摘要：在船舶油液監(jiān)測(cè)技術(shù)中，油液監(jiān)測(cè)技術(shù)是一種比較常用的監(jiān)測(cè)技術(shù)，在預(yù)防船只故障方面具有重要意義?；诖?，文章對(duì)油液監(jiān)測(cè)技術(shù)在船舶機(jī)械維修決策中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：油液監(jiān)測(cè)技術(shù)；船舶機(jī)械維修；動(dòng)態(tài)模型；船只故障；船舶發(fā)動(dòng)機(jī) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U664 文章編號(hào)：1009-2374（2016）01-0047-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.01.024

1 案例說(shuō)明

以某型船舶為例，抽取其不同使用年限的船舶不同型號(hào)的主發(fā)動(dòng)機(jī)的油液作為研究材料，樣品分別是使用20年的船舶1艘、使用10年的船舶2艘、使用5年內(nèi)的船舶1艘。在進(jìn)行油樣選擇和抽取時(shí)采用選取不同位置、定期取樣，固定取樣人員，保證分船分期取樣的低偏差率。以選定型號(hào)的船舶主發(fā)動(dòng)機(jī)所用油液為研究材料，對(duì)不同梯度的油樣進(jìn)行監(jiān)測(cè)研究，制定該型船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的使用及磨損參數(shù)，構(gòu)建油液磨損元素含量與船舶發(fā)動(dòng)機(jī)故障爆發(fā)的相關(guān)性，以期指導(dǎo)實(shí)踐。經(jīng)過(guò)2年的監(jiān)測(cè)研究，對(duì)4艘樣船的7臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)抽樣200多份分別進(jìn)行檢測(cè)，得到有效譜片200余張，并測(cè)得各譜片元素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行深入論證分析，基于這些數(shù)據(jù)建立了該型船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的使用狀態(tài)安全預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表1。其中船舶1主機(jī)是1978年6月生產(chǎn)的，主機(jī)型號(hào)為6300C-1，單機(jī)功率為294kW，主機(jī)轉(zhuǎn)速為400r/min，油箱容積為500L，換油周期為5000h；船舶2是1989年1月生產(chǎn)的，主機(jī)型號(hào)為6PASL，單機(jī)功率為1250kW，主機(jī)轉(zhuǎn)速為945r/min，油箱的容積為3600L，換油周期為5000h；船舶3是1989年12月生產(chǎn)的，型號(hào)為Z280-ET，主機(jī)功率為1250kW，主機(jī)轉(zhuǎn)速為730r/min，油箱的容積為3500L，換油的周期為5000h；船舶4是1997年12月生產(chǎn)的，型號(hào)為6122HX，主機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min，油箱的容積為4000L，換油的周期為5000h。

表1 船舶樣品油樣中鐵、銅元素極限濃度值的監(jiān)測(cè)值

船名 鐵（ppm） 銅（ppm）

基線值 報(bào)警值 警告值 基線值 報(bào)警值 警告值

船舶1 40 50 55 7 10 12

船舶2 20 30 35 5 8 10

船舶3 40 50 55 5 8 10

船舶4 20 30 35 5 8 10

通過(guò)表1的數(shù)據(jù)可以看到，油樣中鐵、銅的濃度基線值、報(bào)警值和警告值和船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)和使用年限之間的關(guān)系。不同使用年限、不同型號(hào)的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的油料鐵、銅濃度的極限值存在較大差異，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

2 船舶發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)過(guò)程中對(duì)油液監(jiān)測(cè)技術(shù)的廣泛應(yīng)用

2.1 構(gòu)建船舶機(jī)械設(shè)備使用狀態(tài)的監(jiān)測(cè)體系

基于船舶機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)實(shí)使用狀況，經(jīng)過(guò)相關(guān)分析認(rèn)為港航企業(yè)應(yīng)該建立一套船舶機(jī)械設(shè)備監(jiān)測(cè)體系，主要內(nèi)容包括加強(qiáng)船舶輪機(jī)工作人員機(jī)械設(shè)備日常維護(hù)工作，輪機(jī)員每天記錄船舶主發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能參數(shù)及使用狀況，如果發(fā)現(xiàn)性能異常情況應(yīng)及時(shí)聯(lián)系公司機(jī)務(wù)組采取油料進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)行分析判斷指導(dǎo)決策。同時(shí)，由于我國(guó)生產(chǎn)的油質(zhì)分析設(shè)備監(jiān)測(cè)水平已接近世界先進(jìn)水平且價(jià)格較便宜，因此也可給每艘船上配置一臺(tái)油質(zhì)快速分析儀，如此輪機(jī)管理人員可以在輪機(jī)日常管理或者發(fā)動(dòng)機(jī)突然出現(xiàn)異常情況時(shí)迅速對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油料進(jìn)行快速檢測(cè)。這樣既可以使輪機(jī)人員及時(shí)得到輪機(jī)的現(xiàn)實(shí)運(yùn)行情況，也可以減少油料的實(shí)驗(yàn)室送檢樣品數(shù)量。開(kāi)展船舶油料日常理化性質(zhì)的監(jiān)測(cè)機(jī)制，一般需要企業(yè)配置大量常規(guī)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析設(shè)備，對(duì)輪機(jī)油料進(jìn)行常規(guī)指標(biāo)的化驗(yàn)分析。當(dāng)然也有企業(yè)由油料提供方進(jìn)行油料的檢測(cè)分析。船舶油料日常理化性質(zhì)的監(jiān)測(cè)可以預(yù)防一些輪機(jī)事故的發(fā)生，應(yīng)該得到所有港航企業(yè)的足夠重視。

2.2 對(duì)船舶主發(fā)動(dòng)機(jī)的油料進(jìn)行定期的元素光譜分析

對(duì)船舶主發(fā)動(dòng)機(jī)的油料進(jìn)行定期的元素光譜分析，是船舶油液監(jiān)測(cè)技術(shù)的主要工作?；诖肮芾淼奶厥庑裕瑢?duì)船舶油料監(jiān)測(cè)工作應(yīng)由船級(jí)社決定。所以，船舶的油料監(jiān)測(cè)分析工作應(yīng)該在船級(jí)社認(rèn)可的單位進(jìn)行，并根據(jù)分析數(shù)據(jù)對(duì)船舶做出維修決策。由此，可認(rèn)為港航企業(yè)的船舶機(jī)械設(shè)備監(jiān)測(cè)體系應(yīng)選用多層次、多技術(shù)相結(jié)合的方式開(kāi)展。也就是說(shuō)，既要開(kāi)展船上日常機(jī)械設(shè)備性能和油料監(jiān)測(cè)，也要在岸上實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行定期油料元素光譜分析。

2.3 建構(gòu)船舶機(jī)械設(shè)備維護(hù)的動(dòng)態(tài)模型

構(gòu)建狀態(tài)維修決策模型監(jiān)測(cè)的主要目的是使維修工作變得更加便捷，因此施工人員在進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，有效提出油液監(jiān)測(cè)維修決策模型，并根據(jù)于此構(gòu)建維修決策支持系統(tǒng)。決策模型如圖1所示。通過(guò)多維修決策模型的分析我們可得出以下兩方面內(nèi)容：一是主機(jī)性能參數(shù)；二是油液監(jiān)測(cè)最終所獲取的相關(guān)結(jié)論。其主要規(guī)則表示如下：（1）規(guī)則1：若結(jié)論0與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求不相吻合，則應(yīng)對(duì)取油樣進(jìn)行分析，繼而采取切實(shí)可行的方案加以處理；（2）規(guī)則2：若結(jié)論1與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求不相吻合，而結(jié)論4卻與實(shí)際情況相同，這時(shí)應(yīng)進(jìn)行換油處理。若結(jié)論1與標(biāo)準(zhǔn)有出入而且結(jié)論4也有異?，F(xiàn)象時(shí)則應(yīng)在工作一段時(shí)間后進(jìn)行取樣分析以及處理，如若結(jié)論4仍出現(xiàn)一定的差錯(cuò)，則應(yīng)立即進(jìn)行維修處理，以防止安全事故發(fā)生；（3）規(guī)則3：若結(jié)論2、3中有任何一項(xiàng)顯示異常，那么就會(huì)對(duì)結(jié)論4造成一定的影響，這時(shí)施工人員應(yīng)著重對(duì)狀態(tài)檢查表進(jìn)行系統(tǒng)、全面的檢查。若結(jié)論0顯示正常，則所監(jiān)測(cè)的結(jié)果顯示為縮短取樣間隔期，可進(jìn)行深層次的取樣分析，但如果結(jié)論0顯示異常則說(shuō)明該設(shè)備需要檢修；（4）倘若柴油機(jī)在正常使用中出現(xiàn)一定的故障，經(jīng)檢測(cè)處于臨修狀態(tài)，則結(jié)論顯示為檢修即可。倘若柴油機(jī)在臨修范圍內(nèi)，但在取樣檢測(cè)中各個(gè)指標(biāo)顯示都正常，則結(jié)論顯示也為正常，不需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修處理。

圖1 柴油機(jī)維修決策模型圖

3 油液監(jiān)測(cè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益

以船舶3主柴油機(jī)潤(rùn)滑油為例，對(duì)其跟蹤分析所得監(jiān)測(cè)分析結(jié)果表示如下：（1）常規(guī)化驗(yàn)分析：對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，其各項(xiàng)指標(biāo)均顯示正常；（2）油液的光譜、鐵譜分析：在對(duì)船舶柴油機(jī)油液進(jìn)行鐵譜監(jiān)測(cè)分析時(shí)看到油液中含有大量磨損腐蝕顆粒，顆粒的濃度都大于100。油液元素光譜分析的結(jié)果中銅濃度均超過(guò)10ppm。由此我們可以得出結(jié)論，輪機(jī)的主要軸承已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重磨損，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行預(yù)警，并建議安排機(jī)務(wù)組進(jìn)行檢修。船舶發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行廠內(nèi)檢修時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)輪機(jī)主軸瓦表面已呈深灰色，出現(xiàn)小斑點(diǎn)。假如不進(jìn)行修理繼續(xù)使用，就有可能造成2臺(tái)輪機(jī)的多個(gè)主要構(gòu)件損壞，預(yù)計(jì)造成幾十萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)油液監(jiān)測(cè)分析和船舶輪機(jī)的解體修理，我們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致以上結(jié)果主要是因?yàn)榇拜啓C(jī)使用的潤(rùn)滑油不能滿足船舶機(jī)械要求。當(dāng)前輪機(jī)所用的油品是CC40柴油機(jī)油，不能較好地滿足船舶輪機(jī)的運(yùn)行需要?；谶@一事實(shí)，我們建議輪機(jī)維修完成后應(yīng)選用質(zhì)量更好的CD40中增壓船用柴油機(jī)油。雖然CD40的單價(jià)較CC40高一些，但其主要潤(rùn)滑參數(shù)都遠(yuǎn)高于CC40，這就使得船舶發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)摩擦單元點(diǎn)的摩擦系數(shù)大大減小。后續(xù)的實(shí)踐也確實(shí)證明，維修以后的船舶輪機(jī)換用CD40潤(rùn)滑油后輪機(jī)的使用情況好于CC40，對(duì)油料進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析的結(jié)果也證明了這一事實(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在船舶機(jī)械維修中應(yīng)用油液檢測(cè)系統(tǒng)，可以使管理人員可以及時(shí)了解到柴油機(jī)的運(yùn)行情況，當(dāng)出現(xiàn)故障后，可以使工作人員實(shí)時(shí)了解柴油機(jī)的運(yùn)行情況，及時(shí)采取處理措施，進(jìn)而避免出現(xiàn)更為嚴(yán)重的機(jī)損事故，保證船舶維修的及時(shí)性和針對(duì)性。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：于永妍（1982-），女，天津人，青島遠(yuǎn)洋船員職業(yè)學(xué)院講師，研究方向：船舶與海洋工程。

（責(zé)任編輯：陳 潔）