輪機(jī)模擬器癱船啟動過程分析

孟憲東

（渤海船舶職業(yè)學(xué)院，遼寧葫蘆島125000）

渤海船舶職業(yè)學(xué)院輪機(jī)工程技術(shù)（輪機(jī)管理）專業(yè)以培養(yǎng)符合STCW78/95公約和我國海船船員適任標(biāo)準(zhǔn)要求、能夠勝任現(xiàn)代化船舶機(jī)電管理的高級船員為目標(biāo)。經(jīng)過本專業(yè)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，并通過學(xué)院和國家主管部門的考試和評估，畢業(yè)生將獲得遼寧省教育廳頒發(fā)的高職學(xué)歷證書及國家主管機(jī)關(guān)簽發(fā)的各種海員專業(yè)證書、值班機(jī)工和三管輪證書。自本專業(yè)開設(shè)以來，已有百余名畢業(yè)生考取了輪機(jī)員適任證書，現(xiàn)大都工作在國際、國內(nèi)航海一線，為航海事業(yè)貢獻(xiàn)力量。

為了適應(yīng)STCW公約馬尼拉修正案的要求，培養(yǎng)合格的輪機(jī)管理人才，學(xué)院不斷完善輪機(jī)管理培訓(xùn)的硬件設(shè)施，改善了輪機(jī)模擬器，增加了船舶電站等設(shè)備，進(jìn)一步為輪機(jī)工程技術(shù)（輪機(jī)管理）專業(yè)學(xué)生的培訓(xùn)、評估和考試打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。按照STCW公約馬尼拉修正案的要求，輪機(jī)員適任考試評估項目增加了機(jī)艙資源管理評估項目，且國際海事組織（IMO） 在STCW78/95公約中對利用模擬器進(jìn)行訓(xùn)練也有強(qiáng)制性的要求。我國海事局頒布的《中華人民共和國海船船員適任評估大綱和規(guī)范》也對模擬器的培訓(xùn)和評估提出了相應(yīng)的規(guī)定。

在輪機(jī)模擬器上，可進(jìn)行備車、機(jī)動航行、完車、機(jī)艙各系統(tǒng)和船舶電站操作，輪機(jī)長、輪機(jī)員之間的配合與協(xié)調(diào)等情景模擬。通過訓(xùn)練，學(xué)生可以了解設(shè)備的參數(shù)和性能、系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，提高操作管理能力和處理應(yīng)急事故的綜合能力，鍛煉學(xué)生的實(shí)際操作技能。癱船時，由于沒有空氣和電力能源，船舶失去了動力和自控能力。如果遇上惡劣天氣，就可能會遭遇到海浪襲擊或觸礁擱淺，故必須盡快擺脫癱船的危險狀態(tài)。由于在船舶正常營運(yùn)的狀態(tài)下，在實(shí)船上進(jìn)行癱船啟動實(shí)驗(yàn)的機(jī)會非常少。因此可以通過在輪機(jī)模擬器上進(jìn)行癱船啟動的培訓(xùn)，達(dá)到實(shí)船訓(xùn)練的目的。

1 癱船狀態(tài)與癱船啟動

自SOLAS81修正案開始，提出了相關(guān)船舶必須滿足“癱船啟動”的要求。SOIAS公約2004綜合文本中，第II-1章A部分通則第38條中對癱船狀態(tài)進(jìn)行了這樣的描述：“癱船狀態(tài)系指由于缺少動力，致使主推進(jìn)裝置、鍋爐和主發(fā)電機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。”

MSC/Circ.1176第31條對癱船狀態(tài)解釋為:“癱船狀態(tài)系指主推進(jìn)裝置、鍋爐和主發(fā)電機(jī)已停止運(yùn)轉(zhuǎn)，且在恢復(fù)推進(jìn)的過程中，已沒有儲備能源可以用來啟動和運(yùn)行主推進(jìn)裝置、主發(fā)電機(jī)和其他必需輔助設(shè)備的狀態(tài)”。該解釋從2個方面描述了癱船狀態(tài)的基本特征：第一，在癱船狀態(tài)下，船舶主推進(jìn)裝置、鍋爐和主發(fā)電機(jī)是停止運(yùn)轉(zhuǎn)，不是無法運(yùn)轉(zhuǎn)（英文原文為“Not in operation”，不是“Out of operation”）。如果機(jī)器本身存在故障，即使還有儲備能源，機(jī)器也無法恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，也就是真正的死船（Dead ship）。此外，“失電”也是癱船狀態(tài)的一種。第二，在癱船狀態(tài)下，在恢復(fù)推進(jìn)的過程中，包括壓縮空氣瓶、蓄電池組的能量儲存處于零狀態(tài)，已沒有儲存的能源能啟動和運(yùn)行主推進(jìn)裝置、主發(fā)電機(jī)和其他重要的輔機(jī)。癱船啟動即在癱船狀態(tài)下使主推進(jìn)裝置、鍋爐和主發(fā)電機(jī)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 癱船啟動在輪機(jī)模擬器中的實(shí)現(xiàn)

輪機(jī)模擬器在日常教學(xué)中和適任考試評估中都發(fā)揮著重要的作用。我院的輪機(jī)模擬器是按照COSCO ROTTERDAM集裝箱船的機(jī)艙系統(tǒng)設(shè)計制造的。經(jīng)過2次更新，現(xiàn)包括船舶柴油主機(jī)及其遙控系統(tǒng)、中央冷卻水系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)、集中監(jiān)控和報警系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、燃油和滑油凈化系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、NK100柴油機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)、輔鍋爐系統(tǒng)、舵機(jī)仿真系統(tǒng)、焚燒爐系統(tǒng)、污水系統(tǒng)、壓載水系統(tǒng)、二氧化碳消防系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、船舶電站、船員考試和智能評估系統(tǒng)等設(shè)備。

在輪機(jī)模擬器上可以進(jìn)行各種功能的操作，包括主輔機(jī)的起動、運(yùn)行和停止操作；駁油、加油、凈油等燃油系統(tǒng)的操作；發(fā)電機(jī)的并電、均功、解列；輔鍋爐的時序控制、手動點(diǎn)火、自動點(diǎn)火、冷態(tài)啟動；壓載水的駁入、駁出、調(diào)駁；集中監(jiān)測和報警；柴油機(jī)工況監(jiān)測；備車、機(jī)動航行、完車；故障設(shè)置和查找；學(xué)員考試和評估等。下面就癱船啟動進(jìn)行具體分析。

2.1 主發(fā)電機(jī)啟動前的準(zhǔn)備工作

2.1.1 主發(fā)電機(jī)組啟動空氣系統(tǒng)的準(zhǔn)備

船用主發(fā)電機(jī)的起動是由壓縮空氣起動的。因此，首要的任務(wù)是使輔空氣瓶充滿壓縮空氣，使主發(fā)電機(jī)具有起動能源。此時，船上沒有電力能源，主、輔空壓機(jī)都不能起動給輔空氣瓶供氣，只能起動應(yīng)急空壓機(jī)給輔空氣瓶供氣。利用手搖起動或蓄電池供電起動應(yīng)急空壓機(jī)給輔空氣瓶供氣，如圖1所示。

圖1 壓縮空氣系統(tǒng)

2.1.2 主發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)的準(zhǔn)備

因?yàn)闆]有電能，電動柴油泵不能起動。因此依靠日用柴油柜中柴油的重力給柴油機(jī)提供柴油，保證主發(fā)電機(jī)柴油機(jī)起動和低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。在副機(jī)燃油界面，由高置柴油日用柜經(jīng)過閥V8向副機(jī)供電，通過重力把柴油送到主發(fā)電機(jī)。如圖2所示。

2.1.3 主發(fā)電機(jī)組滑油系統(tǒng)的準(zhǔn)備

手動（使用手搖泵） 向預(yù)起動機(jī)組泵油，對主發(fā)電機(jī)柴油機(jī)進(jìn)行預(yù)潤滑，滿足主發(fā)電機(jī)的啟動條件?；皖A(yù)潤滑泵的控制位置模擬在副機(jī)控制單元中。

2.1.4 主發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的準(zhǔn)備

打開中央冷卻水系統(tǒng)的相關(guān)閥件，使冷卻水能自由膨脹，此時，雖然冷卻水泵無電不能運(yùn)行，但發(fā)電機(jī)短時運(yùn)行還是可以的。

2.2 主發(fā)電機(jī)組啟動并電

2.2.1 機(jī)旁起動發(fā)電機(jī)組

發(fā)電機(jī)各系統(tǒng)準(zhǔn)備好后，機(jī)旁起動發(fā)電機(jī)組。本模擬器在副機(jī)控制單元中按下啟動按鈕。

2.2.2 供電

在配電盤上合閘供電。此時，發(fā)電機(jī)向主電網(wǎng)供電，船舶重新獲得電能。

2.3 電網(wǎng)有電后的相關(guān)操作

2.3.1 燃油系統(tǒng)的準(zhǔn)備

檢查確認(rèn)相關(guān)閥件的開關(guān)狀態(tài)后起動電動柴油泵，關(guān)閉V8，打開氣動泵進(jìn)出口閥。本模擬器船舶的主柴油機(jī)和副機(jī)柴油機(jī)使用同一套燃油系統(tǒng)供油，啟動電動柴油泵后，為發(fā)電機(jī)原動機(jī)提供增加負(fù)荷所需的足夠的燃油，同時為其他主柴油機(jī)的啟動做好準(zhǔn)備，如圖2所示。

圖2 發(fā)電機(jī)燃油系統(tǒng)

2.3.2 冷卻水系統(tǒng)的準(zhǔn)備

檢查確認(rèn)相關(guān)閥件的開關(guān)狀態(tài)后起動低溫淡水泵，為發(fā)電機(jī)柴油機(jī)提供足量冷卻水。備用低溫淡水泵打到備用狀態(tài)。本模擬器船舶的冷卻水系統(tǒng)為中央冷卻水系統(tǒng)，低溫淡水泵啟動后，船上所有需要冷卻設(shè)備的冷卻器就都有冷卻水供應(yīng)，當(dāng)然也包括發(fā)電柴油機(jī)和主柴油機(jī)。低溫淡水泵啟動后啟動發(fā)電柴油機(jī)高溫淡水泵，為發(fā)電柴油機(jī)提供高溫冷卻水，并設(shè)定高溫冷卻水的設(shè)定溫度，如圖3所示。

圖3 低溫冷卻水系統(tǒng)

2.3.3 海水系統(tǒng)的準(zhǔn)備

檢查確認(rèn)相關(guān)閥件的開關(guān)狀態(tài)后啟動海水泵，為低溫冷卻水提供海水冷卻。備用海水泵打在備用狀態(tài)。同時檢查設(shè)定低溫淡水的設(shè)定溫度。根據(jù)實(shí)際情況選擇使用高位海底門還是低位海底門，如圖4所示。

圖4 海水系統(tǒng)

2.3.4 發(fā)電機(jī)組的預(yù)潤滑系統(tǒng)的準(zhǔn)備

起動其余未起動發(fā)電機(jī)組的預(yù)潤滑系統(tǒng)，置于自動位。此時，發(fā)電機(jī)組起動完畢并向電網(wǎng)供電。

2.4 壓縮空氣能源和蒸汽能源的準(zhǔn)備工作

2.4.1 壓縮空氣的準(zhǔn)備

檢查確認(rèn)相關(guān)閥件的開關(guān)狀態(tài)正確后起動主空壓機(jī)。所有主空壓機(jī)設(shè)置為自動/手動狀態(tài)向主空氣瓶供氣，由主空氣瓶向輔空氣瓶供氣，由主空氣瓶向日用/控制空氣管系供氣，由主空氣瓶向應(yīng)急空氣瓶供氣，由應(yīng)急空氣瓶向應(yīng)急發(fā)電機(jī)供氣，如圖1所示。

2.4.2 蒸汽能源的準(zhǔn)備

檢查確認(rèn)鍋爐水、油、汽相關(guān)閥件的開關(guān)狀態(tài)正確后，把鍋爐控制箱內(nèi)所有電源開關(guān)閉合，功能置于手動位。啟動鍋爐給水泵向系統(tǒng)供應(yīng)爐水至正常水位；啟動鍋爐燃油泵向系統(tǒng)提供輕油。手動點(diǎn)火給鍋爐加熱。如果是冷爐則按冷爐升汽程序慢慢升汽。蒸汽壓力正常后可以向蒸汽系統(tǒng)慢慢供汽。

2.5 系統(tǒng)換重油、主發(fā)電機(jī)和應(yīng)急發(fā)電機(jī)控制置自動位

2.5.1 系統(tǒng)重油置換

鍋爐系統(tǒng)更換為重油，副機(jī)、主機(jī)燃油系統(tǒng)更換為重油。本模擬器船舶可以使用重油進(jìn)行柴油機(jī)的啟動和機(jī)動航行操作。

2.5.2 主發(fā)電機(jī)、應(yīng)急發(fā)電機(jī)自動位設(shè)置

在副機(jī)系統(tǒng)將3臺主發(fā)電機(jī)置于遙控位，在副機(jī)系統(tǒng)將應(yīng)急發(fā)電機(jī)置于自動位，在應(yīng)急配電盤將應(yīng)急發(fā)電機(jī)置于自動位，則應(yīng)急發(fā)電機(jī)自動備用。

此時，船舶即處于正常電力需求狀態(tài)，可以啟動其他發(fā)電機(jī)組并電和進(jìn)行主推進(jìn)裝置的備車，恢復(fù)船舶動力的狀態(tài)。

2.6 主機(jī)備車

2.6.1 發(fā)電機(jī)并車、主機(jī)暖機(jī)

根據(jù)船上發(fā)電機(jī)的負(fù)荷決定是否使用側(cè)推器使發(fā)電機(jī)2臺或3臺并聯(lián)運(yùn)行。暖機(jī)時開啟主機(jī)缸套冷卻水、活塞冷卻水（或油） 和噴油器冷卻水（或油） 的加熱蒸汽（或電加熱器），同時開啟或調(diào)節(jié)相應(yīng)的控制閥，然后開啟主機(jī)高溫淡水泵、活塞冷卻水泵和噴油器冷卻水泵，使冷卻介質(zhì)在系統(tǒng)中運(yùn)行起來，以加熱主機(jī)。如果主機(jī)滑油分油機(jī)沒有運(yùn)行，也要開啟使滑油得到及時的凈化，同時也起到加熱的作用。

2.6.2 盤車、沖車、試車

合上盤車機(jī)對主機(jī)進(jìn)行盤車，同時搖大缸油50次，使主機(jī)各潤滑部位得到充分的潤滑，以防干摩擦。與駕駛臺對車鐘、對時鐘、對舵，在得到駕駛臺的允許后，進(jìn)行正倒車沖車各一次，沖車時派人在缸頭部位觀察是否有水和油吹出，以確認(rèn)主機(jī)的冷卻水和燃油無漏泄。關(guān)閉主機(jī)示功閥，進(jìn)行正倒車試車各一次，以確認(rèn)主機(jī)供油正常。一切正常后，與駕駛臺確認(rèn)備車。

2.7 機(jī)動航行和定速航行

按照駕駛臺的車令操縱主機(jī)機(jī)動航行。船長和輪機(jī)長協(xié)商后，確定主機(jī)定速航行的轉(zhuǎn)速。定速航行后輪機(jī)員可以進(jìn)行相應(yīng)的定速航行后的工作，起動軸帶發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)，根據(jù)負(fù)荷情況解列柴油發(fā)電機(jī)。

3 結(jié)束語

隨著船舶自動化程度的提高，對輪機(jī)管理人員的技術(shù)和管理能力提出了更高的要求?，F(xiàn)今船上輪機(jī)管理人員比較少，往往是四五個人管理著大量的動力設(shè)備，且在實(shí)際工作中還會遇到很多突發(fā)的故障。因此，要求輪機(jī)管理人員要具有較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)和處理突發(fā)事故的能力。在實(shí)船訓(xùn)練過程中雖然能提高學(xué)生的輪機(jī)管理技能，但卻不可能為使學(xué)生掌握某項技能而人為地設(shè)置故障，而使用輪機(jī)模擬器恰恰解決了這一問題且可以反復(fù)使用和操作。通過使用輪機(jī)模擬器進(jìn)行癱船啟動實(shí)驗(yàn)，加深了學(xué)生對理論知識的理解，提高了學(xué)生的實(shí)踐技能、處理應(yīng)急故障和團(tuán)隊協(xié)作的能力，同時也突出了船舶原始動力源日常維護(hù)和管理的重要性。

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