船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的評(píng)估

呂雪瑛

【摘 要】中國的造船技術(shù)在古代就已經(jīng)處在了世界領(lǐng)先地位，早在商代就已經(jīng)制造出了帶有船艙的木板船，發(fā)展到宋代則制造出了帶有指南針的大型船舶。現(xiàn)在，隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使得我國的造船技術(shù)也取得了巨大的進(jìn)步，而船舶的機(jī)電設(shè)備狀態(tài)會(huì)直接影響到船舶運(yùn)行的質(zhì)量和安全，所以大家對(duì)船舶機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)也有了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求。因此，本文就船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的評(píng)估做出了研究，首先分析了國內(nèi)外關(guān)于船舶評(píng)估技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)；其次，提出了船舶狀態(tài)檢測(cè)相關(guān)技術(shù)與綜合評(píng)估方法，并對(duì)它的發(fā)展前景與展望做出分析。

【關(guān)鍵詞】船舶；機(jī)電設(shè)備；狀態(tài)評(píng)估；檢測(cè)技術(shù)

中圖分類號(hào)： U665 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）26-0047-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.26.019

0 引言

一般情況下，船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的評(píng)估是基于一種物理測(cè)量的對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)估，以此來判斷該機(jī)電設(shè)備是否具有相應(yīng)的運(yùn)行能力。在船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的評(píng)估過程中，主要是在一定的評(píng)估指標(biāo)基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的優(yōu)劣度以及可用性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并根據(jù)最終的評(píng)估結(jié)果來判斷機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率和質(zhì)量，從而確保船舶的安全有效運(yùn)行。

1 船舶狀態(tài)評(píng)估技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

在國外，大量的船舶公司已經(jīng)開始實(shí)施了船舶狀態(tài)評(píng)估技術(shù)，對(duì)提出申請(qǐng)船舶狀態(tài)評(píng)估的船舶進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)，且該項(xiàng)技術(shù)比較完善并得到了廣泛的應(yīng)用。如該項(xiàng)評(píng)估技術(shù)被應(yīng)用于德國的勞氏船級(jí)社，形成一項(xiàng)單獨(dú)的有別于船舶入級(jí)檢測(cè)的專業(yè)化服務(wù)檢測(cè)技術(shù)，其實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)最主要的目的是在相關(guān)狀態(tài)技術(shù)檢測(cè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)完成對(duì)提出狀態(tài)評(píng)估的船舶的檢測(cè)，其檢測(cè)的內(nèi)容主要包括了：（1）對(duì)提出申請(qǐng)船舶的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。（2）對(duì)船舶的機(jī)械與電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和使用技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。（3）對(duì)船舶運(yùn)行的綜合狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估。（4）對(duì)船舶的安全隱患進(jìn)行排查檢測(cè)，一旦船舶出現(xiàn)安全隱患，要及時(shí)的制定出相關(guān)的防護(hù)措施以確保船舶的安全運(yùn)行。其次，該項(xiàng)評(píng)估技術(shù)也被應(yīng)用于日本的NK船級(jí)社，并給該船級(jí)社的船舶狀態(tài)評(píng)估帶來巨大的影響。

在國內(nèi)，針對(duì)相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估技術(shù)發(fā)展存在著行業(yè)性差異，相關(guān)專家和技術(shù)人員對(duì)火電廠、汽車以及航空領(lǐng)域相對(duì)比較重視，在狀態(tài)評(píng)估的結(jié)果、過程以及系統(tǒng)的開發(fā)研究上投入較多，且具備了比較完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和狀態(tài)評(píng)估程序。同時(shí)，國內(nèi)幾家比較大型的火電廠與一些科研機(jī)構(gòu)達(dá)成了戰(zhàn)略合作，共同對(duì)電力設(shè)備的點(diǎn)檢和狀態(tài)評(píng)估進(jìn)行研究，分析火電廠設(shè)備的振動(dòng)、溫度、超聲以及電機(jī)檢測(cè)數(shù)據(jù)，并將分析結(jié)果儲(chǔ)存至相關(guān)的數(shù)據(jù)管理庫中。但是，我國針對(duì)船舶狀態(tài)評(píng)估技術(shù)的研究發(fā)展起步較晚且投入力度較弱，目前還未形成系統(tǒng)完整的船舶狀態(tài)評(píng)估體系和方法。雖然，我國的船級(jí)社CCS出版了關(guān)于船舶狀態(tài)評(píng)估的文件鋼制船舶建造規(guī)范》和《船舶入級(jí)規(guī)范》，并在這兩個(gè)文件中對(duì)規(guī)定了船舶制造與電機(jī)設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，卻對(duì)船舶制造與電機(jī)設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)行狀態(tài)的評(píng)價(jià)并未作出相關(guān)的規(guī)定，缺乏指導(dǎo)性。

2 船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)

在對(duì)船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估的過程主要涉及到了以下指標(biāo)：

1）船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的優(yōu)劣度。船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的優(yōu)劣度主要是反映和評(píng)價(jià)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行及使用狀態(tài)，它一般是根據(jù)機(jī)電設(shè)備設(shè)定值與運(yùn)行實(shí)際值的相對(duì)值來進(jìn)行評(píng)價(jià)。但是，針對(duì)不同的機(jī)電設(shè)備，其設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值和極限值也有所不同，所以在對(duì)機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的優(yōu)劣度計(jì)算模型也多種多樣，主要有以下幾種：（1）閾值模型。在通常情況下，船舶機(jī)電設(shè)備中會(huì)配有相關(guān)的使用說明書，在說明書中會(huì)明確的指出機(jī)電設(shè)備設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值和限定值，且設(shè)備的一些參數(shù)也就是指設(shè)備的上、下標(biāo)準(zhǔn)值和極限值，而閾值模型計(jì)算方式就是基于船舶機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)值，以此來對(duì)機(jī)電設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。（2）統(tǒng)計(jì)模型。該統(tǒng)計(jì)模型是在機(jī)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)值與限定值出現(xiàn)變化時(shí)，該設(shè)備的優(yōu)劣計(jì)算需要對(duì)它的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，且當(dāng)歷史數(shù)據(jù)的分析處理出現(xiàn)異常時(shí)，一定要及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)處理，提高數(shù)據(jù)的可信度，從而確保設(shè)備的高質(zhì)、高效運(yùn)行；反之，如果歷史數(shù)據(jù)的分析處理未出現(xiàn)異常時(shí)，對(duì)于設(shè)備歷史數(shù)據(jù)的可信度要求不高，可信水平可以稍微低點(diǎn)。

2）船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的可用性。船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的可用性指的是機(jī)電設(shè)備在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成指定任務(wù)時(shí)的狀態(tài)和能力，當(dāng)船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)不同時(shí)，其可用性也有所區(qū)別，如船舶出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，其維修需要的時(shí)間相對(duì)較長，可用性為零。所以，要想提高設(shè)備的可用性就得要減少設(shè)備維修和保障延誤時(shí)間，此外，機(jī)電設(shè)備的可用性指標(biāo)不僅與設(shè)備維修和保障延誤時(shí)間有關(guān)，還與機(jī)電設(shè)備的維修水平、管理水平等有著一定程度的聯(lián)系。

3 船舶狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)與綜合評(píng)估方法

3.1 狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)

船舶狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)是指在船舶運(yùn)行的過程中對(duì)船舶的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期檢測(cè)的技術(shù)，它是確保船舶安全有效運(yùn)行的重要部分，其檢測(cè)方法主要包含了以下幾種：

（1）油液分析法。該檢測(cè)方法主要是為了對(duì)船舶潤滑油狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)分析，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定是否需要對(duì)船舶的潤滑進(jìn)行更換。油液分析主要用于檢測(cè)船舶的循環(huán)油系統(tǒng)設(shè)備，檢測(cè)器其設(shè)備浸油部件的損害程度以及可能產(chǎn)生污染導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)問題的部件，用法廣泛。

（2）振動(dòng)分析法。該檢測(cè)方法主要分為常規(guī)振動(dòng)和振動(dòng)脈沖兩種方式，其中常規(guī)振動(dòng)主要是用來分析旋轉(zhuǎn)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，看旋轉(zhuǎn)設(shè)備的軸承、齒輪等是否存在問題。振動(dòng)脈沖實(shí)驗(yàn)則主要是對(duì)機(jī)電設(shè)備物質(zhì)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，常用于船舶機(jī)設(shè)備軸承的抗摩擦中。

（3）磨損微粒分析。該檢測(cè)方法主要是對(duì)船舶機(jī)電設(shè)備中的潤滑程度、處于壓力系統(tǒng)中的部件磨損類別、位置以及嚴(yán)重程度進(jìn)行檢測(cè)分析。通過該類檢測(cè)方法可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和找出機(jī)電設(shè)備中存在的問題，并對(duì)其發(fā)生故障的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而快速有效的解決設(shè)備故障。

（4）紅外測(cè)溫技術(shù)。該檢測(cè)技術(shù)是一種新型的溫度測(cè)量技術(shù)，它主要是利用紅外線，在不影響船舶運(yùn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)上對(duì)船舶機(jī)電設(shè)備的表面溫度進(jìn)行測(cè)量，從而確保機(jī)電設(shè)備的溫度處于合理范圍內(nèi)。

（5）船舶鋼板結(jié)構(gòu)厚度、強(qiáng)度及剛度檢測(cè)技術(shù)。該檢測(cè)技術(shù)主要是對(duì)船舶整體的鋼板結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)內(nèi)容包含了鋼板的厚度、強(qiáng)度及剛度，并以此來評(píng)估船舶運(yùn)行過程中的抗沖擊能力。大家都知道，船舶在運(yùn)行的過程中會(huì)受到較多外力的沖擊，如水的壓力、重力以及風(fēng)浪的沖擊力等，為了確保船舶在運(yùn)行過程中因受到外力沖擊而不至于發(fā)生事故，對(duì)船舶鋼板結(jié)構(gòu)厚度、強(qiáng)度及剛度檢測(cè)必不可少。

（6）船舶腐蝕檢測(cè)技術(shù)。該檢測(cè)技術(shù)主要是對(duì)船舶鋼板的抗腐蝕能力進(jìn)行檢測(cè)，船舶在運(yùn)行過程中容易受到水體、風(fēng)浪等的腐蝕而造成安全事故，因此為了確保船舶運(yùn)行的安全，必須要對(duì)船舶的腐蝕狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估。

3.2 綜合評(píng)估方法

船舶狀態(tài)的綜合評(píng)估（如圖1所示）是對(duì)船舶狀態(tài)檢測(cè)中的所有結(jié)果進(jìn)行綜合的整理后對(duì)整個(gè)船舶的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，其評(píng)估方法主要有以下幾種：

（1）層次分析法。該評(píng)估方法是將所有對(duì)船舶機(jī)電設(shè)備決策有關(guān)的影響因素分解成為細(xì)小的目標(biāo)、準(zhǔn)則等層次，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行定性和定量分析。它最主要的特點(diǎn)是其可以透過決策的復(fù)雜表象發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)，并對(duì)其內(nèi)部的關(guān)聯(lián)性因素進(jìn)行分析，從中找到評(píng)估船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)的科學(xué)結(jié)果，且它的操作方法簡單、定性與定量的結(jié)合使得決策者的決策更加的科學(xué)、有效，在船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)綜合評(píng)估中應(yīng)用廣泛。

（2）模糊綜合評(píng)估法。該評(píng)估方法是將船舶運(yùn)行過程中產(chǎn)生的模糊狀態(tài)信息進(jìn)行處理的方法，它能夠在全面綜合的考慮影響評(píng)估對(duì)象狀態(tài)因素的基礎(chǔ)上對(duì)其中比較模糊的信息進(jìn)行處理后給定評(píng)估值。在對(duì)船舶狀態(tài)綜合評(píng)估的過程中常會(huì)出現(xiàn)模糊信息，尤其是對(duì)船舶腐蝕程度以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的描繪具有模糊性，這時(shí)就需要用到模糊綜合評(píng)估法來解決這些問題。但是，由于該評(píng)估方法在信息獲取時(shí)存在較大難度且不易操作，極其容易導(dǎo)致出現(xiàn)誤評(píng)現(xiàn)象。

4 船舶狀態(tài)評(píng)估技術(shù)發(fā)展前景與展望

船舶狀態(tài)評(píng)估技術(shù)是指對(duì)傳統(tǒng)船舶管理模式的一種改進(jìn)，其為船舶的管理和維修過程提供了比較科學(xué)的依據(jù)。目前，我國針對(duì)船舶的維修主要是以預(yù)防為主，即定期對(duì)船舶進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)，雖然這種維修方式可以有效的預(yù)防船舶安全事故的發(fā)生，但也會(huì)造成船舶維修費(fèi)用的增加，成本較高，減小了船舶經(jīng)營公司的經(jīng)濟(jì)效益。因此，為了提高船舶經(jīng)營公司的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競爭力吧，需要在確保船舶運(yùn)行質(zhì)量的基礎(chǔ)上減低船舶維修的成本。而通過船舶狀態(tài)評(píng)估技術(shù)可以有效對(duì)船舶的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，了解船舶可持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間和部件損毀程度，為船舶的科學(xué)管理、安全運(yùn)行、船舶經(jīng)營公司發(fā)展即決策提供了重要的參考依據(jù)，未來發(fā)展前景良好。并且，隨著我國科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展，船舶狀態(tài)評(píng)估技術(shù)可以與計(jì)算機(jī)技術(shù)有效結(jié)合，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)船舶狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)加以改進(jìn)，使其能夠處理的船舶數(shù)據(jù)數(shù)量進(jìn)一步增加，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的評(píng)鼓、分析和處理，為船舶狀態(tài)評(píng)估技術(shù)提供更深層次的安全保障。

5 結(jié)語

總之，船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，它具有較強(qiáng)的專業(yè)性、系統(tǒng)性。而在船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估過程中，船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)、狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)以及綜合評(píng)估方法對(duì)其評(píng)估質(zhì)量和效率有著重要的作用。因此，對(duì)船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估的研究，一定要加強(qiáng)對(duì)以上內(nèi)容的研究，才能更好提高船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估的質(zhì)量，從而促進(jìn)船舶的安全有效運(yùn)行。

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