新建船舶輪機試驗程序設(shè)計

陳紅梅， 劉清江， 趙麗梅

(大連船舶重工集團設(shè)計研究院， 遼寧 大連 116001)

0 引 言

船舶試驗是船舶建造過程中必不可少的重要步驟，包括密性試驗、系泊試驗、傾斜試驗、航海試驗等，是檢驗船舶建造質(zhì)量、各種儀器設(shè)備和系統(tǒng)性能，保證船舶交付后能夠正常航行的必要手段。這些試驗?zāi)依ù敖ㄔ斓母鱾€方面，輪機試驗只是其中的一個分支。

輪機試驗涉及密性試驗、系泊試驗、航海試驗，一般情況下需要船廠出具具體的試驗程序。目前，僅可見少數(shù)對具體設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行試驗研究的文章，很難找到適用于大多數(shù)設(shè)備和系統(tǒng)的通用性輪機試驗程序設(shè)計資料。針對大多數(shù)船廠無從事輪機試驗程序設(shè)計的專業(yè)人員、無試驗程序模板、該項工作無章可循等實際情況，擬通過對多個船型、幾十條船舶輪機試驗程序設(shè)計的實踐，對新建船舶輪機試驗程序設(shè)計進(jìn)行研究，從船舶輪機試驗的概念和類別出發(fā)，明確在船廠進(jìn)行的試驗種類和范圍，對試驗大綱的設(shè)計提出建議，研究確定船舶輪機試驗程序設(shè)計的依據(jù)、內(nèi)容和順序，并建議加入安全保護裝置和報警試驗內(nèi)容，盡可能地設(shè)計出輪機試驗程序模板，使該項設(shè)計工作有章可循。希望對于沒有進(jìn)行過輪機試驗程序設(shè)計但具有這方面需求的同行起到非常實用的指導(dǎo)作用。

1 船舶輪機試驗階段分類

1.1 船舶輪機試驗的概念和類別

船舶輪機，又稱為船舶動力裝置，是為船舶推進(jìn)和其他需要提供各種能源的全部動力設(shè)備的總稱[1]。相應(yīng)地，船舶輪機試驗也就包含了上述各種設(shè)備和系統(tǒng)的試驗。船舶輪機從設(shè)計到交付試驗，應(yīng)分為不同的階段，不同的階段會有不同的試驗要求，具體情況如表1所示。

表1 按階段進(jìn)行的船舶輪機試驗分類

由表1可知：船舶建造階段的試驗就是系泊試驗和航海試驗，其他種類的試驗基本不需船廠參與太多；在船廠進(jìn)行的試驗，按照船級社的要求，是須由船廠出具試驗程序文件并具體實施的[3]。

1.2 船舶輪機試驗大綱和船舶輪機試驗程序

由船廠出具的試驗程序文件一般包含2個層次：試驗大綱和試驗程序。試驗大綱是試驗程序的綱領(lǐng)、基礎(chǔ)和依據(jù)，須送審給船舶所有人和船檢；試驗程序則依據(jù)試驗大綱設(shè)計并直接用于現(xiàn)場實施，是試驗大綱的細(xì)化和可執(zhí)行文件。試驗程序直接面對車間，應(yīng)用于生產(chǎn)。

從試驗程序角度看試驗大綱的編寫，應(yīng)注意以下幾個方面：

(1) 由于試驗大綱送審，因此有些問題應(yīng)盡量在大綱中明確，以免后期在現(xiàn)場出現(xiàn)爭議。

(2) 在試驗大綱綜述中，盡可能地列出試驗方法。表2給出了試驗方法描述樣例。

(3) 在試驗大綱的綜述中，應(yīng)列出常規(guī)的公差范圍，如溫度、壓力、長度等。

表2 試驗方法描述(部分)樣例

(4) 設(shè)備的廠家和主要技術(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)在大綱中進(jìn)行明確。

(5) 試驗項目在大綱中盡可能列全，但具體步驟可在試驗程序中簡要充實。如：進(jìn)行輔鍋爐煮爐試驗。

(6) 由于機艙監(jiān)測點清單也是送審文件，因此大綱中不必詳列，減少工作量，避免“此改彼未改”等失誤。

(7) 備用泵轉(zhuǎn)換的設(shè)定值應(yīng)盡量在大綱中列全并明確。

2 輪機試驗程序設(shè)計依據(jù)

輪機試驗程序設(shè)計依據(jù)，一般包括以下幾個方面：

(1) 技術(shù)規(guī)格書是船舶所有專業(yè)設(shè)計的第一大法。在進(jìn)行所有的試驗程序設(shè)計之前，須仔細(xì)研讀技術(shù)規(guī)格書的總則部分，里面會有船舶所有人對試驗的總體要求，對于全船試驗程序的設(shè)計具有指導(dǎo)意義和規(guī)范作用。

(2) 經(jīng)過船舶所有人和船檢審核同意的試驗大綱、監(jiān)測點清單，是輪機試驗程序設(shè)計的第二大法。在試驗程序設(shè)計中，試驗大綱中的條目須在試驗程序中逐一體現(xiàn)。監(jiān)測點清單，不但是一項須要驗證的內(nèi)容，而且其中的一些數(shù)據(jù)更是試驗和實際操作中不可逾越的界限。

(3) 船廠生產(chǎn)管理部針對本船制定的建造方針和建造綱要。試驗程序的設(shè)計，不僅須滿足船舶所有人、船檢的要求，也要符合船廠的實際，符合工廠的慣例和操作習(xí)慣。在進(jìn)行試驗程序設(shè)計前，須要對車間的設(shè)施、人員、能力、一般工作程序等做到心中有數(shù)，以便在輪機試驗程序的設(shè)計中合理安排試驗步驟、試驗內(nèi)容、試驗深度和廣度。

(4) 標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。輪機試驗程序的設(shè)計必須符合相關(guān)的公約、規(guī)則、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，也須考慮行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、本公司文件等。

(5) 廠家資料和廠家圖紙。

(6) 包含船舶所有人、廠家、船廠三方意圖的技術(shù)協(xié)議。一方面可以獲得更多的技術(shù)信息，另一方面也可以進(jìn)一步理清船廠和廠家的責(zé)任劃分，比如有的試驗是廠家做，就無須在船廠重復(fù)進(jìn)行，沒必要再寫進(jìn)試驗程序中。

(7) 設(shè)計圖紙和文件。除了試驗大綱，檢測點清單，還有系統(tǒng)圖、電氣相關(guān)圖(電氣系統(tǒng)圖、接線圖等)等資料。

3 輪機試驗程序設(shè)計內(nèi)容

3.1 安全報警作為首要試驗內(nèi)容

機械設(shè)備安全防護裝置的形式：固定防護裝置、聯(lián)鎖防護裝置、自動防護裝置[4]。報警系統(tǒng)大多與安全防護裝置聯(lián)鎖，除了發(fā)出警報外，有時也發(fā)出動作指令。

在國家推薦標(biāo)準(zhǔn) GB/T 3471-2011《海船系泊及航行試驗通則》中，安全保護裝置和報警試驗一般是在試驗條件中出現(xiàn)的。以往的船廠系泊試驗程序和航海試驗程序一般也都把安全裝置試驗和報警試驗作為系泊試驗或航海試驗的試驗條件寫入程序中。

但是，一個設(shè)備或者一套系統(tǒng)，在船上安裝完成后，在進(jìn)行系泊試驗和航行試驗試驗前，還有好多準(zhǔn)備性的工作需要船廠來做，比如：設(shè)備或系統(tǒng)安裝完成后的完整性檢查、穩(wěn)固性檢查、焊接質(zhì)量檢查等。其中，管系、密性試驗或壓力試驗也是一個大項目。安全裝置、儀器儀表的檢查校驗，報警聯(lián)鎖系統(tǒng)模擬試驗合格等也是運行試驗前必須完成的。

在近些年的實際工作中，發(fā)現(xiàn)在正式的系泊調(diào)試前，盡可能緊湊地進(jìn)行安全裝置和報警系統(tǒng)的調(diào)試是比較好的做法。此時，系統(tǒng)安裝已經(jīng)完成，設(shè)備狀態(tài)最接近實際服役狀態(tài)。如果安全裝置試驗和報警試驗進(jìn)行得太早，可能由于時間久遠(yuǎn)，造成一些部件狀態(tài)有所改變；也有的會由于個別部分的修改，使系統(tǒng)系泊試驗前和前期安全裝置試驗和報警試驗時的前期相關(guān)設(shè)定值有所不同。這樣在系泊試驗前就須要重新進(jìn)行安全裝置試驗和報警試驗。另外，安全裝置試驗和報警試驗一般都沒有明確的試驗程序，如果在系泊試驗程序中不做提示，對于沒有調(diào)試經(jīng)驗的人來說，難免會造成遺漏。即使是有調(diào)試經(jīng)驗的人，如果沒有試驗程序，也需要費時費力地去查找相關(guān)數(shù)據(jù)。因此，如果能在系泊試驗程序中，把本設(shè)備或本系統(tǒng)的安全裝置試驗和報警試驗羅列出來，并作為系泊試驗的首要內(nèi)容，對現(xiàn)場實施會提供極大的方便和保障。

3.2 輪機試驗程序設(shè)計的內(nèi)容及順序

輪機試驗程序設(shè)計的內(nèi)容及順序，如圖1所示。

圖1輪機試驗程序內(nèi)容和順序示例

圖1中，技術(shù)數(shù)據(jù)至少要有設(shè)備的基本技術(shù)信息，如：廠家、型號、數(shù)量、能力(如流量、產(chǎn)量、處理量等)、電源(功率、電壓、相數(shù))等，泵類要有轉(zhuǎn)速、排量、壓力等。

試驗條件，包括設(shè)備相關(guān)證書的查證、試驗材料的要求、試驗用儀器儀表等，還要進(jìn)行必要的安全提示。另外，需要哪些輔助設(shè)施、水電油氣等的供應(yīng)需求，也要書寫明確。

試驗內(nèi)容中，必須先確認(rèn)安全保護裝置的功能，包括必要的報警和聯(lián)鎖試驗，這是保證下一步試驗和整個設(shè)備或系統(tǒng)能夠安全運行的前提。

系統(tǒng)中的泵試驗，除了泵的旋轉(zhuǎn)方向必須預(yù)先確認(rèn)、泵電機的冷態(tài)絕緣電阻必須先測量外，其他項目可在試驗中進(jìn)行測量和記錄。泵試驗記錄如表3所示。

表3 系統(tǒng)中的泵試驗記錄表格示例

設(shè)備性能或系統(tǒng)效用試驗是試驗程序的核心部分，需要根據(jù)實際，參考廠家的操作和維護說明，按順序、按操作規(guī)程進(jìn)行設(shè)計，要體現(xiàn)設(shè)備或系統(tǒng)的特點，把設(shè)備或系統(tǒng)的性能充分試驗出來。

3.3 輪機試驗程序設(shè)計的重點和技巧

輪機試驗程序是直接在現(xiàn)場調(diào)試時使用的文件，要盡可能地言簡意賅。

由于現(xiàn)場試驗關(guān)系到設(shè)備和人員的安全和設(shè)備的性能，因此試驗程序中的語句和數(shù)據(jù)須盡可能地準(zhǔn)確可靠。對于比較特殊的系統(tǒng)，如有高溫、高壓、易燃等情況的試驗，須增加適當(dāng)?shù)陌踩芾韮?nèi)容，強調(diào)船舶輪機安全管理措施的重要性[5]。

試驗條件是試驗進(jìn)行的前提和保障，在試驗程序的設(shè)計中，應(yīng)該引起足夠的重視。

設(shè)備性能和系統(tǒng)效用的試驗是試驗程序設(shè)計的真正核心部分，是最該重點關(guān)注的部分。

試驗的記錄表格，可以由試驗程序的設(shè)計者設(shè)計，也可以由更清楚現(xiàn)場情況的車間工藝人員和質(zhì)量檢驗人員設(shè)計。為保證記錄表格的實用性，建議盡量由車間工藝人員和質(zhì)量檢驗人員設(shè)計。

4 結(jié) 論

輪機試驗程序是船舶所有人、船檢和車間現(xiàn)場都非常重視的需要在現(xiàn)場使用的文件。試驗大綱是送審給船舶所有人、船檢的，是試驗程序設(shè)計的來源和重要依據(jù)，應(yīng)盡可能地在其中明確重要數(shù)據(jù)和信息。通過十幾年的實踐和研究，須在輪機試驗程序的設(shè)計中注意：

(1) 遵循船舶的技術(shù)規(guī)格書、試驗大綱，而且須符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)則和工廠的實際情況。

(2) 文中圖1的形式、內(nèi)容和順序，可作為輪機試驗程序設(shè)計的通用模板，其中將安全保護裝置(其中包含報警試驗)作為試驗的第一內(nèi)容。

(3) 著重進(jìn)行試驗條件、設(shè)備性能和系統(tǒng)效用試驗的設(shè)計，并盡可能地由質(zhì)量部門或調(diào)試人員設(shè)計切合實際的交驗表格，最終實現(xiàn)各種試驗的順利交驗。

上述對輪機試驗程序設(shè)計的研究和結(jié)果，填補了文獻(xiàn)資料中缺少通用的輪機試驗程序設(shè)計資料的空白，對相關(guān)設(shè)計工作的順利實施具有借鑒和指導(dǎo)作用，有利于相關(guān)人員在此基礎(chǔ)上進(jìn)行更加深入具體的研究和實踐。

[1] 中國船舶工業(yè)總公司. 船舶機械術(shù)語: CB 3568.1～3568.5-1993[S/OL].北京: 中國船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟研究院, 2014. [2017-8-8]. http://www.dsic.com/standjs/uplfile/CB3568.1-93.pdf.

[2] 中國船級社. 鋼質(zhì)海船入級規(guī)范: 第1篇 入級規(guī)則[S]. 北京: 人民交通出版社, 2006.

[3] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局, 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. 海船系泊及航行試驗通則: GB/T 3471-2011[S].北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2012.

[4] 安全管理網(wǎng). 機械設(shè)備安全防護裝置種類[EB/OL].(2010-03-02)[2017-08-09]. http://www.safehoo.com/ Manage/ Trade/ Machine/201003/40209.html.

[5] 周彩, 樊友斌, 魏春江, 等. 探究船舶輪機管理與船舶安全之間的關(guān)系[J]. 中國設(shè)備工程, 2017(5): 143-144.