船用柴油機(jī)可靠性要求及改善措施

肖野

摘 要：在社會(huì)快速發(fā)展的影響下，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平得到了顯著的提升，從而為各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展壯大帶來(lái)了良好的機(jī)遇。在整個(gè)船舶中船用柴油機(jī)的作用是非常巨大的，所以其技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注。早在上世紀(jì)八十年代，船用柴油機(jī)的制造主要是以節(jié)能為核心目標(biāo)，在社會(huì)不斷發(fā)展的影響下，以性能優(yōu)化和結(jié)構(gòu)可靠為核心的技術(shù)參數(shù)逐漸的被人們所認(rèn)可。這篇文章主要圍繞船用柴油機(jī)可靠性要求和改善措施展開全面深入的研究分析，希望能夠?qū)ξ覈?guó)船舶行業(yè)的發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：船舶;柴油機(jī);可靠性;要求;改善措施

引言：就當(dāng)下實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，各種動(dòng)力機(jī)械中，柴油機(jī)具有良好的熱效率高、功率范圍更為廣泛、啟動(dòng)效率高、維修操作簡(jiǎn)便的優(yōu)越性，所以受到了人們的廣泛青睞，并且被大范圍的加以運(yùn)用，在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)工作的開展中起到了重要的影響作用。通過對(duì)柴油機(jī)和其他動(dòng)力在船舶推進(jìn)實(shí)際情況進(jìn)行綜合對(duì)比我們發(fā)現(xiàn)，柴油機(jī)在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)在民眾船舶發(fā)展中還是會(huì)占據(jù)著重要的影響作用，所以柴油機(jī)還需要緊跟社會(huì)發(fā)展行駛，在節(jié)能和環(huán)保方面進(jìn)行不斷的優(yōu)化創(chuàng)新，這樣才能確保自身未來(lái)良好發(fā)展。

1船用柴油機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

1.1運(yùn)轉(zhuǎn)可靠。

需要保證船用柴油機(jī)在既定的使用時(shí)限內(nèi)，在嚴(yán)格按照規(guī)定要求的情況下，能夠持續(xù)維持在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。因?yàn)榇伴L(zhǎng)時(shí)間都是在遠(yuǎn)離陸地的水域中進(jìn)行運(yùn)行，所以與陸地運(yùn)輸工具存在最大的差別就是不能及時(shí)的得到燃料、潤(rùn)加油的供應(yīng)，所以需要專門的工具設(shè)備來(lái)進(jìn)行性補(bǔ)給，所以就船用柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，可靠性具有一定的重要性。為了確保船用柴油機(jī)具有良好的可靠性，那么最為重要的就是需要在進(jìn)行柴油機(jī)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，對(duì)于柴油機(jī)的綜合性能加以優(yōu)化。要想切實(shí)的對(duì)其運(yùn)行穩(wěn)定性加以保證，還需要在柴油機(jī)內(nèi)安設(shè)避免誤操作的警報(bào)系統(tǒng)。

1.2耐久性好。

船用柴油機(jī)自身具有良好的耐久性，運(yùn)行持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，就民用船舶實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，能夠促進(jìn)其生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)的延長(zhǎng)。就軍艦來(lái)說(shuō)能夠促進(jìn)其航率的增加，從而增強(qiáng)戰(zhàn)爭(zhēng)武備的綜合實(shí)力。經(jīng)過實(shí)踐調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，與船用柴油機(jī)耐久性存在關(guān)聯(lián)的因素有很多，主要為柴油機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)系數(shù)，零部件制造材料，裝配質(zhì)量，維修工作效果等等。

1.3易于維修。

船用柴油機(jī)持續(xù)處在待機(jī)的狀態(tài)，使得船舶能夠隨時(shí)出航，所以應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)組進(jìn)行定期的檢查和維修工作，這樣就需要柴油機(jī)能夠保證良好的被維修的狀態(tài)，特別是那些重要零部件務(wù)必要定期進(jìn)行維修和檢查[1]。

2用柴油機(jī)可靠性的基本概念

船用柴油機(jī)的可靠性其實(shí)質(zhì)就是在設(shè)計(jì)規(guī)定要求的情況下，在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)，柴油機(jī)按照既定的規(guī)定要求以及技術(shù)指標(biāo)維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)的概率。就我國(guó)實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，在船用柴油機(jī)故障評(píng)估以及可靠性研究工作都是在上世紀(jì)八十年代的時(shí)候開始的。在歷經(jīng)了十幾年的發(fā)展之后，這項(xiàng)研究取得了良好的成績(jī)，并在實(shí)踐運(yùn)用過程中，在提升船舶運(yùn)行穩(wěn)定性方面起到了重要的作用[2]。

3船用柴油機(jī)對(duì)可靠性的基本要求

在實(shí)際組織實(shí)施船用柴油機(jī)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，為了從根本上對(duì)船舶運(yùn)行的安全性加以保證，可以利用專業(yè)的方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能的避免各類事故的發(fā)生。詳細(xì)的來(lái)說(shuō)可以通過下列方法來(lái)加以實(shí)現(xiàn)：首先，結(jié)合柴油機(jī)整體技術(shù)要求以及設(shè)備的型號(hào)來(lái)進(jìn)行總體布置，并且針對(duì)那些關(guān)鍵設(shè)備采用冗余方式。其次，設(shè)置專門的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這樣就可以對(duì)柴油機(jī)運(yùn)行各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而徹底的規(guī)避故障的發(fā)生。最后，盡可能的運(yùn)用航行過程中無(wú)需維修的設(shè)備，將這類設(shè)備的維修工作與全船的維修整合在一起[3]。

4提高船用柴油機(jī)可靠性的途徑

4.1預(yù)防及緩解船用柴油機(jī)故障出現(xiàn)的技術(shù)措施

為了從根本上對(duì)船用柴油機(jī)的安全運(yùn)行加以保證，全球各個(gè)國(guó)家都在船用柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及故障診斷方面加大了研究力度，從而能夠更加全面的掌握柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的所有信息，針對(duì)其運(yùn)行情況、潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，這樣才能切實(shí)的規(guī)避船用柴油機(jī)各類故障的發(fā)生，促進(jìn)其可靠性的不斷提高。船用柴油機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及故障診斷技術(shù)涉及到的層面較多，并且在交叉點(diǎn)上衍生出來(lái)諸多新的研究領(lǐng)域。近年來(lái)，在船用柴油機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的影響下，柴油機(jī)單機(jī)功率得到了快速的提升，有效的推動(dòng)了當(dāng)代船用柴油機(jī)技術(shù)的持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展，并且也能夠有效的降低海上事故發(fā)生的概率，促進(jìn)動(dòng)力裝置整體可靠性的不斷提升。詳細(xì)的來(lái)說(shuō)集中表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：首先，從定時(shí)維修朝著按需維修的方向邁進(jìn)。其次，船用柴油機(jī)整體智能化水平得到有效的提升。再有，借助最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，針對(duì)船舶動(dòng)力機(jī)械遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)進(jìn)行深入的研究，借助高效的船舶遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，能夠?qū)Υ斑\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。但是就當(dāng)代船用柴油機(jī)的穩(wěn)定性問題來(lái)說(shuō)，還需要加以重點(diǎn)關(guān)注，利用有效的方式方法來(lái)不斷增強(qiáng)柴油機(jī)的可靠性[4]。

4.2提高船用柴油機(jī)可靠性的主要途徑

船舶是在江河和海洋的環(huán)境下來(lái)進(jìn)行運(yùn)輸和完成作戰(zhàn)任務(wù)的大規(guī)模裝備，其與其他工業(yè)設(shè)備相對(duì)比來(lái)說(shuō)，運(yùn)行條件和實(shí)際情況具有一定的復(fù)雜性，并且在因?yàn)槭艿蕉喾矫嬉蛩氐挠绊懀跃S修保養(yǎng)機(jī)電設(shè)備的種類較多，對(duì)于維修工作的整體水平要求相對(duì)較高。所以就那些普通工業(yè)設(shè)備或者是系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，人們對(duì)于船用柴油機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性提出了更高的要求。促進(jìn)船用柴油機(jī)可靠性可以從下面幾個(gè)方面入手：首先，設(shè)計(jì)過程中對(duì)船舶柴油機(jī)的可靠性加以重點(diǎn)關(guān)注，這也是確保船用柴油機(jī)可靠性的重要基礎(chǔ)。其次，生產(chǎn)過程中可靠性的保證，涉及到材料質(zhì)量、加工生產(chǎn)精度等等。再有，安裝工藝的可靠性，在實(shí)施安裝工作的視乎務(wù)必要嚴(yán)格遵從規(guī)定要求落實(shí)各項(xiàng)安裝操作。最后，設(shè)備管理的可靠性，包括按正確的操作規(guī)程操作設(shè)備，并保證設(shè)備的工作條件和環(huán)境，及時(shí)保養(yǎng)、維修等。上述4個(gè)方面是提高船用柴油機(jī)可靠性的重要途徑，下面在其可靠性設(shè)計(jì)方面作適當(dāng)?shù)慕榻B。為了提高船用柴油機(jī)系統(tǒng)的性能，需要通過提高組成系統(tǒng)的每個(gè)設(shè)備和零部件的可靠度來(lái)達(dá)到?？煽慷鹊姆峙涫强煽啃栽O(shè)計(jì)的核心。其原則是：（1）根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，按重要程度分配可靠度;（2）按技術(shù)水平、任務(wù)情況等的綜合指標(biāo)分配可靠度;（3）按復(fù)雜程度分配可靠度;（4）按相對(duì)故障率分配可靠度。為了使設(shè)計(jì)時(shí)能充分地預(yù)測(cè)和預(yù)防故障，可采取以下措施：（1）可靠性檢查表，從可靠性觀點(diǎn)出發(fā)，列出設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的重點(diǎn);（2）推行失效模式影響分析（FMEA）和故障樹分析（FTA）方法;（3）可把過去技術(shù)上的失敗和改進(jìn)的事例編制成故障案，對(duì)故障的原因、情況進(jìn)行分析說(shuō)明，供輪機(jī)工程設(shè)計(jì)人員參考借鑒 [5]。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，因?yàn)榇霸谑褂眠^程中通常都是處在遠(yuǎn)離離地的河流和海洋中運(yùn)行，所以其與汽車、機(jī)車、工程機(jī)械或者是農(nóng)業(yè)機(jī)械等諸多領(lǐng)域內(nèi)所使用的柴油機(jī)存在明顯的差別，船用柴油機(jī)對(duì)于機(jī)械可靠性的要求相對(duì)較高，需要確保其能夠始終維持在持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，這樣對(duì)于不斷提高船用柴油機(jī)的可靠性能夠起到積極的輔助作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]伍賽特.船用柴油機(jī)可靠性要求及改善措施研究[J].內(nèi)燃機(jī)，2019，（06）：48-51+55.

[2]李磊.船用柴油機(jī)關(guān)鍵件多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法研究[D].東南大學(xué)，2015.

[3]程杰，王建勛，祝鴻鵬.我國(guó)船用柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀[J].廣東造船，2014，34（04）：21-24.

[4]方峰.船用柴油機(jī)的生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].江蘇船舶，2008，（05）：17-20.

[5]金躍波.船舶柴油機(jī)可靠性分析[D].上海海事大學(xué)，2004.

（天津理工大學(xué)，天津 300380）