艦船修理船機(jī)電儀器儀表的計(jì)量管理與維修保障研究*

豐少偉 柴 凱 蔡敬標(biāo)

（1.海軍工程大學(xué)艦船與海洋學(xué)院 武漢 430033）（2.海軍研究院 北京 100161）

1 引言

某船船機(jī)電儀器儀表作為裝備狀態(tài)量值顯示和信息傳遞的重要載體，是裝備運(yùn)行管理的“眼睛”，其技術(shù)狀態(tài)是否良好、提供的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，直接影響艦船的生命力和作戰(zhàn)能力的有效發(fā)揮［1～3］。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，該船船機(jī)電儀器儀表主要包括：壓力類參數(shù)儀器儀表，溫度類參數(shù)儀器儀表，轉(zhuǎn)速類參數(shù)儀器儀表，水、液位檢測(cè)儀表，鹽度計(jì)，流量檢測(cè)裝置和電工儀表共計(jì)八大類。隨著服役時(shí)間的增加和高等級(jí)修理的臨近，老化、漂移、失效等故障逐漸增多，加之目前計(jì)量手段和法規(guī)制度存在不足，計(jì)量?jī)x器設(shè)備在精度、種類以及外觀設(shè)計(jì)中存在著較多的問(wèn)題，使得該船高等級(jí)修理船機(jī)電儀器儀表的計(jì)量管理和維修保障工作面臨著較大的困難。

為保證該船高等級(jí)修理的順利進(jìn)行，本文開展該船船機(jī)電儀器儀表等級(jí)修理的計(jì)量管理與維修保障研究，全面掌握船機(jī)電所有儀器儀表的類型、規(guī)格和技術(shù)組成，形成一套完整詳細(xì)的計(jì)量技術(shù)方法、組織實(shí)施流程和資源保障方案，從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、采購(gòu)渠道和方便保障的角度提出艦船高等級(jí)修理船機(jī)電儀器儀表的維修及備件保障方案，促進(jìn)儀器儀表在使用過(guò)程中的科學(xué)管理。該成果推廣后，可為其它同類艦船裝備的儀器儀表計(jì)量和保障提供有益參考，軍事經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2 現(xiàn)狀分析

該船船機(jī)電儀器儀表長(zhǎng)期處在高溫、潮濕、鹽霧、振動(dòng)等惡劣的使用環(huán)境中，加上任務(wù)多、使用強(qiáng)度大等綜合因素的影響，部分儀器儀表的技術(shù)狀態(tài)目前已經(jīng)下降，出現(xiàn)傳感器失靈、讀數(shù)誤差增大等現(xiàn)象，導(dǎo)致艦船裝備運(yùn)行的真實(shí)狀態(tài)無(wú)法掌握，裝備運(yùn)行存在安全隱患［4～6］。該船船機(jī)電儀器儀表目前存在的主要問(wèn)題總結(jié)歸納如下：

1）部分儀器儀表元器件老化，性能下降，故障增加：如主鍋爐裝置、冷卻水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和高壓空氣系統(tǒng)等管路系統(tǒng)中的壓力、溫度儀表以及安全保護(hù)繼電器，由于它們長(zhǎng)期工作在溫濕度高、振動(dòng)大等惡劣環(huán)境中，材料老化迅速，結(jié)構(gòu)已經(jīng)受到破壞，元件性能下降明顯，對(duì)過(guò)壓等安全保護(hù)的能力也隨之下降，故障頻率明顯增加，嚴(yán)重影響了裝備戰(zhàn)斗力的發(fā)揮和裝備、人員的安全。

2）儀器儀表缺乏科學(xué)的計(jì)量保障，導(dǎo)致數(shù)據(jù)指示不準(zhǔn)確，設(shè)備誤報(bào)警：如主機(jī)高低壓缸部位的軸承溫度測(cè)點(diǎn)讀數(shù)明顯不準(zhǔn)確，甚至同一壓力值在機(jī)旁顯示和集控室顯示存在不同，導(dǎo)致操作人員無(wú)法讀準(zhǔn)數(shù)據(jù)；此外，對(duì)于一些具有連鎖保護(hù)功能的儀器，由于未及時(shí)校準(zhǔn)，產(chǎn)生的假信號(hào)導(dǎo)致頻繁誤報(bào)警；最后，儀器儀表的備品備件在更換前缺乏必要的計(jì)量檢定，導(dǎo)致少數(shù)不符合檢定要求的備品備件當(dāng)作合格件上船使用。

3）傳統(tǒng)計(jì)量保障技術(shù)不能滿足該船船機(jī)電儀器儀表的計(jì)量需求：目前缺乏該船部分壓力、溫度傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器以及保護(hù)繼電器的有關(guān)結(jié)構(gòu)組成、設(shè)計(jì)原理、技術(shù)參數(shù)和性能特點(diǎn)的技術(shù)資料，尚不掌握其性能的變化規(guī)律和計(jì)量標(biāo)校方法；對(duì)于一些牽連較廣的儀器儀表（如軸系的轉(zhuǎn)速傳感器、艙底進(jìn)水報(bào)警系統(tǒng)、淡水柜的液位測(cè)量、車鐘和復(fù)合手輪等），也尚未深入掌握其系統(tǒng)原理和組成，導(dǎo)致計(jì)量工作開展困難。

4）該船部分船機(jī)電儀器儀表已經(jīng)停產(chǎn)，難以按照傳統(tǒng)途徑進(jìn)行備品備件的保障：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在二次儀表和傳感器方面，該船使用的部分產(chǎn)品已淘汰停產(chǎn)，這給該船儀器儀表的備件保障工作帶來(lái)困難。

3 統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)相關(guān)資料查詢和各艙室實(shí)地勘察兩種途徑對(duì)該船船機(jī)電所有儀器儀表按型號(hào)、數(shù)量、精度、量程、接口規(guī)范、安裝尺寸、功能和所用裝備進(jìn)行詳細(xì)地梳理統(tǒng)計(jì)。具體實(shí)施方案如下：

1）按動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、全船保障系統(tǒng)所有設(shè)備的測(cè)點(diǎn)清單逐點(diǎn)勘察。

2）對(duì)各部位其它類型儀器儀表逐點(diǎn)勘驗(yàn)。

3）對(duì)勘察結(jié)果按照電氣測(cè)量?jī)x表和熱工參數(shù)測(cè)量?jī)x表進(jìn)行分類，并統(tǒng)計(jì)各儀器儀表的型號(hào)、數(shù)量、精度、量程、接口規(guī)范、安裝尺寸和功能。

4）對(duì)勘察結(jié)果按各儀器儀表的重要性程度分為A（重要）、B（次要）、C（一般）三類。

4 計(jì)量保障方案研究

4.1 計(jì)量技術(shù)方案研究

對(duì)目前該船歷次等級(jí)修理期間的船機(jī)電儀器儀表計(jì)量、檢定的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，包括艦員級(jí)計(jì)量測(cè)試、船廠及承修單位的計(jì)量檢定方式和效果。

在對(duì)各類儀器儀表的原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行解讀的基礎(chǔ)上，根據(jù)該船船機(jī)電儀器儀表的種類、型號(hào)、數(shù)量、量程、精度等特征，針對(duì)壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、電工等各類儀器儀表，確定計(jì)量檢定工作詳細(xì)內(nèi)容，設(shè)計(jì)計(jì)量技術(shù)方案。對(duì)于液位、鹽度、流量等難以直接選擇現(xiàn)有的相應(yīng)檢定設(shè)備進(jìn)行計(jì)量的傳感器和儀表，則采用替代性測(cè)試或校準(zhǔn)方法。

4.2 檢定資源保障方案研究

從以下兩個(gè)方面對(duì)該船船機(jī)電儀器儀表的計(jì)量檢定資源進(jìn)行評(píng)估和規(guī)劃：

1）梳理分析當(dāng)前相關(guān)計(jì)量檢定單位的儀器設(shè)備、人員及資質(zhì)，并進(jìn)行分類。

2）計(jì)量檢定的組織、流程和相應(yīng)技術(shù)規(guī)程。

在完成上述工作的基礎(chǔ)上，編制該船高等級(jí)修理船機(jī)電儀器儀表計(jì)量工作所需的技術(shù)文件匯編，具體內(nèi)容包括壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、液位、鹽度、流量、角度、電工等各種儀器儀表的結(jié)構(gòu)組成、工作原理，以及相應(yīng)的檢定、計(jì)量和校準(zhǔn)方法。

5 維修保障方案研究

高等級(jí)修理過(guò)程中需要按照計(jì)量保障方案對(duì)儀器儀表進(jìn)行計(jì)量，并按照維修保障方案進(jìn)行維修和更換，需要遵循的基本原則如下。

1）從該船船機(jī)電裝備儀器儀表傳感器維修保障的全局出發(fā)，修理更換過(guò)程中應(yīng)逐步國(guó)標(biāo)化。因此，船機(jī)電裝備儀器儀表傳感器在高等級(jí)修理階段的維修更換應(yīng)盡可能采用現(xiàn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)應(yīng)對(duì)該船船機(jī)電裝備儀器儀表傳感器進(jìn)行類型劃分，總體分為“維修更換類”和“淘汰更換類”，提出有針對(duì)性的維修或更換方案［7～8］。

2）對(duì)于有承續(xù)性的儀器儀表傳感器（主要是大量的溫度、壓力一次儀表），均劃歸“維修更換類”。在高等級(jí)修理過(guò)程中，先對(duì)其進(jìn)行計(jì)量測(cè)試，對(duì)于計(jì)量測(cè)試結(jié)果不滿足技術(shù)指標(biāo)要求的儀器儀表進(jìn)行維修調(diào)整，如果修理調(diào)整后的計(jì)量結(jié)果依舊不滿足原有的技術(shù)指標(biāo)，則需整體更換，并進(jìn)行相應(yīng)備件保障和準(zhǔn)備。

3）對(duì)已停產(chǎn)淘汰的部分儀器儀表傳感器（主要是部分溫度、壓力傳感器和配套儀器儀表），因其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)陳舊，缺乏維修配件，故劃歸“淘汰更換類”，在高等級(jí)修理過(guò)程中，直接按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和軍用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更換，并可通過(guò)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)化途徑進(jìn)行備件保障和準(zhǔn)備［9，12］。

4）對(duì)部分無(wú)承續(xù)性的儀器儀表，如鹽度計(jì)及部分電氣儀表等，在安裝使用上自成系統(tǒng)、相對(duì)獨(dú)立且具有一定數(shù)量的庫(kù)存?zhèn)浼?，也劃歸“維修更換類”，在高等級(jí)修理過(guò)程中，可先進(jìn)行計(jì)量測(cè)試和維修保障，待庫(kù)存?zhèn)浼褂猛戤呉院?，直接使用同類型船的同類備件進(jìn)行更換。

6 結(jié)語(yǔ)

本文開展該船船機(jī)電儀器儀表等級(jí)修理的計(jì)量與維修保障方案研究，全面掌握該船船機(jī)電所有儀器儀表的類型、規(guī)格和技術(shù)組成，形成一套完整詳細(xì)的計(jì)量技術(shù)方法、組織實(shí)施流程和檢定資源保障方案，促進(jìn)儀器儀表在使用過(guò)程中的科學(xué)管理。該成果推廣后，對(duì)于保證艦船各相關(guān)系統(tǒng)的準(zhǔn)確可靠地運(yùn)行、方便艦船機(jī)電系統(tǒng)儀表的使用維護(hù)有著十分重要的作用，間接地對(duì)于確保艦船的航行安全、保障艦只的作戰(zhàn)使用，滿足艦船定期檢測(cè)和維修的需要，都有著十分重要的作用。