船舶动力装置技术管理

船舶动力装置技术管理（通用7篇）

船舶动力装置技术管理 篇1

专业论文

浅谈船舶动力装置节能减排技术

浅谈船舶动力装置节能减排技术

摘要：自2007年以来，全球能源危机和不断上涨的燃料成本，增加燃料需求，国际海事组织以及其他国际组织对船舶排放的关注，节能减排使运输工作重要和突出，节能和减排近年来成为世界各大航运公司的一个主要任务。船舶运输能耗高，研究和应用的节能技术，减少能源消耗，加强船舶的船舶管理和设备的维护保养和节能减排的基本管理，不仅可以节省燃料成本航运企业，还可以减少对环境的污染，经济和环境船只保护双重效益。本文主要介绍了船舶动力装置在节能和减排技术，技术的应用现状船舶动力装置。

关键词：船舶 动力装置 节能 减排

一、引言

海上运输的主要工具——船舶，随着物流业的进一步发展，其数量在不断增加。船舶作为能耗大户，对其进行节能减排技术改造，具有重要的现实意义。

二、国内外节能减排技术的发展

从1970年代以来发生了两次能源危机，石油价格的飙升，航运企业管理成本增加。特别是近年来，不断上涨的油价已经迅速，导致船舶营运成本结构因素有显著变化，比例的燃料成本正在迅速增加，已超过50%。船舶节能、降低燃料消耗和燃料成本，提高工厂经济已经成为一个重要的主题，使船舶节能工作太多的关注。所以从柴油机制造商船厂和船舶公司，一直以减少船舶燃油成本上下功夫，以提高其经济效益。

一艘船在节能技术进步，两个两个地加强基础管理。技术进步是使用船舶节能技术促进船舶开展节能工作，例如，在新的构建船舶设计的船、机、桨叶在能源消费在优化设计，合理配置推进柴油机和电厂，尽量减少船舶阻力、提高推进效率，推进柴油机长冲程和更少的缸数、小型化的柴油机，充电系统优化改善，提高扫气压力、优化燃烧室和新燃烧系统，提高了燃油喷射系统，提高最高燃烧压力等等，最新【精品】范文 参考文献

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为了减少燃料消耗柴油发动机直接；推进柴油机电厂方面包括主轴发生器，该系列螺丝，废热回收等节能技术来提高整体效率的船。加强基础管理包括：船舶合理调度；去经济频道和使用气象导航；以减少导航和节能速度；使用劣质燃油；加强维护管理的设备，合理的维护，保持柴油机及其动力设备良好的工作条件等。

三、节能减排新技术在现代化船舶上的应用成果

3.1 韩国船舶新技术可省50%燃料费

韩国大型造船企业STX造船海洋9月21日表示，该公司开发了这项技术的节能船舶准备接受订单。这种技术可以大大减少碳排放在船舶营运，可以节省高达50%的燃料成本。

3.2 船舶发动机余热回收系统研发动态

日本发展涡轮增压器生成系统。系统的开发用于推进柴油发电机的涡轮增压器和新开发的高速发电机相连，将发动机废热回收对于权力，内部使用，恢复电力作为一个平台，电力供应柴油发电机组的发电能力。此外，该系统的使用，二氧化碳的排放量最高可以减少4.6%，还可以减少燃料消耗。

四、船舶动力装置典型节能减排措施分析

4.1 柴油机排气与冷却水余热的再利用

燃料在汽缸中燃烧后尾气和冷却水热了，只有很少的热量来充分利用。因此，对于我国巨大的远洋运输船队来说，节能领域是有前途的。这些可以用来加热的有效使用，现在最常见的是燃气锅炉和主机暖缸使用冷却水热量，燃气轮机也使用主机余热。

4.2 提高船舶动力装置的效率

船舶动力装置包括主、辅机和传动轴系统和设备等。因此，为提高工作效率，整个电厂应该在各方面采取有效措施。

1）优化主机。由于柴油发动机技术的发展，无论是低和中速或高速柴油机的燃油消耗率是大大降低，但差异的各种机器是显而易见的。因此，施工船舶应根据船舶具体情况，选择性能稳定，经济好的主机。由于能源消费的主机在整个电厂的比例和最大，所以主机优化来提高效率的发电厂的影响最大。目前主要的柴油发动机低转速、长冲程，目标是减少石油消耗速率，同时，主机和低速大直径螺旋桨匹

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配效果好。节能功率主机主要是降低燃油消耗率，重油或替代燃料，提高操作效率的船。

2）主发电机燃烧劣质油。主发电机燃烧和主机相同的重油，意识到只有一个品种油，使房间布局和管道布局大大简化，减少了维护工作量。同时也节省燃料成本。

3）优化船、机、叶片。由于船舶航行的情况要复杂得多，和外部条件（加载、道格拉斯、污染等）和经常变化；同时，船、机、桨本身技术状态将会改变，所以，这三个协调特征改变，这样他们的技术和经济指标偏离设计状态，影响能量转换的完善程度，因为这个原因，使用管理工作人员在操作的船应该是清楚的各种特点和经常调整操作点，使他们处于最佳状态，操作目标的实现节能。

4.3 废气处理技术

减少粒子的新技术。最常见的方法是在排气管上安装一个粒子捕获器，用来捕获排气微粒，在特定条件下或条件，使粒子捕获器清洁得到再生。目前，再生方法有很多，但捕获设备材料、工艺的限制，捕获器再生可靠性可以是一个很好的保障。还需要广泛的研究。是否有任何其他技术也广泛深入地，如：静电捕获技术、旋风分离点技术，燃料添加剂技术。但这些技术从实际还有很多距离。

五、船舶动力装置节能减排技术的展望

5.1 新型油料节能技术

燃料添加剂渗透到柴油，柴油，催化气化，使柴油油缸完全燃烧，减少黑烟，节省燃料。随着科学技术的发展，燃料添加剂技术将继续进步，不断适应需求的节能减排环境。

5.2 开发代用燃料

发达国家的经济依赖于石油燃料和石油燃料得到有限，容易出现短缺，许多科学家一直在考虑到原油储存、燃料生产和石油消费等。未来的船舶动力装置只能考虑石油作为基本燃料，可以考虑使用其他新能源来取代石油。

5.3 采用风帆助航

利用风能资源，使用帆导航将船舶节能的另一种方式。随着电子计算机和自动化技术的发展，计算机自动控制帆帆与电厂控制和优化

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适合已成为一个现实的发展风向航行提供强有力的支持。

六、结论

总之，在整个世界节能减排研究背景，我国节能减排在船也已经投入更多的力量。我们的优势在于落后的优势，除了新技术开展创新以外，还通过发展先进的全球标准信息网络管理技术，对整个船舶集成系统、智能管理，从系统，总的来说，掌握创新的方向，使我们的船舶业具有较强的竞争能力。

参考文献

船舶动力装置技术管理 篇2

伴随经济全球化进程的加快推进, 2000年以来的全球航运业出现了空前的繁荣, 而船舶作为载运工具, 其节能效果的好坏对经济、社会、环境均具有很大影响。因此, 加强对船舶节能技术研究, 实现节能技术转化具有重大意义。

关系船舶节能的因素很多, 但大体上可以分为三个方面, 即技术因素、管理因素、经济因素。技术因素包括船体线形、机桨选配、燃油使用、柴油机喷射效果等;管理因素主要包括船舶、船队的规划和航线的选择及船舶的管理维护等;经济因素主要包括市场竞争、各项基于市场机制的调控手段、税收、物质价格等。三因素相互影响相互渗透, 其中技术改进是船舶节能的基础因素, 而船舶动力装置作为能源消耗的直接对象, 其节能的好坏既关系到整艘船舶的节能效果, 也关系到其运营的经济性, 因此, 对船舶动力装置节能因素的控制就成为整个船舶节能控制的一关键环节。

2 影响因素分析

下面从主机选型、螺旋桨设计、机桨匹配、船机保养等方面对船舶动力装置节能效果的影响做一简要分析。

2.1 主机选型

主机是船舶推进的动力源, 因此, 在进行动力装置设计时, 首先必须确定船舶主机。由于主机的能耗在整个动力装置中所占的比例最大, 因而主机的优选对控制动力装置能耗, 提高动力装置效率影响最大。随着柴油机技术的发展, 无论是低速、中速或高速柴油机其能耗均有较大幅度的降低, 但各种机型间的差别也是明显存在的。因此, 在设计船舶时应根据船舶具体情况, 选择性能稳定, 经济性好的主机。

在选配柴油机时, 首先应根据船舶类型、尺度 (吨位) 、航速、航线等, 加上必要的储备功率, 确定船舶要求的最大连续输出功率及其相应的转速, 根据船用柴油机的负荷特性可知, 最低燃油消耗率往往位于标定功率的85%左右的位置上。因此, 从船舶长期使用的经济性角度考虑, 在选择主机时都尽量采用“减额输出”匹配方法, 即标定功率的85%左右, 并以此作为向主机生产厂订货的依据。主机减额输出使用的实质是配置较大功率的柴油机而仅产生较小的输出功率, 这样尽管主机造价和船舶机舱容积有所增加, 但是从节省燃油消耗、降低船舶运营成本的角度出发, 其优越性是可观的。目前柴油机主机趋向低转速、长冲程, 其目的主要是降低耗油率, 同时该类主机与低速大直径螺旋桨匹配效果较好。节能型大功率主机主要是降低耗油率, 烧重质燃油或代用燃料, 提高船舶营运经济性。

2.2 螺旋桨设计

整个推进系统的有效能可用推进系数来描述, 它不仅与推进装置的传动效率、船身效率有关, 更与螺旋桨的敞水效率及装船后的相对旋转效率有关。一般来说, 当传动设备及轴系确定后, 传动效率随不同的船型变化不大, 但船身效率、螺旋桨敞水效率与船型密切相关。因此, 为使船舶具有较大的推力、较高的船速, 改善螺旋桨设计、提高推进系统效率十分重要。

根据螺旋桨理论, 螺旋桨效率可用下式表示:

在螺旋桨设计时, 为提高螺旋桨效率, 首先可以考虑采用低速大直径螺旋桨, 螺旋桨推力T与进速Va取决于船体尺寸和航速的初始设计。在船舶营运要求下, T和Va已定, 要提高螺旋桨效率, 唯一途径就是加大桨盘面积AO, 即增大螺旋桨直径。而在这种情况下, 如果转速保持不变, 则桨叶梢线速度的增加会引起摩擦损耗的增加, 从而导致推进效率下降。因此, 在功率一定的情况下, 若采用大直径桨, 必须同时降低桨的速度, 所以, 在设计螺旋桨时, 为使桨效达到最高, 桨速与桨径应处于最佳对应关系。

目前, 远洋船舶绝大部分均采用大直径低速螺旋桨, 据统计, 在全负荷吃水时, 若将转速降低一半, 由于桨效率的提高, 可使主机功率减少约10%-16%。一般来说, 在常用航速范围内, 桨转速降低1%, 可节约燃油约0.2%-0.3%。

2.3 机桨匹配

在设计选配螺旋桨时, 选择不同的工况点直接影响船舶的经济性及可靠性。从节能的角度出发, 选主机额定 (标定) 转速下, 负荷特性曲线上油耗最低区所对应的某功率作为实际设计功率可取得较好的经济效益。这个功率暂称它为最经济使用功率, 对于高速机此经济功率约为12h额定功率的90%, 与我国高速柴油机的持续功率相同。这样设计既可获得较大经济效益, 同时, 由于采用了90%额定功率作使用功率, 对主机本身来讲, 其寿命及可靠性均会提高, 每年的维修费用亦将减少;对于中速机, 一般的做法是只要主机能胜任则直接取其额定功率作为设计功率, 如不能胜任则取低些。

在螺旋桨设计中选择工况点时, 还应考虑有一定的功率储备, 在一般情况下建议取5%-10%, 以便船舶产生污底或进入浅水航道阻力增加时, 以及进入过浅航道发生拖底及急速回转阻力大大增加时, 主机不致超负荷而发生问题, 这与用最经济使用功率作为螺旋桨设计工况点是一致的。另外, 由于柴油机在部分负荷下运行时经济性变差, 为充分利用船舶主机在低速运转时的储备功率, 还可以通过改进螺旋桨设计来实现功率最大化, 如采用调距桨或多速比齿轮箱等措施以适应工况变化。

2.4 船机维护

船舶动力装置在满足可靠性的前提下, 要尽量提高其经济性, 以降低能耗及营运成本。柴油机经济性的提高, 除采用先进的结构, 与螺旋桨或发电机等工作机械匹配外, 加强维护保养、合理使用, 使其处于良好的工作状态, 也是不可忽视的重要因素。众所周知, 衡量柴油机经济性与节能效果的主要指标是燃油消耗率, 下面从柴油机的维护管理层面, 讨论降低其燃油消耗率的节能途径。

⑴调整最佳的供油提前角, 柴油机的燃烧过程是其工作的核心。燃油燃烧的好坏直接影响柴油机的动力性、经济性与可靠性。一个完善的燃烧过程要求燃烧完全及时、平稳、空气利用率高, 准确的喷油定时则是达到上述要求的前提。

⑵改善进气条件, 柴油机进气温度过高, 会使空气密度降低, 充气量减少, 从而造成输出功率下降, 燃烧不完全, 耗油量增加。所以应加强柴油机进气区的通风, 以降低进气温度, 增加空气量。

⑶定期进行检修和调整, 检修和调整, 是保持柴油机各缸完全燃烧, 负荷均衡的必要条件, 也是降低油耗的有效措施。

⑷控制发动机在适宜温度下工作。试验证明, 柴油机冷却水温度在85℃左右工作, 能提高柴油机的热效率, 降低功率损失, 从而提高柴油机的有效功率。

⑸定期清除排气系统的积炭, 减小进排气阻力, 提高换气质量, 改善燃烧条件, 降低油耗。

⑹定期检查和更换润滑油, 有效地提高柴油机工作质量, 减少故障的发生, 降低油耗。

2.5 船机热效率

提高船舶装置的热效率可从两方面考虑:一是选用低油耗高热效率的主机以降低它的燃油消耗量。动力装置耗油率决定于主机、副机及辅助锅炉的燃油消耗量, 特别是主机的耗油率, 因为主机消耗的能量约占整个动力装置总能量的90%以上;其次是充分利用装置废热, 产生热水和蒸汽以供船上加热、生活用以及废热发电, 尽可能做到航行中不使用燃油锅炉和少用柴油发电机组, 或者直接减少全船蒸汽耗量和电量的消耗以降低副机和锅炉的燃油消耗量, 提高装置热效率。

废热利用的方法是按废热特点进行的。对主机废气可把废气引入专门构造的锅炉产生蒸汽, 用它驱动蒸汽副机, 或用它带动汽轮发电机组发电, 并入船舶电站, 也可利用排气废热产生的蒸汽作为各种舱、柜、加热器的加热源 (如燃油、滑油和货油系统的加热) 和取暖、蒸饭、茶水等生活热源;对冷却水直接或间接为冷却热, 作燃油加热、制冷、制淡和生活杂用等的热源。利用废热产生蒸汽和热水, 可以减少副机和锅炉的耗油, 节省能源, 提高动力装置经济性。

2.6 其他措施

船舶动力装置包括主机、电站、传动设备、轴系、推进器、管路设备等, 要提高整个动力装置的效率, 降低能耗除从上述各方面采取措施以外, 还可从以下方面考虑:

⑴提高传动效率。从主机到螺旋桨的传动效率取决于传动方式和传动轴及设备的效率, 因此, 应采取下列措施降低能耗: (1) 尽可能采用直接传动; (2) 如采用间接传动, 应提高传动设备 (如减速装置、联轴节等) 的效率; (3) 保证传动轴系的对中良好; (4) 采用高效的轴封装置, 减少轴封对漏油及传动效率的影响。

⑵采用主机轴带发电机。由于柴油机在部分负荷工作时, 其经济性较差, 耗油率增加。当某些船舶较长时间处于部分负荷工作时, 可采用主机轴带发电机, 这样, 不仅可使主机工作在效率高的运行区域, 提高效率, 而且有可能减少柴油发电机组的数目。

⑶提高船舶电站的效率。船舶电站的能耗在整个船舶动力装置中占有一定的份额。提高船舶电站的效率不应忽视。为此, 应合理地使用发电机, 尽量避免柴油机在低负荷下运行, 以提高柴油机的运行经济性;正确选择各种电动机容量, 采取补偿装置提高功率因数, 采用控制机构提高电动机效率, 以提高船舶供电系统的功率因数。

3 结论

船舶动力装置的节能是一项综合工程, 其涉及因素多, 各因素间关系复杂, 在做选择时应考虑各方面的具体情况加以综合平衡。应当指出, 船舶动力装置的节能好坏, 也直接关系到船舶运营的经济性, 所以, 建议船东也应在船舶设计时注意各因素的设计选型及船舶运营时的管理维护。

摘要：本文在简述船舶节能意义的基础上, 对影响船舶节能的各因素做了简要分析, 提出了船舶动力装置在船舶节能过程中的重要性和现实性, 对影响船舶动力装置节能效果的各因素做了总结性研究, 并针对每项影响因素提出了一些实施建议。

关键词：船舶动力装置,节能

参考文献

[1]陈爱玲.船舶节能减排动态研究[J].青岛远洋船员学院学报, 2008 (12) .

[2]彭传圣.船舶能效设计指数及其影响[J].航海技术, 2010 (9) .

[3]刘杨.船舶柴油机废气余热利用的研究[J].武汉船舶职业技术学院学报, 2011 (4) .

[4]吴光林.船用螺旋桨理论研究的发展与方向[J].中国舰船研究, 2009 (2) .

[5]徐筱欣, 船舶动力装置[M].上海:上海交通大学出版社, 2007.

船舶动力装置技术管理 篇3

关键词：电子教材 船舶主推进动力装置 课程 教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0194-01

传统教材授课方式的枯燥与乏味已与现代网络技术的发展显的格格不入，这就意味着一种新颖的教材模式的出现——电子教材。既然是新生物的出现，就不可避免的有些不足，该文就电子教材在《船舶主推进动力装置》专业上的应用，分析了其优势与不足。

1 电子教材的特点

电子教材是一种以信息技术为工具开发的、超越时空的多媒体教材，具有字、音、形、色、义等的合成性、动态性及可再生性等特点，它以网页的形式存在，突破时空的局限，可供广大教师、学生和家长反复使用，数据更新及时，具有共享性、开放性、动态可生成性。以计算机多媒体技术和网络通讯技术为代表的现代信息技术正在飞速发展，信息化浪潮对当今世界的政治、经济和文化等多个方面都产生了巨大的影响。面对信息化的趋势，为适应现代教育的发展，现代教育技术在教学中的应用越来越广泛，而电子教材的建设和应用是现代教育技术应用的基础。

电子教材相对传统教材而言，并不仅仅是传统教材的电子书化，首先它具有更强的开放性，教材的更新可以更加及时，使教师和学生能有良好的互动，甚至学生也可以参与影响电子教材的制作，使教材时代性更强；其次，电子教材对知识的呈现形式更多样性，相对传统教材，电子教材可以采用视频、音频、动画、图像、文字等不同形式呈现知识，使学生更容易理解和掌握；第三，电子教材的可携带性好，随着电子技术的发展，电子存储能力不断提高，电子教材可随身携带与通用的电子产品中，包括手机、U盘等电子产品；第四，电子教材为网络学习提供了资料。

2 《船舶主动力装置》课程电子教材的建设开发

《船舶主推进动力装置》是船舶轮机工程管理专业的一门主干课程，主要讲授运输船舶主动力装置（柴油机及船舶推进装置）的结构、工作原理和运行管理，以达到受教育者能够在船舶对主动力装置进行操作、维护和有效的管理。授课对象主要是在校普通学生。由于行业的特殊性，普通学生对船舶设备基本没有接触，对船舶上工作环境没有认识，并且由于船舶主动力装置相对陆用机械特殊，体型、功率较大，设备造价以及运转费用高昂，与现代商船的主动力装置相仿的实训室也很难真正建设，这为课程的教学带来较大的难度，很难保证受教育者对主动力装置课程的理解，满足今后工作的需要。学院主动力装置实训室只具备一些设备的零部件，缺少真正可运行的船舶主动力装置整套设备，对于设备结构的教学还可以通过零部件的现场展示进行，但对于设备的运行管理以及船舶机舱内的主动力装置的整体构成不能形成感性认识。电子教材的建设在一定程度上能够提高学生对该课程的接受度。电子教材主要包括视频资料、文字说明以及图片等形式，通过这些电子教材形式对课程中主要章节内容进行讲解，使学生对船舶主动力装置设备的结构、工作原理有更形象的认识，对设备的运行管理有更直观的感受。电子教材还包括测试题，以方便学生自我检测。把电子教材发布于学院的云教育空间，通过网络可以实现学生的自学与教师的互动。视频资料主要采用船舶运行期间，针对主动力装置实际的工作状态拍摄，基本保留实际船舶主动力装置工作的噪音、海洋环境等信息，船舶轮机人员对主动力装置进行操作、管理和维护保养工作都进行真实记录；文字说明主要对视频中的相关设备进行讲解，与设备的结构、零部件以及工作原理相结合，使学生对知识的理解更能贯通。

目前教师的电子教材还不成熟，只是作为课程教学的一个辅助，还不能实现与学生更好的教学互动，但相对来说也取得一定的进步。

3 电子教材在课程教学中的应用

针对轮机工程2012级共200多名学生，在课程的部分章节采用了电子教材授课。授课过程基本沿用传统的教学程序。上课前预先把电子教材资料拷贝给学生，并提出一些相关问题，让学生提前观看视频资料，形成一定的课程预习。集中上课时一边观看视频资料，一边对视频中出现的设备进行介绍，对设备的操作和管理要点进行讲解，对学生的疑问进行解答。课后安排学生进行讨论，形成书面资料作为统一的课堂笔记和作业，并针对电子教材中的检测题进行自我测试。

课程结束后，教师设计了几个问题要学生对电子教材在课程中的应用进行评价。问题主要包括：电子教材在课程教学中有没有效果；电子教材对学生认识船舶工作环境的效果；授课方式有哪些需要改进；电子教材需要改进的地方等。经学生反馈，首先，肯定了电子教材在我们教学中的有效性，为学生认识船舶机舱的工作环境、掌握船舶主动力装置的操作和管理维护要点提供了较好的资料，相对原来教材只是列举操作程序和管理维护要点更直观，更能利于掌握知识。当然也提出了一些需要改进的地方，尤其电子教材还应不断地完善。

4 电子教材在教学应用中的制约和不足

在电子教材使用过程中与传统教材使用相对发生了一些变化，相应出现了一些问题。电子教材的展示是通过计算机屏幕、大屏幕电视或大屏幕投影实现的，学生接受信息的主要渠道是视觉刺激、声觉刺激等。

为实现教学效果，第一，对教学设备的要求更高了。目前使用电子教材教学还基本在传统教室改建而成的多媒体教室进行授课，学生集中观看学习电子教材，每个学生理解进度有差别，会影响部分学生的接受效果。第二，要求教师对课堂的把控能力更强，在教学中，相对原来教学师生互动强，教学设备等有可能出现意外，教学中受干扰的因素随之增多，要求教师有更强的课堂控制力以及应变力。第三在授课中发现部分学生对授课方式不能完全适应，学生在上课时抓不住课程的重点，课后的分组讨论不积极，对一些理论性强的知识点掌握较差。

5 结语

电子教材在现代教学中应用越来越广泛，在一些大学专业课程的授课中，电子教材使用时的课堂教学形式更丰富，整体来讲提高了学生的学习兴趣，更便于教学效果的提高。在实际教学中出现的问题要不断改进，以适应现代教学的发展。

参考文献

[1]孟洪兵，周鹏.电子教材的认识与实践[J].塔里木农垦大学学报，2001（3）：35-367.

[2]关娟.关于电子教材的建设与管理的思考[J].山西农业大学学报，2006（S1）：59-60.

船舶动力装置技术管理 篇4

电气工程及自动化

基于PLC的船舶主机遥控装置设计

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义：

自从60年代初船舶远程遥控技术开始得到采用，目前几乎世界上造船技术领先的国家生产的船舶都配备了船舶主机远程控制装置，使之成为今天的船舶自动化的核心部分。船舶主机遥控装置从最初的气动工作结构发展到了现在的以计算机为核心的控制系统大致经历了4个阶段。可编程序控制器（PLC），是近几年快速发展的新型控制设备，因为它具有的较强的逻辑运算能力，简单的硬件结构，方便安装维修，较强的抗干扰能力，能够方便的编程，使用可靠，目前已经广泛在各种工业制造领域得到应用。PLC技术对实现工业自动化生产起着极为重大的推动作用，在国外有着工业自动化的三大支柱之称。船舶电气的发展今后将会以PLC为方向，现在已经有将PLC技术成功应用在船舶电气控制上的实例，比如期货机的变速控制装置、锅炉的时序控制装置等。在主机遥控系统中需要各种逻辑判断运算和控制，为PLC的应用提供了条件。

现在，大型船的动力推进系统大致分为两类，一类是柴油机作为动力，另一类是电力作为动力。在柴油机为动力的船舶中，连接螺旋桨直接作为推进动力的柴油机即为船舶主机。操纵主机的可以从三个地方进行操作，分别是机旁控制、集控室控制和驾驶台控制。除非是在机旁控制主机，在集控室或者是驾驶室控制主机，都为远程控制。想要达到对主机的远程控制就必须在所操纵的地点到主机之间安装一系列的连动装置。这套远程控制装置就是船舶主机的遥控系统。主机遥控系统把控制地点从机旁移动到了远离主机的地方，使轮机人员免受机旁噪音高温等恶劣环境的影响，改善了工作环境。同时也改善了船舶的操纵性能，给船舶的安全运行提供了保障。它让主机的工作更加的可靠更加经济，是轮机自动化不可或缺的一部分，是达成机舱无人化的至关重要的先进技术。

PLC的出现和发展之迅速,已经在越来越多的领域得到应用和收益,PLC具有体积小,集成度高等特点.在计算机高度发达的今日,和以往纯机械外加继电器的运作方式之间起到承上启下的过渡作用,能够很好的将新老技术结合.PLC很好的将硬件软件结合。简单易懂的梯形图编程方式,让熟悉以往纯继电器工作的老一辈工作人员也能很快上手。

因此在船舶中运用PLC，技术方面风险较小，能短期内得到研发。具有较高的可靠性，还有优良的抗干扰性能，方便维护。此外，易于编程，根据不同类型的船舶不同型号的船舶柴油发动机，只需对程序稍做修改就能使用了。它很好的取代了由继电器组成的气动主机遥控系统，也能用于江河近海采用的中速柴油机推进的船舶，还能改造老船舶使之更加自动化。PLC的数据通讯功能与上级计算机构建信息交换系统，使船舶构成综合网络自动管理系统。基于PLC的主机遥控系统，价值可观，市场前景宽广，运用并充分发挥PLC的优良性能，应用于船舶自动化领域，意义重大。综上所述，基于PLC的主机遥控系统有一定的应用价值和发展前景。充分发挥PLC的优越性，使系统更广泛地适用于各种类型的船舶，具有重要的意义。

本文分析船舶主机遥控的基本设计要求以及PLC的介绍和选用。接着对船舶主机遥控装置功能设计，最后对系统的硬件部分设计主要有：系统PLC硬件地址的分配、外围模块的选型；系统软件设计主要有：正车的起动、安全保护与故障报替及处理、主机及尾轴转速的测量与计算、换向及转速控制程序。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

（1）查找相关资料，熟悉现有的基于PLC的船舶遥控装置设计与研究的发展方向。

（2）熟悉基于PLC的船舶遥控装置设计的情况，提出控制方案。

（3）进行PLC的船舶遥控装置设计的设计。

（4）设计分析并得出结论

三、研究步骤、方法及措施：

步骤及方法：

(1)了解基于PLC的船舶遥控装置设计与研究的技术

(2)分析基于PLC的船舶遥控装置设计的技术

(3)基于PLC的船舶遥控装置设计

(4)总结设计结果

措施：图书馆查找相关的书籍、期刊、杂志等，通过上网寻找相关的一些资料，查看当代对该技术的研究成果和最新的动态。然后通过对这些资料的学习和研究进一步的熟悉和理解设计所需的相关知识。在设计过程中及时与指导老师探讨，对不了解的问题及时向老师请教。

四、参考文献：

[1]王启宇等.一种基于PLC的主机遥控系统[J].上海海运学院学报，2000，（9）：30～45.[2]李景学等.可编程序控制器应用系统设计方法[M].北京：电子工业出版社，2000.[3]王志刚等.PLC组网技术及其在集散控制系统中的应用研究[M].北京：中国电力出版社，2001.[4]刘曙光.现场总线技术的进展与展望.自动化与仪表，2000，(3)：15～20.[5]斯可克.现场总线的现状与发展.自动化博览，2000，(4)：23～25.[6]张文庆.用PLC的软件实现PID闭环控制[J].自动化应用与技术，2003，（2）：9～15.[7]郑展，巩建平，张学编著.现代可编程序控制器原理与应用[M].北京：科学出版社，2002.[8]陈勇，张华平，赵显红等.计算机与PLC集成控制系统的应用[M].上海：上海科学技术

船舶动力装置技术管理 篇5

化学品船动力装置与系统

化学品船发展历史

1949年，美国把T-2型油船“MarineChemiCalTransport”改装成化学品船，投入运营。自那时起，世界液态化学品船得到飞速发展，到今天已经经历了四代，其基本特点分别如下: 第一代:将原来的单底油船改装成双层底，并增设纵横舱壁和开始使用深井泵(50年代)。

作者：朱佳林

IMO-Ⅱ型化学品船约占62.5%；IMO-Ⅲ型化学品船约占25.0%。

据112家船东计17301465载重吨化学品船的舱型统计；不锈钢舱，锌硅涂层和环氧涂层所占比重分别为25.5%、30.3%、和44.2%。

主尺度

主尺度和船形系数直接影响船舶的造价、总体性能及其使用要求。为赢得国际市场，根据船东对本船舶使用航线、码头、航道、燃油价格、运费、载重量、航速等各种不同要求，经研究、论证，以取得竞争力强、经济合理的主尺度。以下给出几条化学品船的主尺度数据：

37300t化学品船 13600DWT成品油／化学品船 总长约 184.9m 总长约 120．O0m 垂线间长 176.0m 垂线间长 114．2Om 型宽 31.0m 型宽 21．O0m 型深 16.4m 型深 12．30m 吃水 9.5m 吃水 9．00／9．5m 设计吃水载重量 32000t 载重量 l3500／14600t 结构吃水载重量 37300 t 总吨位 8400GT

19000t化学品船 29000t化学品船

总长 162.00m 总长 175.5m 垂线间长 154.37m 垂线间长 167.0m 夏季水线长 156.19m 型宽 29.20m 结构船长 151.50m 型深 13.85m 型宽 26.00m 设计吃水 9.50m 型深 13.09m 结构吃水 9.50m 结构吃水 9.50m 最大载重量 abt.23890t 设计吃水 8.20m 设计载重量 19000t 1，按运货方式分类

作者：朱佳林

专用化学品船(SpeeialisedChemiealTanker):常用在专门航线上，运输特定的化学品，如磷酸船、棕搁油船。根据所经营的航线的化学品液货种类、货运量、专用泊位的水深和用户分布等情况，确定和选择船型。

多功能化学品船(PareelChemiealTanker):通常设有几十个隔离液货舱，各隔离液货舱设有完全独立的液货装卸系统和液货保护系统，能够同时运输多种化学品。兼用化学品船(Chemieal/ProduetTanker):特定的一些化学品与成品油、动植物油或糖浆等兼运的化学品船。

2，按货舱结构型式分分类

整体式:即货舱为船体结构一部分，货舱受力方式及所承受的载荷与相邻船体结构相同。

独立式:即货舱不与船体结构相连接或不构成船体结构一部分，设置时应按船体变形、应力对货舱影响最小为准则。

3，按IM0要求分分类

IMOⅠ:该种船型装载的货品对环境或安全有非常严重的危险。该种船在海损时，即一旦碰撞或搁浅仍能保持浮性，而且不允许流出化学品。公约要求液货舱和污液舱的双层底高不得小于B/15或6m(取小值)，最小值为0.76m;舷侧双壳宽度不得小于B/5或11.5m(取小值)，最小值为0.76m。

IMOⅡ:该种船型装载的货品对环境或安全有相当严重的危险。该种船对货品的漏逸程度要求要比I型船低。公约要求液货舱和污液舱的双层底高不得小于B/巧或6m(取小值)，且最小值为0.76m;舷侧双壳宽度不得小于0.76m。

IMOⅢ:该种船型装载的货品对环境或安全有足够严重的危险性。该种船要求最低，可用中等程度围护来增加破舱条件下的残存能力，液货舱在船内布置距船体外板的距离则无要求。此种分类方式也是国际上最常用的分类方式。

4，按货物危险性质分分类

可分为装载可燃/易燃性货物、毒性货物、污染性货物或相溶性货物的化学品船。

船舶动力装置与柴油机的关系。

以柴油机优化控制为目标，通过简化柴油机平均值模型，得到以柴油机转速、扫气箱压力、排气管压力和压气机功率为状态变量的四阶线性变参数状态空间模

作者：朱佳林

型.以6S60MC 型船用柴油主机为例，进行了仿真计算，并与平均值模型进行了对比分析.结果表明: 1)同平均值模型相比，尽管在简化时忽略了很多非线性因素，LPV 模型在动态和稳态过程中仍具有较好的准确性。

2)LPV 模型可直接用于基于模型的现代控制算法，如鲁棒控制的设计分析和系统仿真.采用LPV 模型，可以设计既控制柴油机转速也调节空气流量的控制算法，从而可在满足转速要求的情况下，将过量空气系数维持在最佳范围。

概述。

化学品船系指能载运IMOII类化学品，也可载运成品油和动植物油的船舶。这些船舶符合国际散装危险化学品运输船舶的建造和设备规则IBC规则。

近年来由于国际市场需求旺盛，我国一些中、小船厂开始承接化学品船。这些船舶技术含量较高、施工难度较大设备配套复杂需要满足船级社和国际海事组织的相关要求国外船东往往要求达到国际造船良好质量。这些要求使得一些中小型船厂在建造和交船中遭遇到很多困难。

本文针对化学品船的建造特点，重点阐述了货油舱区的施工要领，包括槽形舱壁的装焊要点、不锈钢管焊接规程和特涂工艺等建造成化学品船的关键技术。

船型和舱型。

船型。化学品船的典型船型是：双底、双舷、有一个连续的主甲板、有首楼和尾楼、球首、球尾、带首侧推。

舱型。II型化学品船装载的货品对环境或安全有相当严重的危险。需要有效的防护措施来消除破损漏泄，其液货舱必须是双壳双底结构，并有整体液货围护系统。

多舱制。货品的多样性。

化学品船为参与海运市场竞争，必须适应货品的多样性，且单品种的运货量不大的特点。在IBC规则中，列举了近500种允许装载的化学品族。

不均匀装载。

不同化学性质、不同比重的货品又形成了各舱的不均匀装载。因此化学品船对总纵强度、局部强度和破舱稳性的要求比一般货船更高

作者：朱佳林

货物的分隔。

IBC规则对相互影响的货物分隔有明确要求。并认为，对分隔来说，无论是垂向还是横向，十字接头被认为是双重障碍：

在相互反应的货物之间 在水反应的货物之间

根据上述要求，9000DWT化学品船的货油舱设计成左右舷各5个，污油舱1个。全船共12个舱均可装货。

货油舱的结构特点和工艺要求。

结构特点。

如上所述，货油舱为双底、双舷，而且甲板骨架设置在上甲板上，纵横舱壁均采用槽形舱壁，使舱内形成无骨架结构，以满足特涂的要求。

槽形舱壁施工要点。

1，拼板为了满足不均匀装载的要求，槽形横舱壁板的厚度，上厚下薄，因此，需要拼板。一般宜采用双面焊双面成型的自动焊工艺。

2，油压机成型后，槽形舱壁的拼装仍宜采用双面焊双面成型的自动焊工艺。成型质量好，可避免对焊缝打磨。采用CO2单面焊双面成型，可减少一次翻身，但如果焊工技术不过硬，在X射线探伤中，曾发现根部未熔化现象，可能会埋下严重的质量隐患。

3,槽形横舱壁的吊装与余量修割。槽形横舱壁在船台吊装时，需与内舷板、内舷底部斜板、内底板相吻合。装配关系比较复杂。但在吊装时，只要在垂直方向一个自由度上划线和切除余量即可。

4，焊接及检验。II型化学品船货舱舱壁的焊接，按IBC规则和船级社的要求:货舱壁下部与内底板及斜板下部的连接均为全熔透，采用100%UT探伤。其余部分为深熔焊，采用20%UT探伤。焊接的方法，宜采用药芯CO2气体保护焊。

强度试验。

对货油舱进行结构强度试验，主要是灌水试验，通常是灌入干净的海水，试验后，再洗舱清除残余海水。

不锈钢管的焊接。

化学品船上，货油管、加热盘管、蒸发气收集装置等均为不锈钢材质，如

作者：朱佳林

316L奥氏体不锈钢。不锈钢管的焊接是建造化学品船的关键技术之一。在施工之前，船厂需编制工艺规程，并通过船级社的焊接程序认可试验。

焊接方法。宜选用能量集中的焊接方法，常用熔化极氩弧焊（MIG）。焊接材料。对焊接材料的选择，通常采用其熔敷金属的化学成分与母材基本相当的原则。对于316L奥氏体不锈钢的焊接采用316L不锈钢焊丝。

质量控制要点。

1，焊接电流的选择。宜采用小电流，通常不超过100A。

2，层间温度的控制。为了防止焊接热裂纹的发生和热影响区的晶粒长大以及碳化物的析出，保证焊接接头的塑韧性与耐蚀性，应控制较低的层间温度，通常为60℃。

3，运条方法的要求。通常以低热输入、短电弧的方法进行焊接。焊接时，应使电弧稳定而快速地直线运动，避免两边摆动。

检验。对于不锈钢管接头，采用X光无损探伤。通常对D>，89，采用单片单影。对于D>，89采用逐段拍片。

在内场制作时，不锈钢管的焊接质量，容易得到保证。而在舱内现场焊接，仰焊部位易出现未焊透等缺陷，对焊工技术水平要求较高。

特涂。化学品船货油舱的涂装，称为特涂。特涂与普通涂装的区别在于其对涂层的质量要求特别高。需要由有资质的特涂施工队，用专用的涂料和设备进行涂装。

特涂成功与否，取决于涂料的正确选择、表面处理的质量和涂装施工程序的正确选用。

1，涂料。

对涂层的要求：化学结构致密，能抵御各种货品的溶解、渗透和腐蚀，并不会污染装载的货品。有优良的耐海水性和耐海水—货品交替装载的性能。有耐热水清洗和耐货品加热的特性。

涂料类型：目前常用的有纯环氧涂料、酚醛环氧涂料、无机锌涂料和聚氨酯涂料。商品名如Interline994货油舱涂料。

2，特涂设备。

除一般涂装所需的设备外，还要配备，去湿机、真空吸砂机、后冷却器及特

作者：朱佳林

涂检测仪器等。

3，主要艺流程。

预冲砂—冲水—主冲砂—预涂—主涂—后固化—海水检验。4，施工要点。

对货油舱进行整舱喷砂处理，要求达到ISO8501-1（1988）-Sa2.5除锈标准，表面粗糙度为40-75um。

对整个喷砂处理过的区域进行真空清洁，以去除灰尘和污染物。

对全舱进行“露点”管理，涂装施工必须在钢板的表面温度多于露点温度3℃以上。

主涂之后，为达到所要求的耐化学品程度，需一周左右时间的“后固化” 处理，与此同时进行封舱处理。

海水测试，完工后的货油舱必须经过 “海水测试” 以找出油舱涂层的针孔/不均匀。进行必要的修补。

3500t化学品船动力装置设计

船舶动力装置设计包括船舶主推进系统、船舶电站、热源系统、动力系统、船舶系统、自动控制、监测、报警系统、防污染系统和机舱通风系统等内容的设计。以载重量3500t化学品船为例对船舶动力装置设计进行阐述和探讨。

3500t化学品船舶。

该船载重量3500t，主船体结构均为普通低碳钢建造，货舱内表面涂敷Marinelane特涂，双底、双壳，设有球鼻首、方尾、单机、单桨。它具有一连续的干舷甲板，首楼和尾楼以及甲板室，三层甲板室布置于尾楼上，包括驾驶室。驾驶室内设有先进的通导航行和控制没备。本船主船体分隔布置为首尖舱及首楼，隔离舱，四对液货舱，一个污液舱。四对由双底和边舱组成的“L”形压载水舱，货泵舱，机舱和燃油舱，尾尖舱及舵机舱等。航行于中国沿海海域以及南韩。日本，东南亚等远海航区。

本船每航次最多承运两种不必用隔离舱隔离的化学品液货。主要载运货品包括丙烯晴、苯酚、甲苯、二甲苯、苯乙烯、甲醇、乙二醇等及适合本船载运的其他化学品液货。船舶总长96.60m，两柱间长90.00m，型宽15.00m，型深7.40m，设计吃水5.20ｍ，结构吃水5.40ｍ，主机功率2426kW，油耗率为205g/(kM・h)，作者：朱佳林

航速13.28kn。

设计要点。1，机舱及泵舱布。

本船机舱位于肋号9～32之间，总长14.95ｍ。机舱布置在上甲板以下，分两层：分别为底层和平台甲板。主机曲轴与齿轮箱输出轴同心，轴中心线距基线为2000ｍｍ。机舱花钢板高度距基线为1900ｍｍ，机舱双层底高度为1100ｍｍ。机舱底层前端布置了舱底总用泵1台、舱底驳运泵1台、消防总用泵1台、主机淡水备用泵1台、主海水泵2台及主发电柴油机组1台。在机舱左舷布置有1台主发电柴油机组、水基灭火装置、舱底水油水分离器、油渣泵1台等，机舱前端还布置有液货泵、污液泵、专用压载泵、洗舱泵组等的电动机。在机舱右舷布置有滑油冷却器淡水冷却器各1只、1台主发电柴油机组、燃油输送泵1台、轻柴油输送泵1台、主机滑油备用泵1台、滑油分离机1台等。机舱中间布置主机。机舱底层至平台甲板布置扶梯2部。机舱平台前端为监视室，在监视室布置有监视台、配电板、立柜式空调及应急通道。机舱左舷自前向尾部分别布置有燃油分油机2台、燃料油澄清舱、燃料油日用舱、轻柴油澄清舱、轻柴油日用舱。机舱右舷前端向尾部分别布置有空压机、主空气瓶、汽笛空气瓶、控制空气瓶、杂用空气瓶、空气干燥装置、卫生水压力柜、淡水压力柜、热水柜、供油单元ｌ套、生活污水处理装置、热井、热水循环泵、滑油舱等。在机舱平台后端中部布置有燃油锅炉1台。在机舱平台前端左侧布置有机修间，有车床1台，钻床1台、砂轮机1台，电焊机1台等。

2，主要机械设备。

主机组。船舶由单机单桨推进，主机组分别由柴油机、高弹性联轴器、减速齿轮箱等组成。柴油机型号为Ｇ8300ZC22BH，立式四冲程单作用、筒形活塞、不可逆转、废气蜗轮增压船用中速柴油机，最大持续功率为2426kW，标定转速为630r/min，最高爆发压力14.72MPa，燃油耗率205//(kW)，滑油耗率2.18g/(kW・h)，启动方式为3.0MPa压缩空气启动，旋转方向为顺时针。齿轮箱采用我国引进德国罗曼一斯托尔德福公司许可证生产的产品，型号为GWC5259，输入功率2426kW，输入转速630r/min，输出转速210r/min，主机曲轴与齿轮箱输出轴同心、可逆转船用齿轮箱。高弹性联轴器型式为盖斯林格或橡胶型弹性联轴器，最

作者：朱佳林

大有效转矩2.75kN・m、扭转刚度630kN・m/rad。

发电装置。机舱设有3台柴油机驱动的发电机组，可并车运行，供全船电力拖动及生活之用。尾楼甲板底部右舷应急发电机室内设应急柴油发电机组1台，向需要应急供电的设备如舵机等供电。主柴油机发电机组中，柴油机为四冲程、单作用、筒形活塞、废气涡轮增压，带中冷器、闭式冷却、电启动的高速柴油机。柴油机与发电机采用弹性联接，发电机是船用防滴式三相无刷同步发电机。带自启动装置。应急柴油发电机组中，柴油机为四冲程增压船用柴油机，功率73.5kW，转速1500r/min，启动方式为气、电两种启动；发电机型式为防滴式，无刷同步发电机，功率50kW，转速1500r/min，电压AC400V，频率50Hz。

3，轴系及布置。

轴系按CCS规范要求设计。轴系由1根中间轴和1根螺旋桨轴及密封装置等组成，中间轴轴径220m，螺旋桨轴轴径272m。中间轴两端为整体连接法兰，螺旋桨轴前端通过有键的可拆联轴节与中间轴相连，后端与有键的螺旋桨连接。尾管采用A级船用钢板和铸钢件焊接的结构形式，其首端焊接在尾尖舱舱壁上，尾端焊接在尾柱壳部。尾轴轴承为油润滑青铜浇铅基白合金轴承2个，尾管轴承采用重力式油润滑系统进行润滑，尾管前后端装设辛泼莱克斯型密封装置。

4，船舶动力管路

燃油系统。本系统由燃油贮藏舱、轻柴油日用舱、轻柴油日用柜、燃料油输送泵、柴油离心分离机、燃料油离心分油机及附件和管系组成。燃料油深舱及双层底燃料油舱中的燃油由燃料油输送泵或燃油离心分油机净化后泵至轻柴油日用柜。燃料油输送泵还可以对舱柜之间的燃油进行调拨。由燃油低压供给泵从燃料油日用舱或轻柴油日用舱经过燃油双联粗滤器，流量计后将燃油吸入。然后，将吸入的燃油泵出使之流至燃油加热器中进行加热。在加热器中由粘度自动调节装置控制并加热到设定的粘度值的燃油，流经燃油自清滤器后进入主机。发电柴油机机带燃油泵从轻柴油日用舱经过燃油双联粗滤器将燃油吸人后通过燃油双联精器至高压油泵。发电柴油机回油通过溢油阀流至轻柴油日用舱。来自油舱柜、油泵、滤器等油盘中的残油，可先泄放至燃油污油舱再经过分离后重新使用。

滑油系统。主机、辅机及空压机所使用的滑油按各说明书的要求尽量统一选用同一规格。主机、辅机均自带滑油泵、滑油冷却器等设备及附件。此外，系统

作者：朱佳林

中设滑油输送泵1台、主机滑油备用泵1台，滑油预供泵1台和滑油离心分离机1台。主机起动前由主机配套的电动或手动预供泵进行预润滑。滑油输送泵将主、辅机滑油循环舱中待置换的滑油泵至相应的污油舱内。此外，又可供滑油舱柜调驳滑油。亦可将滑油经排岸接头排至岸上处理。机舱中各种滑油设备，包括双层底以上的各滑油舱柜、油泵及滤器等设置油盘，并用管子将油盘中的残油引至污油舱。

冷却水系统。本系统主机、发电柴油机各自独立，自成闭式系统，主、辅机均带淡水泵、淡水冷却器、淡水温度调节阀。主、辅机自带海水泵。系统设主海水泵2台。主海水泵的容量包括主机、齿轮箱、大气冷凝器。此外系统还各设1台主机淡水备用泵，空调冷却水泵1台供中央空调和监视室立柜式空调冷却水。主机、发电柴油机均设有膨胀水箱，用以透气和补充淡水。

压缩空气系统。本系统包括主机启动压缩空气系统和杂用压缩空气系统。主机压缩空气系统中包括2台自动起停、风冷主空压机，工作压力为3MPa。主空压机通过气水分离器和相应的管路、附件后向主空气瓶充气。2只主空气瓶除供主机起动外，经过相应的减压阀，提供不同压力的减压空气供各种用途使用。杂用压缩空气系统包括ｉ种减压空气，由3MPa减压到1MPa，作汽笛雾笛气源及应急电站气源；由3MPa减压到0.8MPa，其中一路通过制冷式气源净化装置后，供主机控制系统及安全系统用；另一路不经净化处理，用于机舱油舱柜速闭阀控制系统气源及全船杂用。由3MPa减压到0.4MPa，供各种压力柜充气，海水阀箱吹洗及机舱杂用。

排气系统。主机的排气出增压气后通过排气管引入气锅炉、排气焖箱，然后再通过炯囱排入大气，废气锅炉设废气旁通。3台主发电柴油机的排气管使各柴油机的排气经增压器tP，口至消音器后再排至大气。应急发电柴油机的排气管经消音器后排至大气。在整个排气管的适当管段处设置膨胀接头和刚性支架或弹性支架。在排气管弯头的最低处设有雨水泄放管，使雨水可直接泄放至舱底。

生活水系统。船首部设有饮用水舱（左、右2个）。船尾设有2个淡水舱。共5根支水管全部引往机舱并和总水管相连接。淡水管（含热水管）由机舱引出至居住舱室洗脸盆，淋浴器，洗衣机。洗池等用。由机舱淡水柜供炉灶、茶桶和厨房川水。系统设1个淡水压力柜，2台淡水泵。2台泵互为备用泵。淡水根据

作者：朱佳林

淡水压力柜内的压力自动起、停。淡水泵停止压力为0.35MPa，起动压力为0.15MPa，由压力继电器控制。系统还设有1个气电加热热水柜和1台热水循环泵。另外，本船还设有卫生水管路，供厕所、浴室、盥洗室、大小便器冲洗用。冲洗水来自J2牛水压力柜。

通风系统。机舱采，Hj机械式通风系统。在驾驶窜甲板层的两侧设有2台通风机。新鲜空气通过2台通风机及风管送至机舱各设备处。为了便于施丁，风量的分配原则是左舷通风机负责机舱左舷，右舷通风机负责机舱右舷，做到分区送风，2台风机其中1台可以正反转，加强机舱空气的对流。应急发电机室内亦设有单独的离心抽风机和管路，以便将起动电瓶内释放出来的有害气体从应急发电机室排出。

特殊设计。

1舱底水及压载水系统

舱底水管系根据CCS规范和主管机关的要求布置。引自机舱舱底水污水井、计程仪与测深仪舱的舱底水吸入管通过泥箱和止回阀连接至舱底消防总用泵。泵舱与首部隔离舱舱底水由1台手携式气动隔膜泵排至污液舱。应急消防泵舱舱底水由1台排量15m3/h的舱底水喷射器抽吸排舷外。驱动水由甲板消防管供给。

压载水系统由1台专用压载水泵、1台压载水喷射器、阀件和管路组成。首尖舱和各压载水舱由设于泵舱的专用压载水泵注排。尾尖舱压载水注排由机舱舱底消防总用泵进行。专用压载水泵从泵舱的海水阀箱吸入海水，并输送至设在双层底2根压载水注排水管，并由支管引至每一压载水双层底和边舱。

2消防系统本船设有为全船灭火用的水灭火系统及泡沫灭火系统和为机舱泵舱消防用CO2灭火系统，为机舱消防用的细水雾灭火系统。

水灭火系统。由机舱消防总用泵供给的消防水至上甲板经总隔断阀后分二路，一路引往首部各层甲板及锚链冲洗喷嘴，锚链舱污水井冲洗及舱底水喷射器工作水用。另一路引往上甲板尾部消火栓用。各消火栓还可供甲板冲洗用，并配有2只国际通岸接头。机舱内设1台消防总用泵和1台舱底总用泵，排量和台数均满足要求，首部设1台应急消防泵。

C02灭火系统。C02灭火系统用于机舱和液货泵舱的保护。该系统由设置在尾楼（肋号6～10）甲板中部的CO2站室的钢瓶及施放阀；驾驶室和CO2站室的遥控

作者：朱佳林

施放箱；机舱内和泵舱内CO2。施放管及施放报警等组成。

甲板泡沫灭火系统。液货舱甲板设1套固定的甲板泡沫灭火系统，该系统由6门人工操作泡沫炮组成。

细水雾灭火系统。机舱设细水雾灭火系统，用以对主机、发电机组、分油机、燃油锅炉等处消防灭火，该系统满足SOLAS要求。

7500DWT化学品船

主推进动力系统方案论证。

在船舶主推进系统的设计中,发动机、螺旋桨与船舶水动力性能之间的相互作用有特殊重要意义,只有考虑了船、机、桨的配合,并且使之达到最佳配置时,船舶主推进系统才具有最好的经济性。根据设计任务书的要求,该船的主推进系统要保证该船在85%MCR时,航速不小于14kn,经船模试验。

目前该类船型的船舶主推进动力系统形式主要有三种:单机单桨、双机单桨和双机双桨。根据船模试验结果和航速要求,对三个方案进行分析比较。单机单桨方案。要使单机单桨方案能既满足限制的尺度,又满足大于14kn航速,则满足功率需要的主机尺度已无法在既定尺度的船体内布置,且很难选到合适的国产机型,而且本船属远洋运输船舶,需考虑到一定的功率冗余,单机远洋运行时万一主机发生故障,该船将寸步难行,容易造成事故,所以综合考虑下,单机单桨方案是不合适的。

双机并车单桨和双机双桨主推进方案比较。采用美国Hydrocomp公司推出的计算机辅助船舶推进系统设计软件HydrocompPropExpert进行方案设计比较。该软件系用于解决船舶推进系统设计、选择和分析的专业软件,也是目前世界上该领域最先进和完善的软件之一,提供了多种用于选择合适的推进系统单元(主机、齿轮箱和推进器)的工具,只需输入少量数据,系统就能精确地描述出船体特征,分析出螺旋桨的最佳直径、螺距、盘面面积及转速。

由于本船设计吃水6有4m,螺旋桨直径相应受到一定的限制,单桨方式螺旋桨负荷较大,计算得出在相同主机功率情况下,单桨采用可调桨时螺旋桨本身效率较双桨时低大约8%(已根据经验资料考虑双桨船附体阻力及船身效率的影响),而且双机单桨方式下桨径约为3.95m,比双机双桨时大19%左右,根据计算这将导致空泡效应明显,影响螺旋桨的寿命,而且在与双桨相同功率情况下,单桨航速低

作者：朱佳林

约0.5kn,难以达到规定航速的要求。同时还需要考虑到该船带有艏侧推,双机双桨所配置的双齿轮箱所带的两个轴带发电机,每台在稳定运行时能够发出500kW的功率,任一台均可满足艏侧推的功率需求,另一台发电时还可给其他辅助设备供电,满足船舶更好的经济性要求。

综合上述分析,最终选用了双机双桨双齿轮箱带双轴带发电机的推进方案。主推进动力系统设计。

主推进动力系统设置中速、四冲程、直列、直接喷射、废气涡轮增压、中冷、不可逆转船用柴油机两台,每台柴油机分别通过高弹性联轴节,输入一台多功能齿轮箱(离合器在内),再经螺旋桨轴、尾管及轴承与可调距桨连接。每台齿轮箱还分别通过高弹性联轴节与一台轴带发电机联接,轴带发电机联接位于齿轮箱正上方。

推进主机为两台MANB&W8L21/31中速柴油机,功率1720kW,转速1000r/min,可航行于无限航区,每台主机自带燃油系统、滑油系统、空气起动系统、海水泵、淡水泵、带故障报警的电子调速器、安全控制监测系统等;配套提供有空气瓶、柴油机缸套水预热装置、机旁控制箱、滑油自清式滤器等辅助设备。该型主机具有尺寸小、重量轻,模块化结构,流线型无管道,零部件数量较少,维护要求低,功率大,噪声低,运行经济和低废气排放等特点。

主推进传动系统为两套高弹性联轴器(每套各两台)和两台齿轮箱组成,高弹性联轴器为伏尔康公司产品,一套连接主机和齿轮箱,额定转矩25kNm,最大转矩37.5kNm;另一套联轴器由齿轮箱输出端连接轴带发电机,额定转矩5kNm,最大转矩7.5kNm,该型联轴器除传递功率和转速外,具有减振降噪,补偿轴向、径向和角向位移的功能,同时具有更换扇形弹性块方便、使用维护简单等特点。

齿轮箱为国际知名公司ZF海事集团产品,减速比5.917,输入方向与主机相同,输出与主机转向相反,为两轴,单级减速,内置带液压驱动多片式离合器。该离合器由一个位于齿轮箱顶部的控制单元内的电力驱动的电磁阀控制接排和脱排,紧急情况下离合器保持原位并可手动与主机脱开,离合器内置减压阀,可以控制离合器内的压力升高,以使各种情况下都能够平稳动作。同时齿轮箱内置式的推力轴承可以满足承受螺旋桨在前进和倒车时的最大推力,轴向自对中滚动轴承能够将螺旋桨推力经由壳体传递到船的基座上。

作者：朱佳林

可调桨及推进轴系也是由ZF海事集团供货,可调桨为4叶桨,螺旋桨直径3300mm,桨毂直径850mm,桨毂单壳体设计,在齿轮箱前端装有配油器,配油器上配有机械式螺距指针,可显示调距桨叶的实际位置,桨毂内置的伺服装置可使液压油能通过轴系中的油管往返至桨毂内置活塞的空腔。对螺距的控制由电子调节电磁控制阀完成,可保证从全螺距正车到全螺距倒车只需30s。

本船选用的ZFECS-4000遥控系统为以PLC控制为基础的船舶推进机械闭环控制系统,主要用于对螺旋桨螺距和主机转速的遥控,该遥控系统可使主推进系统在以下工况下运行:主机转速恒定以满足拖带轴带发电机的要求,按负荷调节可调桨的螺距运行;还可以操作综合控制手柄,对主机和螺距进行综合跟踪控制,使主机按照预订的最佳运行特性曲线运行,主机始终保持最佳工作状态,当遥控装置发生故障或需要时,可转换至机舱集控室和机旁实现对主机和调距螺旋桨进行遥控或手动操作,其转换联锁满足BV规范相应要求。

结论。

该主推进动力系统,很好地解决了主机、齿轮箱、调距桨、高弹、轴带发电机、遥控系统等各设备间的接口协调,为船东和船厂提供了该船主推进动力系统最优化的整体解决方案,有效地保证了该船动力系统运行的稳定性和经济性。

化学品船洗舱系统

原则。洗舱水量一般按洗舱系统中拟定的同时清洗的工况（同时清洗液货舱的个数）的总水量来选取。洗舱泵、洗舱水加热器的容量必需同时满足投入洗舱作业的洗舱机总台数的总排量。洗舱管系的管径通常可根据洗舱泵的排量和管内清洗介质的流速来确定。洗舱泵吸入、排出管段流速分别取1.5m/s和2.5m/s左右。洗舱过程中液货舱底部洗舱水的排除应保持畅通，以减少洗舱静电积累。洗舱管系设计必须进行详细的管系阻力计算，选用合适的洗舱机排出压力，以保证喷嘴的工作压力。由机舱引至液货区域的洗舱水供给管必须沿上甲板敷设，不得直接贯通机舱或液货泵舱的分隔舱壁，并且该管路上必须装有止回阀和盲板法兰或可拆短接管。与固定式洗舱机相连接的洗舱水支管必须装有截止阀和盲板法兰。截止阀一般采用带齿轮传动的型式，以保证阀件因洗舱机工作时产生的振动也不会自动旋转。由于顶部洗舱机从主甲板伸入舱内，所以喷嘴工作时会产生推动，因此必须设有良好的支撑。洗舱机支撑后的振幅必须避开船体振幅的固有频

作者：朱佳林

率，以避免在工作时因产生共振而使洗舱机损坏。由洗舱水加热器至洗舱泵和洗舱管的材料通常采用内表面特涂处理的无缝钢管。一般不采用不锈钢，因为不锈钢管耐 海水腐蚀性能也不是很好。但对于工艺上不能特涂的钢管（通径在100以下），可用不锈钢管316L代替。洗舱管系的纵向管应设有一定数量的伸缩接头。

分类和特点。洗舱系统按其清洗程序可分为开式和闭式洗舱管路两大类。现代化学品船的洗舱管系必须具备闭式洗舱的功能，这也是化学品船洗舱的一大特点。

开式洗舱管系仅与海水、淡水管路相联系，它与液货系统无任何形式的连接。洗舱后的洗舱水由液货泵或扫舱泵抽吸并输送至污液水舱或岸上接收装置，或按排放标准从水下排放。开式洗舱管系又可按洗舱泵设置位置的不同分成洗舱泵设置在机舱内和泵舱内的两种不同形式。前者的洗舱泵由机舱海底门吸人海水，或从设置在安全区域的尾淡水舱或尾尖舱吸入淡水，而不应与液货舱相邻的淡水舱吸入淡水，并且机舱的消防（总用）泵通常作为该洗舱泵的备用泵。后者的洗舱泵从泵舱的海底门吸人海水。

闭式洗舱管系与液货系统有一定的联系，往往利用部分的液货管系实现清洗溶液的再循环，并且可以达二至三次。闭式洗舱管系也可根据液货泵设置的位置不同分成集中泵式和潜液泵式两种不同的形式。

集中泵式闭式洗舱管系是利用泵舱内的液货扫舱泵吸入污液水舱内（或指定的某一液货舱）的清水，并经洗舱水加热器（清洗水也可在污液水舱内预加热），清洗水至洗舱总管对液货舱进行洗舱，清洗后的洗舱水由泵舱内的液货泵吸入并通过液货管排至污液水舱，可重复进行上述的闭式洗舱过程，直到达到所要求的清洁程度为止。这种闭式清洗管系多为早年建造的化学品船所采用。

潜液泵式闭式洗舱管系当今已被广泛采用于化学品船，清洗水先由开式管系注入污液水舱（或指定的某一液货舱），并按所需的比例投入一定量的清洗剂。利用污液水舱内的潜液泵，将清洗或清洗介质输送至洗舱水加热器（清洗水也可在污液水舱内预加热），加热后的清洗水由洗舱总管至洗舱机对液货舱进行洗舱。清洗后的洗舱水由该液货舱内的潜液泵通过液货管排至某一液货横跨管，再由专设的污液水舱的连接管注入污液水舱。可按上述流程重复进行闭式洗舱，直到达到所要求的清洗程序为止。另一种布置是由潜液泵排出管通过洗舱总管向洗舱机

作者：朱佳林

直接提供闭式洗舱介质，实施某一液货舱自身闭式洗舱。闭式洗舱介质仅用于已容纳相同或类似物质进行洗舱的液货舱中。所有液货舱表面应借助于旋转喷嘴在足够高的操作压力下进行洗舱。洗舱介质的再循环可在一个液货舱内，也可通过另一液货舱（如污液水舱）。

船舶管理协议 篇6

甲方:

(以下简称甲方)乙方:

(以下简称乙方)为经营需要，并根据根据国家有关法律、法规。乙方将船舶：

长运轮51%股份挂户在甲方，并将船舶经营权委托甲方管理，经甲、乙双方协商一致达成如下协议。

一、乙方委托甲方管理的船舶必须具备以下条件：

1、2、船舶必须安全适航。

船舶必须持有法律、行政法规、行政规章等规定的有效证书、文书，各项证书、证件必须齐全。3、4、5、船员配备满足最低配员要求，船员证书齐全有效。船舶产权明晰，且必须办理船舶保险。产权人身份户籍资料复印件。

二、根据双方约定，甲方为乙方提供以下管理服务

1、办理船舶相关证书、证件；船舶检验、保险、理赔；代理交纳各种规税费等。

2、乙方因经营需要向银行申请船舶抵押贷款时，甲方应全力配合办理并提供相关材料。

三、乙方应向甲方交纳管理费

元/年，签订管理协议后一次性交纳。

四、乙方发生以下情况之一的，甲方有权解除协议，并要求乙方

承当因此而造成的损失。

1、拖欠管理费用，经催告后三十日内，仍不履行的；

2、船舶超航线航行的；

3、发生其他违法经营的情况，及有严重违章操作行为的。

五、乙方应承担下列行为。

1、船舶生产经营、安全责任、船员配备等经营管理仍由乙方负责，有关船舶经营、维修保养等船舶管理费用由乙方自行承担。甲方不承担船舶的任何安全风险、事故责任风险及经营管理风险。乙方必须办理船舶保险及在船船员的人身保险，保险金额应保证足额。

2、乙方应严格遵守国家的法律、法规，必须加大对船舶的安全管理，配备足够的持证船员进行安全生产，并服从甲方的统一管理。

3、按时足额支付甲方的管理费用，并配合甲方做好船舶的各项工作，确保船舶安全生产。

六、甲方办理乙方船舶的有关证书、证件，所需交纳的费用由乙方承担，乙方必须及时交纳，必要时可由乙方预付。

七、本管理协议期间，船舶实际产权所有人和经营人仍为乙方，此期间因需办理船舶所需多种证件，所签订的相关船舶买卖、租赁合同，不作有效合同。

八、甲、乙双方仅为管理关系，各自的债权、债务均与对方无涉，因一方的债权、债务纠纷给对方造成损失的，应给于赔偿。

九、乙方出售、转让船舶或变更船舶事项，应申报甲方及时过户、注销或变更，并交清甲方的管理费用，甲方必须给乙方办理一切过户

手续不得拖延。

十、本协议从_2015 年_5_月_ _日起至_201 _年_5_月

_日止，到期前一个月，一方应通知另一方商谈续签事宜。

十一、未尽事宜，双方另行协商解决。

十二、本协议一式贰份，经甲乙双方签字后生效，双方各执一份。

甲方：

乙方：

船舶动力装置技术管理 篇7

动力定位技术是为了满足上世纪70年代迅速增长的石油勘探工业而诞生的一项新技术。至今, 已有超过1000艘带动力定位功能的船舶, 其中大部分使用在开采勘探油气储量的相关领域。

自二次世界大战结束后, 世界航运界经历了很大的变化。传统的航运模式和贸易发生了巨变, 而且航运界经常使用的商业模式也发生了变化。飞机运输取代了定期客轮贸易, 同时游轮贸易却欣欣向荣。传统的各种货轮也因为集装箱船而衰落, 集装箱船变成了主要的运输船舶。几十年前未见的滚装船和混合轮渡运行于近距离航线。各种散货轮载重巨大, 各国船员操纵着各种船舶。

营运船舶的共性是需要创造利润, 而主要的获利方式是载客海上航行, 减少停泊在港口的时间。船舶设计中, 优先考虑设计航速时 (通常接近最大航速) 最经济, 且在返航时方便靠港, 其次是船舶的机动性, 降低进出港时拖轮的费用。通常货轮装备主螺旋桨和在满功率时优化过的舵, 有的还装备一套首侧推。仅很少一部分货轮具备良好的机动性, 而这类船舶往往是渡轮, 在靠、离岸时能精确可靠操作, 而且每天都要多次靠离。

海洋石油业的诞生带来了新的需求。此外, 进入更深的水域作业, 还要考虑环保的方法, 给动力定位技术和工艺带来了飞跃的发展。

2海上动力定位发展情况分析

海上钻井到上世纪50年代才开始在深水作业。在浅水水域钻井装备可以装在一个自升式的驳船上, 固定住, 通过3条或更多的桩腿提升自己离开海面。在钻井作业时驳船成为一个固定的平台, 无定位的问题。

水深使自升式钻井平台作业明显受限, 而更深水域的驳轮和钻井船将利用四个以上的装在船上的锚和缆绳的系泊系统定位。自升式和系泊式在很多海域仍然使用, 由于水深作业限制以及时间和费用方面非常昂贵, 不可采用。

驳船可以抛锚在很深的水域, 有时也会停泊在深度超过1 000 m的水域工作。但是一旦深度超过500 m, 要考虑运营的经济性, 约有8个锚, 连同拖锚驳船的辅助费用非常高。期间任何一个锚在张紧的时候出问题, 已经放出都必须收回来, 使费用增加。如果水深, 锚泊锁具的数量增多, 相应齿轮负重的配置也需加大, 对拖轮的线长和功率的要求相应增大。钻机一旦定位, 任何一个锚在张紧的时候出问题, 会有一定量的位移, 已经放的锚都必须收回来, 对钻井而言明显缺少机动性。如果需要移动一个位置, 所有的锚都必须拉起再重新放置。小范围的移动可以依靠锚绞设备调整线长, 但缺乏精度。同样, 换艏向也到受限。其他问题是船舶/驳船/钻机使用系锚系统还可能会给水下安装带来风险, 比如铺管等。这些风险在任何深水域都存在, 影响定位方式的选择。在有些区域部分或者全部钻井都使用系锚定位。

二十世纪60年代迫切需要扩大生产和石油有关的能源。这需要勘探开采许多世界未开发的地方。对钻井而言主要的限制是水太深, 在1961年小单体钻井船“Cuss 1”上面使用了至今还在使用的四点系泊定位, 还装了4台手动的可调螺旋桨。利用雷达修正海面浮筒, 利用海底灯光通过声纳修正定位, 该船能在加州和墨西哥湾水深100至3500 m的区域进行钻探。船的位置和艏向控制完全靠手动, 所以这条船不在现在定义的动力定位范围内。第一条满足要求的船是“Eureka”, 1961年建造。该船装有一套简单的模拟控制系统, 接口通过一根张紧的钢丝绳做参考。除了主推进器, 还装备了可向前或向后的推进器, 这艘船排水量450 t左右, 船长39.624m。图1所示。针对钻机定位方法:自升式, 锚泊式, 动力定位—“Eureka”动力定位船。

60年代出厂的船, “Caldrill”, “Glomar Challenger”和“Terebel”等是这项重要新技术的先驱者。早期的技术比较原始, 初期大多数控制器是模拟的, 没有任何冗余的系统。然而确是一个很好的开端。动力定位的特点开始被用于钻井勘察以外的船舶。生产钻井利用隔水管和海底防喷器 (防井喷) , 进行钻取作业, 而通过各种动力定位船仅完成了各种水下支持任务, 包括潜水支持, 其中有部分动力定位功能。仅保持一个固定的位置和艏向是不够的, 还须遵循一个固定的轨迹, 或对某一移动的目标保持相对位置, 以及对潜水装置的支持。只要深水地区有开采目标, 专门的船只迅速完成铺管和挖沟, 敷设电缆和掩埋, 成为将来开采勘探的区域。

3 DP动力定位系统功能及定位能力分析

上世纪70年代末, DP技术趋于成熟和认可。80年代初, 具有DP能力的船舶约有65艘, 到了80年代中期, 数量增加到150艘。至本世纪初 (2003年) , 已经超过了1000艘, 且继续迅速增长。近期, DP功能受到近海油田开采和天然气工业多种船型的关注。

3.1 DP动力定位系统功能

钻井勘探 (岩石取样) 、钻井生产;潜水支持、铺管 (刚性和柔性管道) ;电缆敷设和维修, 多用支持船;后勤保障船, 航道测量;操作测量船, 沉船测量, 救助, 移动;挖泥, 垃圾清理 (管道保护) ;海底安装, 起重操作驳船;井口激励和油井维修, 操作供应船;穿梭油轮, FPSO (浮动式生产, 储存, 卸货船舶) ;重型载货船, 巡航船;集装箱船, 开矿干扰船;海洋调查船, 海底采矿作业;火箭发射平台支持船, 军用支持船 (维修/技术维护支持船) 等。

3.2典型的动力定位船舶

典型的动力定位船舶主要有:CSO Apache-铺管船;Q4000-MSV;OSCA Challenger-井口激励船;动力起重运输船;Queen of the Netherlands-挖泥船;Sea Spider-铺缆船;Thialf-起重船。

以上提到的各种船舶仅涉及到单体船舶, 现在火箭发射平台由半潜式钻井平台“Ocean Odyssey”号改造而成, 用于赤道附近发射人造卫星。同时建造完成护送船, 同样具有DP能力。

近年来, DP系统变得更加先进和复杂, 而且可靠。由于计算机技术的应用使DP技术取得了质的飞跃。定位参考系统和其它外围设备数量多且相当可靠。高冗余度使得船舶能够适应高风险的操作。冗余不仅包括了电气系统, 而且涉及DP系统的每一个元件。具有DP定位能力的先进的船舶, 确保其在机舱, 驾驶台或其它任何舱室发生故障时仍具有定位能力。

某些制造厂已经开始从事DP系统的设计和配套。一些早期系统从美国起源, 像Honeywell和ACDelco, 另外一些系统起源于法国, 如Alcatel和Thomson。目前, 生产领域由英国的Alstom (最初的G.E.C) 和挪威的Kongsberg (以前的Kongsberg Albatross) 瓜分, 某些小公司如Nautronix和ABB也分享了市场。Hollming公司专门为英国皇家海军和沙特阿拉伯海军设计生产了几种小型DP系统。

3.2定位能力比较

与其它定位方式进行比较:如4个或8个锚定位, 平台船首系泊和船尾系泊, 自升式钻井平台设备, 应用DP功能的船舶各有其优点和不足。

3.2.1自升式驳船

自升式驳船优点:不需要动力, 推进器或其它复杂的设备进行定位;驳船的定位能力不受全船失电和电力缺乏的影响。不足:当钻机开钻时不具备机动性;仅适合大概60m的水深;为稳定性需要海床平整 (岩石表面) 。

3.2.2系泊锚固定系统

系泊锚固定系统优点:不需要动力, 推进器或复杂的系统来保持定位能力;船舶的定位能力不受全船失电和电力缺乏的影响;不需要定位参考, 系统崩溃时驳船仍然具有定位能力;没有水下全回转螺旋桨和推进器所带来的危险。不足:当系泊时仅具有有限的机动能力;在移动和系泊时需要拖拽;水深不能超过600m;抛锚时需要大量的时间。

3.2.2动力定位

动力定位优点:船舶为自航式, 在作业的任何阶段均不需要拖拽;简单且快速的定位能力;船舶在作业期间具有很强的机动性, 可以进行快速的移动;天气突变时可以快速响应;在作业期间可根据需求进行快速响应;系统多功能 (轨迹随动和运载随动方案) ;任何水深下的工作能力 (但浅水水域除外) ;快速完成多项任务的能力, 更加经济;避免由于系泊缆系统对海床造成的伤害;在坏天气下锚缆载荷对平台结构的影响非常小。不足:在电力系统故障或不足时非常容易受到损伤;推进器故障时非常容易受到损伤;电气系统故障时非常容易受到损伤 (DP系统非常复杂) ;与系泊系统比较具有全天候的能力;较高的燃油消耗;定位偏移时非常危险;水下操作, 特别是潜水和机器人工作时非常危险;在浅水和强潮汐的工况下容易发生问题;需要持续的定位基准参照.对于危险工作需要全面的冗余布置;需要经过培训的、有经验的、技术能力强的船员。

以上内容表明, 三种方法都有自己的优点和局限性。当使用系泊的方法来定位时有不少优势, 它逐渐成为许多操作的唯一选择。以往频繁使用的固定潜水位置靠近平台结构的方法是放置两个锚头, 回位保证船尾结构在泊线上, 然后船可以停下来锁定所有的桨和推进器, 使潜水作业安全。现在海床经常铺设管道和其他设备, 而且有可能出现在准备抛锚的海域, 或被禁止的一些区域。然而, 新一代的平台结构是按照最轻的重量设计的, 而不是按照船的载荷设计的。尽管动力定位并非完美的选择, 某些位置不适合动力定位操作, 但是在以上的情况下只能选择动力定位系统。浅水区域的动力定位有很多问题, 设计时必须考虑操作安全, 以适合多种环境的作业。

4 DP动力定位系统带来的变化

现代的技术也许会让人们放弃在动力定位区域使用传统的方法去定位。在铺有海底电缆的区域, 例如光纤电缆是很脆弱的。使用动力定位的电缆铺设船就可以避免这些娇贵的电缆被损坏。现代的电缆铺设船都是具有动力定位功能的。

使用动力定位系统可能会导致船舶作业形式的改变, 但客船运营复兴, 使建造客船的大小尺寸变化很多, 为了停靠大部分的港口, 吃水很小, 操作困难。某些港口看起来很小, 不容易进港和离港, 但是这些船装备了动力定位系统, 问题就很容易解决了, 游船可以停靠更多旅游城市的港口了。

动力定位系统给航行值班的船员带来了一系列的挑战。对于有货船、集装箱船、客船或类似船背景的大副来说, 当他进入近海石油相关船的时候, 必须忘记一些原有的技巧和程序, 换以不同的方法来代替。深水船上大副的工作是保证航线的安全———航线上没有别的船或障碍物。在海上油田作业现场, 许多船集中在一个很小的区域里作业, 且经常在不可预料的气候情况下, 相对于海上油田区域的多种图纸来说, 区域的海图变成次要了。东经和北纬在UTM上代替经度和纬度, 租停和故障期间等新名词出现在经济合同中, 船员就像机器中的一个螺丝而已, 驾驶员依靠指令或程序工作。这些船看起来花很多时间在移动物体附近做高危险的作业, 且在不利的上风一侧位置。经常用于安置水下管线, 电缆和其他的设备的区域, 只能使用侧推桨来作业。依靠那些神奇的驱动器取代在航海学校学习的传统的安全技巧。工作环境非常陌生和感觉无助, 但是可靠性和安全性高非常高。

动力定位是一项成熟很快的船舶功能技术。由于许多船型作业的需要, 带动力定位的船舶数量增长很快。有些船型在设计和建造阶段装备了动力定位系统, 例如三用工作船。这些装备了动力定位的船以提供更高可靠性、作业能力和安全性获得较高的经济效益。船在设计阶段增加动力定位系统成本低, 但是将来想改装成带动力定位的, 费用会非常高。

5动力定位控制系统简介

DP动力定位系统 (Dynamic Positioning System) 是一种用于船只艏向控制和自动定位的计算机控制系统。该系统需一个或多个电罗经 (或光纤罗经) 提供艏向数据以控制船只艏向, 并需要通过一个或多个位置参考系统 (如DGPS差分全球定位系统、Radius微波定位系统或Hi PAP水下声纳定位系统) 以测量船只的位置从而实现船只的自动定位。

DP动力定位系统 (Dynamic Positioning System) 主要由以上部分组成:DP操作站、DP控制器、单手柄控制器、单手柄操作面板以及便携式操作面板等。见图2, 系统还包括电源、打印机等辅助设备。

船只的艏向与位置由操作员设定, 经由动力定位系统计算后, 向船只的侧向推进器和主推进器系统发送推力控制信号 (转速或螺距) 。动力定位系统始终以最优化的方式为任何在用的推进装置分配推力以平衡船只所受的外力, 从而达到定位的目的。

该系统在新船设计建造中使用, 也可用于需要改装成带动力定位的船舶。

6结语

船舶DP动力定位系统在漫长的发展过程中有了很大的进步, 特别是计算机控制技术的发展, 给船舶定位功能的发展和安全可靠性提供了有效的保证。随着计算机控制技术的飞速发展, 人们将不断研制成本低, 功能强大, 安全可靠性好的船舶DP动力定位系统。动力定位系统以最优化的方式为任何在用的推进装置分配推力以平衡船只所受的外力, 从而达到定位的目的, 仅是初步的实践。

动力定位在船舶节能方面发挥了巨大的潜力, 适应了船舶作业方式的改变;改善了停靠港口码头的机动性;提高了海上作业的安全性等。

参考文献

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[3]付明玉, 丁福光, 边信黔, 施小成.船舶动力定位系统滤波器的设计与研究.船舶工程, 1996, 06.