轮机长管理船舶经验谈（精选7篇）
去年11月5日，我受公司的指派，同轮机长李煦一起登上中远集运美西航线“COSCO SEATTLE”轮，进行为期一个航次的学习考察，前后历时34天。这是一艘由韩国蔚山现代重工船厂建造的7488TEU第六代大型集装箱船，2004年10月29日出厂。目前该轮由德国E.R.SCHIFFAHRT公司负责管理。有机会亲身体验当今第六代超大型集装箱船的运行管理，接触和学习国外公司先进的船舶管理理念和管理技术，进一步熟悉ISM规则在船舶中的实际运行，以及了解大功率柴油机的新型设计和许多新设备新仪器在船上的应用，特别是超大型船舶操纵，在学习和与国外同行共事交流互动过程中搜集相关资料，获取有用信息，的确受益匪浅。
一、基本概况
中远西雅图轮是德国E.R公司出租给中远集运的第三艘投入SEA线运营的船舶。该轮船舶总长度300.07米，船宽42.8米，型深24.6米，最大高度65.19米，夏季满载水尺13米；货舱前7后1总共8个大舱，装箱量7488TEU，其中甲板3988TEU，舱内3500TEU，冷箱数量500只；设计航速25.1节；主机满载102RPM日耗燃油268吨，副机日耗燃油8吨，每天自造谈水40吨，安装谈水净化装置，直接可以饮用，不需要补给谈水，也没有饮水柜。该轮悬挂利比利亚国旗，船舶最大定编是31人（包括一名引水员），本航次在船人员25人——正式船员20人、3名实习生，2名随船人员。船员来自多个欧洲国家和菲律宾：船长、大副、四轨是克罗地亚（南斯拉夫）人，轮机长、大管轮是英国人，二副和三轨是德国人，电机员是波兰人，其余人员是菲律宾籍。船上的工作语言是英语。
船舶舱与舱之间的过道设计很好，让人感觉很结实，对装箱作业和绑扎提供了很大的方便。尤其是冷箱插座的设计形式和安装位置比较合理。前后的带缆甲板，设备的选型和布置比较合理，看上去十分简洁。驾驶台助航仪器集中在半圆型操纵台上，GMDSS设备，仪器设备先进并都是双配套，已经安装VDR设备。机舱设备布局合理，机舱和集控室空间大。船体钢板厚度60MM，加强梁钢板厚度80MM，总体船舶很强壮。生活区宽敞，房间的布置合理，装修到位，局部细节简化；运动器材，桑拿浴室，室内游泳池，设备齐全；生活区色调设计比较人性化。
二、体系运行
驾驶台、机舱集控室、甲板部办公室都有常用的体系文件和报表夹，一目了然；但是大文件和表格存放在船长、轮机长、机舱集控室和甲板部办公室内的工作电脑里，查阅和存档十分方便。他们的体系比较简单，但具有较强的可操作性，而且对船上的管理要求很高。这样做的好处就是：对公司任何船舶的标准是一样的，保证体系的唯一性，从制度上杜绝了人为因素的影响。据我观测，船上也是严格按照体系要求来做的。对每项操作都有相应的要求和报表，所以他们有很多“CHECK LIST”。例如：“ARRIVAL CHECK LIST”，“DEPARTURE CHECK LIST”；装卸作业记录在“PORT OPERATIONS LOG”上，记录港口工人在船上各BAY作业情况，绑扎检查情况，舱盖板开关时间（此记录本平时存放在甲板部办公室）。又如：驾驶台有“BELL LOG”，主要记录引水上下，开航水尺，货物，存油水，稳性，演习等，还有“GPS LOG”和“RADIO LOG”等记录本。值得一提的是，船员都很认真地根据要求逐项落实，不会仅仅应付了事。船上的日常工作有章可循，不明确的地方可以在体系中查找依据，有些特殊情况和特殊操作也有相应的要求和操作指南。比如：抵美国港口前的相关要求和记录，在美国加油的特别要求，在澳大利亚压载的管理要求等。在这一点上，他们公司的有关人员每天都在收集相关的信息，相当于我们的机、海务、保安信息，将新的国际公约要求、港口情况和公司新的要求及时发到船上，包括公司所属51艘船舶的动态也每周下发各船舶，人员调动安排每月发一次，很有透明度，个别特殊要求可以提出。同时经常更新体系的相关内容。
他们公司的管理要求和管理水平确实很高，平时船上的做法喜欢留下书面的东西。集控室有一本轮机长的“STANDING ORDER”，驾驶台有“MASTER ORDER”，按照STCW78/95公约的要求，把船长，轮机长常规的指令和要求写在上面，相关的人员确认后在上面签名；学习公司的有关文件，也有把文件放在驾驶台和集控室，在本子上记录学习的人员和要求，相关人员学习后签名。船上不单独组织消防、救生授课和学习，训练手册放在公共场所，由船员自学，只有船长组织几个主要干部船员每月举行一次安全质量学习。船长和老轨每天对轮机日志的查看很详细，对经常发生记录错误的人，轮机长会专门提出一份语气比较强烈的警告放在操纵台，希望以后不再发生。体系对每个人的职责都有明确的规定，包括相应的记录要求，保存的要求，所以每个人都明确自己该做什么，如何去做，而这一点对船上的管理工作相当重要。每个人只需仔细阅读就可以明确自己的职责，对于要做的工作以及需准备的相应报表，体系中都做了明确的规定。所以任何不明确的工作，你都能在体系文件中找到明确的答案，这说明体系文件的可操作性很强。他们的报表很多而且做得很全，大都采用电子表格方式，许多的关联内容都在表中已做好，船上使用起来很方便。如轮机的主机拐挡测量记录表，只需填入测量的相关数据，曲轴的状态曲线和各道轴承的情况就会自动显示。
他们人员的流动性很大，上船前公司对重要人员都进行体系的培训，其余人员上船以后在船上接受培训。我们两人上船以后24小时之内，由三副专门根据体系要求对照相应的表格对我们进行逐条讲解（内容类似我们的新上岗人员熟悉表）。这些讲解有助于我们对本船消防设备的布置，消防救生时自己位置和职责及时了解。他们船员房间“床头卡”张贴在各自的门口，生活区每层都挂有应变部署表，方便船员熟悉。由于是新船，特别是干部船员，对于业务学习比较抓紧。平时工作之余，会议室经常有人在查看资料，学习公司的体系文件，熟悉有关的操作程序、记录表格等等。大家相当自觉，各项工作的依据全靠体系要求，船长，轮机长不会经常去指导，只是看结果。相比之下，我们的一些船员和个别干部船员对体系文件还是很不熟悉，还是依靠领导提醒、布置去落实。
该轮全年应变演习时间计划表张贴在驾驶台，也是每月实地演习一次，演习内容也是详细记录存档。压载水管理、垃圾管理、污油水排放测量记录齐全，船长、轮机长要亲自核对，尤其到美国港口。通过油水分离器向舷外排放的工作由四轨根据老轨的指令进行操作，同时根据体系文件的要求来进行具体的操作和作相应的记录。在美国港口的加油准备和加油程序与我们公司的要求基本相同，都是根据美国法规的要求进行并作相应的记录，在他们公司的体系文件中也能找到。世界上不同国家和港口的特别要求，体系文件都作了相应的规定，同时在不断的更新。
对于第一次抵美国港口的船舶，USCG都要进行有关的检查。为此，船上也进行了相应的准备和演习。我本人也参加了几次。总体感觉：演习的速度和动作的正确性与我们相比还有一定差距。演习不算太成功，每项演习的时间较长，给人的感觉很乱，放艇时出了点差错。但检查人员对他们的要求还是比较宽松。当地的代理在聊天时也说，美国人对西方人和东方人的要求不一样，如果前面的差错放在中国船员身上，将会是很大的麻烦。可能这和他们沟通起来比较容易有关，也再次说明语言交流和沟通的重要性。国外船员对公约、法规和所在港口规定的掌握、理解和运用能力确实比我们强。虽然我们的演习、操练规范程度不比他们差，但是一旦发生问题，我们在现场处理能力可能要逊色得多。
三、船员日常工作和敬业精神
船舶的各项工作开展完全是以安全质量体系文件为准绳，体系文件具体、细致、全面，全体船员都能够自觉遵守。由于新船刚出厂投入运营后工作量大，新设备的运行还没有稳定，船员对设备操作还不一定很熟练，因此，他们加强了驾驶台、集控室的值班，无人机仓变有人机舱；进出港口提前派人了头，落实各项安全操作措施；复杂航区和进出港口时船长几乎都在驾驶台，轮机长都在机舱和集控室，一旦听到机舱警报轮机员会立即冲到现场，把故障及时排除。
公司明确船长的绝对权力，公司的指令船长是绝对服从。船舶出现问题公司直接处罚船长，所以船员的所有工作都对船长负责。船长在船舶的地位确立以后，大家根据体系要求应该报告的内容必须通过船长的批准。船长在船舶有经济权和人事权。船长的业务技术精湛，英语水平高，熟悉国际法规，平时对待船员十分严肃，威严得到充分的体现。只有在进行PARTY时与船员一起可以随便聊天，所以船员都是敬而远之。
平时船长与轮机长和大副谈事情比较多。船长的工作很认真，抵港备车以前就在驾驶台，并且亲自操纵船舶，所有车钟全部由船长自己操作。每天的中午油耗报告，船位报告都认真核查，并报告船公司和租家。船长对船舶费用支出、船期很关心。如离开香港时是星期日，代理已经安排了开船协助拖轮，但是拖轮公司忘了安排，等待了30分钟，他立即向代理提出按照船的固定费用2500USD/每小时，要求向拖轮公司提出警告和索赔。在盐田装货时发现有多个30吨重箱装在第5层可能会影响稳性，更会影响绑扎强度，那样要走低纬度，增加航程，延长航行时间造成经济损失，船长立即与盐田中货副总进行交涉，提出意见，要求改进工作，防止类似情况发生。11月14日东行船过日界线后应该重复一天，考虑当天是星期日，重复一天要多休息或者多付一天加班费，船长确定改为星期一重复一天，千方百计节约。
甲板部由克罗地亚籍大副负责制作保养计划。大副早上航行值班时，在驾驶台开出保养计划，水手长每天早上0630时到驾驶台领取计划，按照大副要求具体实施。水手每天十足工作八小时，还要2.5小时固定加班。大副8点钟下班用餐，整个上午都在甲板部办公室工作，负责配载，坚持每天测量核对各油水舱存量，在甲板部办公室操作系统显示器上核对压载水系统、污水系统和各油舱的存量，再计算核对船舶稳性，必要时要求水头和三轨到现场去测量核实。
二副是德国人，比较年轻，对本职业务较熟悉。具体负责航海图书资料的改正，拟定航线后制定航行计划交给船长审批；负责GMDSS业务；兼职管理医疗设备，制作医疗报告,建立医疗台帐。他一直在这家公司做，上次在5762TEU集装箱船上，出租给中海，对中国港口情况比较熟悉。
三副是菲律宾人，英语方言重。负责制作MUSTER LIST，抵港前制作所需港口单证，船员和旅客清单。主要负责对消防、救生设备的养护。
甲板部的维修保养工作计划很有条理性，新设备活动部位加油活络，制作安全标志。除绣油漆都是按照实际受损面积进行，使用小刷子，补油漆呈椭圆形，而绝不会使用滚筒随意扩大面积。驾驶台，甲板，生活区内部始终保持整齐、清洁，公共场所保持干净卫生。抵达每一港口前，用淡水清洗甲板、生活区（室内每层地板清洁是由甲板部负责），底层内走廊地板铺垫大卷桶纸，防止搞脏生活区地板。船员无论是停泊还是航行值班大家都是认真负责，服从意识很强，对于本职工作极端负责，工作从来不偷懒，也不会迟到或者早退，保养工作保证质量。
驾驶员停泊期间在甲板控制室主要联系装卸业务，监控货物装卸作业、配载仪、压载水，及污水控制系统。甲板部办公室设有机舱设备监控屏，卫通电话，甲板部部门台帐，船舶图书资料。隔壁是一间接待室，也有电脑、打印机、扫描仪，供干部船员查阅体系文件，制作台帐，报表。查阅资料只能在现场，不能带走，大家都能自觉遵守。港方人员、代理办理抵港手续时，船长也在甲板接待室，不另外设其他接待室。
梯口值班人员极端认真，对外来人员登记发牌，共有四种不同颜色的牌子，区别不同来客（来客分进入生活区，甲板通道，工人作业，联系工作几种）。本船船员上下船都能自觉登记，以便能随时查到船员是否在船。有一次上海港代理急于上船办理进口手续，未经登记想进入生活区，当班船员立即将他拖出来，坚持要登记方可进入。梯口是由三名二水轮流值班，兼ISPS船舶保安，携带对讲机。有人员上船先通知大副，先由大副接待，大副再通知有关人员下来。船上对上下船人员的控制始终十分严密。而我们的梯口值班登记，总是不尽仁义，外来人员上船登记与实际上船人员不符，有时来客登记本也会遗失，对自己船员监控更加模糊，相比之下差别较大。
装卸作业期间三副与二副6小时轮值，大副负责装卸和日常事务的处理，大副白天90%的时间甲板部办公室。三名一水停泊时负责看舱，对冷箱、危险品、特殊货物进行现场监装监卸，工班开始、结束和每个BAY开工结束时间作详细记录，开关舱盖板的时间均记录在“PORT OPERATION LOG”上。
离港检查和ISPS检查时，全船组成五个检查组，开船前一小时分别由大副、二副、三副、老轨、二轨负责，带领小组人员进行检查，检查人和责任人在检查结束后填写体系专用表格“SEARCH TEAM”，并签名存档。
靠离码头时，驾驶台有船长、大副和一水，收放舷梯和引水梯是由水头和二水负责，三副到船艏负责指挥系解缆，二副到船尾负责指挥。有个缺点是，船长开航前要与代理办理离港手续，大副开船时要与工头、理货签收装卸单证，备航的驾驶员离开驾驶台去前后指挥系解缆，有时引水员上驾驶台了，船长和大副还没有上来，驾驶台的交接不连贯。
开航准备严格执行船舶体系文件规定进行，按照“PASSAGE PLAN”（类似我们的航行计划及值班指导书）中的航行计划，以CHECK LIST形式逐项对照落实，项目不会遗漏。
四、几点体会
对一家成熟的船舶管理公司而言，一套成熟的管理体系十分重要。好的管理体系，可以从制度上减少人为因素的影响。这家公司的体系文件的形式和内容，易于学习，比较贴近船舶实际，而且做得很细。总的来说，体系文件的内容简单可操作。对于好的体系来讲，这点是应当具备的，能够极大方便船上的各项工作。规范的文件再加上严格和科学的管理，就能杜绝许多事故的发生，使管理水平上一个台阶。
本次随船，老外的敬业精神和职业操守让我印象深刻。总体来说，他们对自己公司的忠诚程度，和为租家的服务意识都很强。这很大程度上是他们多年教育的积累，同时也是他们管理制度制约所致。相比之下我们有很大的差距。问题的关键是公司如何通过船长、老轨施加有效的控制手段达到对船舶的有效控制。与轮机长交流这个问题，他说一旦发现有人不能胜任他的本职工作，建议公司立即换人。确实，他们公司和船舶对人员的管理较严，船上也有绝对的人员调动建议权，公司基本上是根据船上的建议来安排的。在香港换了四轨（仅仅在船不到20天），在美国又换了一个水手和一个机工。通过这样频繁的人员调动来保证人人都能胜任自己的本职工作，尽管增加了一定的费用（作为个人的损失更大，根据合同个人要负担一定比例的路费），但是，在这样的压力下人人都能加倍做好自己的本职工作，船舶的各项工作自然就能得以很好的落实，对船舶的安全是十分有利的。
1 准确、合理积载
积载是一门专业很强、技术要求很高的技术工作, 教科书上最理想的积载是满载满舱, 而实际工作中由于各种因素的制约很难做到满载满舱的, 往往是满载不能满舱, 或是满舱不能满载, 或是为满足满载满舱而发生翻倒舱 (满舱不能满载在此暂不论述, 因集装箱的运费市论件计费) 。导致满载不能满舱或是翻倒舱的原因有许多, 但主要是:
(1) 货物的轻重比例失调, 岸、船不能互通信息, 前后装货港之间缺少联系船方很少掌握第二港、第三港的货物品种及流向 (尤其是国内沿海贸易) 。本人在平时的工作中发现:每个航次有数个港口装载, 往往在第一港口是不能知晓下一港口或以后港的箱子的规格、流向, 因此在第一积载时很难兼顾到下一港的情况, 往往会在第二港第三港装载时发生倒箱、甩箱, 造成不必要的经济损失和舱容的浪费。本人在工作中多次发生类似情况, 主要是船、岸不通气, 少通气, 未能及时告知船长货物的相关信息而造成的。为此, 为了避免第二、三港口的配载被动, 船长应在第一装货时应主动积极联系其后的几个装货港的有关方面, 对其货物的规格、品种、流向有个清楚地了解。在第一港口配载是充分兼顾到下一港的情况, 使轻重箱、大小箱搭配, 牢牢掌握主动权, 不致造成第二、三港的配载被动局面, 使其一个最佳的配载效果。同时, 呼吁岸基相关部门或是代理及早的为船方提供所受载货物的相关信息。
(2) 积载 (压载水) 不当。积载分油水和货物两部分, 由于由可以调整变化的可能性很小, 主要考虑压载水和货物。而货物的积载往往被航海人员所重视, 都能遵循轻重搭配, 重货在下轻货载上的原则。但压载水的积载往往被忽视或少重视, 尤其货物不能满载的时候, 船上载有数千吨或是近万吨的压载水 (这种压载水并非为保证稳性、强度而必需) 压在船上来回跑, 这样不仅影响船速而且也增加油耗, 造成不必要的浪费。对于这点应该引起船长的足够重视, 应督促大副在确保船舶稳性及强度的情况下, 尽量将压载水排出, 轻装上阵, 增加穿速降低能耗。举手之劳何乐而不为。长期坚持下去能产生可观的经济效益。
(3) 货物申报重量与实际重量相差悬殊, 影响了船舶的安全和浪费了才资源。目前国内许多港口, 集装箱货物申报的重量和货物的实际重量相差甚远 (实际重量远大于申报重量, 有个别箱式身边重量的数倍) 。船方在积载时只能根据经验来配载、来计算船舶稳性。由于根据不详的书籍、资料计算出的结果不是十分可行的, 甚至有误。因此, 为了确保船舶安全船方在计算、控制船舶稳性时, 将GM控制在一个较大数值 (因考虑到实际稳性的GM值小于计算机计算的稳性GM值) , 往往会发生GM值或是载重量到了影响船舶安全的极限而装不了—甩货。针对这一特点, 作为船长平时要彼杜安的积累经验, 根据港口不同时期不同货源的特点, 了解掌握其规律, 积极联系当地港口代理及有关方面掌握期货我的真正重量。再根据船舶所处的航区、航程来确定航次的最大装载量。同时也积极呼吁有关部门加强各方面的协调, 货主能够提供一个准确的数据给船方, 将有利于记载、有柱源泉, 有助于使有限的资源发挥最佳的效益。
2 准确理解经济航速
在燃油价格不断暴涨的今天, 开经济航速达到节约能源已经引起人们足够重视。所谓经济航速, 并非主机转速越低越经济, 要根据当时当地的情况而定。有时需要主机加速, 按时抵港时更经济的, 更划算的, 尤其是需要乘潮而入的港口、或是港口有特殊计划安排时 (如过苏伊士运河要求有个时间结点, 在该时间前抵达能当天过天河, 否则的等一天) , 作为船长应及时调整主机转速, 该加速时就加速, 加速—有时是最经济最划算的航速。大船期有富裕, 港口有没有码头靠, 就不能坚持海上的习惯主机转速, 应及时的将主机转速调整到一个节能效果好的理想转速 (如蛇口妈湾港、上海等港口, 靠离泊有着较强的计划和规律, 只能在高平潮前后靠离, 尤其是较大吃水时) 。因此, 要积极联系港口有关方面, 掌握本船港口计划, 理顺班期与效益的关系, 根据当时的天气、海况情况, 使用一个航速最优化、节能效果最大化, 能产生经济效益的经济航速。
3 积极合理的进行船舶保养
几年来, 中远船队优秀的安全生产管理、及时、准确、合理的船舶维修保养, 使得船队的船风船貌在国际上赢得了极高的声誉。同时, 在一片赞扬声中少部分人在认识上、操作上存在着一个误区—为保持良好的船风船貌, 动不动就全船统油, 有时甚至在铁锈未除的情况下或是油漆表面不干净时就将油漆涂上, 追求表面的干净整洁, 将油漆当成了清洁剂、化妆品, 造成了极大的浪费。船舶油漆本来是为了船舶的钢材免遭海水、风雨的腐蚀而起到一个保护膜的作用。一旦钢材生锈必须将锈蚀部分的铁锈清除干净, 然后再将油漆涂上。油漆有着严格的施工要求, 记得香港远洋公司机、海务上船检查工作时, 发现船舶油漆未按施工要求进行或是进行了统油会毫不留情的给与当场批评, 在船舶先进评比中给予落榜。而我们在实际工作中, 有不少人在很大程度上追求的是船舶表面上的华丽、干净、漂亮, 在经济上欠考虑。作为船长应该严格把好船舶油漆这个关。不该统油就坚决不统油;可用清洁剂清洗的决不用油漆刷新;可以小面积挖补的决不用大面积统油。所有的油漆工作必须按严格的操作程序, 尤其是除锈关一定把牢, 宁肯不干, 也不能再除锈不彻底的情况下将油漆涂上, 造成不必要的浪费。
4 适时适地申请补油水及船舶物料
船舶经过一段时间的运营需要补充燃料、淡水及船舶物料, 选择不同时间、不同地点补充同样的燃料、淡水和船舶物料会产生巨大的价格差异, 记得在中东地区补充淡水要十几美元一吨, 而东亚及国内港口每吨只需几元人民币。船舶物料也是如此, 增经应急在国外申购一台国内生产的潜水泵, 在国内市场1000元左右人民币, 而在当地化了3400美元, 价格相差悬殊。选择何时何地补充油水剂船舶物料, 船长应该认真考虑推敲, 要掌握船舶所航区域的供应情况、价格条件, 结合本船选择合适的港口补充合理数量的油水及船舶物料。遇到价格昂贵是尽量不补或少补。价格合适的时间或地点尽量补足。事事处处精打细算, 在搞好安全的同时努力使成本将到最低, 使其有限的资源发挥其在家的经济效益, 做个既懂安全又懂经营的合格船长。
【关键词】船舶 轮机 安全管理
【中图分类号】U676 【文献标识码】B 【文章编号】1672-5158（2013）01—0436-01
一、船舶轮机概述
上世纪五十年代以来，世界船舶的自动化水平越来越高，共经历了以下5个阶段：单系统自动化，一般船舶自动化，船舶控制无人化，超自动化船舶和未来型船舶。就我国来说，对于现代化船舶正处于消化吸收阶段，船舶自动化相关问题比较多。但其中最大的问题是轮机安全管理的问题。研究的侧重点是集中于船舶设备本身以及由船舶设备组成的装置和系统的研究。
二、船舶动力装置的组成
1.根据组成船舶动力装置的各种设备、机械结构和系统的作用不同，可以将船舶动力装置分为以下几个部分：
推进装置，它是推动船舶航行的装置，由传动设备、主机、轴系和推进器组成。
辅助装置，它是辅助推进装置产生能量的装置，由辅锅炉、船舶电站、压缩空气系统和液压泵站组成。
管路系统，它是用于输送流体的管系。由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器等组成。
甲板机械，它是用于保证船舶装卸货物及相关货物的起落所设置的机械设备。
防污染设备，它是用于清理船上污油水、油泥、生活污水及各种垃圾的设备。
自动化设备，它是替代人工工作的设备，由遥控、自动调节、报警、监视和打印等设备组成。
2.对船舶动力装置的要求
（1）可靠性。可靠性是对船舶动力装置的最基本也是最重要的要求。由船舶的作业环境长期离开陆地，在船舶发生相关故障时，不可能及时得到陆地人员的援助。
（2）经济性。在船舶在营运过程中，船舶总费用的50%为动力装置的营运成本。因此，提高船舶的营运效益的关键，就是尽可能的提高船舶动力装置的经济性。
（3）机动性。船舶的机动性是指船舶改变自己运动状态的灵敏性，船舶机动性是船舶运行安全的重要保证。
（4）重量和尺度。减少船舶动力装置的重量和尺度是提高船舶的经济效益。但船舶动力装置的重量和尺度的减少往往和它的使用寿命相矛盾。
（5）续航力。续航力是指船舶不需要补充如燃油、滑油、淡水等任何物资，所能航行的最大距离或最长时间。船舶的续航力不但和船舶动力装置的经济性和物资储备量有关，也和船舶航速有关很大的联系。
三、船舶轮机的可靠性及提高其可靠性的措施
1.确保船舶轮机维修保养工作的质量
船舶轮机的安全管理，应该从提高日常维修保养工作的质量为重点，可以从以下几个方面人手：在船舶轮机日常维修保养管理中，要加强船舶轮机的安全维护，将妨碍船舶维护人员人体感官功能发挥的各种因素尽量消除。在日常管理中，尽量保持船舶机舱区整齐和清洁。在非常残酷的使用环境下，船舶轮机操作和维修应考虑适当的保护措施。在进行船舶维修作业时，一定要对相关人员的作业范围和任务进行明确，同时要做到知人善任、安排合理。对相关工作人员进行培训，要求他们在维修工作中一定要按说明书的规定和操作规程来进行，切不可盲目行事。
2.提高管理水平
要想提高船舶轮机的整体管理水平，需要加强对船舶轮机管理人员的培训。要求维修人员可以识别船舶轮机中各种机械和系统的故障苗头，将故障消灭在萌芽状态。其次一旦船舶轮机发生故障，维修人员可以迅速找到故障部位，并结合相关船舶维修知识，采取正确的方法和程序排除故障。
很多轮机故障是由于船舶维修人员违反了相关技术操作规程和采取了不正确的维修决策造成的。而在人为故障中，属于船舶管理水平低和属于维修人员责任心不强造成的事故造成的轮机事故几乎各占一半。因此，在船舶轮机安全管理中，加强人的因素的管理，从船员的心理角度，提高船舶轮机安全管理的质量具有非常重要的意义。
四、人因工程理论在船舶管理中的应用
1.轮机安全管理中的人的因素。人是轮机设备的管理者和使用者，在船舶轮机安全管理中，可以将人、船舶设备和使用环境看成一个系统，从系统学的角度来提高船舶轮机的可靠性。具体来说，应该从提高船舶管理人员的业务能力和思想教育水平两方面入手，提高轮机管理人员的整体素质，特别是他们的质量意识、环保意识、分析问题解决问题的能力和管理能力。而在这些培训中结合人因工程理论和船员心理学可以起到事半功倍的作用。
2.人因工程理论在轮机安全管理中的应用。“国际安全管理规则”中率先提出了人的因素在轮机安全管理的作用。该规则的制订旨在提供船舶安全管理、安全营运的国际标准，要求各国政府采取必要措施保证船长、轮机长正当履行其安全责任，要求有适当的管理组织以满足船土高标准安全的需要。该规则强调高级船员的承诺是做好安全管理工作的基础，各级人员的责任心、能力、态度和主观能动性将决定安全的最终结果。船舶安全管理的重点，由传统的侧重于对船舶设备的管理转向为对设备、船员和公司人员的双重管理。特别是通过船公司加强对人为因素的控制，建立了系统化的国际安全保障机制。这也是现代轮机安全管理的重要组成。
3.船员心理学在船舶管理中的应用。人因工程理论的重点就是关注人的因素，很显然船员的心理状态是影响船舶安全营运的非常重要的人的因素。所以船员心理学在船舶管理中的应用也是人因工程论的又一分支。人的心理状态是客观存在的且不以人的意志为转移的一种心理活动。这种心理活动受到人身边的客观事物影响。船员的工作属于高危险性，高劳动强度的工作。且船员远离家人、远离大陆更容易出现相关心理问题。
海员的心理素质，主要是研究在航海的特殊情况下，海员的心理状态会发生什么样的变化，又有什么心理素质标准对海员的心理进行评定。海员的一般心理问题，主要是研究在航海条件下海员会有哪些带有普遍意义的心理问题，同时探讨如何提高和改善海员心理裕度和心理适应能力。海员事故与海员身心健康，主要研究在航海条件下，海员事故的海员心理状态，海员的心理障碍、精神疾患和心身疾病，以及心理诊断和心理治疗，海员的心理卫生和教育训练等。
结束语
世界各大航运公司采取的各项措施的实质，就是逐步将人的因素考虑到船舶运行系统中去，在船舶系统管理中突出人的主导地位，在船舶轮机及驾驶管理中充分考虑人的因素，提出了以人的操作可靠度作为衡量船舶安全管理优劣的定量化评价标准之一。因此，加强船舶轮机人员在集装箱船舶轮机管理系统中的重要地位，对整个船舶轮机管理系统优化都有着积极的作用。
参考文献
[1]吴恒.现代轮机技术管理.大连：大连海事大学出版社，2008
[2]詹玉龙.轮机长业务.北京：人民交通出版社，2008
a、按故障对船舶营运的影响程度分: 船舶不停航的局部故障;短时间停航的重大故障;长时间停航的全局性故障；b、按故障发生和演变过程分: 渐进性故障、突发性故障、波及性故障、断续性故障；按故障的原因分: 结构性故障、工艺性故障、磨损性故障、管理性故障；c、按故障的性质分: 人为故障、自然故障。故障模式是指妨碍产品完成规定任务的某种可能方式，即产品的故障或失效的表现形式。故障规律: 船舶机械及其零部件在使用过程中，不同时期的故障几率不同。大量的实践和实验表明，故障率与时间呈”浴盆曲线”关系.早期故障期:故障率高，故障随时间的增加而迅速下降;随机故障期:故障率低且稳定；磨损故障期:故障率随时间的延长而迅速升高
2、减少缸套磨损有哪些措施？
（一）、加强日常运转管理：注意气缸冷却水温度、保证良好的润滑、加强燃油和燃烧管理
（二）改进制造安装工艺（1）保证活塞组件和汽缸套的装配质量及配合间隙（2）汽缸套内圆强化方法与活塞环外圆强化相匹配，形成一个合理的摩擦副（3）适当运用强化手段提高缸套的硬度和耐磨性，提高其疲劳强度
3、船舶常见的电化学腐蚀有哪些？
电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 选择性腐蚀 缝隙腐蚀 点状腐蚀 应力腐蚀 腐蚀疲劳 海水腐蚀
4、电化学腐蚀的种类和防止措施电化学腐蚀的种类分为：（1）、宏观腐蚀电池：是肉眼可见阴、阳极的腐蚀电池，引起明显的局部腐蚀。主要有：异种金属接触电池、浓差电池。（2）、微观电池：在金属表面上由于微观电化学不均匀性而产生很多微小的电极电池。防止措施：合理选材;阴极保护;阳极保护;介质处理;表面保护覆盖层;加强维护和管理
5、简述臂距差的影响因素。
船舶装载的影响;机座变形和下沉;活塞运动装置和爆发压力的影响;主轴承下瓦的不均匀磨损;飞轮的影响;轴系连接误差的影响；大气、海水温度和进坞坐墩等对船体变形对臂距差的影响
6、从轮机管理的角度如何防止和减少曲轴的疲劳破坏？（1）控制爆发压力，避免柴油机超负荷运转（2）注意对扭振减振器的检查和维护（3）柴油机运转时，尽快越过临界转速区，避免在转速禁区持续运转（4）定期检测曲轴臂距差，监控曲轴轴线状态和监控主轴承下瓦的磨损情况；（5）加强主轴承润滑和滑油的管理，定期检测主轴颈和主轴承的配合间隙，防止轴承下瓦过度磨损；
7、简述活塞环折断的原因？ 搭口间隙过小;环槽积炭;汽缸套磨台;环槽过度磨损;活塞环挂住气口;活塞环径向胀缩疲劳。
8、涡轮增压器的主要装配间隙有哪些？其作用是什么？（1）压气机叶轮背面与气封板之间的轴向间隙。保证叶轮背面不与气封相碰
（2）压气机叶轮前方与壳体之间的间隙。保证叶轮前面不与壳体相碰
（3）压气机端推力轴承与转子端面之间的轴向间隙，即转自的轴向窜动量。
用于保证转子轴向热膨胀的情况下不会产生压气机叶轮或气封与增压器壳体相碰补充。
9、简述船机拆卸原则、技术和目的？
原则：1确定拆卸范围 2确定正确的拆卸顺序 3 保证零部件原有精度 4 保证正确装复船机设备。技术：1注意拆卸安全2正确拆卸过盈配合件3正确拆卸螺栓4保护拆下的零部件和机器拆开部位5做好标记和系标签。目的：通过拆卸前的设备运转中观察和检测发现船机设备故障，通过拆卸中的检测来确定船机设备零部件损伤的部位、性质、程度和范围等,便于有效维修。
10、交船试验有哪些？交船试验的目的和交验项目主要是什么？
关键词：船舶汽轮机,抽气器,凝汽器,背压调节,可行性
0 引言
凝汽器背压对汽轮机的运行安全经济性及调节性能都有很大的影响,是凝汽设备各部分运行状况的集中反映[1,2],针对凝汽器背压控制,文献[3]通过神经网络建模和混合遗传优化算法,得到了各个工况下凝汽器的最佳真空和运行参数,以指导机组实际运行;文献[4]采用了协调控制的方法,引入了压力变化信号和凝汽器温度变化信号,与原来的压力信号和温度信号一起判断凝汽器内的压力波动等。然而,目前研究的热点基本还是电厂汽轮机的凝汽器的背压控制问题[5,6,7,8,9,10];即使有针对船舶汽轮机凝汽器的研究,也仅局限于高背压的调节问题等方面[11,12];而对于自流工况下的低背压调节这一特殊问题的研究较少。
由于当船舶汽轮机在自流工况下的循环水量超过所需的循环水量时,会导致凝汽器背压降低进而影响汽轮机正常运行的问题。因此,本文针对自流工况下的低背压调节这一特殊问题,提出一种新的背压调节方法:通过抽气器控制凝汽器中的空气量来影响凝汽器的背压变化,从而达到将凝汽器背压控制在要求范围内的目的。
1 船舶汽轮机凝汽器背压控制的特殊性
带自流装置的船舶汽轮机凝汽器所需的冷却循环水有两种提供方式:第一,通过船舶行进的速度水头所产生的自流循环水;第二,通过循环水泵提供的非自流循环水。当自流循环水量低于工况循环水需求时,凝汽器背压升高,可以通过循环水泵提供额外的循环水量,以维持所要求的凝汽器背压;而在自流循环水量超过工况所需要的循环水量时,凝汽器背压降低,此时,通过循环水无法维持所要求的凝汽器背压。如图1和图2所示,图1为实际的船舶汽轮机凝汽器在自流工况下,背压随船速工况的变化关系;图2为不同船速工况下,自流循环水流量与所需循环水流量比较的关系图。从图中可以看出当船速在20%～80%之间时,自流循环水流量大于所需的循环水流量,导致凝汽器的背压过低,仅通过调节循环水流量控制凝汽器背压的调节系统功能存在一定的局限性。
2 抽气器参与凝汽器背压控制的理论分析
2.1 空气对凝汽器背压的影响分析
在凝汽器中,蒸汽与冷却水之间的换热过程是一个复杂并且十分重要的过程。其中,传热系数K是反映凝汽器传热性能最直观的参数,在凝汽器设计和运行监测中有重要的参考价值[13,14]。如图3所示,为文献中给出的凝汽器传热系数K 随空气相对含量εd的变化曲线。
根据凝汽器中传热系数的这种变化曲线,可以对总传热系数做如下修正
(1)
式中 K′——修正后的总传热系数/W·m-2·K-1。
由此看出,空气含量对于凝汽器传热系数的影响非常大,同时,由于传热系数又对凝汽器背压有着重要的影响,因此,可以考虑通过控制空气含量最终控制凝汽器背压,以解决传统船舶汽轮机中,当自流循环水量超过工况所需要的循环水量时,凝汽器背压降低的调节问题。
2.2 凝汽器中空气含量对凝结水过冷度的影响分析
在应用抽气器参与凝汽器背压控制时,不可避免的会对凝汽器中凝结水的过冷度产生一定的影响,在通过抽气器控制背压时,如果造成凝结水过冷度的严重变化,就会对汽轮机的经济性和安全性产生很大的影响,这样就得不偿失。所以,需要针对凝汽器中空气含量对凝结水过冷度的影响进行分析。
针对实际船舶汽轮机,在不通过抽气器控制凝汽器背压下,并且只有自流循环水调节背压的运行方式下,进行了四种工况下的实验。通过对实验数据的处理分析,得到对应工况下的凝汽器的凝结水过冷度如表1所示。
应用实验数据,通过稳态计算,通过抽气器对凝汽器背压进行控制,使其维持在10 kPa下,各自流工况下凝汽器过冷度如表2所示。
通过以上数据可以看出,在自流工况下,应用抽气器调节控制空气量,使背压稳定在要求背压时,不会对过冷度控制造成过大影响,原因在于很少的空气量就可以对凝汽器换热系数造成很大影响,所以对过冷度影响相对很小。
3 抽气器参与凝汽器背压控制的建模仿真研究
3.1 空气分压建模分析
根据壳侧工质的类型和状态把壳侧分为蒸汽区、空气区和热井水区,其中对真空影响最大的是蒸汽和空气[16]。由于凝汽器的压力低、密度低,可以把凝汽器中蒸汽和空气视为理想气体并满足道尔顿分压定律[15]。
pk=ps+pa (2)
式中 pk——凝汽器内蒸汽和空气总压/kPa;
ps、pa——凝汽器蒸汽和空气分压/kPa;
Ms、Ma——凝汽器蒸汽和空气质量/kg;
ts、ta——蒸汽和空气温度/℃;
V——凝汽器汽气空间的体积/m3;
Rs、Ra——蒸汽和空气气体常数/J·kg-1·℃-1。
根据质量守恒定律
式中 Fn——正常漏气量/kg·h-1;
Fsa——抽气设备抽空气量/kg·h-1。
正常漏气量
式中 Fst——总排汽量/kg·h-1;
K1——与系统真空严密性及给水除氧指标有关的常数。
最终得到整体空气分压计算公式
3.2 抽气器参与凝汽器背压控制的总体仿真分析
根据上面的空气分压模型建立整体凝汽器背压控制模型,对自流工况进行仿真研究。
首先,对抽气量阶跃-5%进行仿真研究,得到其总背压的阶跃响应,仿真结果如图4所示。作为对比,图5给出了采用循环水调节的背压响应曲线,循环水流量阶跃-5%。从图4和图5的仿真结果图的对比分析中可以看出:通过抽气量调节得到的背压响应时间常数大于采用循环水控制背压的时间常数,因此,通过抽气器控制凝汽器总背压的响应速度要比通过循环水泵控制的响应速度慢。
然后,对抽气器参与背压调节进行控制器设计,应用反馈进行控制,分别对航速扰动-5%、循环水入口温度扰动-5%进行仿真验证,得到的控制结果如图6和图7所示。由控制结果可以看出,抽气器参与凝汽器背压控制的方法是可行的。
4 结论
本文针对船舶汽轮机在自流循环水量超过工况所需要的循环水量而导致凝汽器背压降低的工况,提出了一种新的调节方法:通过抽气器控制凝汽器中的空气量,进而影响凝汽器的背压变化,最终,将凝汽器背压控制在要求范围内。
根据理论分析和仿真结果可以看出,在自流工况下,应用抽气器对凝汽器背压有很好的控制效果,且不会对过冷度造成较大影响,即对汽轮机的经济性和安全性等影响较小,从而验证了抽气器参与凝汽器背压控制方法的可行性。存在的不足之处就是通过抽气器控制凝汽器总背压的响应速度要比通过循环水泵控制的响应速度要慢。采用抽气器参与凝汽器背压调节的方法对于凝汽器背压调节具有参考价值。
关键词：内河船舶 轮机模拟器 船员 实际操作评估
随着新技术在船舶上的应用越来越广泛与深入，对船员的培训与值班标准的要求也越来越高。2010年6月，国际海事组织（IMO）在菲律宾马尼拉召开了缔约国外交大会，对STCW公约95修正案进行了全面回顾与修正，并通过了STCW公约马尼拉修正案。此次修订充分反映了航运界对船员适任能力的新需求，将对我国的船员培训及船员适任考试、评估和发证产生较大的影响。STCW 公约马尼拉修正案与95修正案相比，在教学与培训方式上，最明显的变化是准予使用远程教学（Distance Learning）和电子教学（E-learning），并且更加强调模拟器的使用。STCW公约采用相当大的篇幅描述了使用模拟器进行训练和考核的有关规则，建议可采用 “认可的模拟器培训”进行评估，模拟器的使用已成为船员实操评估的必要手段之一。
我国内河船轮机模拟器的建设与实操教学现状
航海类院校及海员培训机构利用轮机模拟器进行实操训练和评估已有较长的历史，通过轮机模拟器的使用，学员能了解船舶机舱动力系统的基础知识和操作要点，掌握船舶主要动力装置如主机、柴油发电机、电站、锅炉及各种辅助设备的使用、日常维护保养及故障分析的基本要领和注意事项。轮机模拟器以理论授课及现场实操教学相结合的方式进行，使学员更加理解整个船舶动力系统，同时培养学员的动手操作能力。
当前海船轮机模拟器技术已经非常成熟，已广泛应用于船员培训和实操考试评估。相对海船轮机模拟器而言，内河船轮机模拟器的开发应用及其实操教学模式研究起步较晚。2009年泰州市地方海事局与大连海事大学合作开发了“泰州市地方海事局内河船轮机模拟器”，该轮机模拟器为国内地方海事系统的第一套轮机模拟器，填补了内河船轮机模拟器的空白。该模拟器总体方案设计合理，系统功能齐全，运行平稳，各项技术指标满足“内河船舶船员实际操作大纲”的要求。为泰州地区内河船员的培训、评估考试规范化提供了更为坚实的基础。图1为泰州市地方海事局“内河船轮机模拟器”的现场布置图。
图1 内河船轮机模拟器现场布置图
尽管内河船轮机模拟器的建设技术已经非常成熟，但其应具有的功能及其实操教学模式还有待于进一步研究，特别是内河船员适任种类和船员职务繁多，《适任证书》分为一类、二类、三类，各类别又设置了相应的职务，如轮机员职务又分为轮机长、大管轮及轮机员等。因此如何充分挖掘内河船轮机模拟器硬软件的强大功能，对各种船型、各种轮机员职务逐步采用模拟器代替实船进行实操训练及考试评估，是一个值得探讨的问题。
内河船轮机模拟器应具备的特点分析
考虑到内河船的特点，兼顾先进性、前瞻性的要求，内河船轮机模拟器应具有如下特点：以一类《适任证书》船员（适用在船舶总吨1000总吨以上或者主推进动力装置功率500千瓦以上的内河船舶上任职的船员）工作船作为母型船。涵盖二、三类及以下等级船舶的操作评估和考试大纲要求。
主动力装置为双主机双螺旋桨推进装置，主柴油机应为内河船广泛采用的四冲程柴油机。主推进装置在正常航行条件下，可由驾驶台或集控室遥控。主机在正常航行工况下可燃用一定粘度的燃料油，机动航行时燃用轻柴油。应设有主柴油发电机组、应急柴油发电机组、燃油辅锅炉。
考虑到内河水域防污染的要求，如长江、京杭运河等内河流域的污染问题越来越被重视，国家将会出台一系列的法规，因此应当加入油污水处理系统、油水分离器、生活污水处理装置等防污染设备的训练内容。
轮机模拟器文字全部采用中文。模拟器软件中要体现一类 、二类 、三类船员训练内容的区别。具备各种故障设置功能，使学员能熟悉主要设备的常见故障现象和排除故障方法及程序，故障现象、故障原因和排除方法符合船舶轮机真实情况，具有可信度。具备多种系统功能训练演示程序，能形象地进行各种工况下轮机系统操作训练，配置在线帮助，便于熟练地掌握操作方法。具有系统完整性自检、自诊断和报警功能。具有与评估项目及考试大纲的要求相适应的自动评估系统。
基于“虚实结合”的轮机实操教学和评估模式的探讨
根据《中华人民共和国海船船员适任考试、评估和发证规则》（简称“04规则”）以及《海船船员评估大纲和规范（轮机部分）》（2010年版）的相关规定，实操教学与培训是轮机专业船员取得适任证书前最重要的培训内容。
当前，利用实际船舶或实际设备对内河船舶轮机员进行训练，以及学员与评估员面对面的主观式的评估方式存在着诸多的缺陷：符合实操评估考试要求的船舶或设备调集困难；外聘评估人员困难；存在较大的安全风险；实船进行实操考试的公平性受到质疑等。如何让主管机关要求的实操评估项目真正做到科学、客观、公平的考核与评估是所有培训机构共同面对的问题之一。随着计算机仿真技术和虚拟现实的发展，特别是模拟器的应用，使内河船舶轮机员实操评估考试方式产生了变革，为采用模拟器和三维虚拟轮机设备代替实船进行实操评估考试提供了技术条件。
虚拟仿真技术为解决传统轮机实操评估考试困难提供了有效的方法，并带来了轮机教学领域中方法和观念上的变革。基于虚拟仿真技术的轮机实操评估考试的主要特点是：学员可以在三维环境中对轮机设备进行查看、熟悉设备结构、学习设备工作原理、操作步骤、模拟拆装设备。由于采用虚拟设备代替实际设备，可以反复训练，节约了教学成本，这也是实物训练时做不到的。
采用内河船舶轮机全任务模拟器、虚拟轮机操作和仿真系统等进行轮机员实际操作考试将能较好地做到节约成本、保障安全，并确保评估与考试过程的客观与公正。
要培养轮机员的实践动手能力，达到轮机实操教学的目的，应仔细推敲每个实践环节的实践内容、目的、时间长短、该实践环节需要的基础知识和专业知识，适合现场训练还是用模拟器代替等。如学员长时间利用实船、实际设备进行训练，实践效果很好。但也存在学员人数的增加带来实训设备台套数的不足，实训设备的单一、陈旧影响船员实操培训的质量，以及安全和效率等方面的问题。另外，要真正做到科学、客观的评估，应建立轮机虚拟考试系统或自动评估系统，使船员在模拟器或虚拟的设备上进行操作，最终给出成绩。
作者经过多年的探索实践，对内河船轮机实操训练项目应采取的训练和评估方式进行了归纳。具体内容见表1（仅以轮机长为例）。
要想实现表1中列出的实际操作训练教学模式及考试方式，提高船员的业务能力，应建立适合于各船舶等级船员考试的培训基地，该基地应包含： 船舶轮机模拟器；轮机综合训练实验室（包括轮机系统各个重要设备的原理认识和拆装训练）；虚拟操作平台：包括主机及各个辅助系统的拆装，以及整个机舱的三维虚拟现实环境建设，使船员能够更加清晰的认知船舶机舱；轮机模拟器的自动评估系统及虚拟轮机操作与评估系统，船员在虚拟的设备上进行操作，最终给出成绩。从而减少人为因素影响，使评估考试更加客观。
结束语
作为国内CPR1000机组的标杆工程, 岭澳核电二期常规岛安装工程#3机组引进了国内首台百万千瓦级半速汽轮机。作为国内首台百万千瓦级核电半速汽轮机, 设计参数的不同决定了其安装施工具有常规火电机组不曾经历过的新工艺、新设备。本文针对岭澳核电二期特有的新工艺“高中压缸负荷分配”、“基础弹簧释放”, 特有的新设备例如“高中压中间汽封体间隙测量工具”, 作针对性介绍。
2 新工艺的应用
2.1 高中压缸负荷分配
2.1.1 常规火电机组一般采用“猫爪垂弧法”进行负荷分配, 而岭澳核电二期则采用了“液压顶升法”进行各猫爪的负荷测定。
2.1.2 常规火电机组一般要求三缸扣盖前, 汽缸外部大管道 (诸如导汽管、热段/冷段、连通管等) 必须与汽缸连接完毕, 并且完成负荷分配;而岭澳核电二期则明确要求, 所有的汽缸外部大管道必须待汽缸扣盖后方可与汽缸连接, 而每一组管道连接还穿插了一次负荷分配。这是两种不同类型机组的较为明显的区别。
2.1.3 深层次地探究, 阿尔斯通对高中压缸负荷分配的要求, 反映了对高中压缸猫爪承力状况的严格要求:高中压缸外部大管道较多, 管道直径较大, 管道对口的偏差, 焊接应力释放的不均匀, 甚至管道支吊架、主汽联合阀组和中压蒸汽联合阀组支架偏离设计理论值, 都将会导致猫爪承力的偏差;因此, 要求“每一组管道连接前后各穿插一次负荷分配”, 能够较为准确地把握这些引起高中压缸猫爪承力偏差的原因, 从而为解决高中压缸负荷分配不当的定性分析奠定基础。
2.1.4“液压顶升法”在此前的珠江LNG安装项目已有采用, 相应的操作及计算类似执行, 在此不再作描述。
2.15方案优化:
在原来阿尔斯通程序的要求当中, 高中压缸负荷分配一共分为7次, 如下所示:
第一次负荷分配:高中压缸尚未与外部管道相连接;第二次负荷分配:冷段下半管道与高中压缸连接完毕;第三次负荷分配:中排管道下半与高中压缸、#1和#2低压内缸连接完毕;第四次负荷分配:热段下半管道与高中压缸连接完毕;第五次负荷分配:导汽管下半与高中压缸连接完毕;第六次负荷分配:抽汽管下半与高中压缸连接完毕;第七次负荷分配:所有上半管道与高中压缸连接完毕, 主汽联合阀组、中压蒸汽联合阀组支架已经调整完毕, 相应地, 所有的管道支吊架已经调整完毕;
而根据阿尔斯通在N4类型机组的施工经验, 高中压缸负荷分配可简化为5次:
第一次负荷分配:高中压缸尚未与外部管道相连接;第二次负荷分配:冷段下半管道与高中压缸连接完毕;中排管道下半与高中压缸、#1和#2低压内缸连接完毕;第三次负荷分配:热段下半管道与高中压缸连接完毕;第四次负荷分配:导汽管下半与高中压缸连接完毕;抽汽管下半与高中压缸连接完毕;第五次负荷分配:所有上半管道与高中压缸连接完毕, 主汽联合阀组、中压蒸汽联合阀组支架已经调整完毕, 相应地, 所有的管道支吊架已经调整完毕;
而结合实际施工情况分析, 便发现存在下述问题:
阿尔斯通所定义的“中排管道下半”, 指的是高中压缸与#1和#2低压内缸之间的整条管线下半, 而非传统意义上的“汽缸外侧第一个支吊架”处;“中排管道下半”单侧管线 (左侧或右侧) 下半多达17个焊口, 其中将会影响负荷分配的焊口为14个;而这些管段, 最大直径约为Φ2600mm, 最小直径约为Φ1791mm, 工程量惊人;
因此, 将“中排管道下半与高中压缸、#1和#2低压内缸连接完毕”列为“第三次负荷分配”的先决条件, 将会严重影响后续管线与高中压缸的连接工作, 明显存在着施工周期的硬伤;
此外, 六段抽汽管道与汽缸连接处设计了一个冷拉口, 若较早地将此冷拉口与高中压缸连接, 连接过程中有可能会引起高中压缸的移位 (岭澳核电二期半速汽轮机高中压缸前猫爪设计为可滑动) ;而抽汽管道布置为非对称布置, 将“抽汽管道下半与高中压缸连接”作为其中一个控制点较为恰当;
而从上述第3点可以看出, 阿尔斯通要求“每一组管道连接前后各穿插一次负荷分配”, 目的主要是为了“准确地把握引起高中压缸猫爪承力偏差的原因”, 因此, 管道连接顺序并不重要, 重要的是较好地执行“每一组管道连接前后各穿插一次负荷分配”这一原则;
因此, 现场对阿尔斯通设计的高中压缸负荷分配顺序进行了优化、调整, 如下所示:
第一次负荷分配:高中压缸尚未与外部管道相连接;第二次负荷分配:冷段下半管道与高中压缸连接完毕, 其支吊架调整完毕;第三次负荷分配:导汽管下半与高中压缸连接完毕, 其支吊架调整完毕;第四次负荷分配:热段下半与高中压缸连接完毕, 其支吊架调整完毕;第五次负荷分配:中排管道下半与高中压缸、#1和#2低压内缸连接完毕, 其支吊架调整完毕;第六次负荷分配:抽汽管下半与高中压缸连接完毕, 其支吊架调整完毕;第七次负荷分配:所有上半管道与高中压缸连接完毕, 所有的管道支吊架调整完毕;主汽联合阀组、中压蒸汽联合阀组支架已经调整完毕, 相应地, 主汽联合阀组外接管道VVP管道连接完毕, 管道支吊架调整完毕。
其中, 将“抽汽管下半与高中压缸连接完毕”放在其它下半管道后面, 主要是考虑此时, 其它的下半管道已经与高中压缸连接完毕, 六段抽汽管道冷拉口施加在高中压缸上的荷载, 已经不足以引起高中压缸的移位。
此优化方案已经阿尔斯通和东方汽轮机厂有限公司批准。
2.2 基础弹簧释放
2.2.1“基础弹簧释放”前必须具备的条件如下:
所有的汽轮机-发电机部件已经最终定位, 尚未就位的部件总重不能超过100T。对于尚未安装的部件, 应当根据其安装位置绘制示意图, 并邮送给设计部门予以确认。
轴系
汽轮机轴系已经找中完毕。
发电机转子尚未找中。
所有的地脚螺栓已经紧固, 其伸长量符合要求。
润滑油、顶轴油及盘车装置可用。
联轴器尚未联接。
凝汽器
弹簧释放前后凝汽器重量不应发生改变。凝汽器水压试验应当已经完成。
2.2.2“基础弹簧释放”主要工作由土建承包商配合青岛隔尔固制造厂完成, 对于安装承包商而言, 更为关心的是“基础弹簧释放”前后, 汽轮发电机关键部位, 诸如“轴承箱/内缸的扬度和水平”、“对轮的张口和同心度”、“高中压转子/汽缸/轴承箱的相对位置”等有无明显的、不可接受的变化;
2.2.3 因此, “基础弹簧释放”前后, 安装承包商必须对“轴承箱/内缸的扬度和水平”、“对轮的张口和同心度”、“高中压转子/汽缸/轴承箱的相对位置”进行详细、准确的测量记录, 从而确定有无显著的变化;若有, 则必须要求弹簧制造厂重新进行弹簧调整;
2.2.4 根据阿尔斯通的要求, “基础弹簧释放”前后, 整个汽轮发电机组大基础的标高变化应控制在“±1mm”以内;
2.2.5 重点关注事项:
阿尔斯通要求所有与汽缸连接的外部大管道 (诸如导汽管、热段/冷段、连通管等) , 必须与汽缸连接完毕并执行相应的负荷分配后, 才能交付“基础弹簧释放”, 这一点值得探究, 现场对这些外部大管道进行了分类, 可分为以下三大类:
Ⅰ整体布置在汽轮发电机组大基础上的管道, 指的是其支吊架生根在机岛基础上的管道, 例如“中低压连通管”, 这些管道与汽缸连接与否, 其实对“基础弹簧释放”没有太大关系, 毕竟其重量已经附加在机岛基础上, 而连接所产生的应力, 也仅限于机岛基础内部;
Ⅱ对于部分或全部支吊架生根在机岛基础上的管道, 若管线上布置了膨胀节, 则应当考虑膨胀节的最大允许补偿量;理论上, 如果青岛隔尔固能够保证“±1mm”的精度, 则此类管道也不会产生什么问题;
Ⅲ对于部分或全部支吊架生根在机岛基础上的管道, 管线上没有布置膨胀节, 则必须考虑这一类管道在“基础弹簧释放”前后的安全性问题:若“基础弹簧释放”后, 这一类管道发生了变形, 则此变形将会附加在汽缸上, 将会对高中压缸负荷分配产生影响。
因此, 很有必要在“基础弹簧释放”后对高中压缸进行再一次的负荷分配, 但此时, 将较难判断影响负荷分配不当的主因。
针对此事宜, 现场发出了澄清要求, 阿尔斯通的答复是:“基础弹簧释放前, 所有与汽缸连接的大管道必须连接完毕, 其支吊架调整完毕”, 第Ⅲ类管道的影响如何, 还须等待后续施工实践的验证。
对于“基础弹簧释放”中的先决条件“低压外下缸与凝汽器上喉部连接完毕”, 事实上, 对于N4类型的半速汽轮机, 低压外下缸仅仅是真空系统的一个边界, 可将其看作是凝汽器的一部分, 低压外下缸与低压内下缸仅仅是通过“柔性密封环”进行连接, 因此, 低压外下缸与凝汽器上喉部连接与否, 对整个机岛基础而言, 没有任何关系, 唯一需要注意的是, “基础弹簧释放”前, 低压外下缸与低压内下缸之间的“柔性密封环”不可连接, 避免因基础弹簧释放的过大偏差而造成“柔性密封环”拉伸过大, 损坏“柔性密封环” (“柔性密封环”为一橡胶产品, 允许最大拉伸量为6mm) 。
3 新设备的应用
高中压中间汽封体间隙测量工具:
对于高中压缸而言, 由于高中压转子布置在轴承箱上, 与高中压缸处于分离状态, 无论是轴系找中过程中轴承箱的调整, 还是外部管道连接前后可能引起的变化, 都有可能导致其通流的变化, 因此, 必须对其通流间隙进行外引, 从而在不同的安装阶段对其进行检测;
岭澳核电二期对“高中压缸/轴承箱/转子之间的位置”定义了众多检测点, 包括“转子与汽封洼窝的对中”等手段, 详情可见后面附图;当然, 根据常规火电机组的施工经验, “外引K值”也是一个较为重要的手段。
但是, 对于高中压缸中部, 一旦高中压缸发生任何变化, 此处的下挠最大, 相应的变化也是最为明显, 而此处, 常规的检查手段难以触及, 因此, 阿尔斯通设计了专门的工装对此进行测量, 如下图所示:
安装过程中, 应先测量确定原始值L1, 即在单独的“高中压中间汽封体”上半上插入专用工具“Probe” (上图的件3) , 然后在汽封体汽封齿 (上图的件2) 处放置一根平尺 (上图的件1) , 平尺上推至贴紧汽封齿, 测量所得数值记录为L1;
通流间隙调整合格后, 在高中压缸转子 (上图的件4) 已经准确定位的情况下, 扣合高中压缸上半并紧固中分面螺栓, 重新测量所得数值记录为L2;
扣盖后, 高中压缸水平中分面螺栓紧固、验收后, 对此数值进行测量, 应与L2保持一致;
同样地, 在此后的安装过程中, 若安装活动涉及到高中压缸的变化, 例如“轴系找中需要调整前中轴承箱”、“高中压缸与外部管道连接”、“高中压缸负荷分配”、“基础弹簧释放”等, 都必须对此数值进行测量, 确保高中压缸通流间隙不发生较大的变化。
4 结语
岭澳核电二期常规岛安装工程#3机组汽轮机肩负着国内CPR1000系列首台核电机组的“四个自主化”的历史使命, 因此, 能否及时、有效地消化、吸收其设计理念, 准确地应用其新工艺、新设备, 是极为严峻的挑战。
实际施工当中, 准确地把握了半速汽轮机蒸汽参数低、容积大的特点, 深入地认识高中压缸负荷分配、基础弹簧释放等新工艺的设计意图, 较好地实施、实用。
