某型船航行中失电后主动力装置应急使用措施探析

2020-10-09张源深

理论与创新 2020年15期

张源深

【摘要】船舶主动力装置中，部分辅助设备依靠电力驱动。当船舶艇失电后，辅助设备就会停止运行。严重影响主动力装置正常工作，威胁船舶航行安全。因此，研究失电后主动力装置应急使用具有重要意义。本文通过分析失电后主动力装置运行存在问题，结合航行中实船实验找出解决问题的方法，提出某型船航行中失电后主动力装置安全运行的应急使用措施，为指挥员在失电情况下安全操作船舶提供了指导。

【关键词】船舶主动力;应急;措施

本文整理了该型船主动力装置供配电模式，讨论了在失电状态下影响主动力装置安全的风险隐患。通过实船故障模拟，获得了故障参数，并提出了失电后主动力装置应急处置的措施，可指导船员在全船失电状态下，应急操纵主动力装置，避免造成事故。

1.航行中失电对主动力装置的影响

某型船主动力装置主要由原动机、减速齿轮箱、螺旋桨、轴系、监测控制系统和辅助设备组成。原动机燃烧燃料驱动齿轮箱、轴系、螺旋桨及部分辅助设备运转。监测控制系统设置独立UPS保证设备不间断供电。但在齿轮箱滑油系统中，设置电动滑油泵和轴带滑油泵共同保障齿轮箱滑油供应。其工作原理是，当轴系转速较低，滑油压力较低時，电动滑油泵自动启动，与轴带滑油泵共同保障齿轮箱滑油供应;当轴系转速上升到某一域值时，轴带滑油泵已能够单独保障齿轮箱滑油压力，此时电动滑油泵自动停止工作。因此，当船舶航行中失电，轴系转速高于域值时，主动力装置不受齿轮箱电动滑油泵停机影响;当轴系转速低于域值时，齿轮箱电动泵停止工作，紧仅靠轴带滑油泵单独提供滑油压力，无法满足轴系及齿轮箱润滑要求，将会导致主动力装置磨损，影响船舶航行安全。

2.失电下轴带滑油泵工作参数辨识

齿轮箱滑油压力曲线如图1所示。蓝色曲线为轴带泵滑油压力曲线，红色曲线为电动泵滑油压力曲线。失电时，主要研究蓝色曲线中滑油压力与轴系转速的对应关系。在曲线中，轴系转速M为电动滑油泵启动或停止的切换转速，当船舶轴系转速超过M时，电动滑油泵自动停止工作，此时轴带滑油泵能够单独保证滑油压力。轴系转速N时，轴带滑油泵提供的滑油压力降至低压报警值;轴系转速K时，轴带滑油泵提供的滑油压力过低将触发主动力装置应急停车保护。

根据轴带泵滑油压力曲线，为确定船舶失电情况下，轴系转速在滑油压力报警转速n至触发主动力应急停机转速K之间，主动力装置运行情况，制定实船摸底方案如下。

船舶航行至开阔海域且能见度良好，在工厂及服务人员保障下，保持轴系转速在m以上机动，将主动力监控系统调至手动状态，降低轴系转速。当转速降至m时，电动滑油泵应能自动启动，此时手动停止电动滑油泵。为确保试验安全，在电动滑油泵控制箱部位安排专业人员值班，视试验进展情况，准备随时启动电动滑油泵。当轴系转速降至n时，主推进监控系统发出齿轮箱滑油压力低报警。继续手动降低轴系转速，轴系每降低一转，观察齿轮箱运行5分钟。除观察监控系统参数外，辅助使用听音棒、点温枪等监测手段，倾听齿轮箱运行声音及对比各轴承点温度变化，保证齿轮箱运行安全。当转速降至L时，齿轮箱各参数处于临界点。手动启动电动滑油泵，恢复齿轮箱供油。通过实验，将轴系转速L确定为失电后主动力装置运行安全点。即当船舶航行中失电时，轴系转速在L以上，主动力装置能够正常工作。轴系转速在L以下，齿轮箱滑油压力低威胁主动力装置运行安全。

3.失电后主动力装置应急使用措施

船舶航行控制方式分为自动模式和手动模式。在自动控制模式下，轴系转速已根据车钟设置成固定参数。转速L对应自动控制模式下车钟进A至进B之间。在手动控制模式下，可人为将轴系转速根据需要设定在任一能够达到的数值上。一般情况下，船舶在航行中采用自动控制模式。因此。当船舶在航行中突发失电，车钟在进B以上时，船舶可正常航行;车钟在进A以下时，船舶可能失去动力。针对上述情况，船舶在航行中失电时，建议采取以下应急处置措施。如图2。

（1）第一时间通过监控系统，查看轴系转速、齿轮箱滑油压力及UPS工作是否正常。

（2）主动力装置控制方式为自动控制模式，如海上情况允许车钟始终保持在进B以上。

（3）当车钟在进B时，如需减速，将主动力装置控制方式转换为手动模式，调节轴系转速至L。

（4）当车钟在进A以下时，且船舶不允许加速，建议启动主动力装置监控系统越控功能，屏蔽掉监控系统安全保护功能，防止因轴系转速降低导致的齿轮箱滑油压力过低触发主动力装置应急停车保护。

4.关于失电后主动力装置应急使用的几点思考

（1）为电动滑油泵设置UPS。在设计时，为主动力装置的电动滑油泵设置UPS，保障全船失电后，电动滑油泵能短时间工作，保证轴系运转所需压力。

（2）提高设备工作效率。尽量提高轴带滑油泵在轴系转速低时的滑油压力，使得主动力装置在运转过程中，全程可依靠轴带滑油泵进行润滑。电动滑油泵作为备用手段。

（3）加强操作演练。熟知电力恢复操作流程。在全船失电后，及时快速组织全船电力恢复，尽量缩短失电时间。

（4）注重UPS维护保养。注意检查UPS维护保养，保证船舶失电时，UPS可正常提供应急电源。

5.结束语

主动力装置作为船舶核心设备，是船舶执行任务的平台。其是否能够安全稳定工作。直接影响船舶航行安全，事关任务成败。因此，在主动力装置设计、制造及操作使用等各个环节上，都要尽最大可能保证主动力装置的安全运行。

参考文献