船舶柴油机监测与故障诊断技术研究

陶大建

摘要：随着社会科技水平的不断提高，在我国船舶和运输业相关部门逐渐地在柴油机中使用监测系统来实时监测和诊断柴油机运行中的故障，保障船舶在航行中的安全。本文作者便针对船舶柴油机运行过程中的监测技术和故障诊断技术进行研究，进而为我国的船舶航行中柴油机的故障处理和故障诊断提供相应的帮助。

关键词：船舶柴油机;监测;故障诊断;完善措施

引言

由于船舶自动化技术的提高，船舶电子设备在船上的应用也越来越广泛，而电子设备在船上的应用越多，间接说明船舶对于柴油机的要求也越来越高。柴油机有着独特的组成和工作原理，所以在维修柴油机时也有它特殊的方法。若是船舶航行时柴油机发生故障，对船舶的安全影响巨大，所以检修人员必须保证柴油机正常运行，这一点对于船舶极为重要，所以每一个船舶上都会有数名优秀的柴油机维修人员。

1 船舶航行中柴油机监测技术应用

在船舶航行中柴油机通常使用CICOS-EDS监测系统实时监测船舶在航行中的状况。该监测系统在工作的过程中主要进行数据记录、数据监测、数据诊断、数据趋势分析，工作人员通过应用CICOS-EDS监测系统来可以监测船舶涡轮增压系统以及空气冷却器的运行情况，同时还可以实时监测船舶燃油过滤器，以及冷却水温度等柴油运行系统在工作中的实时状态。CICOS-EDS监测系统可以将船舶柴油机系统运行过程中内部的详细数据进行记录，然后根据所记录的数据进行系统化的分析，这样用户便可以根据所得出的相关数据，对船舶柴油机系统的运行状况进行实时评估，同时通过运用数据还可以解释船舶柴油机出现故障的具体原因和故障发生的位置，用户便可以直接根据船舶柴油机的运行实时状况，船舶柴油机在运行过程中的实时状态进行评估，这样便有助于船舶在航行过程中的数据监测工作，进而为船舶的航行提供保障。

2 船舶柴油机故障危害

2.1电气故障危害

船舶柴油机的电气系统发生故障时，会导致船舶偏离指定航线，使船舶陷入未知的危险与威胁中，导致船舶无法预知以后的路线，这样会使得整个船上的人陷入危机。所以电气系统故障会引起柴油机陷入罢工状态，导致船舶陷入威胁。由此柴油机的安全也取决于电气系统的安全。这样对柴油机的保护也应该包括对于柴油机中电气系统的保护。因为当电气发生故障时所引发的危害是船舶上的人们所承担不起的，它会使得整个船上的人陷入威胁，甚至于陷入绝境。正是因为这个原因人们对于船舶柴油机的维护也是极为重视的。即便是在航行过程中发生船舶柴油机故障，检修人员也必须做到及时发现，及时解决。当船舶柴油机线路发生故障时，则会出现随机操舵失灵，灵敏度低，偏舵错误，舵角过大或过小等故障，以至于船舶偏离指定航向。

2.2故障诊断

对于电气故障的诊断方法有很多种，比如观察柴油机，整机比较，参数测试以及对症下药等方法。这些方法都是诊断电气故障的常用方法。这些方法帮助那些优秀的柴油机维护人员可以迅速且准确地发现柴油机中所出现的故障。而这些诊断方法是分使用场合的，例如观察法的使用场合是故障现象明显而且可观察，整机比较的使用场合辨识有相同的设备，参数测试是要求有资料齐全且拥有充足的时间。每一种诊断方法都有着各自使用场合。优秀的柴油机维护人员会针对不同的问题，不同的场合选择不同的诊断方法。而这些方法会大大减少柴油机维修人员最快速解决柴油机问题的时间。优秀的柴油机维修人员会熟记且灵活运用这些诊断方法，以便于在重要时刻发挥最为重要的作用。

2.3故障解决

柴油机安装时必须保证双路电流单独供电，首先，两台柴油机启动器必须分别从主配电板以及应急配电板单独供电。这样的做法就是为了防止柴油机故障所引发的严重后果。这套系统的电路必须保证尽量按照不同路径的走线，这是为了防止在一个装置发生故障时，会引起火灾的发生。一条线路不会影响到另一个线路柴油机的运行。这样即便在一个柴油机发生故障时船舶也不会因此快速地陷入危机，大大增加了船舶的安全性能，也给予了柴油机维修人员大量维修柴油机的时间。还有一点是值得注意的，每一条电缆必须要分开铺设，不可以成堆捆扎并且分开一段距离。因为如果不这样做会导致船舶违反相关船级社的要求。在诊断出船舶柴油机故障后检修人员必须在维护人身和设备的安全的前提下快速展开维修活动，维修过后检修人员必须确保故障不会再次发生或者扩大，在维修时必须做到认真仔细，不能放过一个细节更不能粗心大意。

3 船舶柴油机故障预防

3.1预防方法

柴油机的工作环境必须保持清洁，柴油机内应该干燥且拥有适合的温度，以防止机械与电气元件过热腐蚀，过热等造成损害，检修人员必须保证设备的工作性能，检修人员也必须为柴油机维护者提供一个有利的工作环境，所以冬季必须供热供暖，夏季和潮湿季节应当选择适当通风。柴油机的油箱油位应当保证稳定在适当高度：油位应保持在油位计的三分之二高度左右。这样当油位增高时，检修人员就可以得知是油中混入了过多气泡或者是油冷却器发生了漏水现象，当油位降低的时候，则表明了系统漏油。这样就可以让维护人员及时查明，修复。柴油机因运行平稳且安静，如果发生振动或者是突然出现噪声，应及时查明原因并设法处理。内燃机维修人员应定期检查电器绝缘，清理触点，检查和防止各种接头，及时更换损坏按钮、开关等。以此来保护整个柴油机的安全和柴油机的电气的安全。在停泊期间也要经常地去检查柴油机的安全性，检查各个元器件性能是否正常。检修人员必须要求有以下四种保护和报警装置，一是发动机转轴偏转限位开关，二是电源失压报警，三是过载声光报警，四是采用自动操作操舵仪时应设有横向超过允许偏差的自动报警装置。

3.2故障预防优点

当检修人员提前对这些故障进行预防时，那么检修人员可以减少船舶航行时发生的突发状况而束手无策。这样大大增加了檢修人员陷入危险的概率，也减少了船舶航行过程中柴油机发生故障的几率。这样无论是对检修人员还是对于船舶运行都是一个极度负责任的行为。在事前让柴油机保持着一个最为良好的性能，并且使它始终处于安全的状态是每一个柴油机维修人员所必须要做到的。柴油机的良好运行决定了船舶的良好运行，而船舶的良好运行也会让船舶上的人们始终处于一个安全的状态，即便是发生了突发状况，柴油机维护人员在事先所做的一系列准备，都会让他们对于柴油机可能会发生的故障了然于心，并且及时地做出处理与更正，使船舶重新回到安全航行的路途中。所以对于船舶柴油机系统的事前维护是船舶航行安全的一大保障。以上种种维护的方式是每一个柴油机维护人员必须做到的。柴油机的安全是船舶航行安全的基础。这便是故障预防的优点。

4 船舶柴油机线路的维护与检修

4.1船舶柴油机的分类

船舶电动柴油机的传动装置有机械传动和液压传动两种类型，有大型远洋或近海客船，货轮多数采用电动液压柴油机，他们的电气控制系统中都装有自动操作，按照一定的要求，对舵角的偏转进行自动控制，以便于控制船舶的运行方向。这两种不同的柴油机传动装置都是为船舶安全航行进行导航的装置。这两种分类大大地增加了电动柴油机的可选择性与实用性，也使不同种类的船舶拥有更好的柴油机系统。

4.2船舶柴油机的维护

柴油机维护人员对柴油机的维护时要求足够仔细，切不可有任何的疏漏。检修人员需要开前对柴油机进行试验及校对。查看操作台上的控制开关按钮，指示灯是否及时按下，是否有超负荷报警，声光信号是否正确，以避免航行过程中可能出现的突发情况。还需要观察两舷供电转换的使用情况，确定应急电源的使用性，观察两套机组转换运行是否可靠，检查应急舵操作是否有效。检修人员还需要对操舵器，舵角指示器与舵角进行维修维护以及校对，确保他们在航行时是有效的。同时也需要检查发动机转轴偏转快慢是否均匀，转动时有无异常。检修人员还需要检查油泵电动机的性能是否正常，也需要检查制动器，电磁离合器，电磁阀，限位开关等动作是否可靠。在对船舶柴油机进行修理和检验工作，需要建立在检修人员充分的修理知识和航行准备能力的基础上的，检修人员还需要有紧急准备方案来防止船舶在航行中发生意外。由于柴油机是检修人员航行精度的基础，检修人员需要对柴油机做更多的努力，同时在进行保养和维修时，检修人员还需要检查每一块印制电路板上的元件，如果有条件和有备用件，检修人员可以逐块更换试验，如果更换后运行正常，可以选择使用原有的印制电路板。

4.3船舶柴油机的检修方法

如果检修人员在维护的过程中出现问题，如发现手轮在零位，发动机转轴偏离零位，则表示反馈装置松动或自整角发送器松动使零位不准确，这样就会使得相敏电路出现故障，原参数发生变化，检修人员及时地进行调整与维修。还有就是随动操舵只能进行单向来舵，说明相敏电路有断路，放大器或可控硅电路有原电损害或断路，执行电动机或电磁阀线圈有损坏或者不动作，电路中有虚焊，造成电路不通。需要进行对电路的整体检查以及维修，还有一个经典问题就是左右偏舵速度相差过大，这时便需要检查左右电磁阀和执行电动机的工作，查看是否有异常，并检查油路是否堵塞，使动作受阻或电动机转速不正常。船舶柴油机出现故障是很正常的事情，必须在事前进行好维护，并且尽量把这一系列的威胁扼杀在萌芽之中以维护船舶的正常航行。

5 结束语

随着近些年我国参与全球贸易经济频率逐渐地增加，船舶航行已作为当前我国现代经济体制中的重要支柱性产业。船舶柴油机监测系统对保障船舶柴油机的运行十分重要的，检修人员必须在柴油机发生故障之前使柴油机保持正常的运行，由此保证船舶航行中柴油机的健康工作状态。检修人员需要在开航之前对其进行反复的检修与校对，使船舶在航行的过程中不会陷入危险以及不知如何处理的尴尬境地。柴油发动机是船舶的基本动力，也是船舶航行中的重要装备，因此检修人员必须非常小心，仔细地維护柴油机的运行。

参考文献

[1]郭江华，侯馨光，陈国钧，等.船舶柴油机故障诊断技术研究[J].中国航海， 2005， 000（004）：75-78.

[2]严新平，李志雄，张月雷， et al.船舶柴油机摩擦磨损监测与故障诊断关键技术研究进展[J].中国机械工程， 2013（10）：1413-1419.