舰船修理船机电仪器仪表的计量管理与维修保障研究*

丰少伟 柴 凯 蔡敬标

（1.海军工程大学舰船与海洋学院 武汉 430033）（2.海军研究院 北京 100161）

1 引言

某船船机电仪器仪表作为装备状态量值显示和信息传递的重要载体，是装备运行管理的“眼睛”，其技术状态是否良好、提供的数据是否准确，直接影响舰船的生命力和作战能力的有效发挥［1～3］。经统计，该船船机电仪器仪表主要包括：压力类参数仪器仪表，温度类参数仪器仪表，转速类参数仪器仪表，水、液位检测仪表，盐度计，流量检测装置和电工仪表共计八大类。随着服役时间的增加和高等级修理的临近，老化、漂移、失效等故障逐渐增多，加之目前计量手段和法规制度存在不足，计量仪器设备在精度、种类以及外观设计中存在着较多的问题，使得该船高等级修理船机电仪器仪表的计量管理和维修保障工作面临着较大的困难。

为保证该船高等级修理的顺利进行，本文开展该船船机电仪器仪表等级修理的计量管理与维修保障研究，全面掌握船机电所有仪器仪表的类型、规格和技术组成，形成一套完整详细的计量技术方法、组织实施流程和资源保障方案，从技术标准、采购渠道和方便保障的角度提出舰船高等级修理船机电仪器仪表的维修及备件保障方案，促进仪器仪表在使用过程中的科学管理。该成果推广后，可为其它同类舰船装备的仪器仪表计量和保障提供有益参考，军事经济效益显著。

2 现状分析

该船船机电仪器仪表长期处在高温、潮湿、盐雾、振动等恶劣的使用环境中，加上任务多、使用强度大等综合因素的影响，部分仪器仪表的技术状态目前已经下降，出现传感器失灵、读数误差增大等现象，导致舰船装备运行的真实状态无法掌握，装备运行存在安全隐患［4～6］。该船船机电仪器仪表目前存在的主要问题总结归纳如下：

1）部分仪器仪表元器件老化，性能下降，故障增加：如主锅炉装置、冷却水系统、消防系统和高压空气系统等管路系统中的压力、温度仪表以及安全保护继电器，由于它们长期工作在温湿度高、振动大等恶劣环境中，材料老化迅速，结构已经受到破坏，元件性能下降明显，对过压等安全保护的能力也随之下降，故障频率明显增加，严重影响了装备战斗力的发挥和装备、人员的安全。

2）仪器仪表缺乏科学的计量保障，导致数据指示不准确，设备误报警：如主机高低压缸部位的轴承温度测点读数明显不准确，甚至同一压力值在机旁显示和集控室显示存在不同，导致操作人员无法读准数据；此外，对于一些具有连锁保护功能的仪器，由于未及时校准，产生的假信号导致频繁误报警；最后，仪器仪表的备品备件在更换前缺乏必要的计量检定，导致少数不符合检定要求的备品备件当作合格件上船使用。

3）传统计量保障技术不能满足该船船机电仪器仪表的计量需求：目前缺乏该船部分压力、温度传感器、信号转换器以及保护继电器的有关结构组成、设计原理、技术参数和性能特点的技术资料，尚不掌握其性能的变化规律和计量标校方法；对于一些牵连较广的仪器仪表（如轴系的转速传感器、舱底进水报警系统、淡水柜的液位测量、车钟和复合手轮等），也尚未深入掌握其系统原理和组成，导致计量工作开展困难。

4）该船部分船机电仪器仪表已经停产，难以按照传统途径进行备品备件的保障：随着科学技术的不断发展，在二次仪表和传感器方面，该船使用的部分产品已淘汰停产，这给该船仪器仪表的备件保障工作带来困难。

3 统计分析

通过相关资料查询和各舱室实地勘察两种途径对该船船机电所有仪器仪表按型号、数量、精度、量程、接口规范、安装尺寸、功能和所用装备进行详细地梳理统计。具体实施方案如下：

1）按动力系统、电力系统、全船保障系统所有设备的测点清单逐点勘察。

2）对各部位其它类型仪器仪表逐点勘验。

3）对勘察结果按照电气测量仪表和热工参数测量仪表进行分类，并统计各仪器仪表的型号、数量、精度、量程、接口规范、安装尺寸和功能。

4）对勘察结果按各仪器仪表的重要性程度分为A（重要）、B（次要）、C（一般）三类。

4 计量保障方案研究

4.1 计量技术方案研究

对目前该船历次等级修理期间的船机电仪器仪表计量、检定的现状进行调研，包括舰员级计量测试、船厂及承修单位的计量检定方式和效果。

在对各类仪器仪表的原理和结构进行解读的基础上，根据该船船机电仪器仪表的种类、型号、数量、量程、精度等特征，针对压力、温度、转速、电工等各类仪器仪表，确定计量检定工作详细内容，设计计量技术方案。对于液位、盐度、流量等难以直接选择现有的相应检定设备进行计量的传感器和仪表，则采用替代性测试或校准方法。

4.2 检定资源保障方案研究

从以下两个方面对该船船机电仪器仪表的计量检定资源进行评估和规划：

1）梳理分析当前相关计量检定单位的仪器设备、人员及资质，并进行分类。

2）计量检定的组织、流程和相应技术规程。

在完成上述工作的基础上，编制该船高等级修理船机电仪器仪表计量工作所需的技术文件汇编，具体内容包括压力、温度、转速、液位、盐度、流量、角度、电工等各种仪器仪表的结构组成、工作原理，以及相应的检定、计量和校准方法。

5 维修保障方案研究

高等级修理过程中需要按照计量保障方案对仪器仪表进行计量，并按照维修保障方案进行维修和更换，需要遵循的基本原则如下。

1）从该船船机电装备仪器仪表传感器维修保障的全局出发，修理更换过程中应逐步国标化。因此，船机电装备仪器仪表传感器在高等级修理阶段的维修更换应尽可能采用现行国际标准；同时应对该船船机电装备仪器仪表传感器进行类型划分，总体分为“维修更换类”和“淘汰更换类”，提出有针对性的维修或更换方案［7～8］。

2）对于有承续性的仪器仪表传感器（主要是大量的温度、压力一次仪表），均划归“维修更换类”。在高等级修理过程中，先对其进行计量测试，对于计量测试结果不满足技术指标要求的仪器仪表进行维修调整，如果修理调整后的计量结果依旧不满足原有的技术指标，则需整体更换，并进行相应备件保障和准备。

3）对已停产淘汰的部分仪器仪表传感器（主要是部分温度、压力传感器和配套仪器仪表），因其技术标准陈旧，缺乏维修配件，故划归“淘汰更换类”，在高等级修理过程中，直接按照现行国家标准和军用标准进行更换，并可通过国内市场化途径进行备件保障和准备［9，12］。

4）对部分无承续性的仪器仪表，如盐度计及部分电气仪表等，在安装使用上自成系统、相对独立且具有一定数量的库存备件，也划归“维修更换类”，在高等级修理过程中，可先进行计量测试和维修保障，待库存备件使用完毕以后，直接使用同类型船的同类备件进行更换。

6 结语

本文开展该船船机电仪器仪表等级修理的计量与维修保障方案研究，全面掌握该船船机电所有仪器仪表的类型、规格和技术组成，形成一套完整详细的计量技术方法、组织实施流程和检定资源保障方案，促进仪器仪表在使用过程中的科学管理。该成果推广后，对于保证舰船各相关系统的准确可靠地运行、方便舰船机电系统仪表的使用维护有着十分重要的作用，间接地对于确保舰船的航行安全、保障舰只的作战使用，满足舰船定期检测和维修的需要，都有着十分重要的作用。