船舶機電設備狀態的評估

呂雪瑛

【摘 要】中國的造船技術在古代就已經處在了世界領先地位，早在商代就已經制造出了帶有船艙的木板船，發展到宋代則制造出了帶有指南針的大型船舶?，F在，隨著我國科學技術的進一步發展，使得我國的造船技術也取得了巨大的進步，而船舶的機電設備狀態會直接影響到船舶運行的質量和安全，所以大家對船舶機電設備運行狀態也有了更加嚴格的標準和要求。因此，本文就船舶機電設備狀態的評估做出了研究，首先分析了國內外關于船舶評估技術的發展現狀以及船舶機電設備狀態的評估指標；其次，提出了船舶狀態檢測相關技術與綜合評估方法，并對它的發展前景與展望做出分析。

【關鍵詞】船舶；機電設備；狀態評估；檢測技術

中圖分類號： U665 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）26-0047-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.26.019

0 引言

一般情況下，船舶機電設備狀態的評估是基于一種物理測量的對其狀態進行監測評估，以此來判斷該機電設備是否具有相應的運行能力。在船舶機電設備狀態的評估過程中，主要是在一定的評估指標基礎上對機電設備狀態的優劣度以及可用性進行評價，并根據最終的評估結果來判斷機電設備的運行效率和質量，從而確保船舶的安全有效運行。

1 船舶狀態評估技術國內外發展現狀

在國外，大量的船舶公司已經開始實施了船舶狀態評估技術，對提出申請船舶狀態評估的船舶進行相關的檢測，且該項技術比較完善并得到了廣泛的應用。如該項評估技術被應用于德國的勞氏船級社，形成一項單獨的有別于船舶入級檢測的專業化服務檢測技術，其實施該項技術最主要的目的是在相關狀態技術檢測規定的標準時間內完成對提出狀態評估的船舶的檢測，其檢測的內容主要包括了：（1）對提出申請船舶的結構進行檢測。（2）對船舶的機械與電氣設備的運行狀態和使用技術進行檢測。（3）對船舶運行的綜合狀態進行檢測評估。（4）對船舶的安全隱患進行排查檢測，一旦船舶出現安全隱患，要及時的制定出相關的防護措施以確保船舶的安全運行。其次，該項評估技術也被應用于日本的NK船級社，并給該船級社的船舶狀態評估帶來巨大的影響。

在國內，針對相關設備的狀態評估技術發展存在著行業性差異，相關專家和技術人員對火電廠、汽車以及航空領域相對比較重視，在狀態評估的結果、過程以及系統的開發研究上投入較多，且具備了比較完善的技術標準和狀態評估程序。同時，國內幾家比較大型的火電廠與一些科研機構達成了戰略合作，共同對電力設備的點檢和狀態評估進行研究，分析火電廠設備的振動、溫度、超聲以及電機檢測數據，并將分析結果儲存至相關的數據管理庫中。但是，我國針對船舶狀態評估技術的研究發展起步較晚且投入力度較弱，目前還未形成系統完整的船舶狀態評估體系和方法。雖然，我國的船級社CCS出版了關于船舶狀態評估的文件鋼制船舶建造規范》和《船舶入級規范》，并在這兩個文件中對規定了船舶制造與電機設備運行的相關標準，卻對船舶制造與電機設備運行現行狀態的評價并未作出相關的規定，缺乏指導性。

2 船舶機電設備狀態評估指標

在對船舶機電設備狀態進行評估的過程主要涉及到了以下指標：

1）船舶機電設備狀態的優劣度。船舶機電設備狀態的優劣度主要是反映和評價機電設備的運行及使用狀態，它一般是根據機電設備設定值與運行實際值的相對值來進行評價。但是，針對不同的機電設備，其設定的標準值和極限值也有所不同，所以在對機電設備狀態的優劣度計算模型也多種多樣，主要有以下幾種：（1）閾值模型。在通常情況下，船舶機電設備中會配有相關的使用說明書，在說明書中會明確的指出機電設備設定的標準值和限定值，且設備的一些參數也就是指設備的上、下標準值和極限值，而閾值模型計算方式就是基于船舶機電設備的狀態值，以此來對機電設備狀態進行評估。（2）統計模型。該統計模型是在機電設備標準值與限定值出現變化時，該設備的優劣計算需要對它的歷史數據進行分析，且當歷史數據的分析處理出現異常時，一定要及時的對其進行改進處理，提高數據的可信度，從而確保設備的高質、高效運行；反之，如果歷史數據的分析處理未出現異常時，對于設備歷史數據的可信度要求不高，可信水平可以稍微低點。

2）船舶機電設備狀態的可用性。船舶機電設備狀態的可用性指的是機電設備在規定時間內完成指定任務時的狀態和能力，當船舶機電設備狀態不同時，其可用性也有所區別，如船舶出現嚴重故障時，其維修需要的時間相對較長，可用性為零。所以，要想提高設備的可用性就得要減少設備維修和保障延誤時間，此外，機電設備的可用性指標不僅與設備維修和保障延誤時間有關，還與機電設備的維修水平、管理水平等有著一定程度的聯系。

3 船舶狀態檢測技術與綜合評估方法

3.1 狀態檢測技術

船舶狀態檢測技術是指在船舶運行的過程中對船舶的運行狀態進行定期檢測的技術，它是確保船舶安全有效運行的重要部分，其檢測方法主要包含了以下幾種：

（1）油液分析法。該檢測方法主要是為了對船舶潤滑油狀態進行檢測分析，然后根據檢測結果確定是否需要對船舶的潤滑進行更換。油液分析主要用于檢測船舶的循環油系統設備，檢測器其設備浸油部件的損害程度以及可能產生污染導致設備運行出現問題的部件，用法廣泛。

（2）振動分析法。該檢測方法主要分為常規振動和振動脈沖兩種方式，其中常規振動主要是用來分析旋轉機電設備的運行狀態，看旋轉設備的軸承、齒輪等是否存在問題。振動脈沖實驗則主要是對機電設備物質產生的機械振動進行檢測，常用于船舶機設備軸承的抗摩擦中。

（3）磨損微粒分析。該檢測方法主要是對船舶機電設備中的潤滑程度、處于壓力系統中的部件磨損類別、位置以及嚴重程度進行檢測分析。通過該類檢測方法可以及時的發現和找出機電設備中存在的問題，并對其發生故障的時間進行預測，從而快速有效的解決設備故障。

（4）紅外測溫技術。該檢測技術是一種新型的溫度測量技術，它主要是利用紅外線，在不影響船舶運行狀態的基礎上對船舶機電設備的表面溫度進行測量，從而確保機電設備的溫度處于合理范圍內。

（5）船舶鋼板結構厚度、強度及剛度檢測技術。該檢測技術主要是對船舶整體的鋼板結構進行檢測，其檢測內容包含了鋼板的厚度、強度及剛度，并以此來評估船舶運行過程中的抗沖擊能力。大家都知道，船舶在運行的過程中會受到較多外力的沖擊，如水的壓力、重力以及風浪的沖擊力等，為了確保船舶在運行過程中因受到外力沖擊而不至于發生事故，對船舶鋼板結構厚度、強度及剛度檢測必不可少。

（6）船舶腐蝕檢測技術。該檢測技術主要是對船舶鋼板的抗腐蝕能力進行檢測，船舶在運行過程中容易受到水體、風浪等的腐蝕而造成安全事故，因此為了確保船舶運行的安全，必須要對船舶的腐蝕狀態進行檢測評估。

3.2 綜合評估方法

船舶狀態的綜合評估（如圖1所示）是對船舶狀態檢測中的所有結果進行綜合的整理后對整個船舶的狀態進行評估，其評估方法主要有以下幾種：

（1）層次分析法。該評估方法是將所有對船舶機電設備決策有關的影響因素分解成為細小的目標、準則等層次，并在此基礎上對其進行定性和定量分析。它最主要的特點是其可以透過決策的復雜表象發現問題的本質，并對其內部的關聯性因素進行分析，從中找到評估船舶機電設備狀態的科學結果，且它的操作方法簡單、定性與定量的結合使得決策者的決策更加的科學、有效，在船舶機電設備狀態綜合評估中應用廣泛。

（2）模糊綜合評估法。該評估方法是將船舶運行過程中產生的模糊狀態信息進行處理的方法，它能夠在全面綜合的考慮影響評估對象狀態因素的基礎上對其中比較模糊的信息進行處理后給定評估值。在對船舶狀態綜合評估的過程中常會出現模糊信息，尤其是對船舶腐蝕程度以及結構強度的描繪具有模糊性，這時就需要用到模糊綜合評估法來解決這些問題。但是，由于該評估方法在信息獲取時存在較大難度且不易操作，極其容易導致出現誤評現象。

4 船舶狀態評估技術發展前景與展望

船舶狀態評估技術是指對傳統船舶管理模式的一種改進，其為船舶的管理和維修過程提供了比較科學的依據。目前，我國針對船舶的維修主要是以預防為主，即定期對船舶進行檢測維護，雖然這種維修方式可以有效的預防船舶安全事故的發生，但也會造成船舶維修費用的增加，成本較高，減小了船舶經營公司的經濟效益。因此，為了提高船舶經營公司的經濟效益和市場競爭力吧，需要在確保船舶運行質量的基礎上減低船舶維修的成本。而通過船舶狀態評估技術可以有效對船舶的運行狀態進行評估，了解船舶可持續運行的時間和部件損毀程度，為船舶的科學管理、安全運行、船舶經營公司發展即決策提供了重要的參考依據，未來發展前景良好。并且，隨著我國科學信息技術的發展，船舶狀態評估技術可以與計算機技術有效結合，利用計算機技術對船舶狀態評估系統加以改進，使其能夠處理的船舶數據數量進一步增加，并對數據進行智能化的評鼓、分析和處理，為船舶狀態評估技術提供更深層次的安全保障。

5 結語

總之，船舶機電設備狀態評估是一個比較復雜的過程，它具有較強的專業性、系統性。而在船舶機電設備狀態評估過程中，船舶機電設備狀態評估指標、狀態檢測技術以及綜合評估方法對其評估質量和效率有著重要的作用。因此，對船舶機電設備狀態評估的研究，一定要加強對以上內容的研究，才能更好提高船舶機電設備狀態評估的質量，從而促進船舶的安全有效運行。

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