新建船舶輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)

陳紅梅， 劉清江， 趙麗梅

(大連船舶重工集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院， 遼寧 大連 116001)

0 引 言

船舶試驗(yàn)是船舶建造過程中必不可少的重要步驟，包括密性試驗(yàn)、系泊試驗(yàn)、傾斜試驗(yàn)、航海試驗(yàn)等，是檢驗(yàn)船舶建造質(zhì)量、各種儀器設(shè)備和系統(tǒng)性能，保證船舶交付后能夠正常航行的必要手段。這些試驗(yàn)?zāi)依ù敖ㄔ斓母鱾€(gè)方面，輪機(jī)試驗(yàn)只是其中的一個(gè)分支。

輪機(jī)試驗(yàn)涉及密性試驗(yàn)、系泊試驗(yàn)、航海試驗(yàn)，一般情況下需要船廠出具具體的試驗(yàn)程序。目前，僅可見少數(shù)對具體設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究的文章，很難找到適用于大多數(shù)設(shè)備和系統(tǒng)的通用性輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)資料。針對大多數(shù)船廠無從事輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的專業(yè)人員、無試驗(yàn)程序模板、該項(xiàng)工作無章可循等實(shí)際情況，擬通過對多個(gè)船型、幾十條船舶輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的實(shí)踐，對新建船舶輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，從船舶輪機(jī)試驗(yàn)的概念和類別出發(fā)，明確在船廠進(jìn)行的試驗(yàn)種類和范圍，對試驗(yàn)大綱的設(shè)計(jì)提出建議，研究確定船舶輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的依據(jù)、內(nèi)容和順序，并建議加入安全保護(hù)裝置和報(bào)警試驗(yàn)內(nèi)容，盡可能地設(shè)計(jì)出輪機(jī)試驗(yàn)程序模板，使該項(xiàng)設(shè)計(jì)工作有章可循。希望對于沒有進(jìn)行過輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)但具有這方面需求的同行起到非常實(shí)用的指導(dǎo)作用。

1 船舶輪機(jī)試驗(yàn)階段分類

1.1 船舶輪機(jī)試驗(yàn)的概念和類別

船舶輪機(jī)，又稱為船舶動(dòng)力裝置，是為船舶推進(jìn)和其他需要提供各種能源的全部動(dòng)力設(shè)備的總稱[1]。相應(yīng)地，船舶輪機(jī)試驗(yàn)也就包含了上述各種設(shè)備和系統(tǒng)的試驗(yàn)。船舶輪機(jī)從設(shè)計(jì)到交付試驗(yàn)，應(yīng)分為不同的階段，不同的階段會有不同的試驗(yàn)要求，具體情況如表1所示。

表1 按階段進(jìn)行的船舶輪機(jī)試驗(yàn)分類

由表1可知：船舶建造階段的試驗(yàn)就是系泊試驗(yàn)和航海試驗(yàn)，其他種類的試驗(yàn)基本不需船廠參與太多；在船廠進(jìn)行的試驗(yàn)，按照船級社的要求，是須由船廠出具試驗(yàn)程序文件并具體實(shí)施的[3]。

1.2 船舶輪機(jī)試驗(yàn)大綱和船舶輪機(jī)試驗(yàn)程序

由船廠出具的試驗(yàn)程序文件一般包含2個(gè)層次：試驗(yàn)大綱和試驗(yàn)程序。試驗(yàn)大綱是試驗(yàn)程序的綱領(lǐng)、基礎(chǔ)和依據(jù)，須送審給船舶所有人和船檢；試驗(yàn)程序則依據(jù)試驗(yàn)大綱設(shè)計(jì)并直接用于現(xiàn)場實(shí)施，是試驗(yàn)大綱的細(xì)化和可執(zhí)行文件。試驗(yàn)程序直接面對車間，應(yīng)用于生產(chǎn)。

從試驗(yàn)程序角度看試驗(yàn)大綱的編寫，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

(1) 由于試驗(yàn)大綱送審，因此有些問題應(yīng)盡量在大綱中明確，以免后期在現(xiàn)場出現(xiàn)爭議。

(2) 在試驗(yàn)大綱綜述中，盡可能地列出試驗(yàn)方法。表2給出了試驗(yàn)方法描述樣例。

(3) 在試驗(yàn)大綱的綜述中，應(yīng)列出常規(guī)的公差范圍，如溫度、壓力、長度等。

表2 試驗(yàn)方法描述(部分)樣例

(4) 設(shè)備的廠家和主要技術(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)在大綱中進(jìn)行明確。

(5) 試驗(yàn)項(xiàng)目在大綱中盡可能列全，但具體步驟可在試驗(yàn)程序中簡要充實(shí)。如：進(jìn)行輔鍋爐煮爐試驗(yàn)。

(6) 由于機(jī)艙監(jiān)測點(diǎn)清單也是送審文件，因此大綱中不必詳列，減少工作量，避免“此改彼未改”等失誤。

(7) 備用泵轉(zhuǎn)換的設(shè)定值應(yīng)盡量在大綱中列全并明確。

2 輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)依據(jù)

輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)依據(jù)，一般包括以下幾個(gè)方面：

(1) 技術(shù)規(guī)格書是船舶所有專業(yè)設(shè)計(jì)的第一大法。在進(jìn)行所有的試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)之前，須仔細(xì)研讀技術(shù)規(guī)格書的總則部分，里面會有船舶所有人對試驗(yàn)的總體要求，對于全船試驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義和規(guī)范作用。

(2) 經(jīng)過船舶所有人和船檢審核同意的試驗(yàn)大綱、監(jiān)測點(diǎn)清單，是輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的第二大法。在試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)中，試驗(yàn)大綱中的條目須在試驗(yàn)程序中逐一體現(xiàn)。監(jiān)測點(diǎn)清單，不但是一項(xiàng)須要驗(yàn)證的內(nèi)容，而且其中的一些數(shù)據(jù)更是試驗(yàn)和實(shí)際操作中不可逾越的界限。

(3) 船廠生產(chǎn)管理部針對本船制定的建造方針和建造綱要。試驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)，不僅須滿足船舶所有人、船檢的要求，也要符合船廠的實(shí)際，符合工廠的慣例和操作習(xí)慣。在進(jìn)行試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)前，須要對車間的設(shè)施、人員、能力、一般工作程序等做到心中有數(shù)，以便在輪機(jī)試驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)中合理安排試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)深度和廣度。

(4) 標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。輪機(jī)試驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)必須符合相關(guān)的公約、規(guī)則、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，也須考慮行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、本公司文件等。

(5) 廠家資料和廠家圖紙。

(6) 包含船舶所有人、廠家、船廠三方意圖的技術(shù)協(xié)議。一方面可以獲得更多的技術(shù)信息，另一方面也可以進(jìn)一步理清船廠和廠家的責(zé)任劃分，比如有的試驗(yàn)是廠家做，就無須在船廠重復(fù)進(jìn)行，沒必要再寫進(jìn)試驗(yàn)程序中。

(7) 設(shè)計(jì)圖紙和文件。除了試驗(yàn)大綱，檢測點(diǎn)清單，還有系統(tǒng)圖、電氣相關(guān)圖(電氣系統(tǒng)圖、接線圖等)等資料。

3 輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)內(nèi)容

3.1 安全報(bào)警作為首要試驗(yàn)內(nèi)容

機(jī)械設(shè)備安全防護(hù)裝置的形式：固定防護(hù)裝置、聯(lián)鎖防護(hù)裝置、自動(dòng)防護(hù)裝置[4]。報(bào)警系統(tǒng)大多與安全防護(hù)裝置聯(lián)鎖，除了發(fā)出警報(bào)外，有時(shí)也發(fā)出動(dòng)作指令。

在國家推薦標(biāo)準(zhǔn) GB/T 3471-2011《海船系泊及航行試驗(yàn)通則》中，安全保護(hù)裝置和報(bào)警試驗(yàn)一般是在試驗(yàn)條件中出現(xiàn)的。以往的船廠系泊試驗(yàn)程序和航海試驗(yàn)程序一般也都把安全裝置試驗(yàn)和報(bào)警試驗(yàn)作為系泊試驗(yàn)或航海試驗(yàn)的試驗(yàn)條件寫入程序中。

但是，一個(gè)設(shè)備或者一套系統(tǒng)，在船上安裝完成后，在進(jìn)行系泊試驗(yàn)和航行試驗(yàn)試驗(yàn)前，還有好多準(zhǔn)備性的工作需要船廠來做，比如：設(shè)備或系統(tǒng)安裝完成后的完整性檢查、穩(wěn)固性檢查、焊接質(zhì)量檢查等。其中，管系、密性試驗(yàn)或壓力試驗(yàn)也是一個(gè)大項(xiàng)目。安全裝置、儀器儀表的檢查校驗(yàn)，報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)模擬試驗(yàn)合格等也是運(yùn)行試驗(yàn)前必須完成的。

在近些年的實(shí)際工作中，發(fā)現(xiàn)在正式的系泊調(diào)試前，盡可能緊湊地進(jìn)行安全裝置和報(bào)警系統(tǒng)的調(diào)試是比較好的做法。此時(shí)，系統(tǒng)安裝已經(jīng)完成，設(shè)備狀態(tài)最接近實(shí)際服役狀態(tài)。如果安全裝置試驗(yàn)和報(bào)警試驗(yàn)進(jìn)行得太早，可能由于時(shí)間久遠(yuǎn)，造成一些部件狀態(tài)有所改變；也有的會由于個(gè)別部分的修改，使系統(tǒng)系泊試驗(yàn)前和前期安全裝置試驗(yàn)和報(bào)警試驗(yàn)時(shí)的前期相關(guān)設(shè)定值有所不同。這樣在系泊試驗(yàn)前就須要重新進(jìn)行安全裝置試驗(yàn)和報(bào)警試驗(yàn)。另外，安全裝置試驗(yàn)和報(bào)警試驗(yàn)一般都沒有明確的試驗(yàn)程序，如果在系泊試驗(yàn)程序中不做提示，對于沒有調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的人來說，難免會造成遺漏。即使是有調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的人，如果沒有試驗(yàn)程序，也需要費(fèi)時(shí)費(fèi)力地去查找相關(guān)數(shù)據(jù)。因此，如果能在系泊試驗(yàn)程序中，把本設(shè)備或本系統(tǒng)的安全裝置試驗(yàn)和報(bào)警試驗(yàn)羅列出來，并作為系泊試驗(yàn)的首要內(nèi)容，對現(xiàn)場實(shí)施會提供極大的方便和保障。

3.2 輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容及順序

輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容及順序，如圖1所示。

圖1輪機(jī)試驗(yàn)程序內(nèi)容和順序示例

圖1中，技術(shù)數(shù)據(jù)至少要有設(shè)備的基本技術(shù)信息，如：廠家、型號、數(shù)量、能力(如流量、產(chǎn)量、處理量等)、電源(功率、電壓、相數(shù))等，泵類要有轉(zhuǎn)速、排量、壓力等。

試驗(yàn)條件，包括設(shè)備相關(guān)證書的查證、試驗(yàn)材料的要求、試驗(yàn)用儀器儀表等，還要進(jìn)行必要的安全提示。另外，需要哪些輔助設(shè)施、水電油氣等的供應(yīng)需求，也要書寫明確。

試驗(yàn)內(nèi)容中，必須先確認(rèn)安全保護(hù)裝置的功能，包括必要的報(bào)警和聯(lián)鎖試驗(yàn)，這是保證下一步試驗(yàn)和整個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行的前提。

系統(tǒng)中的泵試驗(yàn)，除了泵的旋轉(zhuǎn)方向必須預(yù)先確認(rèn)、泵電機(jī)的冷態(tài)絕緣電阻必須先測量外，其他項(xiàng)目可在試驗(yàn)中進(jìn)行測量和記錄。泵試驗(yàn)記錄如表3所示。

表3 系統(tǒng)中的泵試驗(yàn)記錄表格示例

設(shè)備性能或系統(tǒng)效用試驗(yàn)是試驗(yàn)程序的核心部分，需要根據(jù)實(shí)際，參考廠家的操作和維護(hù)說明，按順序、按操作規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)，要體現(xiàn)設(shè)備或系統(tǒng)的特點(diǎn)，把設(shè)備或系統(tǒng)的性能充分試驗(yàn)出來。

3.3 輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和技巧

輪機(jī)試驗(yàn)程序是直接在現(xiàn)場調(diào)試時(shí)使用的文件，要盡可能地言簡意賅。

由于現(xiàn)場試驗(yàn)關(guān)系到設(shè)備和人員的安全和設(shè)備的性能，因此試驗(yàn)程序中的語句和數(shù)據(jù)須盡可能地準(zhǔn)確可靠。對于比較特殊的系統(tǒng)，如有高溫、高壓、易燃等情況的試驗(yàn)，須增加適當(dāng)?shù)陌踩芾韮?nèi)容，強(qiáng)調(diào)船舶輪機(jī)安全管理措施的重要性[5]。

試驗(yàn)條件是試驗(yàn)進(jìn)行的前提和保障，在試驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該引起足夠的重視。

設(shè)備性能和系統(tǒng)效用的試驗(yàn)是試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的真正核心部分，是最該重點(diǎn)關(guān)注的部分。

試驗(yàn)的記錄表格，可以由試驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)，也可以由更清楚現(xiàn)場情況的車間工藝人員和質(zhì)量檢驗(yàn)人員設(shè)計(jì)。為保證記錄表格的實(shí)用性，建議盡量由車間工藝人員和質(zhì)量檢驗(yàn)人員設(shè)計(jì)。

4 結(jié) 論

輪機(jī)試驗(yàn)程序是船舶所有人、船檢和車間現(xiàn)場都非常重視的需要在現(xiàn)場使用的文件。試驗(yàn)大綱是送審給船舶所有人、船檢的，是試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的來源和重要依據(jù)，應(yīng)盡可能地在其中明確重要數(shù)據(jù)和信息。通過十幾年的實(shí)踐和研究，須在輪機(jī)試驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)中注意：

(1) 遵循船舶的技術(shù)規(guī)格書、試驗(yàn)大綱，而且須符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)則和工廠的實(shí)際情況。

(2) 文中圖1的形式、內(nèi)容和順序，可作為輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的通用模板，其中將安全保護(hù)裝置(其中包含報(bào)警試驗(yàn))作為試驗(yàn)的第一內(nèi)容。

(3) 著重進(jìn)行試驗(yàn)條件、設(shè)備性能和系統(tǒng)效用試驗(yàn)的設(shè)計(jì)，并盡可能地由質(zhì)量部門或調(diào)試人員設(shè)計(jì)切合實(shí)際的交驗(yàn)表格，最終實(shí)現(xiàn)各種試驗(yàn)的順利交驗(yàn)。

上述對輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的研究和結(jié)果，填補(bǔ)了文獻(xiàn)資料中缺少通用的輪機(jī)試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)資料的空白，對相關(guān)設(shè)計(jì)工作的順利實(shí)施具有借鑒和指導(dǎo)作用，有利于相關(guān)人員在此基礎(chǔ)上進(jìn)行更加深入具體的研究和實(shí)踐。

[1] 中國船舶工業(yè)總公司. 船舶機(jī)械術(shù)語: CB 3568.1～3568.5-1993[S/OL].北京: 中國船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院, 2014. [2017-8-8]. http://www.dsic.com/standjs/uplfile/CB3568.1-93.pdf.

[2] 中國船級社. 鋼質(zhì)海船入級規(guī)范: 第1篇 入級規(guī)則[S]. 北京: 人民交通出版社, 2006.

[3] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局, 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. 海船系泊及航行試驗(yàn)通則: GB/T 3471-2011[S].北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2012.

[4] 安全管理網(wǎng). 機(jī)械設(shè)備安全防護(hù)裝置種類[EB/OL].(2010-03-02)[2017-08-09]. http://www.safehoo.com/ Manage/ Trade/ Machine/201003/40209.html.

[5] 周彩, 樊友斌, 魏春江, 等. 探究船舶輪機(jī)管理與船舶安全之間的關(guān)系[J]. 中國設(shè)備工程, 2017(5): 143-144.