“長鯨6”耙吸式挖泥船 保障安全生產的新方法

趙六軍

摘 要：本文介紹并分析了長江武漢航道工程局所屬長鯨6輪，通過振動檢測技術對疏浚設備進行故障診斷，并利用振動檢測技術對設備振動情況進行檢測與分析得出的結果，采取有效的措施避免了重大設備安全事故的發生，并對其日常維護與船機管理提出意見。該技術為長鯨6等挖泥船的疏浚設備故障的診斷提供了一個新方法，保證了其完成生產任務的時效。

關鍵詞：振動檢測;故障分析

中圖分類號：U674.31? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）08-0054-02

長鯨6是一種邊走邊挖，且挖泥、裝泥和卸泥等全部工作都由自身來完成的大型耙吸式挖泥船。挖泥時，耙吸式挖泥船把耙放置在要疏浚的港池、航道上，船往前開，耙就把泥耙起來，像牛犁田一樣。耙上裝有吸管，船上強有力的吸泥泵把耙起的泥連同水一起吸入泥艙中。在泥艙中，泥往下沉淀，水溢出泥艙，這樣連續不斷的耙吸，直到泥艙中裝滿了泥。然后開到卸泥區去卸泥。長鯨6輪還裝有吹泥上陸地的設備，將泥艙內的泥漿用高壓水稀釋后，從艙底吸口吸入通過泥泵，將泥漿排至甲板上的排泥管或快速接頭，以此與岸上管線接通后，吹泥上陸，充當絞吸式挖泥船使用。

1長鯨6輪安全生產保障方法

由于耙吸式船相對于航運船有設備密集、專業性強、負載變化大、施工環境較為惡劣的特點，一旦發生故障，影響范圍大并且難以準確定位及快速搶修，將會帶來嚴重的經濟損失。長鯨6輪作為長江武漢航道工程局主力工程船，承擔著重要項目的施工任務，長期在長江口12.5米水深工地施工，設備完好率要求極高，一旦出現臨時的故障停車，對整個工程進度的影響非常大。隨著現代化生產的發展和科學技術的進步，現代設備的結構越來越復雜，功能越來越完善，自動化程度越來越高，單單憑借一些感官和經驗來判斷機械故障的存在與否，已經跟不上船舶機械自動化技術發展的要求。

面對這些問題，長鯨6輪船舶管理人員采取了新的手段以保證主要設備的安全、生產效率與工程進度——振動檢測技術。

振動測試技術是通過對正在運轉過程中的機械設備產生的振動現象進行測試或用人為的激振試驗法測量設備對標準激勵振動信號的傳遞特性來分析系統（設備）的特征參數以判斷設備的故障存在與否。它是在二十世紀七、八十年代發展起來的一門新型邊緣學科，近年來對此技術的發展日趨于成熟。

依據穩定運轉的設備，其各零部件（包括電機電流頻率）都以相對固定的頻率運轉并因故障而發生沖擊變化;將設備在運轉時軸承位0-60000Hz的振動數據進行采集，根據不同設備的故障類型，計算和解調成不同的故障分析圖譜。分析每個沖擊頻率的來源、大小及形成原因，并查找設備故障的根源。通過定期的檢測、觀察故障發展的過程和趨勢，在合適的時機對故障設備進行精確維修。

2“長鯨6”號實例

長鯨6是長江武漢航道工程局重點船舶，在2017年四月中旬的一次定期檢測中，檢測公司出具報告顯示，泥泵齒輪箱振動上升較快，輸出自由端軸向總振動已超過DNV標準，輸入軸驅動端、自由端包絡譜及速度頻譜均出現118HZ故障頻率峰值，各測點上幅植明顯上升，成為齒輪箱主要振動峰值，懷疑右泥泵齒輪箱輸入軸的軸承出現嚴重故障，建議對右泥泵齒輪箱進行全面的檢查。如圖1、2所示。

圖譜中顯示118Hz的故障頻率峰值在第一次檢測時未出現，第二次檢測時出現上升，到第三次檢測時總振值已經超過標準。而左舷齒輪箱相同測點并未出現該故障峰值;將軸承型號導入分析軟件，確認為輸入軸實心軸軸承內圈故障。

長鯨6輪泥泵齒輪箱為德國弗蘭德制造的雙速（180/290rpm）大功率的先進設備，齒輪箱體積大、結構復雜，備配件供應周期長。而泥泵齒輪箱是長鯨6最重要的設備之一，一旦施工時故障惡化，輕則齒輪箱軸承損壞造成停工;而極有可能發生次生故障，會導致軸承座和齒輪磨損、離合器故障而造成機損事故，將造成的直接和間接損失巨大。

故障預判之后，對該齒輪箱進行了拆檢，拆檢后發現該軸NU1060軸承內圈嚴重磨損，軸承座因高溫發黑。但由于修理及時，未發生軸及軸承座磨損等次生故障，也減少了因設備故障而造成的損失。對長鯨6輪齒輪箱拆檢的照片。如圖3所示。

在齒輪箱解體后，發現輸入軸的實心軸中端軸承內圈已經磨損嚴重，但故障目前僅限于這道軸承，軸承座已經因高溫發黑，但未出現磨損，齒輪箱可以就地進行修理。

在修理后的六個月左右，再次對船進行定期檢測，該齒輪箱的圖譜顯示軸承故障已經消失，總振值也出現下降。如圖4所示。

3結語

通過以長鯨6輪實施振動檢測對設備狀態進行監測的實例可以看出，船舶旋轉設備振動檢測技術可以預知設備部件故障情況，及時改善設備運行環境，協助管理人員把握合理的維護時機，根據設備的實際情況制定維修和備件計劃;避免設備突然失效和過度維修。最終達到延長設備使用壽命，保證設備穩定可靠地運行，降低備件庫存，壓縮管理空間，提高船舶管理水平和施工效率。同時，對設備的全生命周期進行監測、研究;對不同工況下的設備性能進行評估，對船舶生產工藝的制定提供支持。相信在不久的將來，振動監測與機械故障診斷技術會在我國疏浚船舶行業得到更加廣泛的應用，成為船機設備長期安全運行的強力保證和技術手段。

參考文獻：

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[2]朱煜，熊小虎.基于振動分析的船舶旋轉機械故障診斷研究[J].江蘇船舶，2016（5）.

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