现代船舶轮机安全设计探微

郑忠

江苏新时代造船有限公司，江苏 靖江 214500

摘要：伴随着我国经济社会的快速发展，现代船舶的发展亦步入了快车道。随之而来的是，船舶轮机的安全出行了诸多的隐患。针对这样的课题，本文主要探讨了船舶动力装置的构成、具体的设计要求以及船舶轮机保护设计的具体内容，希望本研究能够对船舶轮机的安全优化提供一些参考和帮助。

关键词：现代船舶轮机；安全设计；探微

引言：自工业革命的新纪元开启之后，全球的船舶自动化便进入了高速发展的时期。由于特定的历史、政治等原因，我国的工业化进程起步比较晚，先期都是借鉴其他国家的模式，所以使得整个船舶轮机缺乏创新力，问题也颇多。细数这些所有的问题，最为突出的一个便是轮机的安全设计。

1.船舶动力装置的主要构成

如果从原理的角度进行划分，船舶动力装置的构成就会非常清晰，其主要包括自动化装置、管子系统、防污染装置、甲板机械装置、辅助和推进装置等等。其中自动化装置主要是为了代替人工而设置，可以自动化完成报警、监控等操作；管子系统主要功能是运送流体，包括各种管路、阀门配件、热交换器等等；防污染装置的主要功能是清洁船舶，比如清理船舶上面的油污、泥水等等；甲板机械装置的主要功能是实现货物的装卸，或者是在货物升降的时候使用；辅助和推进装置的主要功能是为船舶行驶提供能量，主要涵容了辅锅炉、船舶电站、压缩空气系统、液压泵站以及传动设备、主机、轴系、推进器等部分。

2.船舶动力装置的设计要求

船舶动力装置的设计要求，具体来说，分为以下几个方面：一个是充裕可信度的要求，对船舶动力装置来说，这是基本的要求，也是极为充要之要求，因着船舶的航行环境大部分都是在海上或者江河之上，一旦在航行的过程中发生问题，及时救援就会变得非常困难，所以对可靠性的要求就会很高；二是船舶动力之运行，需要耗费不菲的费用，由是应从经济效率的角度出发，提升船舶动力装置的运营效率，在燃料利用效率的提升方面亦要好好钻研一番；三是就动力装置的尺寸和质量来说，也要尽可能地予以减小，从而提升船舶产品的经济性能以及寿命周期；四是为提高船舶动力装置的经济效益，亦要在强化船舶续航力方面下功夫。因此就要着力增加船舶本身的物资储量，让船舶在加毕一次燃料之后，可在单位时间里面航程实现最大化。续航力的持续强化，可在一定程度上提升船舶的航速，对动力装置经济效益的提升也大有助益；五是为确保船舶机动性能的最优化，需要使船舶在航行状态之中保持较高的灵敏度。而机动性的持续优化，也会保证船舶的航行安全。

3.船舶轮机的保护设计

3.1保护系统概述

船舶轮机的保护系统，主要有远程保护和本地保护这两类。所谓远程保护系统，主要包含保护装置、测量传感器、电磁阀以及管路附件等部分。以测量传感器为例，其主要作用即为针对故障进行检测，至少要装置三路转速传感器和滑油压力传感器。当一些设备的故障被检测出来以后，保护装置就会开始工作，对故障进行再次的判别，从而进行下一步的处理，将保护信息传输到相关设备指挥管路上电磁阀运行。在进行该设计的时候，可以安装增加电动设备部分和回油管路在保安器和油门与速关阀之间的管线上，从而最大程度地利用轮机；所谓本地保护系统，主要由就地保安器、速关阀门、油管路等部门组成，其是通过调节压力的平衡以及弹簧装置，实现对速关阀门的控制。

3.2远程保护系统的工作原理

远程保护主要适用于超速的情况，或者是滑油压力较低的情况下。比如说，当船舶轮机的运转速度过高的时候，极有可能会导致汽轮机转子的松脱，从而埋下严重的安全隐患。当转速的数值达到上限之时，远程保护系统就会开始工作，强制汽轮机进行停机操作。而当滑油压力达到下限之时，轴承温度就会变得非常高，极易产生一些故障。这时候远程保护系统也会开始工作，迫使船舶轮机停止运行。

3.3远程保护装置设计

保护装置，其主要作用就是通过对一些隐患进行预警，从而传输保护信号，实现远程遥控、自动控制功能和其它设备的通信。在进行该类装置设计的时候，

要选用性能良好、安装简便、各方面接触良好的继电器，选用性能强、耗能低、耐高温的微处理器。军用数字逻辑器件选择方面，要保证其较强的抗干扰性能。另外，需要选用精细的线绕电阻，以及品质优良的金属膜制造的低噪音电阻器。系统软件的选择也颇有讲究，应具备强大的抗干扰力和自检功能，以先进的编码技术保证通信的真确度。

3.4远程保护系统设计的可靠性

可靠性的确保，对远程保护系统设计来说至关重要。在具体的进程中，务须要保持设备的可靠设计。首先，在冗余设计方面，测量传感器、逻辑判断插件和冗余直流电源需要设计三路或者三路以上，报警逻辑仲裁并联供电电路需要设计两路；其次，就是要确保仲裁技术的多元化运用。报警信号的输出，需要逻辑插件的先处理，而后报警器进行筛选，筛选后的信息通过继电器进行输出。设备仲裁的多元化，可以让保护动作更加快速准确，最终提升保护的可靠性；最后一点就是，要确保电气设备和信号通路能够彼此分开。对远程保护系统来说，信号接收器要有单独的通路，处理器也是一样，不能和其他元器共用一个通路。如果通路共享的话，一旦电路故障产生，就会对其他设备运营产生一定的影响。

3.5机舱自动化水平的强化

船舶轮机自动化水平的强化，可以使相关的工作变得愈加简单和快捷，对船舶的操控也会大有帮助。就我国的情况来看，机舱自动化水平不是很高，船员个人综合能力参差不齐，这给检测修复工作带来了诸多麻烦。对于一些问题，船上工作者不能够第一时间予以发现，在控制船舶的过程中会经常出现传传送导线老化、指示灯不正确等问题。除了上述问题之外，部分船舶的机舱并没有安装挡火闸，一旦船上发生了火情，将会变得非常难以控制，遑论过程中的消防灭火，这样的安全威胁是非常重大的。船舶的祝融之灾，还与油类有着一定的关系。所以说，为了能够有效地控制好火灾，消防器材其实是必不可少的，需要选择合适的类型，保证在关键时刻能够使用。

4.结语

综合而言，同国外造船业发达国家相比较，我国的船舶轮机技术并不是最先进的，所以生产出来的船舶产品，其在运行过程中出现的问题也是多如牛毛。因此，广大船厂应当认识到这样的差距，明晰船舶轮机安全设计的重要意义，切实创新设计的理念和形式。相关设计人员亦要不断提升专业能力和素养，强化船舶轮机的安全设计理念，提升整体的设计水平！

参考文献：

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