船舶降速航行管理

船舶降速航行管理　傅金浩　摘要：在航运市场极端低迷的形势下．各航运公司无不将船舶降速作为降本增效的￣－Ｃ－ｑ－＆　在船舶极端降速的奈件　下，对机械设备的管理就要有一定的措施，这样才能够保证安全　分析船舶极端降速的潜在危害，以及主机工作特性和　船舶设计特点对极端降速的限制，在此基础上提出主机降速应采取的安全管理措施　关键词：极端降速；航行安全：船舶主机管理；主轴承；缸内燃烧　１）【、【１Ｉ）１６１７６４　ｃｎｋｉ．！Ｉ一１　２８４　２ｏ１　７．０５　０Ｏ７　一、引言　是不得已而为之的举措，需　小心谨慎操作　‘先　从２００９４１　开始，航运市场　｛：始逐步下行，Ｆ｝１　ｊＥ常的暴利突然跌人极度　的深渊，同时又有大　量船舶运力集Ｉｔ１投人『　场，ＩｌＩ．燃油价格持续攀升，　使得各航运公ｉｄ返什成小大幅捉尚，给经营创效带　来ｌｒ极大的Ｊ１ｉ　和ｌｌ，￣ｌ难对策，　一Ｉ】最为　为此各航运公口Ｊ纷纷寻找　的措施就是大岍降低营运船舶　要根据船舶实际运行情况、航运载货要求，逐步洞　整主机持续最低转速，许连续跟踪船舶各运行参数　变化情况。在降速航行的　，我ｆ『Ｊ经过Ｋ达近一　的渊研，认为只要采取一定的措施，船冉ｎｔ－＿机任　极低的负筒下连续运行是…‘ｊ　ｉＶ，Ｊ船舶实施安令降　速运行无　是通过硬件、软什及ｌ　ｔ常管理米实观的　（见　降ｉ　１）　．　航速．以期在　能的　时起到消耗运力的作用。到　２（）１４年，油运『　场柯所恢复，燃料油价格一路下　滑，各航运公　Ｖ，Ｊｆｌｔｔ轮义堪夺Ｉ　恢复到了正常的营　运航速　看好前，随着ｆＩ｝ｌ运ｍ场的再・次走低，以及　燃油价格的逐步旧＂，木来ＪＬｑ：：航运市场仍然不被　『Ｉ『以颅　，新一轮的船舶极端降速航行为期　不远。笔者通过前期船ｆｊｎ降速运行积累的一些经验　心得，存此　业内的Ｉ州行作・交流　．　图１船舶实施安全降速航行基础　我川以前的绝＿人多数船冉ｎ丰机郁是ＭＡＮ　Ｂ＆Ｗ　的Ｍ　，　，近两　米接入的船舶卞机都是ＭＡＮ　Ｂ＆Ｗ　的Ｍ　性能，　柴油机Ｊ一家也根槲市场形势及时发布Ｊ　技术　通函（Ｊ亡其是ＭＡＮ　ＳＩ　０９—５１　ＩＭＡＮ　ＳＩ　０８—５０１），　ＭＥ　ＴＪＬＩｑ￣，ｊ没ｉ１。虽然　仃良好的低速运行　热ｌ　僻　ｆ　卜ｊＭ（：　并没有本质的区　对极端降速给予了一定的指　这成为我们的　沦　别　由于当前Ｍ　机符合ｒｒｉｅｌｌ的　求，燃烧循环　的喷油　圳￣ｎ＂Ｉｌｆｔｒ－后，后燃十｝１对　多，所以长期低速运　依据　．为　合极端降速，我ｒ　投入了部分资金，将　期建造船舶的机械汽缸ｆｉ－ｉｔｔ￣　改造成电　汽缸　ｉ　带来的问题【ｌＪ‘能会蜓多冉竹舶极端降速航行毕竟　油器，将普通式燃油喷油器改造成滑阀式喷油器，　在硬件　给了ｒ保障　时．依托软件，住ＰＭＳ中　２０ｌ　７￣．－－　乞第２６３期　视情适当渊整检修周期，加强热　监控管理，及时　发现问题许给予指　？在管理上，进｛　大量的数据　采集和分析，从技术层　卜形成指导意见，保证了　船舶极端降速的安全实施——这体现ｆｆ｛了公司机务　和船舶的管卵水平；最重要的是，在需要时，船舶　＝｝三机不但能够Ｋ其玎低速运行，而Ｈ能够随时恢复服　务转速——这／ｊ‘是船舶管卵Ｉ　作所　具衙的能力．　．二、船舶极端降速的潜在危害　１主机曲轴轴承磨损　在活塞　Ｉｊ缸套之间就不容易形成有效的边界润滑，　从　每个Ｉ　作循环缸套　损的几率就会加大一在极　端降速的情况下，燃汕的燃烧质量变差，燃烧小良　产物增多，也会增加缸套的磨损　３．对主机透平、废气锅炉的不利影响　丰机转速越低，丰机透半的转速就越低，进入　主机汽缸的空气压力（｝｛　扫气　力）或者说进入丰　机的空气量［＿１然也越低（即空气密度低），使丰机　缸『人Ｊ的ｌ　作循环不可能仃允分的扫气，导致柴油机　是　较低的空气／燃ｆｌ｝Ｉ比下运ｉ　，汽缸内燃烧　良、　不良燃烧产物会越来越多地聚集在扫气箱内，　轴颈负简Ｐ　轴颈尺寸　和／、轴的转速１４，、滑油　黏度和轴承ｌ１＿ＪＪＪ昧　的关系公式为：　尸＝（ｒ／ｗｌ　２）×ｒｌ　（　为系数）　加之　面提到的活塞和缸套的过度磨＿｛．ｆ，ｊ，就形成　Ｉ　气箱着火和爆炸的潜　危险　同时，丰机废　流　口＿『以得到轴承承载　力与轴的转速成正比　．负　荷过大，会造成轴承的过度磨损；十一反，轴的转速　过低，就小呵能建　适当的油契　力．形成液体动　力润滑（　２、　３）。主机长期低速、低负荷运　挝、流速减小，使透平喷嘴环、废气叶轮及废气锅　炉沉积炯灰的ｎ『能性大大增』ＪＩＪ　炯灰的沉积会　坏　涡轮增Ｊ　器的性能，增ＪＪｌｌ透平轴承磨损、喷嘴环烧　蚀的风险　、对于废气锅炉，特别　具有翅片的水篱　废气炉１人Ｊ，低负荷运行会沉积更多的州灰，大大增　ＪＪｌ１了睃气锅炉烟　发生火灾的可能性　以上这些风　险，会随着船龄的增加　逐渐凸　行，频繁地扁动　｜ｊ停车，会造成轴承的不正常　磨损．　．来．　这是其　、其二，在低负荷、低转速｝Ｉｌｆ，排气流量降低，　温度低，使在透平及废　‘锅炉内某些流道中的睃气　流通速度降低，更容易产￡　硫酸，形成低温脚蚀　Ｋ｛９】的低温腐蚀，势必影响透平及废气锅炉的使Ｊ｝ｊ　３　图２主机轴瓦润滑纵剖面　图３主机轴瓦润滑横剖面　丰机在６０％到６５％以Ｉ－Ｘ常负筒时，主机透半　效率较高，排炯温度亦平稳增长；低于这个负倚一　段　域内，透平效率　低，主机排娴温度异常增　高；主机负荷在３５％以下时，手机透半效率极低，　只能依靠辅助鼓风机帮助增加空气进入量。ＭＡＮ　７Ｓ８０船舶主机鼓风机一般在扫气压力设定为４５　ｋｌ，ａ　右时启动，扫气　力设定为７５　ｋＰａ左右时辅助鼓　ＪｘＬ机停止。可见，极端降速的情况比较复杂，需嘤　多　考虑，尽町能防止鼓风机发生严重的损坏　２．主机汽缸套、活塞等部件的不正常磨损　主机活塞在汽缸中往复运动，Ｉ　作环境　分恶　劣，所以　行之『ｆＪＪ的涧滑方式只能是薄膜润滑。薄　膜润滑又称边界润滑，是指运动的ｌ　竹；表而之间只　能保存一　Ｉ及附在金属表面上的ｊ】ｆ｛１膜。据此可知，　活塞与汽缸套之问的边界润滑油膜极易破裂，造成　较大的摩擦磨损。船舶主机缸套沿着轴线力　向的磨　损规律如下　（１）磨损最严重的部位：缸套　部、　活塞到达卜死点时第一道活塞环所对应的部位（活　塞在此部位的运动速度最低）。（２）磨损第二严重　的部位：缸套底部扫气ＶＩ附近。（３）磨损最轻的部　位：缸套的中问段。磨损程度不同的ｉ个区域，除　＿ｒ润滑条件等其他原广大１外，活塞在ｆ　下部位的运动　三、主机工作特性和船舶设计特点对极端降　速的限制　船舶主机的最低稳定转速，限定了丰机运转的　最低转速　船舶的主机选型装船后．主机的允许ｒ　速度低也是一个最重要的因素：丰机低转速运转，　第４Ｏ卷第５期　作范同就已经确定。这个Ｉ　作范同南限制特性、标　定转速（或其相应的调速特性）、最小负荷速度特　性、最低ｌ　作稳定转速所限制。柴油机的负荷会随　舶，运行在２５％负荷以下，主机汽缸注油器将自动　转至转速模式，相应汽缸油注油率会偏大，需计算　主机汽缸油注油频次即每隔几转注油一次。注一次　油的间隔期不应大于７转。　（３）坚持每航次对主机缸套和活塞环进行榆　着转速的降低迅速减小，在过小的负荷下工作时每　个循环供油壤人少，而且各缸的供油量在此情况下　将变得更加不均匀，结果就可能导致各缸功率显著　小均，柴油机运转不稳定　、同时，在极端降速时主　查和测量，关注活塞头的积炭情况，并通过扫气Ｉ１　观察缸壁磨损情况；缩短扫气道的清洁间隔，加强　扫气箱内止回挡板及鼓风机进［１】止回挡板的检查。　（４）主机扫气温度不低于４５　，缸套冷　水　ｎ温度不低于８４　（对配备ＬＤＣＬｆｌ￣ＭＥ型主机，　机的热效率大大低于正常值。最低工作稳定转速与　柴油机的汽缸数量、设汁形式和推进轴系（即中问　轴、尾轴承及螺旋桨等）配置等因素有关，是主机　能够稳定ｌ：作的最低转速。以ＶｌＪＣＣ船舶ＭＡＮ　Ｂ＆Ｗ　７Ｓ８０ＭＣ主机为例，其最低稳定转速一般为ｌ８转／分　钟，对应的负倚大约为额定负荷的１０％。　主机共振（这一概念我们并不陌生）转速区　（临界转速区），限定了转速的任意降低区域。由　按说明书要求进行管弹）。　（５）运行中加强对辅助鼓风机码达的检杏　（温度、震动和声音）　（６）避免主机在临界转速区运行。如遇恶劣　于船体、丰机自身设计及其推进轴系的选配等原　因，在主机ｌ　作转速范围内存在很多共振区，其中　共振最大的主机共振所对应的主机转速区段称主临　天气，主机使用转速应离临界转速　远一点　（７）轮机长要及时（建议每一降速航次）总　结和反馈极限降速时各没备的运行情况。　（８）如有机会，检查船壳外板海生物的附着　情况。　界转速区，也就是转速禁　所以，在主机降速航　行期问及任何情况下，主机使用的转速必须避开此　Ｄ互域（ＶＩ　船舶ＭＡＮ　Ｂ＆Ｗ　７Ｓ８０ＭＣ主机共振转速　区在３１～３８转／分钟之间，　同船型略有　同）。　四、降速后采取必要的安全管理措施　（９）加强主机曲柄箱的检查，主要是关注降　速对主轴承的影响。　（１０）主机辅助鼓风机长时间运转仔在潜在的　损坏风险，应为船舶至少配备一台。　五、总结　以Ｖ　（：船舶ＭＡＮ　Ｂ＆Ｗ　７Ｓ８０ＭＣ主机为例，我　・习船舶当前最低已经降低到丰机额定功率的１７％连　续运行，耗油达到约２０吨／天。虽然能够节省大量　主机极端降速运行，对缸内燃烧肯定是不利　的，但通过近几年的运行情况来看，对缸套的磨损　率并没有增加，毕竟机械应力和热应力比正常航行　的燃油成本，但在管理卜必须采取一定的措施，才　能够保证设备长期安伞稳定运行。主机降速到　ｌ　８％～２０％负荷对Ｊ　的转速在４３～４５转时，车钟手　柄大致住“ｈａｌｆ”位置（各船　略有不同，但区别　小大），相心需要主机辅助鼓风机连续运转，两台　小了许多；由于燃烧不良，进排气及燃烧室脏污较　快，船员的工作量增加了很多。鉴于ｒ仃场状况，船　岸管理者应共同努力，克服不利因素，渡过难关，　尤其需要加强沟通并总结船舶极端降速管理经验，　以便及时调整管理措施，保证安全背运，为公州效　益最大化做出贡献。　作者简介：　傅金浩（１９６５一），男，大连中远海运油　『ｌ运输有限公　一Ｊ，轮机长。　辅机并联运行，辅助锅炉置于低压自动模式等。在　此，建议采取如下措施：　（１）坚持乇机每２～３　Ｈ加速到７５％ＭｃＲ以上　一次，￣ｌ，ｊｌｈ］１～２小时，并进行废气炉吹灰和主机透　半冲洗；航－ｉ　ｆ】加强废气炉炯气进出温差和压差的　检查和记录；簿航次水洗废气炉，如航线长，可每　隔ｌ０～１５天停航榆查，必要时水洗废气炉烟而，并　根据实际情况调整水洗问隔。　（２）对使Ｊ］￣ＡＬＰＨＡ电子汽缸注油器控制的船　３４　２　０１　７年总第２６３期