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基础：轮机工程材料船舶柴油机课程的主要内容：本课程是STCW78/95公约规定所划分的7项职能之一。课程的重点涵盖船舶柴油机主要零件、增压器等精密偶件的维护管理，对常见故障能够进行故障分析与故障处理，同时包括船舶轴系、螺旋桨及舵系的检修以及船舶主柴油机在船上的安装，而且涉及现代维修理论、船机修造的工艺基础知识与实用技术等内容。课程的性质与任务本课程《轮机维护与修理》是轮机人员从事轮机管理工作必备的专业知识，是轮机员作好日常检修工作、在船厂进行船舶监修或监造工作不可缺少的技术基础。船舶检验船舶制造轮机维护与修理其它机械工业应用领域船舶维修五、故障的人为因素误操作、责任心不强、素质不高(1)海难事故、污染事故人为因素占80％(2)触礁、失火、爆炸事故人为因素占90％(3)碰撞事故人为因素占95％维修：船舶机械和设备维护与修理的统称维护（技术保养）：为了保持船舶机械和设备的技术性能正常发挥所采取的技术措施修理：为了保持或恢复其原有的技术性能所采取的技术措施（性能下降或发生故障时）一、维修科学的建立与发展：第二节、现代船舶维修船舶修理：或称修船，是当船舶机械和设备的性能下降、状态不良或发生故障而失效时，为了保持或恢复其原有的技术性能所采取的技术措施。朴素的维修思想：修修补补现代维修理论：全寿命维修活动。维修科学的发展：朴素的维修思想→现代维修理论设备维修理论发展经历哪些阶段？第一阶段“坏了才修，不坏不修”第二阶段预防维修阶段•依据是故障率呈现‘浴盆型式’•管理模式：定期计划预防维修制（ППР）•预防维修方式(PM)。第三阶段•一门边缘的、综合性的、系统的学科•强调维修的主动性和维修策略的灵活性，把可靠性和利用率放在首位•后勤工程学•设备综合工程学•全员生产维修制•以可靠性为中心的维修•全面计划质量管理•以利用率为中心的维修年代：19501960197019801990事后维修阶段——经验管理计划预防维修阶段——统计管理生产维修阶段——运筹管理现代维修管理阶段——系统管理驴不死不下磨在20世纪，特别是50年代以后：经验管理——统计管理——运筹管理——系统管理70年代未维修作为一门科学在我国受到广泛的重视80年代在我国交通和其它部门企业得到应用经过20多年的工作，在维修理论的研究和推行方面取得了很大进展。１９８４年大连港务局和上海港机厂被交通部定为贯彻《国营工业交通设备管理试行条例》的重点试行企业，在设备管理方面摸索出了许多经验。１９８９年部颁布了《全民所有制交通企业设备管理办法》。１９９１年部公布了《１９９１－２０００年交通企业设备管理现代化纲要》可靠性理论是研究故障规律的理论。可维修性理论是研究如何易于发现和排除故障的理论。定义：专门研究与故障作斗争的科学。以可靠性理论与可维修性理论作为理论基础。维修科学的概念1、定时维修方式按一定的周期对设备进行维修工作，故障率曲线有明显的磨损故障期，或采用其它任何维修方式均不适用的设备二、现代预防维修是现代维修的发展方向。但必须具备必要的条件，如在设备上安装传感器的接口等以实现视情维修。需具备先进的原位无损检测装置及与电子计算机相联的终端显示装置等。根据设备的状态确定维修时机和范围。2、视情维修方式振动检测温度检测快速油质检测第一章船机故障与维修故障为偶然性故障时采用该维修方式，是一种非预防性的维修方式。选用原则：首选视情维修，次选定期维修，最后采用事后维修。事后维修是在设备发生故障后才进行的维修。3、事后维修方式事后维修定期维修视情维修可靠性维修几种典型维修的比较维修不足或过剩。诊断条件、费用高。故障损失大，维修高对于复杂设备的维修工作，应当根据不同情况对不同部位采用不同的方式。现代维修的特点1．由分散维修转向综合维修设计维修制造使用专业维修销售现代维修的特点2．由经验维修转向理论维修维修保养体系维修理论机务管理系统港口机械管理机舱管理现代维修的特点3．由单件维修转向工业化维修现代船舶维修重点：船机故障、现代船舶维修理论、船舶维修工作过程。知识点：故障、故障分类、故障征兆、故障规律、可靠性与可维修性，船舶修理第一节故障概述轮机员在船上工作时，经常会遇到船机零件失效和各种船机设备的这样或那样的故障。轮机员除了日常的和定期的维护管理工作外，还需进行失效零件更换、故障排除等检修工作及不可避免的进厂修理。因此，提高对故障与维修的认识及维修水平是现代船舶对轮机员的要求，也是做好现代船舶轮机管理的基础。故障：指船舶系统、设备、机械或其零部件原有功能的丧失。(这是一个广义的概念）对不能修复的产品称作失效船机设备“规定的功能”只能在设备的运行中才能显示出来，如果设备已经丧失规定的功能而设备未开动。则故障就不能显现。有时，设备尚未丧失功能，我们根据某些物理状态、工作参数、仪器仪表监测等，可以判断即将发生故障。所以，在故障发生前可以进行有效的维护和修理。这些根据某些物理状态、工作参数而事先判断出设备即将发生的故障，称为潜在故障。通过有效手段诊断潜在故障并及时予以排除，是你们将来在工作中所面对的一个重要问题。一、故障分类1.按故障对船舶营运的影响分类①船舶不停航的局部故障②船舶短时间停航的重大故障③船舶长时间停航的全局性故障2.按故障发生和演变过程的特点分类①渐进性故障：出现故障的时间在有效寿命的后期，如活塞环与缸套磨损导致燃烧室密封性下降，管系腐蚀烂穿②突发性故障：因外界因素或材料内部潜在缺陷引起，无故障先兆，如柴油机自动停车③波及性故障：二次故障，无法预测和防止，如柴油机连杆的“伸腿”④断续性故障：比如设备的仪表指示灯时亮时灭3.按故障的原因分类①结构性故障：设计上的缺陷、计算错误或选材不当②工艺性故障：制造、安装质量不佳，主轴承间隙过小③磨损性故障：随时间的延长性能变坏而发生故障④管理性故障：维护不良或违章操作引起潘存云教授研制轴瓦磨损4.按故障的性质分类（l）人为故障：已经占到80％以上，主要是由于管理、操作人员的行为过失引起的故障。（2）自然故障：由于工作环境变坏，使用条件恶劣，结构和材料的缺陷，制造安装不良。二、故障发生前的征兆除突发故障外，任何一种故障在发生前均会有不同形式的信息显示。故障先兆：故障初期的表现形式(2)温度异常(表现为油、水温度过高或过低、排烟温度过高，轴承发热等。)故障征兆主要有下列表现：l.船机性能方面(1)功能异常(表现为起动困难，功率不足，转速不稳，自动停车，剧烈振动等。)(3)压力异常(表现为燃油、滑油、冷却水压力失常，扫气压力、压缩压力和爆发压力不正常等。)(4)示功图异常(柴油机作功不正常，测试出的示功图图形异常，计算出的气缸功率不符合要求。)2.船机外观显示方面(1)外观反常(船机运转中油、水、气等有跑、冒、滴、漏等现象。排烟异常，如冒黑烟、蓝烟或白烟等。)(2)消耗反常(运转中燃油、滑油和冷却水的消耗量过多，或不但不消耗反而增加。例如，曲柄箱油位增高。)(3)气味反常(在机舱内嗅到橡胶、绝缘材料的烧焦味”、变质滑油的刺激性气味等。)(4)声音异常(在机舱听到异常的敲击声。如柴油机的敲缸声、拉缸声，增压器喘振声。此外还有螺旋桨鸣音及各种工作不正常的声音等。)三、故障模式指妨碍产品完成规定任务的某种可能方式,即产品的故障或失效的表现形式。船舶机械的故障模式:磨损、腐蚀、疲劳破坏等船舶电器的故障模式:短路、漏电、断路等产品的故障模式并非固定不变的。按故障的技术原因可以将其分为四种：1磨损性故障2腐蚀性故障3断裂性故障4老化性故障四、故障规律船舶机械及其零件在整个使用寿命期内是故障由早期正常使用期到老化期的发展过程-----称为故障规律。故障率曲线（浴盆曲线）分为3个时期：1.早期故障期（磨合期）2.随机故障期（使用寿命期）3.磨损故障期（磨损期）四．故障规律随即故障期（使用寿命期）磨损故障期（磨损期）早期故障期（磨合期）图中横坐标表示时间t，纵坐标表示故障率λ（t）。故障率λ（t）是反映系统、机械或零部件在给定工作时间内由完好状态转向故障状态的概率。早期故障期（磨合期）特点：故障率较高，但随使用时间的延长而迅速下降。主要原因：设计、制造的缺陷及操作不熟练、不准确和使用条件不当等造成的。手段：通过调试、磨合、修理和更换有缺陷的零件等使故障率很快降低，运转趋于平稳。1、早期故障期（磨合期）：（1）故障率较高，随使用时间的延长而迅速下降。（2）通过调试、磨合和更换有缺陷的零件可以很快降低故障率。（3）一般是船机使用的初期，也可以是船舶大修之后。随即故障期（使用寿命期）磨损故障期（磨损期）早期故障期（磨合期）随机故障期（偶然故障期）特点：运转稳定，故障率低，近于恒定，与使用时间关系不大。出现的故障为偶然因素引起的随机故障，主要是设计、制造中的潜在缺陷，操作误差，维护不良和环境因素等引起的。不能通过调试消除，也不能用定期更换零件来预防，所以随机故障是难以预料的。随机故障期较长，是船舶机械的主要使用期，也是进行可靠性评估的时期。2、随机故障期（偶然故障期）：（1）故障率低，近于恒定，与使用时间关系不大。（2）故障为偶然发生的，不能通过调试和定期更换零件来预防。（3）一般是船机主要使用期，时间较长，是可靠性评估的时期。随即故障期（使用寿命期）磨损故障期（磨损期）早期故障期（磨合期）磨损故障期（晚期故障期）特点：故障率随时间的延长而迅速升高。原因：磨损、腐蚀、疲劳、老化。3、磨损故障期（磨损期）：（1）由于磨损和老化，故障率随时间的延长而迅速升高（2）在磨损期开始前进行修理或更换备件可延长随机故障期，推迟磨损期。（3）一般在船舶机械寿命的后期出现，也称晚期故障期。各种故障率曲线曲线A、B特点：有明显的磨损故障期，通常显示机械设备发生磨损、疲劳和材料老化等故障。维修方式：宜采用定时维修方式。实例：往复式发动机的气缸、轴承，船体和飞机机体等大量单体部件。曲线C特点：无明显的磨损故障期，故障率随时间延长缓慢增加。维修方式：可依设备的技术状态确定维修时间。实例：航空涡轮发动机等机械设备。曲线D、E、F特点：在整个寿命期中故障率为常数，无需进行定时维修。实例：复杂的电子设备。“规定的条件”：使用条件和环境条件。“规定的时间”：预期的寿命。“规定功能”：功能参数指标，判断失效的依据。定义：设备或系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。三、可靠性的概念1、产品越来越复杂化。一方面其功能不断提高；另一方面，它们的零部件数量也越来越增大。1969年7月登月成功的美国Apollo-Ⅱ号飞船，有720万个零（元、器）件Themeaningofresearchonreliability各种型号船舶和柴油机装置使用费用支出的平均情况：修理费7.2%。2、直接或间接的物质损失巨大，甚至危及人身安全。如1957年美国“先锋号”卫星就是由于一个2美元的元件失效，而造成了220万美元的损失；1984年12月，美国联合碳化物公司设在印度中央邦首府博帕尔的农药厂，由于阀门失灵，造成了3000人死亡的严重事故。1986年1月28日，美国“挑战者号”航天飞机，就是由于火箭助推器内的橡胶密封垫圈失效，结果引起航天飞机爆炸，造成7名宇航员全部遇难和重大的经济损失。2003年2月1日，美国哥伦比亚号航天飞机在返航途中失事，飞机解体，7名机组人员全部遇难。调查数据显示，航天飞机的左翼出现迅速过热的现象，这可能是一些隔离瓦脱落所致（《科学世界》2003.3）。哥伦比亚号左翼上的裂纹在世界海难史上发生过众多海难，已有200万总吨的船舶灭失。1912年英国“泰坦尼克”号客船海难，死亡人员达1490人之多。今“海难”的概念已不仅是给船舶本身的生命财产造成损失和灾难，而且有毒物品散落于海中，造成第三者重大损失，甚至远大于船舶本身的损失。3、随着科技发展，产品的经济磨损期（或经济寿命）缩短。4、可靠性是企业在竞争中取胜的条件。一方面，只有可靠性高的产品，才能在激烈的市场竞争中取胜另一方面，可靠性技术在生产和维修中应用，还可直接带来经济上的效益。可以断言，今后产品竞争的焦点是可靠性。5、可靠性问题与节约资源和能源密