系泊试验与航行实验

系泊试验与航行实验之迟辟智美创作
系泊试验一般应在各项装置工作结束、舱室密性试验和系统密性试验完毕后进行.凡是在系泊试验中能验证其正常效能的机械设备，则应尽量在系泊试验中作最后的试验和验收.
应当尽可能使主机在系泊状态下进行最年夜扭矩的试验，以便较全面地流露并消除主机和各有关辅助设备、系统的缺陷，有利于缩短航行试验的周期.
主机的系泊试验，是在船舶航速即是零的状态下进行各个工况试验的.根据螺旋桨工作特性，螺旋桨所吸收的功率和转速关系与进程λp有关，其关系如图1所示.
系泊试验时，由于船速v=0，则λp=0时螺旋桨的特性曲线，比正常航行时曲线更陡.因此在同样转速下，系泊试验时螺旋桨所消耗的功率和阻力矩将显著地增加.因此主柴油机在系泊试验时，不能在额定转速nH下进行试验，其最年夜试验转速n（max）=（0.65~0.83）nH，否则将会造成不能允许的超负荷.当柴油机在n（max）转速下运转时，发念头的扭矩已经接近或达到额定值.
另外，在码头的水深及堤岸坚固性的限制下，用年夜功率发机电带动螺旋桨所发生的巨年夜推力，会造成急剧水流，有可能会发生损害事故.如果动力装置采纳自流式冷却系统，则因系泊试验时，冷却水量缺乏，一般不允许作
较高转速的系泊试验.
由于上述因素的限制，系泊试验时对主机、轴袭击直接服务于主机的各种辅机和系统以及舵机、锚机等尚不能验证其全工况运转下的各种性能，故不能作最后的验收.
对一些不受航行状态限制的设备，如柴油发机电组或汽轮发机电组、空气压缩机、冷藏、通风设备以及船舶系统的各种辅机，可在系泊试验时进行满负荷试验，并完成提交验收，以利于缩短航行试验时间.
一、柴油机的系泊试验
作为主机的柴油机系泊试验中首个进行的是启动试验，以便检查空气瓶或启
动用蓄电池的容量和启动能力.启动试验应在冷态下进行，当环境温度低于技术规按时，当环境温度低于技术规按时，可将滑油及冷却水加热后进行试验.启动试验时，应测定其启动时间，即从开始把持至发念头运转为止所需的时间.
用压缩空气启动时，首先应将空气瓶内的空气充到工作压力.冷态时，空气瓶的容量应满足在中途不补上空气的条件下，启动可换向的主机，正倒车交替连续进行，其启动次数应很多于12次.对不成逆转的主机，则启动试验的次数很多于6次.
用发机电启动时，首先应将蓄电池充到规定电压.冷态
时在中途不充电的情况下，连续启动发机电很多于12次.
可逆转的柴油机应进行换向试验，以检查换向机构的轻便性和灵活性.换向试验应在发念头热态下进行.柴油机在允许的最年夜转速运转时进行换向2~3次，检查换向的灵活水平.柴油机换向时间，系指柴油机载最低稳定转速下，从把持开始到反向运转的一瞬间为止所需的时间，一般应不超越15s.
年夜型柴油机，许进行为时15~30mins的盘车机效用试验.试验时，应丈量电念头转速、工作电流及电压，试验后还需丈量电念头及其控制设备的热态绝缘电阻，并检查盘车机与柴油机启动的连锁效能，即在盘车机未开脱时柴油机应无启动的可能.
另外，还应对柴油机的润滑、冷却水及遥控系统的声光报警装置进行效用试验，报警器举措必需可靠、准确.
在上述各项试验正常的条件下，方可进行柴油机的运转试验.柴油机系泊试验的运行工况及试验时间，必需严格按试验年夜纲进行，一般柴油机系泊试验时的试验工况及试验时间可参阅表1.
表1
序号
工况特性试验时间/h
扭矩（额定
值的%）
转速（额定
值的%）
高
速
机
中速机低速机
<4413
kW
≥
4413k
W
<1471
kW
≥
1471k
W
1 39 50
2 6
3 6
4 1 1
3 83 73 1 1
4 ≈10080 2~4 4~6 6~8 4~6 6~8
5 倒车（最年
夜扭矩）
柴油机在每一个工况运行过程中，以及在全负荷工况下运行时，应隔一按时间（0.5~1h）丈量并记录燃油、滑油、冷却水、排气的温度、压力等热工参数.
对高速增压柴油机，考虑到其工作寿命较短，故系泊试验的时间，可相应缩短或仅作段时间运行试验.
对中低速柴油机，在负荷试验前应进行各缸的负荷平衡试验.如果柴油机各缸的负荷不均匀，就会使某一缸的负荷过重，造成整台机组的运行不服衡，严重者会造成机组震动加剧等.平衡试验是指根据丈量所得的每个汽缸的示功图或迸发压力，排气温度的不均匀情况，进行比力分析，然后用调整各缸的喷油量和喷油按时来达到新的平衡.
柴油机系泊试验结束后，按试验年夜纲的规定，进行个别部件的检查，通常在热态下翻开曲轴箱盖，直接丈量各个轴承温度，拆开一组至二组主轴承或曲柄轴承，检查轴瓦工作情况，有时尚需装配缸盖，检查活塞与汽缸套的工作情况.最后按规定格式填写试验陈说.
二、轴系及传动设备的系泊试验
在主机进行系泊试验过程中，应同时检验轴系及传动设备的工作情况，主要检验可调螺距螺旋桨和离合器的举
措的灵活性，检查推力轴承、中间轴承、隔舱填料函、尾管轴承的运行情况.一般推力轴承的滑油温度不得超越70℃，中间轴承外表温度不得超越60℃，尾管填料函的外表温度不超越60℃.
检查尾管的润滑和漏泄情况：用油润滑的尾管轴承，不得有漏油现象.水润滑的尾管轴承，在填料函处允许有少量滴水渗漏，这是由于水润滑的尾管填料函，年夜大都采纳浸油麻绳作为填料密封的，若装置太紧造成摩擦力过年夜，容易发热.
多机并车推进装置，为保证能进行单机运行，一般在主机功率输出端安设离合器.系泊试验时，应对离合器进行离合性能试验，丈量离合所需时间，检查指示离合举措的灯光信号装置的正确性和可靠性.离合器把持机构的转换试验，是检查驾驶室集中把持机构与离合器旁边的把持机构相互转换的灵活性，以及这两个把持机构互为联锁的可靠性.
在系泊试验时，可调螺距螺旋桨叶应进行转动把持性能试验，在主机系泊试验的最年夜转速下，把持桨叶转动，从正满角到负满角或从负满角到正满角，测定从开始把持至达到满角所需的时间应不年夜于15s.
在各种运行工况下，进行桨叶工作稳定性检查，桨叶的螺距角至于0°时，其不稳定性摆荡值不应超越±°.
检查螺距角指示器的正确性，即驾驶台及机舱把持台上的螺距指示器与螺旋桨的实际螺距角误差不年夜于±1°.
检查机舱与驾驶台这两套把持系统相互转换的灵活性以及相互联锁的可靠性.
对非机械把持的调距桨把持系统中，所备用的手念头械系统，需进行实际把持效用试验，手动把持系统应灵活轻便.
三、辅机的系泊实验
船舶辅机系泊实验的内容，应根据辅机的工作特性和条件而定.对一些直接服务于主机的辅机及设备随同主机各工况进行试验，检查其工作情况及性能，以能满足主机工作需要为原则.另外一些辅机，如柴油发机电组、汽轮发机电组、空气压缩机、消防泵、输送泵、卫生泵等辅机，自成一个自力系统，不受主机试验工况及航行状态的限制.所以在系泊实验时，可按船舶建造规范或实验年夜纲要求，作满负荷工况性能试验，并提交验收.还有一些辅机，如锚机、舵机、吊艇机等甲板机械，这类辅机必需在航行试验中，才华显示器满负荷工作特性，单为了保证航行实验的平安和顺利进行，必需在系泊试验阶段中做空载或轻负荷试验.现将几种主要辅机的系泊试验分叙如下.
（一）柴油发机电组的试验
柴油发机电组的试验，一般包括启动试验、调速器试
验、发电试验、多台发念头组的并联运行和负载转移试验等.
发机电组所发出的电力有时也很可观，但因供电是在试验条件下进行，以试验检查为主，工况常不稳定，故不能并入电网输出，而是用电阻消耗失落了.经常使用的负载装置为电阻箱或盐水电阻筒，它们都设在码头上，而在机舱内设有调节电阻的装置，用来调节发机电的负荷.
柴油发机电组的试验要求如下：
（1）柴油发机电的启动试验：首先将辅机启动空气瓶充气到工作压力，在空气瓶不弥补空气的情况下，供柴油机从冷态开始连续进行启动，其启动次数应很多于6次，并记录其最小启动压力值.
对用蓄电池启动的柴油机，将启动蓄电池充电到额定电压，在蓄电池不得中途充电的情况下，柴油机从冷态开始连续进行启动，其启动次数应很多于10次.
（2）柴油机极限调速器的效用试验：当柴油机转速达到额定转速的115%，极限调速器发生举措，立即切断燃油供应，使柴油机停车.连续试验两次应正确无误，并记录断油举措时的转速.
（3）柴油机的滑油高压及冷却水高温报警装置，按产物技术条件进行调整.效用试验时，报警器的举措必需准确可靠.
（4）柴油发机电组的负荷试验工况及试验时间可按表2进行.
表2 柴油发机电组的试验负荷及时间
序号发机电负荷/(
%)
试验时间/m
in
序
号
发机电负荷/(
%)
试验时间/m
in
1 20 1/4 3 100 4
2 50 1/4 4 110 1
负荷试验时，应仔细检查机组的运行情况，丈量并记录燃油、滑油、冷却水的温度及压力、排气温度等运行参数.观察直流发机电换向器的花火情况，交流发机电滑环和电刷的工作情况，丈量并记录发机电的电流、电压、功率因数及转速.测定发机电的冷态和retail绝缘电阻值.发机电全负荷试验结束后，需丈量调压器及发机电的温升.
（5）柴油发机电突卸和突加额定负荷试验：发机电在满负荷（或空负荷）运转时，突然将负荷全部卸去（或加上）.对增压柴油机允许分级突加负荷，即先突加60%随即再突加到100%.检查柴油发机电组转速的变动情况和达到稳定所需的时间，其调速灵敏性应符合验船部份认可的出厂指标，或调整到：瞬时调速率小于或即是10%，稳定调速率小于或即是5%，稳按时间小于或即是7%.
（6）多级并联发机电负荷转移试验：多机并联运行前需调发机电发出的电压、频率和相位角，使其相同后合闸并联.并联发电时，应按设计要求需要将长期并联运行的台数分别组合，进行并联运行试验.试验的总负荷和时间可按
表3进行.
表3 试验总负荷和时间
总负荷（额定功率
%）试验时间/m
in
总负荷（额定功率
%）
试验时间/m
in
20 5~10 75 5~10
50 5~10 50 5~10
75 5~10 20 5~10
100 5~10
当负荷在总功率的20%~100%范围内变动时，应能稳定运行.各发机电实际承当的有功功率与按发机电额定功率分配比例的计算值之差，在发机电功率相同时，不应超越发机电有功功率的±10%，当发念头功率不相同时，不应超越最年夜发机电额定有功功率的±10%，也不超越最小发念头额定有功功率的±20%.
并联运行的发机电组，需进行负荷转换试验.将第二台发机电接入与已在额定负荷状态运行的发机电并联，并转移负荷，检查其负荷转移的可靠性.
（二）锚装置的系泊试验
锚装置试验时为了检查设备的装置质量，起锚能力及工作的可靠性.
锚装置是船舶航行平安设施中的重要设备，对其零件的资料和制造质量均应作严格的检查.在检查前，对锚机及锚等重要部件，在船上装置后，必需经过装置完整性检检验收，并应具备产物合格证或检检验收陈说，其中包括锚及链的资料，锚行，垂落试验，拉力试验，成套锚重和整
体装配验收证件等.
锚装置系泊试验的主要有以下内容.
1.锚机空载运转试验
首先将锚机所以滑动部件进行充沛地润滑，然后脱开离合器，进行中速正，倒车空载运转各30min，检查锚机各运转部件的工作情况，电气控制设备各档调速以及电磁制动器的工作可靠性，丈量电念头，控制设备及电阻箱的热态绝缘电阻值.
由于锚机所以得电念头多采纳起重机念头，不能长时间运转，因此在正车试验30min后，必需停车15min以上，才华做倒车运转试验，以免温度升太高.
2.抛锚和起锚试验
抛锚试验时，应先进行机械抛锚，再进行自由抛锚（即依靠锚的自重主要抛出）.抛锚过程中，在锚位入土前应作2—3次急刹车，以检查其刹车效能，然后将锚绞起.在抛锚，起锚试验过程中，应仔细检查：
（1）离合器把持的方便性和刹车装置的可靠性.
（2）锚机各轴承及齿轮的工作情况，减速齿轮箱滑油温度应补年夜于60°
（3）锚链和卸扣通过锚链筒，制链器和链轮时的平稳性，以及锚机和制链器的受振情况
（4）制链器位置的正确性，锚杆拉入链筒以及锚与船舷
或锚穴的贴附情况是否良好.
（5）锚链冲刷装置的工作质量.
（三）舵装置及舵机的系泊试验
在现代船舶中绝年夜大都采纳电力操舵装置.在主把持系统失灵时，科转为人力传动.
舵装置试验，主要是检测舵系，舵机，操舵设备的装置质量，操舵灵活性，轻便性及其工作可靠性.器系泊试验的主要内容有：
（1）检查舵机的传动装置及各零部件装置的正确性.
（2）检查舵角指示器的指示误差，即检查舵扇上的舵角指示器手轮上的舵角指针读数的正确性，即自中间位置向两舷转舵，每隔5°校核一次，其正确性应在1°以内，在正舵（零位）位置时应准确重合.电动指示器舵角读数的偏差应补年夜于正负1°°
（3）校核舵角限位开关的正确性.电气限位器左右舷应各限定在35°°
（4）按设计要求，调整液压舵机液压泵平安阀的起跳压力.（5）检查断电报警、过载报警声光信号装置、舵机、电念头运转指示装置以及舵位指示灯的工作可靠性.
（6）操舵试验：每套控制系统及每套机电组，连续运行不得少于0.5h，以检查舵机的运行情况，并测定电念头在各种操舵工况下的工作参数、运转速度、温升及运
转的平稳性.
连续操舵试验应从0°至左（右）35°，回0°；至右（左）35°，回0°，循环进行，并测定自一舷35°转舵至另一舷35°时，所需的转舵时间，应满足船舶规范要求.
（7）装有人力应急操舵装置的船舶，尚需进行人力操舵试验，检查人力应急操舵工作的可靠性，测定舵从零度位置转至各舷，再由一舷转至另一舷的转舵时间.其所需的转舵时间应满足规范要求.
（8）同时检验由机械操舵转换人力操舵的方便性和可靠性，其转换时间不得超越2min，转换装置必需保证机械操舵在任何舵位失灵时，应急操舵均能在相应位置结合的可能性.
四、船舶管系的串油工艺
船舶管系由管段、设备、仪表等组成一个完整的系统，管段在加工制造以及装置时都有可能污染，附有杂物颗粒，设备的生产、运输和装置时也可能附有杂物，这些有害污物如不清除，在工作中会影响系统的正常工作，随还机械设备，造成不良后果，因此必需加以清除.
在装置前，根据工作性质对管子零件进行水洗、压缩空气吹干等情节工作.对一般的水管系统（除润滑艉管的润滑用的水管系统以外）都不再进行清理工作，单对一些重要
的管系，如采纳液压传动管系的可调螺距螺旋桨、舵机、液压起货机系统，以及要求较高的主、辅机的润滑系统还必需使油在系统内循环，循环油中携带的杂质通过设在系统中的滤器消除失落，这样一个工艺过程就是串油工艺.
串油时应被选用与工作时油性相同的油，一般选择稍低于工作油的粘度，并将油加热到40℃~45℃进行循环.串油时应当顺油的循环方向用木锤敲打管壁四周，特别是管子弯曲处和焊接部位，以促使附着在管壁内部的杂质加速被清洗带走.在串油清洗过程中还要间断地停止和开动循环油泵，系统中的截止阀也要间断的开年夜开小，以便增进管内流体发生摆荡，加速清洗效率.
为了提高清洗效果，呵护重要设备，串油可分为几次进行，对要求较高的，例如调距桨液压系统管系可分为3次进行.第一次串油时采纳外接油泵打清洗用循环油，并将平安阀、溢流阀、螺距控制器等接上软管旁路，使串油不经过上述设备.在第二次串油时，仅将螺距控制器旁路，采纳系统的油泵对整个系统进行串油.第三次在系统全部无旁路的情况下串油，对要求低一点的可采纳两次串油，例如柴油机的润滑油管系，第一次串油时，把柴油机进出油管路短路，使串油不经过柴油机，第二次串油时，去失落柴油机进出油管间的短路旁通管，进行全体串油工作.采纳旁路的目的是使脏油欠亨过设备，以呵护设备.
对串油管系，装置前必需吹洗干净，需要时可以采纳酸洗除锈.系统中的油箱等储油设备应当用布擦干净，并经验收合格，方能加油.第一次清洗开泵10min~20min后即要停泵，对所有的液压油过滤器进行清洗，并更换滤网，以后可以0.5h~1h清洗一次，检查、换新滤网等工作，随着清洁度的提高，可每隔2h清洗一次滤器，更换滤网一次.经常使用滤网资料为120目~200目.
在串油的过程中要经常注意观察滤器前后的真空表和压力表，吸入真个最年夜真空度不得超越0.05MPa，经过滤器后的压力降不得超越0.05MPa，如果上述的真空度及压降超越规定值，不论串油时间长短，则应清洗滤器和更换滤网.
每次更换滤网，均须记录运行时间，并剪下50mm正方块钉在木板上，以便检查比力清洁度.
第一次串油比力清洁后，应当清洗滤器，更换滤网，再继续运行2h，如清洁度不变则认为合格，第一次串油结束.第二次、第三次串油方法与第一次相同，但最后一次串油结束后，应取油样，并交化验室化验，一般要求机械杂质重量比不年夜于0.03%.
试验结果应向厂检人员和船东代表交验，文件应作为交货文件处置.
五、动力系统的系泊试验
动力系统主要包括主、辅机的冷却系统，滑有系统，
燃油系统，进、排气系统以及压缩空气系统等.
动力系统在运行工作试验前，应全面检查其装置正确性和完整性，并根据各系统的工作特性用 1.25倍于工作压力的试验压力，进行水压或油压密封性试验，在此压力下坚持min，压力降不得超越5%，然后将试验压力降到工作压力，检查各连接接头的密封情况.
在夏季气温很低的情况下进行水压试验，机舱应采用加温办法，试验结束后必需将水排尽，以免冻裂管子或破坏接头的密封质量.有时也允许采纳与水压试验压力相同的空气进行密封性试验.此时，除根据管路上的压力表的压力降来判断系统的密封情况外，还可用肥皂液涂于各个接头处，以检查管子接头和与阀件接头处的泄漏情况.由于空气与液体的性质分歧很年夜，所以管路系统若用空气进行密封性试验时，对管子的装置质量要求更为严格.
动力系统在系泊试验过程中，除需满足主机试验工况要求以外，尚需根据各系统的工作特性和技术要求进行效果试验.试验时，应仔细检查系统中各个泵及电念头的工作情况，各运动部件应无敲击、发热等异常现象.主要泵和备用泵的转换灵活可靠.详细记录泵的转世、出口压力、电念头的启动和运转时的工作电流、电压等工作参数.试验结束后，应检测电念头及其控制设备的热态绝缘电阻，不得小于1MΩ.对油水分离机，经试验后尚需取样进行分析，以检
查其分离效果.为了提高滑油的分离效果，一般在滑油进入分离机之前，预先使滑油通过加热器加热到60℃左右.空气压缩机及空压系统的运行试验，首先是由各空气压缩机进行充沛试验，试验时全部空压机同时向主机启动空气瓶充气，丈量气瓶充气至工作压力所需时间.
空气瓶平安阀开启压力应调整在不年夜于工作压力的1.1倍，而空气压缩机的平安阀开启压力可略低于空气平安阀的开启压力.
压缩空气系统（包括空气瓶）的气密试验，是系统在工作压力下至少坚持24h，其压力降应不年夜于3%，的工作压力.
对空压机的自动启动和停车装置，需进行效果试验.即当气瓶充气到工作压力时，空气压缩机应能自动停机，而当气瓶内的气压下降到最小启动压力时，应能自动启动进行充气，其举措必需正确可靠.
第三节航行试验
动力装置的航行试验室船舶处于航行状态下，全面检验船舶动力装置各部份的质量，运转性能及其可靠性，确定船舶在各种航线工况下的航速、推进装置的工作时燃油消耗率等动力装置的性能指标.同时还要配合其他部份测定船舶的把持性能、灵活性能、航向的稳定性以及对规定航区的适应性等.
试验时，应当按设计航行区域和试验内容选择试验地址.对特种船舶还要进行特殊试验.内河船舶一般在内河即可满足试验要求，仅某些项目要到近海试验，而远洋船泊一般在近海进行一部份基本试验后，再进行在分歧载重下远航，对有武备的特殊船舶要在规定的试验靶区进行武备的试验.
试验时不单应被选择海区，而且还要选择规定的海况下进行.例如船的航速等一般规定蒲氏3级风以下海浪不超越2级，且潮水平稳，某些船舶更要求在超越某风速和浪级下进行抗风浪试验，这种特殊性的试验往往在实船应用时作记录，验证船舶及动力装置在风浪下运行的能力.
一、航行试验前的准备工作
由于试验时可能会遇到风浪及其他恶劣的环境条件，因此在返航前，必需将系泊试验中呈现的各种缺陷，全部消除完毕.保证主、辅机械、管路系统及各种装置的工作可行性.
在航行试验以前，必需携带足够的燃料、滑油和海水等生活用品，并对燃油的品质应进行测定，滑油质量亦应符合技术要求规定.
详细记录各舱载荷情况，准确丈量船舶的首、中、尾及两舷的吃水，坚持船舶在规定吃水的范围内，并尽可能达到纵横倾平衡.。