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船舶检验知识第1章船舶检验的基础知识
1.1船舶检验的产生中国造船业与水运业历史悠久在距今7000年前的新石器时代已在天然河流上广泛使用独木舟和排筏公元前16世纪到公元前11世纪出现木板船随着古代造船、水运业的发展早期的船舶检验应运而生西周时期周武王设立了主管舟船的管吏(__)称为”舟牧”并建立了“五覆五反”的舟船检验制度《礼记·月令》载“命舟牧覆舟,五覆五反,乃告舟备,具于天子焉,天子始乘舟”当然,这只是船舶检验萌芽到清朝顺治初年1644—1661朝廷对漕船修造与检验制度进一步作出规定船舶主尺度已有一定规定,所用物料也有定额的要求,验船收船舶有“九验之法”其法曰“一验木、二验板、三验底、四验梁、五验栈、六验钉、七验缝、八验_、九验头艄”,并有具体的检验标准和技术要求又议准“吃水尺寸刊明栈板之上,俾益查验”___成立后,从1951年开始筹备至1956年8月,正式成立国家船舶登记局;1958年6月1日___批准船舶登记局改名“国家船检局”1963年,___颁布《中华人民___船舶检验局章程》章程明确规定船检局的性质、任务、机构体制、职权范围等事项(以上资料引自《中国船舶检验史》)由于船舶是大型的高价值的且有较高安全要求的和活动范围较大的产品其质量水平直接影响船东、托运的顾客、保险商、航行区域社会各方面的利益,因此各方面都很关心船舶的质量和质量检验的有效性因而,在最早的第一方检验的基础上,逐步产生了由船东代表实施的第二方检验和由合同约定的第三方实施的检验今天,由__规定实施的检验均属于第三方检验我国现行船检队伍有三个系统管理交通运输船舶的中国船级社、各省市地方船检(归__通部管理)、管理渔业船舶的全国渔船检验系统(归口农业部管理)
1.2船舶检验的依据和宗旨船舶检验的依据___1993年109号令颁布《中华人民___船舶和海上设施检验条例》以下简称《船检条例》规定船检的宗旨有二个一是保证船舶具备安全航行和作业的技术条件,确保船舶和人民生命财产的安全;二是保证水域不受船舶污染船检工作具有技术监督和技术服务双重性在____市场经济条件下,船检还有另一个重要作用保证市场的公平竟争按规范建造和营运与不按规范建造和营运,成本上显然是有区别的低质量船舶投入航运市场实质是就是不正当竟争
1.3船舶检验的对象和检验分类《船检条例》规定“条例适用于
(一)在中华人民___登记或者将在中华人民___登记的船舶(以下简称中国籍船舶);
(二)根据本条例或者国家有关规定申请检验的外国籍船舶;
(三)在中华人民___沿海水域内设置或者将在中华人民___沿海水域内设置的海上设施(以下简称海上设施);
(四)在中华人民___登记的企业法人所拥有的船运货物集装箱(以下简称集装箱)”《船检条例》又规定“中国籍船舶所使用的有关海上交通安全的和防止水域环境污染的重要设备、部件和材料,须经船舶检验机构按照有关规定检验”因此,船舶检验的对象是船舶、海上设施、船用集装箱及船用产品按《船检条例》规定“船舶,是指各类排水或者非排水船、艇、水上飞机、潜水器和__式平台海上设施,是指水上水下各种固定或者浮动建筑、装置和固定平台沿海水域,是指中华人民___沿海的港口、内水和领海以及国家管辖的一切其他海域”《船检条例》还规定“除从事国际航行的渔业辅助船舶依照本条例进行检验外,其他渔业船舶的检验,由___渔业主管部门另行规定”“海上设施中的海上石油天然气生产设施的检验,由___石油主管部门会同___交通主管部门另行规定”“下列船舶不适用本条例
(一)军用__、公安船艇和体育运动船艇;
(二)按照船舶登记规定,不需要登记的船舶”即上述船舶和设施不属于船舶检验的对象船舶检验按检验性质可分为法定检验、入级检验、__检验等法定检验是指根据本国__颁布的船舶检验规定、规范或接受的国际公约的要求进行的检验,属于强制性的检验即船舶和船用产品经检验合格后,发给证书才准航行和使用(按照《湖北省水路交通管理条例》(省人大1997年9月通过)规定,凡从事船舶修造地方船厂,必须经过我省船检部门认可后,才能从事船舶修造业务2005年,____编制委员会办公室9号文件下发后,将船舶建造行业监督管理职能明确给予了国防科工部门因此下一步,船厂生产许可证发放由省国防科工办负责)目前内河船舶的构造、稳性、载重线、乘客定额、吨位丈量以及救生、消防、航行设备、__设备、起货设备、防污染等方面的检验都属于法定检验范畴我省船检部门从事的船舶检验都是法定检验入级检验是由于船舶与货物保险、船舶租赁、买卖的需要而生产和在国际上已有两百多年历史,船级社检验合格后由船级社发证证书,授予船级符号,并登入船级社出版的船名录我国有中国船级社(简称CCS)__检验是指以第三者(____)的身份对某种情况进行鉴定认可,出具证明的一种检验如船舶发生海损、机损事故后,受海事部门、船方或保险公司的申请,进行事故原因分析,判定损坏范围,进行修复估计等出具__检验报告船检部门出具的__检验报告可作为交接计费、索赔或产品技术鉴定的有效凭证我省制定了《湖北省海损、机损检验和__检验须知》(鄂船检
[1992]06号),明确了海损、机损事故的受理、检验工作程序
1.4船舶检验的种类按照___颁布的《船检条例》规定,船舶法定检验分为建造时初次检验、营运中定期检验在《中华人民___船舶和海上设施法定检验技术规则》
(2004)(以下简称《内法规》)明确规定,船舶建造时进行建造检验(初次检验);营运检验分为年度检验、中间检验、特别(换证)检验、附加(临时)检验四种根据《内河船舶法定检验技术规则》
(2004)第1篇第2章规定,有关检验类型各自的定义如下初次检验---在船舶投入营运以及第一次对船舶颁发证书之前,对与某一特定证书有关的所有项目进行一次完整的检查,以保证这些项目符合有关要求并且能满足船舶预定的营运业务年度检验----对与特定证书有关项目进行总的检查以确保其处于良好状态,并且符合船舶预定的营运业务中间检验---对与特定证书指定项目进行检验以确保其处于良好状态,并且符合船舶预定的营运业务换证检验(特别检验)----在船舶证书到期之前,对与特定证书指定项目进行检验以确保其处于良好状态,并颁发一张新证书(注营运检验规程中关于特别检验、中间、年度检验定义如下中间、年度检验是定期对船体、轮机、电气及其它设备进行检查和了解使用情况其目的在于查明船舶是否能继续安全航行特别检验是定期对船体、轮机、电气及其它设备进行全面和详细的检查,其目的在于查明各部分的蚀(磨)耗及损坏程度,确定能否安全舫航行和作业的技术条件)附加检验(临时检验)---在因调查而进行的修复之后或进行了任何重要修理或更新之后,或因下列情况之一,根据具体情况进行一次普遍或部分检验
(1)因发生事故,影响船舶适航性能者;
(2)改变船舶证书所限定的用途或者航区者;
(3)法定证书失效者;
(4)船舶所有人或经营者的变更及船名或船籍港的变更时;
(5)涉及船舶安全的修理或改装船底外部检查(坞内检验)---对船舶水下部分和有关项目进行的检查以确保其处于良好状态,并且符合船舶预定的营运业务船底外部检查一般结合中间检验和特别检验从我个人理解,船舶检验与船舶登记的先后关系先登记后进行检验因为船舶开始建造,就可发__临时登记证书1.5船舶检验的工作程序按《船检条例》和《湖北省船检工作程序》的规定检验工作程序为菅运检验船东申请-现场检验-发证;建造检验船东(船厂)申请-审图-现场检验-发证船东的申请一般为书面的,也可以先是口头的(如__)但最后,必须是书面的(签字确认)(按照国家行政许可法规定,船舶检验属于行政许可船东向船检部门申请检验,船检部门必须受理,并进行受理条件审查,如符合检验条件,就按规定时限实施检验,但并不意味着必须发证如发现存在严重问题,就不应发证,只要给予检验整改通知书)
1.6船检管理船舶检验是受国际海事公约和国际惯例影响的全球性业务,具有较强的政策性和技术性法定检验是__管理水运的一项重要职责原来我国船检体制为国家船检局与中国船级社合设“局社一家”,负责全国船检机构的行业管理_____,船检体制__,实行“局社分家”,成立国家船检局(承担船检行业管理职能)和中国船级社(承担船舶入级及法定检验职能两者仍在一起办公)1998年,国家港监、船检体制__,国家船检局与国家港监局合并成立中国海事局中国船级社现为交通部直管事业单位,实行企业化管理为加强船检行业管理,交通部设立了__、天津、广州、武汉、大连五个船检管理处近几年开展了对船检机构的资质认可、验船人员适任考试两个认可,强制推行《船检质量管理体系》我省为B类检验资质(注从今年开始,国家实施注册验船师制度,由交通部、人事部、农业部共同颁布《注册验船师制度》.其主要精神实行执业资格制度类似注册监理工程师制度对社会开放考试由各省市船检机构或中国船级社负责向船检管理机构申请注册)“谁检验、谁负责、谁发证”是船检行业普遍实施的责任制原则为加强船舶检验工作责任制管理,2002年,交通部专门制定__了《船舶检验机构和验船工作过错责任追究规定》(交海发
[2002]145号),它将检验工作过错分一般工作过错、严重工作过错、重大工作过错三大类,并规定了不同处罚规定2001年,我省制定了《湖北省验船人员工作过错责任追究规定》(鄂港监
[2001]87号),针对验船人员工作过错制定了相关规定第二章内河船舶检验规范简介船舶规范是船舶检验机构颁布的有关船舶、海上设施及船用产品的各种规章、规范、规则、规程的总称是船舶、海上设施及船用产品的性能、构造、系统、装置、设备、材料和防止海洋污染等安全质量方面的综合技术规定,也是船舶、海上设施及船用产品设计、建造和检验的重要依据2.1我国现行船舶检验规范体系交通部海事局或中华人民___船检局颁布或承认和各种规范是船舶或海上设施有关构造、性能、系统、装置、设备、材料等安全质量方面的综合性技术规定,是船舶和海上设施设计、建造、修理和检验的重要依据我国现行的内河船舶规范体系是法宝和入级规范配套的体系,其基本构成如下
1、检验规范、规则主要有海事局或船检局颁布的各种规定和规则等现行的内河船舶法定检验的主要规范是《中华人民___船舶和海上设施法定检验技术规则》
(2004)同时,交通部海事局发文,承认和接受中国船级社CCS有关规范,如《内河船舶入级与建造规范》
(2004)等
2、检验规程主要是船检局为明确法定检验范围、内容、和技术要求而制定的《内河船舶营运检验规程》、内河船舶建造检验规程》和《内河小型船舶建造检验规程》等
3、检验指导性技术文件是指部海事局或船检局颁布的各种船检须知和指导性文件,除另有规定外,技术文件均非强制性的如《船长5—10米内河钢质船稳性计算指南》等特别强调,对规范的免除或等效,均须按照交通部海事局有关规定程序进行报批,验船机构和验船人员无权擅自处理2.2现行内河船舶主要检验技术规范简介2.2.1《内河船舶法定检验技术规则》
(2004)(以下简称《内法规》,2004年3月1日起执行《内法规》共分总则;第一篇检验与发证;第二篇内河航区分级;第三篇构造;第四篇吨位丈量;第五篇载重线;第六篇稳性;第七篇消防;第八篇救生设备;第九篇无线电设备、第十篇航行设备;第十一篇__设备;第十二篇防止船舶造成污染结构和设备;第十三篇乘客定额及舱室设备等共13篇《内法规》是内河船舶法定检验的最基础性规范、规程,是内河船舶各项法定检验和法定证书签发的主要技术及法规依据2005年,交通部海事为川江及__库区船舶专门__了《法规》补充规定与现行《内法规》配套的是中国船级社《钢质内河入级与建造规范》
(2001)及修改通报2.2.2《内河营运船舶检验规程》系原国家船检局船技监字
[1993]529号颁布,1993年10月15日颁布施行,明确了内河营运船舶技术监督检验的范围、内容和要求如检验间隔期等钢质机动客渡船年度检验间隔期为一年,中间检验间隔期为2年,特别检验间隔期为6年内河船舶检验分隔期表
(2004)船舶种类第一次第二次第三次以后各次钢质自航客船、客货船、汽车渡船、油船换证检验中间检验年度检验631621621421以上未包括的所有钢质自航船换证检验中间检验年度检验631631631421油驳油趸船换证检验中间检验年度检验842842421421非自航工程船换证检验中间检验年度检验84—84282—421趸船、以上未包括的所有钢质非自航船换证检验中间检验年度检验84—84282—62—2.2.3《内河小型船舶建造检验规程》原国家船检局
(87)船规字第305号公布,适用船长30米以下钢质船、40米以下钢丝网水泥船的建造检验《内河小型船舶建造检验规程》分第一章总则;第二章船舶开工前和原材料的检验;第三章船体装配及焊接的检验;第四章钢丝网水泥船的检验;第五章舵装置和锚泊、系泊设备的检验;第六章轮机装置的检验;第七章电气设备的检验;第八章救生设备的检验;第九章消防设备的检验;第十章航行、__设备的检验;第十一章船舶稳性的检验;第十二章载重线的检验;第十三章船舶吨位丈量;第十四章客船舱室设备的检验及乘客定额的核定;第十五章船厂质量证明书的提交及船舶证书的签发等共15章此外,适用船长30米以上建造检验的规程为《内河船舶建造检验规程》2.2.4《内河小型船舶建造规范》
(2006)《内河小型船舶建造规范》2006年3月1日生效适用于内河船长大于5米但小于20米的普通民用船舶共分7章第1章,通则;第2章检验与发证;第3章钢质船舶船体结构;第4章纤维增强塑料船舶船体结构;第5章轮机;第六章电气设备;第7章设备部海事局还将__《内河小型船舶法定检验技术规则》(目前尚未正式__)《内河小型船舶建造规范》不适用高速船、木质船、柴油挂桨机船、渔船、帆船等第三章内河船舶检验证书简介3.1内河船舶检验证书簿简介目前,按照《内河船舶法定检验技术规则》规定,内河船舶检验证书分为Z__-1证书簿、Z__-2证书簿、Z__-3证书簿三种使用的是1999年版证书船检证书格式由交通部海事局制定空白证书纸也由交通部编一印刷,证书纸上均印有编码空白证书分为有国徽(适用各种证书页)、无国徽(适用证书资料页)Z__-1证书簿适用于船长30米以上的自航船和主机单机功率220KW以上(或主机总额定功率440KW)的船舶Z__-2证书簿适用于船长10米及以上至30米、主机单机功率220KW及以下的自航船和船长10米以上的非自航船舶Z__-3证书簿船长10米以下、小功率的船舶(为单页式)船舶应取得船检部门签发的《船舶检验证书簿》,该簿内载有与船舶有关的证书
1、船舶吨位证书船检部门根据《内法规》进行丈量、检定并签发的吨位证书一般__有效
2、内河船舶载重线证书船检部门根据《内法规》进行检定并签发的,一般签发__证书(指一个特检周期,如货船5年)每年营运检验时,应在证书反面签证栏进行年度签署,否则视为过期无效证书
3、船舶适航证书船舶检验部门对船舶检验合格后签发的证书该证书的有并行期一般为一年(驳船有效期可为2年),到期时可延期1个月到3个月(证书反面签证栏签署)
4、乘客定额证书船检部门根据船舶乘客定额与舱室设备规范核定并签发的,规定船舶允许载客人数《乘客定额证书》一般__有效(补充知识在船检规范上,把载客12人以上船称为“客船“,把非客船称为货船交通部文件规定,1周岁及以上儿童就算一个乘客,船舶一般应按乘客总数5%加配儿童救生衣)
5、内河船舶防止油污染证书《内河船舶法定检验技术规则》规定,22KW及以上船舶须持有船检部门核发的《内河船舶防止油污染证书》,该证书一般发__证书年度检验后应在证书反面进行签署其它小船允许设置污油水柜,在岸上处理此外,船检证书中还有《内河船舶装运危险货物适装/推(拖)证书》、《内河船舶散装运输危险化学品适装证书》、《内河船舶散装液化气体适装证书》、《内河船舶高速船安全证书》(内河高速船代替适航证书)、《内河船舶防止生活污水污染证书》、《川江及__库区船舶航行证书》、《免除证书》等(补充知识
(1)内河高速船判定标准,船长5m至15m,其最大航速V≥
3.7Δ
0.1667米/秒,且V≥18千米/秒的船舶)附:Z__-1/Z__-2证书填写说明(抄录部海事局内河船舶检验证书填写说明)封面编号为发放(换发)该证书薄时的检验编号检验编号为每次检验工作唯一,详见海事局检验编号授予办法船名船舶所有权登记证书上的船名应与船舶实际船名称相一致,不应填写船名的习惯称呼,亦不得使用已登记注册的其他船的船名船籍港船舶按照《中华人民___船舶登记条例》由港监部门登记注册的港口即船舶所有权登记证书上的船籍港船检登记号由船检机构授予的登记号,每船一个2000年1月1号后,为海事局登记号,每船一个,一旦授予,终身不变详见海事局登记号授予办法总吨位根据内河船舶吨位证书上的总吨位数填写,数字应为整数净吨位根据内河船舶吨位证书上的净吨位数填写,数字应为整数发证单位为发放(换发)该证书薄的检验单位名称发证日期为发放(换发)该证书薄时的时间封面须在发证日期处盖发证单体红色__及钢印,证书簿内的技术资料所有页在一起,及单体红色__在边缘处盖章(视同骑缝章)Z__-1/Z__-2适航证书检验签证栏用途及填写说明用于
①展期检验;
②在证书有效期内进行的各种检验;检验种类;填写检验的具体名称编号为签证机关的工作管理编号,每次签证时都应有一新的编号如200643001001等记事填写检验结果、遗留项目及限制条件等船检部门认为应记录的事项如限制夜航、限风等级等验船师签证的具体验船师日期签证日期,加盖发证机关签证章Z__-3证书填写说明
(1)封面同Z__-1
(2)封底封底是用于贴照片的,照片贴妥后,在正面的发证机关和发证日期上连同照片一起加盖钢印,同时注明照片拍摄时间
(3)内页船舶用途按船舶用途写航行区域除注明航区及急流航段外,还应注明航行水域名称干舷指核定的满载吃水情况下的载重水线至干舷甲板(包括甲板厚度)的最小垂直距离乘客定额填写乘客人数救生设备填写船上所用救生设备的具体名称、定员、数量等消防设备填写船上所用消防设备的具体名称、规格、数量等锚泊设备填写船上所用锚泊设备的具体名称、规格、数量等__设备填写船上所用__设备的具体名称、规格、数量等持桨/齿轮箱型号填写证书或铭牌上的型号记事填写船体、轮机、电气、无线电设备部分船检部门认为需记载的项目检验签证栏具体要求同Z__-1适航证书3.2船舶检验证书失效条件船舶检验证书在下列任一情况下即作为失效(已写在船舶检验证书簿第二页中)1)证书有效期届满,未按规定进行有关的检验;2)发生影响航行安全的机、海损事故;3)未经船检部门审批和检验,船舶改建使其结构、性能变化(指私自改建等)4)船舶实际装载和营运条件与证书规定不符,或限期完成的项目没有按期执行(注指船舶超载、货船载客、超越航区,或船舶主要设备丢失、损坏后不修复,以及遗留项目未在规定时间内整改完成等情形下,船检证书自然失效)3.3船检登记号根据交通部海事局规定,船检登记号一经授予,终身不变船检登记号均由省级船检机构和中国船级社代表交通部海事局授予船检登记号一般由十二位组成如19__G4300208,19__表示船舶的建造完工年,4300表示湖北省代号,208表示流水号,字母G为纠错码船检登记号由各市船检所向省处申请各县(市)检验船舶登记号逐级申请,由省处授予第4章相关工作规定简介4.1关于《老旧运输船舶管理规定》简介2001年4月,交通部颁布《老旧运输船舶管理规定》(简称部2号令)2001年5月1日开始执行,主要目的是保证船舶安全和从政策上限制老龄船,促进船舶更新
(1)2号令还制定了不同类别老旧河船强制报废年限如船龄在10年以上的内河客渡船属于二类老旧河船到达30年以上的应强制报废.
(2)2号令规定,对达到特别定期检验年限船舶,要求每年进行特别定期检验内河客渡船特别定期检验船龄为24年.对达到强制报废的船舶禁止检验禁止使用已经报废的船舶从事水路运输,禁止使用报废船舶的设备及其它零部件拼装运输船舶船舶的船龄原则上以船舶登记证书确定的年限为准3囤船、工程船、仅限于港区内航行港作船、供水船等不适用这个规定第5章轮机基础知识5.1柴油机的基本知识柴油机是一种以柴油为燃料,直接在机器内部燃烧,并把燃料燃烧时所放出的热能转变为机械功的热力发动机由于它在的燃料直接在机器内部燃烧,所以也称为内燃机汽油机也是内燃机中的一种柴油机与汽油机的主要区别在于燃料送入方式不同汽油机燃料在进入气缸前汽化与空气混合被吸入气缸中柴油机柴油在气缸内混合成油气;两者点火方式不同,汽油机是利用电火花塞来点燃气缸中汽油与空气的混合气体,柴油机的燃料不是靠外界点火源点火,而是利用气缸内本身的高压高温下自己发火燃料的柴油机与其它类型的机器相比,具有下列优越特性具有较高的经济性;机型较多,可供各种类型船舶选用;结构紧凑,重量轻、体积小;机动性好、操作方便,安全可靠等汽油机因__较高且功率较小,多在小艇上使用老虎到安全性,汽油机仅允许作为舷外挂机,不允许作为座舱机使用5.1.1柴油机分类船用柴油机按工作循环分为四冲程柴油机、二冲程柴油机一般中高速柴油机均为四冲程柴油机低速柴油机通常为二冲程机所谓四冲程柴油机,就是指活塞在气缸中来回共四次即曲轴转二周完成二个工作循环的柴油机一个工作循环通常包括进气、压缩、膨胀、排气这四个过程二冲程式柴油机同样由进气、压缩、膨胀、排气这四个过程组成一个工作遁环,只是活塞是在二个行程中完成的通常按转速分为低速柴油机-----曲轴转速低于500转/分;中速柴油机---曲轴转速500--1000转/分;高速柴油机----曲轴转速高于1000转/分;内河小船通常采用是高速柴油机如S195型柴油机就是单缸四冲程柴油机,气缸直径95mm活塞行程115mm额定转速2000转/分,
7.35千瓦(KW)额定功率是指在基准环境条件下__运转所发出的最大有效功率额定功率对应的转速就是额定转速,船用柴油机名牌上所标示的额定功率就是持续运转功率单位一般为千瓦(KW)四冲程柴油机的主要组成部分固定部件如机座、机体、主轴承、气缸套、气缸盖等;运转部件活塞连杆组件、曲轴等;系统进排气配气系统、燃油系统等此外,还有润滑、冷却、起动、调速、操作控制系统等国产船用柴油机型号国产柴油机型号由数字和汉语拼音字母组成,它能反映出该柴油机的主要结构、性能及用途
1、中小型柴油机如SE350ZDC柴油机例如6250ZC为6缸四冲程250mm缸径,增压,船用右机8E350ZDC为8缸,二冲程,350mm缸径,增压,可倒转,船用右机中小型机的型号含义亦有例外情况,即有些企业对机器特征符号有自定的表示方法,届时还以产品说明书为准5.1.2柴油机的基本结构柴油机的基本结构如图l-1所示,柴油机要按前述工作原理工作,必须包括以下部件、系统和装置
(一)固定部件主要由气缸盖
1、气缸套
3、机体
10、机座
8、主轴承9等构成柴油机本体和运动件的支承,并和有关运动部件配合构成柴油机的工作空间
(二)运动部件主要由活塞
2、活塞销
4、连杆
5、连杆螺栓
6、曲轴7等组成它们与固定部件配合完成空气压缩及热能到机械能的转换
(三)配气系统它包括进气系统和排气系统进气系统主要由空气滤清器、进气管件、气缸盖内的进气道、进气阀
16、气阀弹簧
20、摇臂
15、顶杆
13、凸轮轴11和凸轮轴传动机构等所组成,用来在规定的时间内向气缸内充入足够的新鲜空气排气系统主要由排气阀
19、气阀弹簧
20、摇臂
15、顶杆
13、凸轮轴11和传动机构以及排气管、排气消音器等组成用来在规定时间内将气缸内作功后的废气排入大气
(四)燃油系统图1-l柴油机的基本结构组成l-气缸盖;2-活塞;3-气缸套;4-心活塞销;5-连杆;6-连杆螺栓;7-曲轴;8-机座;9-主轴承;10-机体;11-凸轮轴;12-喷油泵;13-顶杆;14-进气管;15-摇臂;16-过气阀;17-高压油管;18-喷油器;19-排气阀;20-气阀弹簧;21-排气管它包括供应和喷射两个系统前者由日用油柜、燃油滤清器,输油泵等组成,后者由喷油泵12,高压油管17和喷油器18组成其功用是供给柴油机燃烧作功所需的燃油
(五)润滑系统主要作用是润滑摩擦表面,以减少机件的磨损,延长使用寿命,降低摩擦功率损失,提高机械效率
(六)冷却系统主要作用是维持柴油机受热零部件在合适的温度状态下工作
(七)起动系统柴油机本身无自行起动能力起动系统的任务就是使柴油机从停车状态发动起来
(八)调速装置调速装置的作用是使柴油机能按外界阻力矩的变化而自动改变喷油泵的喷油量,从而使柴油机在选定转速下稳定运转以上部件、系统和装置组成一台柴油机此外,船舶柴油机还设有换向装置,并将起动、调速、换向和停车集中控制组成操纵系统多数柴油机还设有增压系统,用于进一步提高柴油机作功能力5.1.3四冲程柴油机的工作原理若柴油机工作循环的五个过程是通过四个冲程(即曲轴回转两周)来完成的,这种柴油机就叫四冲程柴油机图1-3中的四个简图分别表示柴油机工作循环五个过程进行的情况以及活塞、曲轴、气阀等部件的有关动作位置图1-3四冲程柴油机工作原理第一冲程——进气冲程这一冲程的任务是使气缸内充满新鲜空气(如图1-3a)所示)活塞由上止点下行,进气阀a已打开,由于气缸容积不断增大,缸内压力下降,依靠气缸内外的气压差作用,新鲜空气通过进气阀被吸入气缸由于受流阻等影响,在进气过程的大部分时间里,气缸内压力低于大气压力,到下止点时,缸内气压约为
0.08MPa~
0.095MPa(
0.8kgf/cm2~
0.95kgf/cm2),温度约为30℃~70℃这时,排气阀和喷油器均关闭着为了使柴油机作功更完善,必须在进气过程尽可能多吸入新鲜空气为此,整个进气过程是超过曲柄转角180°的,(如图1-3a)曲柄位于点1时进气阀已打开,曲柄位于点2时进气阀才关闭进气阀开启始点至上止点的曲柄转角叫做进气提前角下止点到进气阀关闭位置的曲柄转角叫做进气延迟角整个进气过程所占的总角度(图中阴影线所示的角度)约为220°~250°曲柄转角进气热力过程变化见图a)中1—2曲线第二冲程——压缩冲程这一冲程的任务是压缩第一冲程吸入的空气,提高空气的温度与压力,为柴油机燃烧及膨胀作功创造条件活塞从下止点向上运动,自进气阀a关闭(曲柄到达点2)开始压缩,一直到活塞到达上止点(曲柄到达点3)为止活塞上行,气缸容积减少,缸内气体压力和温度随之升高,到达压缩终点时,压力增高到3MPa~6MPa(约30kgf/cm2~60kgf/cm2),温度升至600℃~700℃(柴油的自燃温度为270℃左右)通常压缩终了的气体压力和温度分别用PC和tC表示四冲程机压缩过程所占的总角度约为140°~160°曲柄转角,压缩热力过程变化如图1-__)2—3曲线第三冲程——燃烧和膨胀冲程这一冲程的任务是完成两次能量转换在活塞到达上止点前,燃油经喷油器C以雾状喷入气缸的高温高压空气中,并与其混合,在上止点附近自燃,由于燃油强烈燃烧,使气缸内气体温度迅速上升到1400℃~1800℃或更高些,压力增加至5MPa~8Mpa,甚至13MPa以上燃烧产生的最高压力称最高爆发压力,用Pz表示,最高温度用tz表示高温高压燃气(即工质)膨胀推动活塞下行作功在上止点后的某一时刻(曲柄位于点4)燃烧基本结束,燃气继续膨胀,到排气阀b在下止点前点5开启时膨胀过程结束膨胀终了时气缸内气体压力pb约为
0.25MPa~
0.45MPa,温度tb约为600℃~700℃四冲程机燃烧膨胀过程所占的总角度;约为130°~160°曲柄转角热力过程变化如图1-3c)3—4—5曲线第四冲程——排气冲程这一冲程的任务是将作功后的废气排出气缸外,为下一循环新鲜空气的进入提供条件这一阶段,要求废气排得越干净越好,所以与进气阀启闭一样,排气阀也是提前开启,延迟关闭排气阀b开启时,活塞尚在下行,废气靠气缸内外压力差进行自由排气从排气阀开启到下止点的曲柄转角叫做排气提前角当活塞从下止点上行时,废气被活塞推出气缸,此时排气过程是在略高于大气压力(约
1.05~
1.1大气压),且在压力基本不变的情况下进行的排气阀一直延迟到活塞到达上止点之后(曲柄位于点6)才关闭,这样可利用气流的惯性作用,继续排出一些废气上止点到排气阀关闭位置的曲柄转角叫做排气延迟角四冲程机排气冲程所占的总角度约为210°~240°曲柄转角其热力过程变化如图l-3d)5-6曲线柴油机经过上述四个冲程,完成了一个工作循环活塞继续运动,另一个新的循环又按同样顺序重复进行,连续不断,使柴油机持续运转柴油机的工况与特性柴油机的工况所谓柴油机工况是指柴油机的工作状况或运行状况,如转速的高低、负荷的大小等概括起来,可以归纳为以下三类
(1)要求柴油机的转速n始终不变或变化很小,而负荷可根据需要从零变化到最大柴油机带动发电机工作时,按这种工况工作
(2)要求柴油机的负荷和转速都能在一定的范围内变化,而它们之间的变化有一定的规律柴油机作主机带动螺旋桨工作时按此工况工作
(3)柴油机的负荷及转速都可以在较大的范围内各自任意变化,它们之间没有相互的依赖关系如船上用来带动应急空气压缩机或应急消防泵的柴油机以及陆上的车用柴油机都是属于这种工况柴油机的特性柴油机的主要性能指标和工作参数随工况而变化的规律叫柴油机的特性表征柴油机性能的有效指标主要有平均有效压力pe、有效功率Pe、有效转矩Me、有效耗油率ge、有效热效率ηe等表征柴油机运行状态的工作参数主要有转速n、进气压力pa、增压压力pk、最高爆发压力pz、排气温度tr、冷却水温度tw、增压器转速nT等通常用试验的方法把在不同工况下所测得的上述性能指标和工作参数之间的关系用平面直角坐标系表示出来这些性能指标及工作参数之间的关系曲线就叫做柴油机的特性曲线柴油机的特性是柴油机固有的性能,是合理使用柴油机的重要依据,有以下作用
(1)评价柴油机性能
(2)确定柴油机工况
(3)分析影响特性的状态
(4)检测柴油机的状态负荷特性是指柴油机在转速固定不变时,其主要性能指标及工作参数随负荷而变化的规律将这些变化规律在平面直角坐标图上表示出来,就叫负荷特性曲线速度特性--将油量调节机构(油泵齿条或拉杆)固定在某一位置(每循环供油量不变)时,改变柴油机的外负荷,使柴油机转速变化,这样测得的柴油机的主要性能指标和工作参数随转速n而变化的规律,叫柴油机的速度特性按油量调节机构固定的位置不同,柴油机的速度特性又可分为全负荷速度特性、超额负荷速度特性和部分负荷速度特性柴油机的速度特性是在柴油机制造厂试验台上试验时测取的,在实船条件下轮机员无法进行这项试验柴油机的功率标定:标定试验功率是指以何种功率作为试验时的标定功率各个国家也有不同的标准按照我国国家标准,内燃机的标定功率分为15分钟功率、1小时功率、12小时功率和持续功率四种我国《内河钢质船舶入级与建造规范》(2001年)规定,船用柴油机以持续功率为标定试验功率国外船用柴油机以最大持续功率(MCR)定为标定功率按我国船用柴油机功率标准规定,柴油机的超负荷功率为标定功率的110%,柴油机必须保证在超负荷功率下至少能连续运转lh而排气不冒黑烟推进特性--柴油机作主机带动螺旋桨工作时,根据主机功率与螺旋桨所需功率相等的原则,主机所发出的有效功率Pe与转速n的关系也应遵循三次方的规律,即Pe=Pp=Cn3柴油机依螺旋桨特性工作时,各主要性能参数随转速而变化的规律称为柴油机的推进特性柴油机的推进特性是在专门的试验台上进行测试的根据柴油机的标定功率和标定转速的值,首先按公式Pe=Cn3计算出柴油机按推进特性工作时各转速下对应的功率值,将其对应的百分数列于表13-1中表13-1转速nb%103100908070605040功率Pb%
11010072.
951.
834.
321.
612.
56.4柴油机的调速特性是指当调速器的转速调节机构固定于某一位置时,在外负荷从零到最大值或相反过程的全部变化范围内,柴油机的功率、扭矩或平均有效压力与转速之间的关系特点调速特性与柴油机的其它特性不同,它并不涉及柴油机内部的工作过程,只与调速器的工作性能直接有关──主要指稳定调速率δ2一般分为静态调速率和动态调速率和稳定时间三个参数.5.2船舶轴系简介船舶推进轴系一般由柴油机、齿轮箱、中间轴、艉轴、螺旋桨轴、艉轴密封装置等组成规范对轴系强度有具体计算方法船用齿轮箱的作用主要有以下四种第一,是换向作用在柴油机转向不变的情况下,它能改变螺旋桨转向,使船舶前进或后退;第二,是离合作用在柴油机运转条件下,它能改变螺旋桨转动或停止,使船舶航行或停止;第三,是减速作用内河船舶小型柴油机一般转速比较高,使用齿轮箱,可降低螺旋桨的转速,提高螺旋桨的推进效率;第三,是承受螺旋桨的轴向推力作用免设推力轴承减速比是指输入转速(柴油机曲轴转速)与输出转速(艉轴)之比5.3船舶系统船舶系统通常包括舱底水系统、压载水系统、消防水系统、防止油污水污染系统、防止生活污水处理装置等舱底水系统:通常由舱底泵或总用泵、舱底水吸口、阀箱及泥箱、舱底水支吸口、机舱直通舱底水吸口、机舱应急舱底水吸口、进排水管路等组成消防水系统通常由消防泵或总用泵、进出口管路、阀箱、消防栓、消防水带及枪等组成船用水枪通常包括φ13\φ16\φ19mm三种口径,分水柱/水雾型、直流型两种每根水带通常长20米船舶防止油污设备主要由油水分离器、专用配套泵(分手动、电动)、电控箱、滤器、取样装置和必要的附属设备,如管路、阀件、自动排油装置和油分浓度监测器(含__器,主要为油污水处理船配置)等所组成油水分离设备的工作原理油水分离的方式有很多种,主要有物理、化学、生化分离三种物理分离是利用油水密度差或聚合、吸附等物理方法使油水分离船上主要运用物理方法为主如CYSC-
0.05/
0.1/
0.25/
0.5等间隔期限换证检验执行次数检验种类(年)。