項(xiàng)目七船舶維修管理項(xiàng)目七的主要內(nèi)容維修任務(wù)一：船機(jī)故障及船舶維修體系

1維修任務(wù)二：船機(jī)維修過(guò)程2維修任務(wù)三：船機(jī)零件的修復(fù)工藝3維修任務(wù)四：船機(jī)零件缺陷的一般檢驗(yàn)4維修任務(wù)五：修船管理1234５維修任務(wù)一船機(jī)故障及船舶維修體系

能力目標(biāo)：掌握船機(jī)故障分類、故障的征兆；理解船機(jī)故障模式和故障規(guī)律；掌握船舶維修方式特點(diǎn)及其應(yīng)用；了解船舶維修保養(yǎng)體系（CWBT）學(xué)習(xí)任務(wù)：掌握故障的分類和征兆及船舶維修的方式課內(nèi)實(shí)踐：制作船機(jī)零件故障率曲線

船舶機(jī)械、設(shè)備在長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)使用過(guò)程中，由于受其內(nèi)在因素(如設(shè)計(jì)、材料、制造和安裝工藝等)和外部工作條件(如負(fù)荷、維護(hù)管理、環(huán)境等)的影響，使機(jī)械零部件的尺寸精度、幾何形狀和相互位置精度、配合精度及表面質(zhì)量逐漸發(fā)生變化，或者產(chǎn)生腐蝕、裂紋等破壞，機(jī)械的技術(shù)狀態(tài)和使用性能不斷下降，甚至發(fā)生故障，使船舶機(jī)械的功能部分或全部喪失，以致造成船舶停航。

一、船機(jī)故障船機(jī)故障及船舶維修體系

輪機(jī)員在船上工作時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到船機(jī)零件失效和各種船機(jī)設(shè)備的這樣或那樣的故障。輪機(jī)員除了日常的和定期的維護(hù)管理工作外，還需進(jìn)行失效零件更換、故障排除等檢修工作及不可避免的迸廠修理。因此，提高對(duì)故障與維修的認(rèn)識(shí)及維修水平是現(xiàn)代船舶對(duì)輪機(jī)員的要求，也是做好現(xiàn)代船舶輪機(jī)管理的基礎(chǔ)。一、船機(jī)故障船機(jī)故障及船舶維修體系

一、船機(jī)故障（一）船機(jī)故障分類、故障原因及征兆

所謂機(jī)械故障，就是指機(jī)械系統(tǒng)（零件、組件、部件或整臺(tái)設(shè)備乃至一系列的設(shè)備組合）因偏離其設(shè)計(jì)狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象。這一概念可包括如下內(nèi)容：①引起系統(tǒng)立即喪失其功能的破壞性故障。②與設(shè)備性能降低有關(guān)的性能上的故障。③設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作者無(wú)意或蓄意使設(shè)備脫離正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的故障。

1．船機(jī)故障分類（1）按故障的技術(shù)性原因分類4①磨損性故障：例如：由于過(guò)度磨損使氣缸套與活塞之間間隙過(guò)大而產(chǎn)生敲缸、竄氣；軸與軸承之間過(guò)度磨損導(dǎo)致的軸承間隙過(guò)大等故障。（1995年4月華盈拉缸）②腐蝕性故障：例如：柴油機(jī)氣缸套和活塞冷卻水腔的電化學(xué)腐蝕、排氣閥的高溫化學(xué)腐蝕等。

③斷裂性故障：例如：地腳螺栓因緊固程度不夠而產(chǎn)生的斷裂；氣缸蓋因熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力周期作用引起熱疲勞或機(jī)械疲勞或高溫疲勞而產(chǎn)生的裂紋等。④老化性故障：因腐蝕、磨損、疲勞等綜合因素作用于船機(jī)設(shè)備，使其性能老化所引起的故障。例如：機(jī)座活動(dòng)墊塊的老化等。(2)按故障的性質(zhì)分類2①人為故障由于管理、操作人員的行為過(guò)失或制造和安裝不良引起的故障。例如：在沒(méi)有開(kāi)啟主機(jī)滑油泵的情況下，起動(dòng)主機(jī)，導(dǎo)致的軸瓦燒蝕；軸系校中不良引發(fā)的軸系振動(dòng)、斷軸等事故。②自然故障由于船舶機(jī)械工作環(huán)境變壞，使用條件惡劣，結(jié)構(gòu)和材料的缺陷造成的故障。可分為正常自然故障和異常自然故障。(3)按故障發(fā)生、發(fā)展的進(jìn)程分類4①突發(fā)性故障是由于各種不利因素和偶然外界影響的共同作用超出了設(shè)備所能承受的限度而突然發(fā)生的故障。例如：螺旋槳槳葉折斷、主機(jī)自動(dòng)停車(chē)、舵機(jī)轉(zhuǎn)舵突然失靈等。②漸發(fā)性故障是指在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于設(shè)備中某些零件的技術(shù)指標(biāo)逐漸惡化，最終超出允許范圍或極限而引發(fā)的故障。例如：柴油機(jī)氣缸套與活塞環(huán)之間的磨損;管路的腐蝕穿孔；密封膠圈因老化漏氣、漏油等。③波及性故障或稱二次故障，是由于船機(jī)設(shè)備的某種故障引發(fā)更大的故障，無(wú)法預(yù)測(cè)和防止。例如：柴油機(jī)連桿螺栓脫落或斷裂引起連桿、活塞氣缸套和氣缸蓋甚至機(jī)體的破壞，俗稱連桿蹬腿等。

④斷續(xù)性故障設(shè)備在某一時(shí)間成故障狀態(tài)而在另一時(shí)間功能又自行恢復(fù)的故障，故障反復(fù)發(fā)生。例如：船上電氣設(shè)備開(kāi)關(guān)接觸不良；絕緣低等。(4)按故障對(duì)船舶的營(yíng)運(yùn)和影響程度分類3①船舶不停航的局部故障。例如：更換主機(jī)某缸的噴油泵；對(duì)主機(jī)備用滑油泵或淡水泵的拆卸、修理等。②船舶短時(shí)間停航的重大事故由于嚴(yán)重的故障使船機(jī)設(shè)備的功能喪失，必須停航爭(zhēng)取短時(shí)間內(nèi)船員自修，采用更換備件等措施排除故障。例如：主機(jī)某缸發(fā)生較嚴(yán)重的拉缸故障，停機(jī)檢修或者實(shí)施封缸措施，修后繼續(xù)航行。

③船舶長(zhǎng)時(shí)間停航的全局性異常嚴(yán)重的故障導(dǎo)致船機(jī)設(shè)備的功能喪失，造成船舶喪失航行的能力，需要進(jìn)廠進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的維修。例如：主機(jī)曲軸斷裂；尾軸或中間軸斷裂；船舶擱淺；船體破壞等。按故障發(fā)生的時(shí)間分為早期故障，使用期故障（隨機(jī)故障）和晚期故障（老化期故障）；按故障的損傷程度分為允許故障和不允許故障等。

2．故障原因及征兆故障原因可以分內(nèi)因和外因兩種。工作應(yīng)力、環(huán)境應(yīng)力、人為因素和時(shí)間是機(jī)械產(chǎn)生故障的外因；而故障的內(nèi)因則是指導(dǎo)致機(jī)械故障的物理、化學(xué)或機(jī)械過(guò)程，也成為故障機(jī)理。一般情況下故障的原因可分為四個(gè)部分：自然損壞，使用維護(hù)不當(dāng)，修理質(zhì)量不高和設(shè)計(jì)、制造方面的缺陷。(1)自然損壞設(shè)備在正常使用過(guò)程中，由于磨損、腐蝕、疲勞等因素而使其零部件尺寸、形狀和質(zhì)量發(fā)生的變化，從而破壞設(shè)備原有的工作狀態(tài)而導(dǎo)致的故障。(2)使用維護(hù)不當(dāng)在使用中，未嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，甚至違章操作；維護(hù)不當(dāng)或缺少維護(hù)而造成設(shè)備零部件的損壞，引起的船舶故障。例如：在主機(jī)備車(chē)時(shí)，對(duì)主機(jī)的預(yù)潤(rùn)滑不夠；未及時(shí)地檢查、添加或更換機(jī)油，造成機(jī)油數(shù)量不符合標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)油變質(zhì)；不及時(shí)清洗滑油冷卻器，空氣濾器等。(3)修理質(zhì)量不高船用設(shè)備的零部件在維修時(shí)，從分解、清洗、檢驗(yàn)、維修到裝配等各個(gè)環(huán)節(jié)，均有嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求。如不注重維修質(zhì)量，則會(huì)造成設(shè)備工作中出現(xiàn)故障，浪費(fèi)物力、財(cái)力。常見(jiàn)的有：主機(jī)氣閥間隙過(guò)大，敲缸嚴(yán)重，噴油泵針閥的研磨等。（2003年元旦，深圳赤灣港）(4)設(shè)計(jì)、制造方面的缺陷

由于零部件在設(shè)計(jì)、制造方面存在缺陷，在使用過(guò)程中突然或逐漸暴露出來(lái)，造成設(shè)備的故障。例如主要鑄件（氣缸蓋、氣缸體等）存在砂眼、細(xì)小裂紋；運(yùn)動(dòng)件（連桿、曲軸等）的強(qiáng)度和剛度過(guò)小，在加工制造時(shí)，未能很好地消除內(nèi)應(yīng)力；大致有以下6種情況。①工作狀態(tài)突變例如：主機(jī)轉(zhuǎn)速突然增加或減少；主機(jī)熄火后不能起動(dòng)；滑油泵出口壓力突然降低等，這種故障癥狀明顯，容易察覺(jué)。②異常響聲例如主機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)“鐺、鐺”的異常響聲，則有可能敲缸；（2012年新英灣）泵出現(xiàn)“嘩啦、嘩啦”的響聲：則有可能軸套松動(dòng)；增壓器出現(xiàn)刺耳的嗚叫聲等。③排氣顏色不正常主機(jī)或柴油機(jī)在工作時(shí)，正常的燃燒產(chǎn)物主要成分是二氧化碳和少量的水蒸氣，如果燃燒不正常，一般情況下，潤(rùn)滑油上竄到氣缸時(shí)，尾氣呈藍(lán)色；燃燒不完全時(shí)尾煙呈黑色；油中有水時(shí)，尾氣呈白色。④過(guò)熱高溫例如：主機(jī)排煙溫度過(guò)高，排煙表溫度單缸過(guò)高；軸承溫度過(guò)高，可能是冷卻不良等。⑤滲漏是指發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油、滑油以及壓縮空氣等的滲漏現(xiàn)象。燃油泄漏則會(huì)發(fā)現(xiàn)主機(jī)機(jī)體上有漏油的痕跡或機(jī)艙滑鐵板上有灘狀的油跡；壓縮空氣漏泄時(shí)，可以明顯地聽(tīng)到“嘶嘶”的漏氣聲音。⑥有特殊的氣味例如：離心泵填料燒焦的味道；電路短路時(shí)也會(huì)有焦糊味產(chǎn)生。（二）故障模式、故障規(guī)律1．故障模式船機(jī)零件常見(jiàn)的故障模式有：磨損變形斷裂腐蝕①船機(jī)零件的磨損。在固體摩擦表面上物質(zhì)不斷損耗的過(guò)程叫做磨損。其表現(xiàn)為物體尺寸或形狀的改變、表面質(zhì)量的變化。它是伴隨摩擦而產(chǎn)生的必然結(jié)果，是諸多因素相互影響的復(fù)雜過(guò)程。它使機(jī)械零件喪失精度，影響使用壽命與可靠性。其磨損的形式主要有黏著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、浸蝕磨損和微動(dòng)磨損等。②船機(jī)零件的變形。機(jī)械設(shè)備由于工況條件惡劣，經(jīng)常滿載或超載工作，一些零件產(chǎn)生變形是常見(jiàn)的，有些零件因形狀簡(jiǎn)單，變形產(chǎn)生的危害比較直觀，變形的檢查和校正也較容易，曲軸和連桿是最典型的例子。但是，像氣缸體、變速箱體、機(jī)架等形狀復(fù)雜、相互位置精度高、測(cè)量檢查及校正均比較困難的基礎(chǔ)件，它們的變形將使其他零件加速磨損，甚至斷裂，還有可能導(dǎo)致整臺(tái)機(jī)械設(shè)備被破壞，極大地降低使用壽命，所以變形的危害是十分嚴(yán)重的。③船機(jī)零件的斷裂。所謂斷裂是指物體在機(jī)械力、熱、腐蝕等單獨(dú)或聯(lián)合作用下，使其本身連續(xù)性遭到破壞，從而發(fā)生局部開(kāi)裂或分成幾部分的現(xiàn)象。例如：機(jī)械零件在循環(huán)應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生疲勞斷裂；在高溫持久應(yīng)力作用下出現(xiàn)蠕變斷裂；在腐蝕環(huán)境下產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕或腐蝕疲勞。斷裂是零件失效的重要原因之一，尤其是斷裂幾乎都會(huì)造成重大事故，產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，具有更大的危險(xiǎn)性。④船機(jī)零件的腐蝕。腐蝕是金屬受周?chē)橘|(zhì)的作用而引起損傷的現(xiàn)象。腐蝕損傷總是從金屬表面開(kāi)始，然后或快或慢地往里深入，并使表面的外形發(fā)生變化，出現(xiàn)不規(guī)則形狀的凹洞、斑點(diǎn)、潰瘍等破壞區(qū)域。鋼鐵零件生銹就是最明顯的例子，很多機(jī)械設(shè)備處于高溫、介質(zhì)等惡劣條件下工作,腐蝕的現(xiàn)象極易發(fā)生，十分嚴(yán)重，其結(jié)果不僅影響性能，縮短壽命，而且造成嚴(yán)重的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，惡化操作環(huán)境，危害人員身體健康。2.故障規(guī)律由于多數(shù)零件的故障率曲線具有浴盆的形狀，常稱為浴盆曲線。3第一階段為早期故障期，相當(dāng)于故障率減小型。對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品又叫磨合期，開(kāi)始的故障率高，但隨著時(shí)間的推移，故障率迅速下降。此期間發(fā)生的故障主要是設(shè)計(jì)、制造上的缺陷所致。第二階段為偶然故障期，相當(dāng)于故障率的恒定型。在此期間，設(shè)備的故障率最低，處于最佳工作狀態(tài)。因此，要采取各種措施來(lái)保持設(shè)備在這段時(shí)期的運(yùn)行正常，延長(zhǎng)其有效使用壽命。第三階段為損耗故障期，相當(dāng)于故障率增加型。在此期間，設(shè)備的某些零件已經(jīng)老化損耗，故障率上升，也就是拐點(diǎn)P的位置，此時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)修復(fù)或更換，使故障率降下來(lái)，延長(zhǎng)其有效壽命。（三）故障的影響因素1.影響磨損的因素影響船機(jī)零件磨損的因素眾多復(fù)雜，主要有:零件材料運(yùn)轉(zhuǎn)條件幾何因素環(huán)境因素2．影響變形的因素主要是零件的應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度所致，其影響因素有如下幾種：4（1）外載荷當(dāng)外載荷產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，則零件將產(chǎn)生過(guò)應(yīng)力永久變形。這種現(xiàn)象在工況條件惡劣，經(jīng)常滿載或超載工作、頻繁制動(dòng)、停車(chē)和起動(dòng)，有振動(dòng)和沖擊、結(jié)構(gòu)布置不合理等情況下很容易出現(xiàn)。（2）溫度溫度升高，金屬材料的原子熱振動(dòng)增大，臨界切變抗力下降，容易產(chǎn)生滑移變形，使材料屈服強(qiáng)度降低；當(dāng)溫度超過(guò)一定程度時(shí)，在一定溫度和應(yīng)力作用下，隨著時(shí)間的增加，金屬材料將緩慢地發(fā)生塑性變形（蠕變）；如果零件受熱不均，各處溫差較大，會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力而引起零件變形。（3）內(nèi)應(yīng)力有些零件的毛胚為鑄件、鍛件或焊接件，它們都有一個(gè)從高溫冷卻下來(lái)的過(guò)程，必然會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力。在切削加工過(guò)程中，因裝夾、切削力、切削熱的作用，零件表層會(huì)發(fā)生塑性變形和冷作用硬化，因而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，也會(huì)引起變形。（4）結(jié)晶缺陷產(chǎn)生變形的內(nèi)在原因是材料內(nèi)部缺陷，如位錯(cuò)、空位等，特別是位錯(cuò)及其移動(dòng)和擴(kuò)散，構(gòu)成影響變形的主要內(nèi)在因素3.影響斷裂的因素影響船機(jī)零件斷裂的因素很多，只有在深入研究斷裂的機(jī)理，充分認(rèn)識(shí)斷裂的規(guī)律之后，才能提出減輕斷裂危害的有效措施，其影響因素可以從以下幾個(gè)方面來(lái)說(shuō)明(1)局部應(yīng)力集中(2)殘余應(yīng)力影響（尾軸的制造，兩個(gè)月左右，GOO