试论内河运输发展与船舶轮机管理的重要性

试论内河运输发展与船舶轮机管理的重要性

陆磊明

摘要：该论文根据近几年来内河运输迅猛发展的大社会背景，细致论述了内河运输的重要性以及决定内河运输效率的船舶轮机养护的重要性。从我国内河运输现状出发，与国际内河运输相比较，从“人”的因素、降低运营成本及轮机检修等方面提出部分对于我国内河船舶轮机养护的一些浅见。

关键词：内河运输发展趋势、船舶轮机养护

第一大部分

<欧洲、中国内河运输发展的趋势，论证我国内河运输在未来的重要地位>

内河航运作为综合运输体系的一个重要组成分，一直在流域综合运输体系中占有不可替代的重要地位。

在欧洲等国家，内河运输的地位的重要性正在日益凸显，引起国际各界的广泛关注： 1.内河船舶大型化趋势明显

近五年来，欧洲内河船船大型化趋势逐步明显。2000年前内河最大船舶是3500吨级，目前最大的两艘内河油轮达到了8000吨。西北欧过去两年间内河航运投资甚至超过了海运，已有超过250艘新船投入运营，其内河船队成为了世界上大型的和现代化的船队。船队已经大量代替卡车承担了大型货物运输，并因此减少了公路拥堵并增加了运输安全性。

2.“船舶配送”新近诞生

内河航运越来越多地被纳入物流链和独立的供应链管理的一部分。

甚至有专家认为，公路运输因其运输能力的限制，已经越来越难于进行大批量及大范围的物流组织，内河航运的优势将会越来越突出，很可能会在很大程度上替代公路运输。特别是内河集疏运系统与海运系统的构建对于国际海运进出口贸易、对于跨区域消费品配送将更具优势。

目前，水运的这种潜能已经逐步被挖掘，被称为“船舶配送”的货盘运输已经被超级市场和连锁店的配送中心采用。在2007年，有关商业研究机构专门进行了可行性研究，并在荷兰进行商业实际运营，取得了很好的效果，实践证明，采用内河运输运送货盘是可行的并能取得盈利。这仅仅是内河运输新的市场开拓的一个开始。乐观估计，在荷兰最少50条这样的货盘船将被投入营运，用以满足超市供应链的需要。货盘船通常可以用作日常消费品以及机电产品等物流配送需要。目前这一成果正逐步推广到德国、法国以及奥地利、瑞士等国家。

3.内河集装箱运输网络建设的速度惊人

近几年，特别是荷兰，超过一半的货物和40%的集装箱使用内河水运。干货船运输最为普遍，油轮和集装箱船近几年增长较快。西北欧地区所有码头都开设了内河集装箱定期班轮服务。除此之外，还有5个内河集装箱码头已经宣布要开工建设。在此基础上，欧洲正在逐步建立内河集装箱班轮运输网，密集的集装箱水运网络可以提供到西北欧全部地区的运输服务，今后这个网络甚至要发展为涵盖50公里以内的极短距离的运输线路。

中国水运业在最近几年，也已形成了布局合理、层次分明、功能齐全、优势互补的港口体系，同时，全国高等级航道网也基本形成。

在今年的3月1日，我国交通运输部更是出台了《关于贯彻<国务院关于加快长江等内河水运发展的意见>的实施意见》。该《实施意见》要求各级交通运输主管部门、港航管理部门和海事管理机构切实把思想和行动统一到国家战略部署上来，按照国务院确定的指导思想、主要原则、发展目标和主要任务，加大投入，强化管理，凝聚合力，乘势而上，共同促进内河水运又好又快发展。

其中重点内容包括：

1.加快长江干线航道系统治理与其他高等级航道建设（包括西江航运干线、京杭运河和珠江三角洲等高级航道网全面或基本大道规划标准）；

2.加快内河主要港口和重点港区建设，实现高等级公路与内河主要集装箱港区的连接； 3.加快推进内河运输船舶船型标准化、现代化； 4.大力发展现代航运服务业，鼓励延伸产业链； ：

可以这么看，我国内河运输与国际内河航运相接轨，发展态势如日中天，欧洲现状也许就是我国内河航运未来的发展方向。故而，内河运输在整个交通运输体系中的重要性不容小觑。

第二大部分

<我国内河运输现存的一些突出问题、船舶轮机的重要性>

<分为从狭义上来说（狭义上分客观原因、主观原因）、从广义上来说>

轮机管理，从狭义上讲就是如何管理好机舱中的动力装置，从而使它们处于最佳运行状况。从广义上讲，轮机管理就是如何管理好机舱中的动力装置及轮机部门的成员，从而使人与机电设备发挥出最佳效率。船舶能否安全、高效、经济地营运，与管理者的管理水平息息相关。

但由于管理不严，致使部分船舶质量低下，多次因为质量问题而发生翻沉和断裂事故，使人民生命财产遭受巨大损失。事故统计显示，由于轮机部分的建造质量低下或管理不严，造成机械事故，进而导致水上交通事故的案例占有相当大的比重。

A.狭义上

从狭义上来说，我国内河营运船舶现存问题主要集中在：船舶动力装置，无法达到最佳动力效果。其原因可以分解为如下几个方面：

客观原因：

一、 汽轮机的级内损失

（1）喷嘴损失和动叶损失是由蒸汽流过喷嘴和动叶时汽流之间的相互摩擦及汽流与叶片表面之间的摩擦形成的。

（2）余速损失是指蒸汽在离开动叶时仍具有一定的速度，这部分速度能量在本级未被利用，所以是本级的损失。但是当汽流流入下一级的时候，汽流动能可以部分地被下一级所利用。 （3）叶高损失是指汽流在喷嘴和动叶栅的根部和顶部形成涡流所造成的损失。

（4）扇形损失是指由于叶片沿轮缘成环形布置，使流道截面成扇形，因而，沿叶高方向各处的节距、圆周速度、进汽角是变化的，这样会引起汽流撞击叶片产生能量损失，汽流还将产生半径方向的流动，消耗汽流能量。

（5）部分进汽损失是由于动叶经过不安装喷嘴的弧段时发生“鼓风”损失，以及动叶由非工作弧段进入喷嘴的工作弧段时发生斥气损失。

（6）摩擦鼓风损失是指高速转动的叶轮与其周围的蒸汽相互摩擦并带动这些蒸汽旋转，要消耗一部分叶轮的有用功，隔板与喷嘴间的汽流在离心力作用下形成涡流也要消耗叶轮的有用功。 （7）漏汽损失是指在汽轮机内由于存在压差，一部分蒸汽会不经过喷嘴和动叶的流道，而经过各种动静间隙漏走，不参与主流做功，从而形成损失。

（8）湿汽损失是指在汽轮机的低压区蒸汽处于湿蒸汽状态，湿汽中的水不仅能膨胀加速做功，还要消耗汽流动能，还要对叶片的运动产生制动作用消耗有用功，并且冲蚀叶片。

二、汽轮机上下温差大

（1）上下缸具有不同的重量和散热面积，下缸重量大于上缸，下缸布置有抽汽管道，散热面积大，在同样的加热或冷却条件下，下缸散热快而加热慢，所以上缸温度大于下缸； （2）在汽缸内，蒸汽上升，其凝结水下流，使下缸受热条件变化；

（3）在周围空间，运转平台以上的空气温度高于其以下的温度，气流从下向上流动，造成上下缸冷却条件不同，使上缸的温度高于下缸；

（4）当调速汽门开启的顺序不当时，造成部分进汽，也会使上下缸温差增大；

（5）在启机过程中，汽缸疏水不畅，停机后有冷汽冷水从抽汽管道返回汽缸，使下缸温度下降； （6）下汽缸保温不良，因为下汽缸保温不如上汽缸那样易于严密，从面造成空气冷却下汽缸； （7）停机后汽缸内形成空气对流，温度高的空气聚集于上汽缸而下汽缸内的空气温度低，从面使上下缸的冷却条件不同。

主观原因：

一、船用油、陆用油的混乱使用

船用油尤其是中速机油和系统油不免要受到水的污染，所以要求有很好的抗乳化性能和分水性能，而且还要有良好的防腐性、例如要求通过Mirrless腐蚀试验和ASTM D665锈蚀试验才行；船用油粘度分类没有多级只有单级，如气缸油常用的粘度是SAE 50，中速机油和系统油常用的是SAE30、SAE 40

二、 使用劣质重燃料油

使用劣质重燃料油会带来如下一些后果：劣质重燃料油粘度很大（常用的是1500s ,有的高达3000s）这样使燃料油雾化带来较大的困难；劣质重燃料油硫含量很高（常用的是3%左右，有的高达4.5%-5%），大大加剧了汽缸套和活塞的腐蚀磨损；由于劣质重燃料油硫含量很高，燃烧时产生的SO2和SO3遇水就会形成硫酸和亚硫酸，如果落到曲轴箱内就会产生严重腐蚀；劣质重燃料油，沥青质和残炭含量较多，如果燃料不完全，会使活塞环带产生大量的积炭；劣质重燃料油灰分也较大，不管是可溶的还是不可溶的，都会加剧活塞环和气缸套的磨损；劣质重燃料油存在钒、铜、硫和其它化合物，它们产生的沉淀物会使排气阀产生高温腐蚀。

总之，采用劣质重燃料油大大加重了发动机的磨损，给船用发动机的安全可靠性带来很多的不利因素.

三、 机舱地板使用木质地板

木质地板在被机舱油污污染后，加上木质着火点低，遇高温极易发生火灾。

按照规范要求应使用防滑花钢板或等效材料，一是防滑花钢板可以防滑，二是钢板可以防止油类火的产生。

四、 水密舱的透气管漏设、虚设

有船舶未按照图纸施工，将水密舱的透气管漏设，或在甲板上焊装半截管，实际该管未能穿透甲板进入水密舱，以应付验船师的检验。

一是在船舶受高温的情况下，会使整个水密舱产生变形，二是舱内长期聚集挥发的油漆、油气等可燃气体的混合气体，遇静电火花或者高温火源会造成爆炸。规范要求：空气管应从舱柜的最高处引出，延伸至干舷甲板的空气管，其可能进水的最低点至该甲板的高度，一般应不小于300mm，且可能进水的最低点距满载水线的高度，在任何情况下，均不得低于500mm。A级航区船舶空气管口应具有适宜的关闭装置。常见的解决方法是把空气管做成鹅颈式，防止雨水或异物落入水密舱。

五、船舶机舱内采用螺纹套筒连接燃油管系

船舶机舱内采用螺纹套筒连接燃油管系等，这种情形在小吨位船舶上经常出现。 按照规范要求，螺纹套筒连接不能用于可燃介质管系的连接。因为受液体自身压力和周边机舱运动部件的震动，螺纹套筒容易造成可燃介质的渗透和滴漏，其次维修拆装工程大，不利于局部检修。所以，包括燃油管系在内的各种可燃介质管系应该套筒焊接连接或法兰连接。

五、 消防水泵形同虚设

内河船舶配备的消防水泵开启后消防水管不能建立有效的水压，消防栓出水射程满足不了使用要求。

对于载重吨小于300而消防水泵采用主机驱动形式的船舶，一是要检查皮带轮的松紧程度；二是考虑皮带的主动轮和从动轮的传输比，确保消防泵达到额定转速；三是考虑消防泵型号选取是否符合规范要求。对于采用单独动力驱动形式的消防，主要考虑消防泵型号的选取和驱动动力的功率选取是否偏小，出现偏小情况应予以更换。

六、 机舱水密舱壁偷工减料

在机舱内管路、传动杆穿通舱壁时，没有使用管通件，造成机舱内随意开口，破坏了水密。电缆线也随意穿通舱壁上的开口，开口后没有任何工艺处理。

将通过机舱水密舱壁的管路、传动杆使用通舱管件封焊，确保水密舱壁的水密。将通过机舱水密舱壁的电缆线要沿干舷甲板下表面穿通并敷设水密填料函或水密填料箱，确保电缆不被开口磨损，防止绝缘皮破损引起电缆短路或火灾，也能确保机舱水密舱壁的水密。

七、 主辅机排气管系统排列不当

主辅机排气口未装设膨胀接头；排气管邻近走道或穿通舱室时，未敷设隔热装置，易烫伤人；排气管离油管接头及电缆距离太近。

主辅机排气口或增压器排气口应增装设膨胀接头，膨胀接头的连接应保证气密。排气管不应布置在日用油柜或燃油管法兰接头的垂直下方，且其间距应不小于450mm，排气管应尽量远离电器设备及电缆。排气管邻近走道或穿通舱室，表面温度过高，应敷设隔热装置，确保人员安全。

八、机舱防火分隔不符合要求

船东为方便进出机舱，要求设计公司为船舶开设从机舱通往生活区的门。而实际中发现此类门没有按照防火要求设为钢质防火门，多为类似家庭装修用的木质门。

多数情况是由于船东为贪图方便、减少成本，但这样会降低机舱防火要求，一旦机舱有油类火灾产生，短时间就会殃及生活区，而木质门无疑是火上浇油。按照规范要求，可以通过以下方式来解决问题：一种方法是不允许开设不符合防火要求的木质门，用钢板重新封住出入口；另一

种方法是在此通道口布置防火钢质门，且应满足关门状态下的封闭要求和开启时钢质门的转向要求。

九、机舱出入口数量过少

船长超过20m的船舶，仅设有1个机舱出入口。

内河法规要求有2个出入口通向干舷甲板，对船长未超过20m的小型船舶才允许设置1个出入口。对机舱出入口的这项要求，一个作用是机舱值班时供工作人员的正常出入和机舱维修时供设备和材料的搬运进出，另一个作用是当发生事故时，如机舱失火、沉船时，出入口能给机舱工作人员选择最佳路线迅速逃生。对于这类不符合法规的情况，应要求船舶在未设出入口的一舷增设通往干舷甲板的出入口。

十、贮油舱柜的装置设置有问题

贮油舱柜的注入管、空气管、溢流管、残水阀及观测油位的装置设置有问题，与规范要求有差距。

问题分析及解决：（1）燃油舱柜的空气管、溢流管和测量管应避免通过居室，如必须通过该类舱室，管子不得有可拆接头；（2）空气管、溢流管应安装在油舱柜的最上部，管端应设置防火网或采用其他防火措施，还应有防止水向油柜灌入的装置，但不得设置阀件；（3）残水放泄阀应采用自闭式旋塞或放泄阀，应安装在油舱柜最底部；（4）空气管、溢流管的内径不得小于50mm，测量管内径不得小于32mm。

十一、日用燃油柜问题多样

日用燃油柜进油管的布置位置有问题；出油口的布置位置有问题；油面指示器使用塑料管等方面与法规要求有差距。

正确摆放要求如下：（1）日用油柜尽可能不要布置在配电板上方和后方或者高温排烟管上方；（2）日用燃油柜的进油管如果不是靠近柜顶处，则应在进油管靠近柜壁处设置截止阀；（3）油柜的油面指示器可采用玻璃管及关闭考克，应装有防止玻璃破损的保护罩，不能用塑料管制作；（4）供油出口一般应高于柜底面80mm，下部应设有自闭式旋塞或放泄阀；（5）双主机船舶设置2个日用燃油柜，或1个中间有油密隔板的油柜，2个日用油柜中的任一油柜，或1个油柜由隔板分开的任一分隔，均可使燃油同时供2台主机使用；（6）日用油柜的下面应设置油盘，燃油泵、分油器等可能漏油的设备，都尽可能设置油盘。

十二、润滑油变质情况突出

润滑油不定期进行进行更换，导致润滑油失效，对船体动力的有效运行造成很大阻碍，这是很需要进行警惕的。

当发动机运转时，从润滑油系统中取出油样，用一根清洁的玻璃棒或金属丝（一端带尖）侵入油中，然后把端部的油滴在滤纸上。并在室温下干燥几小时，把所得的油渍与新油试样相比较，油渍愈黑，则说明润滑油愈脏。如果中心黑点较大，黑褐色均匀无颗粒，则表示润滑油已变质，应予以更换。如果黑点较小，色较浅，四周的黄色油迹较大，则表明润滑油尚可使用。

这种试验应定期进行，并把试验结果按次序保存起来，以便查看润滑油污染的发展过程。为了便于比较各次滴油试验的结果，应采用相同质量的滤纸。

此外，根据下述情况也可以判断出润滑油已经变质：分油机中出现大量油泥；润滑油气味变得辛辣而又辞鼻；溅在曲轴箱金属面的润滑油呈棕黑色；活塞冷却腔内结炭过多（指油冷活塞）等。利用上述经验方法可以大概了解润滑油变质的一般情况，但不能确切掌握润滑油变质程度，更难

以了解润滑油的变质是由什么原因造成的。为此，除在船上进行上述定性分析外，应定期取出油样送有关部门进行定量的分析。

B.广义上

从广义上来说，船舶轮机管理就是：如何管理好机舱中的动力装置及轮机部门的成员，从而使人与机电设备发挥出最佳效率。

设备管理水平的优劣与船舶营运时的安全生产和经济效益存在着重要的关联，努力提高设备管理水平是加强安全生产、提高经济效益的一个关键所在。因为在船舶的营运成本中，首先是燃料费用，其次是设备、物料的耗费和设备的损耗费用。设备的购置不仅需要花费数量可观的购置费用，而且本身还占有一定的体积和重量，占据舱室空间和影响货运量，因此设备管理水平的优劣直接关系到船舶营运时的经济效益。另外，设备管理水平的优劣也还与安全生产有极大的关系，如果设备管理混乱，清理登记不准确，保存方法不科学而导致损坏，会大大降低船舶运行的安全系数。

所以可以这样说：船舶能否安全、高效、经济地营运，与管理者的管理水平息息相关。任何一个组织内部，硬件、软件、领导者、能人这些都是环环相扣、紧紧相连的，共同协作，方能运转出一个高效的内河航运整体。所以，船舶上的操作人员都应该具有国际竞争能力的技术应用性船舶机，电管理的高级船员，具备担任无限航区三管轮职务的任职能力。

一、发挥“人”的智慧

在船舶的营运上，效率与管理人员的管理水平密切相关的，超过一半以上的事故是人为因素造成的。研究人为因素可以给管理提供可靠的依据，从而减少人为失误，提高内河船舶营运效率。 实践证明，船员的知识素质是一个关键因数。随着电子计算机超大规模集成电路的高速发展，多媒体、数字通讯技术和计算机集成技术的应用，未来型船舶的高级判断和运行控制可完全由计算机来实现。各种机器运行参数可随时采集、并进行分析研究、优化处理和自行调节到最佳状况。

船舶设备进一步提高可靠性、维修性和自动化水平的问题也日渐显著。

因此，轮机管理人员需要具备良好的知识技能和能力技能。掌握本专业必须的文化基础知识，掌握船舶机电管理所需的专业技术基础知识和具有一定的人文、社会科学知识。掌握船舶动力装置和系统，船舶电气设备及其自动化等范围较宽的专业知识，了解先进技术在本专业的应用。具有一定的船舶管理和海运法规方面的知识。具有计算机应用的基本知识。在能力方面，具有对船舶机电设备的运行状况和经济性指标进行测量，分析和调试的能力。能独立担任机舱值班工作，保证机电设备在良好状态下安全运行，能及时并正确地处理故障。

此外，恶劣天气条件下的船上作业，影响个人行为的因素最大的是协作精神，也就是说团队精神占主导地位，有效的加强团队一体化的环境，对降低人为错误作用巨大。在外因中，组织与管理的好坏是比较关键的因数，好的组织能起到事半功倍的效果。同时，航道环境已经凸现其影响，有效改善生活条件，加强对恶劣环境的适应是必不可少的措施。

二、重视人员操作细节

（一）主机速度

实践证明，主机减速航行是降低船舶营运成本的一项行之有效的措施，但是柴油机长期处于低负荷运行会使燃烧状态恶化，因此应注意燃烧室周围的脏污、磨损的加剧及发生振动等问题。为保证柴油机在低速运行时仍能良好地工作，须在以下方面作相应调整：

（1）提高压缩比，如在连杆大端加垫片；

（2）加大喷油提前角，以提高最大爆发压力。如有必要，采用小喷孔喷油器，以改善燃油的雾化质量；

（3）适当减少气缸油注油量，以避免积炭和结焦加剧；

（4）缸套冷却水及其他的冷却水（油）仍维持在正常运行时的数值上，以防止低温腐蚀； （5）改进增压及扫气系统。主要是采取减少增压器通流能力，提高其转速和扫气压力等办法，如减少喷嘴环通流截面；

（6）根据实际情况适当缩短吊出活塞、清扫和检查缸套气口、排气阀、增压器等的间隔时间。

（二）喷油时间

柴油机燃烧过程是柴油机工作循环中具有决定性影响的过程。燃油在上死点经喷油器喷入燃烧室内，瞬间与压缩空气雾化混合形成燃气。在燃气形成过程中，进行初步的氧化反应，这种反应逐步激化，最终发生激烈的氧化，使燃油着火燃烧，把燃油的化学能转化为热能，其中一部分热能转化为机械能。燃油燃烧的完全程度，影响放出的热量，从而影响柴油机功率。而燃烧是否及时，又影响工质在气缸中做功的时机，也就是影响放出热量的利用。燃烧在靠近上死点前开始和上死点附近进行完毕，气缸的温度与压力高，柴油机的功率和热效就高。因此，燃烧及时与燃烧完全是燃烧过程的两个基本要求。要满足这两个基本要求，关键是正确把握喷油时间，即喷油定时的正确。我们是通过确定喷油提前角，来保证喷油定时的。喷油提前角过大过小对柴油机的工作影响很大。

（三）充分利用余热

船舶柴油机燃油燃烧产生的热量中大约40%转化为柴油机的输出功，其余通过排气、冷却水等排放到船外。目前，柴油机排气余热的利用主要是通过废气涡轮增压器将废气能量转换成扫气空气的压力来提高柴油机的功率和效率。利用废气锅炉产生的饱和蒸汽来满足船员的日常杂用及油舱的加热保温，有的大型船舶还将蒸汽过热后驱动透平发电机进行余热发电。作为一种节能装置，废气锅炉不仅节约燃油，还能起到柴油机排气消音器的作用。

结语：内河航运作为综合运输体系的一个重要组成分，一直在流域综合运输体系中占有不可替代的重要地位。我国现如今也在大力发展内河航运。针对这样的大背景，细致分析我国现存内河航运所存在的问题，人机的高度和谐一致，在船舶营运中，轮机备件的科学管理、合理添置及其使用，对保证船舶安全生产、提高营运率、降低成本支出等等方面有着举足轻重的作用。现在存在于实船上的管理诸多问题，只要加强领导，加强对人员的管理，经常组织一些专业技术来提高主管人员的业务水平，每条船配备合适的班子，尽量减少人员流动。

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http://otvety.google.ru/otvety/thread?tid=39888c9dfd9dba06

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