面向自主船舶安全运行的可靠主机润滑油系统外文翻译资料

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面向自主船舶安全运行的可靠主机润滑油系统

摘要---滑油(LO)系统是传统船舶(CS)的重要系统之一。该系统保证了运动部件的润滑，减少磨损，吸收不良的热量。但是即使在机组人员在场的情况下，滑油系统也导致了几次主引擎停止，导致灾难性的海上意外事件。在本研究中，我们以通常安装的主引擎润滑油 (主机滑油)系统作为案例研究。我们通过可靠性、安全性和可维护性。为了对系统进行准确的分析，采用了故障树分析(FTA)等技术方法，以及失效模式和效果分析(FMEA)，基于分析结果和识别的弱点，提出了一种可靠的主引擎润滑油系统模型。该模型可用于自动驾驶船舶(智能化船舶)，是在船上没有船员的情况下，可以采用的高度可靠的系统。

Keywords-滑油系统;可靠性;自动运行的船;主引擎

一，介绍

根据“2016年海上人员伤亡和事故的年度概况”，从2011年到2015年，22%的意外事故是由于设备故障[1]。因此，为了安全操作，安装在船上的设备应该有令人满意的可靠性水平。这其中润滑油系统(滑油 system)是一个重要的系统)。润滑油系统的不同之处，取决于要润滑的设备，移动速度，使用的燃油类型和运行温度。在传统船舶系统中，通常会安装主引擎滑油系统、气缸滑油系统、艉管滑油系统、辅助引擎滑油系统、滑油净化系统和滑油传输系统。本文以主发动机滑油 (主机滑油)系统为例进行了研究。这些研究很多方面都集中在实现自主船舶的可行性，以及对其系统的可靠性、可维护性和风险评估方面。劳斯莱斯与其合作伙伴开发了一种能远程控制船舶操作的系统并在航运业运行[2]。它通过网络智能的海上无人导航项目，对其可行性和概念进行了研究。在其报告[3]中，描述了不同的滑油系统。进行了船舶设备风险评估，并将系统组件的冗余度作为一种备选方案进行了处理。在[5]中，J. Smith等人，描述了概念决策对可靠性改进的影响，并论证了在设计中早期考虑可靠性的必要性，在设计中一个简单的改变可以大大提高可靠性。在[6]中，Kadir Cicek等人用F主机A分析了曲轴箱爆炸故障。在[7]中，湘秋等人提出了一种最优的分配关键系统冗余的方法，以最大限度地提高系统的可靠性。即使在传统船舶系统的关键作用及其对安全的影响上，系统也没有在全球范围内进行研究。在本文中，我们对MW滑油系统在可靠性、可维护性和安全性方面进行了评估。并提出了一种可在智能化船舶上安装的可靠的主机滑油系统模型。

本论文的组织形式如下:第一节是对主题的介绍，说明了这类研究的必要性，定义了案例研究，并简要介绍了相关的搜索。在第二节中，提出了数据收集和分析方法。介绍了以我们的分析为主题的主机滑油系统，并简要说明了分析方法。对该系统的主要事件根源、失效模式及其对系统的影响进行了分析。提出了预防措施、适应证方法和可靠性改进措施。给出了系统可靠性数据的计算方法。在本节的最后讨论了分析方法的结果，确定了系统的薄弱环节，并提出了提高可靠性的建议。在分析结果和建议的基础上，设计并提出了在第三节中对管道和阀门进行重新配置的理由。解释了一些组件增加冗余的必要性。给出了计划维修和智能维修的建议。在第四节中，对正式系统和所提出的系统进行了基准测试，并对其结果进行了评价。在第五节中，我们总结了这篇论文。

二，常规船舶主发动机润滑油系统分析

A.一个数据收集和分析方法：

为了对我们的系统进行准确的分析，我们已经调查访问了120艘不同类型的船的使用情况，其中包括散货船、杂货船和集装箱船。他们的工作人员接受了访问并提供了反馈意见和船舶的故障情况。船舶的相关的文件，如图纸、引擎日志、引擎损坏报告、计划维护系统(PMS)、石油分析报告和操作程序，也都受到了详细的审查。在设计一个可靠的模型时应该考虑国际海事组织(IMO)的要求和国际船级社协会(IA传统船舶)规则。图1展示了采用的数据收集和分析方法。

图1。数据采集与分析方法

B。主要发动机润滑油系统描述。

主机滑油系统，图2是在经过调查的船舶上安装的常见的滑油系统，我们总结描述了它的组件。主机滑油系统在紧密和完整的系统中运行，以确保主发动机运动部件的润滑和冷却。该油是由泵(滑油PP1)或滑油PP2的主引擎滑油槽(损失)抽取的，这取决于所使用的泵和其泵出系统。通过滑油冷却三通阀(滑油)，调整滑油的数量，通过滑油冷却器(滑油冷却器)进行调整，以保持其在制造商运行阀值范围内的温度。用低温淡水(低温淡水)进行热交换来吸收不良的热量。在滑油冷却后，它通过自动反冲洗滑油过滤器(自动反冲洗滑油过滤器)或手动过滤器(手动过滤器)安装备用的磨损材料。当自动反冲洗滑油过滤器正在维修或日常维护时，通过关闭进口阀门(关闭进口阀)和出口阀(关闭出口阀)来隔离。手动过滤器(手动过滤器)是并联的，通过打开进水阀(打开进水阀)和出口阀(打开出口阀)来接管过滤的职责。自动冲洗操作，包括滤芯的背面冲洗，将保留的污垢推回去。冲洗频率取决于油的质量。更多的脏油更在连续的冲刷不断减少。冲洗频率是衡量油质量和净化系统性能的良好指标。一旦滑油被过滤，它就会被发送到主发动机进口，在不同的分支中分布，以确保润滑和冷却它的移动部件，如大的端轴承，主要轴承，十字头，凸轮轴轴承，涡轮增压器，和活塞的冠。在移动部件之间的滑油系统中，确保了一个恒定的油膜避免他们的直接接触避免了他们的磨损和过热。在使用后，滑油应在曲轴箱中先排干，然后再流回丢失的，重新使用。滑油泵应确保系统内的滑油压力大于低温淡水的冷却压力，以便在两侧之间进行交流，以便在低温淡水冷却系统中发生泄漏，并避免被主机滑油系统的水污染。为了监测主机滑油系统的良好运行，并保护主发动机不受滑油的影响，在不同的位置安装了几个压力和温度指示器和传感器。这些指示器和传感器安装在滑油PP, 滑油冷却器, 自动反冲洗滑油过滤器, 手动过滤器和我的润滑的不同分支的入口和出口。然而，如果滑油系统失灵，主机将停止，船舶失去控制，可能导致灾难性的海洋事故，导致人员受伤、污染和对漂浮和沿海基础设施的破坏。根据对机组人员的采访，最具经验的主机滑油系统损坏的案例是在进口处下降的滑油压力。事实上，我们所做的研究包括对系统故障的研究。采用FTA和F主机A等技术分析方法来确定失效模式的根源，以及系统的薄弱环节。然后在系统分析结果和机组人员反馈的基础上，提出了可靠性改进的相关建议。这些建议是在系统设计阶段考虑的，以使其足够安全，可以安装在传统船舶上或在智能化船舶上。此外，主机滑油系统必须自主操作，并且必须有通过卫星远程控制的可能性

表一.常规船舶主机润滑油系统部件说明

图2.常规船舶主机润滑油系统

C。分析方法

1)故障树分析方法

在航运业中，自由贸易协议是一种广泛使用的逻辑方法，用于分析故障根源，评估船舶设备的可靠性。这是“基本错误事件”关系的逻辑表示，导致了的“顶级事件”的发生。自贸协定采用逻辑门，即“门”和“或门”图3。通过对机组人员的采访，对计划维修系统的分析，以及对发动机日志的分析，我们发现，常见的有经验的主机滑油系统故障是我的压力下降的入口滑油压力。在大多数情况下，这种压力下降导致了我的停顿。在这种情况下，船舶控制失去了，造成了一些海上意外事件。在本文中，我们将这个滑油压降作为案例研究的一个重要事件，

即“或”门的输出。相关的主机滑油系统top事件的FTA由图4所示。

2)失效模式和效果分析方法。

F主机A是海洋机械风险评估中使用的风险分析方法之一。它适用于每一个系统组件，系统地确定其潜在的故障模式、故障原因、故障影响，并提出减少根本原因或消除它们的预防措施。表2给出了主机滑油系统的F主机A。在此分析中，我们确定和描述了系统组件的任何可能出现的故障，追踪它们的根源，评估它们对系统运行的影响，以及它们对船舶运行安全的影响。在此基础上，提出了预防措施、早期故障检测方法和在设计阶段的可靠性改进，并采用基于智能状态的维护(CBM)和修复良好的实践。

图3。FTA符号图示

图4。常规船舶主机润滑油系统故障树分析

表二.常规主机润滑油系统F主机A

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