Kamkin_-_Expluatatsia_sudovykh_dizeley_-_1990

Продолжительность отдельных режимов в табл. 10.1 определя­ ется программой приемо-сдаточных испытаний. Стандарт определя­ ет продолжительность режимов в функции агрегатной мощности ди­ зеля. Однако до начала каких-либо измерений дизель должен отра­ ботать на заданном режиме нагрузки и частоты вращения столько времени, сколько необходимо для достижения установившегося уровня рабочих температур.

До вывода главного дизеля на швартовные режимы проводят ис­ пытания на пуски и реверсы. Пуски производят с разных постов управления попеременно на передний и задний ход без пополне­ ния запасов воздуха в баллонах. Число пусков определяется мини­ мальным давлением воздуха в баллонах, при котором пуск стано­ вится невозможным. Требования к пуско-реверсивным испытаниям главного дизеля определяются программой испытаний.

После вывода дизеля на режимы, указанные в табл. 10.1, из­ меряют все параметры работы СЭУ, предусмотренные программой. Перечень параметров, методы их измерения и погрешности, а так­ же техническое обеспечение приборами указаны в основном руко­ водящем документе — Методике швартовных испытаний главного двигателя, дейдвудного устройства, валопровода с обслуживаю­ щими механизмами, аппаратами, разработанной СКБ судострои­ тельной верфи и согласованной с Регистром СССР и службой на­ блюдения Минморфлота.

10.4. Ходовые испытания

После устранения дефектов, выявленных в период швартовных испытаний и оформления документов по ним (протоколов, актов, паспортов и т. д.), СЭУ и судно в целом готовы к ходовым испыта­ ниям. На этом последнем этапе приемо-сдаточных испытаний (после стендовых и швартовных) главный дизель работает как элемент энергетического комплекса двигатель— корпус—винт в условиях нагрузки по действительной винтовой характеристике свободного хода. В связи с этим главной задачей ходовых испытаний является

331

оценка взаимного соответствия элементов комплекса: требуется проверить, обеспечивает ли главный двигатель при данном винте необходимые ходовые качества судна (скорость, циркуляцию, инер­ цию).

Чтобы исключить влияние внешних условий на характеристику свободного хода, глубину моря при ходовых испытаниях выбирают не менее пятикратной полной осадки судна, волнение — не более 2—3 баллов, скорость ветра — не более 5 м/с.

Согласно ГОСТ 21792—76 ходовые испытания проводят для су­ хогрузных и пассажирских судов при осадке в балласте, для на­ ливных — в полном грузу.

Скорость судна измеряют на мерной миле при полном ходе, циркуляцию проверяют на оба борта. На полном ходу измеряют: диаметр циркуляции, ее время, крен судна, частоту вращения глав­ ного двигателя. Инерцию судна проверяют при разных начальных и конечных условиях движения, например: прлный передний ход — стоп, полный передний — полный задний ход, полный задний ход — стоп и т. д. В каждом случае измеряют время и путь, пройденный судном.

Испытания главного двигателя проводят на режимах, соот­ ветствующих его рабочей характеристике: на режимах винтовой характеристики — при частоте вращения 63, 80, 91, 100 и 103 % номинальной, а также на задний ход и при частоте вращения nmim на режимах нагрузочной характеристики — при 25, 50, 75, 100 и 110 % номинальной мощности и на задний ход. Продолжительность режимов, особенно номинальных, зависит от условий испытаний (головное или серийное судно) и согласуется прежде всего с пред­ ставителем инспекции Регистра СССР.

Во время испытаний записывают показания всех приборов, ре­ гистрирующих рабочие процессы дизеля и обслуживающих его ме­ ханизмов, с целью получения данных для оценки мощности, эко­ номичности и надежности (при аварийных режимах) работы дизеля. Производят шестикратное реверсирование из положения «Полный передний ход» на «Полный задний» с записью времени полного ре­ верса.

Для комплекса дизель—ВРШ реверс осуществляют изменением шага лопастей с дистанционных постов управления, а также ревер­ сированием самого дизеля с местного поста управления при поло­ жении лопастей ВРШ на передний ход. Проводят испытания ма­ невренных качеств судна: средний, малый, самый малый ход впе­ ред и назад.

На головном судне определяют резонансные крутильные и про­ дольные колебания упругой системы коленчатый вал—винт во всем диапазоне рабочих частот вращения. На постах управления со­ гласно требованиям Регистра СССР должны быть установлены таб­ лички с надписью, указывающей границы запретных зон частоты вращения. На тахометрах эти зоны отмечены красными полосами.

332

Согласно программе в нормальных условиях нагрузки испыты­ вают вспомогательные дизель-генераторы и котельную установку.

По завершении ходовых испытаний выполняют контрольные вскрытия (ревизию) узлов двигателя и механизмов, а также вну­ тренний осмотр котлов (по указанию инспектора Регистра СССР). Представители сдаточной команды судостроительного завода со­ ставляют ведомость обнаруженных дефектов.

После сборки обследованных механизмов проводят короткие повторные испытания (продолжительность их устанавливает ин­ спекция Регистра СССР), после чего подписывается акт приемки судна в эксплуатацию.

10.5. Имитационные и контрольные испытания

Имитационными называют такие испытания, которые про­ водят при неподвижном судне (на швартовах), но при этом воспро­ изводят ходовые условия судна так, чтобы винтовая характеристи­ ка главного дизеля проходила через точку номинальной мощно­ сти и частоты вращения. Достигается это средствами и методами имитации, разработанными ведущими конструкторскими бюро су­ достроительной промышленности и одобренными Регистром СССР.

Согласно ГОСТ 21792—76 к имитационным испытаниям допус­ каются дизельные установки серийных судов после того, как на головном судне проведены нормальные ходовые испытания. В та­ ком случае режимные швартовные и ходовые испытания СЭУ серий­ ного судна не проводят.

Имитация ходовых режимов на швартовах достигается искусст­ венным изменением момента, потребляемого гребным винтом, напри­ мер путем различного заглубления оси винта (переменной осадкой кормовой части судна) или применением специальных разгрузоч­ ных устройств, в частности потоконаправляющей камеры (ПНК), корпус которой приваривают к кормовому подзору. Потребляе­ мый винтом момент в таком случае изменяется вследствие регули­ руемого количества атмосферного воздуха, подаваемого в ПНК в поток воды, засасываемой гребным винтом.

Использование ПНК или других средств имитаций должно быть экономически оправдано. Имеют значение в данном случае и тех­ нические возможности верфи, так как при швартовных испытаниях с открытым винтом сильные потоки воды размывают причальные стенки. Использование ПНК может быть в таком случае выходом из положения.

До начала имитационных испытаний разгрузочное устройство должно быть смонтировано и подготовлено к работе. Акт на его установку и центровку, как и рабочая инструкция (Методика испы­ таний главного двигателя с ПНК), входит в перечень технической

333

Т а б л и ц а 10,2

сти дизеля более 7500 кВт.

документации, предъявляемой судостроительным заводом инспек­ ции Регистра СССР до начала испытаний.

Имитационным испытаниям предшествует такая же подготов­ ка всех элементов СЭУ, которая была рассмотрена в параграфе 10.3 для швартовных испытаний: сначала должны быть оформлены по­ строечные удостоверения на все монтажные работы, обкатан глав­

испытаниях контролируют по частоте вращения и основным рабо­ чим параметрам дизеля путем сравнения их с данными формуляра (паспорта), полученными во время ходовых испытаний головного судна.

Стандарт допускает для имитационных испытаний отклонение мощности на промежуточных режимах ± 5 %, на номинальном и максимальном — 5 %. Разрешается, не останавливая дизель, подре­ гулировать разгрузочное устройство (количество засасываемого винтом атмосферного воздуха) для получения режимной точки вин­ товой характеристики.

Так же как после швартовных испытаний, в данном случае де­ лают контрольное вскрытие и ревизию узлов дизеля и обслуживаю­ щих его механизмов и устройств. Объем ревизии и перечень узлов, подлежащих разборке и осмотру, определяют представители при­ емной комиссии и Регистра СССР.

Контрольные испытания являются завершающими на судостро­ ительном заводе. К ним допускаются энергетические установки су­ дов, прошедших ходовые или имитационные испытания, после за­ крытия всей приемо-сдаточной документации, ревизии и устранения выявленных дефектов и замечаний. Руководящим документом в дан-

334

ном случае также является Методика контрольных испытаний, раз­ работанная СКБ конструкторским бюро верфи и согласованная со службой наблюдения Минморфлота и инспекцией Регистра СССР.

Подготовка к контрольным испытаниям СЭУ в целом такая же, как к швартовным и ходовым испытаниям, только сокращена в объе­ ме. В список предъявляемой технической документации входят журналы удостоверений проверки и приемки механизмов по швар­ товным и ходовым или имитационным испытаниям, перечень конт­ ролируемых параметров, программа, технические описания и ин­ струкции по эксплуатации механизмов и др. К документам прикла­ дывается извещение ОТК сдаточного цеха о готовности СЭУ к конт­ рольным испытаниям.

Объем проверок перед контрольными испытаниями сводится в основном к проверке реверсивных качеств дизеля на полном, среднем и малом ходах, времени реверса на самом малом ходу, про­ грамм разгона дизеля. Одновременно проверяют работу машинного телеграфа.

Режим работы главного двигателя при контрольных испытаниях ограничивается частотой вращения: 100 % номинальной — на пе­ редний ход и 95 % — на задний ход. Продолжительность соответст­ венно 5 ч и 1 ч (для мощности дизеля более 7360 кВт). Программой контрольных испытаний предусматривается также проверка работы вспомогательных механизмов, обслуживающих главный двигатель.

После завершения контрольных испытаний инспекция Регистра

СССР оформляет допуск СЭУ и судна в целом к постоянной экс­ плуатации.

10.6. Обработка результатов испытаний

Результаты испытаний дизелей и ДСУ, проводимых в СССР,

обрабатывают в соответствии с ГОСТ 10448—80 и ГОСТ 21792—76. Однако в связи с автоматизацией процессов контроля в системах диагностики распространены измерительные комплексы типов К748, NK-3, NK-5, DETS (см. гл. 6). Такие комплексы разгружают опе­ раторов сдаточных групп заводов от трудоемкой работы по замерам и вычислению средних значений и погрешностей параметров, харак­ теризующих рабочие процессы дизелей.

Поскольку для каждого частного случая испытаний програм­ мой предусматривается своя методика замеров и обработки данных, ограничимся некоторыми наиболее характерными зависимостями, рекомендуемыми стандартами.

Эффективную мощность дизеля Реу кВт, определяют в зависимо­ сти от условий его нагрузки.

При работе на гидротормоз (на стенде завода) или на винт (в судовых условиях)

335

где pmaxj — максимальное давление сгорания в данном цилиндре, МПа; Ртах — среднее по цилиндрам максимальное давление сгорания, МПа.

Все параметры, замеренные в процессе испытаний и рассчитан­ ные по приведенным формулам, сводят в таблицы, которые прикла­ дывают к протоколам соответствующих испытаний (стендовых, швартовных, ходовых, имитационных). Для наглядности наибо­ лее характерные параметры работы дизеля, определяющие его энергетические и экономические показатели, а также тепловую и механическую напряженность, представляют в виде графиков винтовых или нагрузочных характеристик. Такими определяю­ щими параметрами являются: эффективная мощность, среднее эф­ фективное давление, максимальные давления сгорания и сжатия, удельный расход топлива, давление наддувочного воздуха и выпуск­ ных газов, температура воздуха в ресивере и газов до и после турбины, частота вращения турбонагнетателя.

Полный перечень параметров, замеряемых при испытании дизе­ ля, приведен в параграфе 10.2. Их численные значения в протоколах испытаний приводятся для режимов нагрузки 25, 50, 75, 100 и 110 % номинальной, причем для всех нагрузок, кроме 100%-ной, — по одному замеру, для номинального (100%-ного) режима — от трех до шести замеров.

Протоколы испытаний и иллюстрирующие их табличные и гра­ фические данные являются основной оперативной документацией в процессе эксплуатации СЭУ.

Контрольные вопросы

1. Перечислите все виды испытаний, каким подвергается судовой ди­ зель, начиная от заводского стенда до паспортных и наладочных испытаний

усудовладельца.

2.Каковы цель и методика стендовых испытаний?

5. Что входит в понятия: головной образец дизеля, серийный дизель, доводка, опытный отсек, полноразмерный дизель?

6 . Какова цель швартовных испытаний, в чем их отличие от стендовых? Какую документацию предъявляет сборочный цех судостроительного завода инспекции Регистра СССР?

7. Какова цель ходовых испытаний? Что им предшествует? Какие внеш­ ние условия на них накладываются? На каких скоростных (или нагрузочных) режимах главного дизеля их проводят?

8 . Какова цель имитационных испытаний? Как их проводят? Какое зна­ чение имеют в данном случае результаты ходовых испытаний головного судна? Чем завершаются имитационные испытания?

337

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ская эксплуатация судовых дизельных установок. М.: Транспорт, 1985. 285 с.

7.Рабочие процессы судовых дизелей/И. В. Возницкий, С. В. Камкин,

В.П. Шмелев, В. Ф. Осташенков. М.: Транспорт, 1979. 206 с.

8. С е м е н о в В. С. Теплонапряженность и долговечность цилиндро­ поршневой группы судовых дизелей. М.: Транспорт, 1977. 182 с.

9. Ф и л и п п о в А. П. Обработка топлива и масла для судовых дизе­ лей и котлов. М.: Транспорт, 1968. 192 с.

10.Ф о м и н Ю. Я. Топливная аппаратура судовых дизелей. М.: Транспорт, 1975. 216 с.

11.Ш и ш к и н В. П. Анализ неисправностей и предотвращение повреж­ дений судовых дизелей. М.: Транспорт, 1986. 190 с.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

338

339

340