船机维修技术和船舶维护与修理课件-现代船舶维修

船机检修技术 姓名：张伟明 绪论 课程的性质和任务 　　　 船机维修技术是一门实用性很强的专业课，是作为船舶修造行业技术人才所必需具备的专业知识，是在为今后做好各项检修工作打好基础。 　　　本课程的任务是，使学生掌握船机的现代维修科学、了解船机零部件在使用中因磨损、腐蚀、疲劳断裂等原因造成损坏的机理及防护措施、船机零部件的修理、柴油机主要零部件和主要设备的检修，船舶修理的程序及管理，为将来船厂工作打下坚实基础。 绪论 课程的基本要求 1.掌握船机的现代维修科学的建立及以可靠性为中心的预防维修体系。 2.掌握船机的损坏机理 3.掌握船机的缺陷检验方法 4.掌握典型零件与主要设备的检修工艺 5.掌握船机零件的基本修复工艺 6.掌握船舶厂修的程序及管理 绪论 行业领域 目录 目录 第一章 现代船舶维修 本章要点： 掌握故障、故障模式、故障规律的含义，理解故障的影响因素，了解故障的分类。 了解维修科学概念。 了解维修保养及其主要工作内容，船舶修理及其种类、特点和意义。 第一节 船机故障 故障的定义 船舶系统、设备、机械或其它零件(原有) 功能的丧失。对于不可修复产品则称为失效。 故障的几个注意点： 1.规定的对象 2.规定的时间 3.规定的条件 4.规定的功能 5.一定的故障程度 第一节 船机故障 故障的分类 1.按故障对营运的影响分类 1）不停航的局部故障 2）短时停航重大故障 3）长时停航进厂修理的全局性故障 2.按故障发生和演变过程的特点分类 1）渐进性故障 2）突发性故障 3）波及性故障 4）断续性故障 局部故障 重大故障 全局性故障 第一节 船机故障 3.按故障发生的原因分类 1）结构性故障　　　 2）工艺性故障 3）磨损性故障 4）管理性故障 4.按故障性质分类 1）人为故障 2）自然故障 5.按故障率的变化分类 1）早期故障 2）使用期故障（随机故障） 3）晚期故障（老化期故障） 导致 第一节 船机故障 故障发生前的先兆 故障先兆的定义：除突发性故障外，其他故障在发生前均有不同形式的信息显示。 第一节 船机故障 故障模式 １.定义：妨害产品完成规定任务的某种可能方式，即产品 的故障或失效的表现形式； 螺栓断裂 ２.常见的故障模式: (1)疲劳、断裂、裂纹蠕 变、过度变形、材质劣化等。 (2)腐蚀、油质劣化、绝 缘绝热劣化、导电导热劣化、 熔融、蒸发等。 (3)振动、渗漏、堵塞、 异常噪声等。 (4)磨损等。 连杆变形 第一节 船机故障 3.分类：损坏型、退化型、松脱型、失调型、堵塞与渗漏型、性能衰退或功能失效型 4.特点：(1)故障模式可能是单一的，也可能是综合的 (2)故障模式并非固定不变。 5.意义：(1)通过对产品故障模式的调查、统计和计算，可评价和鉴定产品的可靠性。(2)有助于确定早期故障期和故障率的变化规律，分析判断零件故障产生的原因，找出预防和诊断故障的有效途径。 常见故障模式举例 序号 设备 常见故障模式 1 活塞连杆机构 疲劳、损耗、冲击、变形、裂纹和折断等 2 齿轮 疲劳断裂、点蚀剥落、熔融烧伤、磨损、塑性变形 3 滚动轴承 剥落、裂纹、压痕、磨损、烧伤、锈蚀、污斑、蠕变、腐蚀 4 机座、机架 变动、松动、缺损、脱落 5 电器 短路、漏电、断路 第一节 船机故障 故障规律 故障率λ(t)是反映系统、机械或零部件在给定工作时 间内由完好状态转向故障状态的概率。故障率与时间呈浴盆 曲线关系。 λ(t) 浴盆曲线λ-t 图中横坐标表示时间t，纵坐标表示故障率λ(t) t 第一节 船机故障 1.早期故障期(磨合期) 特点：故障率较高，随时间增长迅速下降。 主要原因：、制造的缺陷及操作不熟练、不准确和使用条件不当等造成的。 消除手段：通过调试、磨合、修理和更换有缺陷的零件等使故障率很快降低，运转趋于平稳。 第一节 船机故障 2.随机故障期（偶然故障期） 特点：（1）运转稳定，故障率低，近于恒定，与使用时间关系不大。 （2）出现的故障为偶然因素引起的随机故障，主要是设计、制造中的潜在缺陷，操作误差，维护不良和环境因素等引起的。不能通过调试消除，也不能用定期更换零件来预防，所以随机故障是难以预料的。 （3）随机故障期较长，是船舶机械的主要使用期，也是进行可靠性评估的时期。 第一节 船机故障 3.耗损故障期（晚期故障期） 特点：故障率随时间的延长而迅速升高。 原因：磨损、腐蚀、疲劳、老化。 4.故障率曲线 1)A、B型曲线 特点：有明显的磨损故障期，通常显示机械设备发生磨损、疲劳和材料老化等故障。 实例：往复式发动机的气缸、轴承，船体和飞机机体等大量单体部件。 维修方式：宜采用定时维修方式。 第一节 船机故障 2)C型曲线 特点：无明显的磨损故障期，故障率随时间延长缓慢增加。 维修方式：可依设备的技术状态确定维修时间。 实例：航空涡轮发动机等机械设备。 2)D、E、F型曲线 特点：在整个寿命期中故障率为常数， 无需进行定时维修。 实例：复杂的电子设备。 第一节 船机故障 故障的影响因素 １.设计 ２.选材 ３.制造质量 ４.装配质量 ５.正确使用： ａ.载荷　 ｂ.环境　 ｃ.保养和操作 第一节 船机故障 故障的人为因素 船舶是机械设备和船员一体化的典型设备。船舶的综合可靠度取决 于船体、船机固有的可靠度和船员的工作可靠度。 80%的事故是人为因素造成的：检查不充分、认知错误、安装不当、 维护保养不良、决策失误、修理不当等。 措施：制订ＩＳＭ规则，修订ＳＴＣＷ公约的措施，以提高船员的 专业知识和技术水平。 第二节 维修科学 维修科学的建立与发展 维修的定义：使产品保持在或恢复到规定设计状态所需的全部活动，对船舶来说，维修是机械设备维护与修理的总称。 维护（技术保养）：是为了保持船舶机械和设备的技术性能正常发挥所采取的技术措施。 船舶修理：当船舶设备性能下降、状态不佳或发生故障时，为了保持或恢复原有功能而采取的技术措施。 第二节 维修科学 维修科学的发展： 由于世界技术革命的影响，机械化自动化程度提高，对船舶设备的维修涉及的各方面提出了新的要求和挑战，现代工业更注重高效率低消耗，促使人们探索更完美的维修，出现了维修理论指导下的维修，即维修科学。 维修科学是从20世纪40年代开始至70年代逐渐形成的以现代科学技术为基础，由多门学科综合而成的维修理论，适用于各个行业设备维修的通用科学。70年代末引入我国，并得以发展。 第二节 维修科学 维修科学的概念 维修科学即专门研究与故障做斗争的科学。 全寿命维修：分五个阶段（论证、设计、制造、使用、淘汰），从论证开始使产品具有可维修性。 维修科学的内容 1.维修设计学科：包括可靠性设计、可维修性设计、综合技术保障设计和费效分析。 2.维修技术学科：主要由检测技术和修理工艺组成，包括无所检测技术、状态监测技术、故障诊断技术、修理工艺和技术、计算机应用技术等。 3.维修管理学科：是对现代传播维修活动进行科学管理和组织的学科。主要包括维修(计划、技术、经济、信息、质量、设备)管理等。 第三节 以可靠性为中心的预防维修 可靠性 1.定义 产品（机器、设备、系统、零件）在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。包括固有可靠性和使用可靠性，使用可靠性难以达到固有可靠性，要不断提高固有可靠性。 规定的时间是指设备的使用期和储存期。 规定的条件是指设备的环境条件、使用条件、维修条件和工作方式等。 规定的功能是指设备设计时所赋予的工作性能。 船舶机械、设备和系统的可靠性是一个综合性能，反映了设计、材料、制造和安装工艺等的质量。 第三节 以可靠性为中心的预防维修 2.可靠性研究的内容 可靠性理论：利用基础理论（数学、物理、化学等）对故障现象和故障率进行分析、控制、预测和综合，主要研究可靠性指标的定量化、可靠性分析方法、可靠性准则及提高、可靠性的方法等。 可靠性技术：主要包括可靠性设计、可靠性制造与工艺、可靠性试验、评估与标准等。重点研究故障的机理、形式及进行危害性分析，确定寿命和试验方法。 可靠性管理：主要包括制订有关可靠性计划、制度、规范及进行情报资料、信息、数据的搜集和处理等。 第三节 以可靠性为中心的预防维修 3.可靠性研究的意义 1)提高可靠性，解决可靠性的供需矛盾。 2)掌握故障规律、机理，解决可靠性与经济性的矛盾。 3)可靠性越高，越能保证船舶安全可靠地营运。 第三节 以可靠性为中心的预防维修 4.可靠性的指标 1）可靠度R（t）：船机设备或零件在规定的时间内、规定的条件下完成规定功能的概率。 2）不可靠度F(t)：船机设备或零件在规定的时间内、规定的条件下完不成规定功能的概率。F(t)＝1－R(t) 3）故障密度f(t)：设备在t时刻故障的变化速度。f(t)＝dF(t)／dt 第三节 以可靠性为中心的预防维修 4）故障率λ(t)：设备在时间内由完好状态转向故障状态的概率。λ(t)＝f(t)／R(t) 5）平均寿命：通常指使用寿命，即设备从投入使用时的完好状态开始，一直使用到发生故障或失效为止所使用的时间。对于可修复设备或整机的寿命是指两次相邻故障之间的运转时间。对于不可修复设备的寿命则指其失效之前的工作时间。 第三节 以可靠性为中心的预防维修 可维修性 1.定义 指已发生故障的机械或设备，在规定的时间内，通过维修使之保持或恢复到使用条件下完成规定功能的能力。 规定的时间是指限定的维修时间。 规定的条件和规定的功能是指产品原有的使用条件和技术性能。 第三节 以可靠性为中心的预防维修 2.研究可维修性的意义 （1）安全航行的保证 （2）是可靠性的必要补充：具有良好的可维修性同时增强产品的可靠性 （3）是设备维修保养工作的基础：产品应先具备有可靠性才能进行维修 第三节 以可靠性为中心的预防维修 3.可维修性指标 A．可维修度M(t)：对于已发生故障的机械或设备，在规定的时间内，通过维修使之保持或恢复到使用条件下完成规定功能的概率。 B．修复率μ(t)：当修理时间已达某时刻但尚未修复的产品，在该时刻后的单位时间内完成修理工作的概率。 C．有效度A(t)：修复后使用的产品在某特定瞬间内保持其功能的概率。 D．平均修复时间(MTTR)：修复时间的总和与修理次数之比。 第三节 以可靠性为中心的预防维修 现代预防维修方式 维修思想 “以事后维修为主”的维修思想 “以预防维修为主”的维修思想 “以可靠性为中心”的维修思想 日常维护 时间计划维修 定时维修 状态监测维修(视情维修） 维修方式 紧急维修 一般事后维修 事后维修 预防维修 第三节 以可靠性为中心的预防维修 定时维修方式 定义：发生故障后才进行的维修，按规定时间进行维修 条件：（1）有明显的磨损故障期 （2）无故障期长 （3）不适宜使用其他维修方式 缺点：针对性不强，成本高，对设备的监控不连续（达到规定时间才检修） 第三节 以可靠性为中心的预防维修 视情维修方式------也称状态维修 定义：通过对产品不间断的监控、分析、根据实际情况确定维修时间 条件：（1）具有进行缓慢的磨损故障期；以便测到故障信息后有时间采取措施 （2）具有能反映设备状态且能测到的参数 （3）具有视情设计的设备结构 （4）具有监测装置 特点：针对性强，成本低，是理想的方式 第三节 以可靠性为中心的预防维修 事后维修 定期维修 视情维修 可靠性维修 几种典型维修 维修不足或过剩。 诊断条件、费用高。 故障损失大，维修高 第三节 以可靠性为中心的预防维修 维修方式的应用 1）定时维修：经计算有规定的使用寿命的设备；如：透平轴承 2）视情+定时维修：大多数设备采用 3）事后维修：发生偶然故障时不危及安全的设备 第四节 船舶维修的工作内容 维修保养及其主要工作内容 维修保养：是指由船员或 以船员自修为主，进行预 防性养护维修工作。 目的：为了保持船舶机械 和设备的技术性能正常发 挥。 维修保养的目的 掌握技术状况 防止设备损坏 降低消耗 管好、用好、修好 第四节 船舶维修的工作内容 1.主、辅机的运动部件、电机和电网的检查、调 整、禁锢、更换部分备件，消除工作中发生的 故障和缺陷。 2.对锅炉及其附近的检查、修理及调整等。 3.对甲板机械、吊货设备、属具和专用设备进行 检查、修理、保养，发现问题应调整、更换备 件，及时解决 4.对救生、消防设备、应急设备、管系等应作定 期检查、保证设备的性能状况良好，随时可以 使用。 船舶维修保养的主要内容 第四节 船舶维修的工作内容 船舶维修保养的分类 维修保养 生产预防 停航后的维修保养 船舶维修保养计划的制订及执行 年度计划 维修保养计划 月度计划 航次计划 第四节 船舶维修的工作内容 船舶厂修 船舶修理分为船员自修和厂修。 1）船员自修 2）船舶进厂修理 船员自修分为营运期间的自修和厂修期间的自修。 营运中，如船舶机械和设备的技术状况不良、发生危及航行安全的严重故障或船舶检验机构规定检验项目不合格等，船员无力进行自修时应进厂修理，目的是恢复船舶的正常营运，保持船级和满足法定检验的要求。 第四节 船舶维修的工作内容 修船原则 船舶修理应以恢复机械、设备的原有性能为目的，并以船舶的使用年限为重要依据。 如：杂货船、多用途船 20一25年 散货船、木材船、滚装船、集装箱船和客船 15—20年 远洋船舶应按入级标准进行修理 。 坚持日常保养与计划修理、船员自修与厂修结合的原则。 保证修船质量，缩短修船时间和降低修船费用。 修船应本着节约的精神，节省修船费用和缩短修船时间。 第四节 船舶维修的工作内容 船舶厂修的指导原则 1.必须贯彻安全质量第一的方针，必须贯彻勤俭节约的原则。 2.一般不允许添装、改造，特别是生活设施，必须严格控制。 3.修理项目基本上以原样修复为主，根据确保、维持、改造、报废的原则，合理安排修理项目。 4.降低维修费用，缩短维修时间，不随意加装，保证修船质量。 第四节 船舶维修的工作内容 船舶厂修类别 交 通 部 规 定 航修 航 运 企 业 规 定 小修 检修 航修 计划修理 事故修理 船舶航行期间发生的零部件的过度磨损或一般性事故，当影响航行安全而船员又不能自修时，由修船厂或航修站来修理。 第四节 船舶维修的工作内容 交 通 部 规 定 航修 航 运 企 业 规 定 小修 检修 航修 计划修理 事故修理 小修的间隔期一般客货船为12个月、远洋货船为12一18个月。如船舶技术状况良好并经验船师认可，可延长6个月，但不超过12个月。 小修的目的是按规定周期结合坞内检验和年度检验对船体、主副机等主要设备进行不拆开或少拆开的重点检验，修复过度磨损件，保证安全航行至下次计划修理。 船舶厂修类别 第四节 船舶维修的工作内容 交 通 部 规 定 航修 航 运 企 业 规 定 小修 检修 航修 计划修理 事故修理 在2-3个小修后结合特别检验，拆开必要的机器设备，对船体和全船主要设备、系统进行较全面的检查，使主要设备和系统安全运转至下次检修。 船舶厂修类别 第四节 船舶维修的工作内容 交 通 部 规 定 航修 航 运 企 业 规 定 小修 检修 航修 计划修理 事故修理 属临时性修理，不编修船计划。主要解决营运中的局部故障。影响航行安全而又不能自修的工程，由船厂或修船队等利用船舶在港期间进行修理，不影响船舶营运。 船舶厂修类别 第四节 船舶维修的工作内容 交 通 部 规 定 航修 航 运 企 业 规 定 小修 检修 航修 计划修理 事故修理 一般每5年进行一次，5年中进行一次特检和一次计划修理。两次计划修理之间进行一次坞修。 船舶厂修类别 第四节 船舶维修的工作内容 交 通 部 规 定 航修 航 运 企 业 规 定 小修 检修 航修 计划修理 事故修理 船舶发生事故后，应依损坏情况和船舶检验机构的要求进厂修理。 船舶厂修类别 第四节 船舶维修的工作内容 修船准备 修 船 准 备 编制修船计划 编制修理单 修船备件和物料的准备 年度、季度、月度计划。 所需备件、设备和物料的提前预定。 第四节 船舶维修的工作内容 监修和验收 监 修 和 验 收 监修 验收 监修人员： 公司机务部门监修代表、船上大副、轮机长。 主要监修内容： 1）监修人应监督船厂按修理单的修船项目、范围、进度和要求施工; 2）监督材料、工艺和安装质量等是否符合技术要求; 3）施工中有无因船厂责任引起的机器部件和设备的损坏;  4）施工中有无不安全因素可能引起火灾或其他的危险，必要时有权停止施工并报告有关人员; 5）做好必要的修理数据与情况的记录，为验收做准备。 第四节 船舶维修的工作内容 监 修 和 验 收 监修 验收 1）对船检机构检验的项目应申请验船师检验； 2）单项修理工程完工或试验后，由轮机长检查认可； 3）全部修理工程完工后，根据修理范围决定试航或码头试车。试航时由双方共同提出试航大纲，明确试航时的安全责任。试航中的问题，凡厂方修理项目应由船厂负责修理。 监修和验收 第四节 船舶维修的工作内容 船舶厂修注意事项 1.详细编写修理单，并按期送交船技处和船厂。 2.所用材料、规格、性能、设备的制造厂药写清。 3.与厂方商定，明确分工项目和配合项目。 4.厂修的项目，如果条件允许，进场前用标签标明。 5.物料、燃料、水、物品等进厂前要做好调整或驳出。 6.机舱的污水要泵出，油柜里的油要尽量集中在一个油柜里，通知厂方接近油柜处严禁明火作业。 7.动用明火作业，必须双方派出消防员、监督员共同做好防火防爆工作。 8.注意安全用电，戴好安全帽落实防污措施。 01、故障率曲线具有明显的___故障期和___故障期足够大的机械和设备适于采用定时维修方式。 A.早期/磨损 B.随机/磨损 C.磨损/随机. D.磨损/早期 02、柴油机连杆伸腿是属于___性故障。 A.磨损 B.波及. C.连续 D.结构 03、船舶机械渐进性故障的特点是 ___。 A.无法预防 B.与运转时间无关 C.故障发生的概率与机器运转时间有关. D.渐进的，不突然 04、对于柴油机气缸、轴承其故障规律是___。 A.浴盆曲线. B.无明显的磨损故障期,故障率随时间缓慢增加 C.无早期和磨损故障期 D.只有偶然故障期 05、主机某缸发生严重拉缸，该故障属于____。 A.不停航的局部故障 B.短时间停航的重大故障. C.长时间停航的全局性故障 D.厂修故障 06、属于船舶长时间停航的全局性故障的是____。 A.螺旋桨失衡. B.主机曲轴红套滑移 C.主机某缸拉缸 D.增压器不能工作 07、属于故障发生和演变的过程引发的故障是____故障。 A.磨损性 B.结构性路 C.渐进性. D.管理性 08、船舶修理是以_____为重要的依据。 A.船舶损坏情况 B.修理要求 C.修理内容 D.船舶使用年限. 09、修理单应依船上的工作分别编制，轮机员负责 编制的是___。 A.甲板，轮机 B.轮机，电气. C.坞修，甲板 D.电气，坞修 10、船舶营运中发生局部过度磨损或一般性事故，影响航行安全而船员难于自行修复，必须由船厂修理的工程，是属于_____。 A.小修 B.航修. C.检修 D.事故修理 11、按照规定周期结合坞内检验和年度检验，对船体和主、副机等主要设备进行不拆开或少拆开的重点检验。修复过度磨损件，保证船舶安全营运到下次计划修理，这种修理属于_____。 A.小修. B.航修 C.检修 D.事故修理 12、经过2-3个小修以后结合特别检验，拆开必要的机器设备，对船体和全船的各主要设备及系统进行一次比较全面的检查，使主要设备和系统安全营运到下次检修，这种修理属于___。 A.中修 B.航修 C.检修. D.事故修理 13、船员自修一般不占用营运时间，而是利用_____时间进行。 A.停泊. B.厂修 C.检修 D.航修 14、我国远洋运输总公司规定的船舶修理类别为 _____。 A.小修、中修和大修 B.航修、小修和检修 C.航修、计划修理和事故修理. D.坞修、小修、中修和大修 15、我国交通部现行规定的船舶修理类别为____。 A.小修、中修和大修 B.航修、小修和检修. C.航修、中修和大修 D.坞修、小修、中修和大修 16、船龄在10年以上的船舶，修理后应达到_____ 和_____。 A.恢复原设计性能/安全航行 B.恢复原设计性能/保持船级 C.保持船级/计划使用年限 D.保证安全营运/计划使用年限. 01 C 02 B 03 C 04 A 05 B 06 A 07 C 08 D 09 B 10 B 11 A 12 C 13 A 14 Bc 15 B 16 D 答案 The end,thank you! 谢谢大家，欢迎批评指正 请多提建议