螺旋桨状态监控系统指南.pdf

建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-230附录 14 螺旋桨状态监控系统指南1 一般规定1.1 一般要求1.1.1 适用范围 1.1.1.1 本指南适用于螺旋桨轴状态监控系统附加标志 SCM 的船舶。1.1.1.2 本指南也适用于全回转舵桨装置(或称全方位推进装置)。1.1.2 申请1.1.2.1 凡拟采用螺旋桨轴状态监控系统(SCM)的船舶，应由船东向 CCS 提出申请，经 CCS 同意后，方可采用该方法。船东应同申请一并提交下列资料：(1)进行螺旋桨轴润滑油分析状态监控的可行性说明(应包括装有认可油封装置，油封装置能在不抽轴的情况下更换等内容)；(2)螺旋桨轴及尾管总图，包括轴的密封装置、轴的结构以及轴与螺旋桨的配合形式(如已提供，则可不必提交)。1.1.2.2 上述资料应保留一份在船上。1.1.3 对分析机构及分析人员的要求1.1.3.1 凡拟取得 CCS 认可的螺旋桨轴状态监控系统的润滑油分析机构及人员，应按本指南 4 的有关规定提出申请，经批准并分别发给分析机构及分析人员的认可证书后，方可进行相应的分析工作。1.1.3.2 如由船东或船厂承担费用，且不经 CCS 认可的润滑油分析机构及人员，应符合本指南 4的有关规定。1.2 螺旋桨轴状态监控系统1.2.1 状态监控系统的作用1.2.1.1 状态监控系统不同于规范规定的常规检验。螺旋桨轴状态监控系统是对螺旋桨轴在用润滑油进行各项测试分析，掌握轴承磨损状态，确定润滑油的劣化状态，为维修决策提供依据。因此，授予 SCM 附加标志后，主机仍应在规定的转速范围内使用，以避免轴系在转速禁区或振动应力较大的转速内运转。1.2.1.2 采用螺旋桨轴状态监控系统，在规范规定的检验期内可取代常规抽轴检验。1.2.1.3 状态监控系统具有以下特点：(1)节省维修费用；(2)减少船舶停航时间；(3)避免设备二次损坏；(4)增加设备使用率，延长润滑油使用寿命。1.2.2 状态监控系统的技术方法1.2.2.1 状态监控系统包括油品理化分析、原子光谱分析、铁谱分析 3 类方法，各有特色，互为补充。1.2.3 油品理化分析的作用1.2.3.1 能够测量并评定润滑油品质变化，如润滑油中氯化物含量、润滑油氧化、硫化及添加剂劣化等情况。1.2.3.2 能够测定润滑油中杂质，如尘垢、燃油稀释及水分稀释等。1.2.3.3 能够测定润滑油物理性能的变化，如粘度、总酸值、总碱值等。1.2.3.4 油品理化分析能够评定润滑油的状态，正确掌握润滑油换油期，在保证机械摩擦副良好润滑状态的情况下，尽可能地延长润滑油使用寿命。建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-2311.2.4 原子光谱分析的作用1.2.4.1 原子光谱分析，通过测定润滑油中金属及非金属元素的种类、浓度及变化趋势，判断机械摩擦副的磨损状况及润滑油的状态。1.2.5 铁谱分析的作用1.2.5.1 铁谱分析通过对润滑油中磨损颗粒的形貌分析(形状、表面纹理、边缘、颜色等)及浓度分析，进一步判断机械摩擦副的磨损状态，确定磨损机理及磨损部位，从而为早期预报故障及保养、维修决策提供依据。2 螺旋桨轴状态监控系统检验2.1 一般要求2.1.1 对注有 SCM 附加标志的船舶，其螺旋桨轴的检验应符合本规范第 1 篇第 5 章第 12 节的有关规定，即在规定的抽轴检验外(如 10 年)，可只作确认性年度检验。2.1.2 对无键安装的螺旋桨轴，其抽轴检验的间隔期可适当延长，一般为 15 年。2.2 检验要求2.2.1 初次检验2.2.1.1 检查船东提出的申请及资料，确认是否具有 SCM 附加标志的使用条件。2.2.1.2 对于新建船舶，自船东申请经 CCS 批准并投入营运之日起 6 个月进行第一次取样分析，然后每 6 个月进行定期取样分析。2.2.1.3 对于现有船舶，船东在提交申请的同时，应提交一份完整的近期完成的润滑油分析记录及分析报告，并按本节 2.2.2.2 要求进行一次年度检验。如按常规应抽轴检查时，则应同时进行。经CCS 批准后，授予 SCM 附加标志。以后每 6 个月进行定期取样分析。抽轴检查间隔期可从最近一次抽轴时间计算。如上次抽轴已有 4、5 年，则建议抽轴后再开始执行 SCM。2.2.1.4 对于原具有 SCM 标志的转级船舶，如船东申请保留，应按本节 2.2.2.2 要求进行一次年度检验，合格后继续授予 SCM 附加标志，抽轴检验可延续原船级的抽轴到期日，以后每 6 个月进行定期取样分析。2.2.2 年度检验2.2.2.1 在轮机的年度检验、中间检验及特别检验时，进行螺旋桨轴状态监控系统的年度检验。2.2.2.2 年度检验时，应作如下确认性检查：(1)润滑油分析机构及分析人员的认可证书，或其他资格证明文件(分析机构向船东反馈润滑油分析报告的同时，应一并提交分析机构及人员的认可证书或其他资格证明文件的复印件)。(2)润滑油分析记录及分析结果报告单，确认各监控参数值在正常范围内。(3)轴承温度记录，确认处于正常范围内。2.2.3 抽轴检查2.2.3.1 在规范规定的抽轴检验时，除完成本节 2.2.2 的年度检验项目外，还应按螺旋桨轴的常规抽轴检验内容进行检查：(1)轴、衬套(特别是对接接头和端部)、键槽、锥体和法兰圆角；(2)螺旋桨轴的柱体后端和锥体大端三分之一长度、键槽周围应作磁粉检测；(3)轴的后端用整体法兰连接的法兰圆角处应作磁粉检测；(4)尾管轴承和油封装置检查；(5)轴拉出前和安装后应测量轴承间隙和磨耗并作记录；(6)螺旋桨和轴锥体的配合情况检查；(7)可调螺距螺旋桨的叶片应拆开，检查工作部分和控制机构；建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-232(8)全方位螺旋桨装置应拆开，检查螺旋桨、轴、齿轮机构和控制机构；(9)喷水推进装置应拆开，检查叶轮、轴、轴承、进出水通道、导向喷嘴、反向缺置和控制机构，并测量叶轮和导管间隙。2.3 其他2.3.1 润滑油分析资料的提供2.3.1.1 船上润滑油分析资料，应由轮机长负责保管，以便供验船师登轮进行检查。2.3.2 证书的签署2.3.2.1 验船师完成螺旋桨轴状态监控系统年度检验后，应在入级证书的签证栏内进行相应签署。2.3.3 附加标志 SCM 的取消2.3.3.1 由船东申请或没按时进行润滑油取样分析，可取消 SCM 标志，此时应恢复常规检验，并在最近 1 次中间检验或特别检验时进行抽轴检查。3 螺旋桨轴状态监控程序3.1 取样程序3.1.1 取样人员 3.1.1.1 所有油样应由船上指定的专门人员或轮机长采集，填写取样记录表并作好取样登记，保留在船上以备查用。采样人员应熟练掌握取样技术。3.1.2 取样周期3.1.2.1 对采用润滑油分析监控的螺旋桨轴，每隔 6 个月对润滑油进行取样分析。如船方增加取样次数，则也应进行记录，以供备查。3.1.2.2 对到取样时间但船舶仍在外作业而无法按时分析时，仍应按时取样，但应在 3 个月时间内完成润滑油分析工作。3.1.2.3 验船师根据润滑油分析结果及实际运行情况(如更换润滑油或磨粒浓度突变等)，可要求缩短取样周期。3.1.3 取样部位3.1.3.1 对强制循环式润滑系统，可在回油泵处或安装在滤清器之前可取样的阀处取样。3.1.3.2 对重力式润滑系统，可在尾管装置底部的放油口处取样。3.1.3.3 对设置在管路中永久性的取样阀、管等，取样前应先放掉约两倍于残留于其中的油量，以保证取样时不残留上次的油样。3.1.3.4 在放油口处取样时，取样前应先放掉部分油，以冲洗掉积留于此的沉积物。3.1.4 取样状态3.1.4.1 应在螺旋桨轴处于正常运转稳定状态下进行取样，或在停机后立即取样。3.1.4.2 每次在运转状态下取样时，设备应处于相近工作条件之下(如转、功率等)。3.1.5 取样注意事项3.1.5.1 取样器具(包括油样瓶、取样器、取样管等)应清洁干净，不易损坏，防止污染。3.1.5.2 油样瓶应为无色透明的塑料瓶或玻璃瓶。3.1.5.3 润滑油样品的取样量应为油样瓶容积的 2/3 左右，不少于 150ml。3.2 润滑油样品分析3.2.1 一般要求3.2.1.1 润滑油样品分析，一般应先进行油品理化分析和光谱分析，可在此基础上进行直读铁谱分析。必要时，再以分析式铁谱仪进行定性分析。3.2.2.2 如分析机构仪器设备目前还不齐全，可先进行光谱分析或铁谱分析，但至少应进行油品理化分析。若对分析结果不能把握时，则3种析方法都应进行。分析机构应在尽可能短的时间内配齐仪器设备。建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-2333.2.2 螺旋桨轴润滑油分析项目及分析方法3.2.2.1 螺旋桨轴润滑油分析项目：分析项目 分析手段(或工具)油品理化分析 理化分析仪器(按国标进行)元素含量(以金属含量为主)分析 光谱分析 原子发射(或吸收)光谱仪 磨粒形貌及浓度分析 铁谱分析(铁谱仪)3.2.2.2 油品理化分析项目(带“*”号的项目可根据具体需要作选择)：(1)粘度；(2)水分：(3)总酸值(TAN)；(4)总碱值(TBN)；(5)不溶物含量；(6)变质*(氧化、硝化等)；(7)污染*(杂质污染等)。3.2.2.3 元素含量分析，应测定下列元素含量：(1)与磨损金属(轴、轴承、齿轮等部件材料)有关的元素：铬、铅、铜、镍、铁、硅(矽)、锡、钼等；(2)与污染有关的元素：镁、钠等；(3)与添加剂有关的元素：钡、硼、钙、镁、磷、锌、锂等。应根据摩擦副材料、润滑油添加剂成分、周围工作环境等情况，正确区分各元素的来源。3.2.2.4 磨粒形貌及浓度分析：(1)应用分析式铁谱仪分析磨粒形貌时，按下列各种磨粒类型进行分类描述：a摩擦磨损微粒；b切削磨粒；c.球状磨粒；d疲劳块状磨粒；e层状磨粒；f严重滑动磨粒；g腐蚀磨损微粒；h红色氧化物微粒；i黑色氧化物微粒；j非金属结晶体；k污染物颗粒。(2)应用直读式铁谱仪作浓度定量分析，应测定并记录大颗粒读数Dl和小颗粒读数DS两个读数值。3.2.3 润滑油分析各种参数的基准值的确定3.2.3.1 对于润滑油各种理化参数，应根据船东使用的润滑油种类，以该牌号润滑油的各种规定理化指标的允许范围作为判断标准。3.2.3.2 光谱、铁谱定量分析基准值很大程度上依赖于实践测试与经验的积累。根据对具体监测对象的几次取样测试，与实际运行情况比较，确定合理的判断标准。在光谱、铁谱定量分析中，主要应用测量值作趋势分析。3.2.3.3 光谱定量分析，暂定下列标准以供参考：粘度 m2/s 在 40时，至少 70 水 最大 0.5 铜 最大 50ppm建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-234 铁 最大 30ppm 锡 最大 1Opm 镍 最大 1Oppm 铬 最大 1Oppm 锑 最大 1OPpm 硅(矽)最大 40ppm 钠 最大 50ppm 铅 最大 40ppm另外，还应控制光谱读数的梯度值。3.2.3.4 在直读铁谱分析中，根据直读读数值，制定出磨损基准线、控制线。(1)建议基准线如下确定：用正常磨损阶段的磨粒浓度参数(用 WPC 表示)来确定基准线(用表示)。式中：i 样品编号；n 样品总数。(2)建议控制线如下确定：控制线分警告线和危险线：警告线=+2 S危险线：+3 S式中：S 标准差。S 标准差。S(3)在计算基线和控制线时，不可能将所有正常磨损状态下的 WPC 值都计算在内，只需取一部分最新的 WPC 值进行计算，一般不少于 5 个样本值(n 5)。3.2.4 所有润滑油油样，应送至 CCS 认可或同意的分析机构进行分析。分析机构应及时完成分析工作，认真准确地填写润滑油分析记录表，提交分析结果报告。若分析结果超出允许的范围或发现不正常情况或不能确定时，船方有义务及时向 CCS 报告。3.3 状态监控记录与分析报告3.3.1 船方测量记录3.3.1.1 每月测量一次润滑油消耗量，并记录在润滑油消耗记录表中，参考表 3.3.1.1。3.3.1.2 每月测量一次螺旋桨轴在正常运转状态下的轴承温度，并记录在轴承温度记录表中，参考表 3.3.1.2。3.3.1.3 每次取样时，取样人员应准确地填写取样记录表，参考表 3.3.2.1。并且应在油样瓶上贴上标签，标签上注明监测船名、取样日期等。此表填写后应连同所取油样送交分析机构。若分析机构更换，则应将前次分析结果一并送交本次分析机构。3.3.2 状态监控记录与报告的内容和格式建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-2353.3.2.1 取样记录表取样记录表记录监测对象的基本参数(静态参数)和取样时刻的工作参数(动态参数)。基本参数包括监测机械名称、取样部位、使用单位、编号、功率、转速、润滑油牌号及润滑油的容量等；工作参数包括设备运转累计时数、润滑油使用时间、滤清器使用时数、轴承温度、油压、油温及润滑油添加、作业的场合和取样日期等，参考表 3.3.2.1。3.3.2.2 润滑油分析记录表润滑油分析记录表分 3 种：油品理化分析记录表(包括润滑油的粘度、水分、不溶物含量、总酸值、总碱值及污染、变质测试分析等内容)、光谱分析记录表(包括润滑油中机械摩擦副磨损的金属颗粒、润滑油添加剂中金属颗粒及污染物等元素的含量测试与分析等内容)、铁谱分析记录表(包括样品的铁谱分析所获得的信息和结论，包括试样制备数据、铁谱定量数据、磨粒种类及数量数据等)，分别参考表 3.3.2.2(1)、表 3.3.2.2(2)、表 3.3.2.2(3)。船东可根据自己的需要在这些表格中增加必要的内容。3.3.2.3 状态监控分析报告分析报告是由 CCS 认可或同意的润滑油分析机构填写，并提供给船东以指导其运行和维修的报告单。其内容包括监测对象基本情况、润滑油分析主要数据、分析结果和建议等，见表 3.3.2.3。3.3.3 润滑油分析资料的保存3.3.3.1 所有润滑油分析状态监控的各种记录及分析报告，均应 1 式 3 份，1 份保留分析机构备案，1 份提交 CCS 归档，1 份保留在船上。润滑油消耗量记录表 表 3.3.1.1监测船舶名称：监测对象名称：涡滑油牌号：测量日期 润滑油容量 L 润滑油消耗量 L 润滑油添加量 L 测量人员建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-236轴承温度记录表 表 3.3.1.2监测船舶名称：监测对象名称：轴承型号：测量日期 轴承温度 轴承使用时数 h 测量人员建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-237取样记录表 表 3.3.2.1船东名称：监测船舶名称：监测机械名称：取样方式：取样部位：取样日期：取样人员：样品编号：轴承温度：主机功率：螺旋桨轴转速 r/min：使用时数 h：润滑油牌号：润滑油容量 L：润滑油温度：润滑油使用时效 h：润滑油滤清器使用对数 h：润滑油压力 MPa：润滑油补充量及周期 L/次,h：说明：取样人员签字：轮机长签字：建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-238油品理化分析记录表船东：表 3.3.2.2(1)样品编号润滑油牌号监测机械名称取样日期润滑油使用时数 h收样日期分析日期分析指标 粘度 水分不溶物含量总酸值总碱值试样新油厂家推荐用油名称 ()选择测试项目污 染 变质说明 分析人员签字：单位印章：建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-239光谱分析记录表 船东：表 3.3.2.2(2)样品编号：运行时数 h：分析日期：润滑油牌号监测船舶名称：取样日期：收样日期：分析元素 铁 铜 铝 铅 镍 铬硅钼钡试样分析前一次分析分析元素 锌 锡 钙 镁 钠 磷硼试样分析前一次分析说明：分析人员签字：单位印章：建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-240铁谱分析记录表1 基本效据 铁谱片号；制谱日期；制谱日期；监测船舶名称；监测机械名称；监测机械名称；取样部位；取样日；取样日；运转时数h；润滑油使用时数h；润滑油牌号；润滑油容量；润滑油容量L；制谱用试样容积mL；制谱用溶剂容积mL；样品浓度稀释度；2 定量数据 直读铁谱读数：Dl=：；Ds=：；最大微粒尺寸：m；3 定性数据 表 3.3.2.2(3)微粒类型 无 少量 中量 大量 备注摩擦磨损微粒切削磨粒疲劳块状磨粒球状磨粒严重滑动磨粒层状磨粒红色氧化物微粒黑色氧化物微粒腐蚀磨损微粒非金属结晶体污染物颗粒4 磨损状态判断：正常 注意 警告5 说明：分析人员签字：单位印章：建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-241润滑油分析结果报告单 船东：表 3.3.2.3样品编号：监测船舶名称：监测设备名称：取样日期：铁谱片编号：收样日期：润滑油分析结果油品理化分析光谱分析铁谱分析结论与建议分析人员签字：日 期：审定人员签字：单位印章：建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-2424 分析机构与人员的认可要求4.1 一般要求4.1.1 适用范围4.1.1.1 本章规定适用于下面 3 种分析机构及分析人员：(1)由 CCS 设立的分析机构及分析人员；(2)申请 CCS 认可的分析机构及分析人员(分包方)；(3)由船东承担费用未经 CCS 认可的分析机构及分析人员。4.1.2 一般要求4.1.2.1 本章内容按照 IACS QS 要求编制。4.1.2.2 申请 CCS 认可的分析机构及分析人员，应按 CCS 规定支付有关费用。4.1.2.3 分析机构的仪器设备可以是自行购置的，也可以是租借外单位的。4.1.2.4 建议船东指定一个分析机构后不作更换。4.2 对认可的分析机构与人员的要求4.2.1 对分析机构认可要求4.2.1.1 分析机构应具备一套完整的有关润滑油分析状态监测工作的质量保证制度，该制度包括：岗位责任任制度；分析结果及报告复审制度；档案管理制度；分析仪器管理及校验制度；人员培训考核制度等。4.2.1.2 分析机构应至少配备 3 名经认可的润滑油分析人员(至少 1 名油品理化分析人员，1 名光谱分析人员，1 名铁谱分析人员)。主管分析人员应具有工程师以上的技术职务，熟悉润滑油分析技术，准确熟练地操作分析仪器，能独立工作并能指导其他分析人员工作，对分析结果能作出正确的分析和评价。4.2.1.3 分析机构应具备适合的分析测试仪器设备，这些仪器设备应具有出厂合格证书，同时应具备由法定的或 CCS 接受的计量部门，进行检测的有效校验证书。4.2.2 对分析人员认可要求4.2.2.1 主管分析人员应具有大专(或同等学历)以上的文化水平，其他分析人员应具有中专(或同等学历)以上的文化水平。4.2.2.2 分析人员应具有一定的润滑油分析技术的基本知识。4.2.2.3 分析人员应熟练掌握分析测试仪器的基本原理、测试方法。4.2.2.4 分析人员具有相应的资历证件。4.2.3 认可程序4.2.3.1 凡拟取得 CCS 认可的分析机构及分析人员，应就近向 CCS 所属的分社提出申请，经初审合格后报 CCS 总部审批，经批准发给分析机构及分析人员的认可证书后，方可进行相应的分析工作。4.2.3.2 经认可担任润滑油分析工作的分析机构和分析人员，应按本指南中有关润滑油分析的规定执行，保证分析质量，并对所作出的书面分析报告及分析结论负责。4.2.3.3 分析机构申请认可应提供下列资料：(1)分析机构名称及概况；(2)拟认可的分析人员的数量、情况及资历；(3)分析测试仪器型号、制造时间、厂名、出厂合格证书、精度等级和(或)仪器校验证书等；(4)各种管理制度；(5)收费标准。4.2.3.4 分析人员申请认可，应提供下列资料：(1)申请人姓名、年龄、文化程度及身体健康情况；建造后检验第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范第 1 篇 第 5 章 钢质海船入级规范 1-243(2)技术简历(指从事润滑油分析工作)及证明文件；(3)单位的推荐意见和资历证件。4.2.3.5 经认可后，由 CCS 颁发相应证书。4.2.4 认可的保持4.2.4.1 分析机构和分析人员的认可证书有效期为 5 年，期满前 3 个月应重新提出申请，经全面检查合格后可换发新证书。4.2.4.2 在证书有效期内，CCS 对认可的机构一般每年复查一次，复查内容包括：(1)全面解该机构一年内检测工作情况和机构管理情况；(2)检查分析测试仪器的使用、保养、维修标定情况以及仪器校核证书的有效期；(3)年度复查合格后，执行复查的分社应在认可证书签证栏内作相应签署。4.2.4.3 复查不合格或分析人员在分析工作中出现重大失误，或测试数据(报告)失实，CCS 将视情况暂停或撤消这些分析机构和分析人员的认可证书。4.2.4.4 认可的分析机构，如有人员变动或仪器设备更换时，应及时向认可的分社报告。4.2.4.5 认为必要时，验船师应参加 1 次润滑油油样分析工作。4.3 对未经认可的分析机构与人员的要求4.3.1 一般要求4.3.1.1 如由船东承担费用的分析机构，未向 CCS 申请认可，那么船东提供的润滑油分析资料及相关证明文件，则看作是顾客(船东)向 CCS 提供的产品。4.3.1.2 该分析机构及人员，从事润滑油分析服务，应符合 CCS 同意的安排。4.3.2 证件的提供4.3.2.1 在年度检验时，船东除提供定期取样相关记录及分析报告外，还应提供分析机构及人员的资格证明文件、仪器设备的有效性文件。