DNV规范第4篇机械设备和系统之一.doc
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1、第四篇 第一章机械部分 通 则2001年1月目录第一节 通 则第二节 材 料第三节 设计原则第四节 机械控制件第五节 推荐备件目录第一节通则A.船 级A 100适用范围B.术语定义B 100术语第二节材 料 A.通 则A 100机械零件A 200石棉的使用第三节设计原则A.布置A 100通则A 200误操作的防止A 300通讯与轮机报警A 400防火A 500与破舱稳性有关的要求A 600潜在危害,非必要装置B.结构与功能B 100通则B 200环境条件B 300设备的功能容量和冗余度B 400故障的影响B 500设备设计C.可靠性和可用度C 100适用范围C 200可靠性和可用度分析D.人员
2、保护D 100通则第四节机械控制 A.控制和监视系统A 200机械设备遥控装置的通用性要求A 300机械设备的驾驶室控制A 400主推机械设备的驾驶室控制A 500集控室监控A 600周期性无人管理处所第五节推荐备件 A.通则 A 100设备安装A 200推荐备件列表第一节通 则A. 船 级A 100 适用范围101 本章包括机械设备,各系统和设备的所有通用性要求.更详细得要求请见第二章和第十二章.102 本规范的本章所提出的要求适用于主船级指定的船舶和驳船的机械设备,各系统和设备.103 必须依照本规范的安装和装置要求来执行第一篇第一章第二节 A300所规定的主要功能.104 本规范规定了满
3、足各系统需要和规定的最低要求在材料,设计,制造, 检查和测试方面的要求.105 本章的要求与海上人命安全公约(SOLAS) CH.II-1.的相关章节的条款,引用的相关部分使用斜体字印刷.B. 术语定义B 100 术语101 故障 本规范上下文中的意思是突然时间或磨损导致功能失效的现象.102 可修复故障 船上机械所发生的可能修复的故障,这必须达到如下所述的条件: 机械设备的设计和布置允许船舶在海上工作时进行维护. 必须配备备件或完整的备件组以便维修后设备保持长时间运行或临时运行. 船上具有必须的工具,说明手册和其它器材以进行维修工作.103 平均无故障时间(MTTF) 含义是故障发生时机械设
4、备平均服务时间的数值.在本规范的上下文中,MTTF指的是机械设备平平均故障间隔时间(MTBF)的数值.104 平均修理时间(MTTR) 含义是故障发生时到再次重新正常运行时所需的时间.105 可靠性 含义是设备或系统在一段指定的时间内执行本职职能而不出故障的能力.106 利用率 海上的实际服务时间与海上期望服务时间的比率.可靠性可以由下面的公式计算出来:意思指是当机器发生故障时维持运行或重建设备应有功能的能力.冗余度的实现可以利用安装超过一个单元(设备冗余)或使用两个和更多的独立的系统来执行同样的功能的方法来实现(系统冗余).107 冗余度 当故障发生时维持或恢复功能的能力. 举例来说冗余度的
5、实现可以通过安装超过一套单元(设备冗余)或有两套的独立的系统来执行相同的功能(系统冗余).108 冗余类型 定义为可接受的恢复失去的功能的时间间隔,设备和系统的设计都应给有一定的冗余.冗余类型重建功能的时间间隔0无间隔(可连续运行)130s210分钟33小时未定义超过3小时109 独立操作性 一个设备的独立操作性是指设备的功能和功率的补给不依赖于主机独立操作性.110 运动设备 运动设备指传递能量的机械设备,例如泵,风机,电动机,发电机,内燃机和涡轮. 热交换器,锅炉,变压器,开关设备或电缆不包括在运动设备的范围内.111 相互独立性 是指两个不同的设备之间功能实现和其功率的供给不依赖于共同的
6、能源供给装置和系统.112 管路 包括以下所述的部件 管子 法兰和垫圈,螺栓和其它管路接头 阀件,包括液压和气动执行器及其附件 吊架和支座 挠性软管 泵体113 管系 定义为包括管路及与其直接相连的设备,例如泵,热交换器,蒸发器,箱柜等.但不包括如蒸汽轮机、燃气轮机、柴油机、减速齿轮和锅炉等设备.承受内压且不属于管路中的设备,其设计要求适用第7章的设计要求.114 “A类机械处所” 1) 内燃机用作主推进设备;或2) 除主推进用途外内燃机若用于其它目的则内燃机的总的输出功率应不少于375 KW;或3) 任何以石油为燃料的锅炉或燃油单元, 115 “机械处所” 所有的A类机器处所和其它包括推进设
7、备的场所,锅炉,燃油单元蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机,电动机、主电动机械,供油站,制冷装置,稳定化处理装置,通风设备、空调机、相似的位置,及通向这些位置的主通道.(SOLAS Reg.II1、3.16)116 机舱 包括主推进机械和发电装置.指导性意见:在机舱内或与机舱相邻并可看到机械的舱室,应视作为机舱的一部分.-指-导-性-意-见-结-束-第二节材 料A.通 则A 100 机械零件101 要求材料有质量和测试证书的包括: 推进零部件和辅助机械零部件 锅炉和压力容器 电气设备 仪表和自动化设备 防火、探火和灭火设备 管系以上部分在第四篇各章分别有详述A 200石棉的使用200 石棉一般禁止使用
8、除了预织好石棉织物或用于高温管路的垫片和耐磨地方,不要求在适合的场合均使用石棉.设 计 原 则A.布置A 100 通则101 船上所有需要操作和观察和维护的机械系统和设备的安装应宜于接近.102 系统中的所有设备,考虑其性能、容量和强度都应良好匹配.机械各零部件之间的相对运动应不致引起有害应力. 103 所有机械应装备有为安全操作所必需的指示仪表. 104 所有和可能积聚易燃或有毒气体或蒸汽蓄积的处所,或可能形成缺氧的机械操作的处所,在任何情况下都应有足够的通风.105 在所有气候条件下机械处所的通风量及通风布置应满足机械和锅炉全功率操作的要求.进风和出风口的位置比干舷高出不少于4.5m.机舱
9、的供气量应确保在任何故障情况下一个通风机就可以满足.由于B300作为冗余度的要求应特别考虑在足够的开口下可以提供应足够的空气.指导性意见:必须的通风量可以依据ISO标准8861.计算出.-指-导-性-意-见-结-束-A 200 误操作的防止201 机械设备的布置应不会因为单一的人为错误造成的误操作而降低船舶的安全性.202 机械和管系的布置应能够防止由于人为单一误操作引起海水、液货或压载水流到船舶的干燥处所或使货物(油或化学品)排出舷外.203 系统和舱柜的布置应使泄漏或阀件的操作不会直接导致由于不同液体的混合而增加机械和船舶损坏或人员的伤害的危险.204 应易于看清楚阀件是处于开启或关闭位置
10、.205 如系统中阀件的功能不明显,应在阀的铭牌上附有适当的说明.206 所有通海接头应有SEA DlRECT(通海)标记.A 300通讯与轮机报警301 通信方面的条款依据Ch.12 Sec.2 B102,B103和B104.(SOLAS Reg.II1/37)302 驾控台和其它可能的主机控制集控室之间至少应设一套轮机报警设施,适当的,轮机员的住所也需要设置有关于机舱的报警装置.(SOLAS Reg.II1/37)A 400 防火401 船上应设有保障货物储藏和装卸易燃液体货物安全的设施.402 所有的有易燃油柜的安装, 沉淀柜或日用油柜处所应易于接近和良好的通风.403 进行例行的维护工
11、作和日常服务有少量油泄漏的设施,应特别布置装置阻止这些易燃液体流到机器上可能引起燃烧危险的部分.404 管路和其它传输易燃液体的装置的布置应使由于管道破裂和其它故障而引起失火的危险的可能降到最低.405 燃油管路的布置见第6章.406 排气管路布置应远离燃油舱, 货舱壁等附近.407 所有可能达到220摄氏度或以上的表面应包扎绝缘材料或其它等效措施保证接近其的易燃液体不会燃烧.408 采用吸油性隔热材料的地方,隔热材料外面应包薄铁板以保证气密.409 所有易于引起燃烧的机械应进行有效的保护防止点燃易燃液体.410 易燃物或吸油材料不得用作锅炉/机舱、轴隧或装有沉淀柜的舱室内的地板和格栅等地方.
12、411 这些舱室应设置: 独立的机械通风装置 火检测系统 固定式灭火装置其灭火装置应能从该舱室外起动,并与机舱的灭火装置分开在相同的位置也可以停止油泵,通风机,油净化装置(分油机)和位于室内的液压泵.412 如果按411中所要求为设备布置隔离舱室不可行,应特别考虑布置和防护,以防泄漏接触到着火源.该装置应设置在自动灭火装置的覆盖范围之内.这些装置应在灭火装置的覆盖范围之内,且灭火系统可以自动启动或可以通过机械装置手动启动或从适当的地方启动.如果布置有自动装置,手动装置也要同时布置.413 在塑料管穿过防火舱璧或甲板处,应使用获得认可的型式的贯通件.A 500 与破舱稳性有关的要求501 为了满
13、足船舶破舱稳性的要求,预防方法是阻止破损舱室的水通过破损的管道进入完好的隔离舱室.为此,如果管系的任何部分为位于定义的破损舱室区域或者管道的末端开口处于完好的隔离舱内,应在破舱区域之外的干舷甲板设置可操作的隔断阀或可以其它适当位置操作,且当船舶破损时易于接近进行操作.位于舱底偏僻遥控的截止阀可以使用截止止回阀代替.指导性意见:此外破舱稳性的要求可以在SOLAS找到,国际载重线协定,MARPOL(国际防止船舶造成污染公约),IMO(国际海事组织)气体化学品规则和附加的船级符号SF和Well Stimulation(激井).-指-导-性-意-见-结-束-A 600 潜在危害,非必要装置601 固定
14、式制冷设备总的原动机总的额定功率在7.5kW及以上,且不包括在第五篇第十章对额外船级符号Reefer,RM或RM Container之内或第五篇第五章的额外船级符号Tanker for Liquefied Gas的要求之中,并且应该满足第五篇第十章给定的安全性要求.602 固定式制冷设备应满足第五篇第十章第三节A403和B304规定的环境要求.603 可控气压装置的干货船不包括第五篇第十章第五节的额外的船级符号CA或CA(port.)但是必须满足第五篇第十章第五节的安全性要求.B.结构与功能B 100 通则101 机械设备的设计,安装和防护应满足防火、防爆,防酸污染的要求,泄漏和意外故障应降到
15、可接受的最低限度.102 机械设备的可靠性和可用度必须考虑到机械设备故障和失调产生的后果.103 设计机械设备的基座,轴的联接,管道和导管的设计布置要考虑效率和热膨胀,振动,中心不重合度和船体的干涉以确保操作在安全的限度之内运行.曝露的承受动载荷螺栓和螺母要确保安全性.表B1 船只倾侧,摇摆,横倾和纵倾安装的设备倾斜角度(度) 1) 船横倾船纵倾静态动态静态动态主机和辅机15022.5507.5安全设备,例如:应急动力装置,紧急消防泵及其附属设备,电器和遥控装置22.5022.5100101) 船横向和船艏尾向安装的设备可能发生假态.B 200 环境条件201 本规范规定涉及的所有机械设备,部
16、件和系统的设计如果没有专门的详细要求均必须可以在以下所述的环境条件下操作: 空气温度在0和55之间, 机械设备处所空气相对湿度超过96%的, 海水温度达32的环境, 船只倾侧,摇摆,横倾和纵倾依据表B1.本社使用表中给定的倾斜角度,同时考虑船的类型,尺度和服务状态.202 规范对机械设备的效能和容量有具体要求可用表B2规定的环境参考条件决定.表B2 机械设备的环境参考温度参量值总的大气压力1bar空气环境温度45空气相对湿度60%海水温度32203 ,除非在本规范的相关章节有特别的指定,不要求发动机制造商提供在试验台上进行模拟环境参考条件下的测试数据.B 300 设备的功能容量和冗余度301
17、设备和系统的布置具有一定的冗余度来防止活动设备的单一故障或系统(见305)故障不会导致设备主要功能的丧失,且时间不比在第一篇第一章第二节313所指定的周期指定的更长.302 冗余度依照第一节B107的定义要么布置成设备冗余度要么是系统冗余度.303 设备级冗余度的能动设备或系统的单一故障不会降低其执行主要功能效能的下降,只要主要的功能仅仅是为一个系统服务304 对双重系统能动设备单一故障或其中一个系统故障不会降低执行主要功能的效能的下降,为系统服务的其输出的功率应不少于其名义额定功率的40%.301和302应被作为通用的要求.对设备的异化的评估或等效参考解决方式的疑问可参阅本规范的相关章节指导
18、性意见:单个发动机的推进装置,其的能动设备必须设置双重的部件以满足301和307的要求.对多机推进装置或用柴油机、燃气轮机和/或电动机驱动的推进装置应考虑提供系统级别上的冗余度.对这些设备,如具有双重能动设备万一发生单一故障为维持执行主功能不必提供至少40%的额定功率的输出.发生单一性故障推进系统保持的输出额定功率少于40%时要求有双重能动设备.“输出额定功率”在本上下文中是指驱动单元总的额定推进功率(例如:一个或多个螺旋桨).-指-导-性-意-见-结-束-305 下述的能动设备除了301,不要求作为设计冗余度的一部分,除非在本规范中有特别的说明: 主机 传动轴,齿轮箱,驱动单元(例如:螺旋桨
19、) 锚机绞盘 应急动力供给机械 辅助推进器306 设备和系统的组成设计冗余度的一部分,通常布置成2型冗余(见第一节 B108).当双重能动设备或系统功能中断时,需要考虑对其它设备或系统,或船舶的影响.307 作为设计冗余度的一部分, 能动设备的布置可以在万一发生单一性故障时仍能保留足够的容量维持能动设备服务的设备的最大的持续负荷.指导性意见:在这里仅仅是相关的装置要求具有设备冗余度上的级别(例如:单个发动机装置,见302).-指-导-性-意-见-结-束-308 两个和两个设备执行相同的功能时,它们应是相互独立的和至少有一个有独立的驱动装置.作为设计冗余度的一部分,设备的布置不仅执行主单元的辅助
20、功能且可以直接通过动力传递分配器由主设备提供能量,在这种情况下这些设备对主设备的启动并非是必须的.309 机械设备的布置和设计应满足第一篇第一章第二节所指定的所有的功能可以在正常的海上航行时能同时维持.310 通常希望日常的维护工作间隔时间尽量不要太长,例如:一周维护一次,且不影响推进和操舵.311 从一种正常操作状态转换为另一种正常操作状态不会中断推进和操舵.312 有遥控和自动控制装置的机械和装备除此以外还应有可替代的措施进行维护和操作.313 机械设备的布置应能仅用船上现有的设备就能使机器在30分钟内从船状态起动起来.船状态系可以理解为船上所有机械装置,包括主电源供给处于停止使用状态,而
21、压缩空气、蓄电池的启动电流等辅助设施不可用而使主推进设施和恢复主电源供电.为了能从船状态恢复正常工作,应配备一台应急发电机确保其在任何时间均可用.一般认为总有办法随时起动应急发电机.意思是总是有办法在任何时间启动应急发电机.314 辅助系统的性能和容量应适合机械设备运行所需.B 400 故障的影响401 万一发生了故障,设备和系统应进入到对船舶机械、人和环境的最小危害状态402 作为设计冗余度的一部分系统中设备故障布置上不是导致备用设备或并行设备或系统的故障或损坏原因.B 500 设备设计501 设备的设计应考虑到预期产生的负荷和环境条件.使用时通常满足公认的安全极限502 到当被证明一些例外
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