摘要：船舶主机燃油供给管路振动现象，在船舶正常运营过程中是经常出现的问题，长时间的剧烈振动会引发多方面的负面影响，形成连带性振动，导致管子吊架松懈、燃油管路磨损、管路漏油等问题，容易造成安全隐患问题，从而影响船舶的正常运营。文章分析了船舶主机燃油管路振动的原因，并提出了对应的解决对策。

关键词：船舶运营；船舶系统；主机燃油供给管路振动；管路尺寸；管路频率 文献标识码：A

中图分类号：U664 文章编号：1009-2374（2015）27-0114-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.059

1 燃油管路振动的不良后果

燃油管路的振动会引发多方面的不良后果，会从整体上影响船舶系统，危害船舶的正常使用，缩短其使用寿命，这种不良影响体现在以下四个方面：

1.1 安全问题

船舶机舱通常会处于高温状态运行，特别是当船舶柴油机采用了挥发性强的柴油时，如果燃油管路长时间处于高速振动状态，就容易造成燃油管路的摩擦，长时间的摩擦容易擦出火花，遇到柴油就很可能出现明火，特别是当柴油大面积外泄时，很容易引发火灾。

1.2 设备的磨损

由于主机燃油供给管路处于高强振动状态，其振动经过不断传递、传输，容易造成巨大的破坏，使得各项受振动牵连的设备，例如滤器、阀件、油泵等也受到振动磨损，随着磨损的加剧，这些设备的功能会受到影响，进而影响船舶整体航行性能的发挥。

1.3 耽搁船舶航运

船舶是水上主要交通工具之一，主机燃油供给管路振动不仅会引发整个船舶系统的振动，而且会导致燃油管路系统的整体磨损，长时间的振动还会导致其破损、断裂等。对应的管子支架、螺栓等也会出现松动、磨损等问题，从而引发连续性故障问题。当船舶航行过程中出现故障问题时，需要停止航行处理问题，然而燃油管路多数分布在船舶机舱底面，这就为故障维修带来了难度，影响了故障检修的进度，也耽搁了船舶的正常

航行。

1.4 人身安全隐患问题

船舶主机燃油系统的振动会引发船体的振动，这样无疑就加剧了船舶航行过程中的振动，为船舶中的乘员带来不良威胁，影响航行服务质量。同时，船舶常年的振动所造成的内部设备磨损问题很可能会引发安全危险，进而威胁船员安全，甚至造成沉船事故。

2 主机燃油供给管路振动的原因

2.1 柴油机振动的带动作用

船舶主机通常为柴油机，一旦柴油机的回转出现问题，例如不平衡、不稳定等时，就容易出现振动现象，由于其底座装配了弹性设备，这样就很容易带动整个主机燃油供给管路的振动。当船舶处于高速航行状态时，柴油机自身的振动强度增加，从而将这部分振动传输到与其连接的燃油供给管路，造成与之相关联的整个燃油供给管路的振动。

当柴油机处于额定转速状态时，对应的振动频率计算公式为：额定转速×柴油机数量/2/60，这种振动来自于缸体发火，对应出现了不平衡侧推力，从而引发了振动。

2.2 不科学的管路现场放样设计

船舶的燃油供给管路系统通常是千回百折，出现了多个拐点，管路和舱底之间的距离较远，管子支撑过长，管码强度不够，这样就为燃油供给管路创造了振动空间，而且管路自身的抗振能力较弱，这些都将加剧供给管路的振动频率。

2.3 高压脉冲的不良影响

柴油机喷油是断断续续进行的，高压油泵在实际吸油过程中容易引发燃油总管路出现瞬时的低压，压缩后又会导致瞬时的高压，柴油机每运行两个轮回，单杠柴油机就会喷一次油，当脉冲频率同燃油管路固有频率一样或者二者成倍数关系时，管路的振幅也会对应上升。

3 控制振动的科学方法

3.1 调整管路尺寸

船舶的主机燃油供给管路系统，在管路的内径不一致，当管路内径较小，和主机内部燃油总管的管径出现差距时，如果流量不变，就会导致主机外部燃油管路超高的内部压力，基于这一点就应该扩大管路通径，这样能够有效控制振动。

3.2 调整燃油管路固有频率

调整燃油管路的布置，控制弯管的数量，并对应控制管子支撑的高度，在此基础上再增设多个管子支架，让布局更稠密，并保证支架足够的强度，从而达到燃油管路频率调整的目的。

3.3 牢固管码与支撑

为了缓解振动、减轻颠簸，可以选择门形双抱HALF弹性管码，底面的支架也变成槽钢，更换其螺栓型号，改成8.8级螺栓。这样提高了管子支架的约束强度，也提升了管码的约束力度，能够从整体上提升其振动频率，从而控制振动，维护其稳定运转，也能防止其同压力脉动频率达到同一个值，出现共振问题。

3.4 控制燃油总管的供油压力

一般来看，燃油供泵出口处的压力被设为固定的压力值，这个数值通常为0.92MPa，燃油对应的脉冲能量会随着其压力升高而增大。燃油供泵主要负责为柴油机提供供油压力，这其中所需的压力值大概在0.5～0.962MPa，可以适度控制燃油供给泵的压力值，但前提是要达到柴油机的需求。

3.5 增设管路蓄能设备

柴油机具有自己的工作原理与运转模式，这就意味着燃油总管内部的压力脉动必然会存在，也正是因为在脉动的作用下，才导致管路系统发生振动，当振动达到某一强度，就要积极想办法来控制脉动能量，从而达到减振的目的。

通过增设管路蓄能设备，能够有效控制管路内部燃油压力脉动强度，而且经过实验证明控制的成效较好。对于蓄能设备类型的选择，应该切实参照船舶的特点，其中包括船舱机舱的空间大小、内部结构、运行原理等，优选体积小、便于装配、结构牢固稳定的蓄能设备。可以将蓄能设备配置在主机进油管路系统，也就是主机和回油管路链接的地方，同时选择高压软管把主机自身构造同外部管路分离开来，从而集中控制了主机振动，控制了振动的传播，发挥机械隔振的功能和作用。

3.6 创建管路振动在线监测系统

对于船舶振动故障的分析与诊断，当前已经形成了多种方法，也对应发挥了积极有效的作用，在当前信息技术大发展的背景下，使得信号识别技术崭露头角，振动分析法也对应获得了极大的发展，选择振动分析法能够实现对船舶管路振动的整体监测，从而对振动引发的故障做出提前预测与防范。

在信息技术的支持下，振动在线监测技术得到了运用，它不仅能够实现对柴油机本身故障的监测，同时也能够发挥对柴油机其他部件的监测。

监测系统通过收集振动数据，然后再经系统对这些数据信息进行科学分析、处理，从而达到对柴油机结构故障问题的诊治、判断与分析。

选择在线监测，并实施结构振动分析一方面能够为设备的改良、设计、完善等提供有效依据，科学判断振动类型、振动根源，分析出振动能否带来故障问题，从而对应做出科学、有效的解决对策；另一方面选择这种方法可以促进被监测设备各项功能的有效发挥，并通过数据分析等来制定科学的检修流程，形成一套合理的检修计划，这样才能确保船舶设备被长期使用。

4 结语

船舶主机燃油供给管路振动是一项需要引起高度重视的大问题，必须细致分析引发振动的原因，并对应采取科学的解决对策，通过调整管路尺寸、调整燃油管路固有频率、牢固管码与支撑、增设管路蓄能设备并加强振动在线监测等方式来缓解管路振动，从而从整体上维护船舶运行的安全。

参考文献

[1] 戴安东，陈刚，朱石坚.舰船管路振动噪声控制措施综述[A].2001年船舶与海洋工程研究专集[C].2001.

[2] 彭刚.柴油机振动数据采集系统与基于分形的故障诊断研究[D].南京农业大学，2004.

作者简介：李金华（1980-），男，湖北钟祥人，江门市南洋船舶工程有限公司机械工程师，研究方向：船舶管路放样设计。

（责任编辑：秦逊玉）