Повышение эффективности технической эксплуатации флота

9. Повышение эффективности технической эксплуатации флота

9.1. Основные  проблемы технической  эксплуатации.

            Функционирование ТЭ как производственно-технической си­стемы связано с затратами живого и овеществленного труда, ма­териальных ресурсов, преобразованием энергии, заключенной в топливе, для обеспечения движения судна с заданной скоростью, безопасного мореплавания, сохранной перевозки грузов и нор­мальных условий труда, быта и отдыха членов судовых экипажей. Всемерное повышение эффективности функционирования любой производственной  системы -  главная  задача  управления.

            Эффективность и качество ТЭ оценивается системой показате­лей, основными из которых являются: техническое состояние су­дов, величина их эксплуатационного периода, затраты на ТЭ, ис­пользование построечной скорости. Как было рассмотрено выше, в ТЭ включены техническое использование, ТО и ремонт.

            К числу основных проблем повышения качества и эффектив­ности технического использования относятся: оптимизация нагру­зочных режимов СЭУ путем создания систем непрерывного авто­матического централизованного контроля и анализа теплового состояния элементов, установок; сокращение затрат на топливо вследствие использования наиболее рациональных видов топлив и смазочных масел, экономного их расходования, изыскания но­вых рациональных решений по оборудованию систем топливоподготовки в условиях практически повсеместного применения тяжелых сортов топлива в судовых дизелях, расширения электроснабжения судов с берега при стоян­ках в портах.

            Основные проблемы повышения качества и эффективности ТО и ремонта сводятся к снижению затрат эксплуатационного време­ни и средств, необходимых для поддержания и восстановления работоспособности и исправности судов.

            Изыскание и использование резервов увеличения эксплуата­ционного времени судов является одной из важнейших проблем ТЭФ. Масштабы и важность этой проблемы определяются непре­рывным ростом объема транспортной работы на каждые сутки эксплуатации. С особой остротой влияние величины эксплуатаци­онного времени на результаты транспортной работы проявляется при использовании дорогостоящих крупнотоннажных специализи­рованных судов. За последнее время в морском судоходстве наме­тились достаточно устойчивые тенденции, которые привели к ужесточению условий ТЭ флота: постоянное повышение сложности судов; увеличение ходового времени и дальности плавания; сокра­щение продолжительности стоянок судов в портах; сокращение численности судовых экипажей.

Рекомендуемые материалы

            Все это, с одной стороны, повышает интенсивность изнашива­ния механизмов и других элементов судна, увеличивает объем работ для поддержания и восстановления его работоспособности, а с другой, - ограничивает возможности их выполнения в процес­се эксплуатации, как судовыми экипажами, так и береговыми бригадами.

            Величина эксплуатационного времени зависит в основном от двух факторов: номенклатуры и объема работ, выполняемых для поддержания и восстановления работоспособности судов; органи­зации выполнения этих работ, зависящей от принятой системы ТО и ремонта. Следовательно, проблема дальнейшего увеличения эксплуатационного времени судов должна решаться по двум ос­новным направлениям: изыскание путей снижения трудозатрат на поддержание и восстановление работоспособности судов и их эле­ментов; совершенствование системы ТО и ремонта.

            К общим проблемам повышения эффективности технического использования, ТО и ремонта можно отнести: совершенствование организации труда и службы на судах; разработку и внедрение АСУ ТЭФ и систем технической диагностики.

9.2. Снижение   затрат  на   топливо.

            Изыскание и использование резервов сокращения затрат на топливо - одна из важнейших проблем ТЭФ, что объясняется в основном двумя причинами: резким увеличением потребления топлива морскими судами вследствие роста флота и увеличения энер­говооруженности судов; нарастающим энергетическим кризисом, который привел к интенсивному ро­сту цен на топливо на мировом рынке.

            Снижения затрат на топливо можно достигнуть главным об­разом путем использования более дешевого топлива более высокой вязкости, а также их эко­номного расходования. В последние годы морской флот пополня­ется судами преимущественно с дизельными энергетическими ус­тановками, причем в качестве главных двигателей в основном при­меняются малооборотные дизели с газотурбонаддувом, приспособ­ленные для работы на высоковязких остаточных топливах. Традиционные способы подогрева топлива требуют большого ко­личества труб, арматуры и связаны с трудоемкими работами по прокладке змеевиков обогрева в междудонных топливных танках. Это вызывает необходимость изыскания новых рациональных ре­шений по дооборудованию систем топливоподготовки, например, горячеструйный способ подогрева топлива, внедрение автоматиче­ских фильтрующих установок и регуляторов вязкости, гомогени­зации совместно с центробежной очисткой тяжелых топлив, применение многофункциональных присадок к топливу, обеспечивающих со­кращение его потерь при хранении, очистке и сжигании.

            Подогрев топлива горячеструйным способом. Способ разработан российскими учеными и инженерами, сущность его заключается в том, что горячее топливо подается насосом в танк под давлением около 4 кгс/см². Струя горячего топ­лива, вытекающего с большой скоростью из сопел, перемешивает­ся с топливом в танке и подогревает его до требуемой темпера­туры.

            Основным преимуществом горячеструйного разогрева является то, что теплообменник вынесен в машинное отделение, благодаря чему не требуется прокладки змеевиков в танках, облегчается об­служивание и ремонт системы. Применение этого способа дает эко­номию топлива, так как сокращает выпадение асфальтосмолистых веществ (что бывает при обычном способе подогрева), уменьшает загрязнение танков, обеспечивает большую скорость разогрева топлива.

            Затраты на оборудование горячеструйного обогрева намного ниже, чем при обычном обогреве.

            Фильтрация топлива. Применение тяжелых топлив в судовых дизелях, несмотря на наличие самоочищающихся сепараторов, уве­личивает трудозатраты экипажей на обслуживание систем топли­воподготовки, ухудшает условия труда машинной команды, так как сепарирование топлива при высокой температуре подогрева увеличивает загазованность машинного отделения.

            В современных энергетических установках широко применяются автоматизированные сепараторные системы наряду с автоматическими фильтрационными установками. Использование фильтров этого типа обеспечивает высококачественную очистку топлив и существенно снижает трудозатраты машинных команд по обслуживанию топливной системы.

            Гомогенизация топлив. Гомогенизация - придание топливу од­нородности путем дробления его частиц с помощью специально ге­нерируемых высокочастотных колебаний. Топливо после гомо­генизации представляет собой мелкодисперсную смесь, состоящую из частиц размером 3 - 9 мкм  т. е. величина частиц уменьшается в 5 - 10 раз.

            Как показал опыт многолетней эксплуатации, топливоподготовка способом гомогенизации обеспечивает надежную работу мало­оборотных двигателей на мазутах с допустимыми величинами износов деталей ЦПГ и топливной аппаратуры, практически исключает отходы топлива, что имеет важное значение для предотвращения загрязне­ний окружающей среды. Кроме того гомогенизация является одним из методов снижения выбросов оксидов азота согласно приложению 6 МК МАРПОЛ. Применение гомогенизации снижает рас­ход топлива на СЭУ в среднем на 2% за счет ликвидации потерь топлива в процессе подготовки, трудозатраты судового экипажа на обслуживание системы топливоподготовки.

            Электроснабжение судов с берега. Это один из резервов сни­жения затрат на топливо, позволяющий сокращать время работы вспомогательных двигателей на  10 - 15%  в год и потреблять более дешевую береговую электроэнергию. При этом улучшаются ус­ловия обитаемости на судах, сокращаются трудозатраты на ТО ди­зель-генераторов. Для более широкого использования береговой электроэнергии во время стоянок судов в портах при неработа­ющих собственных грузовых средствах необходимо оснастить все причалы электроколонками, исключить колебания напряжения вследствие работы береговых кранов.

            Организация экономного расходования топлива в основном за­висит от судовых экипажей, правильной эксплуатации СЭУ, тех­нического состояния корпуса и гребных винтов. Судовая админист­рация должна обеспечить тщательный контроль бункеровки, не допускать приемки обводненного или загрязненного топлива и неоправданно долгого нахождения в готовности главного двига­теля.

            Снижение расхода топлива на пройденную милю может быть достигнуто за счет работы судна на экономиче­ских скоростях. В отдельных случаях, когда заранее известно о предстоящем простое из-за скопления судов в порту, отсутствия груза или прихода в порт в праздничные и выходные дни, целе­сообразно снижать скорость судна. Даже при небольшом сниже­нии скорости значительно сокращается расход топлива на прой­денную милю, так как изменение мощности, а следовательно и расхода топлива связано со скоростью кубической зависимостью:

G_т = С v³,

            где: G_т- часовой расход топлива, кг/ч;

                    С- коэффициент пропорциональности;

                    v – скорость судна.

             Большое влияние на расход топлива оказывает состояние корпу­са и гребных винтов. Во время длительных стоянок и плавания в тро­пических зонах происходит усиленное обрастание подводной части корпуса морскими организмами. Практика показывает что при обрастании расход топлива увеличивается на 7 - 10%. Наиболее эффективным способом предотвращения этих потерь является при­менение ультразвуковых установок для защиты корпуса от обрастаний, оптимизация периодичности докования судов, подводная очистка на плаву.

9.3. Снижение трудоемкости технического обслуживания и ремонта.

            Для решения важнейшей проблемы сокращения доли живого труда на производство транспортной продукции необходимо посто­янно изыскивать возможности снижения трудоемкости ТО и ре­монта судов. При всем многообразии средств решения этой про­блемы они могут быть сгруппированы в следующие основные на­правления: повышение надежности судов и их элементов; совер­шенствование технологии ТО и ремонта; разработка и внедрение систем технической диагностики.

            Повышение надежности судов и их элементов. Трудоемкость ТО и ремонта, учитывающая совместное влияние свойств безот­казности, ремонтопригодности, долговечности и сохраняемости, наиболее полно характеризует уровень надежности судна и оказы­вает непосредственное влияние на эффективность его функциони­рования. Недостаточная надежность судов приводит к увеличению затрат на поддержание и восстановление работоспособности, ухудшает их экономические показатели. С целью повышения эффек­тивности использования судов и снижения затрат живого труда на единицу транспортной продукции суда должны быть укомплек­тованы таким оборудованием, которое не требует больших затрат на обслуживание, и чтобы основной объем работ в условиях огра­ниченной численности судового экипажа мог быть выполнен без вывода судна из эксплуатации. Этого можно достигнуть путем по­вышения надежности судов, выбора оптимальных по типу, числу единиц и компоновке механизмов, обеспечивающих движение при рациональном резервировании вспомогательного оборудования.

            Весьма перспективен путь создания механизмов, приспособлен­ных к быстрой замене с последующим ремонтом на специализи­рованных предприятиях, и оснащение судов средствами техниче­ской диагностики. Все это в сочетании с максимальной унификацией судового оборудования, применением коррозионно-стойких материалов, трубопроводов и арматуры, эффективных способов защиты от коррозии должно существенно снизить трудоемкость ТО и ремонта, обеспечить возможность дальнейшего увеличения эксплуатационного периода судов.

            Уровень надежности судов должен быть повышен на основа­нии обоснованных требований судовладельца при проектировании судов и судовых технических средств. При этом в технические за­дания на постройку судов значение среднегодовой трудоемко­сти ТО и ремонта за эксплуатационно-ремонтный цикл следует включать как нормативный показатель для оценки надежности. Повышение надежности судов требует дополнительных капитало­вложений в сферу производства, величина которых тем выше, чем более высокие требования предъявляются к надежности данного вида оборудования. В связи с этим требования судовладельца долж­ны предусматривать не максимальный, а оптимальный уровень надежности судового оборудования, при котором суммарные за­траты, связанные с производством и эксплуатацией судов, были бы минимальными.

            Совершенствование технологии ТО и ремонта. Это направле­ние включает: изыскание эффективных ингибиторов износа и ста­рения, прогрессивных методов предотвращения загрязнений и очи­стки энергетического оборудования без вскрытия; улучшение схем защиты судов от коррозии, особенно корпусов и трубопроводов; повышение качества используемых в эксплуатации лакокрасоч­ных покрытий, набивочных, уплотнительных и смазочных матери­алов.

            Химические методы очистки применяют для очистки от накип­ных и шламовых отложений (из котловой воды, рассола испарите­лей, охлаждающей воды судовых дизелей), поверхностей судовых технических средств, топливоподогревателей, маслоохладителей, а также для очистки топливных танков от асфальто-смолистых отло­жений, образующихся в результате нестабильности нефтепродук­тов при их хранении, подогревах, качке; очистки поверхностей де­талей ЦПГ, дизелей, наружных поверхностей нагрева котлов от на­гаров и зольных отложений, образующихся в результате сгорания топлив и масел.

            Существенное снижение трудозатрат обеспечивает использова­ние средств механизации судовых работ. Задача заключается в расширении использования существующих и разработке на осно­вании изучения объемов обслуживания новых средств механиза­ции трудоемких работ, расширении номенклатуры специальных инструментов   и   приспособлений   для ТО судового оборудования.

            Эффективным средством снижения объема ТО и ремонта яв­ляется применение: современных методов упрочнения поверхностей деталей, основанных на их пластическом деформировании (накле­пе) механическими методами (дробеструйная обработка, центробежно-шарнковый наклеп, обкатывание роликами и т.д.); различ­ных антифрикционных и антикоррозионных покрытий, нанесенных методами наплавки, металлизации, напыления, электрохимиче­ским и другими (железнение, хромирование, осталивание) для вос­становления изношенных поверхностей и улучшения механических характеристик поверхностного слоя. Это повышает износостой­кость, усталостную прочность (выносливость) и коррозионную стойкость.

            Разработка и внедрение систем технической диагностики. Су­щественное снижение трудоемкости ТО и ремонта судов и их эле­ментов может быть достигнуто за счет оптимизации периодично­сти профилактических работ на основе применения систем техни­ческой диагностики. В настоящее время периодичность этих работ устанавливается в основном по опыту эксплуатации однотипных технических средств из условия обеспечения их безотказности. При этом периодичность должна быть меньшей, чем среднее время (наработка) между отказами. Величина этой разности зависит от   дисперсии  функции   распределения   времени безотказной работы. Чем больше дисперсия, тем больше должен быть запас времени между профилактиками. Переход от регламентации периодичности работ по календарному времени или наработке к регламентации по допустимому уровню снижения работоспособности, т. е. по фак­тическому состоянию каждого отдельного технического средства, может обеспечить снижение трудозатрат на ТО и ремонт судов на 15 - 20%. Этот переход может быть осуществлен только на основе разработки и внедрения систем технической диагностики.

            В последние годы существенно расширились работы в области создания судовых систем технической диагностики. Созданием систем технической диагностики СЭУ занимаются ведущие мировые производители такие как, например «Кенгсберг» (Нор­вегия). Си­стема технической диагностики этой фирмы контролирует состоя­ние элементов ЦПГ, турбонагнетателей, топливной аппаратуры, воздухо-, масло- и водоохладителей, утилизационного котла, кор­пуса судна. Техническое состояние объектов диагностики оценива­ют путем сравнения фактических значений диагностических пара­метров с эталонными, полученными во время стендовых и ходо­вых испытаний нового двигателя.           Создание систем технической диагностики, которые основаны на глубоких знаниях процессов, происходящих в диагностируемом объекте, включает установление критериев его работоспособности, разработку нормативов предельно допустимых значений диагно­стических параметров и методики прогнозирования изменения тех­нического состояния объекта.

9.4. Совершенствование   системы   технического обслуживания  и  ремонта.

            За последние годы на морском флоте осуществлен широкий комплекс мероприятий по совершенствованию системы ТО и ре­монта судов. Ее внедрение позво­лило унифицировать номенклатуру и периодичность работ по ТО и ремонту серийных судов, увеличить долю работ, выполняемых без вывода их из эксплуатации, увеличить межремонтные перио­ды. Все это обеспечило существенное увеличение среднегодового эксплуатационного периода транспортного флота.

            Дальнейшее увеличение эксплуатационного периода судов в условиях непрерывного повышения их сложности и интенсивности использования, сокращения продолжительности стоянок в портах и численности судовых экипажей является сложной задачей. Для ее решения необходимо изыскать резервы снижения трудозатрат на поддержание работоспособности судов и улучшения организа­ции их ТО и ремонта.

            Выполненные исследования системы ТО и ремонта морских транспортных судов показывают, что ее совершенствование долж­но осуществляться в следующих основных направлениях: измене­ние видов заводских ремонтов; оптимизация распределения работ по ТО и ремонту между исполнителями; оптимизация эксплуата­ционно-ремонтных циклов и режима ремонта судов; развитие инду­стриальных методов судоремонта; совершенствование показателей судоремонта; повышение оперативности ТО; создание массива ин­формации по ТО судов.

            Изменение видов заводских ремонтов. Непрерывная система ТО и ремонта позволяет устранить дефекты элементов судна по мере их выявления, обеспечивая равномерное распределе­ние ремонтных работ по времени, не допуская накопления их в большие объемы, для чего потребовался бы вывод судов из экс­плуатации на длительный срок.

Лекция "5.5. Коллигативные свойства растворов" также может быть Вам полезна.

            Оптимизация режима ремонта судов. Одним из резервов даль­нейшего увеличения эксплуатационного периода судов является перевод судоремонтных предприятий на оптимальный режим ремонта флота, представляю­щий собой такую организацию работ, когда при существующих трудовых и материальных ресурсах обеспечивается минимальная продолжительность ремонта за счет экономически целесообразной концентрации этих ресурсов на каждом ремонтируемом судне, при­менения индустриальных методов и передовой технологии.

            Оптимизация режима ремонта заключается в том, чтобы найти оптимальный вариант расстановки объектов ремонта, обеспечива­ющий равномерную загрузку основных производственных цехов завода на весь планируемый период, с учетом изменяющихся ус­ловий (перенос сроков постановки судов в ремонт, изменение структуры и объемов работ), своевременно прогнозировать пред­стоящую загрузку цехов. Задача в конечном счете сводится к оп­тимальному распределению ограниченных ресурсов завода с целью окончания ремонта всех судов в запланированный срок. В отли­чие от работы «узким фронтом», при которой завод из всех ремон­тируемых судов концентрирует ресурсы на небольшом их числе, при оптимальном режиме все стоящие на заводе суда в течение ремонта обеспечиваются в необходимом объеме всеми видами ре­сурсов для сдачи каждого судна в установленные сроки.

            Оптимизация режима ремонта включает разработку оптималь­ной производственной программы завода на квартал и оператив­ное управление загрузкой цехов в процессе реализации кварталь­ной программы.

            Повышение оперативности ТО береговыми организациями. Для организации обслуживания судов большое значение имеют усло­вия эксплуатации, характеризуемые соотношением ходового и сто­яночного времени, длительностью рейсов, частотой приходов и про­должительностью стоянок судов в портах. Пополнение флота спе­циализированными судами, приспособленными к скоростной об­работке в портах, развитие линейного судоходства ограничивают возможности выполнения работ для поддержания исправного тех­нического состояния судов в процессе их эксплуатации.

            В этих условиях для сокращения ремонтных потерь дорогосто­ящих специализированных судов и дальнейшего увеличения их экс­плуатационного периода должна быть повышена оперативность ТО береговыми организациями, увеличена доля монтажно-демонтажных работ в общем объеме ТО на основе обеспечения береговых бригад необ­ходимыми запасными частями, отдельными технологическими уз­лами, оборудованием и механизмами и расширения комплектно-узлового и агрегатного методов ремонта.

            Повышение оперативности ТО предполагает дальнейшее раз­витие существующих и создание новых береговых ремонтных бригад, существенное обнов­ление оборудования и рост квалификации производственного пер­сонала вследствие усложнения судовых технических средств и увеличения удельного веса работ, требующих более высокой ква­лификации. Повышение оперативности предполагает также даль­нейшее совершенствование форм ТО, включая организацию кругло­суточного обслуживания (в том числе в выходные и предпразднич­ные дни), увеличение доли работ, выполняемых непосредственно в рейсах специализированными выездными бригадами, усиле­ние ответственности подрядчиков за полноту и качество выполняемых работ.