什么是应急柴油机?
应急柴油机,全称是应急发电机组,它是一台由柴油发动机驱动的发电机,在船舶正常航行时,它通常处于“待机”状态,它的核心任务是:当船舶主电源(通常是主发电机)因任何原因发生故障时,它能自动启动,为船舶的“应急电网”提供电力,确保关键设备和系统的安全运行。
它是船舶的“电力保险丝”或“生命线”。

主要功能与作用
应急柴油机的作用可以概括为以下几点:
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保障生命安全:
- 应急照明:当主电源失电时,全船的应急灯、出口指示灯、逃生通道照明会立即由应急电网供电,确保船员和乘客能在黑暗中安全撤离。
- 消防泵:驱动消防泵,提供高压海水用于灭火,这是火灾发生时最关键的设备之一。
- 应急消防泵:许多船舶设有独立的应急消防泵,它由应急柴油机驱动,确保在主消防泵失效时仍有灭火能力。
- 通用报警系统:维持全船的火灾、碰撞等通用报警系统的运行,发出警报。
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维持船舶基本运行与安全:
- 舵机:在主电源失效时,应急电力可以启动应急舵机或液压舵机泵,使船舶能够保持或改变航向,避免失控漂泊。
- 通讯设备:为全球海上遇险与安全系统、雷达、卫星通信、VHF无线电等关键导航和通讯设备供电,以便与外界保持联系,发送求救信号。
- 应急舱底泵:排除机舱或其他舱室的积水,防止船舶因进水而沉没。
- 航行灯:保持航行灯的照明,避免与其他船只发生碰撞。
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满足法规要求: 应急柴油机的配备、功率、启动时间和续航能力等,都必须严格遵守国际海事组织的规定,如《国际海上人命安全公约》和各船级社的规范(如CCS、ABS、DNV、LR等),这些法规确保了船舶在紧急情况下具备最低限度的生存能力。
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工作原理与启动流程
应急柴油机的设计强调高度自动化和高可靠性,其工作流程如下:
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正常状态(待机):
- 主发电机正常供电,全船负载由主电网承担。
- 应急柴油机处于“热备机”状态,其本身被冷却水系统预热,滑油系统保持循环,随时可以启动,但通常不运转,以节省燃料并减少磨损。
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失电触发:
- 当主电网电压消失或频率超出正常范围时,安装在应急配电板上的自动启动装置会立即检测到故障。
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自动启动:
(图片来源网络,侵删)- 装置向应急柴油机的启动马达发出指令。
- 启动马达带动柴油机飞轮转动,同时燃油电磁阀打开,向气缸内喷入柴油。
- 柴油机在几秒钟内(通常要求在45秒内)成功启动并达到额定转速。
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合闸供电:
- 柴油机稳定运行后,其输出的电压和频率达到稳定。
- 自动启动装置会控制断路器自动闭合,将应急发电机接入应急配电板,开始为应急电网的负载供电。
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恢复供电:
- 当主电网故障排除并恢复正常后,应急配电板会检测到主电源恢复。
- 系统会自动将负载从应急电网切换回主电网(这个过程称为“并车”或“切换”)。
- 切换完成后,应急柴油机会自动卸载、停机,恢复到待机状态。
关键技术要求
为了确保在关键时刻“拉得出、用得上”,应急柴油机有非常严格的技术要求:
- 启动时间:必须在45秒内完成从启动到向负载供电的全过程。
- 启动方式:通常采用压缩空气启动,因为它比电启动更可靠,尤其是在低温环境下,有些小型辅助船也可能使用电启动。
- 燃料供应:
- 必须有独立的日用油柜,其容量通常能满足至少6小时的连续运行。
- 燃油柜必须位于安全位置,并有防止溢出和火灾的措施。
- 燃油管路必须独立于主机的燃油系统。
- 冷却系统:通常使用独立的闭式淡水冷却系统,并配有冷却风扇,以确保不依赖主机的海水系统。
- 位置布置:必须布置在应急发电机室内,该位置要求:
- 水密和防火:能够抵御一定时间的火灾和水浸。
- 易于接近:方便日常检查和维护。
- 与主、辅机舱隔离:防止一旦机舱发生火灾或进水,同时影响到应急发电机。
- 自动化控制:配备完善的自动启动、自动停机、自动保护系统(如低油压、高水温、超速等故障保护)。
维护与保养
由于应急柴油机是“养兵千日,用兵一时”的设备,其维护保养至关重要。
- 日常检查:检查油位、水位、有无泄漏、蓄电池状态等。
- 定期试验:
- 每周:进行一次空载启动和运行试验,检查启动系统和运行状况。
- 每月:进行一次带载试验,模拟真实工况,确保其能承载规定负载。
- 每季度:进行一次并车切换试验,验证与主电源切换的可靠性。
- 大修保养:按照运行小时数或时间周期,进行全面的检查、清洁、更换易损件(如机油、滤芯、冷却水、启动瓶空气等)。
应急柴油机是船舶安全的最后一道防线,它虽然不参与日常航行,但它的存在和可靠性直接决定了船舶在遭遇极端情况下的生存能力,从设计、制造、安装到日常维护,每一个环节都受到严格法规的约束,以确保它在最需要的时候,能够毫不犹豫地挺身而出,照亮黑暗,驱动生命,守护安全。
