七、电站
船舶就像是一座自给自足的城市，有独立的发电设备。大多数现代化船舶使用中速四冲程柴油机驱动交流发电机发电。小型船舶通常使用高速柴油机，大型船舶还可能使用主机排烟管上废气炉产生的蒸汽驱动蒸汽透平。很多船舶还有由主轴或齿轮箱获取动力(PTO)驱动的轴带发电机。产生的电力范围也从小船的几百千瓦至大型货船和游船上的几兆瓦。
1、交流发电机
交流发电机工作原理是电磁感应。当导体周围磁场发生变化时产生感应电流。这可以通过在磁场内转动导体线圈或在静止导体内转动磁场来产生电流。
交流发电机在机舱苛刻的环境中运转。如下指南将有助于确保安全和无故障运转：
● 仅有适任人员才能操作和保养交流发电机；
● 交流发电机的任何保养工作应根据电气作业许可系统要求进行；
● 最重要的机械参数是保证足量的清洁和干燥的空气去冷却绕组，以及交流发电机轴承正常的油位；以及
● 应始终保持交流发电机周围的持续强制通风。如果交流发电机有淡水冷却装置，定期试验冷却水泄露警报。
一旦交流发电机为保养而停机并隔离：
● 清洁用于冷却的进气滤器；
● 清洁定子和转子绕组，检查松动部件、烧痕及整体状况；
● 测量定子和转子间的气隙，确保在允许范围内；
● 检查滑环(如有)的磨损情况，需要时换新。清洁碳刷，检查自由运动行程并且使用弹簧秤检查接触压力；
● 清洁和检查自动电压调节器(AVR)；
● 清除交流发电机内部聚集的灰尘；
● 检查接线盒盖的垫床，保证油密和水密；
● 检查电缆密封套的完整性；
● 检查空间加热器运行正常；
● 检查底座螺栓上紧度、终端接线和绝缘；以及
● 测量绝缘电阻且确保在允许范围内。
2、配电
电力分配系统在小型货船上很简单，但是一些游轮上却复杂很多。电力分配系统基本组成部分包括：
● 主配电板，用于从交流发电机接收电力并传送至不同的机器；
● 汇流排，把电能从一点传递至另一点：
● 保护装置，用于防止发电机过载，逆功率等；
● 测量和监控装置，比如同步指示器、电流表、电压表、频率表以及功率因数表；
● 用于处理不同负载电压升压或降压的变压器；
● 副配电板。其自身有保护装置，所以附带单个马达/用电设备的任何问题仅影响各自的系统，并且不会导致主供电系统跳电；
● 电路断路器和保护装置，比如各种马达的过载保护；以及
● 其他组件，比如同步/三相换流器、谐波滤波器等。
3、直流电系统
直到现在，船上发电和配电系统几乎都是交流电。无论如何，当今直流电系统趋于流行，特别是对于特种油电船舶领域，比如海上能源。直流电系统有如下优点：
● 没有必要保持交流电汇流排频率，所以机器能运行在最适宜的速度，降低了油耗和排放；
● 电力断路器能内置固态转换设备，所以可以取消庞大和笨重的断电器和配电板；以及
● 避免了交流电场高频建立和衰减的磁损耗，提高电力效能。
直流电系统的缺点是需要大量转换设备，并且设计、安装更加昂贵。如果没有传统的断路器，需仔细考虑工作安全。
4、应急电源
关键系统，如舵机、助航仪器、消防泵以及报警，应一直保持电力供应，即使主供电装置故障。
这些系统通过应急配电板供电。正常运行情况下，主发电机通过主配电板供电。如果主配电板供电故障，应急发电机自动启动并供电，重新为必要和关键的负载供电。如果不能接受电力中断，无论如何短暂，都应使用不间断电源供电。
应急发电机和应急配电板位于水线以上独立机器处所。
5、接地故障
接地故障可能会发生在电气设备内部，比如导体的绝缘破损。为维持向重要的设备供电(如舵机)，这种设备电路通常采用绝缘中性系统。就是说单相接地故障不会中断系统。但如果继续发生另一个接地故障，这两个故障结合起来形成短路，会使系统跳闸。所以，为保证船舶的安全操作，找到初始接地故障并且在第二个故障发生前修复至关重要。
6、防海生物系统(MGPS)和外加电流阴极保护系统(ICCP)
防海生物系统(MGPS)和外加电流阴极保护系统(ICCP)使用外加电流防止海生物生长及船壳腐蚀。每班至少一次监控和记录电流读数。任何时候电流下降都表明阳极开始恶化，需要尽快更换。这些系统的连续高效运行对船上海水冷却系统非常必要。
任何对防海生物系统(MGPS)和外加电流阴极保护系统(ICCP)的维修，包括海水滤器，应根据海生物污底管理计划的要求记录至生物污底记录簿。
7、高压电
有更大电力需求的船舶可能使用高压(大于1000伏交流电)电力系统。典型的例子是配有大的首尾侧推器的集装箱船、大型游船或配有工程起重机和管线铺设系统的海上特种船舶。
根据欧姆定律，电压增大电流降低。这意味着系统和组件中损耗降低，比如发电机和马达。电缆尺寸也可能更小，降低了成本。
高压电系统的缺点：
● 电缆和设备需要更高等级的绝缘；
● 仅有经过正规培训的人员严格遵照指南才可进行操作和保养作业；
● 高压发电机易受局部放电影响而退化，缩短线圈使用寿命。
8、高压安全
任何与高压电接触都是危险的。人体电阻随着电压增大而降低，所以任何电击都可能致命。
另一个危害就是电弧，当电流通过气隙时会产生电弧。能量的瞬间释放能造成人员伤害，即便是几英尺外。通常伴随着电弧爆炸，电弧爆炸时可能包含融化的金属碎片。高压设备即使在断开后仍储存能量；在一些特殊的系统和线路中，致命的能量可能持续几小时或几天。
电气工作许可证将确保对高压电系统的任何维修或测试工作开始前应考虑所有的风险。
高压设备在正常操作和常规检查中也存在风险。进入变压间、切换换和操作设备作业，应有控制程序并且仅限于经过培训的人员实施。如需现场操作高压断路器(比如紧急情况下遥控操作失灵)，应穿着相应的个人防护设备。
9、电气作业许可
任何接触高压系统作业应严格管控电气作业许可系统及风险评估。对任何的电气维护作业，首字母缩写的“DIE”一直都很有用：
● Disconnect 断开
● Isolate 隔离
● Earth 接地
公司安全管理体系应包含高压电作业的许可系统。任何情况下，签发许可证之前，应对高压系统进行测试并且使用相应的测试设备证明高压系统已经不带电。
“隔离”是指正进行工作的是经过授权的轮机员和适任的人员完成的双人工作程序。
签发电气作业许可证的步骤如下：
● 准备好任务描述及如何完成工作的方法说明；
● 由电机员或被授权的人员以及胜任的人员进行风险评估。详述转换程序并识别隔离点。这包括系统中必要的仍带电的部分；
● 所有隔离以及工作的人员需穿戴相应的个人防护设备；
● 被授权的人员以及胜任的人员共同执行转换程序；
● 即将进行工作的设备已隔离。被授权的人员以及胜任的人员确认设备不带电且看起来适合工作；
● 电路主接地施加在指定的位置。对有需要的点进行局部接地；
● 被授权的人员以及胜任的人员确认无电压并且已上锁；
● 在使用前后使用相应的电压测试仪器进行电压测试；并且
● 已在相应地点张贴用船上工作语言标识的危险警告。
有时需要在系统通电或使用特殊的测试设备接入高压的情况下进行测试。在这种情况下，对测试的批准应作为工作许可系统的一部分。允许系统的某些部分在严格控制的条件下通电。
八、蒸汽装置
1、锅炉
锅炉是蒸汽发生器，能用油或气燃烧或从机器排气回收废热。锅炉可大可小，并且可以驱动船舶推进和辅助机械动力系统(日趋增多)，或者提供蒸汽用于加温或货油泵透平。
为保证锅炉的安全和可靠性，应由经过培训和有资质的轮机团队成员根据制造商的指南和船舶安全管理体系中的程序进行操作。
尽管一些使用蒸汽透平作为动力的船舶使用大型的水管锅炉，但许多使用柴油机作为电力和推进系统的油轮同样使用大型水管锅炉用于驱动货油泵和货油加温。
当操作船用锅炉时：
● 冷炉点火升汽时需注意。一定要按照制造商的指南缓慢的、严格操作。确保进行充分的预扫风和后扫风操作；
● 定期化验炉水。按照制造商的指南维持炉水相应氧含量、水质及化学水平；
● 给水质量非常关键。监控补给水以及除盐系统，保证水质合格；
● 保持锅炉内的适宜水位，以避免相关问题，如起泡以及系统的水击；
● 锅炉水位计每班吹通；
● 进行上下排污以控制氯化物和可溶固体。谨记过度排污可能造成炉水和处理药剂的浪费；
● 观察锅炉火焰以保证最佳火焰特征，避免燃油浪费和保持排烟最小化；
● 定期测试所有警报和停炉系统；
● 确保压力表和温度表处于良好工作状态并根据制造厂商的指南进行校验；
● 定期润滑所有机械部件和连接部件(包括触发汽鼓压力安全阀动作机构);
● 如提供了必要的系统，进行炉管吹灰保持炉管的热交换表面；以及
● 确保用于锅炉的便携式灭火设备随时可用。
锅炉排烟可为油轮提供惰气系统。在这种情况下，应严格遵守特殊的要求以确保烟气可用。
一些船上配有燃油锅炉或废气炉产生热水，因此这可能表述为热发生器更为准确。有时产生的是饱和热水，并且受限使用的损失效率 (如管道破裂)实质上是蒸汽泄漏。轮机团队应注意这点，不应认为损失的仅仅是水(也造成了锅炉热效率损失)。
2、废气锅炉/废气经济器
废气锅炉可用来回收机器排烟产生的能量浪费，用以产生蒸汽。配有大型机器的船舶，废气锅炉可用来提高蒸汽量以驱动涡轮发电机，在全速航行时可以提供所有的电力负荷。
产生蒸汽的废气锅炉与燃油锅炉有很多相似点。无论如何，还是有些特殊的风险。轮机团队所有成员应清楚如何操作和保养废气锅炉。
船上的一个极高风险是废气锅炉烟灰火灾，这种火灾极其危险。一旦发生可进一步引发金属火灾，届时水灭火将失效。记住，没有烟灰沉积的废气锅炉不会发生烟灰火灾。
避免烟灰聚集的最好方法就是频繁吹灰。尤其是对那些经常低速航行的船舶，容易造成烟灰聚集。
除紧急情况外，对废气锅炉和锅炉吹灰前应得到驾驶台的许可，以确保烟灰或其他火星不会引起火灾或污染风险。轮机团队应将频繁和彻底吹灰作为第一要务。
应至少每班检查一次排烟进出口温度和废气锅炉烟气进出口的压差。如果观察到压差显著增高，应将废气锅炉隔离并且用淡水手动清洗。
主机停机后，炉水循环泵应连续运转至少两小时，以防止低温腐蚀和烟灰火灾。启动主机前，炉水循环泵应至少循环两小时。
如果船舶发生烟灰火灾，应遵循适当程序以避免出现金属火灾。
当船舶机动操纵或控制蒸汽输出时，废气锅炉可能配有旁通装置。定期测试旁通阀可避免卡住，并且确保人员知晓当使用高硫燃油时的腐蚀和泄露风险。
Soot fires cannot happen in an economiser free of soot deposits.
烟灰火灾不会发生在没有烟灰聚集的废气锅炉。
3、蒸汽分配系统
配汽系统应与蒸汽发生器一样做好维护保养。应避免出现不受控制的蒸汽/水击，会造成法兰、部件、垫床和管壁的损坏。最坏的情况，就是水击能造成蒸汽泄漏导致潜在的致命后果。
蒸汽进入系统前，应在进口处对管线充分放残。应避免蒸汽压力的突然升高。热水井和相关系统需要保持足够高的温度来清除溶解氧。对于高压系统来说，脱氧器用于管理溶解氧，并且应在正确的压力和温度下操作。
九、辅助设备
1、警报和控制站
大多数的现代化船舶配有控制和监控系统。这包括大量的报警清单和停机功能。他们可能使用集成结构或更为常见的分布式结构，通常被称为分布式控制系统(DCS)，由一个中央控制站与分布式控制单元通信。
作为日常值班职责的一部分，应对所有警报做出响应。
冗长的警报清单对值班人员是一种挑战。尽管有IMO出版的《警报与指示》，但值班人员处理警报负担过重的问题在多数船上仍然存在。
如果重复的警报不能修复并且确认可以安全地忽略，在轮机长的准许下，根据安全管理体系的适当程序予以抑制并进行相应的记录。
控制站的人员配备在一些情况下应优先考虑，比如失电时，此时系统可能遇到大量的警报。
即便是控制站配有遥控显示，指示机器、泵浦、阀门等操作状态，各个设备的启停或开关仍应现场目视确认。
向控制站提供信号的传感器应定期试验和校正以确保控制面板上的读数反映系统的实际参数。轮机团队应注意过分迷信监控系统信息带来的风险，特别是当温度、压力等看起来极不可信时。在机舱，人员应准备好检查实际读数，并利用一些仪器，比如非接触测温设备以及他们自己的判断力。
2、泵浦
船上使用许多不同类型的泵浦，包括齿轮泵、离心泵和螺杆泵。泵浦失灵能引起关键系统的失效，特别是备用泵启动但还没建立压力时。以前泵浦根据运行时间去保养，但是现在基于状态的保养越来越常见，通过使用分析状态监测以识别需要的保养。无论哪种情况，当基于操作参数、噪声、震动和外观情况评估泵浦状态时，良好的工程判断力至关重要。
无论何种类型的泵浦，如下行为有助于保证无故障操作：
● 机舱巡回检查期间，使用测温枪或用手检查马达温度。任何的温度升高均表明泵浦马达组件有问题(联轴节、轴承、密封等)；
● 监控泵浦马达电流。电流的任何异常增大可能表明设备有问题；
● 检查泵浦的异常震动。这可能是泵浦/马达基座、轴承损坏、移位或联轴节损坏的问题征兆；
● 检查泵浦的吸排压。它们是泵浦效率的最佳反映。如果这些压力下降，在调查泵浦前应先检查系统的滤器和阀门；
● 确保所有轮机团队成员清楚如何正确操作和监控船上的各种泵浦。泵浦的许多问题经常是因为缺乏对其工作原理的知识导致的，比如合适的自吸程序；
● 对所有泵浦安装相应的防护装置和护罩以避免卷入活动部件；
● 尽快修理压盖/密封的渗漏，即使渗漏很小；
● 通过添加润滑/冷却液保持泵浦的冷却液液位；
● 定期测量泵浦马达的绝缘电阻并予以记录。应记录准确的读数，而不是简单的记录“好”或“差”，这些准确的读数可以用于趋势分析；以及
● 避免重复启动感应电动机，因为这样会缩短线圈寿命。虽然在一些特殊情况下无法避免，重复启动应成为状态监控制度的一部分。
3、造水机
造水机确保船员(以及旅客)的健康，以及通过保持船上淡水供应确保船舶系统的操作性。
船上能制造两种水：
● 用于饮用、烹饪、冲洗和卫生的饮用水。饮用水质量应满足世界卫生组织的船舶卫生指南。饮用水应是经过消毒并添加了矿物质，以确保适合人类使用；以及
● 用于机械系统、锅炉给水等的去除矿物质的水。这种水不适合人类使用。
4、蒸发器
蒸发器使用机器缸套冷却水中存储的热量，连同低温海水或中央冷却系统水，在真空状态下来沸腾和冷凝海水。这可产生淡水，可以添加矿物质用于饮用。
蒸发器可以是浸没管式或板式，并且它们的运行主要取决于两个因素：内部腔室真空度和温度。蒸发器频发问题包括密封损坏(用作真空破断器)，孔口堵塞，喷射器阻塞，脏污、冷凝器/蒸发管/蒸发板结垢或阻塞，以及化学品投药不足。
如下措施有助于蒸发器可靠高效的操作：
● 确保操作人员启停期间开关阀门操作要格外注意。大多数情况下，加热的水是机器冷却系统的一部分，所以任何流量的突变可能引起压力波动和热冲击，可能会导致机器故障；
● 通过控制冷却水、给水和真空度调节产生的水量。如果蒸发温度过高，将形成结垢。如果温度过低，海水可能被带过来，增加了淡水含盐量。按照额定产量运行蒸发器，不得超负荷；
● 定期试验和校验盐份计以确保其准确度；
● 不允许蒸馏水泵空转。大多数系统能通过控制出口阀开度来达到此目的；以及
● 控制结垢。结垢是蒸发器一直存在的问题，并且随着温度的升高而加剧。结垢能通过在正常参数下运行蒸发器以及使用化学方式处理来降低。定期手动清洁蒸发器和冷凝器部件同样有助于减少结垢。
5、反渗透净水设备
反渗透净水是生产高质量淡水相对简单的淡化方式。该设备不应在浅水、近岸水域(这里的沉积物、重金属、工业化学品或未经处理的生活污水等有问题)或者近河流三角洲区域使用。
反渗透净水设备的良好运转有赖于添加合适的化学药品防止结垢以及定期清洁并更换各种滤芯。因为生产的淡水(渗透)可能含有少量的溶解盐(世界卫生组织指南中有相关要求)，未经后处理，如离子交换处理，不能用于锅炉给水。
6、分油机
离心分油机用于净化燃油和润滑油。大多数现代化的分油机为自清洁型，自带自动排渣循环，手动清洁保养后设备可运行数千小时。无自净功能的分油机常用于蒸汽透平和燃气透平的滑油系统，该滑油品质意味着每周一次的手动清洁并不困难。无论哪种分油机，都必须严格遵守厂家关于操作和保养的指南。
应遵循以下指南：
● 持分油机齿轮润滑油在正常液位；
● 出现任何异常噪声、异味或震动时停止分油机。查明原因并解决问题；
● 根据操作指南监控和调节进油温度。这是影响分离质量的一个重要因素；
● 根据指南确保操作水压力以及气动操作阀供气压力；
● 进入分油机前，应对沉淀柜中的游离水进行放残。这能保证分离的高质量；以及
● 如果发生任何问题，拆开分油机前，先从最简单的东西查起(进口滤器、操作水流量/滤器等)。
7、空气系统
高压空气系统可用以柴油机启动空气，或低压空气用于系统控制以及甲板清洁、雾号等。压缩空气由一台或多台空压机提供，空压机可能是往复式、螺杆式或离心式。这些空气以要求的压力存储于空气瓶中。
低压系统可被细分为杂(通)用空气和仪器用空气。尽管这些可能会混用，它们通常还是被分开，因为仪器用空气通常对清洁度和干燥度有更严格的要求。满足要求的仪器用空气可通过使用单独的空气瓶或使用仪器用空气干燥器和滤器处理后获取。
空气系统的大部分问题是由于空气中水份/油的残留以及保养不当引起。最大的风险是启动空气管爆炸：当高温燃气通过泄漏的启动空气阀进入启动空气管时，压缩空气中残留滑油成了燃料而引起爆炸。控制/仪器空气系统中的水分也会引起迟滞以及控制系统的失效。
如下行为应有助于确保空气系统无故障运行：
● 密切监控空压机状况，定期检查压缩空气质量。避免水和油的残留。定期检查空压机的自动放残、空气干燥器和空气滤器，以及空气分配系统；
● 将检查空压机运转参数(油位、冷却水供应等)作为机舱巡回检查的一部分；
● 定期在空气系统放残点放残以保证空气干燥；
● 作为机舱巡回检查的一部分，检查启动空气管线，并且将空气管任何变热的情况作为启动紧急调查的信号；
● 对起动空气管线的安全装置进行适当的检查和常规保养，比如阻焰器、爆裂片、安全阀、止回阀等；
● 尽快处理仪器用空气系统偏离正常空气质量参数的情况。否则，系统操作会变得不稳定，甚至可能会丧失基本的功能；
● 定期对空气瓶和空气管线进行放残。即便是配有自动放残装置也应通过手动放残确认。
8、制冷和空调
制冷系统用于存储易受温度影响的货物，易腐烂食物以及用于空调系统。由于连续运转的需要，这些系统始终应得到适当操作及保养。适当操作关键点如下：
● 根据操作手册保持适当的冷剂和油位；
● 补充冷剂前调查冷剂损耗原因；
● 保持消耗臭氧物质记录。MARPOL附则VI第21条规定，制冷系统中使用的冷剂归类为消耗臭氧物质时，应记录于消耗臭氧物质记录簿。这种冷剂的任何充装或排放应仅使用认可的容器，包括放气以除去系统中空气。在消耗臭氧物质记录簿中详细记录上述操作，包括任何的维修作业；
● 对所有的制冷和空调系统保持良好的清洁和整洁，以防止如军团菌疾病的滋生和蔓延。包括对空气进口滤器和所有空气处理空间清洁；以及
● 始终遵守厂家的指南进行操作和保养。
十、能源节约
船上能源节约可节省燃油成本并减少大气排放。轮机团队应遵守公司的船舶能效管理计划。
如下措施有助于降低能源消耗：
● 以最佳效能运行主副机和锅炉，出现任何偏差应调整、修正。尽可能停掉非必要设备；
● 定期检查以评估机器配置和操作流程，以识别提高能效的可能；
● 确保燃油已充分处理，包括沉淀和放残、净化以及粘度控制，这有助于确保机器和锅炉的最佳燃烧效果；
● 保持废气锅炉的清洁以确保最佳的蒸汽产气量和安全运行；
● 关闭任何不需要的设备，包括当不使用时的工作间和备件间的照明；
● 当空气和蒸汽不使用时应关闭。消除压缩空气和蒸汽管线的任何泄露；
● 保持蒸汽管线隔热层完整以避免能量损失。疏水器应处于良好工作状态；
● 保持热水井温度尽量高以限制锅炉的能量损失。投药处理、吹灰以及定期手动清洁锅炉和废气锅炉炉管，有助于保持高效热传递；
● 考虑为泵浦和其他机器安装变频马达以降低电力消耗；
● 定期对造水机进行除垢和清洁，以确保在回收主机缸套水热量后产生最大造水量。
