  船机故障心莫慌，遇事不决船机帮  导读 在船用柴油机中, 4 冲程中速机相比 2 冲程低速机, 由于转速高、滑油容易污染及工作条件差,曲轴、主轴承和连杆大端轴承更容易出现故障。 据劳氏船级社统计, 中速机各部件故障占柴油机总故障比例中, 曲轴及主轴承的故障率最高, 高达13. 4%。 因此, 对于 4 冲程中速柴油机的曲轴及轴承, 在运行管理中应作为重要对象予以关注。 4 冲程中速柴油机的曲轴及轴承故障中, 其中一个严重故障是曲轴及主轴承烧损事故。 主机曲轴轴承烧损, 导致曲轴粘着磨损, 曲轴硬度增大, 甚至出现裂纹。 一旦发生曲轴烧损事故, 由于船上无法自行修理, 给航行安全带来极大的威胁, 同时由于船舶停航、需要请专业公司进行磨轴 , 而给船东造成极大的经济损失。 下文将通过对某轮4冲程主机曲轴及主轴承烧损的事故分析, 就如何防止这类事故的发生谈点建议 , 敬请有关专家和同行指正。  一、事故经过及处理 1、事故经过 某轮主机是 MAN 7L 52 /55A 4冲程柴油机,输出功率5425 kW , 额定转速为450r/min, 为日本川崎重工设计制造。 主机通过减速比 1∶3. 36的减速齿轮箱驱动调距桨及轴带发电机。 2008年某日晚 22∶00, 驾驶台通知备车离港,22∶20冲车后起车, 22∶40加到额定转速后转到驾控, 运转几分钟后, 突然主机 4 号主轴承高温报警, 不能判断是否是异常报警, 到机旁发现从曲轴输出端有大量浓烟窜出, 立即转到机控, 降速停车。 停车后立即进行抢修, 打开机体两端道门, 发现在曲轴箱内有大量的金属粉末和碎片, 判定是 4 号主轴承故障。 向公司汇报后 , 开始拆卸 4 号主轴承。 拆下 4 号主轴承上瓦和下瓦后, 发现主轴承上下瓦均严重烧损, 合金层几乎全部脱落, 主轴颈有多处拉痕, 表面沾有大量轴承合金 , 两侧因发热成褐色。 因轴颈严重烧损, 船上无法自修, 只能等专业厂家进行检查修理。 2、事故处理 事故发生后 , 新加坡高登公司技术人员登轮进行检查。 测量了 3 号主轴颈跳动量并做了硬度测量及磁力探伤 , 同时测量了 1号、2号、4号主轴颈跳动量。 结果 2 号主轴颈跳动量最大处为 0.28mm, 1 号正常、 4 号主轴颈跳动量为 0.08 mm, 3 号主轴颈跳动量为 0.10 mm, 轴颈表面有 40mm×50mm面积硬度过大, 表面不存在裂纹。 由于 2 号主轴颈跳动量过大, 轴颈直径需要磨掉1mm, 3 号主轴颈可能要磨掉1～2mm, 以消除硬度减小跳动量。 方案定下来后, 先由船上人员将1、2、3号缸活塞吊出, 其余 4 个缸活塞用专用工具顶升, 然后由磨轴人员安装气动磨轴工具, 用盘车机一边盘车一边空转磨轴。 最终, 3号主轴颈直径磨掉2mm, 2号主轴颈直径磨掉1mm, 安装加厚瓦装复。 后经试车, 正常。 此次事故前后历时20余天 ,停航及修理费用损失近 50万元。 2、事故分析 该轮是 1981年投入营运的 , 自营运以来 , 主机曲轴曾发生过多次事故。 上世纪 90年代 , 发生过 3 起曲柄销烧损故障。 2004年, 主机 4号主轴颈及轴瓦烧损, 结果 4 号主轴颈磨掉 1mm。 前几次的曲轴故 障, 由于船舶多次易手, 没有可参考的事故报告。 时隔 4 年后, 再次发生了曲轴故障。 这次该轮主轴颈及轴承烧损事故, 综合磨轴公司技术人员的检查、船员的自检及主机的状况 ,分析有如下原因。 1、曲轴轴线不正。 磨轴公司技术人员测量了几道主轴颈跳动量 , 船员在拆检各道主轴承时也测量了轴颈跳动量 , 其中 2、3、4、6号主轴颈都超过了 0. 05 mm, 2、3号轴颈跳动量严重超标。 据磨轴人员介绍 ,该轮 2004年磨轴也是他们做的(由于该轮是 2007年现在的船东购入的 , 并不了解当时的情况 )。 当时磨轴检查测量时 , 发现 2、3号主轴颈跳动量过大 , 曾向当时的船东建议进行抽轴校正 , 但因费用过高船东没有采纳 , 可以说该轮主机一直是带病运行。 曲轴跳动量过大, 意味着轴颈在轴承中偏心,曲轴在运转过程中与主轴承间隙忽大忽小, 破坏轴承间的动力润滑, 而且轴承负荷不均。 在拆检主轴承时, 发现2号主轴承上瓦见铜。 安装主轴承时,测量下瓦剖面左右两侧距离轴颈间隙, 发现几道跳动量的主轴颈主轴承左右间隙不等, 甚至主轴颈转到一定角度时间隙为 0, 这些都是轴颈跳动量过大的例证和恶果。 3 号主轴承故障, 不能进行准确的测量, 但毫无疑问, 轴线不正是 3号主轴颈和轴承烧损的一大因素。 2、滑油不干净。 进行拆检各道主轴承和曲柄销轴承时, 发现几道轴颈和轴承周向不同程度地出现了拉痕, 虽然不很严重，但明显看出是硬质颗粒进入到轴颈轴承中。 主机系统油理化性能是正常的, 20天前由 BP公司人员上船取样化验, 化验显示各项指标均正常。 经事后检查, 硬质颗粒可能是由破损的滑油滤芯进入到主机的。 检查时发现滑油进机细滤器及滑油自清滤器柱形滤芯, 有几根出现滤网开裂、破损现象。 主机滑油系统有两道细滤器, 从油泵出来的压力油先经过滑油自清滤器, 再经过滑油进机细滤器。 这两种滤器都采用柱形滤芯。 长期以来, 进机细滤器每天清洗一次, 自清滤器大概每7天拆洗一次, 这样频繁的清洗滤器, 导致滤芯破损, 硬质颗粒可能是在清洗滤芯时进入系统的。 3、主轴承状态不佳。 主轴承使用时间都超过了 20000 h, 按要求应该进行拆检, 但由于船期比较紧, 一直没有进行检查。 事故后, 为了解其他主轴承状态, 都进行了拆检, 结果发现主轴承状态不佳。 其中 4 号主轴承下瓦 80%面积见铜 , 有纵向拉痕, 轴颈也出现轻微拉痕。 2号主轴承下瓦 50%面积见铜 , 有纵向拉痕 , 上瓦也有磨损, 小部分见铜。 3号主轴承因破坏无法得知故障前的状态, 但从拆检的其他几道主轴承看, 也极有可能过度磨损。  二、管理对策 该轮这次曲轴故障事故损失惨重, 教训深刻。 事故起因一方面是曲轴长期带病运行, 另一方面是对滑油系统、轴承管理不善所致。 为了防止发生类似事故 , 须注意以下事项。 1、公司机务主管须制定有针对性的管理方案。 该轮是公司购入的二手船, 目前营运不到1年。 该船是1980年台湾中华船厂建造的 , 船龄比较大, 主机曲轴多处受伤。 公司机务针对这种情况 , 只是强调主机不能超负荷, 排温不能超过470℃。 轮机管理人员往往缺乏对曲轴及主轴承的管理经验, 加之集装箱船航期紧张, 未能针对性地进行保养。 公司机务需要制定针对曲轴及轴承的管理方案 , 利用轮机长、大管轮接班前的体系培训机会重点予以培训, 并在以后的工作中进行指导监督, 保证维护保养工作能够落实。 2、滑油系统的管理。  4 冲程主机滑油易受污染, 对滑油的管理, 保证滑油的清净性, 减少滑油的消耗是日常管理的一大重点。 为此 , 需要注意以下几点。 (1) 滑油循环柜中的油量应保持一定数量,循环倍率保持在15～18 (即滑油泵的排量除以油柜油量等于15～18 )。 滑油分油机要保持连续工作, 只有在维修保养时才停止工作。 分油机加热油温控制在 85 ℃左右, 不能过低。 分离流量不要太高, 控制在分油机额定流量的 25%～30%。 (2) 注意滑油自清滤器的自动清洗工作次数,如工作次数增多, 说明滑油质量恶化, 要查找原因, 并予排除。 拆洗滑油滤器时, 主管轮机员最好在场检查滤芯内是否有金属颗粒或粉末, 滤芯如有破损, 必须马上更换。 (3) 滑油消耗如异常增加, 原因多是活塞环故障或缸套磨损量增大。 吊缸时, 一定要准确测量缸套内径, 缸套磨损到一定时要换新, 不要等到磨损极限时再换新。 这是由于缸套磨损到一定值后,虽然按照说明书的要求, 可以理论上继续使用, 但活塞缸套间隙变大, 导致燃烧产物漏入曲拐箱增加, 滑油消耗增加, 污染加重。 严重时 , 会引起轴瓦异常磨损、烧瓦。 (4) 适当缩短滑油化验时间, 当滑油受到严重污染, 一时又查找不到原因, 应即时送检。 3、曲拐箱的监控。 定期打开曲拐箱 , 检查油流情况, 以及是否存在金属屑。 对曲拐箱油雾浓度检测装置及主轴承温度监测装置加强维护保养, 保证功能正常, 警报及主机降速连锁有效。 4、曲轴及主轴承的检查。 定期测量主轴承间隙及下瓦磨损量, 测量轴承间隙时注意从前后两端测量。 定期测量曲轴拐档差。 适当缩短主轴承拆检周期, 拆检时注意拍照存档, 在拆检主轴承时, 要检查轴颈跳动量及下瓦剖分面处与轴颈两侧间隙,做到心中有数。 总之, 针对该轮曲轴多处受伤的情况, 只有在管理上下功夫, 才能避免发生类似的恶性事故。  本文原创作者系： 大连海事大学 仉大志 END   |
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