丁益群 李治國
摘 ?要:簡要介紹某輪主機曲軸在修理過程中發(fā)生軸頸燒毀事故的過程、原因及其修復過程,盼能給業(yè)內(nèi)同仁在修理同類型的主機時,提供一定的幫助。
關鍵詞:主機;軸頸;拉痕;軸瓦;加厚瓦
主機是船舶最關鍵的設備,也是十分精密的設備,在平時的使用管理中,特別是在大修時,務必謹慎小心,稍有不慎,極易造成嚴重的后果。
1 損傷經(jīng)過
某工程船舶,雙套主推進系統(tǒng),主機使用的是MAN B&W 7L 32/40型柴油機,額定轉速750 rpm,額定功率3 360 kW,總運行時間約為40 000 h,距上次大修的運行時間約為10 000 h,已到說明書規(guī)定的大修間隔周期,遂決定進廠大修。
修理中發(fā)現(xiàn),左主機5#缸連桿大端軸頸上有一道深、寬均約為1 mm的拉痕(如圖1所示)。裝復前,維修人員用細砂紙、油石將拉痕的凸起及尖銳部位稍打磨光滑后,用帆布條反復拋光(如圖2所示),并對該軸頸進行了著色探傷,未發(fā)現(xiàn)異常,將各部件裝復后,起動主機試車。
圖1 原左主機5#缸軸頸上拉痕
圖2 原左主機5#缸軸頸打磨后的照片
8:15,起動主機后約10 min,因齒輪箱滑油備用泵的原因,導致主機意外停車。約8:45,再次起動主機,按主機說明書的規(guī)定進行磨合,其間未發(fā)現(xiàn)異常。約10:30,出現(xiàn)“左主機濺油溫度偏差大”報警,8 s后復位(如圖3所示),查看報警,發(fā)現(xiàn)左主機5#缸濺油溫度比其他缸高約1.5℃,相關人員即組織檢查,在檢查的過程中,約1.5 min后,出現(xiàn)“左主機濺油溫度偏差大停車”報警,左主機自動停車(如圖4所示)。
圖3 “左主機濺油溫度偏差大”報警
圖4 “左主機濺油溫度偏差大停車”報警
打開左主機道門,觀察到左主機5#缸連桿大端軸承白合金大量燒融脫落,拆檢發(fā)現(xiàn)5#缸連桿大端軸承白合金基本全部燒融脫落(如圖5所示),5#缸連桿大端軸頸損傷(如圖6所示),進一步檢查發(fā)現(xiàn)該軸頸損傷處裂紋明顯,經(jīng)磁力探傷發(fā)現(xiàn)裂紋較深,估計至少有2 cm以上,且該曲軸的2#缸至6#缸有稍微的彎曲變形,已失去修理價值,更換該主機曲軸已勢在必行。所幸經(jīng)檢查,主軸承孔座及機架未發(fā)現(xiàn)變形。
圖5 5#缸軸承及連桿下端損傷情況
圖6 5#缸連桿大端軸頸損傷情況
2 事故原因
直接原因為5#缸拉痕處的修理不嚴謹不規(guī)范,該處修理面積過大,寬度達約15 mm(如圖2所示)(整個軸瓦的寬度為125 mm),修理后雖經(jīng)帆布條反復拋光,但光潔度、平面度與原來相差較大,該處的油膜無法正常形成,進一步影響該道軸頸油膜的正常形成。對于這一點,船廠、船方、保險公司均無異議,直接證據(jù)為主管輪機員提供的現(xiàn)場照片(如圖2所示)。
間接原因有很多,主要有:一是船舶輪機長、主管輪機員經(jīng)驗不足,雖發(fā)現(xiàn)該軸頸的修理不規(guī)范,但也沒有正式提出不同的意見。二是船廠、船方在試車的過程中疏忽大意,沒有密切關注有問題的重點部位情況,后續(xù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在該主機稍加負荷5 min后,該缸的濺油溫度就比其他缸明顯偏高,顯示當時即有異常出現(xiàn)。三是該主機的磨合過程不順暢,中途發(fā)生過其他原因的意外停車。四是在第一次出現(xiàn)報警后沒有及時停車檢查,導致?lián)p傷進一步加劇。
3 修理方案選擇
3.1 ?曲軸購置
咨詢設備原廠商,其價格較高,主要是供貨時間長達半年以上,船東無法承受這么長時間的船舶停用。因該主機在全世界很多地方,包括國內(nèi)也有數(shù)家柴油機廠家在生產(chǎn)制造,故該主機曲軸的胚胎件并不缺乏,加工時間也不會太久。經(jīng)多方聯(lián)系確定,最終選擇了從韓國的一家柴油機生產(chǎn)制造商進口了一根新的曲軸,一個月后即可到貨。價格方面,船廠、船方、保險公司均可接受。
3.2 修理方案
一是整體車間修復。將該主機整體吊出至車間,進行曲軸更換,修理質(zhì)量有保證,時間也更快。缺點為該主機外形尺寸較大,無法從原機艙開孔處吊進,需在機艙的左側靠近主機位置船體上重新開一至少寬5 m、高4 m的開口,且吊進、吊出主機均需在塢內(nèi)進行。二是現(xiàn)場裝配修復。在現(xiàn)場吊起機架上部分,安裝曲軸,裝復各部件。比較這2種方案,第一種方案需進塢2次,每次至少5天,附加的修理費用多了不少,對船舶的損傷也較大(船體的開孔比較大),但主機的修理質(zhì)量較有保障,船廠較傾向該方案。第二種方案的附加修理費用少,但在現(xiàn)場裝配,修理質(zhì)量稍差,修理時間也會相應增加3~5天,保險公司則強烈要求選用該方案。船東綜合考慮各因素,選擇了對船舶損傷更小的無須在船體上開孔的第二種方案(機艙的原開口正好可以吊進曲軸),另一個主要因素是本船為工程船舶,設備很多,船舶上的電纜排架到處都是,想在左主機周圍開一個寬5 m、高4 m的通道,要移動上百根的設備電纜,工程進一步擴大,修理時間只會更久。
4 修理重點及難點
4.1 清潔
發(fā)生事故時,大量白合金掉落到系統(tǒng)滑油中,隨滑油到達所有能到達的地方,這些白合金需徹底清除干凈。所有運動部件、所有內(nèi)部油道,均需吹通、清洗干凈。該主機增壓器用的也是系統(tǒng)滑油,故增壓器也需拆檢,更換軸承。裝復后,至少再兜油48 h。
4.2起重
新曲軸進機艙,線路一定要提前規(guī)劃好,空間上要留有余量。曲軸吊運時,要和放置曲軸的底座一起吊運,防止曲軸在吊運過程中發(fā)生彎曲、損傷。主機上機架起升時,各起重點要焊牢,焊好后要做探傷,起重點要盡量多,起重用的葫蘆要檢驗合格方可使用。
4.3 裝配
要嚴格按照說明書的要求裝配,說明書沒有相關要求的,要先做好計劃,按計劃裝復各部件。裝復前,各部件的參數(shù)測量要仔細認真,特別是新曲軸、各其他運動件的裝配公差,一定要符合說明書的要求。裝復時,因很多部件均較重,更應小心謹慎,慢置輕放。和齒輪箱對中完成后,主機不管是使用剛性底座還是環(huán)氧底座,其相關準備工作需盡早準備,這部分的工程,是比較耗費時間的。
4.4 試驗
需按照說明書的要求,制定試驗大綱,并按照大綱要求,按計劃實施,切不可想到哪里,試到哪里。特別是試驗前,主推進系統(tǒng)的其他附件,如齒輪箱、推進器、調(diào)速器、燃油滑油淡水等系統(tǒng)要檢查到位,不能因為這些部件的問題,導致磨合過程中斷。試驗時,要安排人員勤查勤測各參數(shù),聽聲音、看排氣、測震動,密切關注主機的狀況,有異常要早作決斷。試驗前后,各重要參數(shù)都要復核。
4.5 溝通
主機更換曲軸,不是一件很容易完成的事。故在修理的過程中,一定會碰到一些意料不到的事,船東、船方、船廠、設備商、船檢、保險公司,要保持密切溝通,圍繞盡早把主機修好的一致目標,團結協(xié)作,再難的活干起來也是很快的。
從本輪的修理過程、修理結果回顧,選擇非原廠曲軸及第二種修理方案,是比較正確的選擇。對船舶的損傷較小,修理時間也控制得較好(比計劃提前完成),修理后,運行已超過10 000 h,沒有任何質(zhì)量問題。因為照顧到了保險公司的要求,所以后續(xù)的理賠也較為順暢。最近,該主機再一次進行了大修,各部件均沒有發(fā)現(xiàn)異常。
5 結束語
曲軸,是主機最重要的部件,任何對曲軸的修理,都要小心謹慎,嚴格規(guī)范。磨軸一定要請有相關資質(zhì)的單位,規(guī)范進行。該規(guī)范處理的要規(guī)范處理,該用加厚瓦的用加厚瓦,不能圖方便、貪便宜,最終釀成大錯,對主機、船舶都是傷筋動骨的影響。
試車,是主機修理中最容易出現(xiàn)意外的時刻,也是一樣要小心謹慎,嚴格規(guī)范。該派人盯緊的一定要盯緊,該早作決定的一定要果斷,特別是試車前的準備一定要到位,不能因為主機其他附屬系統(tǒng)的問題導致試車斷斷續(xù)續(xù),影響主機的正常磨合。