艉管軸承高溫報警故障診斷修復研究范文

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摘要：主要描述了廈門船舶重工股分有限公司新造船舶461D船在試航做回轉試驗時出現艉管后軸承高溫報警，船廠針對軸承高溫報警問題分階段進行的分析及處理過程，并在DNV軸系技術顧問的指導下，對艉管軸承進行重新設計加工修偏對中誤差，使問題得以徹底解決。通過對艉管軸承高溫報警事故的原因分析和故障排除進行的描述，提出避免出現故障的意見和建議，為后續船的成功建造提供保障。

關鍵詞：艉管軸承高溫報警；船舶進塢；軸系對中；環保型滑油

4900carPCTC汽車滾裝船是廈門船舶重工股分有限公司（以下簡稱廈船）的特色產品，成序列批量連續建造，本文提及案例船舶為廈船建造本類型船的第18艘，也是本船東4條系列船訂單中的第4艘船。本項目是廈船第一次采用環保型艉管滑油，在第一艘船461A主機系泊試驗時出現艉管軸承溫度異常升高，簡單原因分析和排查，確認為艉管滑油選用問題。經更換為礦物艉管滑油，完成主機系泊試驗和試航未出現艉管軸承溫度異常現象，交船前應船東要求更換為環保型艉管滑油。陸續在第2艘船和第3艘船即461B和461C船也采用了461A船的做法。因461A船在交船后營運過程中，艉管軸承沒有異常，所以船東強烈要求在尚未交船的第4條船461D直接使用環保型艉管滑油進行系泊試驗和試航；但試驗試航中，艉管后軸承出現溫度高報警。

1艉管軸承高溫報警經過概述

461D船出港試航，在試航的最后階段進行全回轉試驗項目時，艉管后軸承溫度高報警，因此報警點沒用自動抑制主機減速，值班人員也未立即操縱回正舵、主機減速，導致艉管軸承溫度迅速升高到85℃，直到主機降速才降溫到正常。現場值班電工對艉管軸承溫度傳感器進行檢查，確認艉管后軸承溫度傳感器工作正常。船廠和船東開會決定開回錨地拋錨檢查，當船舶進入航道降速時發現艉管后軸承溫度高報警再次出現，因在航道上并且當時海況很差風速達到20m/s，為了避免航道內其它船舶通航安全，及考慮到本船受風面較大無動力將會造成快速漂移等不安全因素的發生，試航船長不同意停主機，果斷采取了主機降速、向交管中心申請緊急拋錨等措施，當時通過斷斷續續啟動主機低速運行直到1h后拋錨結束。在錨地船廠組織進行了軸系負荷檢查、取艉管滑油油樣去化驗、把VICKERSHYDROXBIO68環保型艉管滑油更換為粘度更高的MOBILGARD300滑油。因各檢查項目數據均正常，做盤車和主機低負荷試驗，檢查艉管后軸承溫度正常。船舶繼續完成試航，在進行主機100%負荷持續續航力試驗和回轉試驗，艉管軸承均未再次發現異常升溫問題。試航結束回廠后，在艉管滑油泄放艙清潔時發現有金屬薄片，經材質化驗確認為巴氏合金，船廠懷疑巴氏合金材質的艉管軸承已受損，決定進塢進行艉管軸承檢查維修。

2船舶進塢進行艉管軸承檢修

2.1聘請DNV船級社技術顧問

指導修復過程DNV專家豐富的檢修經驗，可使整個檢修過程更專業、直接和安全徹底的解決問題。表1為DNV專家提供艉軸承高溫檢查檢修程序表。

2.2檢查出現的問題

2.2.1艉管前后軸承損傷

通過檢查艉管軸承表面狀態發現：在艉管后軸承尾部左下方大約50mm×100mm區域有明顯的合金高溫融化和擠壓情況，分析為第一次試航做全回轉試驗高溫報警時造成。同時在艉管前、后軸承的下半部有多處局部合金拉傷的情況，分析為合金熔片混入艉管內部，造成艉管前、后軸承摩表面拉傷；這可能是造成第一次回港在航道高溫異常的原因，故在錨地更換艉管滑油后未再出現高溫異常。

2.2.2軸系對中偏差

艉軸和中間軸拔出后，以艉管后軸承后端和艉管前軸承前端為基準點，通過激光對中儀檢查艉管后軸承、艉管前軸承、中間軸承、主機飛輪中心不同位置的同心度，檢查發現艉管后軸承呈上翹偏中狀態，后端最大上翹偏離中心0.39mm。

2.3修復方案

1）艉管軸承的修復。DNV技術顧問對軸系測量數據分析后，提供前后軸套的加工尺寸來修正軸線的偏中，中間軸承、主機位置不需要調整。修復后艉管前、后軸承中心線有偏心和傾斜。修復后測量數據通過Nauticus軸系對中軟件對軸系進行計算：靜態時軸與艉管軸承傾角slope為0.128mm/m，滿足船級社0.3mm/m的要求；軸承負荷為0.4MPa，滿足廠家軸承負荷不高于0.8MPa的要求。艉管軸承修復后通過理論計算，滿足要求。

2）艉管滑油更換。船東將依據前3條船的建造運行經驗，艉管軸承換新后，將使用粘度更高的礦物滑油作為艉管滑油進行試航，對軸系、軸承進行充分磨合后再考慮更換為粘度較低的環保型艉管滑油。通過艉管軸承修復和艉管滑油更換，461D船修復后試航軸系和軸承各項運行數據良好，船舶交付后在運營使用1年內未發現異常，艉管軸承高溫事故得到徹底的修復解決。

3艉管軸承高溫事故原因分析及建議

3.1環保型艉管滑油的影響及改進建議

艉管滑油主要有潤滑、冷卻、密封、清潔和防腐蝕的作用。在潤滑功能上主要通過在艉管軸承和艉軸之間形成一層潤滑油膜，在接觸表面形成流體摩擦起到良好的潤滑作用。摩擦引起的熱量聚集取決于壓力、摩擦系數和相對轉速，滑油油膜的建立對避免熱量聚集非常重要；當油膜無法建立或油膜厚度低于最低值時，就會造成干摩擦導致艉管軸承高溫損傷。影響艉管滑油油膜建立的主要因素有軸和艉軸承的傾角、軸承間隙、主機轉速、滑油粘度。通過船廠和DNV技術顧問的對艉管軸承高溫報警事故的檢查分析，一致認為461D船未經充分磨合，就直接采用粘度較低環保型滑油進行系泊和試航試驗是本次事故的主要原因。

為避免艉管軸承高溫，同時滿足美國環保署的VGP規則，建議：

1）在采用低粘度環保型滑油時，在主機系泊動車和試航階段，應進行充分的磨合程序，也可使用礦物滑油進行新船磨合，在交船時再更換為環保型滑油；

2）可采用粘度為150的環保型滑油提高艉管滑油潤滑特性；

3）改用空氣密封裝置替代滑油密封。

3.2軸系安裝對中精度影響

進塢拔軸后進行激光對中檢查，發現艉管軸承出現偏中現象，造成軸與軸承傾角加大，艉管軸承后端負荷增加、軸承潤滑油膜厚度降低，在主機滿負荷同時舵機滿舵的全回轉試驗極端運行工況下，易引發艉管軸承高溫報警。為提高軸系安裝對中精度建議：

1）考慮船體變形對軸系對中的影響，嚴格控制軸系拉線望光時船體完整性和艉管鏜孔時避免分段吊裝等船體變形因素；

2）修正艉管鏜孔使用的鏜排撓度；

3）做好軸套加工車床的保養和檢查，提高加工精度。

4結束語

廈船針對461D船艉管軸承高溫報警事故所做的積極主動和快速應變的處理，不僅有效解決了問題，也增進了船廠和船東之間的互信和合作關系。本文對此次艉管高溫報警事故所做的分析和處理，能夠為后續船舶的成功建造乃至同行造船提供有意義的經驗借鑒。

參考文獻：

[1]滿一新.船機維修技術[M].大連：大連海事出版社，1998.

[2]陸俊岫.船舶建造質量檢驗[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，1996.

作者：侯功惠 單位：廈門船舶重工股份有限公司