趙文利
某輪日本接船后正好一個月,在航行途中一臺輔機的曲柄銷軸承意外故障燒毀,自修無效。半年后在日本廠修時換新曲軸,迄今運行了三千多小時,情況良好。但這次軸承燒毀的真正原因,始終不得而知,希望同行們共同分析探討。
故障發(fā)生經過:某輪是我局購入的二手船,僅八年船齡,船上配置三臺DA IHA TSU6PSHTc-26D輔機(發(fā)動機功率550KW)。交船時三臺輔機的運行小時分別為No.1:4070h; No.2:8207h;No.3:8528h,均已達到和超過了吊缸檢修周期(4000-7000h)。
12月30日,該輪航行在馬來西亞至新加坡途中,當值班輪機員13:00正點巡回檢查時發(fā)現(xiàn)No.1輔機滑油壓力略有下降,不到0.28Mpa,滑油出機溫度升高,為66℃左右,(通常為0.29-0.3Mpa,56℃左右)。當時考慮可能船位緯度低,海水溫度升高,冷卻器效果不佳。經調整冷卻器調溫閥后仍無效果,滑油溫度上升至67℃,壓力低至0.26Mpa。當值輪機員立即通知值班機匠啟動No.2輔機,并車使用,降低No.1輔機載荷至150KW(原為300KW),繼續(xù)觀察,爾后又降至80KW,Z后卸載,滑油溫度雖沒有再升高,但壓力仍在下降。至14:30停機時,滑油壓力降至0.23Mpa,(說明書規(guī)定的壓力正常值為0.2-0.3Mpa)。停機前把No.1機與No.2機仔細比較,略有輕微的敲擊聲,缸頭略有油煙,曲軸箱道門溫度較高。15:10左右打開曲軸箱道門檢查,發(fā)現(xiàn)3#缸連桿大端軸瓦移位,走外圓,間隙明顯增大,溫度明顯增高,并在油底殼發(fā)現(xiàn)金屬屑,當即報告輪機長。根據現(xiàn)場情況,初步判斷3#曲柄銷軸承燒毀,決定次日吊缸檢查。
檢查情況:我們首先將3#缸吊出檢查,發(fā)現(xiàn)曲柄銷受到磨損,留下明顯的痕跡;連桿大端軸瓦受到磨損,留下明顯的跡痕;連桿大端軸瓦內側白合金全部化完,并有磨損;軸瓦外側與軸殼體走外圓,兩片軸瓦的三個定位凸舌全部咬掉;軸瓦單面減薄約1mm,寬出軸承殼7-8mm不等。對此我們決定:(1)修整曲柄銷,并磨光,拋亮;(2)換新連桿及軸瓦;(3)另五只缸結合吊缸檢修周期吊出檢查:(4)拆檢第三,四道主軸承。經過六天奮戰(zhàn),其他五只缸套檢查無異常,清潔測量,裝復。第三,四道主軸承情況良好,上下軸瓦無磨損,橋規(guī)值正常。而3#曲柄銷修整后測量,數(shù)據異常,既有錐度,又有橢圓度,Z大的配合間隙將達1mm。為了使No.1輔機能維持使用,我們采取了幾點措施:
(1)提高滑油壓力,由原來的0.29-0.3Mpa提高道0.35Mpa以補充部分流失的滑油;(2)適當降低滑油溫度,提高一點滑油粘度;(3)降低整機使用負荷,以200KW為限,只作并機使用(單機航行中一般要在250-300KW);(4)適當減少3#缸供油量,降低該缸的負荷;(5)加強值班檢查,縮短檢修周期。
整機裝妥后試車,先后進行慢車,空載,試車檢查,沒發(fā)現(xiàn)異常,然后并車,載荷逐步加到120KW運行40分鐘檢查發(fā)現(xiàn),軸承白合金有少量滲出。吊開檢查發(fā)現(xiàn),軸瓦向運轉方向移位3mm,白合金局部鋪開,局部過度磨損,分析判斷為:因軸承間隙過大,油膜破壞,產生沖擊,沖擊壓力和圓周摩擦力至軸瓦破壞。為能Z低限度的維持使用,再換新軸瓦,并將3#停油減缸運行。但空載試車后軸瓦仍有少量白合金滲出,并移位3mm左右。根據如此狀況,No.1輔機已無法繼續(xù)運行了。
我們將檢修情況電告局,公司,經聯(lián)系,準備在荷蘭鹿特丹港由某公司就地光車,加厚軸瓦。但檢查后的情況是:3#曲柄銷需光去2.16mm才能修圓。因軸頸表面有微裂紋,總共要修去3.66mm,而他們的Z大工作量僅能光去2mm,建議整根曲軸拆下修理。
對故障原因的一點調查分析:此故障發(fā)生得較為突然,出人意料。從出現(xiàn)的原始資料看,No.1輔機的吊缸檢修周期Z短,88年10月在日本進行過廠修,檢修報告記錄詳細,各項數(shù)據也令人滿意。近一年的運行記錄也無異常,到故障發(fā)生時,已運行了4314小時(接船后運行了244小時)。接船以后不久,主管輪機員對該機進行過必要的常規(guī)檢查。曲軸箱內部檢查時也未發(fā)現(xiàn)明顯異常,連桿大端螺栓無松動(扭矩在85~95kg.m)。故障發(fā)生時也未斷油。停機時油壓還在0.23Mpa(滑油低壓報警值為0.12Mpa)。機械上無故障。輔機運行時各項參數(shù)均正常,功率均勻。故障發(fā)生時正在航行中,使用功率300KW左右,載荷穩(wěn)定,并已換用了196小時(22日10:30啟用,30日14:30故障停機)。因此從管理使用的角度上看,無任何故障因素。但對該機進行較詳細深入的調查后,發(fā)現(xiàn)有些跡象也不無參考價值。(1)吊缸檢查時發(fā)現(xiàn)2#,3#缸的連桿互換裝錯。(2)該機滑油壓力較No.2,No.3輔機略低0.015~0.02Mpa之間。(3)曲柄銷直徑的測量數(shù)據明顯異常。(4)據仔細回憶,接船后曲柄箱檢查時,感覺3#缸曲柄銷軸承處在Z后泵油時,出現(xiàn)較其他缸略早,油量也略多于其它缸。
關于2#,3#缸連桿的互換裝錯。通過3#連桿事后送廠校驗,以及2#,3#缸曲柄銷軸頸尺寸核對(88年廠修報告),已經判定“與此案無關”。因88年廠修時,該機連桿全部換新,所以所謂的裝錯只能是標記或記錄搞錯,而滑油壓力略低于No.2,No.3輔機,經查閱輔機日志,已由來已久。所以查到的半年前的記錄,No.1輔機滑油壓力已比No.2,No.3輔機略低0.01Mpa左右,看來這不是直接因素。況且0.29Mpa滑油壓力也屬說明書規(guī)定的0.2~0.3Mpa的上限。但這一現(xiàn)象卻有一定的分析參考價值。從曲柄銷直徑的測量數(shù)據看,想必有著“先天”因素。雖然軸頸經過修整,但修整的量極少,僅將一些輕痕用油光錘修去,不至于因為修整而形成一定的錐度和橢圓度,可形成0.4~1.0mm間隙。結合曲柄銷軸頸數(shù)據異常,整機壓力略低于0.1Mpa,曲柄箱檢查時3#缸曲柄銷軸承泵油的出油略早,油量略多,仙子啊看來確是個可疑現(xiàn)象。3#曲柄銷軸承的滑油主要來自3#、4#主軸承,而3#,4#主軸承并沒有理由Z先多油。滑油總管自飛輪端至自由端連通各道主軸承,如僅從滑油路線看,6#缸是“近水樓臺先得月”。因此可見,3#缸的曲柄銷軸承間隙可能略大于其他缸,有著先天不足,而故障的發(fā)生只是一個由量變到質變的過程。
鑒于該輪以前是由菲律賓外籍船員使用管理的,管理的水平不高,原始記錄不全(一年內的輔機日志不全),無法找到詳細可靠的論據,因此筆者只能推斷,此次事故是潛在的,肯能來源于以往的使用管理不善,故障后的維修性修復或設備的因素缺陷。(來源:海運科技)