赵文利
某轮日本接船后正好一个月,在航行途中一台辅机的曲柄销轴承意外故障烧毁,自修无效。半年后在日本厂修时换新曲轴,迄今运行了三千多小时,情况良好。但这次轴承烧毁的真正原因,始终不得而知,希望同行们共同分析探讨。
故障发生经过:某轮是我局购入的二手船,仅八年船龄,船上配置三台DA IHA TSU6PSHTc-26D辅机(发动机功率550KW)。交船时三台辅机的运行小时分别为No.1:4070h; No.2:8207h;No.3:8528h,均已达到和超过了吊缸检修周期(400-9862896h)。
12月30日,该轮航行在马来西亚至新加坡途中,当值班轮机员13:00正点巡回检查时发现No.1辅机滑油压力略有下降,不到0.28Mpa,滑油出机温度升高,为66℃左右,(通常为0.29-0.3Mpa,56℃左右)。当时考虑可能船位纬度低,海水温度升高,冷却器效果不佳。经调整冷却器调温阀后仍无效果,滑油温度上升至67℃,压力低至0.26Mpa。当值轮机员立即通知值班机匠启动No.2辅机,并车使用,降低No.1辅机载荷至150KW(原为300KW),继续观察,尔后又降至80KW,Z后卸载,滑油温度虽没有再升高,但压力仍在下降。至14:30停机时,滑油压力降至0.23Mpa,(说明书规定的压力正常值为0.2-0.3Mpa)。停机前把No.1机与No.2机仔细比较,略有轻微的敲击声,缸头略有油烟,曲轴箱道门温度较高。15:10左右打开曲轴箱道门检查,发现3#缸连杆大端轴瓦移位,走外圆,间隙明显增大,温度明显增高,并在油底壳发现金属屑,当即报告轮机长。根据现场情况,初步判断3#曲柄销轴承烧毁,决定次日吊缸检查。
检查情况:我们首先将3#缸吊出检查,发现曲柄销受到磨损,留下明显的痕迹;连杆大端轴瓦受到磨损,留下明显的迹痕;连杆大端轴瓦内侧白合金全部化完,并有磨损;轴瓦外侧与轴壳体走外圆,两片轴瓦的三个定位凸舌全部咬掉;轴瓦单面减薄约1mm,宽出轴承壳7-8mm不等。对此我们决定:(1)修整曲柄销,并磨光,抛亮;(2)换新连杆及轴瓦;(3)另五只缸结合吊缸检修周期吊出检查:(4)拆检第三,四道主轴承。经过六天奋战,其他五只缸套检查无异常,清洁测量,装复。第三,四道主轴承情况良好,上下轴瓦无磨损,桥规值正常。而3#曲柄销修整后测量,数据异常,既有锥度,又有椭圆度,Z大的配合间隙将达1mm。为了使No.1辅机能维持使用,我们采取了几点措施:
(1)提高滑油压力,由原来的0.29-0.3Mpa提高道0.35Mpa以补充部分流失的滑油;(2)适当降低滑油温度,提高一点滑油粘度;(3)降低整机使用负荷,以200KW为限,只作并机使用(单机航行中一般要在250-300KW);(4)适当减少3#缸供油量,降低该缸的负荷;(5)加强值班检查,缩短检修周期。
整机装妥后试车,先后进行慢车,空载,试车检查,没发现异常,然后并车,载荷逐步加到120KW运行40分钟检查发现,轴承白合金有少量渗出。吊开检查发现,轴瓦向运转方向移位3mm,白合金局部铺开,局部过度磨损,分析判断为:因轴承间隙过大,油膜破坏,产生冲击,冲击压力和圆周摩擦力至轴瓦破坏。为能Z低限度的维持使用,再换新轴瓦,并将3#停油减缸运行。但空载试车后轴瓦仍有少量白合金渗出,并移位3mm左右。根据如此状况,No.1辅机已无法继续运行了。
我们将检修情况电告局,公司,经联系,准备在荷兰鹿特丹港由某公司就地光车,加厚轴瓦。但检查后的情况是:3#曲柄销需光去2.16mm才能修圆。因轴颈表面有微裂纹,总共要修去3.66mm,而他们的Z大工作量仅能光去2mm,建议整根曲轴拆下修理。
对故障原因的一点调查分析:此故障发生得较为突然,出人意料。从出现的原始资料看,No.1辅机的吊缸检修周期Z短,88年10月在日本进行过厂修,检修报告记录详细,各项数据也令人满意。近一年的运行记录也无异常,到故障发生时,已运行了4314小时(接船后运行了244小时)。接船以后不久,主管轮机员对该机进行过必要的常规检查。曲轴箱内部检查时也未发现明显异常,连杆大端螺栓无松动(扭矩在85~95kg.m)。故障发生时也未断油。停机时油压还在0.23Mpa(滑油低压报警值为0.12Mpa)。机械上无故障。辅机运行时各项参数均正常,功率均匀。故障发生时正在航行中,使用功率300KW左右,载荷稳定,并已换用了196小时(22日10:30启用,30日14:30故障停机)。因此从管理使用的角度上看,无任何故障因素。但对该机进行较详细深入的调查后,发现有些迹象也不无参考价值。(1)吊缸检查时发现2#,3#缸的连杆互换装错。(2)该机滑油压力较No.2,No.3辅机略低0.015~0.02Mpa之间。(3)曲柄销直径的测量数据明显异常。(4)据仔细回忆,接船后曲柄箱检查时,感觉3#缸曲柄销轴承处在Z后泵油时,出现较其他缸略早,油量也略多于其它缸。
关于2#,3#缸连杆的互换装错。通过3#连杆事后送厂校验,以及2#,3#缸曲柄销轴颈尺寸核对(88年厂修报告),已经判定“与此案无关”。因88年厂修时,该机连杆全部换新,所以所谓的装错只能是标记或记录搞错,而滑油压力略低于No.2,No.3辅机,经查阅辅机日志,已由来已久。所以查到的半年前的记录,No.1辅机滑油压力已比No.2,No.3辅机略低0.01Mpa左右,看来这不是直接因素。况且0.29Mpa滑油压力也属说明书规定的0.2~0.3Mpa的上限。但这一现象却有一定的分析参考价值。从曲柄销直径的测量数据看,想必有着“先天”因素。虽然轴颈经过修整,但修整的量极少,仅将一些轻痕用油光锤修去,不至于因为修整而形成一定的锥度和椭圆度,可形成0.4~1.0mm间隙。结合曲柄销轴颈数据异常,整机压力略低于0.1Mpa,曲柄箱检查时3#缸曲柄销轴承泵油的出油略早,油量略多,仙子啊看来确是个可疑现象。3#曲柄销轴承的滑油主要来自3#、4#主轴承,而3#,4#主轴承并没有理由Z先多油。滑油总管自飞轮端至自由端连通各道主轴承,如仅从滑油路线看,6#缸是“近水楼台先得月”。因此可见,3#缸的曲柄销轴承间隙可能略大于其他缸,有着先天不足,而故障的发生只是一个由量变到质变的过程。
鉴于该轮以前是由菲律宾外籍船员使用管理的,管理的水平不高,原始记录不全(一年内的辅机日志不全),无法找到详细可靠的论据,因此笔者只能推断,此次事故是潜在的,肯能来源于以往的使用管理不善,故障后的维修性修复或设备的因素缺陷。(来源:海运科技)