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    經驗教訓

    尾軸高分子水潤滑軸承冷卻水的管理

    發布時間:2013-10-18 11:47 瀏覽次數:709
                                                                    作者:物資裝備部宋俊明
    引言:  
        近年來,船舶高分子尾軸承已得到越來越廣泛的應用,多采用尼龍、賽龍等合成材料,其中,賽龍的尾軸承材料成本遠遠高于尼龍,約為4倍左右。我公司船舶目前均選用高分子聚合尼龍軸承,產地上海,俗稱“天龍”,具有高機械性能、彈性好、耐磨性好、抗沖擊載荷、耐腐蝕的特點,但其導熱性差,且不耐高溫,浸入水或水溶液的溫度不得超過 60℃,否則會在短時間(20分鐘左右)內產生水解作用使軸承變軟,因此高分子軸承冷卻水溫在 50℃以下較為安全,從我公司船舶塢修檢查情況來看,渤海灣水質較清潔,高分子軸承只要不缺冷卻水,使用壽命完全可以達到2個塢期(4-5年)以上,防止軸承冷卻水斷流的問題成為確保此類軸承安全使用的首要問題,下面從設備改進方面和日常管理中需要采取的措施進行闡述,供管理者參考。
    一、高分子尾軸承的故障機理 
        1、 渤海灣是漁業活動較為頻繁的海域,一年四季都有漁網分布,由于船舶經常夜航,對漁網很難避讓防范,船舶高分子尾軸承纏漁網后,隨著尾軸的旋轉,漁網進入尾軸承與尾軸的間隙內,形成致密的水封,阻止冷卻水從尾軸管內向外排出。而且,漁網在尾軸承內被打爛后,堵塞尾軸承冷卻水道。另一方面,由于沒有冷卻水的冷卻,漁網被燒熔,高溫使高分子材料燒熔并脫落,與尾軸粘結在一起,嚴重時可以讓尾軸與尾軸承抱死,主機突然停車。當輪機管理人員發現尾軸運行故障時,船舶往往無法恢復動力,無法航行,只能等待拖輪進塢維修,是一種惡性事故,由于漁網導致的此類故障給船舶造成的直接與間接損失難以估量。
        2、 由于造船時管路設計較細,很多管路及閥門內部腐蝕及堵塞,管路通徑越來越小,如果管理者不仔細關注,營運管理中水量越來越少,當炎熱的夏季來臨時,就會由于冷卻不良導致高分子尾軸承故障。另外輪機管理人員對尾軸承冷卻水的管理沒有引起足夠的重視,例如尾軸運轉后忘記開啟尾軸冷卻水泵,或沒有轉換相關閥門,都會導致冷卻水斷流而使尾軸承因沒有冷卻水潤滑及冷卻而損壞。在船舶動力系統的流體管路中,基本上都設有壓力報警裝置,由于尾軸冷卻水是直接排海,沒有恒定的背壓,如果單獨裝壓力表并不能直接反映管路內的水流情況,因為壓力會隨著船舶吃水的增加而加大,但管路內的水流壓力與船吃水并不成線性關系。不易于安裝壓力報警裝置。
    二、 對應的措施
        1、利用塢檢機會對水下尾軸部位的改進和維護:
          1)利用抽出尾軸時機在推進器的槳轂上安裝隨推進器一起旋轉的不銹鋼割網刀,經驗表明此措施可以大大減少漁網進入尾軸管的機會(附圖1);
          2)尾軸出尾軸管位置都裝有防漁網罩殼,在平行于尾軸的方向上設置2個以上長15cm款15mm的窗口,一旦發有纏漁網現象可以進行潛水漁網割除,通過窗口將纏繞到罩殼內的漁網割斷勾出;
          3)在后段高分子尾軸承的距外端部150mm的尾軸管上鉆一直徑20mm的孔,當尾軸罩殼內被漁網完全纏繞堵塞出水通道時,此孔可以確保冷卻水的通路不被徹底中斷,確保軸承不出現缺水高溫           (如附圖2);
          4)當尾軸抽出時,在舊的尾軸承不換新時,要注意清理尾軸套上的水通道溝槽內的堵塞物,確保冷卻水路通暢;
          5)尾軸前端水封內的密封環要換新,并將密封裝置的軸向和徑向密封面進車間光車打磨拋光,減少漏水故障。
        2、 對機艙內冷卻系統進行的改進和維護:
          1)  設計時很多船舶的尾軸冷卻水是由主機海水冷卻系統分出的支路進行冷卻,在主機低速運轉、或主機海水泵工況不良時,會造成冷卻水缺少的狀況,建議視情況加裝一臺獨立的壓頭較高的備用水泵,在尾軸冷卻水出現減少時啟用,會對應急和疏通管路起到較好效果,并注意檢查管路通徑是否足夠,視情況每兩個塢期換新或加粗冷卻水管;
          2) 在進尾軸管前的海水管路上加裝截止閥和海水過濾器、壓力表,必要時加裝智能渦街流量計和低流量報警裝置(附圖3所示),海水過濾器可以減少進入系統的雜質,避免管路堵塞和尾軸承不正常磨損,還可以在懷疑尾部有漁網纏繞堵塞時,打開閥門1,關閉閥門2,打開濾器觀察反沖海水量,如果水量沖出較大,說明尾部水路沒有堵塞,如果反沖水量較少或沒有水流出,說明水路局部堵塞或全部堵塞,根據情況采取相應的措施; 壓力表和流量計可以配合使用判斷尾軸冷卻水的水量大小,壓力表所反應的壓力是受泵出口壓力、冷水管出口的泄壓,冷卻水管路及首密封裝置的節流、尾軸管內水流的紊流、船舶不同吃水下的海水壓力等影響,所以各船各有不同,需要管理者仔細觀察,當壓力表明顯高于平時工況下的正常值時,表示尾軸內水流背壓高,判斷有可能尾軸管內纏漁網。如果這時流量計顯示流量下降,甚至為0時就要注意判斷尾軸承冷卻水局部堵塞或斷流,尾軸后部纏漁網。必要時還可以將流量計遠程顯示裝置和報警裝置接到集控室內,便于值班人員及時觀測,及早發現故障并處理;
          3) 在尾軸前軸封外殼上安裝一個遠程溫度傳感器,接到集控室內,便于值班人員及時觀測,及早發現故障并處理。
        3、 對高分子尾軸承冷卻水系統的管理:
    船舶高分子尾軸承由于缺水損壞,必須停航塢修,成本極高,所有值班人員需要高度重視該系統的管理,特別是故障高發的夏季,接入集控室的溫度傳感器、流量計的參數15分鐘要監控一次,定期清洗海水濾器,檢查供水管路是否通暢,及時換新不通暢的管路設備,一旦發現尾軸冷卻水工況不好要及時采取相應措施,降速停車檢查,必要時嘗試反向倒車脫網,及時聯系公司安排水下割網,駕駛操縱人員要盡量避免駛入網區,加強漁網避讓工作,相信通過采取上述諸多措施,會大大減少軸承損壞事故。
        對于上述觀點希望相關人員多提寶貴意見,互相促進,共同提高,杜絕此類故障發生。


    附圖1:


    附圖2:







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