船舶艉轴承高温问题及其操作注意事项

2020-07-22 16:07

1、故障经过


某船厂生产的一艘82000DWT散货船,出厂不久,航行途中,发生了艉轴承高温报警,并触发了主机安保系统,主机自动减速。


当时,船舶位于离岸230海里的开阔洋面上,船员检查发现艉轴承继续升高至80°C,于是决定立即停车检查。打开艉管滑油放泄阀,艉管滑油含有部分金属碎屑,见图1。冷却后再次启动主机,密切观察艉轴承温度,逐步加速至70RPM, 艉轴承温度稳定在41°C。船舶继续驶往目的地澳大利亚港口。在此期间,船员密切观察和报告艉轴承温度,没有再出现异常情况。

2、维持运行

考虑到备件需要至少三个月才能供应到船,该轮继续航行,同时对此情况通报了船级社,验船师提出了建议和要求:1,原有滑油取样后送实验室化验,并保持每月取样化验;2,航行时,对艉管滑油进行每小时观察检查;3,密切监控后密封油箱油位变化判断是否有海水进入或出现漏油情况;4,船员每日对艉轴油放残,看其是否含有金属碎屑以及含水量变化。同时要求船东尽早安排进坞更换艉轴承及密封装置。

3、双斜坡设计

对于损坏的原因分析,多方各持意见。供应商认为其产品历史悠久,各项测试参数均符合要求,不是艉轴承产品质量问题。船东方面认为,他们在该厂的姐妹船在试航时就出现了高温,并在出厂前进行进坞修理、更换了艉轴承及密封装置。同时,该船东在其它船厂订制的该系列船舶出现了同样类似的问题。如果排除产品质量、船厂安装工艺方面的问题,那么就应该是艉轴承的设计问题了。

船东根据船级社专家计算的数据,邀请专业厂家对艉轴承进行了现场高难度的加工,使得原有的只有一个斜坡的艉轴承变成了双斜坡(double slope)形状。重新安装并经过试航以后,船舶再次投入营运,之后没有再出现异常情况。

4、原因分析

船舶的轴心线在各种负荷下实际是一个折线而不是一个直线,如果船舶的设计在轻桨裕度不是很富裕的情况下,螺旋桨就显得偏重,即通俗称为“重桨 heavy propeller”。之所以都是在压载状态下发生艉轴承高温,是因为此时,部分螺旋桨叶露出水面,螺旋桨下方受到水的反作用力而产生力矩(见图4)使得艉轴承负荷增加,因此整个轴系尤其是后部艉轴承就会承受过高的压力。当轴与轴承之间旋转形成的锲型油膜压力不足于支撑轴系负荷时,就使得轴与轴承之间产生干摩擦,从而导致艉轴承艉端烧熔。