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关于船舶推进轴系修理及管理的一些注意事项

2013-01-23

　　摘　要：本文列举出船舶推进轴系在航行和修理中的故障事例，指出为保证轴系正常，在修理和运行管理中的注意事项。
　　船舶推进轴系的作用是把柴油机曲轴的动力矩传递给螺旋桨，以克服螺旋桨在水中转动的阻力矩，同时又把螺旋桨产生的推力传给推力轴承，以克服船舶航行中的阻力，推动船舶前进。但由于安装误差、船体变形、轴系的扭转振动、横向振动、纵向振动等在轴系产生的附加应力、海水腐蚀，以及渔网缠绕、碰撞等意外对尾轴承的损害使得整个轴系的工作条件非常恶劣。因此，推进轴系在船舶修理及管理中应引起我们的极大的重视。
　　1、典型事例
　　(1)1993年底某轮在山海关船厂更换铁梨木尾轴承，由于厂家为赶周期，船还未进厂就用该轮建造时的图纸资料预先下料而未考虑该船是几十年的老船，尾轴铜套已经光车数次，早已比原来的尺寸小了许多，结果造成新轴承内孔搪孔光车余量不够，不得不报废。重新下料后，由于未进行拉线看中，尾轴承镗孔后，装复尾轴及中间轴，经测量开口与偏差，发现大大超过规范要求，不得不再次拆掉铁梨木。由于坞期原因，船厂不得不在尾轴管后部焊接大铁箱，将船拖出坞，靠码头浮水状态下拉线看中后，重做铁梨木轴承。
　　(2)1995年初浙江某公司某轮，进厂轴检换新尾轴承。由于未严格按照修理工艺要求进行，结果造成尾轴系严重不中，运转时中间轴左右挪动，连Z后一道中间轴承地脚螺栓也无法穿上。由于坞期不刚好，无法马上进坞修理，只好在这样极度危险中坚持运营了两个航次（其间还发生过Φ80mm的尾轴法兰螺栓扭断）才进坞修理，损失营运时间10多天。
　　(3)2000年，福州某轮由于中间轴断裂造成主机飞车、连杆打弯，在上海停航修理，损失营运天半年多。
　　(4)2001年，某轮厂修时，通过拉线看中法发现，尾轴管后部下沉和向左倾斜，下沉量Z大达7mm之多，通过尾轴卡布龙轴承上车床光车偏搪处理，安装后轴线符合规范要求。
　　(5)2003年4月，某轮在龙山船厂进坞后，由于尾轴冷却水管在通过尾尖舱处不通畅，无法提供正常的冷却，出坞后几小时内，卡布龙尾轴承烧熔，抛锚等进坞，重新更换尾轴承用了10多天。
　　(6)2003年1月18日，某轮中间轴断裂，拖航靠泊卸货后又从日本拖回国内，2月10日进厂结合坞检、轴检和中间检验进行厂修，3月10日出厂。造成极大的直接经济损失和营运天的损失。
　　(7)2003年6月底，某轮进厂修理前，航行某海域时缠上大量渔网，进厂后发现由于渔网将尾轴管堵死，造成尾轴承冷却不良，尾轴卡布龙轴承烧毁。
　　(8)2003年7月，某轮航行至某海区，螺旋桨被较多的渔网缠上，尾轴管内背压突然生高，造成尾轴盼更处大量漏水。后通过倒车将渔网大部分甩出，恢复正常。
　　从以上的案例不难看出确保推进轴系的正常可靠运行是关系到船员生命财产安全和提高运输生产效益的关键之一。为此，我们应当从轴系厂修和平常运营管理两方面入手。
　　2、轴系厂修应做的工作
　　2.1 修理工程单的准备
　　为使轴检修理顺利进行，周期及修费预估力求准确。轮机长及机务主修应认真查阅相关图纸资料。在修理工程单中注明轴系的各种参数、提出拆装修理过程中的工艺、规范和参数要求，必要时需附上主要说明书以及上次修船时所测的相关数据图纸。明确提出需要轮机长和机务代表现场监控的工序。
　　轴系的参数应包括以下内容：
　　(1) 中间轴长度，轴径及法兰直径、重量。
　　(2) 尾轴长度、轴径及法兰直径、重量。
　　(3) 螺旋桨直径、螺距、重量、有键或无键连接。
　　(4) 修理后轴线对中的规范参数要求。
　　准确提供以上数字有以下几点优点：
　　(1) 提供中间轴和尾轴长度及法兰直径便于船厂了解车床等设备是否满足尾轴的光车等修理要求或者需要外协修理，更易于准确报价和预计修理周期。
　　(2) 提供准确法兰直径便于计算修理规范要求的Z大开口值 (上开口—下开口及左开口—右开口)=法兰直径D×0.25mm。
　　(3) 提供准确的重量，便于起重工人选用适当的起重设备，以利工程的顺利进行以及人身和设备安全。
　　2.2 修理过程中的工艺要求
　　(1) 轴系螺栓拆出前，厂、船双方应共同测量主机曲拐差，记录备案。避免装复时因安装质量引起的曲拐差偏大，造成厂、船双方不必要的争议。
　　(2) 中间轴两端螺栓拆除后，测量中间轴与主机、中间轴与尾轴的开口与偏差并记录备案，以便装复时，调整校验。如果已经计划更换铁梨木等非金属轴承，则此项测量应在浮水状态下进行。船进坞坐墩后，再测量一次记录备案，以便轴系拉中后的测量数据与两次开口差的测量数据的变化量进行比较和计算，来判断船体变形对轴线的影响量，然后才能更准确地计算新换的尾轴承在镗孔时，为使轴线符合要求所需的偏镗量。
　　(3) 明确要求厂方在尾轴螺母拆卸前与轮机长、机务代表一起勘验，测量，原始标记数并记录备案。同时做桨毂、尾轴、尾轴螺母三点一线的划线标记，以备装复时校验。
　　(4) 尾轴拆出后，测量尾轴铜套外径及尾轴承内径，计算间隙并记录，如已计划更换尾轴承，则尾轴铜套应进行光车，提高光洁度，以延长新换尾轴承的使用寿命（规范要求轴承位Z大光车减薄量为原铜套厚度地50％）。
　　(5) 检查测量尾轴盼更位铜套，确定光车值提高光洁度以延长盼更的使用寿命，并根据光车后的盼更位铜套外径，重新计算盼更尺寸，并立即订购，以免耽误船期，规范要求盼更位Z大光车减薄量为原铜套厚度的60％，但合金尾轴承、SIMPLEX轴封、油润滑冷却形式的除外。
　　(6) 中间轴两端法兰R度（过度圆角处）、尾轴前端R度，尾轴锥度及键槽周围（如为有键连接）进行无损探伤，此项工作应尽早进行。
　　(7) 螺旋桨桨叶视情况，现场定是否进行着色等无损探伤。
　　(8) 检查尾轴冷却水管路畅通情况，如有脏堵、断裂等情况应及时清通或更换，并做冲水试验。
　　(9) 修理单中还应注明船方需监控的工序和部位，如尾轴穿入尾轴管及中间轴落座前需请轮机长或大管轮检查后方可进行，探伤时及螺旋桨安装时必须通知轮机长在场时进行等。
　　(10) 螺旋桨安装时其与尾轴、尾轴螺母的形位公差，原则上应一致。一般安装时桨毂应比拆出时轴向距离更往前进0.10~0.20mm（即比拆前更紧一些），桨毂与尾轴锥部，周向形位偏差不超过说明书要求，一般为3~5mm（只有形位偏差保持一致才能保证桨毂内锥孔与尾轴锥部紧密贴合，密封良好，才能保证安装时以及下次拆装时桨毂内部油压的建立）。
　　(11) 在调整、测量校验轴线前，应用非紧配螺栓连接中间轴与主机及中间轴与尾轴，盘车使中间轴承及轴系等自然对中落座。并用塞尺测量中间轴承两边上径间隙，以校验中间轴处于中间轴承的中线上。
　　(12) 调整并测量中间轴与主机、中间轴与尾轴之间的开口与偏差值，使其在规范要求之内，如未更换尾轴承其数值应与原来测量值一致。
　　(13) 中间轴螺栓装复后，重新测量主机曲拐差特别是Z后一道，应有改善或与原测量记录保持一致。
　　(14) 修理单中还应注明需船厂协助提供备件的名称、规格尺寸。
　　2.3 修理过程中的跟踪与监控
　　(1) 应与船厂保持密切联系，跟踪修理进度。及时提醒工人按工艺要求进行。同时，应让工人在修理过程中，进行到关键工序时能及时通知到轮机长等到场。
　　(2) 测量有关数据时，轮机长应亲自抽查校验以保证测量数据的准确性。
　　2.4 轴系修理安装后的工作
　　(1) 应检查中间轴承油位及甩油环是否安装到位，是否变形。
　　(2) 检查尾轴冷却水阀门是否处于开启状态。
　　(3) 检查防绳罩安装是否符合要求。以下部不擦碰桨毂，上部与尾轴承间隙一致为准，尽量贴近桨毂。以防止鱼网、缆绳、钢丝绳等缠绕进入尾轴承，对尾轴和尾轴承造成损伤。
　　(4) 将军帽内部是否充满黄油，外部搪妥水泥。
　　只有认真开好修理单，提出明确的要求并做好修理过程中各环节跟踪检查，才能保证轴系修理的顺利进行，保证工程质量。特别是在某些不规范厂家修理时，工人不按要求进行时或达不到修理要求时，我们才能做到有理有节，请他们返工，按要求进行。
　　3、运营管理过程中的注意事项
　　(1) 应尽量避免船舶主机在固有共振区中运转。在进出港机动操车航行时，应尽快越过共振区。在大风浪中航行时，有时应加派值班人手，改为手动跟随操作。因为共振对整个船舶，特别对轴系危险巨大。
　　(2) 应考虑在尾轴冷却水进尾轴前安装压力表，并在重载、轻载、半载的情况下，在压力表盘上相应的压力位置，做上标记。这样，在冷却水管脏堵失压或尾部鱼网缠死背压突然升高的情况下，就能很直观的看出来，并做出正确的判断，采取正确的措施。有些船舶在缠上鱼网，一时用倒车又无法倒出时，发现尾轴管内水压升高，尾轴盼更漏水大增，就拼命上紧盼更，这就很容易造成赛龙、卡布龙及橡胶式尾轴承烧毁。正确的做法：应该减速，适当允许尾轴盼更处漏水量的增大，并监测漏水温度，抵港后请潜水员割除。
　　(3) 根据各轮实际情况，适当考虑将尾轴冷却水改为副机海水系统提供。这主要有两个好处：其一，保持长时间对尾轴管的冲刷，避免了在某些港区长时间停港，造成泥沙在尾轴管内的沉积。其二，由于某些船习惯做法，在主机淡水及机油温度未升高时，不开主海水泵，那么这段时间尾轴就在无冷却中运行（因冷却不良而烧毁尾轴承的事例不胜枚举）。
　　(4) 航行中应经常检查中间轴承温度油位，及甩油环工作是否正常。
　　(5) 应考虑给船舶配备着色探伤剂，对轴系法兰R度，过度圆角处定期(半年或一年)进行探伤。这样才能及早发现缺陷，避免断轴事故的发生。
　　综上所述，笔者认为对于轴系的修理与管理，必须做到修理前准备充分，修理中监控到位，运行中管理认真，才能确保船舶轴系正常安全运行，创造效益。

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