艉管轴承高温报警故障诊断修复研究范文

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摘要：主要描述了厦门船舶重工股分有限公司新造船舶461D船在试航做回转试验时出现艉管后轴承高温报警，船厂针对轴承高温报警问题分阶段进行的分析及处理过程，并在DNV轴系技术顾问的指导下，对艉管轴承进行重新设计加工修偏对中误差，使问题得以彻底解决。通过对艉管轴承高温报警事故的原因分析和故障排除进行的描述，提出避免出现故障的意见和建议，为后续船的成功建造提供保障。

关键词：艉管轴承高温报警；船舶进坞；轴系对中；环保型滑油

4900carPCTC汽车滚装船是厦门船舶重工股分有限公司（以下简称厦船）的特色产品，成序列批量连续建造，本文提及案例船舶为厦船建造本类型船的第18艘，也是本船东4条系列船订单中的第4艘船。本项目是厦船第一次采用环保型艉管滑油，在第一艘船461A主机系泊试验时出现艉管轴承温度异常升高，简单原因分析和排查，确认为艉管滑油选用问题。经更换为矿物艉管滑油，完成主机系泊试验和试航未出现艉管轴承温度异常现象，交船前应船东要求更换为环保型艉管滑油。陆续在第2艘船和第3艘船即461B和461C船也采用了461A船的做法。因461A船在交船后营运过程中，艉管轴承没有异常，所以船东强烈要求在尚未交船的第4条船461D直接使用环保型艉管滑油进行系泊试验和试航；但试验试航中，艉管后轴承出现温度高报警。

1艉管轴承高温报警经过概述

461D船出港试航，在试航的最后阶段进行全回转试验项目时，艉管后轴承温度高报警，因此报警点没用自动抑制主机减速，值班人员也未立即操纵回正舵、主机减速，导致艉管轴承温度迅速升高到85℃，直到主机降速才降温到正常。现场值班电工对艉管轴承温度传感器进行检查，确认艉管后轴承温度传感器工作正常。船厂和船东开会决定开回锚地抛锚检查，当船舶进入航道降速时发现艉管后轴承温度高报警再次出现，因在航道上并且当时海况很差风速达到20m/s，为了避免航道内其它船舶通航安全，及考虑到本船受风面较大无动力将会造成快速漂移等不安全因素的发生，试航船长不同意停主机，果断采取了主机降速、向交管中心申请紧急抛锚等措施，当时通过断断续续启动主机低速运行直到1h后抛锚结束。在锚地船厂组织进行了轴系负荷检查、取艉管滑油油样去化验、把VICKERSHYDROXBIO68环保型艉管滑油更换为粘度更高的MOBILGARD300滑油。因各检查项目数据均正常，做盘车和主机低负荷试验，检查艉管后轴承温度正常。船舶继续完成试航，在进行主机100%负荷持续续航力试验和回转试验，艉管轴承均未再次发现异常升温问题。试航结束回厂后，在艉管滑油泄放舱清洁时发现有金属薄片，经材质化验确认为巴氏合金，船厂怀疑巴氏合金材质的艉管轴承已受损，决定进坞进行艉管轴承检查维修。

2船舶进坞进行艉管轴承检修

2.1聘请DNV船级社技术顾问

指导修复过程DNV专家丰富的检修经验，可使整个检修过程更专业、直接和安全彻底的解决问题。表1为DNV专家提供艉轴承高温检查检修程序表。

2.2检查出现的问题

2.2.1艉管前后轴承损伤

通过检查艉管轴承表面状态发现：在艉管后轴承尾部左下方大约50mm×100mm区域有明显的合金高温融化和挤压情况，分析为第一次试航做全回转试验高温报警时造成。同时在艉管前、后轴承的下半部有多处局部合金拉伤的情况，分析为合金熔片混入艉管内部，造成艉管前、后轴承摩表面拉伤；这可能是造成第一次回港在航道高温异常的原因，故在锚地更换艉管滑油后未再出现高温异常。

2.2.2轴系对中偏差

艉轴和中间轴拔出后，以艉管后轴承后端和艉管前轴承前端为基准点，通过激光对中仪检查艉管后轴承、艉管前轴承、中间轴承、主机飞轮中心不同位置的同心度，检查发现艉管后轴承呈上翘偏中状态，后端最大上翘偏离中心0.39mm。

2.3修复方案

1）艉管轴承的修复。DNV技术顾问对轴系测量数据分析后，提供前后轴套的加工尺寸来修正轴线的偏中，中间轴承、主机位置不需要调整。修复后艉管前、后轴承中心线有偏心和倾斜。修复后测量数据通过Nauticus轴系对中软件对轴系进行计算：静态时轴与艉管轴承倾角slope为0.128mm/m，满足船级社0.3mm/m的要求；轴承负荷为0.4MPa，满足厂家轴承负荷不高于0.8MPa的要求。艉管轴承修复后通过理论计算，满足要求。

2）艉管滑油更换。船东将依据前3条船的建造运行经验，艉管轴承换新后，将使用粘度更高的矿物滑油作为艉管滑油进行试航，对轴系、轴承进行充分磨合后再考虑更换为粘度较低的环保型艉管滑油。通过艉管轴承修复和艉管滑油更换，461D船修复后试航轴系和轴承各项运行数据良好，船舶交付后在运营使用1年内未发现异常，艉管轴承高温事故得到彻底的修复解决。

3艉管轴承高温事故原因分析及建议

3.1环保型艉管滑油的影响及改进建议

艉管滑油主要有润滑、冷却、密封、清洁和防腐蚀的作用。在润滑功能上主要通过在艉管轴承和艉轴之间形成一层润滑油膜，在接触表面形成流体摩擦起到良好的润滑作用。摩擦引起的热量聚集取决于压力、摩擦系数和相对转速，滑油油膜的建立对避免热量聚集非常重要；当油膜无法建立或油膜厚度低于最低值时，就会造成干摩擦导致艉管轴承高温损伤。影响艉管滑油油膜建立的主要因素有轴和艉轴承的倾角、轴承间隙、主机转速、滑油粘度。通过船厂和DNV技术顾问的对艉管轴承高温报警事故的检查分析，一致认为461D船未经充分磨合，就直接采用粘度较低环保型滑油进行系泊和试航试验是本次事故的主要原因。

为避免艉管轴承高温，同时满足美国环保署的VGP规则，建议：

1）在采用低粘度环保型滑油时，在主机系泊动车和试航阶段，应进行充分的磨合程序，也可使用矿物滑油进行新船磨合，在交船时再更换为环保型滑油；

2）可采用粘度为150的环保型滑油提高艉管滑油润滑特性；

3）改用空气密封装置替代滑油密封。

3.2轴系安装对中精度影响

进坞拔轴后进行激光对中检查，发现艉管轴承出现偏中现象，造成轴与轴承倾角加大，艉管轴承后端负荷增加、轴承润滑油膜厚度降低，在主机满负荷同时舵机满舵的全回转试验极端运行工况下，易引发艉管轴承高温报警。为提高轴系安装对中精度建议：

1）考虑船体变形对轴系对中的影响，严格控制轴系拉线望光时船体完整性和艉管镗孔时避免分段吊装等船体变形因素；

2）修正艉管镗孔使用的镗排挠度；

3）做好轴套加工车床的保养和检查，提高加工精度。

4结束语

厦船针对461D船艉管轴承高温报警事故所做的积极主动和快速应变的处理，不仅有效解决了问题，也增进了船厂和船东之间的互信和合作关系。本文对此次艉管高温报警事故所做的分析和处理，能够为后续船舶的成功建造乃至同行造船提供有意义的经验借鉴。

参考文献：

[1]满一新.船机维修技术[M].大连：大连海事出版社，1998.

[2]陆俊岫.船舶建造质量检验[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1996.

作者：侯功惠 单位：厦门船舶重工股份有限公司