某輪主機曲軸損傷實例

丁益群 李治國

摘 ?要：簡要介紹某輪主機曲軸在修理過程中發(fā)生軸頸燒毀事故的過程、原因及其修復過程，盼能給業(yè)內(nèi)同仁在修理同類型的主機時，提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：主機；軸頸；拉痕；軸瓦；加厚瓦

主機是船舶最關(guān)鍵的設備，也是十分精密的設備，在平時的使用管理中，特別是在大修時，務必謹慎小心，稍有不慎，極易造成嚴重的后果。

1 損傷經(jīng)過

某工程船舶，雙套主推進系統(tǒng)，主機使用的是MAN B&W 7L 32/40型柴油機，額定轉(zhuǎn)速750 rpm，額定功率3 360 kW，總運行時間約為40 000 h，距上次大修的運行時間約為10 000 h，已到說明書規(guī)定的大修間隔周期，遂決定進廠大修。

修理中發(fā)現(xiàn)，左主機5#缸連桿大端軸頸上有一道深、寬均約為1 mm的拉痕（如圖1所示）。裝復前，維修人員用細砂紙、油石將拉痕的凸起及尖銳部位稍打磨光滑后，用帆布條反復拋光（如圖2所示），并對該軸頸進行了著色探傷，未發(fā)現(xiàn)異常，將各部件裝復后，起動主機試車。

圖1 原左主機5#缸軸頸上拉痕

圖2 原左主機5#缸軸頸打磨后的照片

8：15，起動主機后約10 min，因齒輪箱滑油備用泵的原因，導致主機意外停車。約8：45，再次起動主機，按主機說明書的規(guī)定進行磨合，其間未發(fā)現(xiàn)異常。約10：30，出現(xiàn)“左主機濺油溫度偏差大”報警，8 s后復位（如圖3所示），查看報警，發(fā)現(xiàn)左主機5#缸濺油溫度比其他缸高約1.5℃，相關(guān)人員即組織檢查，在檢查的過程中，約1.5 min后，出現(xiàn)“左主機濺油溫度偏差大停車”報警，左主機自動停車（如圖4所示）。

圖3 “左主機濺油溫度偏差大”報警

圖4 “左主機濺油溫度偏差大停車”報警

打開左主機道門，觀察到左主機5#缸連桿大端軸承白合金大量燒融脫落，拆檢發(fā)現(xiàn)5#缸連桿大端軸承白合金基本全部燒融脫落（如圖5所示），5#缸連桿大端軸頸損傷（如圖6所示），進一步檢查發(fā)現(xiàn)該軸頸損傷處裂紋明顯，經(jīng)磁力探傷發(fā)現(xiàn)裂紋較深，估計至少有2 cm以上，且該曲軸的2#缸至6#缸有稍微的彎曲變形，已失去修理價值，更換該主機曲軸已勢在必行。所幸經(jīng)檢查，主軸承孔座及機架未發(fā)現(xiàn)變形。

圖5 5#缸軸承及連桿下端損傷情況

圖6 5#缸連桿大端軸頸損傷情況

2 事故原因

直接原因為5#缸拉痕處的修理不嚴謹不規(guī)范，該處修理面積過大，寬度達約15 mm（如圖2所示）（整個軸瓦的寬度為125 mm），修理后雖經(jīng)帆布條反復拋光，但光潔度、平面度與原來相差較大，該處的油膜無法正常形成，進一步影響該道軸頸油膜的正常形成。對于這一點，船廠、船方、保險公司均無異議，直接證據(jù)為主管輪機員提供的現(xiàn)場照片（如圖2所示）。

間接原因有很多，主要有：一是船舶輪機長、主管輪機員經(jīng)驗不足，雖發(fā)現(xiàn)該軸頸的修理不規(guī)范，但也沒有正式提出不同的意見。二是船廠、船方在試車的過程中疏忽大意，沒有密切關(guān)注有問題的重點部位情況，后續(xù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在該主機稍加負荷5 min后，該缸的濺油溫度就比其他缸明顯偏高，顯示當時即有異常出現(xiàn)。三是該主機的磨合過程不順暢，中途發(fā)生過其他原因的意外停車。四是在第一次出現(xiàn)報警后沒有及時停車檢查，導致?lián)p傷進一步加劇。

3 修理方案選擇

3.1 ?曲軸購置

咨詢設備原廠商，其價格較高，主要是供貨時間長達半年以上，船東無法承受這么長時間的船舶停用。因該主機在全世界很多地方，包括國內(nèi)也有數(shù)家柴油機廠家在生產(chǎn)制造，故該主機曲軸的胚胎件并不缺乏，加工時間也不會太久。經(jīng)多方聯(lián)系確定，最終選擇了從韓國的一家柴油機生產(chǎn)制造商進口了一根新的曲軸，一個月后即可到貨。價格方面，船廠、船方、保險公司均可接受。

3.2 修理方案

一是整體車間修復。將該主機整體吊出至車間，進行曲軸更換，修理質(zhì)量有保證，時間也更快。缺點為該主機外形尺寸較大，無法從原機艙開孔處吊進，需在機艙的左側(cè)靠近主機位置船體上重新開一至少寬5 m、高4 m的開口，且吊進、吊出主機均需在塢內(nèi)進行。二是現(xiàn)場裝配修復。在現(xiàn)場吊起機架上部分，安裝曲軸，裝復各部件。比較這2種方案，第一種方案需進塢2次，每次至少5天，附加的修理費用多了不少，對船舶的損傷也較大（船體的開孔比較大），但主機的修理質(zhì)量較有保障，船廠較傾向該方案。第二種方案的附加修理費用少，但在現(xiàn)場裝配，修理質(zhì)量稍差，修理時間也會相應增加3～5天，保險公司則強烈要求選用該方案。船東綜合考慮各因素，選擇了對船舶損傷更小的無須在船體上開孔的第二種方案（機艙的原開口正好可以吊進曲軸），另一個主要因素是本船為工程船舶，設備很多，船舶上的電纜排架到處都是，想在左主機周圍開一個寬5 m、高4 m的通道，要移動上百根的設備電纜，工程進一步擴大，修理時間只會更久。

4 修理重點及難點

4.1 清潔

發(fā)生事故時，大量白合金掉落到系統(tǒng)滑油中，隨滑油到達所有能到達的地方，這些白合金需徹底清除干凈。所有運動部件、所有內(nèi)部油道，均需吹通、清洗干凈。該主機增壓器用的也是系統(tǒng)滑油，故增壓器也需拆檢，更換軸承。裝復后，至少再兜油48 h。

4.2起重

新曲軸進機艙，線路一定要提前規(guī)劃好，空間上要留有余量。曲軸吊運時，要和放置曲軸的底座一起吊運，防止曲軸在吊運過程中發(fā)生彎曲、損傷。主機上機架起升時，各起重點要焊牢，焊好后要做探傷，起重點要盡量多，起重用的葫蘆要檢驗合格方可使用。

4.3 裝配

要嚴格按照說明書的要求裝配，說明書沒有相關(guān)要求的，要先做好計劃，按計劃裝復各部件。裝復前，各部件的參數(shù)測量要仔細認真，特別是新曲軸、各其他運動件的裝配公差，一定要符合說明書的要求。裝復時，因很多部件均較重，更應小心謹慎，慢置輕放。和齒輪箱對中完成后，主機不管是使用剛性底座還是環(huán)氧底座，其相關(guān)準備工作需盡早準備，這部分的工程，是比較耗費時間的。

4.4 試驗

需按照說明書的要求，制定試驗大綱，并按照大綱要求，按計劃實施，切不可想到哪里，試到哪里。特別是試驗前，主推進系統(tǒng)的其他附件，如齒輪箱、推進器、調(diào)速器、燃油滑油淡水等系統(tǒng)要檢查到位，不能因為這些部件的問題，導致磨合過程中斷。試驗時，要安排人員勤查勤測各參數(shù)，聽聲音、看排氣、測震動，密切關(guān)注主機的狀況，有異常要早作決斷。試驗前后，各重要參數(shù)都要復核。

4.5 溝通

主機更換曲軸，不是一件很容易完成的事。故在修理的過程中，一定會碰到一些意料不到的事，船東、船方、船廠、設備商、船檢、保險公司，要保持密切溝通，圍繞盡早把主機修好的一致目標，團結(jié)協(xié)作，再難的活干起來也是很快的。

從本輪的修理過程、修理結(jié)果回顧，選擇非原廠曲軸及第二種修理方案，是比較正確的選擇。對船舶的損傷較小，修理時間也控制得較好（比計劃提前完成），修理后，運行已超過10 000 h，沒有任何質(zhì)量問題。因為照顧到了保險公司的要求，所以后續(xù)的理賠也較為順暢。最近，該主機再一次進行了大修，各部件均沒有發(fā)現(xiàn)異常。

5 結(jié)束語

曲軸，是主機最重要的部件，任何對曲軸的修理，都要小心謹慎，嚴格規(guī)范。磨軸一定要請有相關(guān)資質(zhì)的單位，規(guī)范進行。該規(guī)范處理的要規(guī)范處理，該用加厚瓦的用加厚瓦，不能圖方便、貪便宜，最終釀成大錯，對主機、船舶都是傷筋動骨的影響。

試車，是主機修理中最容易出現(xiàn)意外的時刻，也是一樣要小心謹慎，嚴格規(guī)范。該派人盯緊的一定要盯緊，該早作決定的一定要果斷，特別是試車前的準備一定要到位，不能因為主機其他附屬系統(tǒng)的問題導致試車斷斷續(xù)續(xù)，影響主機的正常磨合。