关注我们

微信公共平台

aiship01

扫一扫加关注

@aiship01

爱船网新浪微博

@aiship01

爱船网腾讯微博

当前位置:首页 > 船舶 > 船舶制造 > 正文

某轮艉轴漏油故障分析与排除

上一篇:分油机几个常见故障的排除方法        下一篇:船舶绿色制造技术初探
分类:船舶制造 发布时间:2015-03-27 13:30:30 来源: 浏览: 收藏 正文点这评论:(0人参与)
   摘要:文章针对一次艉轴漏油故障进行了分析,在不进坞的情况下,通过对艉轴滑油系统适当改造的方法排除了故障,收到较好的效果。作为处理类似事件的一种方法,仅供业内参考。
    
    某轮是某远洋公司的支柱船舶之一,是公司的典型船型,为公司发展发挥着十分重要的作用。其艉轴承是油润滑的白合金轴承,艉轴管密封装置采用目前比较常用而又有效的辛泼莱克司(simplex)密封装置,轴承润滑采用自然润滑,即重力润滑。
    
    1故障现象
    
    自某年5月9日起,发现该轮重载时艉轴漏油严重,每天外漏机油约200kg,而空载时则未见漏油。艉轴管密封装置一旦发生漏泄,将导致海洋环境污染,必须采取应急措施消除漏油,然后再进坞修理(该轮4月刚出坞,修船时因各种原因,未将艉轴拉出、更换密封元件)。
    
    2故障原因分析
    
    我们知道,对于油润滑的艉轴承,在首、尾端均需设置密封装置,以形成闭式滑油循环。辛泼莱克司密封装置主要靠特制密封元件的唇口与轴接触,靠水压、油压和弹簧的夹持力保证密封,因此又称唇口密封装置。传统的唇口型密封的工作原理是:利用肘拐型的密封形状,由密封圈自身的弹性及弹簧圈的作用,提供一个初始预紧力;当作用在密封面的压力大于背压时。密封唇口被紧压在密封套筒上。达到密封的目的。原理参见图1,压差P2-P1很小或几乎无压差的情况下,能够保证密封系统的密封性,不发生渗漏;压差P2-P1为0.3MPa时,能够保证密封环良好的润滑及密封性能,且温升及磨损较小,能延长密封的寿命并保持密封在工作期限内的性能;压差P2-P1过大,密封环能够提供更好的密封性,但同时密封环因摩擦温度升高而加速硬化,加剧密封环和密封套筒的磨损。船舶设计时,通过设定润滑油高置油箱的高度(压头),油压都有一定的设定值。P2油泄漏。其尾端密封装置结构如图2所示。
 
\

\
 
 
    密封元件是由三个唇部装有箍紧弹簧(7)的橡胶圈(4)组成,橡胶圈的材料是氟化橡胶。轴封B唇口向前翻,用于阻油外漏。两道轴封A唇口向后翻,用于阻止舷外水和泥沙进入艉轴管。三个橡胶圈由金属环(盖环、中间环、凸缘环)夹持,并分别用螺钉连接,夹持后的唇口仍具有很好的柔性,使其对艉轴有良好的跟踪性。耐磨衬套滑套在艉轴(8)上,经“O”型橡胶圈(9)和垫片(10)用螺钉固定在桨毂上,阻止舷外水进人艉轴和衬套之间污染滑油、腐蚀艉轴。耐磨衬套和盖环由定位环连接,凸缘环由螺钉同定在艉轴管本体上。密封圈之间的空间为油腔C,通常事先灌满滑油并用螺钉封住,以润滑密封元件。图(3)是该轮的艉轴滑油系统:在工作时,重力油柜中的滑油经管路E进入图(1)所示的D腔内。在正常情况下,艉轴管中始终充满滑油,消耗后由重力油柜自动补给,艉轴管中的滑油可经回油管F和截止阀流至回油柜,截止阀也起调节回油快慢的作用。从上述可知,若密封装置完好,C腔内的油压几乎不受船舶吃水影响,是个固定值,为维持轴封B内外的油、水压差稳定不变,船舶的重力油柜是固定不变的。一般位于船舶设计水线上方3~4m处。
    
    结合该轮重载时(重载时尾吃水为11.85m)艉轴漏油严重,空载时(空载时尾吃水为7.35m)则未见漏油这一实际情况,通过翻阅说明书、图纸及大量参考资料,经仔细分析认为:该轮艉管尾端密封装置的后二道轴封A由于磨损已完全失效,几乎不起任何作用,海水可以畅通无阻地进入C腔。此时C腔内的压力已不再是一个固定值,而是随船舶吃水变化而变化的海水背压,前一道轴封B也有缺陷,主要表现为弹簧的夹持力不足、唇口柔性不良、跟踪性差,但尚未达到完全失效的程度(如三道密封均失效,则空载时也会漏油)。空载时,由于吃水浅,C腔内的海水背压小,尽管轴封B有缺陷,但由于它内外的油、水压差大,能弥补其本身的不足,故尚能密封不漏油。重载时,由于船体吃水深,C腔内的海水背压增大,因重力油柜的位置固定,D腔内的油压不变,故轴封B内外的油、水压差减小,加之该轴封本身存在缺陷,使其不能贴合于艉轴上,形成一定的间隙,致使机油外泄。
    
    海水对艉轴封产生的静压力:P1=(H2-H1)×ρ1×g
    
    式中:H1-船底到艉轴管下沿的高度;
    
    H2--艉吃水,它是随着船吃水的变化而变化;
    
    H3--重力油柜液面的高度;
    
    ρ1--海水的密度,约为l025kg/m3。
    
    润滑油产生的静压力为:P2=H3×ρ2×g
    
    式中:P2­­--润滑油的密度,约为900kg/m3。
    
    滑油产生的压力和海水产生的压力差是:P=H3×ρ2×g-(H2-H1) ×ρ1 ×g
    
    3故障排除
    
    发生这种情况,最彻底的解决方法无疑是进坞、拉出艉轴、更换轴封。该轮本次漏油故障和一般的艉轴漏油不同,处理方法也不一样。一般情况下漏油是因为整个密封装置完全失效,空载、重载都漏油。通常是先采取应急措施,维持到港,然后进坞修理。一般的应急措施是:首先把重力油柜中的润滑油换成粘度比原来大的润滑油。油的粘度越大它的流动性就越差,所以漏油就会缓慢一些,但是如果漏油很严重时此种方法并不是很有效,只有当漏油不严重时才会收到效果。或者是换用小油箱代替高置油柜,并将小油箱置于低于高置油柜,减小油压来减少漏油,但要保证艉轴的润滑。
    
    在不能进坞的情况下,通过以上分析我们采取了以下的方法:人为地增大D腔内的油压,以抵消增加了的海水背压(C腔内的压力),维持轴封B内外的油、水压差与空载时相似,靠水压、油压和弹簧的夹持力保证密封,使这道有损伤的轴封与艉轴贴合,阻止机油外漏。具体的措施是:从重力油柜的进出油管上分别装三通,并各加阔一只,阀后用软管与一只活动油柜相连,将活动油柜置于高出重力油柜4.5rn处,并在其中加油至适当位置,人为增加D腔内的压力,恢复油、水压差,使之与空载时相仿。经余下航程的观察,效果良好,漏油现象消除。因为效果好,汇报公司后,公司指示暂不进坞修理,从而维持到了下一年度修理。以后根据每航次船舶吃水的变化,调整活动油柜的位置,使轴封B内外的油、水压差始终保持与空载时相近,就能消除艉轴漏油。
    
    4结束语
    
    艉轴漏油是一件很严重的事情,不但浪费大量的机油,造成较大的直接经济损失,更为可怕的是污染海洋,带来更巨大的间接损失,必须引起高度重视。建议每次进坞时,最好拉艉轴,更换轴封,作常规保养。艉轴漏油又是一种常见的故障,一般处理都是进坞、拉出艉轴、更换轴封,但只要我们进行仔细分析、反复推敲也可以采取不进坞的方法,而为公司带来更多的效益。本次故障中整个密封装置还没有完全失效,我们通过分析推敲,对艉轴滑油系统进行改动的处理,从而延迟了进坞的时间。作为处理类似事件的一种方法,仅供大家参考。同时也留给笔者一个设想:我们是否可以对这种传统的密封装置进行一些改造,比如在各密封腔内装上压力探头,来探测压力的变化,也可以根据压差的变化设置自动补偿的装置。这样对及时发现密封元件的唇口是否己磨损、失效以及提高使用寿命、延长进坞时间都会有好处的。


相关行业知识

行业知识分类

信息评论

推荐专家

热门知识



关于AISHIP.cn | 联系方式 | 版权声明 | 招聘信息 | 友情链接|网站地图|网站地图

上海劳艾得投资咨询有限公司 沪ICP备14027757号-1

Copyright © 2014 aiship.cn Inc. All Rights Reserved.

沪公网安备 31010902103128号