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经验教训

尾轴高分子水润滑轴承冷却水的管理

发布时间:2013-10-18 11:47   浏览次数:
                                                                作者:物资装备部宋俊明
引言:  
    近年来,船舶高分子尾轴承已得到越来越广泛的应用,多采用尼龙、赛龙等合成材料,其中,赛龙的尾轴承材料成本远远高于尼龙,约为4倍左右。我公司船舶目前均选用高分子聚合尼龙轴承,产地上海,俗称“天龙”,具有高机械性能、弹性好、耐磨性好、抗冲击载荷、耐腐蚀的特点,但其导热性差,且不耐高温,浸入水或水溶液的温度不得超过 60℃,否则会在短时间(20分钟左右)内产生水解作用使轴承变软,因此高分子轴承冷却水温在 50℃以下较为安全,从我公司船舶坞修检查情况来看,渤海湾水质较清洁,高分子轴承只要不缺冷却水,使用寿命完全可以达到2个坞期(4-5年)以上,防止轴承冷却水断流的问题成为确保此类轴承安全使用的首要问题,下面从设备改进方面和日常管理中需要采取的措施进行阐述,供管理者参考。
一、高分子尾轴承的故障机理 
    1、 渤海湾是渔业活动较为频繁的海域,一年四季都有渔网分布,由于船舶经常夜航,对渔网很难避让防范,船舶高分子尾轴承缠渔网后,随着尾轴的旋转,渔网进入尾轴承与尾轴的间隙内,形成致密的水封,阻止冷却水从尾轴管内向外排出。而且,渔网在尾轴承内被打烂后,堵塞尾轴承冷却水道。另一方面,由于没有冷却水的冷却,渔网被烧熔,高温使高分子材料烧熔并脱落,与尾轴粘结在一起,严重时可以让尾轴与尾轴承抱死,主机突然停车。当轮机管理人员发现尾轴运行故障时,船舶往往无法恢复动力,无法航行,只能等待拖轮进坞维修,是一种恶性事故,由于渔网导致的此类故障给船舶造成的直接与间接损失难以估量。
    2、 由于造船时管路设计较细,很多管路及阀门内部腐蚀及堵塞,管路通径越来越小,如果管理者不仔细关注,营运管理中水量越来越少,当炎热的夏季来临时,就会由于冷却不良导致高分子尾轴承故障。另外轮机管理人员对尾轴承冷却水的管理没有引起足够的重视,例如尾轴运转后忘记开启尾轴冷却水泵,或没有转换相关阀门,都会导致冷却水断流而使尾轴承因没有冷却水润滑及冷却而损坏。在船舶动力系统的流体管路中,基本上都设有压力报警装置,由于尾轴冷却水是直接排海,没有恒定的背压,如果单独装压力表并不能直接反映管路内的水流情况,因为压力会随着船舶吃水的增加而加大,但管路内的水流压力与船吃水并不成线性关系。不易于安装压力报警装置。
二、 对应的措施
    1、利用坞检机会对水下尾轴部位的改进和维护:
      1)利用抽出尾轴时机在推进器的桨毂上安装随推进器一起旋转的不锈钢割网刀,经验表明此措施可以大大减少渔网进入尾轴管的机会(附图1);
      2)尾轴出尾轴管位置都装有防渔网罩壳,在平行于尾轴的方向上设置2个以上长15cm款15mm的窗口,一旦发有缠渔网现象可以进行潜水渔网割除,通过窗口将缠绕到罩壳内的渔网割断勾出;
      3)在后段高分子尾轴承的距外端部150mm的尾轴管上钻一直径20mm的孔,当尾轴罩壳内被渔网完全缠绕堵塞出水通道时,此孔可以确保冷却水的通路不被彻底中断,确保轴承不出现缺水高温           (如附图2);
      4)当尾轴抽出时,在旧的尾轴承不换新时,要注意清理尾轴套上的水通道沟槽内的堵塞物,确保冷却水路通畅;
      5)尾轴前端水封内的密封环要换新,并将密封装置的轴向和径向密封面进车间光车打磨抛光,减少漏水故障。
    2、 对机舱内冷却系统进行的改进和维护:
      1)  设计时很多船舶的尾轴冷却水是由主机海水冷却系统分出的支路进行冷却,在主机低速运转、或主机海水泵工况不良时,会造成冷却水缺少的状况,建议视情况加装一台独立的压头较高的备用水泵,在尾轴冷却水出现减少时启用,会对应急和疏通管路起到较好效果,并注意检查管路通径是否足够,视情况每两个坞期换新或加粗冷却水管;
      2) 在进尾轴管前的海水管路上加装截止阀和海水过滤器、压力表,必要时加装智能涡街流量计和低流量报警装置(附图3所示),海水过滤器可以减少进入系统的杂质,避免管路堵塞和尾轴承不正常磨损,还可以在怀疑尾部有渔网缠绕堵塞时,打开阀门1,关闭阀门2,打开滤器观察反冲海水量,如果水量冲出较大,说明尾部水路没有堵塞,如果反冲水量较少或没有水流出,说明水路局部堵塞或全部堵塞,根据情况采取相应的措施; 压力表和流量计可以配合使用判断尾轴冷却水的水量大小,压力表所反应的压力是受泵出口压力、冷水管出口的泄压,冷却水管路及首密封装置的节流、尾轴管内水流的紊流、船舶不同吃水下的海水压力等影响,所以各船各有不同,需要管理者仔细观察,当压力表明显高于平时工况下的正常值时,表示尾轴内水流背压高,判断有可能尾轴管内缠渔网。如果这时流量计显示流量下降,甚至为0时就要注意判断尾轴承冷却水局部堵塞或断流,尾轴后部缠渔网。必要时还可以将流量计远程显示装置和报警装置接到集控室内,便于值班人员及时观测,及早发现故障并处理;
      3) 在尾轴前轴封外壳上安装一个远程温度传感器,接到集控室内,便于值班人员及时观测,及早发现故障并处理。
    3、 对高分子尾轴承冷却水系统的管理:
船舶高分子尾轴承由于缺水损坏,必须停航坞修,成本极高,所有值班人员需要高度重视该系统的管理,特别是故障高发的夏季,接入集控室的温度传感器、流量计的参数15分钟要监控一次,定期清洗海水滤器,检查供水管路是否通畅,及时换新不通畅的管路设备,一旦发现尾轴冷却水工况不好要及时采取相应措施,降速停车检查,必要时尝试反向倒车脱网,及时联系公司安排水下割网,驾驶操纵人员要尽量避免驶入网区,加强渔网避让工作,相信通过采取上述诸多措施,会大大减少轴承损坏事故。
    对于上述观点希望相关人员多提宝贵意见,互相促进,共同提高,杜绝此类故障发生。


附图1:


附图2:







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