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忽視船舶軸系校中控制隱患巨大

2018-03-15

　　前不久在一次船舶檢驗(yàn)工作中，我們發(fā)現(xiàn)，由于船廠軸系校中工藝精度有限，未能充分意識(shí)到自身工藝的局限性，在船舶使用環(huán)保潤(rùn)滑油后，之前的軸系校中工藝的局限性被充分暴露出來(lái)。這一現(xiàn)象其實(shí)存在很大的安全隱患。過(guò)去幾年，船舶尾軸承高溫事故頻發(fā)，同環(huán)保潤(rùn)滑油的使用有很大的關(guān)系。對(duì)此，業(yè)界應(yīng)引起重視。

　　當(dāng)前越來(lái)越多船舶使用環(huán)保潤(rùn)滑油，這與美國(guó)環(huán)保署VGP 2013于2013年12月19日強(qiáng)制生效有關(guān)。根據(jù)要求，要求所有進(jìn)入美國(guó)水域的船舶在其油水界面使用環(huán)保潤(rùn)滑油，除非技術(shù)上不可行。環(huán)保潤(rùn)滑油系指滿足“可生物降解”和“Z低限度毒性”以及VGP定義的“非生物積聚”三種特性的潤(rùn)滑油。就VGP的目的而言，滿足通用許可定義的EALs包括那些通過(guò)以下認(rèn)證并獲得標(biāo)識(shí)的油品：

　　German Blue Angel（藍(lán)天使）
　　European Eco-label（歐洲之花）
　　Nordic Swan（北歐天鵝）
　　the Swedish Standards SS 155434 and 155470（瑞典標(biāo)準(zhǔn)）
　　Convention for the Protection of the Marine Environment of the North-East Atlantic(OSPAR) requirements(《東北大西洋海洋環(huán)境保護(hù)公約》(OSPAR)要求)，and EPA’s Design for the Environment(DfE)(EPA的環(huán)境設(shè)計(jì)項(xiàng)目)

　　環(huán)保潤(rùn)滑油的單方面強(qiáng)制推出，使得越來(lái)越多的船舶使用環(huán)保油，但讓很多人沒(méi)有想到的是，船舶尾軸高溫情況也愈演愈烈，一時(shí)間讓船廠、船東、設(shè)計(jì)院甚至是滑油商措手不及，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　一是部分環(huán)保潤(rùn)滑油（EAL）的技術(shù)水平和配方尚未完全成熟，相對(duì)礦物油的潤(rùn)滑油性能有所下降；

　　二是部分船廠軸系校中工藝精度有限，未能充分意識(shí)到自身工藝的局限性，在環(huán)保潤(rùn)滑油面前，之前的軸系校中工藝的局限性被充分暴露出來(lái)。

　　三是在該問(wèn)題出現(xiàn)的前期，軸系設(shè)計(jì)和計(jì)算也未能充分考慮到環(huán)保潤(rùn)滑油性能以及單支撐船舶軸系校中工藝敏感性問(wèn)題?？偟膩?lái)說(shuō)就是老辦法遇到了新問(wèn)題。目前，采用環(huán)保潤(rùn)滑油的單支撐船舶已被納入軸系校中敏感船型。

　　從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，造成尾軸高溫事故頻發(fā)的主要原因可歸納如下：

　　無(wú)艉管前軸承設(shè)置，導(dǎo)致尾軸承負(fù)荷整體增大，同時(shí)對(duì)于施工工藝精度要求增高，造成軸-軸承之間相對(duì)轉(zhuǎn)角過(guò)大；軸瓦受力不均；形成較大的邊緣負(fù)荷；軸瓦較難形成足夠厚度油膜；在邊緣負(fù)荷較大的情況下，例如：螺旋槳部分浸沒(méi)，全速回轉(zhuǎn)，全速右滿舵等等，部分環(huán)保潤(rùn)滑油在極限載荷情況下，抗剪切溫度性差，從而相對(duì)礦物油更難形成足夠厚度油膜，Z終導(dǎo)致艉管高溫。

　　對(duì)此，中國(guó)船級(jí)社（CCS）專門(mén)編寫(xiě)了《美國(guó)環(huán)保署環(huán)保潤(rùn)滑油要求實(shí)施檢驗(yàn)指南》，其中就單支撐船舶軸系校中設(shè)計(jì)、計(jì)算、安裝工藝以及操作等方面，提出了具體的要求，取得了不錯(cuò)的效果。相關(guān)要求摘錄如下：

　　(1) 軸系設(shè)計(jì)與校中計(jì)算要求

　　船舶尾軸盡可能采用有尾管前軸承的型式。對(duì)于無(wú)尾管前軸承的船舶，應(yīng)在軸系校中計(jì)算書(shū)中給出適當(dāng)位置相對(duì)于軸系理論線的位移量，便于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)尾軸的標(biāo)定和確認(rèn)。

　　設(shè)計(jì)階段應(yīng)盡可能降低船舶尾軸與尾管后軸承的相對(duì)傾角。

　　(2) 軸系安裝及校中工藝要求

　　船廠應(yīng)充分考慮鏜排撓度對(duì)尾軸管加工精度的影響。

　　對(duì)于無(wú)尾管前軸承的船舶，安裝艏密封之前，應(yīng)按軸系校中計(jì)算書(shū)的要求，對(duì)尾軸在艏密封處進(jìn)行標(biāo)定，并記錄原始測(cè)量值。艏密封的安裝應(yīng)不影響該數(shù)值的復(fù)測(cè)。

　　對(duì)于無(wú)尾管前軸承的船舶，應(yīng)盡量避免隨意調(diào)整中間軸承和主機(jī)高度。若軸承負(fù)荷偏差較大，需微調(diào)中間軸承高度時(shí)，在確保軸承負(fù)荷滿足軸系計(jì)算書(shū)要求的同時(shí)，還應(yīng)確保上述標(biāo)定位置高度不高于原始測(cè)量值。

　　(3) 船舶試航

　　在開(kāi)展操舵試驗(yàn)、全回轉(zhuǎn)試驗(yàn)等之前，船舶軸系應(yīng)在低轉(zhuǎn)速、小舵角的情況下充分磨合；

　　船舶試航期間，包括實(shí)施磨合程序期間，船廠應(yīng)每隔5分鐘，記錄包括主機(jī)曲軸Z后三道軸承在內(nèi)的所有軸承溫度、主機(jī)轉(zhuǎn)速及舵角等數(shù)據(jù)。

　　(4) 船舶操作

　　在船舶空載淺吃水情況下，特別是螺旋槳裸露時(shí)，應(yīng)避免螺旋槳高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　遭遇惡劣天氣時(shí)，應(yīng)保證船舶足夠的壓載狀態(tài)，以避免螺旋槳飛車(chē)。

　　船舶交船初期，應(yīng)避免淺吃水操滿舵的情況，同時(shí)應(yīng)密切監(jiān)視軸承溫度的變化。

　　(5) 其他

　　優(yōu)化尾管內(nèi)滑油的泄放和取樣，尾管滑油泄放和取樣口盡量布置在尾后軸承處。一方面盡量減少更換滑油過(guò)程中，尾管中滑油的殘留。另一方面，可以通過(guò)尾管滑油的泄放口，對(duì)尾管滑油進(jìn)行取樣，從而有利于船員定期對(duì)尾管滑油取樣分析。

　　當(dāng)軸系校中計(jì)算書(shū)中熱態(tài)尾軸承比壓超過(guò)0.6N/mm²或相對(duì)傾角超過(guò)0.2×10^-3rad時(shí)，應(yīng)視為目標(biāo)船密切關(guān)注尾軸溫度。

　　另外，需要大家注意的是，船東船廠可視情況考慮采用認(rèn)可型的空氣密封加礦物油的方式，從而有效規(guī)避美國(guó)環(huán)保署環(huán)保潤(rùn)滑油的要求。盡管如此，仍然建議在設(shè)計(jì)和安裝階段充分考慮上述校中要求和建議，從而提高軸系的穩(wěn)定性。

　　作者小傳
　　楊世知　2010年碩士畢業(yè)于上海交通大學(xué)，同年加入CCS江蘇分社，從事船舶建造檢驗(yàn)工作?，F(xiàn)任CCS駐南通中遠(yuǎn)川崎船廠項(xiàng)目經(jīng)理，國(guó)內(nèi)首艘20000TEU集裝箱船項(xiàng)目經(jīng)理，CCS軸系專家組成員之一。在國(guó)內(nèi)核心期刊、論壇上發(fā)表論文共計(jì)20余篇。2017年被授予江蘇省“青春建功十三五有為青年”榮譽(yù)稱號(hào)。

來(lái)源：“中國(guó)船檢”