集装箱船舶主机抱轴事故的检测与修复

集装箱船舶主机抱轴事故的检测与修复

1搭建中滑油机液压机主机盘车事故1983年，德国建造了104544吨货物船。船上装有一台额定功率为8000kW的主机。主机型号规格如下:型号,8M601;汽缸数,8;缸径,580mm;曲轴结构,整体锻造;冲程,600mm;曲柄销颈直径,410mm;工作循环,4冲程;机架,组合式;汽缸排列,直列式;额定转速,425r/min。某年12月该轮于北方某船厂修理,在修船期间,船厂对主机8只汽缸进行了吊缸检修。主机检修后按试车大纲进行试车,没有发现问题。全部厂修工程完工后,船舶自船厂移泊到港区码头装货,船舶航行不到4h。船舶在靠近码头时,轮机长发现主机滑油压力下降,同时大管轮听到主机No.4～No.6缸附近,位于主机机架下方有异常响声,在通知驾驶台紧急停车的过程中,主机曲轴箱内突然发生爆炸,主机自动停车。轮机员到现场检查情况时,发现机舱内烟气浓度很大,能见度较低。经初步检查发现,主机No.4缸曲轴箱道门弹出(道门弹出时伴有火球喷出),打在对面滑油分油机控制面板上,主机机架上8只防爆门均开启,主机曲轴箱里的滑油飞溅到滑油分油机面板及周围设备上。轮机员试图对主机盘车,没有成功。打开曲轴箱道门检查,发现曲轴箱内有大量脱落的轴瓦合金,拆检主机滑油滤器时也发现滤芯里有大量金属碎屑。船员和船厂人员连夜拆检主机,发现位于No.4～No.6缸处的曲柄销已磨出沟痕,损坏较为严重,表面熔融着轴瓦金属,连杆大端轴瓦拉毛、烧熔。双方都确定为主机抱轴事故。事故发生后,船东另委托南方某个体公司对主机曲轴进行修理。该公司的技术人员首先对No.4、No.5、No.6缸的曲柄销进行了无损探伤和检测,然后,手工修磨了No.4、No.5缸曲柄销,而对No.6缸曲柄销只做了简单抛光处理,3根连杆大端重新镗孔,配了新的加厚瓦。但船方未收到无损探伤和检测记录及修理工艺报告。主机修复后,船东亦做了周密的安排,更换了主机的系统滑油,由轮机长操纵主机重新试车。在主机运行了大约2min后,曲轴箱出现油雾浓度高报警,轮机长立即停掉主机。经过大约15min的冷却后,打开曲轴箱检查发现No.6缸连杆大端抱瓦,在连杆解体后,对曲轴进行了磁粉探伤,发现No.6缸曲柄销表面有一道从船首到船尾的轴向直线裂纹,No.6缸连杆大端轴瓦表面镀层及瓦背严重烧损。经海事大学使用探伤仪器探伤后发现裂纹最深处9.3mm,其它大部分裂纹深度为4～5mm。二次抱轴后,船东委托高登公司修理主机曲轴,在修复过程中发现No.6缸曲柄销裂纹太深,已不具备可维修性,只能更换曲轴。此次事故给船东造成了巨大的经济损失。2第一次事故是因系统滑油粘度自动识别众所周知,柴油机在运行中,曲轴箱内充满油气。但这种油气不一定处于可爆燃的条件范围内,即使达到可燃的条件范围内,如果不存在高温热点,也不会发生爆炸。该主机曲轴箱之所以发生爆炸就是因为No.4、No.5、No.6缸曲柄销部位产生了高温热点或因其造成的后果——如灼热的金属块脱落,提供了油气发火的必要热量,大大超过油气的闪点触发油气爆燃,将机体上8个防爆门都顶开了,所幸此次事故未造成伤人事件。No.4、No.5、No.6缸曲柄销部位为何会产生高温热点,下面将发现的情况做简单介绍。1)该轮进厂前一个月曾对主机系统滑油进行化验,化验分析结果是粘度偏大。供油商建议更换部分变质的滑油,以改善整个系统滑油的物理性能,用以提高主机的运转指标。但船东未采纳供油商的意见。2)该轮前任大管轮为了减少清洗主机滑油双联滤器的频率,擅自抽出10根主机滑油双联滤器的滤芯,以减少滤器前后的压差。在试车前船员也未装复上述10根滤芯。这就为含有各种有害杂质的滑油进入主机润滑系统开了绿灯。3)主机吊缸结束后又未按常规进行系统滑油净化和分离处理(吊缸过程中,曲轴箱势必会残留污物污染系统滑油),而是仅清洗了主机润滑系统进机滤器,而主机滑油泵进出口的两道滑油滤器均没有清洗过。上述几点,均会影响楔形油膜的形成,使润滑效果下降,造成主机相对运动部件(连杆轴瓦与曲柄销)某些点、面产生干磨擦而随之扩大,致使No.4、No.5、No.6缸曲柄销部位产生高温热点,迅速将高温散播至周围并大于曲轴箱里油气的闪点导致曲轴箱里的油气爆燃。在事故调查中,该轮大管轮证实:船厂人员在拆装主机过程中严格按照说明书的要求进行,检测报告中的相关数据符合说明书的要求。因此可排除船厂在吊缸过程中因工艺不符合要求或工作疏忽造成主机发生抱轴事故的可能性。综上所述,我们认为第一次事故是由于系统滑油粘度超出许可范围加之油路脏堵造成的。从现象上看,事故是由于系统滑油脏堵使然,但问题的实质是船舶设备管理不善,相关人员有章不循所致。如果吊缸后,彻底分离滑油,全面清洗滑油滤器,此次事故是完全可以避免的。由于第二次事故的现场数据材料收集不足,其事故原因不在此讨论。3船东安全管理的漏洞以往,人们追求先进技术在航海领域中的应用,注重在船舶技术方面制定国际规定,来避免或减少海难事故的发生,但未能达到预期的效果。挪威船级社的统计分析表明,不断发生的海难事故,其中80%以上与人为因素有关,是可以避免的。ISM规则的问世,是IMO在促进船舶安全营运和防止海洋污染的一个重大举措。目的就是要求船东建立文件化的程序,所有的文件必须闭环,强调预防为主的思想,以对船舶和设备的维护方式方法提出具体的措施,来强化船东的管理责任和船舶的安全操作,实现对人为事故的控制。然而,至事故发生时ISM规则已实施多年,该轮又发生了如此低级的人为事故。这说明船东有章不循,没能很好的执行ISM规则,存在重大的安全管理疏