轮尾轴封漏水的原因分析和处理方法毕业论文.doc 6页

'轮尾轴封漏水的原因分析和处理方法毕业论文目录一、引言……………………………………………………………………………5二、故障现象………………………………………………………………………5三、原因分析………………………………………………………………………61、重力油柜设计不当2、船舶振动3、密封圈的老化4、船舶在航行当中缠到渔网四、尾轴漏水漏油的处理方法………………………………………………….8五、结束语……………………………………………………………………….8附图：尾轴系统图及尾密封装置图 “***”轮尾轴封漏水的原因分析和处理方法一、引言尾轴管装置是用以支承尾轴和螺旋桨,密封船体不使海水进入尾轴承和润滑油自尾轴承溢出的设备.通常尾轴装置是由尾轴管本体,尾轴承,密封装置和冷却,滑油系统等组成.根据尾轴承润滑的介质的不同可分为水润滑尾轴管装置和油润滑尾轴管装置.由于本轮使用的是滑油润滑的尾轴管装置,所以水润滑尾轴装管置就不多论述了.尾轴承是由轴承衬套和轴承衬构成。油润滑尾轴承衬套采用铸钢（ZG230-450）或铸铜（ZCuSn10Zn2），轴承衬采用白合金。单轴系尾轴承分为两段：位于尾轴管前端的尾前轴承，较短；位于尾轴管后端的尾后轴承，较长。有的大型船舶尾轴管较短，将尾前轴承移至尾隔舱壁和尾法兰之间。现在绝大多数船舶的尾轴承采用滑动轴承。根据尾轴承材料和润滑剂的不同，分为水润滑尾轴承和油润滑尾轴承。目前大多采用油润滑尾轴承。油润滑尾轴承常采用白合金、青铜、铸铁作为尾轴承材料，其中以白合金应用最广泛。白合金尾轴承的长度应不小于尾轴直径的2倍。中、小船舶，尤其内河船舶普遍采用油作冷却润滑剂的闭式润滑系统和白合金尾轴承。目前，新造船舶几乎全部是白合金尾轴承。这主要是由于铁梨木价格贵使造船成本提高；铁梨木尾轴承的船舶不适于在泥沙较多的内河或航区航行；随着船舶吨位的增大，尾轴承负荷也不断增加，水润滑尾轴承因水的粘度低，水膜较薄而承载能力低，也造成铁梨木尾轴承磨损加剧；油膜承载能力大，油的润滑性能优于水，尤其是油润滑尾轴承密封装置优良，能有效地密封。“***”轮是一艘有着20年船龄的散货船,由中国上海江南造船厂于1985年制造的船舶.载重量为38800吨.该船的尾轴采用的是辛泼莱克司(SIMPLEX)型密封装置,它由首密封装置和尾密封装置组成,其密封元件是五道唇部装有扎紧弹簧的橡胶密封圈.首密封装置是由两道向后翻的密封圈组成,用以阻止滑油漏入机舱;尾密封装置有三道密封圈组成,一道向前翻,用以阻止尾轴管中的滑油外漏,两道向后翻,用来阻止舷外水和泥砂进入尾轴管.即尾轴密封装置既阻止油外漏又阻止水内漏.因此,要求尾轴密封装置的密封元件有很好的跟踪性,使其能在尾轴下沉.跳动,轴向串动及偏心转动时乃有较好的密封性能.其尾轴承使用的是白合金尾轴承,材料为锡基巴氏合金.将白合金浇铸在尾轴承衬套上，油润滑尾轴承在闭式润滑系统中工作，尾轴不需套装铜套。二、故障现象 该轮长期以来就存在着尾轴装置漏水漏油现象,主要表现在:在航行的时候海水有时候会从尾轴管装置的首密封处漏进机舱中,而且还会有滑油漏进来,但是水量并不是很大.最主要的漏水处是漏水进入尾密封装置的贮存油柜中,所以在开航的时候,我们不得不把尾密封贮存油柜下的放水阀打开,把进入油柜中的海水放出,以保证首密封装置中得到滑油的润滑.特别是在满载的情况下尤为严重.在停航的时候,把油柜到尾密封的进出口阀关死,到开航的时候,出了码头后再把进出口阀和放残阀打开,这个时候往往由于尾轴管装置中存在着海水,在刚开始的一段时间内滑油会挤压出尾轴管中的海水,油柜中的油位在不断的下降,直到尾轴管中充满滑油.值得关注的一次尾轴装置漏水漏油现象是在今年的3月份,当时满载煤回南方.在经过台湾海峡的时候遇到渔网缠入了尾轴装置内导致海水倒灌入机舱的恶性事故.由轮机日志上记载,当时的海况很好,风力为东南风3级,海浪2级.0130值班轮机员发现主机的负荷突然增大,集控室内主机负荷指示5.2格(正常情况下为3.8格),船体有异常的振动现象.尾轴管轴承高温报警,轮机员将主机减速到50转.并通知船长和驾驶台,怀疑尾轴缠到了渔网.经检查发现,尾轴首密封及尾轴密封油箱透气管处漏水严重,有网丝的杂质卷进尾轴从漏水处进入机舱,确认是渔网缠入尾轴中.然后进入备车状态,主机换重油.主机倒车,并采用左右来回大舵角,试图甩掉渔网;经过5分钟后,主机“前进一”,并逐步加车到“前进四”,检查集控室主机负荷指示为4.2格,但尾轴前密封仍然漏水严重:估计可能已经造成尾轴封和尾轴套的损坏,采取减速航行,提高尾轴油箱油位至满载水线以上,加大滑油量的措施.但是,第两天下午在尾轴密封损坏处以40立方米/小时的流量进水至机舱,而且也造成了滑油从前密封处漏出,造成滑油的大量消耗.随后船舶进入应急状态,启用机舱应急阀排水.在船上轮机长也安排了堵漏的措施,但是效果不大.直到第三天下午靠好了码头.尾轴系统图及尾密封装置图三、原因分析: 当尾轴采用辛泼莱克司(SIMPLEX)型密封装置投入工作时,不会由此对尾轴管产生额外的压力.首密封油柜离轴系中心线约0.5米.尾密封油柜离轴系中心线约0.8米.油腔1和2与尾密封油柜相通,油腔3与首密封油柜相通.因此,为了尾轴管的润滑,设计一个重力油柜1以便当船舶在空载或满载航行时,尾轴管中的油压保持比舷外水压高出0.2~0.3bar,这就是重力油柜的作用.而当船舶满载吃水和空载吃水之差大于6米时,考虑到密封圈的使用寿命,设计第二个重力油柜2以便满足船舶在满载和空载航行时的需要.本船满载吃水和空载吃水之差小于6米(约为3米),故只有一个重力油柜.采用该型号的尾轴密封装置时,其润滑系统是否正常工作是十分重要的,在平时的日常管理中要特别注意各油柜的油位,注意油质和油温,注意尾轴装置是否漏油漏水.特别是尾密封装置,在港内时注意船尾是否有油花,同时进行定期的滑油化验及定期的尾轴抽验,及时更换密封装置.一旦尾轴漏油漏水,会造成海洋环境的污染,使尾轴管受到严重的腐蚀和磨损,甚至轴承烧坏,影响船舶的安全航行,更容易造成船舶被罚款和被滞留等事故.根据本船的尾轴密封装置的实际漏水漏油情况分析其原因有以下几个原因:1.重力油柜设计不当.重力油柜的作用是为了润滑尾轴管,同时当船舶在满载或空载航行时,尾轴管中的油压保持比舷外水压高出0.2~0.3bar.也就是说无论什么时候,重力油柜中的油位都应该比舷外水面高出2~3米,以防止海水的进入对尾轴管的损害.在尾轴管中高出的油压,一方面对第3,第4道密封圈产生一个压力,使得第3第4道密封圈能更好的抱紧密封面,有利于密封;另一方面,当第1第2道密封圈出现漏泄的时候,而舷外水进入油腔1,2时,油腔2中压力始终低于尾轴管中的油压,以防止海水由于压力过大,克服密封圈扎紧弹簧的压力与尾轴管中的油压之和而使海水进入尾轴管.由于该船只有一个重力油柜,而且几乎离轴系中心线只有4米.因此,当船舶满载航行而又第1第2道密封圈出现漏泄的时候,进入油腔2的海水压力很有可能压开第3道密封圈而使水进入尾轴管油腔,船舶长时间在这种状态下航行,造成第3道密封圈失效,从而导致船舶在满载时尾轴管进水,对尾轴及尾轴管轴承产生腐蚀,磨损;在空载时,尾轴管中的油漏出海中,对海洋环境造成污染.2.船舶振动.船舶由于振动特别是在长江等这样的水域航行或进出港等浅水航道航行时,容易引起泥沙进入密封圈的密封面,使密封面和密封圈受到严重的摩擦磨损,同样造成尾轴的漏水漏油现象.3.密封圈的老化;密封圈的扎紧弹簧断开或者失效,密封圈的密封位置产生腐蚀,凹坑,摩擦增大等,也是造成尾轴漏水漏油的可能原因.尤其是长期以来受到海水腐蚀的密封圈更是容易失效.4.船舶在航行当中缠到渔网.它的特征很明显:船舶产生异常的振动,主机负荷突然增大,尾轴高温报警等.这正如本船这次的事故一样,船舶螺旋桨缠到渔网,就有可能会有一部分渔网缠到第1道密封圈中,由于水压高于油腔1和2的油压而造成海水进入,使尾轴受到腐蚀;由于尾轴还在转动,所以渔网往往会绕着转动的轴进一步卷入尾轴管内,对内部的第2第3道密封圈造成破坏性损坏,使海水进入尾轴管油腔中,更进一步的对首密封的第4第5道密封圈造成破坏,造成海水倒灌入机舱内.从而使整个尾轴管的密封性能完全受到破坏.由于本船在缠到渔网前就已经存在着海水进入尾密封油箱内了,可见在尾轴管内的5道密封圈已经内受到了相当大的损坏了,长期如此的运行,5道密封圈已经提前达到了使用的年限了,所以当缠到渔网的时候,渔网就能很轻松的贯穿整个尾轴管,造成大量的海水进入机舱中.前面的3个原因,都是由于管理者的疏忽而造成的,是有先兆的,可以控制的,但是第4种原因是突发的,而且最具有破坏力的.有时候是很难预料到的. 该轮的这次缠到渔网造成机舱大量进水事故经进船厂维修分析原因得到的结论是:在现场检查发现,尾轴前密封白合金缸套上方乃有约120角度的渔网丝,下部有大于180角度的漏水,水压高流速快,前密封白合金缸套有轻微的轴向移动,尾轴前密封处四周因漏油水飞溅污染船壳内壁.并在前密封出已取出较多成段的尼龙绳和渔网丝.在尾轴承高温报警到锚泊的整个过程中间轴承温度提高到约50度,中间轴承进水变白色.而且在进厂维修时发现螺旋桨有一个叶片从叶片顶端约20厘米处断裂.当螺旋桨有一叶折断后,在运行中加剧了尾轴振动,缠在尾轴的尼龙绳损坏尾轴后密封装置进入尾轴承,导致尾轴承严重磨损;尾轴承磨损后使得间隙增大致使渔网进入前密封装置,最后损坏前密封造成机舱大量进水.四、尾轴漏水漏油的处理方法:由于本船只有一个重力油柜,并且其重力油柜往往不能满足船舶在满载和空载航行时,尾轴管中的油压能保持比舷外水水压高出0.2~0.3bar的要求,因而很容易出现在船舶满载时,由于舷外水的压力比尾轴管油腔的油压高,水进入尾轴管油腔;而当船舶空载甚至卸空的时候,由于尾轴管中的油压比舷外水压力还要高,使尾轴管油腔的油通过油腔1和2进入尾密封油柜,油经尾轴密封油柜的溢油管流出.甚至是油通过油腔1和2后漏出舷外.出现这种情况至少有三大危害:首先是滑油的消耗增加;其次是对海洋环境造成污染;最重要的是由于海水的进入对尾轴装置造成严重的腐蚀甚至尾轴轴承被烧坏.以上对于运营中的船舶来说都是很难控制的,只有进坞才能进行维修.根据以上的漏油情况分析可以采取一些必要的应急措施来降低其危害程度:首先可以临时的设计一个稍高于满载水线的附加油柜,封住尾轴密封油柜的溢流管.在空载航行时(这时重力油柜的油位几乎与舷外水位相平),不用附加的油柜,保持重力油柜的油位正常,打开尾密封油柜的放残阀,放出残水,保证系统中充满油;船舶满载的时候,保持附加油柜的油位正常,打开尾密封油柜的放残阀,放出残水,保证系统中充满油.在进港卸货期间,由于船舶吃水越来越浅,为了防止滑油漏出舷外,关掉附加油柜的出口阀.船舶停止运行并当系统滑油静置几个小时后,通过尾轴密封油柜进口阀和放残阀把残水放出,然后密切关注船舶吃水情况,通过相关的阀使系统油位保持与舷外水位基本相平衡;在装货期间,由于吃水越来越深,,逐步打开附加油柜的出口阀使系统油位保持与舷外水位基本相平衡.这样可以有效的使尾轴的腐蚀降低到最小.由于首密封油柜没有透气管和溢流管,在运行的时候该油柜的油位会有所下降,油泄漏到机舱底,导致了滑油的大量消耗.为了使尾轴能够得到足够的润滑,要特别注意其油位的变化,及时的补油.如果漏泄比较严重话,可以通过稍开其补油阀对其进行滴油润滑,以免造成第4,第5道密封圈的干摩擦.至于船舶在缠住渔网后的应急处理方法一般为:应该及时采取清除措施,应即时采取倒车,这样可以尽可能的把缠在尾轴上的渔网反转出来.或者是抵港后安排潜水割网清除.在尾轴已经抱死的情况下,只有安排拖轮前来把船舶拖至船厂才能进行维修.此外,除了以上的分析处理外,据轮机长介绍说他曾听过:当尾轴发生严重的漏水漏油现象以至难以控制时,而船舶航行在外,一时难以进坞解决时,为了防止海洋污染及滑油无谓的消耗,可以从重力油柜中放入洗衣粉.因为洗衣粉遇到水有良好的润滑性,保证尾轴管的润滑,坚持到进坞维修.五、结束语综合以上的分析处理,由于尾轴管和保护罩都在水线以下,维护和保养都有一定难度.所以当尾轴装置发生漏水漏油现象的时候,船上的管理人员应该加强对尾轴的监控,防止船舶振动,采用含水量高而润滑性能保持良好的滑油,加强放残,控制好尾轴重力油柜与船舶吃水的平衡关系,分析漏油漏水的原因及方式,采取相应的处理措施.以尽量避免海洋环境的污染,滑油的消耗,尾轴管的严重腐蚀和磨损甚至轴承的烧坏现象. 参考文件1、《船机维修技术》大连海事大学出版社满一新主编2001.22、《SIMPLEX-COMPACTSEALINSTRUCTIONBOOK》3、《关于***轮尾轴封损坏漏水事故技术调查报告》中海国际广州分公司2006'