連續(xù)發(fā)生兩起主軸承燒瓦事故,引起某輪輪機員及船公司的高度重視。

于是,進行了一系列科學分析判斷,找到了燒瓦原因之癥結，并作出相應的整改措施，總結了日后對主軸承維護管理之要領，以避免事故的再次發(fā)生。

一、前言

某輪12300總噸、近20年船齡。

主機為8缸,四沖程柴油機,缸徑440mm,沖程485mm,轉速580r/min,功率5282kw。

該主機和變距槳搭配使用,并帶動1臺1520kVA的軸帶發(fā)電機，用來拖動2臺480 kw側推器，供船舶靠離碼頭使用。

2004年，該輪在3個多月時間里連續(xù)發(fā)生兩起主機燒瓦事故。

第一起發(fā)生在離港動車32分鐘后,在前進三時,聽到主機異常聲,經(jīng)查,發(fā)生主機NO.3缸燒瓦事故。

第二起發(fā)生在船舶正由錨地進港，動車十幾分鐘后主機尚未定速時,(這期間還間隔啟動了兩臺側推器)發(fā)生主機NO.2缸軸瓦燒瓦事故。

第一起事故發(fā)生后,對機油系統(tǒng)的油質(zhì)、壓力、油道,NO.3缸連桿大端軸承維護保養(yǎng)時間進行了檢查,無發(fā)現(xiàn)問題。

在對損壞的軸承座孔進行檢查、測量后,發(fā)現(xiàn)軸承座孔變形嚴重(也可能是燒瓦后引起的),為驗證軸承座孔變形引起燒瓦的可能性，立即對相對運行時間較長的NO.7缸進行吊缸檢查、測量,發(fā)現(xiàn)軸承座孔橢圓度達0.23mm，已大大超過0.03048mm的規(guī)定值，經(jīng)分析認為此次機損原因可能是:

由于軸承座孔長期使用引起變形，使軸承間隙改變,潤滑油膜難以形成,同時由于座孔變形造成瓦背不服貼、引起軸瓦散熱不良最終導致燒瓦事故。

于是，利用停港時間對各缸進行吊缸檢查,并測量連桿大端軸承及座孔,其技術數(shù)據(jù)如表1。

同時更換NO.7缸連桿大端軸承座孔和軸瓦(該機型連桿為上下組合裝置)。

8個缸檢查工作于7月29日全部結束。

然而,9月初又發(fā)生了第二起燒瓦事故。

二、造成事故的機理

1、啟動側推器對主機負荷的影響

如上所述，該輪配備艏艉側推器各1臺，每臺額定功率600kw,額定電流1020A,額定電壓415V,功率因素角為0.86。

該輪啟動側推器由軸帶發(fā)電機供電,從軸帶發(fā)電機功率表上看出，啟動瞬間軸帶發(fā)電機

瞬時功率增加了1100kw。

增加的功率約占主機總功率的25%。

通過爆壓表實測該輪單部側推器在各種車令下的啟動瞬時,主機每缸爆壓增加1.3MPa,推算兩部同時啟動(從控制箱布置位置分析,同時啟動有先后過程，正常情況下這先后過程約1~2秒),瞬時爆壓將增至2.6MPa,以此計算出兩部側推器在各種車令下啟動時氣缸瞬時的最大爆壓數(shù)據(jù)如表2。

由于側推器啟動的負荷是突加負荷，對主機的軸承瞬間沖擊力很大。

從表中不難看到,如果兩部側推器同時啟動,瞬時(約2秒內(nèi))增加2.6MPa爆壓，將近23%持續(xù)功率下的爆壓，如果在前進一車令以上啟動,顯然是不允許的。

2、主機機油質(zhì)量的影響

（1）機油質(zhì)量分析

該輪主機機油換油記錄如下:2003年11月14日換油1次;

2004年4月27日因機損換油1次;

2004年9月13因機損又換油1次。

查看該輪的機油化驗每3個月1次,無不良記錄。

但吊缸時檢查連桿大端軸頸和軸承，各缸軸瓦均有拉痕存在,且各缸軸頸都比較粗糙。

經(jīng)實船采取簡易機油檢查法,發(fā)現(xiàn)機油雜質(zhì)多且臟,這也是在機油凈油機幾乎365天不停地工作情況下測得。

兩次因機損,換油間隔都只有4個半月,為什么油還感覺這么臟?

到底原機油化驗結論準不準?

于是，從9月份換下的存在“再生柜”中的油取油樣，分送原化驗機構和，上海高橋加德士潤滑油有限公司化驗。

化驗的結論是:

該油中水份超標(2%),其它指標正常。

上?！皾檮P”化驗單的結論是:

油中含有較多的正常磨粒、粘著磨粒、黑、紅色氧化物及非金屬污染物。

上海高橋加德士化驗單的總結論是“船用機油已存在老化跡象，建議盡快換油”。

綜合分析3份機油化驗報告,可以認為:

第一,油品本身沒什么問題。

第二，但該機油被污染嚴重(雖然僅使用4個半月)。

一是受海水污染，油中含水2%，含鈉72rog/kg；

二是釩含量太高，13mg/kg，說明機油被竄入的燃料油燃燒產(chǎn)物所污染；

三是硅含量太高，12mg/kg,說明機油中含磨料成分太多。

（2）機油污染途徑

一是無十字頭的簡狀主機,一旦燃燒不良，活塞密封不好,炭渣就進入曲拐箱的機油中,污染機油。

所以該輪不宜使用粘度較大的燃料油。

機油被海水污染，是由于該輪機油冷卻器銅管曾有破裂引起的。

3、軸瓦壽命和使用情況的影響

目前各軸承廠家還沒有明確規(guī)定軸承的使用時間,一般通過檢查測量軸承間隙、查看瓦有無變形、損傷、龜裂,以及觀察瓦面有無縱向貫穿的拉痕、曲柄轉角60度以，上較嚴重的瓦面見銅等,如有,一般就要換新。

該輪1986年建造,2000年從國外購進后到2004年初,已把NO.1、NO.8缸的瓦換新，原NO.2.3.4.5.6.7缸的瓦未換,(第3缸機損后，換了NO.3.NO.7 缸)這6付瓦使用多長時間已查找不到記錄。

從吊缸時檢查瓦面的情況看，瓦面都有不同程度的見銅,且還有拉痕;

有的瓦局部有溶鉛痕跡,說明瓦曾有過熱熔磨損。

總體判斷這些瓦的磨損量已接近使用極限。

檢查NO.2軸頸和其它各道軸頸,表面都比較粗糙。

這是由于軸頸表面在長期使用中,磨料磨損或者腐蝕所致。

三、事故原因總結與整改措施

1、事故原因總結

從以上分析,第二起事故發(fā)生的原因已不難看出:

主要原因是第2缸軸瓦狀況不好、軸頸表面粗糙,引起軸瓦燒熔。

事故發(fā)生時,柴油機處于啟動、變速、停止的負荷變化過程中，同時,船要在靜止狀態(tài)下前進,此時油門拉桿在調(diào)速器的作用下拉動較大。

再加上啟動側推器，疊加的負荷影響，軸承承受著各種交變沖擊負荷,軸承工況惡劣。

而此時軸承潤滑有時是處于邊界潤滑狀態(tài)，不能保持連續(xù)的液體潤滑。

這種情況就會使軸和軸承間油膜瞬時間斷或使油膜減薄到小于抵抗軸頸和軸承表面粗糙度之和,于是金屬與金屬直接接觸,造成了軸瓦燒熔磨損。

軸瓦燒熔磨損嚴重時,軸瓦局部強度下降:燒熔部位向四周擠鉛，瓦面不平,進一步破壞油膜的形成，導致該缸軸瓦燒熔。

其次機油中含有較多的正常磨粒、粘著磨粒、黑、紅色氧化物及非金屬污染物，這些磨粒與潤滑油一起運動，造成了磨粒磨損,加快軸承合金非正常磨損,加速軸瓦的損壞。

即使這次動車初期沒有燒瓦,也可能會在大風浪航行中，隨著負荷的突加突卸變化增減油門造成燒瓦。

第一起事故的發(fā)生除了上述原因外，還與連桿座孔變形有關。

2、整改措施

主機機油已換新，更換了余下的NO.4.5.6.7四個缸的連桿大端瓦,結合吊缸周期，對各缸的氣缸組件檢查測量，磨損超限的予以換新，以提高各缸的氣密,改善燃燒質(zhì)量,恢復使用較好燃油，保證燃燒質(zhì)量,恢復使用進口機油濾芯提高過濾效果,加強機油的凈化及化驗工作,保證機油品質(zhì)及潤滑效果。

啟動側推器時,應考慮到船齡及其它因素，安全的做法是在空車下逐臺啟動。

該主機今后的管理,要特別注意NO.2道燒瓦后軸頸手磨的質(zhì)量,通過每3個月的軸瓦檢查,如果軸瓦存在較嚴重的燒熔磨損，要考慮重新采用機械研磨修復軸頸。

每次吊缸或修船時，要注意各缸連桿大端軸頸存在著粗糙度、錐度和橢圓度的處理。

同時還要時刻跟蹤主軸承運轉情況,確保安全。

四、結論

通過對以上兩起事故的分析，說明了：

(1)主軸瓦是柴油機的一個至關重要的零部件，也是最為薄弱的,對其管理維護馬虎不得。

(2)不能單為了節(jié)省成本而盲目地改變船舶柴油機的燃油品質(zhì)，特別是大齡船舶。

(3)事故的發(fā)生及分析處理過程對同類船舶在管理上有一定的借鑒價值。