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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工作中，我們發(fā)現，由于船廠軸系校中工藝精度有限，未能充分意識到自身工藝的局限性，在船舶使用環(huán)保潤滑油后，之前的軸系校中工藝的局限性被充分暴露出來。這一現象其實存在很大的安全隱患。過去幾年，船舶尾軸承高溫事故頻發(fā)，同環(huán)保潤滑油的使用有很大的關系。對此，業(yè)界應引起重視。

　　當前越來越多船舶使用環(huán)保潤滑油，這與美國環(huán)保署VGP 2013于2013年12月19日強制生效有關。根據要求，要求所有進入美國水域的船舶在其油水界面使用環(huán)保潤滑油，除非技術上不可行。環(huán)保潤滑油系指滿足“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包括那些通過以下認證并獲得標識的油品：

　　German Blue Angel（藍天使）
　　European Eco-label（歐洲之花）
　　Nordic Swan（北歐天鵝）
　　the Swedish Standards SS 155434 and 155470（瑞典標準）
　　Convention for the Protection of the Marine Environment of the North-East Atlantic(OSPAR) requirements(《東北大西洋海洋環(huán)境保護公約》(OSPAR)要求)，and EPA’s Design for the Environment(DfE)(EPA的環(huán)境設計項目)

　　環(huán)保潤滑油的單方面強制推出，使得越來越多的船舶使用環(huán)保油，但讓很多人沒有想到的是，船舶尾軸高溫情況也愈演愈烈，一時間讓船廠、船東、設計院甚至是滑油商措手不及，主要體現在以下幾個方面：

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

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

　　三是在該問題出現的前期，軸系設計和計算也未能充分考慮到環(huán)保潤滑油性能以及單支撐船舶軸系校中工藝敏感性問題。總的來說就是老辦法遇到了新問題。目前，采用環(huán)保潤滑油的單支撐船舶已被納入軸系校中敏感船型。

　　從統(tǒng)計數據來看，造成尾軸高溫事故頻發(fā)的主要原因可歸納如下：

　　無艉管前軸承設置，導致尾軸承負荷整體增大，同時對于施工工藝精度要求增高，造成軸-軸承之間相對轉角過大；軸瓦受力不均；形成較大的邊緣負荷；軸瓦較難形成足夠厚度油膜；在邊緣負荷較大的情況下，例如：螺旋槳部分浸沒，全速回轉，全速右滿舵等等，部分環(huán)保潤滑油在極限載荷情況下，抗剪切溫度性差，從而相對礦物油更難形成足夠厚度油膜，Z終導致艉管高溫。

　　對此，中國船級社（CCS）專門編寫了《美國環(huán)保署環(huán)保潤滑油要求實施檢驗指南》，其中就單支撐船舶軸系校中設計、計算、安裝工藝以及操作等方面，提出了具體的要求，取得了不錯的效果。相關要求摘錄如下：

　　(1) 軸系設計與校中計算要求

　　船舶尾軸盡可能采用有尾管前軸承的型式。對于無尾管前軸承的船舶，應在軸系校中計算書中給出適當位置相對于軸系理論線的位移量，便于現場對尾軸的標定和確認。

　　設計階段應盡可能降低船舶尾軸與尾管后軸承的相對傾角。

　　(2) 軸系安裝及校中工藝要求

　　船廠應充分考慮鏜排撓度對尾軸管加工精度的影響。

　　對于無尾管前軸承的船舶，安裝艏密封之前，應按軸系校中計算書的要求，對尾軸在艏密封處進行標定，并記錄原始測量值。艏密封的安裝應不影響該數值的復測。

　　對于無尾管前軸承的船舶，應盡量避免隨意調整中間軸承和主機高度。若軸承負荷偏差較大，需微調中間軸承高度時，在確保軸承負荷滿足軸系計算書要求的同時，還應確保上述標定位置高度不高于原始測量值。

　　(3) 船舶試航

　　在開展操舵試驗、全回轉試驗等之前，船舶軸系應在低轉速、小舵角的情況下充分磨合；

　　船舶試航期間，包括實施磨合程序期間，船廠應每隔5分鐘，記錄包括主機曲軸Z后三道軸承在內的所有軸承溫度、主機轉速及舵角等數據。

　　(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，應避免螺旋槳高速運轉。

　　遭遇惡劣天氣時，應保證船舶足夠的壓載狀態(tài)，以避免螺旋槳飛車。

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

　　(5) 其他

　　優(yōu)化尾管內滑油的泄放和取樣，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程中，尾管中滑油的殘留。另一方面，可以通過尾管滑油的泄放口，對尾管滑油進行取樣，從而有利于船員定期對尾管滑油取樣分析。

　　當軸系校中計算書中熱態(tài)尾軸承比壓超過0.6N/mm²或相對傾角超過0.2×10^-3rad時，應視為目標船密切關注尾軸溫度。

　　另外，需要大家注意的是，船東船廠可視情況考慮采用認可型的空氣密封加礦物油的方式，從而有效規(guī)避美國環(huán)保署環(huán)保潤滑油的要求。盡管如此，仍然建議在設計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，同年加入CCS江蘇分社，從事船舶建造檢驗工作?，F任CCS駐南通中遠川崎船廠項目經理，國內首艘20000TEU集裝箱船項目經理，CCS軸系專家組成員之一。在國內核心期刊、論壇上發(fā)表論文共計20余篇。2017年被授予江蘇省“青春建功十三五有為青年”榮譽稱號。

來源：“中國船檢”