某轮主机曲轴损伤实例

丁益群 李治国

摘  要：简要介绍某轮主机曲轴在修理过程中发生轴颈烧毁事故的过程、原因及其修复过程，盼能给业内同仁在修理同类型的主机时，提供一定的帮助。

关键词：主机；轴颈；拉痕；轴瓦；加厚瓦

主机是船舶最关键的设备，也是十分精密的设备，在平时的使用管理中，特别是在大修时，务必谨慎小心，稍有不慎，极易造成严重的后果。

1 损伤经过

某工程船舶，双套主推进系统，主机使用的是MAN B&W 7L 32/40型柴油机，额定转速750 rpm，额定功率3 360 kW，总运行时间约为40 000 h，距上次大修的运行时间约为10 000 h，已到说明书规定的大修间隔周期，遂决定进厂大修。

修理中发现，左主机5#缸连杆大端轴颈上有一道深、宽均约为1 mm的拉痕（如图1所示）。装复前，维修人员用细砂纸、油石将拉痕的凸起及尖锐部位稍打磨光滑后，用帆布条反复抛光（如图2所示），并对该轴颈进行了着色探伤，未发现异常，将各部件装复后，起动主机试车。

图1 原左主机5#缸轴颈上拉痕

图2 原左主机5#缸轴颈打磨后的照片

8：15，起动主机后约10 min，因齿轮箱滑油备用泵的原因，导致主机意外停车。约8：45，再次起动主机，按主机说明书的规定进行磨合，其间未发现异常。约10：30，出现“左主机溅油温度偏差大”报警，8 s后复位（如图3所示），查看报警，发现左主机5#缸溅油温度比其他缸高约1.5℃，相关人员即组织检查，在检查的过程中，约1.5 min后，出现“左主机溅油温度偏差大停车”报警，左主机自动停车（如图4所示）。

图3 “左主机溅油温度偏差大”报警

图4 “左主机溅油温度偏差大停车”报警

打开左主机道门，观察到左主机5#缸连杆大端轴承白合金大量烧融脱落，拆检发现5#缸连杆大端轴承白合金基本全部烧融脱落（如图5所示），5#缸连杆大端轴颈损伤（如图6所示），进一步检查发现该轴颈损伤处裂纹明显，经磁力探伤发现裂纹较深，估计至少有2 cm以上，且该曲轴的2#缸至6#缸有稍微的弯曲变形，已失去修理价值，更换该主机曲轴已势在必行。所幸经检查，主轴承孔座及机架未发现变形。

图5 5#缸轴承及连杆下端损伤情况

图6 5#缸连杆大端轴颈损伤情况

2 事故原因

直接原因为5#缸拉痕处的修理不严谨不规范，该处修理面积过大，宽度达约15 mm（如图2所示）（整个轴瓦的宽度为125 mm），修理后虽经帆布条反复抛光，但光洁度、平面度与原来相差较大，该处的油膜无法正常形成，进一步影响该道轴颈油膜的正常形成。对于这一点，船厂、船方、保险公司均无异议，直接证据为主管轮机员提供的现场照片（如图2所示）。

间接原因有很多，主要有：一是船舶轮机长、主管轮机员经验不足，虽发现该轴颈的修理不规范，但也没有正式提出不同的意见。二是船厂、船方在试车的过程中疏忽大意，没有密切关注有问题的重点部位情况，后续调查发现，在该主机稍加负荷5 min后，该缸的溅油温度就比其他缸明显偏高，显示当时即有异常出现。三是该主机的磨合过程不顺畅，中途发生过其他原因的意外停车。四是在第一次出现报警后没有及时停车检查，导致损伤进一步加剧。

3 修理方案选择

3.1  曲轴购置

咨询设备原厂商，其价格较高，主要是供货时间长达半年以上，船东无法承受这么长时间的船舶停用。因该主机在全世界很多地方，包括国内也有数家柴油机厂家在生产制造，故该主机曲轴的胚胎件并不缺乏，加工时间也不会太久。经多方联系确定，最终选择了从韩国的一家柴油机生产制造商进口了一根新的曲轴，一个月后即可到货。价格方面，船厂、船方、保险公司均可接受。

3.2 修理方案

一是整体车间修复。将该主机整体吊出至车间，进行曲轴更换，修理质量有保证，时间也更快。缺点为该主机外形尺寸较大，无法从原机舱开孔处吊进，需在机舱的左侧靠近主机位置船体上重新开一至少宽5 m、高4 m的开口，且吊进、吊出主机均需在坞内进行。二是现场装配修复。在现场吊起机架上部分，安装曲轴，装复各部件。比较这2种方案，第一种方案需进坞2次，每次至少5天，附加的修理费用多了不少，对船舶的损伤也较大（船体的开孔比较大），但主机的修理质量较有保障，船厂较倾向该方案。第二种方案的附加修理费用少，但在现场装配，修理质量稍差，修理时间也会相应增加3～5天，保险公司则强烈要求选用该方案。船东综合考虑各因素，选择了对船舶损伤更小的无须在船体上开孔的第二种方案（机舱的原开口正好可以吊进曲轴），另一个主要因素是本船为工程船舶，设备很多，船舶上的电缆排架到处都是，想在左主机周围开一个宽5 m、高4 m的通道，要移动上百根的设备电缆，工程进一步扩大，修理时间只会更久。

4 修理重点及难点

4.1 清洁

发生事故时，大量白合金掉落到系统滑油中，随滑油到达所有能到达的地方，这些白合金需彻底清除干净。所有运动部件、所有内部油道，均需吹通、清洗干净。该主机增压器用的也是系统滑油，故增压器也需拆检，更换轴承。装复后，至少再兜油48 h。

4.2起重

新曲軸进机舱，线路一定要提前规划好，空间上要留有余量。曲轴吊运时，要和放置曲轴的底座一起吊运，防止曲轴在吊运过程中发生弯曲、损伤。主机上机架起升时，各起重点要焊牢，焊好后要做探伤，起重点要尽量多，起重用的葫芦要检验合格方可使用。

4.3 装配

要严格按照说明书的要求装配，说明书没有相关要求的，要先做好计划，按计划装复各部件。装复前，各部件的参数测量要仔细认真，特别是新曲轴、各其他运动件的装配公差，一定要符合说明书的要求。装复时，因很多部件均较重，更应小心谨慎，慢置轻放。和齿轮箱对中完成后，主机不管是使用刚性底座还是环氧底座，其相关准备工作需尽早准备，这部分的工程，是比较耗费时间的。

4.4 试验

需按照说明书的要求，制定试验大纲，并按照大纲要求，按计划实施，切不可想到哪里，试到哪里。特别是试验前，主推进系统的其他附件，如齿轮箱、推进器、调速器、燃油滑油淡水等系统要检查到位，不能因为这些部件的问题，导致磨合过程中断。试验时，要安排人员勤查勤测各参数，听声音、看排气、测震动，密切关注主机的状况，有异常要早作决断。试验前后，各重要参数都要复核。

4.5 沟通

主机更换曲轴，不是一件很容易完成的事。故在修理的过程中，一定会碰到一些意料不到的事，船东、船方、船厂、设备商、船检、保险公司，要保持密切沟通，围绕尽早把主机修好的一致目标，团结协作，再难的活干起来也是很快的。

从本轮的修理过程、修理结果回顾，选择非原厂曲轴及第二种修理方案，是比较正确的选择。对船舶的损伤较小，修理时间也控制得较好（比计划提前完成），修理后，运行已超过10 000 h，没有任何质量问题。因为照顾到了保险公司的要求，所以后续的理赔也较为顺畅。最近，该主机再一次进行了大修，各部件均没有发现异常。

5 结束语

曲轴，是主机最重要的部件，任何对曲轴的修理，都要小心谨慎，严格规范。磨轴一定要请有相关资质的单位，规范进行。该规范处理的要规范处理，该用加厚瓦的用加厚瓦，不能图方便、贪便宜，最终酿成大错，对主机、船舶都是伤筋动骨的影响。

试车，是主机修理中最容易出现意外的时刻，也是一样要小心谨慎，严格规范。该派人盯紧的一定要盯紧，该早作决定的一定要果断，特别是试车前的准备一定要到位，不能因为主机其他附属系统的问题导致试车断断续续，影响主机的正常磨合。