陳 銳
(中交廣州航道局有限公司,廣東 廣州 510288)
如果艉軸本身的鍛造質(zhì)量不符合相關(guān)標準和要求,就會增加艉軸出現(xiàn)腐蝕的可能性。艉軸自身的鍛造質(zhì)量有問題是影響艉軸腐蝕概率的最基礎(chǔ)因素。
合理有效的維修保養(yǎng)工作是保證船舶艉軸使用壽命以及使用質(zhì)量的關(guān)鍵,為了確保船舶使用壽命,相關(guān)工作人員必須制定準確并科學合理的艉軸維修保養(yǎng)制度,才能夠保證對艉軸的使用狀態(tài)和情況進行準確檢查和維修,才能夠盡量降低艉軸出現(xiàn)腐蝕的可能性。但是在當前船舶管理過程中,相關(guān)工作人員對艉軸的保養(yǎng)維護工作假如不夠重視,很容易導致艉軸出現(xiàn)腐蝕問題。因為不能開展有效的維護保養(yǎng)工作,就不能及時發(fā)現(xiàn)艉軸中出現(xiàn)的較小腐蝕問題,導致腐蝕問題滯留并不斷擴大,從而影響艉軸自身的使用壽命和運行狀態(tài)。
導致艉軸出現(xiàn)腐蝕的主要原理是因為惡劣的海水環(huán)境對艉軸的影響。為防止艉軸出現(xiàn)腐蝕問題,部分船舶會對艉軸軸桿裸露在海水的部分進行環(huán)氧樹脂保護層包裹,以隔絕軸桿和海水的接觸。如果艉軸軸桿的環(huán)氧樹脂保護層出現(xiàn)損壞,就會導致艉軸軸桿出現(xiàn)腐蝕。
部分挖泥船艉軸后密封裝置采用背靠背的唇口密封結(jié)構(gòu)。其中靠后接觸海水一側(cè)的密封,唇口向船外,稱為沙密封,作用是防止挖泥船施工引起的泥沙或海水從艉軸管后端進內(nèi),和艉軸管內(nèi)連接重力油柜的潤滑油混合;靠前接觸艉軸管潤滑油另一側(cè)的密封,唇口向船內(nèi),稱為油密封,作用是防止艉軸管內(nèi)潤滑油向外泄漏,引起油污染事故。由于沙密封長期和泥沙以及海水接觸,甚至漁網(wǎng)纏繞艉軸,運轉(zhuǎn)環(huán)境惡劣導致?lián)p壞后,結(jié)果沙粒和海水輕易進入艉軸管內(nèi)。就出現(xiàn)兩種情況,潤滑油會出現(xiàn)乳化,或沙粒會隨著潤滑油的流動而轉(zhuǎn)移,都會影響艉軸旋轉(zhuǎn)運動,同時產(chǎn)生艉軸腐蝕。
首先是受力,一般來說,艉軸的作用主要是傳遞主機扭矩,但除了扭力作用之外,同時還會受到螺旋槳重量產(chǎn)生的彎曲力矩,以及螺旋槳不平衡質(zhì)量等,最終使得艉軸出現(xiàn)周期性彎曲力和扭轉(zhuǎn)力,帶來附加動負荷。其次,局部腐蝕作用會導致應(yīng)力集中。為了防止海水腐蝕問題出現(xiàn),艉軸接觸軸承和填料時,應(yīng)鑲嵌龍?zhí)?,由于艉軸前端不安裝銅套,導致艉軸表面裸露問題越來越嚴重。此外,由于海水腐蝕和材料疲勞的相互作用,艉軸內(nèi)部會出現(xiàn)很多細小裂紋問題,長期作用下則產(chǎn)生環(huán)狀徑向裂紋。最后,艉軸間隙越來越大,線偏差招標現(xiàn)象越來越明顯,出現(xiàn)機械磨損。
在選擇艉軸時,必須保證艉軸生產(chǎn)廠家具有船檢資質(zhì),并且要保證鍛造質(zhì)量符合艉軸鍛造標準。同時還要嚴格控制鍛造工藝,保證鍛造工藝符合相關(guān)的規(guī)范標準。這樣才能從源頭上保證艉軸的鍛造質(zhì)量,盡可能降低艉軸出現(xiàn)腐蝕的可能性。
嚴格控制環(huán)氧樹脂保護層的施工工藝質(zhì)量,這是減少艉軸腐蝕可能性的關(guān)鍵階段。另外,在實際日常維護過程中,工作人員還要做好海水潤滑艉軸表面腐蝕裂紋的檢查操作,檢查軸系是否出現(xiàn)脫殼和膨脹,是否有軸承故障引起的艉軸噪聲,艉軸轉(zhuǎn)速是否避開共振區(qū),甚至采用超聲波探傷檢查。
艉軸本身的工作條件比較惡劣,除了容易遭受海水泥沙或漁網(wǎng)影響之外,本身還會出現(xiàn)扭曲,受到一定的彎曲交變應(yīng)力作用,導致艉軸出現(xiàn)故障。主要表現(xiàn)在艉軸的支持軸頸與密封軸頸之間出現(xiàn)間隙不合適、軸線不正和潤滑不良的問題,導致兩者之間出現(xiàn)擦傷、過度磨損、燒傷以及銹蝕問題。銅套的紅套與接縫之間,還會因過盈不足或過大出現(xiàn)松動和裂紋問題。錐形軸段的過度處以及鍵糟處,可能會出現(xiàn)疲勞、振動以及撞擊造成的裂紋。軸頸與軸桿也可能會因為密封性較差而發(fā)生銹蝕問題。因此,必須對艉軸進行保養(yǎng)檢修管理工作,對艉軸各個間隙、軸線狀態(tài)等進行及時檢修和檢測,對超出極限的艉軸要進行及時調(diào)整。最好每隔2 h要檢查艉軸的潤滑與冷卻情況,查看軸是否出現(xiàn)跳動情況,還要對軸封的漏油漏水情況進行檢查,確保螺栓的擰緊狀態(tài)。在對艉軸進行檢修和維護時,需要從以下方面出發(fā)。
對船舶進行檢查時,必須根據(jù)船舶檢查的規(guī)范和要求,每隔一段時間抽艉軸檢查,對軸頸的傷痕和銹蝕情況、銅套密封性以及橢圓度和錐度進行嚴格檢查,還要安排艉軸錐部的裂紋損傷檢查。 (1) 對軸系中心線的彎曲度進行檢驗。軸系中心線一般要保證在直線狀態(tài),但是因為存在一些安裝誤差以及長期運轉(zhuǎn)后,各個軸承可能會出現(xiàn)不同的磨損程度,加上船體變形,可能會導致軸系出現(xiàn)一定程度的形變。一旦軸系中心線出現(xiàn)變形情況,將會對艉軸環(huán)氧樹脂包裹面產(chǎn)生嚴重影響。因此,在安裝艉軸時,必須對主軸以及軸連接法蘭上的偏中值進行準確測量,要獲得科學準確的偏移值和曲折值,這樣才能夠保證中心線彎曲度滿足軸系法蘭校中的安裝要求。 (2) 要對艉軸和柴油機曲軸的軸心線進行同軸度檢查。一般情況下,海洋船舶長時間運行后,軸承磨損、船體及基座形變情況都可能會導致兩端軸出現(xiàn)偏離情況,從而對軸系的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生不利影響,與此同時,還容易引發(fā)艉軸表面的腐蝕性問題。因此,要重視艉軸安裝過程中與柴油機驅(qū)動軸的軸心線同軸度,保證安裝質(zhì)量符合要求,在最大程度上減少軸承磨損,減少艉軸腐蝕的概率。(3) 要對艉軸的彎曲進行檢查。上車床對外軸的徑向跳動量進行檢測時,要對定向跳動量比較大的區(qū)域進行冷壓校正,才能最大限度上降低艉軸的彎曲度。 (4) 對螺旋槳進行檢測。要保證螺旋槳的螺距與安裝要求相符合,同時還要做螺旋槳靜平衡試驗,確保螺旋槳的靜平衡狀態(tài)符合相關(guān)的標準規(guī)范。
在對船舶進行操縱時,要嚴格地根據(jù)操縱規(guī)范進行船舶操縱。特別要禁止在轉(zhuǎn)速禁區(qū)進行持續(xù)運轉(zhuǎn),否則可能軸系出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振現(xiàn)象,會在一定程度上對艉軸產(chǎn)生損壞。
在船舶運行之前進行配載工作時,要保證船舶的平衡配載狀態(tài),這樣才能夠在最大程度上減少船體出現(xiàn)形變情況,對保證船舶運行的安全性有重要意義。
值班人員要密切關(guān)注艉軸管潤滑油重力油柜的油位變化,同時必須每班進行艉軸管潤滑油的放殘檢查,判斷排出的放殘物是否包含海水或沙。盡早發(fā)現(xiàn)艉軸管潤滑油問題然后采取不同的修復方案,避免更加嚴重的艉軸腐蝕或者油污染事故出現(xiàn)。
總而言之,雖然船舶艉軸本身的腐蝕問題是不能避免的,但是對導致船舶艉軸腐蝕的原因以及腐蝕機理進行分析和研究。根據(jù)研究內(nèi)容提出具體有效的船舶艉軸防腐蝕管理措施,提高船機管理水平和質(zhì)量。這就要求相關(guān)部門必須對艉軸鍛造質(zhì)量進行嚴格控制。同時,還要開展科學合理的艉軸維修和檢測制度。這樣才能夠在最大程度上減少船舶艉軸的腐蝕問題,延長船舶的使用壽命,提高船舶的運行安全性。