船舶艉軸油潤(rùn)滑密封裝置防漁網(wǎng)的探討黎家齊,楊敬東(重慶海運(yùn)有限責(zé)任公司,重慶400024):從海船艉軸油潤(rùn)滑密封裝置防漁網(wǎng)的問(wèn)題著手,提出解決問(wèn)題的具體方法,介紹了新型船舶艉軸防漁網(wǎng)油潤(rùn)滑密封裝置的實(shí)船使用情況等。
艉軸密封裝置防漁網(wǎng)海船楊敬東( 1970) ,男,重慶人,工程師,現(xiàn)任重慶市海運(yùn)有限責(zé)任公司船技部經(jīng)理,主管公司機(jī)務(wù)工作。
1序言船舶艉軸密封裝置,是船舶主推進(jìn)系統(tǒng)的主要關(guān)鍵設(shè)備之一,而對(duì)于使用油潤(rùn)滑艉軸密封的船舶,因在航行中艉軸被漁網(wǎng)纏繞,導(dǎo)致漏油是經(jīng)常發(fā)生的,輕則立即安排塢修,重則因油污染而受到港口國(guó)的巨額罰款,直接經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重,同時(shí)因停船而產(chǎn)生的營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)損失更是不小。長(zhǎng)期以來(lái),該問(wèn)題一直是航運(yùn)界希望解決而沒(méi)有徹底解決的難題,下面就我公司在解決該問(wèn)題方面的經(jīng)驗(yàn)及看法與同行探討,希望能對(duì)解決該難題有所幫助。
除水潤(rùn)滑艉軸軸承外,所有的油潤(rùn)滑艉軸后軸承均須設(shè)密封裝置,密封裝置主要有兩種形式,一種是徑向密封,如/ J0型骨架式密封裝置和德國(guó)/辛潑萊克斯0型密封另外就是端面密封,如瑞典的/塞德瓦0型密封和英國(guó)深海公司的/ 80型密封。而目前使用較多的是辛潑萊克斯型和塞德瓦型(特別是大、中型海船)。我公司共有6艘船舶,全部由德國(guó)建造,長(zhǎng)期航行于上海)))日本,上海)))韓國(guó)大連)))日本,大連)))韓國(guó)等航線。
其中萬(wàn)噸級(jí)船舶兩艘,采用的是瑞典塞德瓦型密封 5 000噸級(jí)船舶4艘,采用的是德國(guó)辛潑萊克斯型密封,所有產(chǎn)品均為國(guó)外原廠生產(chǎn)。
就正常使用來(lái)講,辛潑萊克斯密封效果是很不錯(cuò)的,其密封性能和使用壽命尚能滿足船舶長(zhǎng)期運(yùn)行使用的需要。而我們使用的塞德瓦密封效果就較差一些,從裝船開始到現(xiàn)在,一直存在著海水倒灌,導(dǎo)致潤(rùn)滑油乳化變質(zhì),嚴(yán)重時(shí),高出水面10m以上的油柜都溢出油來(lái),這種情況的發(fā)生,估計(jì)與該型密封的磨擦副配對(duì)方式和結(jié)構(gòu)有關(guān),廠家公布的其產(chǎn)品的油泄漏量就為: 1 3L/ d.
由于我國(guó)特殊的海洋環(huán)境,使得艉軸密封裝置很容易被漁網(wǎng)纏繞而導(dǎo)致?lián)p壞, /辛潑萊克斯0型密封和/塞德瓦0型密封也無(wú)一幸免。2001年我公司就有4船次, 2002年也有4船次因艉軸被漁網(wǎng)纏繞導(dǎo)致密封損壞而上塢修理,上塢修理也只能是更換備件,而國(guó)外進(jìn)口件的價(jià)格又相當(dāng)昂貴,大約是同類國(guó)產(chǎn)化件的8倍左右。為了解決這個(gè)難題,從降低成本方面著手,我們初期的打算只是在國(guó)內(nèi)尋找廠家搞國(guó)產(chǎn)化備件,以降低成本。以塞德瓦型密封為例,用國(guó)產(chǎn)化備件替代進(jìn)口,雖然可以節(jié)約5 6萬(wàn)元/套,但節(jié)約的費(fèi)用在損失中只占一小部分,為此公司用于船舶艉軸密封維修的費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)損失壓力仍然很大。
而就漁網(wǎng)纏繞損壞密封的問(wèn)題,我們通過(guò)對(duì)以上兩種產(chǎn)品作了深入的技術(shù)分析與研究,結(jié)果認(rèn)為中國(guó)修船只有從改變密封裝置本身的結(jié)構(gòu)上想辦法,才有可能徹底解決此問(wèn)題,以下是我們對(duì)辛潑萊克斯和塞德瓦型密封結(jié)構(gòu)所作的技術(shù)分析。
辛潑萊克斯型密封該型產(chǎn)品屬內(nèi)置式徑向密封,為了防止纏繞,其殼體外部都設(shè)置防網(wǎng)罩。防網(wǎng)罩一端與后軸承座焊接,與螺旋槳的一端留有間隙。防網(wǎng)罩對(duì)于防止大面積的漁網(wǎng)纏繞艉軸確實(shí)是起到較好的保護(hù)作用,但對(duì)一般漁線通過(guò)螺旋槳端的間隙纏上艉軸卻無(wú)能為力,而事實(shí)上密封的損壞則恰恰是因這部分漁網(wǎng)纏繞所致。
從辛潑萊克斯型密封的結(jié)構(gòu)可以看出,密封環(huán)是緊緊包住耐磨襯套作相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的,以達(dá)到密封的目的而耐磨襯套與密封壓蓋間留有間隙,并且由于必須考慮軸承磨損的下沉量,此間隙還不能太小。漁網(wǎng)對(duì)密封的破壞,實(shí)際上是漁線纏上耐磨襯套并通過(guò)耐磨襯套與密封壓蓋間的間隙不斷向里擠進(jìn),將密封環(huán)唇口頂開,導(dǎo)致密封失效,從而產(chǎn)生漏油。
塞德瓦型密封該型產(chǎn)品屬外置式端面密封,靜環(huán)通過(guò)彈簧的壓力與動(dòng)環(huán)緊密貼合,其密封面是完全暴露在外,雖然其殼體外部也設(shè)置有防網(wǎng)罩,但與辛潑萊克斯型密封相比,它初期裝上或被漁網(wǎng)纏繞后損壞的幾率更大些,理由有二:第一,塞德瓦型密封采用的是合金鑄鐵與巴氏合金(磨擦副)配對(duì)的方式,它安裝后必須要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間磨合才能達(dá)到較好的密封,所以這種產(chǎn)品初期的油泄漏量和海水進(jìn)入艉管的量較大,這時(shí)的密封是最脆弱的時(shí)期,一旦有沙水或小的顆粒物進(jìn)入,極易造成密封損壞。第二,塞德瓦型密封防網(wǎng)罩的設(shè)置,反而使?jié)O網(wǎng)、漁線或顆粒物在罩殼內(nèi)大量結(jié)存,直接破壞密封面如果將防網(wǎng)罩去掉,漁網(wǎng)將直接纏繞密封面,而一旦纏上漁網(wǎng),將出現(xiàn)兩種結(jié)果:一種是大量的漁網(wǎng)在螺旋槳強(qiáng)大動(dòng)力的絞動(dòng)下,將擠壓彈簧使靜環(huán)前移,從而使?jié)O網(wǎng)、漁線很快進(jìn)入動(dòng)、靜環(huán)間將密封破壞,導(dǎo)致密封失效,從而產(chǎn)生漏油另一種結(jié)果是大量的漁網(wǎng)將靜環(huán)纏死,使其不能軸向移動(dòng)而失去軸向自動(dòng)補(bǔ)償功能,一旦摩擦面磨損到一定程度則必然漏油。
從以上分析可知,上述兩種密封形式對(duì)有效防止?jié)O網(wǎng)、漁線纏繞的能力都十分有限,甚至在某種情況下根本就是無(wú)能為力。為了解決這個(gè)問(wèn)題,密封生產(chǎn)廠家和多數(shù)船東采取的是在密封裝置外的防護(hù)罩上焊接割網(wǎng)刀的辦法,這對(duì)于少量網(wǎng)線還有一定的作用,對(duì)于量大的網(wǎng)線則是無(wú)可奈何。我公司也曾在一艘安裝有塞德瓦型密封裝置的船上焊接了割網(wǎng)刀,但纏上漁網(wǎng)后仍出現(xiàn)嚴(yán)重漏油,上塢時(shí)發(fā)現(xiàn)整個(gè)裝置被漁網(wǎng)纏滿了,割網(wǎng)刀已被擠彎(據(jù)船廠介紹,他們經(jīng)常遇到這種情況) ,說(shuō)明割網(wǎng)刀根本就沒(méi)起到作用。
在目前的環(huán)境下,船舶艉軸要想不被漁網(wǎng)纏繞是不可能辦到的,我們認(rèn)為要解決問(wèn)題的關(guān)鍵是:即使是艉軸被漁網(wǎng)纏繞,只要不讓漁網(wǎng)進(jìn)入主密封面,難題也就迎刃而解了。通過(guò)調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn)四川明達(dá)船用密封有限公司研制的/ CWS型船舶艉中國(guó)修船軸油潤(rùn)滑密封裝置0的結(jié)構(gòu)與我們的想法有共性,便開始了針對(duì)我公司船型艉軸油潤(rùn)滑密封裝置防漁網(wǎng)纏繞課題與該公司的合作,并提出三點(diǎn)要求: 1對(duì)船舶原裝的進(jìn)口產(chǎn)品進(jìn)行直接(整體)替換,而不能對(duì)艉軸密封裝置的接口尺寸和油潤(rùn)滑系統(tǒng)及管路等作任何改動(dòng)。o將防漁網(wǎng)纏繞功能與艉軸密封作一體化(集裝式)設(shè)計(jì),保證現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)便。?
裝船之前在工廠按船舶的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工況作臺(tái)架模擬試驗(yàn),并由船東、CCS驗(yàn)船師現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。
2船舶艉軸防漁網(wǎng)油潤(rùn)滑密封裝置船舶艉軸防漁網(wǎng)油潤(rùn)滑密封裝置是四川明達(dá)公司在原/ CWS型船舶油潤(rùn)滑艉軸密封裝置0產(chǎn)品的基礎(chǔ)上主要針對(duì)海船所進(jìn)行的二次開發(fā),為全內(nèi)置、集裝式端面密封產(chǎn)品,它采用艉軸防漁網(wǎng)纏繞與密封一體化結(jié)構(gòu)的形式(詳見圖3)。已申請(qǐng)國(guó)家專利,還被國(guó)家經(jīng)貿(mào)委認(rèn)定為/ 2002年度國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品0.
船舶艉軸防漁網(wǎng)油潤(rùn)滑密封裝置最突出的特點(diǎn)是:由帶自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的迷宮方式防漁網(wǎng)纏繞裝置和全內(nèi)置油潤(rùn)滑(端面)密封兩大部分組成,并結(jié)合成完整的一體化結(jié)構(gòu),使得產(chǎn)品的適應(yīng)性(對(duì)基本軸徑的適應(yīng)范圍) ,可靠性(連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)使用小時(shí)) ,環(huán)保性(漏油率)等與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比有了相當(dāng)?shù)奶岣撸摦a(chǎn)品的性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下。
性能參數(shù)適應(yīng)軸徑范圍200 500mm適應(yīng)最大線速度10m/ s運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)端面泄漏不可見適應(yīng)船舶最大吃水深度20m適應(yīng)最高工作溫度100 e.
2. 2帶自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的迷宮式防漁網(wǎng)纏繞裝置這一道密封是專為防漁網(wǎng)纏繞而設(shè)置的,它主要由防漁網(wǎng)動(dòng)環(huán)和軸向彈簧補(bǔ)償壓力機(jī)構(gòu)組成,其密封面為高硬度特殊材料制造,即使網(wǎng)線纏上,該面也可以與之抗磨而不致破壞。另外漁網(wǎng)要到達(dá)該面,必須由后壓蓋與防漁網(wǎng)動(dòng)環(huán)間的間隙軸向進(jìn)入,而防漁網(wǎng)動(dòng)環(huán)又在補(bǔ)償彈簧的壓力下與靜環(huán)緊密貼合,動(dòng)環(huán)外圓又無(wú)臺(tái)階,即使是大量漁網(wǎng)纏上也不致產(chǎn)生軸向力使動(dòng)環(huán)后移,纏得越緊,動(dòng)環(huán)越不會(huì)竄動(dòng),此時(shí)雖然動(dòng)環(huán)失去了軸向自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ?,但由于此道密封只是為防漁網(wǎng)而設(shè)的,沒(méi)有補(bǔ)償時(shí)卻可以使密封面磨到最佳間隙,只允許水通過(guò)(水由內(nèi)置主密封來(lái)密封)而其他雜質(zhì)和漁網(wǎng)則不能通過(guò),從而達(dá)到防漁網(wǎng)的效果。
2. 3全內(nèi)置油潤(rùn)滑(端面)密封這一道是主密封,它完全置于堅(jiān)硬的密封罩殼內(nèi),主要起封油和封水的作用,由于該面不直接與外界接觸,并采用反向驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu),大大提高了適應(yīng)密封軸向補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)定性和密封本身的可靠性,加之靜環(huán)采用特殊高分子復(fù)合材料,可始終保證運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中密封端面的/零泄漏0狀態(tài)。
從最壞的情況考慮,如果網(wǎng)線要到達(dá)內(nèi)置的主密封面,必須是先經(jīng)過(guò)壓蓋與第一道密封的間隙,然后破壞該道密封面進(jìn)入裝置內(nèi),再經(jīng)過(guò)動(dòng)環(huán)定位套與靜環(huán)間的間隙才能最終到達(dá)主密封面下部,網(wǎng)線經(jīng)過(guò)該迷宮已大大減緩了進(jìn)入的量,即使發(fā)生網(wǎng)線纏繞軸套也不致于象辛潑萊克斯型密封那樣會(huì)直接破壞主密封面,從而達(dá)到有效防止?jié)O網(wǎng)纏繞的效果。
3船舶艉軸防漁網(wǎng)油潤(rùn)滑密封裝置實(shí)船使用2002年5月中旬,我公司會(huì)同CCS驗(yàn)船師對(duì)四川明達(dá)船用密封裝置廠生產(chǎn)的/ CWS ( B) HF D434型船舶艉軸防漁網(wǎng)油潤(rùn)滑密封裝置0產(chǎn)品進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。驗(yàn)收項(xiàng)目包括:( 1)產(chǎn)品制造材質(zhì)及材料機(jī)械性能測(cè)試報(bào)告。
( 2)按CCS認(rèn)可的/船舶艉軸防漁網(wǎng)油潤(rùn)滑密封裝置0產(chǎn)品型式(出廠)試驗(yàn)大綱要求,將產(chǎn)品上試驗(yàn)臺(tái)架分項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn): 1靜壓試驗(yàn):系統(tǒng)油壓0. 15 MPa,時(shí)間15 min,盤車,油壓無(wú)變化,密封端面潤(rùn)滑油泄漏為/不可見0.o運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)(密封裝置外罩水套) :系統(tǒng)油壓0. 08 0. 10 MPa,黎家齊,楊敬東船舶艉軸油潤(rùn)滑密封裝置防漁網(wǎng)的探討100 h (其間有不低于10次的換向) ,并作詳細(xì)記錄。
( 3)以上試驗(yàn)完畢后,分別對(duì)潤(rùn)滑油油質(zhì)、消耗、水質(zhì)進(jìn)行檢查,是否出現(xiàn)油、水相互污染將拆卸下的產(chǎn)品解體,對(duì)防漁網(wǎng)動(dòng)、靜環(huán),主摩擦副組件作磨損情況檢測(cè),均符合/大綱0要求。
2002年5月底,在天津新港船廠,我公司利用一艘船舶塢檢修理的機(jī)會(huì),將/ CWS ( B) HF D434型船舶艉軸防漁網(wǎng)油潤(rùn)滑密封裝置0對(duì)原/塞德瓦0型密封進(jìn)行了直接替換,并一次安裝成功。
在船舶投入營(yíng)運(yùn)的過(guò)程中,我們每個(gè)月都安排對(duì)軸系潤(rùn)滑油作取樣化驗(yàn),從化驗(yàn)的結(jié)果看,潤(rùn)滑油的各項(xiàng)理化指標(biāo)都反映正常而且每個(gè)月潤(rùn)滑油的消耗基本沒(méi)有,輪機(jī)管理人員對(duì)此反映很好。
該輪在連續(xù)運(yùn)行4 000 h后,于2003年2月14日,在天津新港船廠,我們結(jié)合上塢檢修/可調(diào)螺距槳0的機(jī)會(huì),會(huì)同一直關(guān)注此事的中國(guó)船東互保協(xié)會(huì)的有關(guān)人員,對(duì)/ CWS ( B) HFD434型船舶艉軸防漁網(wǎng)油潤(rùn)滑密封裝置0進(jìn)行了實(shí)際使用檢查,其結(jié)果如下: 1密封裝置受漁網(wǎng)纏繞嚴(yán)重,密封裝置外殼體后端壓蓋面沿圓周方向被漁網(wǎng)磨損約5mm厚。o剔除纏繞的漁網(wǎng)后,無(wú)任何一點(diǎn)潤(rùn)滑油滲出,密封本身完好無(wú)損。?拆卸密封裝置后,艉軸艉管內(nèi)潤(rùn)滑油油質(zhì)正常,未有乳化及其它任何變質(zhì)現(xiàn)象。
針對(duì)以上檢查結(jié)果, 2003年2月18日,我們將未作任何維護(hù)的密封裝置安裝還原后,船舶出廠再次繼續(xù)投入營(yíng)運(yùn)。
綜上所述,根據(jù)我們和船廠長(zhǎng)期接觸船舶艉軸密封被漁網(wǎng)纏繞損壞的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,如果該輪仍舊是安裝的/塞德瓦0或/辛潑萊克斯0型密封,而遭受如此嚴(yán)重的漁網(wǎng)纏繞,密封肯定是損壞無(wú)疑。
我公司首次采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備替代進(jìn)口產(chǎn)品,從技術(shù)的可行性論證,到產(chǎn)品的實(shí)際裝船使用,前后經(jīng)歷了兩年的時(shí)間,就目前使用的情況看,產(chǎn)品改型及使用是成功的,它帶來(lái)的不僅是維修費(fèi)用的大幅度下降,而且在保證船舶正常營(yíng)運(yùn),節(jié)約艉軸潤(rùn)滑油消耗和環(huán)境保護(hù)等方面都將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。下一步,我公司將結(jié)合船舶塢修,逐一更換所有船舶的艉軸密封裝置。
簡(jiǎn)訊北船重工)))海西灣基地日新月異青島北海船舶重工有限責(zé)任公司海西灣造修船基地迎來(lái)了一個(gè)繁忙的春天。
根據(jù)/按期搬廠、按期投產(chǎn)0的原則,目前基地建設(shè)中心是加快修船區(qū)建設(shè)。東碼頭工程現(xiàn)已進(jìn)入收尾階段,后續(xù)工作正在展開。北碼頭沉箱已全部安裝完畢,正在預(yù)制胸墻。西碼頭水下工程已結(jié)束,胸墻預(yù)制正在抓緊施工。兩座大型修船塢的圍堰工程,由北堵口和東、南、西三面圍堰組成,總長(zhǎng)1 600 m.
北堵口圍堰沉箱已就位大半,堵口合龍于4月中旬結(jié)束。
廣大職工矚目的修船廠房建設(shè)正在全面推進(jìn)。首當(dāng)其沖的地基處理工程,由6臺(tái)打夯機(jī)晝夜施工。修船辦公樓的地基業(yè)已展開。修船分廠廠房建設(shè)投標(biāo)工作已基本結(jié)束,工程5月份開工后,用3至4個(gè)月時(shí)間建成。浮船塢(泰山號(hào))移位工程,水工設(shè)計(jì)已完成,已進(jìn)入招標(biāo)階段。目前,各項(xiàng)工程質(zhì)量和進(jìn)度均達(dá)到有效的控制,并在合同要求的工期內(nèi)基本完成。
為了加快新廠建設(shè)速度,分部全體人員實(shí)行周六工作制度,各部門負(fù)責(zé)人每周星期日上午參加工作例會(huì),總結(jié)上周工作,安排下周工作。他們克服了在外作業(yè)條件艱苦和生活不便等各種困難,全身心地投入到工作中,為企業(yè)的大發(fā)展做出了無(wú)私的奉獻(xiàn)。
作者:佚名 來(lái)源:中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng)