忽視船舶軸系校中敏感性隱患巨大

中國船級社江蘇分社驗(yàn)船師　楊世知

前不久在一次船舶檢驗(yàn)工作中，我們發(fā)現(xiàn)，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(xiàn)象其實(shí)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(guān)系。對此，業(yè)界應(yīng)引起重視。

當(dāng)前越來越多船舶使用環(huán)保潤滑油，這與美國環(huán)保署VGP2013于2013年12月19日強(qiáng)制生效有關(guān)。根據(jù)要求，要求所有進(jìn)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(shù)上不可行。環(huán)保潤滑油系指滿足“可生物降解”和“最低限度毒性”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(rèn)證并獲得標(biāo)識的油品：

German Blue Angel（藍(lán)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(biāo)準(zhǔn)）

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(hù)公約》（OSPAR）要求），and

EPA’s Design for the Environment (DfE) （EPA的環(huán)境設(shè)計(jì)項(xiàng)目）

環(huán)保潤滑油的單方面強(qiáng)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(shí)間讓船廠、船東、設(shè)計(jì)院甚至是滑油商措手不及，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是部分環(huán)保潤滑油（EAL）的技術(shù)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(xiàn)的前期，軸系設(shè)計(jì)和計(jì)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(jì)數(shù)據(jù)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(shè)置，導(dǎo)致尾軸承負(fù)荷整體增大，同時(shí)對于施工工藝精度要求增高，造成軸-軸承之間相對轉(zhuǎn)角過大；軸瓦受力不均；形成較大的邊緣負(fù)荷；軸瓦較難形成足夠厚度油膜；在邊緣負(fù)荷較大的情況下，例如：螺旋槳部分浸沒，全速回轉(zhuǎn)，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，最終導(dǎo)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(shí)施檢驗(yàn)指南》，其中就單支撐船舶軸系校中設(shè)計(jì)、計(jì)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(guān)要求摘錄如下：

（1） 軸系設(shè)計(jì)與校中計(jì)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(yīng)在軸系校中計(jì)算書中給出適當(dāng)位置相對于軸系理論線的位移量，便于現(xiàn)場對尾軸的標(biāo)定和確認(rèn)。

設(shè)計(jì)階段應(yīng)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(yīng)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(yīng)按軸系校中計(jì)算書的要求，對尾軸在艏密封處進(jìn)行標(biāo)定，并記錄原始測量值。艏密封的安裝應(yīng)不影響該數(shù)值的復(fù)測。

對于無尾管前軸承的船舶，應(yīng)盡量避免隨意調(diào)整中間軸承和主機(jī)高度。若軸承負(fù)荷偏差較大，需微調(diào)中間軸承高度時(shí)，在確保軸承負(fù)荷滿足軸系計(jì)算書要求的同時(shí)，還應(yīng)確保上述標(biāo)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(yàn)、全回轉(zhuǎn)試驗(yàn)等之前，船舶軸系應(yīng)在低轉(zhuǎn)速、小舵角的情況下充分磨合；

船舶試航期間，包括實(shí)施磨合程序期間，船廠應(yīng)每隔5分鐘，記錄包括主機(jī)曲軸最后三道軸承在內(nèi)的所有軸承溫度、主機(jī)轉(zhuǎn)速及舵角等數(shù)據(jù)。

（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(shí)，應(yīng)避免螺旋槳高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

遭遇惡劣天氣時(shí)，應(yīng)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(yīng)避免淺吃水操滿舵的情況，同時(shí)應(yīng)密切監(jiān)視軸承溫度的變化。

（5） 其他

優(yōu)化尾管內(nèi)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(jìn)行取樣，從而有利于船員定期對尾管滑油取樣分析。

當(dāng)軸系校中計(jì)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(shí)，應(yīng)視為目標(biāo)船密切關(guān)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(rèn)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(shè)計(jì)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。