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一起发电柴油机故障导致船期延误事故的反思

一起发电柴油机故障导致船期延误事故的反思

中远海运能源运输股份有限公司  刘学章

一、前言:

船舶发电机可以说是至关重要设备,而柴油发电机占据其中的绝大部分,其功能的可靠性和安全性,对船舶航行安全提供可靠的保障。由于船龄大、设备老化、维护保养不到位,故障频发,严重影响船舶的航行安全,给船舶管理造成很大的挑战。本文对某公司的船舶一起发电柴油机故障导致船期延误的事故的分析,从而对船舶机电设备(特别船龄较老的),在管理上进行探讨和反思,笔者提出了一些管理上建议,供同仁参考。

二、事故经过:

   某轮船龄13年,安装有3台柴油发电机,型号MAN B&W6L23/30201648日早08002#发电柴油机发生1#缸排温异常报警,值班轮机员大管轮以为是高压油泵齿条卡阻,活络了齿条后判断不是高压油泵的问题,在恢复不了正常的情况下啟动1#发电机替代,停下2#发电机待检修,事后主管轮机员二管轮并未及时去检查有故障的2#发电机,直到2016410日刚接班二管轮(原二管轮离船)啟用2#发电机失败后,检查发现2#发电机1#缸排气凸轮已严重磨损、滚轮被卡死在滚轮座内且滚轮座已经损坏,进一步检查发现1#2#3#缸三个排气凸轮均有异常磨损情况,尤以1#排气凸轮最严重有达2mm的磨损槽且有金属粘连的损伤。船上没有顶升机构及凸轮轴备件,即申请备件待修。

   2016411日晚1700航行途中出现3#发电机2#缸与2#发电机同样的故障。轮机长告知船长并要求申请抛锚处理,1830抛锚后停下3#发电机检查,发现2#缸排气凸轮也发生异常磨损且滚轮座、进气滚轮、滚轮导筒也都损坏。为保证有2台发电机使用以完成航次任务,机务主管指令从2#发电机拆下3#发电机所需的备件,装上3#发电机。轮机部人员工作持续到412日晚2050,完成3#发电机的维修工作后,经过3小时的空载及负荷运行后,停下检查未发现新安装的凸轮及其它部件有异常情况。

   20164131330机务主管、发电机厂家服务工程师和携带部分备件的维修人员也先后到船。他们首先向老轨和二管轮了解情况,并现场进行查看。为了不影响靠泊平台需确保1#3#发电机正常运行,再次对1#3#发电机进行了检查,1620停下3#发电机检查发现1#2#3#4#缸排气凸轮都有轻微拉毛,而2#缸凸轮装上总共运行时间还不足10小时竟然也发现拉毛,进一步检查发现1#2#缸的顶升装置滚轮已损坏。即组织人员修理更换损坏件,用油石打磨拉毛的凸轮。对3#发电机取样目测系统滑油比较脏,安排更换3#发电机系统滑油,清洁油底,更换滑油滤器。完成了3#发电机的再修理工作后,经过2小时的空载及负载运行后停下检查未见异常情况。

2016414日全面检查1#发电机发现1#缸排气凸轮,3#4#缸进气凸轮,5#缸喷油凸轮都有拉毛情况。1#缸排气滚轮导筒损坏,1#缸燃油滚轮、销轴受力面都磨损严重。即组织拆检更换损坏件,1430完成1#发电机的检修,运行检查正常,通知靠泊平台作业,从抛锚到此已延误船期近70个小时了。

机务主管会同副机厂服务工程师对2#副机进行检查,1#缸排气凸轮已严重磨损最大处有2mm的深槽。 2#缸进气凸轮、 3#缸排气凸轮已严重磨损。6#缸排气凸轮轻微磨损。检查气阀传动机构(顶杆、摇臂)及顶升机构。拆检了滚轮及导套机构,1#缸、2#缸、3#缸、6#缸滚轮均已磨损严重,滚轮导筒存油面有不同程度污染,滚轮销轴位移,1#缸、3#缸排气滚轮座导向槽损坏卡死。测量凸轮轴轴承间隙,测量数据详见表1

1:副机凸轮轴轴承间隙测量  数据单位(mm


滑油情况最近一次滑油化验报告是2016316取样,329日出报告,化验报告表明1#3#副机滑油指标超限,主要是滑油不溶物超极限;2#副机滑油化验指标正常。机务主管邮件通知船舶查明原因,超标的滑油更换,并加强滑油净化处理。411#副机滑油换新,曲拐箱检查无异常,3#副机滑油进行净油机净化处理并补加约1/4的新油,更换滑油滤器;此次故障后船员自修时查看滑油情况,感觉油色发黑且粘度稍大,滑油没有继续处理,滑油滤器也未更换。

维修保养情况:经调查原二管轮任职1个多月未检查过凸轮箱。滑油滤器每月10天更换1次,离心滤器除1#副机在轮机长的督促下进行了清洗,其他副机未见拆洗记录。

三、原因分析:

1.主要原因:

凸轮轴轴承磨损严重,凸轮轴轴承间隙测量见表1。出厂数据:0.07-0.15mm修理极限为0.35mm(说明书没有该数据,厂家提供),这样会导致凸轮轴轴线偏移。该副机设计是在滚轮座内开有一从上到下的长键槽。滚轮导筒销一端有键,滚轮销通过定位螺钉固定在导筒上。正常情况下滚轮导筒在键和键槽的作用下只能在滚轮座内上下移动而不能转动,滚轮和导筒是连成一体的,防止滚轮扭转。凸轮轴轴线偏移后使凸轮轴和滚轮销在空间上不平行。凸轮和滚轮端面是紧密贴合的,使得滚轮会产生侧向力,随着轴承磨损凸轮轴和轴承间隙加大,轴和轴承的润滑恶化加剧轴和轴承的磨损。侧向力加大,导致凸轮、滚轮偏磨,销轴磨损,固定螺钉断裂,滚轮销位移,滚轮座导向槽损坏。导向键槽损坏后,滚轮导筒卡死在滚轮座内,最终导致滚轮和凸轮严重损坏。


2其他原因滑油清洁度不好,造成衬套表面拉毛,粘连滚轮致使衬套与销轴之间滚动,销轴磨损直至销轴位移,滚轮座导向槽拉毛损坏卡死。

四、PMS计划内容及检修周期:

2发电柴油机凸轮及凸轮轴PMS计划

五、PMS实际完成情况:

PMS系统有问题,系统内没有出现过表2的工作计划指令,查询不到相关的PMS工作实绩

六、修理安排:

1、订购修理备件安排送船;

2、更换凸轮轴轴承

3、损坏部件更新

4、抽检主轴承,连杆轴承;

5、检查气阀传动机构;

6、视情吊缸检查。

七、预防措施及建议:

1)运行中检查:要保持凸轮轴润滑正常,经常净油、多洗滤器,保持良好滑油质量以减少各部件的磨损;

2)停用时定期打开凸轮箱检查内部情况:

1)检查凸轮表面有否磨痕、麻点、凸台、偏磨、裂纹等;

2)检查凸轮和滚轮是否贴合紧密,二者对中情况是否良好;特别注意滚轮是否偏移,正、倒车各盘车一圈以上,观察滚轮是否左右偏移;

3)检查导筒的内壁与滚轮端面是否有磨痕,如有磨痕则滚轮已经偏磨;

(4)检查导筒和滚轮座的导向键和键槽的磨损情况;

(5)定期检查滚轮销紧定螺钉是紧定良好。

3) 定期检查轴承润滑状况,检查测量凸轮轴轴承间隙是否正常(0.07-0.15mm修理极限为0.35mm);

4) 尽快解决PMS系统问题,增加G3500工作指令,建议调整f级工作指令;增加H级工作计划。

5)船龄10年以上的船,厂修时拆检副机凸轮轴和轴瓦,视情更换磨损部件。

八、结束语:

船舶老龄,船上设备老化给岸基管理者和船舶管理者的管理能力提出更高的要求,应从事故案例中汲取教训,提升管理能力,考虑船龄老化,设备的故障率增大,制定有针对的风险预控措施;加强对船舶设备特别是关键性的设备(如发电柴油机等)的管理,制定更加科学的PMS系统,适当调整维修保养间隔时间和更换滑油的周期,增强轮机人员的工作责任心,把维修保养的工作真正落实到位,避免类似事故的发生。

作者: 刘学章,中远海运能源运输股份有限公司轮机长