副机曲柄销轴瓦烧熔事故分析与处理

青岛远洋运输有限公司 刘广利

副机曲柄销轴瓦烧熔事故分析与处理

青岛远洋运输有限公司 刘广利

介绍一例因副机滑油泵端面过度磨损使副机滑油失压，致曲柄销轴瓦烧熔的机损事故及处理过程。分析副机曲柄销轴瓦烧熔事故原因，提出曲柄销轴瓦损坏预防措施和管理对策，并提供应急情况下不吊缸更换曲柄销轴瓦、干燥棕绳快速磨削烧熔的轴瓦合金等较为实用的修理方案，供同行参考。

机损事故；端面磨损；滑油泵失压；曲柄销轴瓦烧熔

一、事故情况

某船，船龄30年，副机型号B&W 5T23HH。副机严重老化，航行时必须两台副机并电运行。

某日凌晨，风浪天气，船舶航行途中No.1、No.3副机并联供电。No.3副机滑油低压报警，查看机旁滑油压力表，发现油压快速下降。紧急启动 No.2副机并电，停No.3副机。

事故现场：No.3副机曲拐箱道门、飞轮端输出轴轴封冒出大量油烟，手摸曲拐箱各缸道门均高温，No.4缸道门高热。持续手摇副机滑油预润滑手摇泵，两人强力盘车维持轻度转动。半小时后，打开副机曲拐箱各缸道门，发现No.4缸道门端盖下部、道门机架上堆积厚厚的鱼鳞片状脱落的轴瓦合金，连杆大端高热，轴瓦合金烧熔冒溢，其他各缸正常。拆下No.4缸连杆大端下端盖，轴瓦烧熔粘连在曲轴曲柄销上，敲击撬下连杆大端下瓦，轴瓦合金层表面沟痕粗糙，严重烧熔粘连，曲柄销表面粘连的轴瓦合金形成周向凹凸不平的圆圈。粘连附着在曲柄销表面的烧熔轴瓦合金层硬度大，尝试竹片、铜皮、三棱刮刀、油石皆难以拂刮或磨削。

二、事故原因查找与分析

考虑船舶航线较长及No.1、No.2副机老旧状况，为确保船舶安全，船舶只能自修，尽快恢复No.3副机运转。

拆检吹通No.3副机滑油压力表、压力继电器滑油管路，未见异常；调校测试滑油压力表、压力继电器，发现滑油压力表、滑油低压报警继电器正常，滑油低压停车保护继电器老化不动作，所以No.3副机滑油低压时，滑油低压报警而不能自动停车。

拆检No.3副机滑油泵，发现油泵外部端盖与两齿轮端面过度磨损，端面间隙过大而失去密封作用，导致油泵高压油腔与低压油腔串通，内部严重漏泄，容积效率大大降低，以致油泵不能正常吸油排油[1]。查看泵外部端盖与泵体之间的垫片发现垫片较薄，已无法通过减小其厚度来调整端面间隙。只能将泵体与端盖结合面磨去少许，以资补救[1]，或换新该端盖。查找备件，备件箱存有2只翻新的齿轮泵外部端盖和多只新轴套。因滑油泵外部端盖过度磨损，导致副机滑油低压或失压，引起了本次事故的发生。

三、曲柄销修复方法

仔细检查No.3副机No.4缸连杆，未见损伤或变形。决定采用不吊缸、人工打磨抛光曲轴曲柄销、恢复副机使用的修理方案。

制作一根总长度大于缸头高度与活塞行程之和的活塞起吊丝杆。丝杆下部螺纹保持完好，以便旋入活塞顶部吊装螺纹孔，丝杆上部焊接D形环以便悬挂手拉葫芦。拆除No.4缸油头，从油头孔插入起吊丝杆，旋入活塞顶部螺纹孔内，用葫芦起吊活塞至不妨碍副机曲轴盘车位置。下部从曲拐箱道门用纯棉绳系固连杆大端，起到定位和保险作用。

曲轴曲柄销修复使用人工棕绳/帆布打磨抛光法。该方法是船舶应急情况下，人工打磨抛光曲柄销的一种快捷、实用、可行的自修方法。

第一步：用干燥的棕绳来回拉、松磨削曲柄销。开工前，穿过副机两侧道门油底壳上方，在No.4缸道门下部横拉铺设一张旧床单，防止棕绳细末、金属碎屑等异物落入油底壳。选用直径15 mm左右的棕绳绕曲柄销2圈，副机曲拐箱两侧道门前各坐一人，手拉绳子一端，用力均匀拉、松棕绳，控制棕绳从曲柄销前部到后部，由后部到前部，利用粗糙的棕绳表面均匀磨削烧熔粘连在曲柄销表面的轴瓦合金。在2人配合往复拉、松磨削曲柄销过程中，第三人同时确保间隔一定时间盘车曲轴相同的角度（15°、30°或45°）。棕绳的表面粗糙度可保证快速磨削烧熔粘连的轴瓦合金。棕绳绕曲柄销2圈，由前及后、由后及前均匀磨削，保证曲柄销的圆柱度；同时，间隔一定时间盘车相同角度，确保曲柄销的圆度。磨削直至曲柄销表面光洁无烧熔合金停止。力度不够，可更换新的棕绳。

第二步：用油棕绳来回拉、松打磨曲柄销。准备一只油壶，不停地在曲柄销棕绳缠绕打磨部位浇注副机润滑油，打磨至曲柄销表面无轴向轴瓦合金烧熔粘连暗痕。

第三步：用干燥长条帆布带来回拉、松打磨曲柄销。其要领同第一步，打磨直至曲柄销表面轴向暗痕光亮。

第四步：用长条油帆布带来回拉、松打磨抛光曲柄销。准备一只油壶，不停地在曲柄销帆布带缠绕打磨抛光部位浇注副机润滑油，其他要领同第二步，打磨抛光直至曲柄销表面光洁明亮。存留轻微均匀的周向光亮暗痕不影响使用。

副机No.4缸曲柄销打磨抛光完毕，换新曲柄销轴瓦。间隙测量，发现该缸轴承间隙比规定间隙略小，连杆切口断面对称垫薄铜皮调整间隙，换新连杆螺栓，装复；同时，换新副机滑油低压自动停车保护继电器。

为寻找验证本次副机曲柄销轴瓦烧熔事故真正原因，装复副机滑油泵原外部端盖，持续手摇副机滑油手摇泵，冲车、短暂启动No.3副机，发现副机滑油压力为零。更换翻新的副机滑油泵端盖及轴套，启动No.3副机，滑油压力恒定为0.4 MPa，压力正常。

No.3副机运行初期，采用了如下监控手段：（1）不间断手摸/红外测温仪感测对比No.4缸曲拐箱道门温度；（2）No.4缸曲拐箱道门端盖部位放置照明灯监控有无烟气；（3）副机曲拐箱通大气油气柜管路下部端口放置照明灯监控有无烟气。

之后，该副机一直正常使用，直至两年后船东卖船。

四、事故预防措施和管理对策

曲柄销轴承作为副机的一种重要易损基础件，在运转时受到周期性变化的气体力和活塞、连杆惯性力的作用，并且气体力在燃烧时具有冲击性。[2]曲柄销轴瓦承受着很高的非稳定载荷（即动载荷），加上老旧副机曲柄销发生较大磨损后产生的圆柱度和圆度误差[2]，工作条件更加恶劣。曲柄销轴瓦一旦损坏，危害巨大。应该切实加强老旧副机管理，采取有效措施防止曲柄销轴瓦损坏事故可能造成的重大损失。

老旧副机曲柄销轴瓦损坏事故预防措施和管理对策如下：

（1）机带滑油泵定期解体检修。

（2）副机滑油压力、温度安全保护装置定期维护、校对并试验。

（3）吊缸时，测量曲柄销圆度、圆柱度及轴瓦间隙是否符合要求，是否超过极限。

（4）副机轴系周期性安全检查时间缩短一半，如250～300 h。

（5）定期清洗滑油滤器，检查滑油是否脏堵。定期分离滑油，定期化验系统油质，不合格则更换新油，换滑油时清洁油底壳。

（6） 副机运转期间保持正常油位，严禁滑油高温。

（7）副机运转期间，用枪式红外激光测温仪间断测量或手摸方法监控各缸道门盖温度，以便间接了解各个轴承工作状况；曲拐箱道门端盖部位及曲拐箱通大气油气柜管路下部端口加强照明，监控有无烟气。

（8）适当缩短吊缸检修周期，减少燃气对滑油的污染。

（9）副机安全检查时，手动盘车，检查轴系是否卡滞；螺丝刀拨动连杆大端，间接检查曲柄销轴承间隙是否合适；仔细检查轴瓦侧面内表面轴瓦合金是否有冒出痕迹。

（10）手摸曲拐箱底部检查有无异物，手摸底部滑油对光检查有无轴瓦合金粉末。

（11）调整副机各缸负荷，分配均匀；严禁超负荷、超速运转。

（12）曲轴拐档差测量数据，不能超出说明书极限。

五、结束语

本起副机曲柄销轴瓦发生烧熔事故的过程： 副机滑油泵外部端盖与齿轮端面过度磨损而失去密封作用，导致油泵高压油腔与低压油腔串通，内漏严重，滑油失压[1]。滑油低压自动停车保护继电器老化不动作，副机不能自动停车继续运转。No.4缸轴承间隙比规定间隙略小，润滑油失压，油膜不能建立，曲柄销与连杆大端轴瓦的合金直接接触，干摩擦产生高温使合金熔化[2]。

副机滑油压力、温度安全保护装置必须定期校对并试验，各调整参数如滑油低压报警值与低压停车值必须按照说明书设定。

对于轴系较差、需要频繁更换连杆大端轴瓦维持使用的老旧副机，制作活塞起吊专用长丝杆，采用不吊缸更换副机连杆大端轴瓦的方法，值得推荐使用。

曲轴曲柄销人工棕绳/帆布打磨抛光法作为船舶一种应急自修方法，实用可行。在具体使用中，其中的四个步骤可以根据曲柄销的不同损伤程度灵活运用，但绝对不可急于求成。若打磨抛光时间不足、方法不对、曲柄销光洁度不够、椭圆度或圆锥度大，贸然副机试车、运转往往会造成重复机损、欲速不达的被动局面。

[1]费千.船舶辅机[M].大连:大连海事大学出版社,2000:21,22.

[2]满一新.轮机维护与修理[M].大连:大连海事大学出版社,2000:166.

Failure analysis and repair of connecting rod bearing for diesel generator engine