(魏鹏)
长江之辉轮2009年10月由渤海重工出厂至今,第一次五年特检即将到期。主机由大连柴油机厂制造,MAN B&W 7S80 MC 25480KW冲程为3056mm。
13006航次,长江之辉轮西非——青岛——日照计划,船舶利用青岛锚泊间隙,对主机活塞组件进行了相关检查,结果发现主机1#、4#、5#、7#缸活塞头与连杆液压螺栓漏油且4只缸活塞头液压螺栓在首中部位漏油量达2-3秒一滴。测量活塞环与环槽天地间隙时发现主机5#缸第一道环天地间隙为0.75mm(说明书要求天地间隙为0.40-0.45mm)。
日照锚地,因无靠泊计划,船舶决定进行主机吊检。现记录下船舶所经历的一些小波折及个人认为有用的经验和方法,供同行参考。
一、 主机吊检前的相关准备工作:
1、为了尽可能缩短船舶失去动力时间,选用船舶现有的备总成替换原缸总成件,事实证明这种做法有如下好处:
Ⅰ.船舶配备活塞总成一套、填料函一套、缸头总成一套、排气阀二套。由于这些备件总成可以在航行中吊检、清洁、检查,由于时间充裕,备件总成可以保证良好的检修质量,在单缸吊检过程中的确节约时间。
Ⅱ. 船舶大型备件由于长期固定存放,往往疏于定期检查。如果由于备件防护不到位,可能造成备件的锈蚀,更有甚者可能直接影响备件的使用。我轮气缸盖总成备件吊出清洁检查时就发现气缸盖与缸套的密封环带有长约150mm的锈蚀区域,后经研磨后使用;备件活塞吊出清洁检查时发现,在活塞杆上部约300mm处也发现锈蚀麻点。早发现才能早处理,防患于未然。
Ⅲ. 既然是备件就必须保证随时可用,往往一些紧急情况,因时间紧迫来不及检修,通常都是直接更换备件。如下不足应该避免。
i.我轮气缸盖总成(带排气阀)更换原5#缸气缸盖总成:结果在主机试车时发现排气阀与气缸盖的固定液压螺栓未经液压拉伸器上紧,,气缸盖与排气阀的连接面漏气,排气阀总成轻微窜动,所幸未损坏排气阀座二道密封圈及其它相关附件。
ⅱ.主机1#缸、5#缸和7#缸更换备件排气阀总成:结果在主机盘车时发现,3个缸的液压油缸与排气阀壳固定螺栓全部松动;密封油控制单元上端盖4只M36螺栓全部松动;1#缸排气阀导管的密封油控制单元组块的垫床没装,盘车时导致以上部位严重泄漏。
ⅲ.主机试车运转检查排气阀密封油注油状况:主机5#缸发现排气阀密封油控制单元指示杆不动作,注油口不注油。后经拆检发现,主阀芯因内部油腔防护油干涸导致卡死,因此不能连通控制油孔道,导致排气阀密封油通道不注油。后经解体后柴油清洗,主阀芯定位销修磨,恢复正常;主机7#缸密封油注油通道不注油(排气阀密封油控制单元指示杆动作),拆检后发现因控制阀阀芯卡滞,导致进油通道无法打开,后经解体清洁、活络,恢复正常。
综上所述,良好的备件管理显得尤为重要,特别是在一些关键紧急时刻,更需要备件质量。因此伏老轨要求我们对于一些关键性重要备件进行检查,并挂牌。解体检修备件,更要挂牌,详述检修时间、所更换的附件、各测量参数、检修人。对于重型备件还要标注其重量,以方便选择合适的吊索具。各备件的密封面、孔道及关键性部位要使用备件防护油进行完全、有效的保护及包扎。
2、专用工具及相关附属用品的准备:
Ⅰ.主机吊检前其专用工具准备非常重要,这其中液压位伸器组件的准备应放在首位。气动高压油泵、高压油管、分配器、液压位伸器均需逐一检查,液压位抻器对液压油质要求非常高,我们对每一根高压油管、分配器、气动高压油泵、液压拉伸器的快速接头首先使用压缩空气吹除其接头内杂质垃圾,然后盖上保护罩或使用干净布包扎。然后利用分配器测试所有高压油管的密封性,选出可以使用的高压油管和分配器。液压位伸器的测试可能稍麻烦些,由于我轮可使用的高压油管不足以满足8只液压位伸器同时使用,因此我们只能分二次测试,选择方便的主机缸,装上液压位伸器(上紧后回2/1圈)使用气动高压油泵起压至900Bar,检查液压拉伸器的工况。
Ⅱ.机舱起重吊索具的检查与测试关系到作业人员的人身安全和机舱设备安全,根据负荷载重合理选用吊环、吊带和钢丝绳。机舱行车的关键性众所周知,各限位保护一定要在主机吊缸前测试。机舱行车的普遍性问题是遥控按钮盒的电缆线容易断线,遥控盒电缆线一般为12芯电缆,而满足所有的操纵需要用掉11芯电缆,这样只有1根备用线。而大多数船舶由于电缆的绑扎不合理导致几乎无备用线可用。12芯电缆由电控箱填料函引出,首先必须要保证进线填料函的尺寸合适,只有这样进电控箱电缆才能紧固,其次牵引保护钢丝绳要小于遥控盒电缆长度,以确保电缆不受拉伸力,特别是在电控箱填料函的出线处,电缆需留足够的余量再与钢丝绳牢固绑扎。还要注意机舱行车电控箱的电源总线,电源总线通过对夹固定在船舶首尾向滑轨上,确认每一分段滑轮的电缆余量是否均匀,对夹固定片是否锁紧,尽可能在靠近电控箱的第一道滑轮上使用一根短于电缆余量长度的牵引钢丝绳,这样可以保证电缆不受过大的拉伸力。我轮主机5#缸吊检时,由于遥控盒电缆断线且正好是电源线,气缸盖总成在高空悬吊近30分钟,试想重达6400Kg的气缸盖总成悬吊高空是一件多么可怕的事情。最后通过外接一根3芯电缆并在遥控盒上钻孔进线才最终修复。
Ⅲ.主机吊缸最难拆卸的是各附件的螺栓,特别是高温螺栓,如果每次吊缸螺栓的防粘连措施都全部处理好,那下一次的吊缸拆检将轻松许多。我轮用的最多的就是“石墨粉”,吊缸前,伏老轨事先吩咐机匠长用滑油调好足够的“石墨粉”备用。所有的附件螺栓、垫片及密封填料都涂“石墨粉”装复。气缸盖、排气阀的液压螺栓也涂“石墨粉”装复。我轮5#缸排气管短接拆除时,就是因为排气管短接与膨胀节卡箍锁紧螺栓高温咬死,M36的螺栓最后使用近2米的加力杆“暴力”拆除,排气短管耗时近3小时才安全移出。
Ⅳ. 机舱人员合理分工关系到良好的协作。主机吊检是最能体现轮机部人员团体协作的一项工作。因人而异,因地制宜,始终保持在整个吊检过程中环环相扣。我轮新分配轮机实习生一名,综合考虑所有因素,安排实习生全程拍照(因五年特检到期,部分检修需留有依据),负责备件及所有拆除附件的存放并即时清理油、污、杂质,尽最大可能保持机舱的清洁,以防止所有作业人员磕、碰、摔、滑;气缸套、活塞、气缸盖的清洁同步进行并两人协作轮换,其他人员借此时机休整;机舱行车操作专人负责,上下对讲机通讯联络专职专人。
专用工具,常用工具,测量工具,起吊工具,破布,油壶等各类物品分类,定点存放,虽然远了一点,使用完毕也要归位。事实证明,各类工具及附属用品在用完后如随意搁置,虽然当时是方便了个人,但其他人需要使用时却因为无头绪寻找而耗时废力。
二、 主机吊检:
1、液压拉伸器的使用:
液压拉伸器因密封圈的损坏而漏油是普遍现象,而密封圈的损坏又是因为拉伸器活塞超行程。液压拉伸器标称最大行程10mm,而在实际操作过程中超过5mm后液压拉伸器损坏的机率非常大。由于我轮液压拉伸器高压油管不够8只气缸盖液压螺栓同时操作,所以只能分2次拆卸。由于气缸盖螺栓为柔性螺栓,当第一批螺栓完全松脱后,第二批螺栓将承担更大的拉伸力,也即超过900Bar。如果第一批对称螺栓在900Bar完全松脱,那第二批螺栓在900Bar是无法松动的,我们测试多次,如果第一批全部松脱,那第二批螺栓压力基本要高于第一批螺栓压力100-150Bar,如此计算第二批螺栓松脱的压力在1000-1050Bbr,如果一次性打压至1000-1050Bbr,液压拉伸器在手动旋紧回2/3圈的基础上,拉伸器活塞上升行程超过5mm, 如果回1/2圈拉伸器活塞上升行程会略有减小,但液压螺母一是会因为未松到位,卸压后螺母无法松脱,或者松过头顶住拉伸器,卸压后拉伸器无法松脱。由此第二批螺栓也因此承受更大的拉伸力,影响气缸盖螺栓寿命。
2、我轮的实际操作方法:
第一批对称螺栓上的液压拉伸器手动旋紧后回转1/2圈,气动高压油泵起压900-950Bar时液压螺母松动,此时液压位伸器活塞行程上升4.9mm,使用转动杆转动液压螺母6下(空间环内液压螺母约12孔距离),然后高压油泵缓慢卸压至600Bar,再上紧液压螺母,最后气动高压油泵完全卸压,此时使用转动杆手动旋紧位伸器让拉伸器油腔卸油使活塞完全复位。把液压拉伸器更换到第二批对称螺栓上,重复上述操作,此时所有螺栓都是600Bar的预紧力了。然后再泵压至600Bar,第二批螺栓就可以首先松脱了。此方法虽然麻烦耗时但应该来说比较安全稳妥,我轮采用此方法后主机吊检其液压拉伸器没损坏一只密封圈。
注意:Ⅰ. 8只气缸盖液压螺栓的螺母应该同时松动,避免气缸盖液压螺栓承受不同的拉伸力。
Ⅱ.液压拉伸器标定行程,10MM。实际测量,起升安全行程为4.5mm,此时液压拉伸器活塞泄放孔正好平密封平台,如果加上平面垫床2mm,抬升行程不应超过6.5mm,如果继续向上,泄放孔将超过平面垫床至O-ring,此时密封圈损坏机率就非常大了。
三、气缸盖的存放与检修:
气缸盖液压螺栓螺母拆卸后,使用机舱行车吊走气缸盖,气缸盖底部左、右方向各有约120度弧长凸台,如果气缸盖直接平放在甲板上,该凸台直接与甲板面接触,不会影响气缸盖水套。但如果气缸盖的存放是置于枕木上就需要注意了,如果枕木方向不对(气缸套水套在首尾向各60度弧长范围与气缸体平齐),就可能顶动气缸盖水套。我轮主机4#缸吊检时,就是因为气缸盖置于枕木上方向不对,导致枕木轻微顶动气缸盖水套,结果可想而知,气缸盖落座后液压螺母收紧,各缸头附件完工后试水,气缸盖水套呈喷射状泄漏。最后无奈只能返工更换气缸盖水套二道密封圈。
气缸盖总成置于枕木上,气缸盖水套内壁上、下两凸台与气缸体紧配合,靠4只M18螺栓与气缸体固定。4只固定螺栓拆除后,使用行车起吊10mm,使用铜锤轻微振动水套外壁及过桥短管凸台,然后使用两只液压千斤顶对称垫在过桥短管凸台上,两边同时均匀起升,保证气缸盖水套对称两端受力均匀,水套脱离缸体距离以毫米计算,两边协同配合。需要注意的是当液压千斤顶顶升困难时,切忌盲目加力,可以使用铜锤轻微敲击水套外壁及另两端过桥短管凸台或将液压千斤顶更换至另两端过桥短管凸台上再次对称顶升,当遇有困阻时,可以移开液压千斤顶,将气缸盖总成缓慢落下至枕木上,以便靠水套自重恢复平衡,可以如此反复多次,直至水套被顶出。我轮主机7#和4#缸气缸盖水套取出时,均发现气缸盖水套内壁上凸台与气缸体配合面有摩擦痕迹,而下凸台没有。因此可以断定气缸盖水套过紧均是因为缸盖水套内壁上凸台与气缸体配合面因锈蚀而粘连卡滞,因此反复的振动及靠枕木均匀平衡顶动水套可以使锈蚀粘连部位松动。水腔清洁,密封圈换新,水套安装前一定要在内壁上凸台和气缸体配合面涂“石墨粉”以防止其配合面锈蚀粘连,下次拆装就会很轻松了。
四、活塞吊出前缸套的检查与处理:
气缸盖吊离后,即准备吊活塞。吊活塞前,气缸套上部清洁,拿出清洁环及缸头垫床,此时还要检查活塞在上死点第一道活塞环所对应的气缸套区域。我轮主机1#、4#、5#、7#气缸套在活塞上死点第一道活塞环所对应区域均发现有较明显的凸台,特别是5#缸,在左、右方向有约2mm多的凸台,缸套磨损较严重(经现场测量,缸套在该区域左、右向直径为804.78mm,根据说明书要求气缸套的磨损量范围为缸径的4‰—8‰,也即3.2mm—6.4mm,因此5#缸套磨损量在范围内)。如果该凸台不经处理,活塞起吊时活塞环可能因挂凸台而带动缸套导致缸套水套漏水,因此活塞起吊前必须使用手持砂轮机磨平该凸台或至少导角5mm—10mm。
五、活塞检修:
因为活塞头部与燃气接触,承受高温和高压,因此活塞头部的冷却显得尤为重要,由于活塞顶内腔设置了冷却空间,因此振荡冷却滑油的密封依靠活塞杆与活塞头的密封圈来实现。从我轮1#、4#、5#、7#缸活塞头吊检情况来看,活塞头与活塞杆连接液压螺栓的密封圈全部因高温而老化,因此主机定期吊检更换活塞头与活塞杆连接液压螺栓的密封圈非常有必要。
活塞起吊后,缓慢使用机舱行车移至主机平台检修孔道,扫气箱平台使用一块大枕木垫住活塞杆底部,此时使用填料函检修专用平台隔板对夹活塞杆并使用螺栓(M24X100mm)把平台隔板与主机平台承重甲板固定在一起(主机平台活塞检修孔道承重甲板四周事先依填料函平台隔板夹具螺孔开孔)。移开活塞起吊专用工具,取出活塞环清洁、检查、测量并导角。再次把起吊工具装复,使用机舱行车略微吊紧活塞。活塞头清洁、检查。由于只有4只液压位抻器,所以需要分3次拆卸,液压螺母松动后,检查所有液压螺栓的密封垫块,先拆除所有可以松动的密封垫块和液压螺母,部分无法松动的密封垫块切忌使用螺丝刀或其它工具敲击(该密封垫块有平面密封作用)。首先把液压螺母旋至螺杆底部,使用机舱行车轻微吊起活塞头,此时无法松动的密封垫块会被顶出而松动,此时再拆卸密封垫块及液压螺母。活塞头与活塞杆做标记后吊出,检查冷却油腔,如果积碳严重需清洁干净,12只液压螺栓上的密封圈全部拆除。密封垫块清洁检查,需特别注意检查平面密封面和内圈环形密封面。我轮密封垫块取出检查时,每只活塞都有近一半密封垫块内圈环形密封面有较严重拉伤现象,最后只能使用细砂纸及油石修磨。12只密封垫块与液压螺栓预配合检查,配对好的密封垫块与螺栓一定要做配对标记,部分配对比较紧的垫块,就要用砂纸修磨液压螺栓密封圈环槽凸台,尽量少修磨密封垫块内圈以防止失圆,配合检查好后同样做配对标记。活塞杆上部密封圈检查,有损换新,起吊活塞头对活塞杆标记装复,12只液压螺栓密封圈装复,密封垫块涂滑油对配对标记装复,液压螺母装复,液压拉伸器900Bar分2次上紧。
六、活塞杆填料函的装复:
填料函做对应标记并解体,清洁完毕后分组存放,组装前先要把各个刮油环和气封环散件放入对应的环槽内,看是否活动自如,不应过紧或过松。安装填料函专用检修平台,活塞杆填料函区域抹滑油润滑。先装4道刮油环,再组装3道气封环,组装完毕后根据填料函壳体各环槽间距调整好各道密封环及刮油环间距,然后再调整每道气封散环配合间隙(6mm)和各道刮油散环配合间隙(3mm)。推进填料函壳体使各道环落座,沿圆周向转动壳体使各道环均匀平衡入环槽,此时测量各道环的天地间隙,气封环为0.18-0.30mm,刮油环为0.10-0.17mm(我轮更换为新备件填料函),测量完毕后壳体装复,螺栓及定位销收紧。
七、缸头附件的装复:
1、 排气阀排烟短管的装复:
由于排烟短管的装复略显困难,所以各船均有良好的经验做法。我轮的实际操作方法:排烟短管更换密封填料涂“黑粉”,使用机舱行车起吊至排气阀处,选用2根M24x150mm的长螺栓对称把排烟短管带入排气阀端螺孔,平移排烟短管使之与膨胀节卡口对齐,此时装复卡箍并略微上紧锁紧螺栓(此时锁紧螺栓不应完全收紧,以防排气阀端螺栓收紧时因膨胀节失中承受过大的附加应力),锁紧螺栓上紧时需要使用手锤均匀敲击,使排烟短接与膨胀节卡口对齐。根据排烟短管与排气口的距离选用合适长度的螺杆对称收紧直至原配螺栓能完全旋入,更换掉自配的拉紧螺栓,所有螺栓均匀收紧。排气阀端螺栓完全收紧后再收紧卡箍锁紧螺栓。
2、启动空气管的装复:
由于启动空气管短、钢性强,再加上气缸盖落座因螺栓间隙导致气缸盖会不同程度有轻微位移,因此缸头启动空气管4只M30螺栓非常难上。拆除启动空气总管法兰螺栓,先把缸头启动管螺栓对好且螺栓上到位,此时再对启动空气总管法兰螺栓,部分合适螺栓先带上,部分因螺栓孔偏移无法穿孔螺栓尽量避免用锤子硬敲进螺孔,先收紧入孔螺栓把法兰尽量较正,此时如原配螺栓还无法入孔,可以选择更换部分小直径螺栓,此时可以根据法兰偏移和法兰开口选择性轻微收紧螺栓,然后略加力收紧缸头启动管螺栓后并再收紧启动空气总管法兰螺栓,两端交替收紧并保证缸头启动管螺栓最先完全收紧后再收紧启动空气总管螺栓。
3、高压油管检修与装复:
高压油管拆除后一定要妥善放置,以防止高压油管因踩踏或磕碰导致变形。高压油管两端一定要保护性包扎,特别是高压油泵这端,密封锥面裸露在外,非常容易受到损伤。密封锥面有导向和密封作用,属于关键性部件,需格外重视。高压油管结构有三层,内层是高压油管,中间一层是可以调节轴向距离的推力块,外层是锁紧螺母。推力块和高压油管是螺纹配合(反螺纹),推力块和锁紧螺母径向不接触,锁紧螺母压在推力块上动配合接触。推力块与锥头端面轴向距离说明书要求14mm, 考虑到锥面密封的磨损补偿,我轮实际调整为丝杆上看到半牙或刚好持平(约15mm)。
高压油管安装时,当锁紧螺母收紧高压油管接头时,正常情况下不会带动推力块,但高压油管变形或积油泥后就会导致推力块和锁紧螺母径向接触,当收紧高压油管时使推力块转动,因此改变了推力块与锥头端面轴向距离,这将导致高压油管泄漏。
先解体高压油管两端接头,柴油清洗以清除油泥垢,压缩空气吹除干净,推力块内、外壁涂“石墨粉”,调整好推力块与锥头端面轴向距离,密封锥面涂“石墨粉”以保证良好的润滑,手转动锁紧螺母,检查推力块是否跟转以保证其轴向距离不会滑移。
八、试车前的各项准备工作:
主机吊检完毕后,常规化先试水,确认无渗漏后再开启油阀。由于主机吊检各轮均关闭燃油进、回油管总阀(喷油器回油管止回阀不止回),这样将导致进、回油总管及高压油泵燃油温度降低,我轮在机舱环境温度21℃情况下,进油总管燃油温度38℃(燃油正常循环时,进油管测量135℃。监控电脑显示温度),高压油泵壳体30℃(燃油正常循环时,壳体点温计测量64℃)。先开启回油阀,然后微开进油阀(保持1Bar—2Bar即可),如果时间允许,该状态尽量保持1—2小时,使高压油泵各道密封圈缓慢预热升温。我轮就曾因升温过快,导致主机7#缸高压油泵泄油阀内空气活塞及泄油阀大量漏空气和燃油,最后不得不更换泄油阀备件总成。开启主机滑油泵前先开启空气弹簧及控制、安全空气。
建议:主机各缸回油管增设截止阀或球阀,以方便主机单缸吊检。