【原创】浅谈 KEMEL 艉轴艏密封装置管理

 随着港口国对防污染要求越来越严,各大设备生产厂商纷纷投入大量的人力物力对新型设备的研发,上海朝源机电设备有限公司也研发制造了更加可靠的KEMEL型艉轴艏密封装置。由于该装置具有可靠性高,维修管理方便的诸多优点,许多船东在新造船时都选用了该设备。笔者以62K纸浆船系列船舶的EVK2RV尾轴封为例,对该装置的工作原理和管理要点和大家一起探讨,共同提高轮机管理水平

 一 案例经过2024年02月14日凌晨2点,我轮抵桂山锚地后检查发现尾轴前密封漏水量较原来偏大(远远超过说明书要求正常漏泄量:停泊50L/day ,航行80L/day的标准),为了进一步确定漏水原因,我们利用盘车检查发现漏水与尾轴伴流和出现飞散状,且漏水部位和尾轴轴向成相对静止状态(见图片一所示),初步排除是接合环和密封环接触面不平的原因,大致判断是密封环有问题或者有异物卡在密封环和轴之间,顾及上午有靠泊计划不敢贸然拆检,为了减少漏水量,权宜之计先按照说明书中介绍使用空气膨胀环维持不漏。(见图二)

空气膨胀环的操作步骤 (空气膨胀环是在“船舶下水后需要检查密封状况或者更换密封” 的情况下使用,特别注意:使用空气膨胀环时轴系禁止转动。

(1)合上主机盘车机,悬挂禁止盘车警示牌防止意外转动艉轴; 

(2)关闭④号阀门,停止向密封壳体内供水;必要时可以关闭海底门海水来尾轴冷却水泵进口阀。

(3) 关闭②号阀门,逐渐打开①号阀门通入空气,通过 G-1(压力表) 确保空气压力在( 0.3-0.6)MPa范围内为宜。 

(4)缓慢打开③号闷头,确保没有水从密封壳体内泄露出来;  

 二,案例处理经过

下午靠泊码头后,第一时间与公司机务总管进行沟通,按照公司水线下作业要求做好充分的风险评估,商定可行稳妥的检修方案,征得许可后按照说明书要求进行如下拆检工作:

1:拆开接合环,从轴上移除,检查密封环和接合环接触面积情况,发现接合环与密封环接触面磨损有轻微台阶,然后用砂纸打磨后抛光此平面继续使用。

2:松开弹簧,把密封环拉出到面前,检查轴套筒外周面以及

内周面的情况,发现在标记对应位置(拆卸前为了便于查找漏泄位置做的马克)的密封环唇边有裂口(如图片三所示),这就是漏水的根源所在!

(3)更换密封环.(图四所示) 

3.1用刀割掉损坏的密封环并移除掉,然后清洁密封壳体和艉轴轴套之后,在轴套上涂一层薄薄的黄油,用手指刮去多余的黄油,然后将备用密封环推滑至密封壳体内。

 3.2在密封环背面弹簧凹槽中也涂一层黄油并装上弹簧;

3.3在密封壳体安装压盖处的 O 型圈槽内也涂抹适量黄油,然后安装好 O 型圈。

3.4值得注意的是:用丁酮类清洁剂完全清洁接合环上与密封环接触面上的油脂类物质;

3.5清洁接合环的四个哈弗平面,在一侧哈弗面上涂纸板床垫胶水(silicone),将两哈弗的接合环装复在轴上,除掉哈弗接缝处被挤出来的多余胶水,用砂纸将两哈弗接缝处打磨光滑, 通过螺丝对角上紧推压接合环压,将密封环均匀推进密封壳体内,并将接合环螺丝均匀拧紧。注意:调整接合环“TOP”的标记在上方位置。 

3.6完成以上工作后,开始系统操作(见图二所示)

(1)确认①号阀门关闭,②号阀门打开;通过压力表 G-1 确认空气膨胀环内无空气压力; (2) 通过松掉闷头③释放密封本体内的压力一次,再上紧闷头③; (3) 打开④号阀门; (4) 开始运转冷却水泵,然后盘车一周,无漏泄,检修工作结束!

三:常规维护检查要点

(1)定期检查密封是否有任何泄漏,少量泄漏有利于密封环的润滑和冷却(后面有漏泄标准参考); 

(2)在进坞前,检查确认空气膨胀环是否可以正常工作(特别注意:使用空气膨胀环时轴系禁止转动);

(3) 空气膨胀环的工作压力必须小于 0.8MPa; 

(4)在艉轴密封装置附近安装“集电装置”并定期检查保养; 

(5)供水管路保证畅通,定期检查、清洁内部水垢和腐蚀; 

 (6)如有在艉轴密封装置附近进行热工作业,应保护好密封装置不被热工作业损坏。

四: 查漏检验

1.下水前检查:慢慢地逐步向空气膨胀环通 0.3-0.6MPa 压缩空气,并向密封供水,水压为船舶设计吃水时轴线到水面的海水压力的两倍。检查密封处无泄露,并且空气压力的下降率在 10%/h 以内为合格。 

2.下水后检查检查密封处有无持续的水泄漏。主机停机时,关掉供水处的阀门,缓慢地向空气膨胀环通 0.3~0.6MPa 压缩空气,然后打开③号闷头确认没有持续的水泄漏。(参照图2)

五:零部件更换标准

1.密封环 密封环的工作寿命一般是 2-4 年,对于吃水较深的船舶密封环的使用时间可能会稍微短一点。 在更换密封环的时候,箍紧弹簧也需要一起换掉。 

2.空气膨胀环 该环的使用寿命一般是5年,但是厂家建议在抽艉轴的时候换新。如果由于误操作引起空气膨胀环的磨损应及时换新。 

3.接合环  接合环可以通过光车消除摩痕,然后继续使用。在进行多次光车后当接合环厚度小于 10mm 时应报废(见图五所示),换用新的接合环。当接合环滑动部位摩损深度超过 0.5mm 时,需要进行光车; 当不需要光车时,拆下后也应使用砂纸打磨光滑再继续使用。

4.O”形圈 如果在粘接处没有明显的缺陷或裂痕,正常情况下可以使用 5 年。当打开接合环时,检查 O 型圈状况,如果发现任何损伤用瞬间粘接胶水粘接换新。

六:使用检查表

检查项目

安装时

检查

1. 在艉轴轴套表面和艉轴管本体法兰表面上,没有明显的腐蚀和缺陷。

2. 轴套上密封环接触处的环氧树脂油漆(伊格尔油漆)必须完好无损。

3. 法兰垫片和接合环上下结合处必须涂抹液体硅胶,保证其密性。

4. 密封壳体安装时注意马克TOP”是否在正上方。

5. 密封壳体与艉轴轴线的中心上下、左右的差距在 0.5mm 以内。

6. 密封环安装前,在轴套上密封环安装处需要涂抹一层薄黄油,多余的黄油需要去掉。

7. 黄油涂布是否过量?多余黄油是否已去除?

8. 检查密封环不存在局部变形,密封环的安装方向(前后)必须正确。

9. 密封环的摩擦面必须干净,不存在堵塞或赃物。

10. 接合环摩擦面处没有台阶、变形、破损。

11. 密封环安装进密封壳体前,用清洁剂分别清洁密封环和接合环接触的两个各面。

12. 所有管路按照要求接通,确保管路密性。

13. 接地线装置必须安装在有效位置。 14. 供气管路必须存在排气阀。

14. 供气管路必须存在排气阀。

安装后检查

1. 按照四查漏检验的步骤检查密封环的密性;

2.检查完之后确认空气膨胀环内压力完全释放处于常压状态。

船舶下水后检

1. 轴系转动之前确认空气膨胀环能正常工作

2. 船舶下水时在艉轴未固定之前空气膨胀环不能通气工作。

3. 当轴系不转动时,关闭供水管路,向空气膨胀环通气至 0.3~0.6MPa 压力,打开放气 闷头③确认没有持续的水泄露出来。

4. 步骤 操作结束后,排放空气膨胀环内的压力;

5. 确保没有大量的水从密封环处泄露出来(最大极限 2L/hr)。

6. 密封壳体内的空气需要排放保证内部为常压状态。(表压为0)

7. 各个阀门按照规定设置其开关状态。

运行中检    

1. 密封装置的净水输送处的压力为船舶最大吃水时轴心压力+0.01~0.03MPa。

2. 在不同海况和船舶运转状况下,密封环处有无泄露。

3. 空气膨胀环上的空气连接头需断开。

七;定期检查·维护

项目

检查周 期

维护检查内容

备注(应无急剧的漏水现象。

1

密封环的密性

/

目视或者测量确认泄露量的有无、增减。 允许少量的泄露,有利于密封环的润滑、冷 却。

型号

允许漏水量(L/日)

190

40 以下

210 310

5以下

330 

8以下

2

送水压力

/

确认是否相当于轴芯海水压力+0.01~ 0.03MPa

压力表就近安装在密封壳体进水 口。

3

海水滤器

/

确认海水滤芯的堵塞状况。

根据污染状况调整检查清扫的次 数

4

集电装置(接地线)

/

确认碳刷运作除去滑动部分的垃圾、油污

5

空气膨胀环

/

空气压力在 0.30.6MPa 时应无漏水。管系统压力下降率应在 10%/hr 以下。

检查应在进坞前进行。检查后必须排尽空气至常压状态。

6

密封壳内部状况检查

/

确认密封环的运转状况、安装位置。

密封环应无异常摩损、变形。

确认密封环摩擦面凹槽内干净无堵塞、无摩损

该槽的堵塞可能导致发热。

检查接合环摩擦面的摩损情况

摩擦深度大于 0.5mm 需要光车。

检查轴套表面情况。

油漆出现剥落、破损时需要修补

八:轴封装置的故障状态&处理措施

项目

检查方法

正常状态

异常确认

异常原因

对策处理

接合环温度

用手尝试触摸接合环的 滑动部

注水温度+20℃以下Max.50℃以下)滑动部磨合好之前稍有发热。

当出现不敢用手触摸程度的温度 上升以及伴有如橡胶烧焦似的气 味时,请淋水冷却,观察一天左 右。如情况没有变化,请停止运 转,采取对策措施。

过大送水引起压力上升

进行送水压力的调查

紧急用密封动作中

拧紧空气管系统的总阀,排出紧急用密封内的空气。以工作状态运转的紧急用密封会在短时间内破损,因此请尽早进行更换

渔网等卷入船尾。

立即进行渔网、异物等的去除。

设置于密封环外周侧滑动部的槽堵塞

卸下接合环,进行密封环槽的清扫。

海 水 泄 漏 量

通过目视确认轴停止时 以及运转中的泄漏量。

少许的泄漏属正常现象,标准如下:

型号

允许漏水量(L/日)

190

40 以下

210 310

5以下

330 

8以下

单位为 L /day 另外,新安装时以及更换密封环、 车削接合环时的泄漏为有少量滴下的程度。来自轴套筒与密封环之间的接触 面(非滑动部)的漏水为零

当运转中的漏水与轴伴流,或者 出现飞散的情况时,则属于超过 容许泄漏量的异常状态,因此请 停止运转,进行状况的确认以及 处理

异物咬入滑动面。

注意和清扫滑动部的泥浆以及接合环二分割部的密封填料类的溢 出等

密封环变形。(搬运、保管不善时)

在变形部位注入热水(7080℃)进行修正。

滑动面磨合不良。

确认运转状态(安装初期)

密封环异常摩损。密封唇部摩损。

进行密封环的更换。

接合环摩损过大。(摩损量达 0.5mm 以上)

进行车削加工。紧急情况下,用砂纸或者研磨机等将滑动面修整 平滑。

密封环随动性不良。(寒冷时)

注入热水,降低橡胶硬度。

异物咬入密封环内周面。

将密封环拉出到面前,确认轴套筒外周面以及密封环内周面的异 常,并且进行清扫。

密封环粘接部剥离。

更换为备用密封环。

密封部水压

确认送水压力。

[送水压力密封装置入口近旁轴心吃水压力+0.010.03MPa

接合环发热。急剧漏水。橡胶轴承烧损。

紧急用密封动作中。

参照前项

渔网等卷入船尾。

参照前项

过大送水。

进行压力调整。(应确保轴承的最低必要冷却水量)

轴封装置以及轴承的通水部堵塞。

卸下接合环,进行轴封装置内部的检查。(完全清除牡蛎、藤壶等)

空气膨胀环

每一年,在轴停止状态 下加压至 0.30.6MPa, 确认封水性能。

空气压力下降率(管道系统)在 10%/hr 以内。无连续漏水的现象。(通过外壳的空气放泄来确认。)

空气压力无法保持。海水从空气系统排气管线逆流。即使加也 无法封水。

运转中加压。(误动作引起破损)

尽早进行更换。通常在干船坞进行,紧急时可在船尾部插入堵塞物,防止向船内漏水,在海上进行空气膨胀环的更换。

使用紧急用密封之后,在空气封入的状态下运转。

加压不足。

提高供气压力。(最大 1.0MPa

送水管系统的阀类忘记拧紧

正确进行阀类的操作

九:合理化管理建议

 1:由于该轴封装置具有不抽出螺旋桨轴可以更换的便利优势(采用特殊工艺进行粘接修理后把备用密封环套在尾轴上),因此建议结合说明书中零部件更换标准要求,在合适的港口申请航修,在尾轴上套合适数量的备用密封环,便于以后更换

2:按照要求定期进行水质取样送检

按照厂家推荐的取样程序,指定专人定期(最长不超过 6个月)采集供应水样品,进行水样检测和分析,分析记录应保留在船备查。对于开式水润滑系统,需检测供应水中悬浮物颗粒大小及比重;对于闭式水润滑系统,除需检测悬浮物颗粒物大小及比重外,还应该检测氯化物含以及轴承材料及金属材料颗粒含量以表明本船的技术规格满足“水润滑螺旋桨轴状态监控系统”的要求,以申请 SCM 船级符号。

3:加强主管人员业务技能的培训,提高应急事件处理能力,在突发事情面前,才会游刃有余。

4:由于水平有限,出错在所难免,谢谢各位同行指正!

 中远海运进取轮机长:石永国

 参考文献: 

水润滑赛龙 COMPAC 艉轴承系统 完工资料