【关键词】 远洋拖带 齿轮箱故障
【案情简介】
2022年7月17日“顺舟***”轮在舟山沈家门码头开航前往秘鲁渔场进行鱿钓作业。开航前,船舶刚完成保养。2022年9月1日船舶到达计划海域捕鱼作业,在前往预定海域的航行过程中,船舶1台主机一直正常运行,转速390rpm,主机排气温度为260℃至270℃,航速10节,船舶航行过程中的油耗约为2吨/天,(包含发电机等设备运行),齿轮箱运行良好,该轮持续在南美作业19个月。
2024年2月19日晚上,机舱大管轮值班备车起锚开始作业,随后将主机转变为驾驶台控制模式。主机运行后,听到齿轮箱位置传来“哗啦啦”的异响,并越来越大,驾驶台都能听到,齿轮箱输入端在运转过程中伴随着轻微摆动现象,齿轮箱正车合排后“哗啦啦”的异响变的更大,倒车合排后“呼啦啦”的异响声音也并未消失。随后轮机长初步判断齿轮箱无法修理。立即上报公司领导,公司安排兄弟船舶“荣华**”轮的轮机长登轮对主机齿轮箱进行检查,最终确定船员无法修理,并上报公司后等待公司指令。
事故后,初期船东计划安排人员前往现场进行维修,考虑船舶修理工具及设备能力有限,最终选择联系计划返回国内的冷冻货物运输船舶“鲁荣远渔运***”将其拖带返回舟山。
【案例焦点】
一、主机齿轮箱前期维护保养情况;
二、主机齿轮箱受损情况;
三、主机齿轮箱受损原因分析。
【案例分析】
经查勘调查得知,该轮主机齿轮箱维护保养情况如下:
主机齿轮箱的滑油无化验指标情况,基本每3个月更换一次齿轮箱油底壳的润滑油,齿轮箱整体更换滑油的数量为120升/次;
本次事故前、后的齿轮箱油底壳润滑油正常未见乳化发生,排除齿轮箱进水可能性;
事故前,齿轮箱正常工作通常备完车后改为驾驶台控制,主机齿轮箱合排正常,主机齿轮箱的滑油冷却器每月进行清洗,事故时海水温度为26℃-27℃;
对主机齿轮箱的日常维护和保养,检查温度、压力和液位等,但无具体纸质的保养记录和工作日志记录。
主机齿轮箱初步勘验受损情况:
主机齿轮箱事故后,船员并未拆检,待船舶进入舟山海域后,轮机员将齿轮箱进行拆检;
(一)上、中、下壳体均未见异常;
(二)主机联轴节和齿轮箱连接处尚未拆检,输入端无法转动,输出端与螺旋桨连接无法转动;
(三)齿轮箱下壳体底部可见大量金属碎屑和一块较大崩齿碎片;
(四)可见正车齿轮出现断齿现象,1处齿轮崩齿情况,部分出现齿面剥落现象;
(五)由于机舱空间狭小,齿轮箱未能吊出,齿轮箱受损件情况有待拆检后确定和判断事故原因。
主机齿轮箱受损复勘:
为了确定齿轮箱具体受损原因,理赔人员再次前往现场进行复勘,具体情况如下:
(一)可见正车齿轮出现断齿现象,1处齿轮崩齿情况,超过30处出现齿面剥落现象,面积较小;
(二)输入端在转动过程中可听见较大的蜂鸣声,判断轴承受损;
(三)输出端转动无异常;
(四)由于现场未能拆检轴承,轴承具体受损情况不详,从侧面观察可见轴承滚珠出现麻点和起皮现象,轴承内部的滚柱可能出现了剥蚀碎片情况。
通常齿轮崩齿有以下几种原因,详细如下:
1、制造质量原因,齿轮的制造质量是齿轮断齿的一个重要原因。在生产加工过程中,如果齿轮的硬度不均匀,齿面粗糙度大,齿顶距不准等因素会导致齿轮互相碰撞时产生大的冲击力,容易使齿面断裂。
2、载荷原因,齿轮断齿的另一个重要原因是载荷。齿轮在运转时承受着机械载荷,而且往往是不均匀的载荷,这会导致齿面接受不均匀的应力,产生齿面疲劳断裂。
3、齿轮断齿可能是由于磨损导致的。磨损会导致齿面的形状变化,进而影响到齿轮的传动效率和寿命,甚至导致齿面断裂。
4、齿轮的材料也可能是齿轮断齿的原因之一。如果齿轮的材料强度不够或者韧性不足,容易发生齿面断裂。
齿轮表面发生点蚀的初始原因主要是齿轮的接触疲劳强度不足所致。齿轮点蚀原因分析:齿轮表面发生点蚀的原因主要是齿轮的接触疲劳强度不足所致。这种点蚀与磨损的不同之处在于,金属不是以微粒形式被磨损掉,而是以成块的形式发生剥落,造成齿面凹坑,严重地破坏了齿型的正确性。其破坏过程是:首先在齿面产生微小裂纹,润滑油进入疲劳裂纹,再经过多次反复的啮合作用,使裂纹不断扩展和延伸,润滑油随着裂纹的扩展与延伸不断向裂纹深部充满,直到有一小块金属剥落而离开齿面。
根据现场调查和查勘情况,初步推断本次事故原因如下:
该轮驾驶台值班人员在用车过程中,正、倒车较为频繁,齿轮箱齿轮在日常使用中的磨损原因导致齿面的形状发生变化进而崩齿,从而导致题述事故的发生。
另外,也有可能是齿轮箱内轴承的推力端面需要受到挤压力、剪切力、扭转力等一系列的巨大力量,当受力超过材质的屈服强度力时,轴承端面出现裂纹并逐渐蔓延,导致其内部滚珠和端面出现破损,其金属碎屑随同滑油进入机械运转部位,使齿轮箱的输入轴齿轮发生异常磨损后崩齿。
【启示与参考】
近几年远洋渔船在作业海区频发拖带事故,此类案件往往涉及的拖带费用较高,追根溯源涉及拖带案件中受主机相关部件(齿轮箱、曲轴居多)受损引起动力缺失的数量占比超过六成。
远洋渔船一般出海作业至少2-3年才会回国保养,主机及相关动力系统在作业海域或者是境外港口无法像在国内专业维修保养更加的全面、有保障。同时远洋渔船上配备的主机及相关的备件数量也只是应急所需,主机作为常年高速运转的易耗件,发生故障的概率要高出很多,一旦无法修复,就必须由他船护航或拖带来保证船舶及船员安全。
从协会角度出发,为减少此类型事故的发生,前期需大力宣传并叮嘱会员重视主机相关保养,排除安全隐患,对于远洋渔船配备齿轮等配件配备齐全的,也可加以鼓励表彰。对于积极海上修理的会员提供适当的政策补助,从而引导会员提高海上自救能力,从源头上减少拖带的发生,降低互保赔付。(舟山服务中心 庄焘)