某型船舶艉軸密封裝置技術改進與推廣應用

楊述全，郝全亮，李文志

(中石化勝利油田分公司海洋石油船舶中心，山東 龍口 265725)

中石化勝利油田分公司的船舶長期施工的海域地處黃河入海口，該區(qū)域海水含泥沙量大、海面及海底雜物多、海上養(yǎng)殖及海洋捕撈的漁網(wǎng)多且分布無規(guī)則，所有這些都對船舶的艉軸密封造成不良影響:泥沙加劇艉軸密封的磨損速度，船舶艉軸密封因雜物及漁網(wǎng)的纏繞而遭受破壞，每年公司有占總數(shù)1/3船舶因泥沙磨損、漁網(wǎng)纏繞等造成艉軸密封損壞。

船舶艉軸密封一旦損壞，會造成下述嚴重后果:首先，會使?jié)櫥托谷牒Ｖ校斐珊Ｑ蟓h(huán)境污染;其次，海水會進入艉軸管內(nèi)，造成潤滑油乳化變質(zhì)，加劇艉軸的磨損及腐蝕，甚至還會使海水通過艉軸管進入船艙，威脅船舶的安全。

為保證船舶安全運行和避免海洋環(huán)境污染，每年要花費大量資金對因泥沙磨損、漁網(wǎng)纏繞等造成艉軸密封破損的船舶進行維修和更新，不僅造成修理費用的大量增加，而且嚴重影響船舶的正常運行。公司因此項每年直接、間接的經(jīng)濟損失高達上百萬元。工程船舶多為CPP(可調(diào)螺距螺旋槳)推進方式，艉軸密封為辛潑萊克斯式，其密封的更換均須拆卸聯(lián)軸節(jié)進行，艉軸與中間軸多采用液壓聯(lián)軸節(jié)連接，該連接方式安裝工藝復雜，技術要求高，頻繁的拆裝容易造成液壓構件的損傷，而且液壓聯(lián)軸節(jié)造價較高，損壞后經(jīng)濟損失也較大。

為了解決這一系列問題，經(jīng)過對現(xiàn)用的艉軸密封裝置進行深入的技術分析與研究，并分析了市場上各類船舶艉軸密封裝置，認為YH3FW型船舶艉軸油潤滑防沙防漁網(wǎng)密封裝置比較適合樁西埕島海域的海況條件，能夠有效起到防止?jié)O網(wǎng)、雜物、沙粒進入艉軸密封裝置內(nèi)損壞密封的作用。根據(jù)公司船舶運行狀況，決定采用該產(chǎn)品對現(xiàn)在船舶普通采用的“辛潑萊克斯”型艉軸密封裝置進行更新改造，并對原安裝方式進行改進，在部分船舶進行試用。

YH3FW型船舶艉軸油潤滑防沙防漁網(wǎng)密封裝置具有技術成熟、質(zhì)量穩(wěn)定、工藝配套等優(yōu)點，并獲得國家專利。該產(chǎn)品主要是針對特殊的江河及海洋環(huán)境 (如沙水浸蝕、漁網(wǎng)纏繞等)而開發(fā)研制，密封裝置為傳統(tǒng)的辛潑萊克斯艉軸密封裝置的改進產(chǎn)品，在原密封裝置上增加防漁網(wǎng)裝置，并在軸封函內(nèi)加設了防沙擋圈，采用迷宮式密封函結構，能有效的防止?jié)O網(wǎng)和泥沙的侵入，保護艉軸橡膠密封圈不受破壞。基本結構如圖1所示。

圖1 YH3FW型船舶艉軸油潤滑防沙、防漁網(wǎng)密封裝置

YH3FW型船舶艉軸油潤滑防沙防漁網(wǎng)密封裝置產(chǎn)品主要技術性能指標:①使用軸徑范圍50～1150mm;②軸套線速度要求不大于7m/s;③滑油工作溫度不大于110℃;④滑油泄漏程度不可見;⑤有效防止泥沙的入侵，保護密封不受損壞;⑥有效防止?jié)O網(wǎng)及網(wǎng)絲的絲狀物的入侵造成的密封破壞。

自2005年開始，首先對兩艘2205kW(3000 HP)拖輪的7支艉軸密封裝置進行改造更新，經(jīng)過1年的運行，兩艘船塢檢時，艉軸上雖纏繞了大量的漁網(wǎng)、繩索，但拆除后，未見漏油。艙內(nèi)重力油柜未見油品變質(zhì)乳化，說明艉軸密封裝置完好無損，有效的防止了漁網(wǎng)、網(wǎng)絲、繩索等對橡膠密封圈的損傷。同時，也證明該密封裝置在泥沙含量較大的樁西埕島海域發(fā)揮了良好的作用，起到了防止泥沙入侵密封部位的效果。

采用YH3FW型船舶艉軸油潤滑防沙、防漁網(wǎng)密封裝置，通過部分船舶試驗，不僅防沙、防漁網(wǎng)效果明顯，而且安裝施工工藝比較簡單，只是在原密封裝置上加設防沙、防漁網(wǎng)裝置即可，整體結構未進行太大改動，施工難度小，施工周期短。

上述兩船均為固定螺距螺旋槳，公司大馬力工作船均為CPP推進裝置，在該類船舶上普遍應用該密封裝置，減少了艉軸密封損壞頻率，同時降低因頻繁抽軸導致液壓聯(lián)軸節(jié)損壞的幾率。艉軸密封的異常損壞雖然減少了，但艉軸防磨套密封膠圈位置的正常磨損依然需要抽軸進行更新或修復，而且其磨損周期也在3年左右，相對較頻繁。

針對此問題，我公司采取在防磨套槳轂固定螺栓處加裝軸向調(diào)整墊圈 (HALF式，便于安裝)的方式來解決該問題。當防磨套周向密封膠圈位置磨出一圈深槽后，密封效果降低，這時，可通過調(diào)整墊圈的厚度來調(diào)整防磨套的軸向位置，改變密封膠圈和防磨套的接觸點，實現(xiàn)在不更換或不進行修復防磨套的情況下保證艉軸密封效能，節(jié)約了施工費用，減少了停航損失。

安裝了經(jīng)改進的YH3FW型船舶艉軸油潤滑防沙防漁網(wǎng)密封裝置后，大大減少了艉軸密封因泥沙、漁網(wǎng)造成的過度損壞，延長了密封的使用壽命，減少了船舶的修理費用，增加了船舶創(chuàng)收天數(shù)，而且在保證船舶安全運行、節(jié)約艉軸潤滑油消耗和環(huán)境保護等方面產(chǎn)生較好的經(jīng)濟和社會效益。

新型艉軸密封裝置的技術改進和推廣應用，一方面可以解決長期困擾公司艉軸密封非正常損壞問題，提高船舶的安全性，大大減少公司的故障修理成本;另一方面，可以積累淺海惡劣海域艉軸密封裝置的防護技術和經(jīng)驗，同時通過對該項技術的改造，提高了船舶設備管理人員的業(yè)務能力和管理水平。