10000TEU船舶空气式尾轴密封装置工作原理和管理要点.doc

KEMEL AX型尾轴空气密封装置工作原理和管理要点 上远四部 张俊 江国强 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。尾轴密封生产商之一的KEMEL(KOBELCO EAGLE MARINE ENGINEERING CO., LTD)公司也研发制造了更加可靠的AX型空气式艉轴密封装置。由于该装置可靠性高，维修管理方便，许多船东在新造船时都选用了该设备。本文以某公司新造10000TEU系列船舶的空气式尾轴封为例，对该装置的工作原理和管理要点进行探讨。 空气密封的优点 该装置的首部密封结构与以往的CX、DX型密封的结构基本相同，尾部空气式密封装置如下图： 尾部密封有4道密封圈，船内的空气源通过管路通到＃2/3环之间的腔室，然后以气泡形式从尾部释放到海水中。根据物理学经典原理可知，液面下任一点的压强与该点至液面的高度成正比，因此该装置利用从尾部以气泡形式释放的空气压力来检测船舶吃水的变化。任何船舶吃水的变化能够自动地被空气控制单元跟踪并自动调整输出压力和尾轴管内油压，从而防止海水侵入船内和润滑油流出船外。该装置的优点为： A、可靠性高 1）各道密封环所承受的负荷明显减小，延长了密封环及镀铬衬套的使用寿命； 2) 各有两道水封环和油封环，提高了装置的可靠性。一旦密封环损坏，艉轴管内的润滑油或海水会通过＃2/3环腔室被回收到船内泄放收集柜内，防止油流出船外或海水进入艉轴管内。 3) 在尾轴管端部平面与密封装置法兰环之间加装了一个厚30mm调整环，当密封环与镀铬衬套接触处磨损时，取下该调整环以错开密封环与衬套之间的相对位置，从而减少镀铬衬套的光车次数，延长使用寿命。 B、维修保养简单 在设定了空气流量后，系该统根据吃水变化自动调整压力，避免根据吃水的变化通过人工来转换轻重载重力油柜。 C、空气消耗量低 供入到＃2/3腔室内的空气流量设定在45-55N?/min，压缩空气消耗少。D、可提供多种应急措施 1）当#3环故障时，只要关闭通往#3/3S腔室的进出口阀，就可使#3S环投入工作。 2）如遇空气压力控制单元发生故障，只要备有一个临时重力油柜，就能将空气密封（AX型）装置简单地转变成双重保护的油封（DX型）装置。 空气密封的原理 该系统主要由后密封、前密封以及以下五个部份组成： A、空气控制单元(Air Control Unit) B、泄放收集单元（Drain Collection Unit） C、尾轴管滑油柜单位（S/T L.O. Tank Unit） D、尾轴管滑油循环泵（S/T L.O. circulation pump） E、前密封滑油泵单元（Fwd Seal L.O. Pump Unit） 根据尾轴空气式密封装置系统管路图解释如下： 1）从船内空气控制单元的压缩空气通过安装在尾轴管内的管路进入到#2/3环腔室内，一部分经过#2环和#1环从海水中溢出，另一部份空气从漏泄回收管路进入到泄放收集单元。 2）漏泄的滑油或海水可从#2/3腔室泄放到安装于中间轴轴线下的泄放收集单元。 3）尾轴管滑油柜的正常油位高于轴系中心线2-2.5m，该油柜为封闭式，在其上面接入一路与#2/3环腔室压力一样的空气。 4）#4/5腔室滑油是由前密封滑油泵单元提供的循环油。 #2/3腔室的空气压力与#3/3S腔室滑油压力之间的压差始终保持在0.05MPA以内，确保了密封环和衬套的使用寿命；即使#3环损坏漏泄，漏泄的滑油会从下部的泄放管路进入到泄放收集单元而不会流出舷外。#2/3腔室内的空气通过稍稍抬起#2环和#1环而从海水中冒出，始终大于海水压力的空气确保海水不会进入到#2/3腔室；即使海水漏入到#2/3腔室，也会被泄放到漏泄收集单元。下表为各道密封环及密封腔室的受压情况。 尾轴后密封结构、压力、润滑情况 结构形式 1#环 2#环 3#环 4#环 海水 Ps/w P1/2 P2/3 P3/3s 尾轴管 Ps/t 润滑条件 海水 空气 空气 滑油 滑油 各腔室压力情况 根据船舶吃水变化 根据船舶吃水变化 PS/W+0.02～0.04 MPa P3/3s≦P2/3+0.05 MPa Ps/t≦P2/3+0.05 MPa 压差情况 △P1 =-0.01~-0.02 MPa △P2 △P3 =-0.01~-0.02 MPa ≦0.05MPa △P3s =0 附图：某10000TEU系列船舶空气式尾轴封装置系统管路图 空气密封检查管理要点 空气控制单元和泄放收集单元是空气式尾轴密封装置的主要监控设备，也是轮机管理人员检查保养的重点。 1、空气控制单元 该单元设有一套空气流量备用调节系统，当主系统发生故障时，可以通过转换阀切换到备用系统。单元中所有的阀件在出厂前生产厂家都