前言
主機作為船舶的心髒，是船舶動力裝置中最重要的部分，而曲軸作為柴油機最重要的部件之一，其技術性能和工作狀态對航行安全影響極大。
為減少船舶航行時因機電故障而導緻的失控、擱淺、碰撞等險情和事故發生，維護船舶進出港口安全和水上交通安全秩序，自2024年4月7日以來，交通運輸部海事局在全國範圍内開展了預防船舶機電裝置故障專項檢查行動。
下面，詳細介紹近期發生的一起柴油機曲柄銷損傷導緻船舶失控的故障案例，希望引起航運公司及船員重視，加強排查自糾。
一、案例介紹
2024年5月30日2052時某代理公司接到船東緊急電話和船長郵件，集裝箱船“S輪”（所載貨物含危險品）由國内L港開航至港界外40海裡處發生主機故障，緻使船舶失去動力。經船員初步判斷，主機故障原因為1#缸曲柄銷軸頸損傷嚴重。代理公司立即将相關情況向海事部門報告。
鑒于機器損傷嚴重，修理周期長，無法在港界外完成自修等原因，最終在海事、引航、輪駁公司等緊急協調配合下，曆時近2天才将該輪拖回至L港碼頭，随後解除安裝全部貨物進廠修理。經過近兩個半月的維修，目前，該輪已重新投入營運。
“S輪”船舶資料如下：
| 船舶類型 | 集裝箱船 | 建造日期 | 202307 |
| 船長 | 172米 | 船寬 | 32米 |
| 總噸 | 25260 | 主機型号 | MAN 6S60ME |
| 主機功率 | 13165KW | 主機運作時長 | 5471小時 |
二、曲軸構造及常見故障
曲軸位于發動機下部（圖1），為柴油機的重要運動件，一般由前端（自由端）、主軸頸、連杆軸頸（或稱曲柄銷）、曲柄臂、平衡重和後端（或稱動力輸出端）等組成（圖2），其作用是将活塞的往複運動轉化為軸系的回轉運動并對外輸出，同時驅動柴油機其他附件工作。曲軸的工作環境和受力狀況十分複雜，工作時承受周期性變化的氣體壓力、離心力以及慣性力等複合作用。
（圖1 船用柴油機解剖圖）
（圖2 曲軸結構圖）
連杆軸頸與主軸頸之間有潤滑油道，每個軸頸表面上開有油孔，以便将機油引入或引出，用以潤滑軸頸表面（圖3）。
（圖3 曲軸内部油道）
主軸頸與缸體固定托架之間以及連杆軸頸與連杆大端之間安裝了滑動軸承，稱軸瓦（圖4），起到支撐軸承、減少磨損及摩擦力的作用。軸頸與軸瓦之間為間隙配合，曲軸在轉動時，滑油在摩擦表面形成油膜，進而減少軸頸的摩擦磨損。曲軸軸頸常見故障有磨損、劃傷、燒熔、疲勞損壞、腐蝕等。
（圖4 活塞連杆總成，序号10為曲軸頸上下軸瓦）
三、本輪曲柄銷異常磨損原因分析
為了查找故障原因并予以修複，廠修期間維修人員對主機進行解體維修與檢查。經拆檢發現，該輪主機1#缸曲柄銷以及上下軸瓦已嚴重磨損，出現大面積帶狀拉傷，且軸瓦上有發生過熱痕迹。（圖5、6）
（圖5 1#缸曲柄銷嚴重磨損，出現帶狀拉痕）
（圖6 上下軸瓦嚴重磨損，且有過熱痕迹）
與此次故障相關的報警記錄如下表:
| Time | Tag | Description | Alarm state | Value |
| 13:34:11 | 0554-11 | Oil mist detector pre-alarm | ALARM | ALARM |
| 13:44:41 | 0551-25 | ME LO auto filter (press,differential) | ALARM | ALARM |
| 13:51:07 | PMS116 | Main LO. Pump standby pump start alarm | ALARM | ALARM |
| 13:54:14 | 0554-11 | Oil mist detector pre-alarm | Returned(ALARM) | NORMAL |
| 14:17:51 | H-ALARM | H alarm to monit.system | Returned(ALARM) | NORMAL |
| 14:12:33 | H-ALARM | H alarm to monit.system | Ret UnAck(ALARM) | NORMAL |
| 14:58:43 | SHD 01 | Main LO inlet press.low | SHUTDN | SHUTDN |
記錄顯示，13:34時油霧探測器出現預警，13:51時滑油泵開始報警，14:58時滑油系統低壓導緻主機停車， 即自開始出現故障報警至停車，其間主機繼續運轉了近1.5小時。
結合現場拆檢情況及報警記錄分析，推斷導緻此次故障的原因可能有以下幾種：
1.建立造時或維護保養期間有關零部件安裝不正确。
2.有零部件損壞且進入滑油系統，導緻軸頸和軸瓦損傷。
3.1#缸往複式運動部件發生錯位。
4.有硬的雜質進入滑油系統。
5.滑油供應不足造成失壓。
故障發生後，船員立即進行了應急檢查處理，結合廠修，對故障原因進行了排除分析。
一是将1#缸曲柄銷軸承蓋螺母擰松至2100bar（仍在正常範圍内），故障依然持續，排除了由于安裝緊固壓力不足導緻軸瓦移位的可能性。
二是檢查軸承間隙、曲柄偏轉、主機各元件運作時長等記錄，此前無船員對1#缸檢修記錄，排除了檢修安裝不正确的可能性。
三是拆卸主機活塞、供油管傳感器等進行内部檢查均完好無損。拆檢1#缸十字頭銷檢查内部通道和内部油道，未發現金屬碎屑（圖7）。拆檢滑油旁通管線内部油道有生鏽（圖8），正常情況此通道為關閉狀态，産生鏽蝕是正常的。檢查AMS（機艙監測與報警系統）記錄，在此之前主機OMD（油霧探測器）報警記錄中未發生過滑油低壓報警，排除了滑油不足造成幹磨的可能性。
（圖7 1#缸活塞及十字頭内部通道無異物）
（圖8 滑油油泵旁通管線内部生鏽）
四是拆檢1#缸活塞，活塞與十字頭未出現偏磨發亮情況（圖9），說明安裝是正确對齊的。
（圖9 缸套表面光滑無偏磨光亮情況）
五是由于1#缸曲柄銷和軸瓦已嚴重損壞，脫落的金屬屑不可避免地會進入到滑油系統。經拆檢滑油系統，在管道内也發現了大量的金屬碎屑（圖10），同時，在油底殼中也發現了大量金屬碎屑（圖11）。檢查滑油濾器、旁通濾器和液壓油濾器，發現個别濾器有輕微破損（圖12）。另外，在滑油管壁上發現有殘留的飛濺焊渣附着于此（圖13），還有一根長約34cm的焊條遺留于滑油管道中（圖14）。
（圖10 滑油管路發現金屬碎屑）
（圖11 油底殼中有大量金屬碎屑）
（圖12 油濾濾芯有輕微破損）
（圖13 滑油管壁遺留的焊接飛濺焊渣）
（圖14 滑油管路中遺留的一根長約34cm焊條）
綜上所述，造成1#缸曲柄銷嚴重磨損的原因可能是：有硬的雜質從外部進入或殘留于滑油管壁上的硬雜質脫落進入滑油系統，緻使曲軸軸頸與軸瓦間的潤滑油膜遭到破壞。當OMD報警時，主機未能及時減速，反而繼續運作近1.5小時。長時間的磨損産生了大量的摩擦熱，導緻軸頸和軸瓦表面擦傷或異常磨損，防護層脫落，合金層損壞和熔化，最終導緻軸瓦和曲軸軸頸嚴重燒蝕拉傷，造成機損停車嚴重故障。
四、安全管理建議
軸瓦材料缺陷、軸瓦間隙不合适、軸瓦潤滑不良或潤滑油含有雜質等是造成軸頸、軸瓦損傷的主要原因。發動機的曲柄銷軸承一旦發生燒瓦事故，小則軸瓦損壞和曲柄銷軸頸損傷（通過修磨軸頸，更換加厚軸瓦，或許能保住曲軸），大則軸瓦抱死在曲軸上，曲軸過熱變形（隻能大修更換新曲軸），造成嚴重機損事故，給船公司帶來很大經濟損失。
對于營運船舶，船員、船公司、船廠等相關方應加強對主機各部件的檢驗，尤其是在輪機管理工作上應着重注意以下幾個方面：
船員
1.輪機管理人員要嚴格按照說明書要求及維修保養計劃，檢查柴油機各軸承間隙是否正常，并進行正确的測量和記錄，定期檢查主軸承和曲柄銷軸承等固定螺栓的預緊力。保證軸頸與軸瓦的配合間隙正常，及時掌握裝置性能、工作狀态和磨損情況等關鍵性技術問題。
2.使用合适等級牌号的潤滑油，定期清潔潤滑油系統濾器，根據使用時間定期對潤滑油進行取樣化驗，一旦發現滑油濾器含有雜質、異常金屬屑或者化驗名額異常等情況，及時做好記錄，對相關部件進行檢查，查找原因并予以解決。
3.加強對柴油機冷卻系統和滑油溫度、壓力監控，防止因高溫零件熱膨脹破壞正常的配合間隙，以及因高溫滑油粘度降低或其他原因滑油壓力過低使得軸頸與軸瓦無法保持正常的油膜。
船公司
1.船公司要加強對船舶運作維保情況監督檢查。購置新軸瓦，盡量購買原廠備件，更換軸瓦時應着重對軸瓦厚度差和自由開口尺寸進行測量，外觀品質應符合要求。組裝時應保證塗抹滑油幹淨清潔，防止混入雜質顆粒。
船廠
1.船廠要切實有效提高施勞工員責任心，加強船舶建造品質把控，對燃油、滑油等每一管路焊接後要及時清除焊渣，對重要管路要進行吹通清洗。
來源：連雲港海事
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