主机作为船舶的心脏，自动化压铸岛是船舶动力设备中最重要的部分，而曲轴作为柴油机最重要的部件之一，其技术性能和工作状态对航行安全影响极大。
为减少船舶航行时因机电故障而导致的失控、搁浅、碰撞等险情和事故发生，维护船舶进出港口安全和水上交通安全秩序，自2024年4月7日以来，交通运输部海事局在全国范围内开展了预防船舶机电设备故障专项检查行动。
下面，详细介绍近期发生的一起柴油机曲柄销损伤导致船舶失控的故障案例，希望引起航运公司及船员重视，加强排查自纠。
一、案例介绍
2024年5月30日2052时某代理公司接到船东紧急电话和船长邮件，集装箱船“S轮”（所载货物含危险品）由国内L港开航至港界外40海里处发生主机故障，致使船舶失去动力。经船员初步判断，主机故障原因为1#缸曲柄销轴颈损伤严重。代理公司立即将相关情况向海事部门报告。
鉴于机器损伤严重，修理周期长，无法在港界外完成自修等原因，最终在海事、引航、轮驳公司等紧急协调配合下，历时近2天才将该轮拖回至L港码头，随后卸载全部货物进厂修理。经过近两个半月的维修，目前，该轮已重新投入运营。
“S轮”船舶资料如下：
船舶类型
集装箱船
建造日期
202307
船长
172米
船宽
32米
总吨
25260
主机型号
MAN 6S60ME
主机功率
13165KW
主机运行时长
5471小时
二、曲轴构造及常见故障
曲轴位于发动机下部（图1），为柴油机的重要运动件，一般由前端（自由端）、主轴颈、连杆轴颈（或称曲柄销）、曲柄臂、平衡重和后端（或称动力输出端）等组成（图2），其作用是将活塞的往复运动转化为轴系的回转运动并对外输出，同时驱动柴油机其他附件工作。曲轴的工作环境和受力状况十分复杂，工作时承受周期性变化的气体压力、离心力以及惯性力等复合作用。
（图1 船用柴油机解剖图）
（图2 曲轴结构图）
连杆轴颈与主轴颈之间有润滑油道，每个轴颈表面上开有油孔，以便将机油引入或引出，用以润滑轴颈表面（图3）。
（图3 曲轴内部油道）
主轴颈与缸体固定托架之间以及连杆轴颈与连杆大端之间安装了滑动轴承，称轴瓦（图4），起到支撑轴承、减少磨损及摩擦力的作用。轴颈与轴瓦之间为间隙配合，曲轴在转动时，滑油在摩擦表面形成油膜，从而减少轴颈的摩擦磨损。曲轴轴颈常见故障有磨损、划伤、烧熔、疲劳损坏、腐蚀等。
（图4 活塞连杆总成，序号10为曲轴颈上下轴瓦）
三、本轮曲柄销异常磨损原因分析
为了查找故障原因并予以修复，厂修期间维修人员对主机进行解体维修与检查。经拆检发现，该轮主机1#缸曲柄销以及上下轴瓦已严重磨损，出现大面积带状拉伤，且轴瓦上有发生过热痕迹。（图5、6）
（图5 1#缸曲柄销严重磨损，出现带状拉痕）
（图6 上下轴瓦严重磨损，且有过热痕迹）
与此次故障相关的报警记录如下表:
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
记录显示，13:34时油雾探测器出现预警，13:51时滑油泵开始报警，14:58时滑油系统低压导致主机停车， 即自开始出现故障报警至停车，其间主机继续运转了近1.5小时。
结合现场拆检情况及报警记录分析，推断导致此次故障的原因可能有以下几种：
1.新建造时或维护保养期间有关零部件安装不正确。
2.有零部件损坏且进入滑油系统，导致轴颈和轴瓦损伤。
3.1#缸往复式运动部件发生错位。
4.有硬的杂质进入滑油系统。
5.滑油供应不足造成失压。
故障发生后，船员立即进行了应急检查处理，结合厂修，对故障原因进行了排除分析。
一是将1#缸曲柄销轴承盖螺母拧松至2100bar（仍在正常范围内），故障依然持续，排除了由于安装紧固压力不足导致轴瓦移位的可能性。
二是检查轴承间隙、曲柄偏转、主机各组件运行时长等记录，此前无船员对1#缸检修记录，排除了检修安装不正确的可能性。
三是拆卸主机活塞、供油管传感器等进行内部检查均完好无损。拆检1#缸十字头销检查内部通道和内部油道，未发现金属碎屑（图7）。拆检滑油旁通管线内部油道有生锈（图8），正常情况此通道为关闭状态，产生锈蚀是正常的。检查AMS（机舱监测与报警系统）记录，在此之前主机OMD（油雾探测器）报警记录中未发生过滑油低压报警，排除了滑油不足造成干磨的可能性。
（图7 1#缸活塞及十字头内部通道无异物）
（图8 滑油油泵旁通管线内部生锈）
四是拆检1#缸活塞，活塞与十字头未出现偏磨发亮情况（图9），说明安装是正确对齐的。
（图9 缸套表面光滑无偏磨光亮情况）
五是由于1#缸曲柄销和轴瓦已严重损坏，脱落的金属屑不可避免地会进入到滑油系统。经拆检滑油系统，在管道内也发现了大量的金属碎屑（图10），同时，在油底壳中也发现了大量金属碎屑（图11）。检查滑油滤器、旁通滤器和液压油滤器，发现个别滤器有轻微破损（图12）。另外，在滑油管壁上发现有残留的飞溅焊渣附着于此（图13），还有一根长约34cm的焊条遗留于滑油管道中（图14）。
（图10 滑油管路发现金属碎屑）
（图11 油底壳中有大量金属碎屑）
（图12 油滤滤芯有轻微破损）
（图13 滑油管壁遗留的焊接飞溅焊渣）
（图14 滑油管路中遗留的一根长约34cm焊条）
综上所述，造成1#缸曲柄销严重磨损的原因可能是：有硬的杂质从外部进入或残留于滑油管壁上的硬杂质脱落进入滑油系统，致使曲轴轴颈与轴瓦间的润滑油膜遭到破坏。当OMD报警时，主机未能及时减速，反而继续运行近1.5小时。长时间的磨损产生了大量的摩擦热，导致轴颈和轴瓦表面擦伤或异常磨损，防护层脱落，合金层损坏和熔化，最终导致轴瓦和曲轴轴颈严重烧蚀拉伤，造成机损停车严重故障。
四、安全管理建议
轴瓦材料缺陷、轴瓦间隙不合适、轴瓦润滑不良或润滑油含有杂质等是造成轴颈、轴瓦损伤的主要原因。发动机的曲柄销轴承一旦发生烧瓦事故，小则轴瓦损坏和曲柄销轴颈损伤（通过修磨轴颈，更换加厚轴瓦，或许能保住曲轴），大则轴瓦抱死在曲轴上，曲轴过热变形（只能大修更换新曲轴），造成严重机损事故，给船公司带来很大经济损失。
对于营运船舶，船员、船公司、船厂等相关方应加强对主机各部件的检验，尤其是在轮机管理工作上应着重注意以下几个方面：
船员
1.轮机管理人员要严格按照说明书要求及维修保养计划，检查柴油机各轴承间隙是否正常，并进行正确的测量和记录，定期检查主轴承和曲柄销轴承等固定螺栓的预紧力。保证轴颈与轴瓦的配合间隙正常，及时掌握设备性能、工作状态和磨损情况等关键性技术问题。
2.使用合适等级牌号的润滑油，定期清洁润滑油系统滤器，根据使用时间定期对润滑油进行取样化验，一旦发现滑油滤器含有杂质、异常金属屑或者化验指标异常等情况，及时做好记录，对相关部件进行检查，查找原因并予以解决。
3.加强对柴油机冷却系统和滑油温度、压力监控，防止因高温零件热膨胀破坏正常的配合间隙，以及因高温滑油粘度降低或其他原因滑油压力过低使得轴颈与轴瓦无法保持正常的油膜。
船公司
1.船公司要加强对船舶运行维保情况监督检查。购置新轴瓦，尽量购买原厂备件，更换轴瓦时应着重对轴瓦厚度差和自由开口尺寸进行测量，外观质量应符合要求。组装时应保证涂抹滑油干净清洁，防止混入杂质颗粒。
船厂
1.船厂要切实有效提高施工人员责任心，加强船舶建造质量把控，对燃油、滑油等每一管路焊接后要及时清除焊渣，对重要管路要进行吹通清洗。
原标题：《预防船舶机电设备故障专项行动进行时｜案例分析77——曲柄销异常磨损导致船舶失控》
