1、KEMEL AX型尾軸空氣密封裝置工作原理和管理要點上遠四部 張俊 江國強隨著港口國對防污染要求越來越嚴，各大設備生產廠商紛紛投入大量的人力物力對新型設備的研發。尾軸密封生產商之一的KEMEL(KOBELCO EAGLE MARINE ENGINEERING CO., LTD)公司也研發制造了更加可靠的AX型空氣式艉軸密封裝置。由于該裝置可靠性高，維修管理方便，許多船東在新造船時都選用了該設備。本文以某公司新造10000TEU系列船舶的空氣式尾軸封為例，對該裝置的工作原理和管理要點進行探討。一、 空氣密封的優點該裝置的首部密封結構與以往的CX、DX型密封的結構基本相同，尾部空氣式密封裝置如下圖

2、：尾部密封有4道密封圈，船內的空氣源通過管路通到2/3環之間的腔室，然后以氣泡形式從尾部釋放到海水中。根據物理學經典原理可知，液面下任一點的壓強與該點至液面的高度成正比，因此該裝置利用從尾部以氣泡形式釋放的空氣壓力來檢測船舶吃水的變化。任何船舶吃水的變化能夠自動地被空氣控制單元跟蹤并自動調整輸出壓力和尾軸管內油壓，從而防止海水侵入船內和潤滑油流出船外。該裝置的優點為：A、可靠性高1）各道密封環所承受的負荷明顯減小，延長了密封環及鍍鉻襯套的使用壽命；2) 各有兩道水封環和油封環，提高了裝置的可靠性。一旦密封環損壞，艉軸管內的潤滑油或海水會通過2/3環腔室被回收到船內泄放收集柜內，防止油流出船外或

3、海水進入艉軸管內。3) 在尾軸管端部平面與密封裝置法蘭環之間加裝了一個厚30mm調整環，當密封環與鍍鉻襯套接觸處磨損時，取下該調整環以錯開密封環與襯套之間的相對位置，從而減少鍍鉻襯套的光車次數，延長使用壽命。B、維修保養簡單在設定了空氣流量后，系該統根據吃水變化自動調整壓力，避免根據吃水的變化通過人工來轉換輕重載重力油柜。C、空氣消耗量低供入到2/3腔室內的空氣流量設定在45-55N/min，壓縮空氣消耗少。D、可提供多種應急措施1）當#3環故障時，只要關閉通往#3/3S腔室的進出口閥，就可使#3S環投入工作。2）如遇空氣壓力控制單元發生故障，只要備有一個臨時重力油柜，就能將空氣密封（AX型）

4、裝置簡單地轉變成雙重保護的油封（DX型）裝置。二、 空氣密封的原理該系統主要由后密封、前密封以及以下五個部份組成：A、空氣控制單元(Air Control Unit)B、泄放收集單元（Drain Collection Unit）C、尾軸管滑油柜單位（S/T L.O. Tank Unit）D、尾軸管滑油循環泵（S/T L.O. circulation pump）E、前密封滑油泵單元（Fwd Seal L.O. Pump Unit）根據尾軸空氣式密封裝置系統管路圖解釋如下：1）從船內空氣控制單元的壓縮空氣通過安裝在尾軸管內的管路進入到#2/3環腔室內，一部分經過#2環和#1環從海水中溢出，另一部份

5、空氣從漏泄回收管路進入到泄放收集單元。2）漏泄的滑油或海水可從#2/3腔室泄放到安裝于中間軸軸線下的泄放收集單元。3）尾軸管滑油柜的正常油位高于軸系中心線2-2.5m，該油柜為封閉式，在其上面接入一路與#2/3環腔室壓力一樣的空氣。4）#4/5腔室滑油是由前密封滑油泵單元提供的循環油。#2/3腔室的空氣壓力與#3/3S腔室滑油壓力之間的壓差始終保持在0.05MPA以內，確保了密封環和襯套的使用壽命；即使#3環損壞漏泄，漏泄的滑油會從下部的泄放管路進入到泄放收集單元而不會流出舷外。#2/3腔室內的空氣通過稍稍抬起#2環和#1環而從海水中冒出，始終大于海水壓力的空氣確保海水不會進入到#2/3腔室；

6、即使海水漏入到#2/3腔室，也會被泄放到漏泄收集單元。下表為各道密封環及密封腔室的受壓情況。尾軸后密封結構、壓力、潤滑情況結構形式1#環2#環3#環4#環海水Ps/w P1/2P2/3P3/3s尾軸管Ps/t潤滑條件海水空氣空氣滑油滑油各腔室壓力情況根據船舶吃水變化根據船舶吃水變化PS/W+0.020.04 MPaP3/3sP2/3+0.05 MPaPs/tP2/3+0.05 MPa壓差情況P1=-0.01-0.02MPa P2P3=-0.01-0.02MPa0.05MPaP3s=0附圖：某10000TEU系列船舶空氣式尾軸封裝置系統管路圖三、 空氣密封檢查管理要點空氣控制單元和泄放收集單元是

7、空氣式尾軸密封裝置的主要監控設備，也是輪機管理人員檢查保養的重點。1、空氣控制單元該單元設有一套空氣流量備用調節系統，當主系統發生故障時，可以通過轉換閥切換到備用系統。單元中所有的閥件在出廠前生產廠家都已調整好，一般不需要再作調整。日常只要做好以下部件的檢查保養即可。1）壓差表DP每天應檢查壓差表，指針應在綠色區域內（壓差小于0.1MPA）。如果壓差表指針進入了紅色區域，則需按以下步驟清潔濾器F1和F2。A、打開V10閥，關閉V1和V2。B、打開V3泄放濾器內的壓力后關閉該閥。C、拆出濾芯用高壓空氣或淡水清潔，視情換新。D、打開閥V1和V2，關閉V10。2）空氣壓力調節器（減壓閥）R1,R2每

8、周檢查壓力表P2，正常值在0.250.35MPA之間。減壓閥R1對應壓力表P2，減壓閥R2對應壓力表P3（備用）。如需調整，根據以下方法調整減壓閥R1，使壓力表P2讀數為0.30MAP。A、往下拉調節旋鈕，釋放鎖扣。 B、如果需要提高壓力，順時針轉動旋鈕，反則反之。C、調整好壓力后，往上推動調節旋鈕，已鎖住旋鈕。D、如果減壓閥R1調節無效，應將轉換開關C1從“MAIN”轉到“SUB”位置。3）流量表FM1每周檢查流量表FM1讀數，正常值在45-55N/min之間。如有偏差，可通過調節空氣流量控制器FC1，使流量表FM1讀數在50N/min左右。流量控制器FC2對應的流量表FM2安裝在備用管路上

9、，在設備出廠前，廠家已將空氣流量調整在50N/min。流量調節器的調整步驟如下：A、往上拉動調節旋鈕，釋放鎖扣。B、順時針方向轉動旋鈕，空氣流量提高；反之，逆時針方向轉動旋鈕，空氣流量降低。C、調整好空氣流量后，下壓并鎖住調節旋鈕。D、如果流量調節器FC1調節無效，應將轉換開關C1從“MAIN”轉到“SUB”位置。4）空氣繼電器AR1每周需檢查空氣繼電器AR1的工況，該繼電器用于控制尾軸管滑油壓力(P5)，確保該壓力（P5）高于泄放收集單元內壓力或空氣控制單元輸出壓力（P4）0.030.05MPA。調節步驟如下：A、順時針調節空氣繼電器AR1的調整旋鈕，空氣壓力P5增加；反之，逆時針調節，P5

10、就少。B、如果調節AR1后P5無反應，則需將轉換開關C2從“MAIN”轉到“SUB”，使空氣從流量控制器后部的管路送到尾軸油重力油柜。2、泄放收集單元1）泄放收集單元主要是用于監控尾軸后密封的工況，安裝在該裝置上的流量控制閥是用于控制空氣在泄放管路的流量并確保泄放管路暢通。當發生海水進入或滑油漏泄時，都會通過泄放管路收集到該單元內并發出高位警報以提醒輪機管理人員尾軸后密封裝置工況異常，輪機人員應在主機停車狀態下按以下步驟排出泄放收集柜內的油水。A、打開泄放閥（DRAIN VALVE）。B、確保收集柜已完全放空。C、確認泄放閥已關閉。切記：在主機運行時不能打開泄放閥。2）當空氣控制單元輸出壓力P4與泄漏收集單元壓力之間的壓差大于等于0.03MPA時，則需用淡水清洗空氣管路。沖洗也需在主機停車時方能進行，具體方法如下：A、打開泄放收集柜上的泄放閥V56。B、將空氣控制單元上的三通閥3MU轉換到淡水側，開啟淡水閥V9，用淡水沖洗管路直到水從泄放收集柜上的泄放閥V56流出。C、清洗完畢后，將三通閥3MU轉換到空氣側并關閉泄放閥V56。