某轮汽缸体裂纹修理一例

某轮汽缸体裂纹修理一例

某3万总吨散货轮主机类型为5L80GF，2011年12月在某船厂进行厂修，对锅炉主蒸汽阀和大气冷凝器进行修理，并对主机进行了吊缸检修。修理完成后，在主机复装过程中施工人员发现主机汽缸体连杆填料函冷却水箱上表面有水渗出。经详细检查发现，主机1#、2#、3#和5#汽缸冷却水箱上表面有裂纹产生。经分析产生裂纹的原因为在锅炉主蒸汽阀修理期间，锅炉停炉，导致机舱内温度过低，且船员在主机吊缸过程中未泄放冷却水箱内的冷却水，从而导致结冰致使冷却水箱上表面出现裂纹。本文着重对主机汽缸体裂纹的修理工艺和修理后的注意事项进行分析。

1 裂纹情况

裂纹位于主机1#、2#、3#和5#汽缸体连杆填料函冷却水箱上表面，其中最大裂纹范围达到了1/2圆周。冷却水箱下表面状况良好，未发现裂纹。

2 裂纹的修理

该轮主机为1982年生产的B＆W机型，型号较老，市场上销售的备件较少，且船东考虑到更换整个汽缸体备件的成本问题，最终放弃了对汽缸体的换新，选择了对汽缸体裂纹进行修理。

工艺人员对汽缸体裂纹产生的原因和汽缸体裂纹部位的损坏情况进行了认真的分析，并提出了3种修补裂纹的方案，即特种渗透胶粘接、金属焊接和金属扣合法，经过和船东代表的分析和协商最终认为采用金属扣合法进行修理最为合适。如果采用胶粘法，在裂纹中渗入的胶粘剂虽然可以对水起到密封的作用，但不能承受长期的冷却水压力冲击;如采用焊接法，因焊接位置很难进入，焊接后铸件容易变形，焊缝易开裂，裂纹深部无法焊接且焊后的热处理工艺也很难进行，所以也不宜采用。金属扣合法作为裂纹的修理方法具有安全方便、机械性能可靠、节约资金等优点。金属扣合修理法是利用特殊金属材料制成的波浪键、密封螺丝、合金加强块等元件将裂纹两侧牢固地扣合和啮合在一起，使损坏的铸件能基本恢复原有的强度、刚性和密封性，并且不会产生变形。采用金属扣合法修理主机汽缸体裂纹，既可以承受冷却水的长期压力，又可对水进行密封，并能防止汽缸体的变形，是最经济有效的修理方法。在确定了采用金属扣合法对汽缸体进行修理后，船东邀请了专业从事金属扣合法修理的METALLOCK公司进行修理工作，其主要工艺过程如下。

1)对冷却水箱上表面裂纹处进行清洗，然后用压缩空气吹干或自然晾干。然后采用磁粉探伤的方法进行探伤，确定裂纹的范围以及裂纹的终点位置，确定后在每个裂纹的终点都钻一个止裂孔并攻入螺纹，拧入螺丝，防止裂纹的继续延伸。螺丝拧入前应涂敷密封液。考虑到汽缸体裂纹发生的位置工作温度高于65℃，所以应选择无机密封液。

2)镶配波浪键。沿裂痕或镶配边界确定欲镶波浪键的位置，通常相邻波浪键的间距为30～50 mm，逐个将键槽清洁干净，涂上粘接剂，然后将波浪键嵌入槽内进行铆击，使波浪键发生塑性变形而充满槽腔。由于波浪键与波形槽的相互啮合而将铸件上的裂纹拉紧形成牢固的整体。此处应注意对具有加工硬化性，采用模压方法制成的波浪键，安装前应进行预热处理，以降低硬度，恢复塑性。

波浪键的凸缘数一般取5个、7个或9个。凸缘数越多，波形槽的各个凹处端面上的应力越小，并使最大应力远离裂纹，但凸缘过多，又会使镶嵌波浪键工作量增加，难度加大，所以在位置允许的情况下，尽可能选用7～9个凸缘的波浪键。如采用不同长度的波浪键其中间凸缘应安装在裂纹线上，波浪键在裂纹线上应长短相间排列。

3)外形的修整。铆击完成后，可采用切割或打磨的方法去除波浪键的毛边，使修整后的平面光洁度达到使用要求。

3 修复后的注意事项

1)采用金属扣合法对冷却水箱上表面进行修理后，应根据主机说明书要求对中心孔进行对中测量来确定铸件是否变形。如果对中情况良好，孔的中心位置相对于连杆没有改变，则说明本次修理是成功的，汽缸体可以继续使用，否则应考虑对汽缸体进行换新处理。

2)修理后应进行相当于冷却水箱内工作压力1.25倍压力的水压试验，检验修理后部件的强度和密封性能。

3)修理完成后船上工作人员在每个港口应注意对修理后的汽缸进行检查，如有异常情况应及时进行处理，保证航行安全。

4)在航行过程中，应尽可能的减少主机的震动，尤其应避开主机的共振转速区，最大可能的保证修理效果。

4 结束语

本次裂纹的修理工作充分考虑了船东的需求以及要达到的效果，将船上发生裂纹位置的实际情况和金属扣合法的优点相结合，在保证修理效果的基础上最大限度的保证了船东的经济利益。上述汽缸体采用金属扣合法进行修理后，液压试验正常无泄漏，连杆中心对中状况良好。主机经过一段时间的运行后，使用状况良好，没有再出现泄漏。

U672

C

1001－8328(2012)05－0058－01

(中国船级社秦皇岛分社 袁胜利 供稿)