隨著港口國對(duì)防污染要求越來越嚴(yán)，各大設(shè)備生產(chǎn)廠商紛紛投入大量的人力物力進(jìn)行對(duì)新型設(shè)備的研發(fā)。 空氣式尾軸密封能較好地解決滑油漏泄造成海洋環(huán)境的污染， *大限度地解決了密封環(huán)和襯套的磨損。另外，該裝置可靠性高，應(yīng)急情況下可以比較方便地轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)的油密封，因此空氣式密封具有很大的發(fā)展空間。本文以某公司10000TEU系列船舶的空氣式尾軸封為例，對(duì)該裝置的工作原理和技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探討。
一、 空氣密封的優(yōu)點(diǎn)
該裝置的首部密封結(jié)構(gòu)與以往的CX、DX型密封的結(jié)構(gòu)基本相同，尾部空氣式密封裝置如下圖：圖片
尾部密封有4道密封圈，船內(nèi)的空氣源通過管路通到＃2/3環(huán)之間的腔室，然后以氣泡形式從尾部釋放到海水中。根據(jù)物理學(xué)經(jīng)典原理可知，液面下任一點(diǎn)的壓強(qiáng)與該點(diǎn)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(cè)船舶吃水的變化。任何船舶吃水的變化能夠自動(dòng)地被空氣控制單元跟蹤并自動(dòng)調(diào)整輸出壓力和尾軸管內(nèi)油壓，從而防止海水侵入船內(nèi)和潤(rùn)滑油流出船外。該裝置的優(yōu)點(diǎn)為：
A、可靠性高
1）各道密封環(huán)所承受的負(fù)荷明顯減小，延長(zhǎng)了密封環(huán)及鍍鉻襯套的使用壽命；
2) 各有兩道水封環(huán)和油封環(huán)，提高了裝置的可靠性。一旦密封環(huán)損壞，艉軸管內(nèi)的潤(rùn)滑油或海水會(huì)通過＃2/3環(huán)腔室被回收到船內(nèi)泄放收集柜內(nèi)，防止油流出船外或海水進(jìn)入艉軸管內(nèi)。
3) 在尾軸管端部平面與密封裝置法蘭環(huán)之間加裝了一個(gè)厚30mm調(diào)整環(huán)，當(dāng)密封環(huán)與鍍鉻襯套接觸處磨損時(shí)，取下該調(diào)整環(huán)以錯(cuò)開密封環(huán)與襯套之間的相對(duì)位置，從而減少鍍鉻襯套的光車次數(shù)，延長(zhǎng)使用壽命。
B、維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單
在設(shè)定了空氣流量后，系該統(tǒng)根據(jù)吃水變化自動(dòng)調(diào)整壓力，避免根據(jù)吃水的變化通過人工來轉(zhuǎn)換輕重載重力油柜。C、空氣消耗量低
供入到＃2/3腔室內(nèi)的空氣流量設(shè)定在45-55N?/min，壓縮空氣消耗少。
D、可提供多種應(yīng)急措施
1） 當(dāng)#3環(huán)故障時(shí)，只要關(guān)閉通往#3/3S腔室的進(jìn)出口閥，就可使#3S環(huán)投入工作。
2） 如遇空氣壓力控制單元發(fā)生故障，只要備有一個(gè)臨時(shí)重力油柜，就能將空氣密封（AX型）裝置簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)變成雙重保護(hù)的油封（DX型）裝置。
二、空氣密封的原理 ：
該系統(tǒng)主要由后密封、前密封以及以下五個(gè)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、尾軸管滑油柜單元（S/T L.O. Tank Unit）
D、尾軸管滑油循環(huán)泵（S/T L.O. circulation pump）
E、前密封滑油泵單元（Fwd Seal L.O. Pump Unit）圖片
密封裝置系統(tǒng)管路圖
根據(jù)尾軸空氣式密封裝置系統(tǒng)管路圖解釋如下：
1）從船內(nèi)空氣控制單元的壓縮空氣通過安裝在尾軸管內(nèi)的管路進(jìn)到#2/3環(huán)腔室內(nèi)，一部分經(jīng)過#2環(huán)和#1環(huán)從海水中溢出，另一部份空氣從漏泄回收管路進(jìn)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(huán)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(huán)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(nèi)，確保了密封環(huán)和襯套的使用壽命；即使#3環(huán)損壞漏泄，漏泄的滑油會(huì)從下部的泄放管路進(jìn)入到泄放收集單元而不會(huì)流出舷外。#2/3腔室內(nèi)的空氣通過稍稍抬起#2環(huán)和#1環(huán)而從海水中冒出，始終大于海水壓力的空氣確保海水不會(huì)進(jìn)入到#2/3腔室；即使海水漏入到#2/3腔室，也會(huì)被泄放到漏泄收集單元。
泄放收集單元
1）泄放收集單元主要是用于監(jiān)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(dāng)發(fā)生海水進(jìn)入或滑油漏泄時(shí)，都會(huì)通過泄放管路收集到該單元內(nèi)并發(fā)出高位警報(bào)以提醒輪機(jī)管理人員尾軸后密封裝置工況異常，輪機(jī)人員應(yīng)在主機(jī)停車狀態(tài)下按以下步驟排出泄放收集柜內(nèi)的油水。
A、打開泄放閥（DRAINVALVE）。
B、確保收集柜已完全放空。
C、確認(rèn)泄放閥已關(guān)閉。
切記：在主機(jī)運(yùn)行時(shí)不能打開泄放閥。
圖片
2）當(dāng)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(shí)，則需用淡水清洗空氣管路。沖洗也需在主機(jī)停車時(shí)方能進(jìn)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(zhuǎn)換到淡水側(cè)，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(zhuǎn)換到空氣側(cè)并關(guān)閉泄放閥V56。