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船舶舵轴断裂事故

[ 时间:2018-01-25 ]

船舶舵轴断裂事故

  事故过程:
  
  2008年,一艘散货船行驶中突然失去了舵效而无法航行,并且货船随时面临着倾覆和碰撞的危险。经潜水员检查后发现,船舵系统中的舵轴断裂,但由于无法在现场修复,只能派拖船将该货船拖回港口修理。该事故在拖船、检查、维修方面花费了巨额费用,给公司造成较大经济损失。

  断裂舵轴形貌

断口呈现的挤压特性

断口呈现的韧窝特性

  事故分析:
  
  该货轮在运行4个月后舵轴发生断裂。舵轴断裂后进坞检查,舵板上未发现受外力撞击的痕迹,初步判断舵轴是在使用过程中自行断裂。我们对损坏的舵轴进行了解剖试验,从舵轴设计、材料、锻造、热处理、焊接及使用时腐蚀、过载等方面查找原因。
  
  该舵轴材料是20#锻钢,采用的正火+回火的热处理工艺。舵轴靠近法兰端表面热套装一个厚度为10mm不锈钢外套,整个舵轴通过锻造工艺制成,舵轴靠近法兰一端加工一个厚度为10mm的台阶,以便和不锈钢外套配合,不锈钢外套与法兰端表面进行焊接固定。
  
  通过对材料化学成分、力学性能、金相组织、微观形貌等项目进行验证后,我们认为:材料锻造、处理工艺不合理使得材料的性能不符合技术要求,当受到较大外力的时(特别是左满舵或右满舵时),靠近法兰圆弧过渡处表面不连续的加工的直角台阶根部处产生应力集中,由于材料塑性较差,反复扭转就容易在该部位的车痕或微缺陷处产生微裂纹,随着裂纹逐渐扩展,支撑区域不足以承受所受载荷时,裂纹失稳扩展,最终造成舵轴的断裂。
  
  鉴定结论:
  
  经过判定,该舵轴断裂为疲劳断裂,主要是由于制造质量缺陷因素造成的。我们建议舵轴的制造企业重新调整焊接及成型工艺,提升舵轴的质量。