Kerusakan Permukaan Poros Menengah Laut: Penyebab, Pemeriksaan, Dan Penilaian Perbaikan

Tanda permukaan pada poros tengah dapat terlihat kecil namun menyembunyikan masalah garis poros yang lebih besar. Penilaian mungkin disebabkan oleh hilangnya lapisan oli, namun keausan jurnal serupa juga dapat terjadi akibat pembebanan tepi, pelumas yang terkontaminasi, kerusakan bantalan, korosi, atau ketidaksejajaran. Oleh karena itu, keputusan perbaikan tidak dapat dimulai dengan pemolesan atau pemesinan. Dimulai dengan mengidentifikasi pola kerusakan, mengukur material dan geometri apa yang sebenarnya hilang, memeriksa efek retak atau panas, dan menelusuri kembali kondisi tersebut melalui bantalan dan sistem pendukung. Urutan tersebut adalah kunci untuk menilai kerusakan poros tengah laut tanpa menganggap gejala sebagai akar penyebabnya.

Mulailah Dengan Pola Kerusakan, Bukan Metode Perbaikan

Penampilan permukaan sangat berharga karena menunjukkan di mana kontak, panas, korosi, atau pergerakan relatif telah terjadi. Namun, tidaklah cukup hanya mengklasifikasikan sebuah poros sebagai sekadar “tergores” atau “aus.” Sebelum pembersihan atau pemolesan secara agresif menghilangkan bukti, foto seluruh zona yang rusak, tandai posisi aksial dan kelilingnya, dan catat hubungannya dengan tepi bantalan, bahu jurnal, fillet, fitur flensa, dan titik referensi lainnya.

Peta kerusakan yang praktis dapat mempersempit langkah pemeriksaan berikutnya:

Keausan jurnal poros perantara harus diinterpretasikan berdasarkan lokasi dan kedalamannya. Tanda yang dangkal melintasi area silinder yang luas dan bertekanan rendah dapat menimbulkan masalah perbaikan yang berbeda dari cacat yang meluas ke bahu jurnal atau transisi. Lubang korosi, tanda pemesinan, atau retakan di dekat perubahan geometrik yang mengalami tekanan tinggi juga perlu mendapat perhatian lebih dibandingkan ukuran visualnya saja.

Material bantalan yang terendapkan juga dapat membuat jurnal terlihat rusak lebih parah dibandingkan baja di bawahnya. Sebaliknya, menghilangkan material yang dipindahkan dapat menyebabkan skoring yang lebih dalam. Oleh karena itu, pembersihan awal harus mempertahankan peta kerusakan asli dan membedakan perpindahan material dari hilangnya logam dasar poros sebelum dimensi diterima.

Lacak Kerusakan Melalui Bantalan, Pelumasan, dan Penyelarasan

Poros dan bantalannya harus diperlakukan sebagai suatu sistem yang saling berinteraksi. Hidrodinamik Marine Journal Bearing mendukung poros tengah secara radial sementara kondisi pengoperasiannya bergantung pada geometri jurnal, jarak bebas bantalan, pelumasan, perilaku rotasi, dan distribusi beban. Oleh karena itu, permukaan bantalan dan jurnal poros memberikan bukti tentang satu sama lain daripada mewakili dua item inspeksi independen.

Ketidaksejajaran poros perantara dapat mengubah sikap jurnal di dalam bantalan. Alih-alih mendistribusikan beban ke wilayah kerja yang diinginkan, tekanan kontak dapat bergerak ke satu sisi. Tekanan lokal meningkat, margin lapisan minyak hidrodinamik menurun, dan suhu dapat meningkat di area terbatas. Pengoperasian yang berkelanjutan kemudian dapat menghasilkan penyekaan bantalan, material yang dipindahkan, pemolesan lokal, dan penilaian poros.

Rantai sebab akibat juga bisa berjalan berlawanan arah. Hilangnya pelumasan atau kerusakan bantalan dapat merusak bantalan terlebih dahulu. Ketika material bantalan aus dan jarak bebas berubah, penyangga poros dapat berubah, mengubah posisi kerjanya dan mendistribusikan kembali beban ke penyangga di sekitarnya. Oleh karena itu, kegagalan bantalan dapat menimbulkan gejala keselarasan yang nyata, sedangkan ketidaksejajaran dengan sendirinya dapat memicu kegagalan bantalan. Memindahkan bearing untuk mengoreksi pembacaan kesejajaran tanpa terlebih dahulu memeriksa pelumasan, jarak bebas, dudukan bearing, dan keausan yang terlihat berisiko memperbaiki konsekuensinya, bukan penyebabnya.

Data penyelarasan dingin tidak boleh dianggap sebagai bukti bahwa garis poros tetap dibebani dengan benar saat sedang berjalan. Draf, distribusi kargo atau pemberat, deformasi lambung kapal, pertumbuhan termal, gaya baling-baling, dan suhu mesin dapat mengubah hubungan poros-ke-bantalan setelah kapal meninggalkan kondisi inspeksi statis. Jika kerusakan hanya muncul pada beban, kecepatan, aliran udara, atau kondisi pengoperasian panas tertentu, kondisi pengoperasian tersebut harus dicatat dan dipertimbangkan selama penyelidikan.

Ukur Geometri Jurnal Sebelum Memutuskan Apa Arti NDT

Inspeksi perbaikan poros laut harus menetapkan geometri sebelum memutuskan berapa banyak logam yang dapat dihilangkan dengan aman. Mengukur diameter jurnal minimum saja tidak cukup karena nilai minimum yang sama dapat dihasilkan dari keausan yang seragam, lancip, ovalitas, alur yang terlokalisasi, atau geometri eksentrik. Kondisi tersebut memerlukan keputusan perbaikan yang berbeda.

Urutan pemeriksaan disiplin adalah:

1. Catat riwayat pengoperasian, termasuk perubahan suhu bantalan terkini, getaran, kelainan pelumasan, kejadian grounding atau benturan, pekerjaan dok kering, penggantian bantalan, dan perubahan penyelarasan. Memotret dan memetakan permukaan yang rusak sebelum dipoles akan mengubah bukti.

2. Ukur diameter jurnal di beberapa stasiun aksial melintasi lebar kerja. Di setiap stasiun, lakukan pengukuran dalam berbagai arah sudut sehingga ovalitas dapat dibedakan dari kehilangan diameter secara umum. Stasiun pembanding menunjukkan lancip, keausan tepi, dan penghilangan material lokal.

3. Periksa runout poros dan jurnal pada permukaan silinder yang relevan, dan ukur runout radial flensa dan runout muka secara terpisah jika diperlukan. Catat TIR dan posisi sudut titik tertinggi daripada menganggap satu nilai indikator sebagai diagnosis lengkap.

4. Bersihkan cacat secukupnya untuk pemeriksaan nondestruktif tanpa menghilangkan bahan dasar yang tidak perlu. Untuk baja poros feromagnetik yang sesuai, inspeksi partikel magnetik dapat mengidentifikasi diskontinuitas permukaan dan dekat permukaan. Metode NDT lainnya harus dipilih berdasarkan material poros, orientasi cacat, lokasi, dan prosedur inspeksi yang berlaku.

5. Petakan kekerasan di seluruh wilayah yang rusak dan bandingkan hasilnya dengan wilayah referensi yang tidak terpengaruh dan persyaratan material yang berlaku. Perubahan kekerasan yang terlokalisasi setelah pemanasan gesekan yang parah dapat menjadi masalah bahkan ketika permukaan dapat dibersihkan dengan mesin.

6. Periksa kembali bantalan, rumah, jarak bebas, kondisi pelumas, pengaturan penyangga, dan bukti penyelarasan sebelum menyelesaikan disposisi poros. Pengukuran jurnal menggambarkan kerusakan; hal ini tidak dengan sendirinya menjelaskan mengapa kerusakan itu terjadi.

Catatan pengukuran harus mempertahankan nilai sebenarnya dan bukan hanya kesimpulan yang “dapat diterima” atau “ditolak”. Diameter jurnal, lancip, ovalitas, runout, permukaan akhir, lokasi cacat, hasil NDT, pembacaan kekerasan, dan kondisi inspeksi menciptakan garis dasar yang dapat dibandingkan dengan pengukuran akhir pasca perbaikan.

Kekasaran permukaan memerlukan perlakuan yang sama. Jurnal yang dipoles dapat terlihat mulus namun masih memiliki diameter lancip atau terlalu kecil yang tidak dapat diterima. Sebaliknya, jurnal yang dapat diterima secara geometris mungkin masih memerlukan finishing untuk mencapai kondisi permukaan yang ditentukan untuk sistem bantalannya. Oleh karena itu, pemeriksaan poros tengah harus mempertimbangkan kekasaran, keruntuhan, pemeriksaan partikel magnetik, dan pemeriksaan tak rusak lainnya secara bersamaan dan bukan secara terpisah.

Tetapkan Batas Kemampuan Perbaikan Sebelum Menghapus Lebih Banyak Logam

Kemampuan untuk diperbaiki tidak ditentukan oleh apakah suatu mesin dapat membersihkan permukaan secara fisik. Hal ini ditentukan oleh apakah poros yang dihasilkan masih dapat memenuhi dimensi, geometri, kondisi material, antarmuka bantalan, dan kriteria penerimaan inspeksi yang diperlukan.

Penilaian superfisial mungkin cocok untuk pemolesan terkontrol ketika cacat dapat dihilangkan tanpa kehilangan dimensi yang berarti dan permukaan akhir yang diperlukan tetap dapat dicapai. Keausan jurnal poros tengah atau skoring yang lebih dalam mungkin memerlukan penggilingan atau pemesinan hingga diameternya diperkecil. Pilihan tersebut hanya praktis jika dimensi jurnal akhir yang diizinkan diketahui dan bantalan yang sesuai dapat dipulihkan atau diproduksi untuk memberikan jarak bebas berjalan yang diperlukan.

Inilah sebabnya mengapa nomor umum 'penggilingan ulang maksimum' tidak boleh dipindahkan dari bejana atau poros lain. Penghapusan material yang diijinkan tergantung pada gambar asli, ukuran jurnal, desain poros, susunan bantalan, perbaikan sebelumnya, klasifikasi atau persyaratan proyek, dan dimensi yang dapat diakomodasi oleh komponen kawin. Jurnal yang tampak bersih tidak berhasil diperbaiki jika pemesinan menghasilkan lancip, ukuran terlalu kecil, runout, atau antarmuka bantalan yang tidak sesuai.

Retak, distorsi yang signifikan, kerusakan termal yang belum terselesaikan, perubahan kekerasan yang tidak dapat diterima, kehilangan material yang berlebihan, kerusakan serius pada transisi kritis, atau ketidakpastian apakah cacat telah dihilangkan sepenuhnya dapat mengalihkan keputusan ke arah penggantian. Beberapa cacat yang berinteraksi juga mengubah penilaian. Poros dengan keausan jurnal sedang ditambah pembengkokan, retak, dan riwayat perbaikan sebelumnya yang tidak pasti tidak boleh dievaluasi sebagai empat cacat kecil yang tidak berhubungan.

Jika penggantian diperlukan, yang baru Poros Menengah yang Ditempa harus ditentukan sebagai bagian dari hubungan bantalan poros yang lengkap, bukan berdasarkan diameter nominal saja. Perlakuan material dan panas, dimensi jurnal, koaksialitas, antarmuka flensa, penyelesaian permukaan, runout, persyaratan inspeksi, dan data bantalan yang cocok semuanya memengaruhi cara penggantian akan beroperasi pada garis poros yang ada.

Pembuatan, pelapisan, pengelasan, atau pelurusan juga tidak boleh dianggap sebagai jalur perbaikan universal. Kesesuaiannya tergantung pada material poros, pembebanan kelelahan, lokasi cacat, masukan panas, persyaratan dimensi, prosedur perbaikan yang disetujui, dan persyaratan survei yang berlaku. Apapun rute yang dipilih, pemeriksaan akhir harus menunjukkan bahwa perbaikan lebih dari sekedar penampilan.

Mencegah Jurnal yang Diperbaiki Menjadi Rusak Lagi

Poros yang diperbaiki dapat rusak kembali dengan cepat jika kondisi bantalan aslinya tetap tidak berubah. Jika pemesinan jurnal mengubah diameter poros, maka terjadi perkawinan Babbitt Sliding Bush harus dievaluasi untuk kesesuaian dan izin berjalan yang dihasilkan. Permukaan kerja Babbitt dimaksudkan untuk beroperasi dengan lapisan oli pelumas, sehingga geometri lubang, kondisi permukaan, kesejajaran poros, dan pelumasan tetap menjadi bagian dari perbaikan bahkan setelah jurnal baja diperbaiki.

Verifikasi pasca perbaikan harus menghubungkan kembali perbaikan lokal ke garis poros. Diameter jurnal akhir, lancip, ovalitas, permukaan akhir dan runout harus didokumentasikan; bantalan harus diperiksa atau diperbarui sesuai kebutuhan; persediaan pelumas dan kebersihannya harus dipastikan; dan pemeriksaan kesejajaran atau beban harus mengatasi kondisi pengoperasian yang menyebabkan gejala awal. Jika perilaku abnormal muncul hanya setelah stabilisasi termal atau pada kondisi pemuatan kapal tertentu, pemeriksaan sisi dermaga yang dingin saja mungkin tidak menyelesaikan penyelidikan.

Jika perbaikan memerlukan penggantian poros, bantalan, rumahan, sistem dorong, atau komponen terkait yang terkoordinasi, perlakukan sistem tersebut sebagai sistem yang saling berhubungan. Suku Cadang Propulsi Laut mengurangi risiko penentuan satu komponen tanpa informasi dimensi yang diperlukan oleh suku cadang yang dikawinkan.

File pemeriksaan akhir harus menyimpan foto kerusakan asli, peta cacat, kisi pengukuran jurnal, hasil NDT dan kekerasan, pengamatan bantalan, informasi penyelarasan, dimensi perbaikan, dan pembacaan pasca perbaikan. Catatan tersebut memberikan dasar untuk menentukan apakah tanda permukaan di kemudian hari stabil, baru, atau semakin memburuk.

Kesimpulan

Kerusakan poros perantara laut harus dinilai sebagai masalah sistem bantalan poros dan bukan cacat permukaan kosmetik. Pola kerusakan mengidentifikasi tempat untuk diselidiki, sementara pengukuran jurnal, runout, NDT, pemeriksaan kekerasan, kondisi bantalan, dan bukti penyelarasan menentukan apakah pemolesan, pemesinan, perbaikan terkoordinasi, atau penggantian dapat dibenarkan. Shanghai TOTEM Machinery Co., Ltd. adalah produsen dan pemasok komponen poros dan bantalan laut. Keputusan perbaikan yang tepat akan memulihkan permukaan jurnal dan kondisi pengoperasian yang diperlukan untuk melindunginya.

Pertanyaan Umum

T: Apa yang umumnya menyebabkan kerusakan poros perantara laut?

J: Mekanisme yang umum mencakup kerusakan pelumasan, kerusakan bantalan, ketidaksejajaran poros, pembebanan tepi, kontaminasi abrasif, korosi, getaran abnormal, dan kondisi pengoperasian yang mendistribusikan kembali beban bantalan garis poros.

T: Apakah skor poros pada poros tengah dapat dipoles begitu saja?

J: Hanya jika penilaiannya dangkal dan pemolesan mempertahankan diameter, geometri, penyelesaian permukaan, dan kompatibilitas bantalan yang diperlukan. Kerusakan yang lebih dalam memerlukan penilaian dimensi dan kondisi material terlebih dahulu.

T: Bagaimana seharusnya keausan jurnal poros perantara diukur?

A: Ukur diameter di beberapa stasiun aksial dan arah sudut, lalu evaluasi kehilangan diameter, lancip, dan ovalitas secara bersamaan. Runout dan permukaan akhir harus dicatat secara terpisah.

T: Apakah ketidaksejajaran poros perantara selalu muncul selama pemeriksaan penyelarasan dingin?

J: Tidak. Lendutan lambung kapal, pertumbuhan panas, pembebanan kapal, dan gaya pengoperasian dapat mengubah reaksi bantalan dan sikap poros setelah pengukuran dingin statis selesai.

T: Apa saja yang harus disertakan dalam inspeksi perbaikan poros laut?

J: Ini harus menggabungkan peta kerusakan, dimensi jurnal, lancip, ovalitas, runout, kondisi permukaan, NDT yang sesuai, pemeriksaan kekerasan, inspeksi bantalan, penilaian pelumasan, dan data penyelarasan garis poros yang relevan.