船舶备件螺旋桨如何选型维护？-中国船舶网

为什么螺旋桨需要作为关键备件？

螺旋桨是船舶的“心脏”，其工作环境极其恶劣，长期浸泡在海水中，承受着巨大的水动力、腐蚀和可能的碰撞，它是一个高故障率、高维修成本、长停航时间的部件，将其列为关键备件主要基于以下几点：

航行安全：螺旋桨损坏可能导致航速下降、振动加剧，在最坏的情况下（如桨叶断裂）甚至可能失控。
运营效率：一个损坏或不匹配的螺旋桨会显著增加燃油消耗，直接影响运营成本。
维修难度与成本：
- 空间限制：在船坞或水下进行螺旋桨修理需要专业设备（如潜水员、水下机器人、专用吊具），操作空间有限。
- 专业性强：修复需要高超的焊接、动平衡和表面处理技术。
- 停航损失：船舶进坞维修意味着停航，会产生巨大的机会成本。
供应链风险：大型船舶的螺旋桨通常是定制产品，从新桨设计、铸造到交付可能需要数月甚至一年以上，如果发生意外损坏，临时采购一个新桨非常困难。

了解损坏形式有助于我们决定需要准备什么样的备件。

（图片来源网络，侵删）

腐蚀与侵蚀：
- 电化学腐蚀：不同金属接触或与海水形成原电池，导致桨叶、毂部腐蚀。
- 空泡腐蚀：螺旋桨在高速旋转时，桨叶背面低压区会产生气泡，气泡破裂时产生的高压冲击金属表面，造成麻点状损坏，这是最常见的损坏形式之一。
- 冲刷腐蚀：海水中含有泥沙等固体颗粒，长期冲刷桨叶表面，造成材料流失。
机械损伤：
- 碰撞与异物损伤：漂浮的木头、冰块、渔网、绳索，甚至是水下礁石，都可能导致桨叶弯曲、边缘卷曲或出现破洞。
- 疲劳断裂：长期承受交变载荷，可能导致桨叶或毂部出现裂纹，最终断裂。
变形：
- 碰撞变形：受到强烈撞击后，桨叶可能发生弯曲或扭曲，导致螺旋桨的几何形状改变，从而引起剧烈振动。
- 过热变形：在修理过程中，如果焊接工艺不当，可能导致局部过热和材料金相组织变化，引起变形。

船舶管理公司或船东会根据船舶类型、航线、船龄和管理策略，制定不同的螺旋桨备件方案，主要有以下几种：

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这是最理想、但成本最高的策略，通常用于超大型船舶，如VLCC（超大型油轮）、VLOC（超大型矿砂船）、大型集装箱船和LNG船。

适用对象：
- 船舶价值极高,停航损失巨大。
- 航线关键,对可靠性要求极高。
- 船东实力雄厚。
备件类型：
- 完整的备用螺旋桨：一个全新的、与船上安装的完全相同的螺旋桨，通常存放在船坞或岸上的仓库中。
- 优点：发生损坏时，可以立即更换，将停航时间降到最低（仅需进坞更换）。
- 缺点：
  - 成本高昂：一个大型铜合金螺旋桨价值数十万甚至数百万美元。
  - 仓储成本：需要专门的场地存放和维护。
  - 维护要求：备用桨也需要定期检查和保养（如涂防腐漆），防止自身腐蚀。

这是更常见、更经济的策略，适用于大多数商船。

适用对象：大多数散货船、杂货船、中型集装箱船等。
备件类型：
- 可拆桨叶：对于可调螺距螺旋桨或某些固定桨，其桨叶是可以单独拆卸和更换的，船上或岸上可以常备一套桨叶。
- 桨叶备件：对于固定桨，可以只准备一个或几个桨叶作为备件，当某个桨叶严重损坏时，可以将损坏的桨叶切割下来，再将备件桨叶焊接上去，然后进行动平衡修复，这比更换整个螺旋桨的成本和时间都大大减少。
- 桨毂备件：对于CPP，桨毂是核心部件，结构复杂，价格昂贵，持有一个备用桨毂也是一个可行的方案。
- 优点：成本远低于整个备用桨，灵活性高。
- 缺点：维修过程仍需要专业的焊接和动平衡作业，无法实现“即插即用”。

这是最经济的策略,适用于船龄较大、价值不高或管理成本敏感的船舶。

持有备件不代表可以忽视对在用螺旋桨的维护。

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例行检查：坞修时对桨叶、毂部进行目视检查，检查有无裂纹、腐蚀、变形和异物附着。
水下检查：使用潜水员或ROV（水下机器人）在航行间隙对螺旋桨进行检查。
状态监测：通过监测主轴的振动和轴承温度，可以间接判断螺旋桨的状态是否异常。
修复技术：
- 焊接修复：对于桨叶边缘的卷曲、破洞等，通常采用水下湿焊或干舱焊接的方式进行修复。
- 再制造：对于严重损坏的螺旋桨，可以将其送回专业工厂，重新进行加工，恢复其原始几何形状，性能几乎与新桨无异，成本远低于新桨。
- 表面处理：采用不锈钢覆层、陶瓷涂层等技术来提高螺旋桨的抗空泡腐蚀和抗磨损能力。

螺旋桨作为船舶备件的核心决策，是一个在安全、效率和成本之间寻求最佳平衡点的商业决策。 船东需要根据自身船队的具体情况，制定最科学、最经济的备件策略。