艉轴管损坏案增多——令人担忧的新趋势？

过去数年中，与艉轴管相关的损坏理赔案件数量显著增多，而且此类损坏现在是Gard在船壳险保单项下处理的最常见索赔类型之一。Gard近期开展的分析对这个问题进行了剖析。

艉轴管/艉轴系统受损的性质和严重程度可谓天差地别——从可以数天内在海上修复的简单后密封装置泄漏，到涉及昂贵打捞作业和长时间干坞维修的推进力丧失故障等等。

过去，检验人通常将艉轴管损坏视为相对简单的事故。事故原因通常较为明显——例如触碰浮冰、渔网或绳索等漂浮物。

当然，这些原因依旧存在，但是过去数年中事故发生频率在没有明显缘由的情况下出现显著上升，这确实令人担忧。

船东和保险公司面临的新“苦恼”

过去十年间，Gard（无论是作为主保险人还是从保险人）理赔的艉轴/艉轴管相关案件数量超过700件，逐年分布情况如下：

Gard理赔金额超过5,000美元的艉轴管相关案件总数

来源：Gard

需要说明的是，Gard在同期内承保的船舶数量也在增加。因此，理赔案件数量的上升是否只是反映了承保船舶数量的增加呢？并非如此。即便考虑到承保船舶总数的增加，我们仍然可以看到，艉轴管损坏案件所占的份额正在提升（见下图）。

那么，到底发生了什么？

Gard理赔金额超过5,000美元的艉轴管相关案件发生频率

 环保润滑剂的使用

如第一个柱状图中所示，理赔案件数量的显著增多似乎出现在美国环保署（EPA）于2013年出台船舶通用许可证（VGP）修订版要求之后。改规定要求所有在美国水域内航行的超过79英尺的船舶在其所有油水界面使用环保润滑剂（EAL）。   

2019年在挪威船级社在斯堪的纳维亚保险公司（Gard、Skuld、瑞典保赔协会和挪威船壳险协会）协助下开展的一项研究发现，环保润滑剂的以下两个主要特点造成其与VGP要求生效前广泛使用的传统矿物油存在差异：

压力/粘度系数 => 在高负载运行（即高速急转）下，环保润滑剂在艉轴和轴承之间形成的最小油膜安全裕量较低。

粘度指数（环保润滑剂显著高于矿物油）=> 环保润滑剂在较低温度下的粘度更低（即系泊试验和冷启动）。

通过使用更高粘度的环保润滑剂（提高一个等级）或调整艉轴承设计（将单斜面改为双斜面设计），使轴承和艉轴之间的接触面平滑/增大，可以在一定程度上预防上述特点造成的损坏。

此外，环保润滑剂的另一值得注意的特点是绕过后密封装置与海水发生相互作用时的水解稳定性较差。在被海水污染时，润滑剂会发生分解并产生羧酸，这可能导致密封装置受损，进而导致更多海水进入。

水解速度取决于多种因素，例如油的化学性质、温度和添加剂。但是，最重要的因素是润滑剂中存在的海水量。据国际船级社协会（IACS）称，无论是传统矿物油还是环保润滑剂，建议含水量上限均为1%。尽管如此，经验显示，该上限相当“宽松”，并且在使用环保润滑剂的情况下可能具有一定误导性，因为即便只有少量水也可能触发环保润滑剂的水解反应并影响其特性（包括稳定性）。

综上所述，环保润滑剂已经被证实无法匹配传统矿物油的性能——强力的润滑油膜，油中含水时的稠度以及优异的密封兼容性。正因如此，船东倾向于在新造船舶和现有船舶上采用“传统”矿物油加空气式密封装置的组合。

新根源分析

Gard已经对过去10年（2013-2022年）间遇到的所有艉轴管损坏案件开展内部调查，试图找到事故因果关系的模式。

从调查开始时就发现，发生此类损坏案件最多的船型是散货船和集装箱船，占案件发生总数的53%。而这两种船型总计占Gard船壳险总量的44%（参见下方饼图）。

Gard的艉轴管相关理赔案件，按船型分类

因此根源调查主要关注散货船和集装箱船，报告的事故成因分类如下：

如上文所示，大量事故检验人归咎于渔网/绳索进入艉轴管密封部位，导致海水污染艉轴管油，此类事故占案件总数的38%。事实上，根据世界自然基金会（WWF）的统计数据，每年海上约有50万到100万吨渔具丢失或被遗弃。但是，我们认为“渔网原因”可能被夸大为主要原因，因此几乎没有对其他可能的因素开展进一步调查。

事实上，2014年以来很多艉轴管轴承故障看起来并不存在外部因素（如螺旋桨桨叶上的触碰痕迹、后密封系统中缠绕的渔网、触底搁浅等）影响的迹象。

80%的案件涉及环保润滑剂

有意思的是，我们的分析显示，多达80%的被调查事故涉及使用环保润滑油的艉轴管密封装置故障，而船舶的平均船龄为12年。 

“设计缺陷”也是一个有意思的类别，尽管我们尚未对该类别进行充分探究。目前看来，除了船厂的设计错误导致的一些对中错位问题（造成轴承受损）外，其他因素也会极大影响艉轴总成的寿命和状况，例如：

单艉轴管轴承设计（增加风险）。

后密封装置润滑油监测不当（无采集代表性油样的设计，无油类循环）。

轴承公差（根据挪威船级社的充分研究）。

除上述因素外，尽管我们审阅的调查报告中并未提及以下因素，我们得出结论认定，有数项额外因素在损坏的发生或加剧中发挥了重要作用，例如：

船员意识和监测程序（特别是针对环保润滑剂中存在水的情况）。

根据IACS建议上限制定的允许含水量百分比，而该上限并未充分考虑到某些类型的环保润滑剂容易引起密封件加速磨损的情况（由于环保润滑剂水解导致，特别是对于基于不饱和酯的乳化环保润滑剂）。

在后密封柜加注期间，环保润滑剂与矿物油发生混合。

在螺旋桨部分浸没的状态下长时间航行。更重的螺旋桨/更大直径/更低转速。

环保润滑剂种类的选择（基础油）。

过往维修不当（如密封件的粘合）。

使用非原厂/售后密封件。

给船东的建议

为了预防或减轻艉轴管损坏，我们建议船东采取以下措施。

在船舶营运期间

选用适当粘度（提高一个等级）的环保润滑剂，并充分考虑市场上在售的环保润滑剂的各种特性，以确保将故障风险降到最低（即选用基于完全饱和合成酯的非乳化环保润滑剂）

经常测试从后/前密封油柜和艉轴管系统采集的代表性油样。

改造安装市场上现有的过滤/监测系统。 

持续监测轴承温度。

密切监测后密封油循环（如果已安装该系统）。

密切监测泄放柜（如果使用空气式密封）。

一旦确认存在海水，立即更换后密封油，即便存在的海水量很少。如使用非乳化环保润滑剂并且快速发现进水污染，应当排干进水。

密切关注润滑油分析中出现的含水量、总酸值、轴承/轴材料元素（锡、铅等）的含量上升或增加趋势。

避免在螺旋桨部分浸没的状态下连续航行（如不可避免，螺旋桨应降低转速）。

在水下检验时，妥善检查绳索防护罩和渔网剪的状况。

在例行维修/新船建造期间

优先选用空气式密封，同时采用传统矿物油。

将后密封油系统改造为连续循环型系统，而非静态/重力型系统。请注意，某些艉轴密封装置制造商已经将使用环保润滑油的单管s/t润滑油装置的质保期从5年减少至2.5年。

尽早在干船坞进行多斜面轴承改造，以确保轴承和艉轴之间更好的流体动力润滑。

通过激光和千斤顶负重测试，确认从主机法兰到尾端的轴对中。

如果尚未安装收网环和切绳器，请考虑安装，以避免绳索/渔网进入艉轴管密封部位。

作者：John Balaouras

理赔主管，比雷埃夫斯

作者： Svend Leo Larsen

高级理赔顾问，卑尔根