黃云江
(廈門海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建廈門 361012)
某油輪是長期航行在國內(nèi)的5萬噸船舶,主要運輸原油,偶爾也運輸成品油。該輪配備蒸發(fā)量為10 t/h的燃油輔助D型水管鍋爐,該鍋爐產(chǎn)生的蒸汽用于貨油艙的貨油加溫和卸油時蒸汽透平使用。某次航行中,值班機工發(fā)現(xiàn)鍋爐耗水量增大,通過火焰觀察孔,確認(rèn)爐膛里有水蒸氣。判斷鍋爐有水管破裂,立即打電話給二管輪,停止使用設(shè)備,停爐檢查。檢查發(fā)現(xiàn)有2根水管破裂,待爐水溫度降下來,放空爐水,確認(rèn)破裂的水管,機艙管理人員使用專用的的燜頭堵住破裂的鍋爐水管兩端。由于當(dāng)時貨主要求盡快把貨油卸完,時間急,任務(wù)緊,船上鍋爐管理人員沒有對鍋爐徹底檢查。2根水管的破裂沒有引起船上管理者的足夠重視,鍋爐在用燜頭封堵好后繼續(xù)使用,當(dāng)時也沒有異常。船舶在港口卸完油后繼續(xù)航行,在從湛江航行到秦皇島途中,使用廢氣鍋爐,輔助鍋爐停爐。停爐后,值班輪機員第二天機艙巡視時發(fā)現(xiàn)輔助鍋爐旁地板有積水。檢查發(fā)現(xiàn)水是從鍋爐底部滲漏出來,打開鍋爐道門,到爐膛內(nèi)檢查,又發(fā)現(xiàn)有水管破裂。輪機長把情況反應(yīng)給公司機務(wù)主管,機務(wù)科安排修理工人待船??壳鼗蕧u碼頭對其進行修理,修理工人上船之后,對鍋爐進行徹底檢查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有40多根水管破裂。由于很多水管沒法焊接,又考慮修船期快到,只好先用專用鍋爐管燜頭封堵,采取降低鍋爐的負(fù)荷繼續(xù)使用。
油船輔助鍋爐平時出現(xiàn)1、2根水管破裂漏水很正常,但很多水管破裂,則屬異常。為此,輪機長召集機艙人員查找分析故障原因。鍋爐水管破裂的原因主要如下。
(1)鍋爐燃燒不良。目前,鍋爐多數(shù)燃燒渣油,燃燒器良好的霧化是燃燒充分的前提,油溫要合適。油溫太高,容易氣化,導(dǎo)致燃燒火焰不穩(wěn),甚至熄滅;油溫太低,霧化不良,沒有完全燃燒的燃油會附著在爐管表面,繼續(xù)燃燒,導(dǎo)致局部爐管熱應(yīng)力過大而過熱、脆化、裂紋甚至破管。
(2)鍋爐爐水水質(zhì)差或爐水處理不當(dāng)。鍋爐爐水優(yōu)劣直接影響蒸汽品質(zhì)。爐水含鹽多,容易產(chǎn)生“汽水共騰”現(xiàn)象。鍋爐爐水雜質(zhì)多,容易在水管鍋爐的爐管內(nèi)壁結(jié)垢,且不容易清除,結(jié)垢后降低傳熱效率,水管脆化、局部過熱變形(鼓包、裂紋),嚴(yán)重時破管。水鼓(下部水聯(lián)箱)底部易積聚泥渣,嚴(yán)重時堵塞水管,導(dǎo)致水管過熱變形(鼓包),甚至破管。
鍋爐爐水化驗和處理是保證爐水優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵。爐水要每天化驗,爐水不合格要進行上、下排污操作,投藥處理,使?fàn)t水保持良好水質(zhì)。也要注意補加鍋爐里的水的水質(zhì),有的補水水質(zhì)本身就不合格,導(dǎo)致鍋爐水處理困難。尤其在國內(nèi)航行的船舶,船上造水機沒有造水,都是通過碼頭加裝的自來水補水。有些港口水的含鹽量很高,鍋爐管理人員很容易忽視這個問題。
(3)鍋爐水管有油流入。油輪輔助鍋爐要提供蒸汽給貨油加溫,而貨油艙的蒸汽管多,蒸汽加溫管難免破裂。而在開啟貨油艙加溫前,若操作人員忽略開啟檢查管,這時破裂的蒸汽管在沒有加溫時,管內(nèi)沒有壓力,油就滲漏到管子內(nèi),打開加溫管時,貨油就會隨著回水流入到熱水井。若熱水井流入的油少,油會被絲瓜筋吸附住,進不了鍋爐的水鼓。若加溫管破裂大,回水里油多則攔截不住,會進入到鍋爐爐管內(nèi)。油的導(dǎo)熱性很差,爐水中的油粘附在鍋爐水管內(nèi)壁,減少熱傳遞,導(dǎo)致鍋爐水管局部過熱,若長期超過500 ℃,水管會過熱脆化、破裂。
(4)鍋爐管理人員吹灰操作不當(dāng)。鍋爐吹灰是清除鍋爐與高溫?zé)煔饨佑|面上的灰渣和浮灰,提高熱交換效率。分為藥劑除灰和蒸汽除灰。油輪輔助鍋爐多數(shù)采用蒸汽(過熱蒸汽)吹灰,有的輪機員吹灰前不放干凈吹灰管殘水,直接就吹。水吹到鍋爐受熱面上,正好和灰渣粘在一起,形成硬垢,嚴(yán)重降低熱傳遞效率,導(dǎo)致局部受熱不均和腐蝕,最終導(dǎo)致水管破裂。
(5)鍋爐超負(fù)荷工作。為了給貨油加溫和搶卸油,鍋爐爐膛內(nèi)所有的油槍都會噴油,投入燃燒工作。尤其在一些寒冷天氣的港口,大艙貨油加溫困難,這時鍋爐會超負(fù)荷工作,一些性能差的、使用時間長的鍋爐水管破裂。
(6)鍋爐管理人員點火升汽操作不當(dāng)。油輪輔助鍋爐是大型D型水管鍋爐,蒸發(fā)量大,要求冷爐升汽時間長。有些輪機員沒有嚴(yán)格按照冷爐升汽操作規(guī)定進行升汽操作,例如,升汽太快,鍋爐爐管焊接處的金屬會因熱脹系數(shù)不同,出現(xiàn)裂紋。
對照上述原因分析,此輪鍋爐爐管自上次修船更新后一直在使用,途中沒有出現(xiàn)異常,材料本身應(yīng)沒有問題,肯定是管理操作的問題。鍋爐有3支油槍,考慮鍋爐的負(fù)荷,經(jīng)常只用2支油槍,應(yīng)不會超負(fù)荷。輪機員責(zé)任心很強,吹灰和升汽都沒有違規(guī)操作。爐膛內(nèi)檢查,沒有發(fā)現(xiàn)吹灰槍附近結(jié)渣現(xiàn)象。燃燒器油槍附近爐管表面也沒有發(fā)現(xiàn)油渣,燃燒不良也被排除。最后將故障原因鎖定在鍋爐進油和水質(zhì)上。出現(xiàn)如此大規(guī)模的裂管,如果進油就是大規(guī)模進油。輪機長檢查鍋爐管壁水側(cè),沒有發(fā)現(xiàn)大量附著的油,詢問當(dāng)值人員,熱水井最近也沒有大量回油。最后只能在水質(zhì)上,惟一可能是進海水。查看爐水化驗日志,記錄無異常。詢問二管輪,得知最近鹽度有所上升,但二管輪覺得上升不是很大,故還是按正常值記錄。輪機長化驗爐水,發(fā)現(xiàn)鹽度超標(biāo)嚴(yán)重,立即意識到有海水漏入。鍋爐蒸汽系統(tǒng)與海水接觸的地方只有2處,都是大氣冷凝器,一個是卸油時用來冷卻蒸汽透平的殼管式大的大氣冷凝器(船上叫大定生);另外一個是平時用來冷卻日常用的蒸汽殼管式的小的大氣冷凝器(船上叫小定生)。先拆開小空氣冷凝器檢查,用海水試壓,發(fā)現(xiàn)蒸汽側(cè)有一根管有海水流出,不是很大。拆開大的大氣冷凝器檢查,無異常。最終確認(rèn)故障原因是海水通過小的大氣冷凝器破裂的冷凝管流入到鍋爐里。
船上的大氣冷凝器的作用主要是用海水冷凝回水中含有的蒸汽,冷凝成水后流到熱水井。鍋爐運行時,冷凝器管束蒸汽側(cè)是蒸汽和水的混合物,有一定壓力。船舶航行時使用廢氣鍋爐,這時海水漏入量很少,二管輪化驗爐水是從輔助鍋爐取樣,忽略了從廢氣鍋爐采取化驗水樣。檢查爐水雖然含鹽量超標(biāo),停航時廢氣鍋爐停用,小冷凝器蒸汽側(cè)沒有壓力,海水漏入量大,爐水化驗指標(biāo)超標(biāo)嚴(yán)重,但開航鹽度又減少,沒有引起管理人員足夠重視。二管輪誤以為碼頭加水含鹽量超標(biāo)致成,只是加強上排污來降低含鹽量,也沒有報告給輪機長。輪機長僅僅檢查鍋爐水化驗日志,沒有親自化驗,沒有及時發(fā)現(xiàn)海水漏入到爐水里。導(dǎo)致鍋爐管腐蝕,大量鍋爐水管破裂。廢氣鍋爐水管沒有漏水是因為其運行蒸汽壓力低,雖受到腐蝕,但還沒有顯現(xiàn)出來。
用銅燜頭封死小冷凝器漏水管。在秦皇島碼頭,鍋爐水管由專業(yè)鍋爐焊補人員進行焊補,無法焊補的只能用專用燜頭進行封管。考慮到海水的腐蝕性,結(jié)合該輪的修理周期,本航次結(jié)束進行修船,鍋爐管全部有待換新。
由于沒有及時發(fā)現(xiàn)海水從小冷凝器漏入到鍋爐水系統(tǒng)內(nèi),輪機員和輪機長都沒有嚴(yán)格按照公司SMS(安全管理體系)化驗爐水,導(dǎo)致大量的爐水管破裂。為此,對油輪輔助鍋爐管理提出如下建議。
(1)提高鍋爐管理輪機人員的責(zé)任心和管理水平,出現(xiàn)異常時要查清原因,絕不能抱有僥幸心理,自己無法解決要及時報告給輪機長。嚴(yán)格控制鍋爐水的硬度、堿度及含鹽量,若水質(zhì)出現(xiàn)異常,應(yīng)及時查明原因,采取處理措施。
(2)輪機長要按照公司的SMS親自化驗爐水,不要只看化驗爐水記錄。
(3)控制鍋爐補水的水質(zhì)。許多油輪長期航行在國內(nèi),造水機基本不用,都是加裝碼頭的自來水。因此,鍋爐主管人員要做好加裝水的化驗,防止含鹽量高的水加入到鍋爐內(nèi)。
(4)防止油污進入鍋爐水內(nèi)。油輪不但有燃油艙加溫系統(tǒng),還有貨艙貨油加溫系統(tǒng)。燃油艙加溫管很少破裂,貨油艙加溫管破裂比較常見,這就要求開貨油加溫的工作人員操作要謹(jǐn)慎。首先要對蒸汽加熱管預(yù)熱;其次開閥要講究技巧,先開微開閥門,讓殘留在管內(nèi)回水慢慢流回?zé)崴?,閥門開得太大會造成“液擊”,加劇加溫蒸汽管的破裂;大多數(shù)油船燃油加溫系統(tǒng)在甲板上都安裝回水檢查管,觀察回水是否有油,若有,說明該管已破裂,不能再用,沒有油就開啟回水管。若值班時發(fā)現(xiàn)熱水井有油,應(yīng)及時報告給輪機長,查找油的來源,及時消除。定期清潔熱水井,更換新的絲瓜筋濾網(wǎng)。若油進入鍋爐內(nèi),油量較少,可以在熱水井中投入加化學(xué)藥劑“Liquid Coagulant”,該藥劑可以凝結(jié)油污和懸浮污渣,然后再通過鍋爐下排污除去;若鍋爐進入油量較多,只有停爐進行洗爐。
(5)保持鍋爐燃燒良好狀態(tài)。平時做好噴油器、配風(fēng)器的維護保養(yǎng)。燃油油壓、油溫要保持適度,燃油霧化良好,風(fēng)油比保持最佳,燃燒充分。
(6)定期進行鍋爐吹灰工作。使用吹灰器吹除受熱面上的積灰時,應(yīng)力求吹掃整個受熱面,避免局部地區(qū)未被吹掃,造成受熱面各管束傳熱不均,鍋爐吹灰要嚴(yán)格按照說明書操作。否則蒸汽吹灰也可能引起管子腐蝕或刷蝕,造成管子漏水。
(7)加強鍋爐爐水處理和排污工作。根據(jù)公司機務(wù)要求和爐水化驗結(jié)果,正確投放爐水處理劑。鍋爐運行時進行上排污,主要是排除爐內(nèi)水面上的泡沫和懸浮雜質(zhì),爐水沸騰時排放效果較好;鍋爐停止時進行下排污,下排污是排除爐內(nèi)水腔底部(下部水聯(lián)箱)泥渣雜質(zhì),一般在卸油作業(yè)完成后進行。
(8)定期檢查鍋爐爐膛內(nèi)水管狀況、水鼓和汽鼓。若發(fā)現(xiàn)水管裂紋和破裂,但不嚴(yán)重,可堆焊或貼補焊,切不可輕易封管。若發(fā)現(xiàn)有水管外表顏色與其他正常水管不一樣(變灰白色且有金屬炭化現(xiàn)象),應(yīng)懷疑該水管內(nèi)部已被堵塞,需及時在管子上開孔清通,再貼補焊處理。若鍋爐水管燒壞嚴(yán)重且無法焊補,或堵塞了且不能疏通,這些水管應(yīng)臨時封堵或更換。
隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展,油輪運輸隊伍越來越壯大,管理好油輪輔助鍋爐對油輪裝卸油起著關(guān)鍵作用。本文分析一起油輪水管破裂事故原因,提出一些油輪輔助鍋爐管理建議,希望對油輪輔助鍋爐管理人員有所幫助。