船用焚燒爐氣動(dòng)閥開不到位的故障析與改進(jìn)措施

張明敏 左紅穩(wěn) 趙天翔

摘 要：船用焚燒爐是船上專用于焚燒主機(jī)、輔機(jī)、分油機(jī)、油水分離器和各油泵油盤等所產(chǎn)生的廢油與固體垃圾的設(shè)備，也是船舶重要的防污染設(shè)備之一。隨著防止船舶污染的國(guó)際公約、國(guó)內(nèi)法律法規(guī)的不斷修訂和完善，各港口國(guó)PSC檢查力度的加強(qiáng)，船舶防污染設(shè)備在安全檢查中已是必查項(xiàng)目之一，所以正確掌握船用焚燒爐的操作技巧尤為重要。該文主要對(duì)焚燒爐使用過程中出現(xiàn)氣動(dòng)閥開不到位的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析研究，提出一種行之有效的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：焚燒爐 氣動(dòng)閥 故障分析 改進(jìn)措施

中圖分類號(hào)：U67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）01（c）-0041-03

某日船舶在遠(yuǎn)洋航行期間，為防止垃圾入海導(dǎo)致海洋污染嚴(yán)重，崗位人員需對(duì)船舶垃圾進(jìn)行集中焚燒。首先焚燒爐啟動(dòng)過程正常，但是在填放垃圾過程中，氣動(dòng)閥出現(xiàn)開不到位現(xiàn)象，導(dǎo)致填放垃圾爐門打不開，無法正常填放垃圾，為此崗位人員立即停爐，對(duì)故障進(jìn)行分析研究，以期找到解決辦法。

1 焚燒爐氣動(dòng)閥工作原理

焚燒爐氣動(dòng)閥門系統(tǒng)是利用氣壓為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)閥門開啟和關(guān)閉。利用電磁閥的換向來控制氣缸內(nèi)壓縮空氣的充排，從而實(shí)現(xiàn)閥門的開關(guān)狀態(tài)，利用電氣轉(zhuǎn)換對(duì)閥門進(jìn)行電氣按鈕控制。氣動(dòng)閥門系統(tǒng)的實(shí)物圖如圖1所示。

焚燒爐在運(yùn)行過程中，需要分多次投放垃圾，才能使垃圾得到充分燃燒，如果剛投放完垃圾便立即打開焚燒爐外門，則會(huì)出現(xiàn)內(nèi)門未完全關(guān)死，造成火苗外竄危及人身安全事故發(fā)生，因此，安裝氣動(dòng)閥門系統(tǒng)，對(duì)焚燒爐外門的開關(guān)起到限位作用，使外門按要求打開，避免安全事故的發(fā)生。因此，當(dāng)焚燒爐外門關(guān)閉燒垃圾時(shí)，壓縮空氣通過電磁閥向氣缸里面充滿氣體，使氣缸活塞桿完全伸出，卡住焚燒爐投放垃圾爐門，起到限位作用，致使外門打不開；當(dāng)需要打開外門填放垃圾時(shí)，通過電氣按鈕驅(qū)動(dòng)電磁閥，使氣缸內(nèi)壓縮空氣全部放出，氣缸活塞桿完全收縮，解除限位，外門手動(dòng)打開。

2 焚燒爐氣動(dòng)閥故障分析過程

2.1 故障現(xiàn)象

船舶在遠(yuǎn)洋航行期間，為防止垃圾入海導(dǎo)致海洋污染嚴(yán)重，崗位人員啟動(dòng)焚燒爐，對(duì)船舶垃圾進(jìn)行集中焚燒。首先焚燒爐啟動(dòng)過程正常，但是在填放垃圾過程中，氣動(dòng)閥出現(xiàn)開不到位現(xiàn)象，導(dǎo)致填放垃圾爐門打不開，無法正常填放垃圾，隨即人員立即對(duì)該故障現(xiàn)象進(jìn)行分析處理。

2.2 原因分析

針對(duì)以上故障現(xiàn)象，崗位人員經(jīng)過分析討論，發(fā)現(xiàn)主要包括壓縮空氣氣源不通暢或氣源未供；電磁換向閥不動(dòng)作或卡死；壓縮空氣中混有水分氣缸行程縮短3個(gè)方面原因，下面就這3個(gè)方面情況逐一分析排除。

第一種情況壓縮空氣氣源不通暢或氣源未供。

崗位人員從空壓機(jī)、雜用空氣瓶、減壓閥、出口閥、焚燒爐氣動(dòng)閥以及中間的管路進(jìn)行了系統(tǒng)的檢查，發(fā)現(xiàn)出口閥未完全打開，隨即人員立即全開出口閥，氣源充足，管路通暢，從而排除此種可能。

第二種情況電磁換向閥不動(dòng)作或卡死。

首先人員對(duì)電磁換向閥進(jìn)行拆解檢查，發(fā)現(xiàn)電磁換向閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)正常，然后進(jìn)行裝復(fù)通電檢查，通過電氣按鈕的驅(qū)動(dòng)發(fā)現(xiàn)電磁閥能正常動(dòng)作，排除電磁換向閥不動(dòng)作可能。

第三種情況壓縮空氣中混有水分氣缸行程縮短。

崗位人員通過拆解氣動(dòng)閥氣缸，發(fā)現(xiàn)氣缸內(nèi)含有部分水分，隨即對(duì)氣缸進(jìn)行干燥清潔，然后對(duì)氣缸進(jìn)行裝復(fù)，最后通過驅(qū)動(dòng)電氣按鈕，氣缸活塞桿在壓縮空氣的驅(qū)動(dòng)下，完全收縮，外門限位解除，系統(tǒng)正常。

3 氣動(dòng)閥壓縮空氣中水分的來源

為徹底排除氣動(dòng)閥壓縮空氣混有水分的現(xiàn)象，崗位人員對(duì)氣動(dòng)閥壓縮空氣水分來源進(jìn)行了深入分析。分析過程主要從壓縮空氣管路走向來展開，首先查閱壓縮空氣從雜用空氣瓶供向焚燒爐以及其他區(qū)域的管系圖，如圖2所示。

從以上管系圖來看，0.7MP壓縮空氣主要供向泡沫、CO2系統(tǒng)吹除；濾器反沖洗；焚燒爐系統(tǒng)；消防儲(chǔ)壓柜、壓力水柜4個(gè)地方。由于向泡沫、CO2系統(tǒng)吹除和濾器反沖洗這兩個(gè)地方不會(huì)有水分混入的可能，所以水分主要是從消防儲(chǔ)壓柜和壓力水柜這地方混入。當(dāng)消防儲(chǔ)壓柜和壓力水柜的單向截止閥不止回，壓力柜內(nèi)的水分會(huì)倒壓入0.7MP雜用空氣瓶中，從而會(huì)供入焚燒爐系統(tǒng)。隨著水分混入的增多，氣動(dòng)閥氣缸中水分增多，導(dǎo)致氣動(dòng)閥開不到位故障產(chǎn)生。

4 消除故障的改進(jìn)措施

通過以上分析找到系統(tǒng)中混入水分的源頭，為徹底消除系統(tǒng)混入水分的可能，通過管路改造和焚燒爐系統(tǒng)管路加裝慮水裝置兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，從源頭上解決焚燒爐氣動(dòng)閥開不到位故障。

4.1 管路改造

由于消防儲(chǔ)壓柜、壓力水柜壓縮空氣的供給與焚燒爐系統(tǒng)壓縮空氣的供給屬于同一個(gè)管路系統(tǒng)，導(dǎo)致從消防儲(chǔ)壓柜、壓力水柜混入的水分也可以通過壓縮空氣進(jìn)入焚燒爐氣動(dòng)閥氣缸，從而使焚燒爐不能正常工作。因此從源頭上解決水分的混入，最直接的方法就是管路改造。將焚燒爐壓縮空氣管路單獨(dú)出來，從空壓機(jī)出來的壓縮空氣經(jīng)過減壓閥后直接供入到焚燒爐系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)，避免了與消防儲(chǔ)壓柜和壓力水柜壓縮空氣供給的混合，徹底解決這一故障。

4.2 焚燒爐系統(tǒng)管路加裝慮水裝置

第二種改造方法主要是從中間過程出發(fā)，在0.7MP雜用空氣瓶將壓縮空氣供向焚燒爐系統(tǒng)的中間管路加裝慮水裝置，慮水裝置主要是選用氣動(dòng)閥門遙控系統(tǒng)使用的氣源三聯(lián)件的第一部分，起到過濾水分的作用。氣源三聯(lián)件系統(tǒng)圖如圖3所示。

此裝置第一部分加裝在焚燒爐系統(tǒng)壓縮空氣進(jìn)口閥之后，對(duì)供應(yīng)過來的壓縮空氣進(jìn)行過濾，從而使供應(yīng)到氣動(dòng)閥的壓縮空氣是不含水分的，達(dá)到解決故障的目的。

4.3 改進(jìn)措施的確定

通過以上兩種改進(jìn)措施的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，管路改造雖然能徹底從源頭解決壓縮空氣混入水分的現(xiàn)象，但管路改動(dòng)太大，改造起來需要耗費(fèi)大量人力、財(cái)力，可行性不高。相對(duì)于管路改造，管路加裝慮水裝置雖然焚燒爐系統(tǒng)壓縮空氣仍有可能混入水分，但大大降低了水分混入，而且改造起來簡(jiǎn)單易行，方便節(jié)約，綜合考慮，選取第二種改進(jìn)措施管路加裝慮水裝置。改造完簡(jiǎn)圖如圖4所示。

5 結(jié)語(yǔ)

船用焚燒爐是遠(yuǎn)洋船舶防污染必不可少的裝置，全文從一例船用焚燒爐氣動(dòng)閥開不到位故障入手，通過對(duì)故障進(jìn)行分析排除過程，找到該船焚燒爐壓縮空氣系統(tǒng)的缺陷，并通過對(duì)系統(tǒng)管路改造和加裝慮水裝置兩種改造方法的比對(duì)，確定選取管路加裝慮水裝置更加簡(jiǎn)單易行，方便節(jié)約。達(dá)到有效解決故障的目的，也為船舶工作者提供了有利信息。

參考文獻(xiàn)

[1] 費(fèi)千.船舶輔機(jī)[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2001.

[2] 胡啟祥.船舶輔機(jī)[M].人民交通出版社，2010.

[3] 楊幫文.液壓閥和氣動(dòng)閥選型手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2014.