船用組合鍋爐維修及其管理

李召軍　羅超勇　吳天鑫

摘要：爐管損壞是船用組合式鍋爐常見的故障之一。通過一起船用組合式鍋爐的故障現(xiàn)象分析酸性腐蝕是導(dǎo)致故障產(chǎn)生的原因，并對(duì)鍋爐爐管泄漏的修復(fù)步驟及其管理要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：船用鍋爐 故障 輪機(jī)管理

0 引言

在大型船舶上，燃油和滑油的加熱以及保障船員日常生活所需都要用到大量的蒸汽。船舶在航行與靠港時(shí)對(duì)蒸汽量的需求是不同的。僅使用燃油鍋爐顯然不經(jīng)濟(jì)，而使用主機(jī)的排氣廢熱制取蒸氣可有效回收船舶廢能。因此組合式鍋爐是遠(yuǎn)洋船舶的最佳選擇。根據(jù)船舶對(duì)蒸汽量的需求合理地調(diào)解使用廢氣和燃油，這樣既能節(jié)省燃料也能減少噪聲污染，且能取得極大的經(jīng)濟(jì)效益。但船用組合鍋爐的管理并非易事，若管理不當(dāng)會(huì)引發(fā)災(zāi)難性的事故。下文詳述一起船用組合鍋爐故障及維修過程，并對(duì)管理要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。

1 事件的經(jīng)過

某輪駛往錨地途中，值班輪機(jī)員在機(jī)艙例行巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)組合式鍋爐燃燒器風(fēng)機(jī)處有水向外流出，打開燃燒器安裝位置孔位，發(fā)現(xiàn)燃燒室內(nèi)有大量的積水，船舶立即停車檢查，發(fā)現(xiàn)燃油側(cè)有三根爐管破漏，后以備用鋼塞電焊焊接密封堵漏。修復(fù)后僅航行了3個(gè)小時(shí)又發(fā)現(xiàn)爐膛底部排污閥有水流出，預(yù)估爐管又發(fā)生破漏。隨后立即通過船公司聯(lián)系船舶修理廠人員上船維修，這次又堵漏二根爐管。再次起錨離開錨地，出發(fā)后一個(gè)小時(shí)又發(fā)現(xiàn)仍有破漏爐管未修復(fù)，故再折返錨地。修理廠工作人員第二次登輪檢修并經(jīng)水壓試驗(yàn)確認(rèn)再無故障后，該輪才得以重新投入運(yùn)營(yíng)。

2 故障原因分析

本次發(fā)生故障的鍋爐在其燃燒側(cè)共發(fā)現(xiàn)有八根爐管破漏，漏水位置如圖2-1所示。破漏的爐管都是根部損壞且大都鄰近船尾方向的吹灰器處。檢查破漏爐管之水側(cè)管壁均良好且無麻點(diǎn)等因水質(zhì)問題引起的腐蝕情況，因此可判斷這些爐管損壞是因燃燒側(cè)引發(fā)。

船用組合鍋爐的燃料一般為重油，重油硫分高，燃燒產(chǎn)生SO2及SO3，SO3與燃油燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣結(jié)合形成硫酸蒸汽。而硫酸露點(diǎn)高于水的露點(diǎn)，當(dāng)爐管煙側(cè)壁溫低于硫酸露點(diǎn)時(shí)就會(huì)凝結(jié)腐蝕爐管。SO2直接溶于水形成的酸液腐蝕性更大[1]。

在船舶航行時(shí)，組合鍋爐的燃油側(cè)根據(jù)實(shí)際情況需要經(jīng)常停爐，而本次發(fā)生事故的部位又位于水側(cè)下部溫度低位處，并且船尾方向還容易積水。因此事故可歸結(jié)為鍋爐吹灰前未放盡疏水，爐管根部積水引起的酸性腐蝕使其破損。

3 爐管維修與鍋爐管理

3.1 爐管維修方案

當(dāng)發(fā)現(xiàn)爐管有漏水跡象時(shí)，較快速的查漏與堵漏步驟為：

（1）將鍋爐熄火，關(guān)閉主蒸汽閥以保持蒸汽壓力。

（2）把爐水水位降至爐管以下，打開煙側(cè)清潔道門，檢查泄漏從哪個(gè)區(qū)域的管群噴出并做好記號(hào)，以縮小范圍，進(jìn)一步試漏。

（3）將蒸汽及爐水放空，待鍋爐溫度下降后，以塞子塞住可疑管群爐管之下端，從爐管上端注水至管內(nèi)水位與管板齊平，如發(fā)現(xiàn)個(gè)別爐管內(nèi)水位有下降跡象即表示該爐管有破損。清潔破漏爐管兩端內(nèi)部，清潔長(zhǎng)度鋼塞長(zhǎng)度相等。

（4）用鋼塞堵漏并打緊后，將塞子與爐管之接縫以電焊密封。若備用鋼塞不夠，可切割鋼板電焊堵漏，鋼板厚度不小于管板厚度。破漏爐管之相鄰爐管極有可能因受水分侵蝕而管壁變薄，若有懷疑要全部予以堵漏。不確定爐管破漏而予以堵漏時(shí)，應(yīng)將該爐管開孔，以避免管內(nèi)受熱膨脹將鋼塞沖開。

（5）完成堵漏后，除給水閥和鍋爐蒸汽室頂端的空氣排放閥保持開啟外，關(guān)閉其他所有連結(jié)于鍋爐本體的閥件。鍋爐注水，待有水從空氣排放閥流出后，關(guān)閉空氣排放閥。再啟動(dòng)給水泵加壓至鍋爐日常工作壓力后，停止給水泵，關(guān)閉給水閥。從煙側(cè)檢查爐管在正常工作壓力下有無泄漏。無泄漏即維修工作完成。

3.2 鍋爐管理要點(diǎn)

在船舶的輪機(jī)管理中，避免爐管酸性腐蝕是維護(hù)鍋爐使用壽命的首要任務(wù)，而吹灰蒸汽閥泄漏、吹灰前未先放疏水、以水洗方式清潔爐管、雨水侵入爐管、吹灰時(shí)蒸汽含水量偏高等都是造成爐管酸性腐蝕的因素。因此，對(duì)鍋爐的管理必須注意：

（1）不吹灰時(shí)，吹灰蒸汽管路疏水閥必須保持常開，以排空疏水。吹灰前務(wù)必先排放疏水后，再關(guān)閉疏水閥進(jìn)行吹灰。吹灰過程中注意蒸汽壓力，壓力偏低時(shí)暫停吹灰，待壓力升高后再繼續(xù)吹灰，避免使用水分含量較高的蒸汽進(jìn)行吹灰。

（2）不必要的吹灰對(duì)爐管有害無益，應(yīng)視管巢進(jìn)出口壓差變化及積碳情況調(diào)整吹灰頻率。平日爐管煙側(cè)清潔保養(yǎng)，以壓縮空氣吹除為主，如非必要，盡量不要以水洗方式清潔爐管煙側(cè)。如果以水洗方式清潔爐管，沖洗后必須以堿性溶液噴灑爐管，以中和酸性并盡早暖爐除濕以避免腐蝕。

（3）此外，確認(rèn)排煙管雨水排放管路暢通，避免雨水倒流入鍋爐造成腐蝕。發(fā)現(xiàn)吹灰蒸汽雙保險(xiǎn)總開關(guān)閥有泄漏時(shí)，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

（4）為及早發(fā)現(xiàn)爐管漏水事故應(yīng)保持鍋爐廢氣側(cè)、燃燒側(cè)、爐膛底部等處的排放管務(wù)必暢通。廢氣側(cè)排放管如果正常情況以盲板封閉，應(yīng)確認(rèn)裝置于其前端的泄漏檢測(cè)功能正常。若排放管沒有泄漏檢測(cè)裝置，則應(yīng)使其保持通路狀態(tài)。在沒有雨水侵入又未進(jìn)行鍋爐煙側(cè)水洗清潔保養(yǎng)的情況下，如發(fā)現(xiàn)鍋爐洗爐水收集槽有疏水流出，即表示爐管可能有泄漏，應(yīng)及早進(jìn)一步檢查。在鍋爐正常工作壓力下并確認(rèn)安全的條件下，開啟煙側(cè)清潔孔蓋檢查爐管有無破漏情況并據(jù)爐管表面臟污程度調(diào)整吹灰頻率。

4 結(jié)束語

航行中發(fā)生組合鍋爐爐管漏水決不可輕視。若故障未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除有可能導(dǎo)致鍋爐大量漏水而損壞其他設(shè)備，而關(guān)閉鍋爐上水又有可能使?fàn)t管無水冷卻而熔毀。船上的柴油存量有限且燃油鍋爐的供汽量遠(yuǎn)不足船舶所需。要是在大洋中發(fā)生組合鍋爐的損壞，其后果甚至比主機(jī)封缸等事故更嚴(yán)重。

組合鍋爐燃油處鍋爐管所結(jié)灰渣對(duì)鍋爐的影響很大，需要定期除灰，而這個(gè)時(shí)間間隔要據(jù)燃油的燃燒質(zhì)量及鍋爐的負(fù)荷量總結(jié)不同時(shí)段來確定。這就需要輪機(jī)員按照合理的操作程序管理鍋爐多總結(jié)適宜本船組合鍋爐的保養(yǎng)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1] 富貴根，費(fèi)千.船舶輔機(jī)[M].大連：大連海事大學(xué)，2010.