VLOC大型船舶主海水管穿漏原因分析

陸銳生

摘 要：以某公司VLOC大型船舶主海水管管系穿漏為例，根據(jù)作者在VLOC大型船舶工作的經(jīng)驗，試分析事故原因并提供相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：VLOC大型船舶 主海水管 穿漏

某公司的VLOC大型船舶，主海水管管系穿漏很嚴(yán)重，穿漏速度超出我們的預(yù)期。筆者曾經(jīng)在某VLOC大型船舶工作，新船出廠后，才使用五個月左右，就發(fā)現(xiàn)海水管穿漏。因為該類型的VLOC大型船舶吃水很深，滿載吃水是18.1m左右，壓載吃水是12.0m左右。在滿載航行時，主海水管管系最高位置都是在水線以下2.5m左右，主海水泵進(jìn)口處是在水線以下13.7m左右，壓載航行時，主海水泵是在水線以下8.0m左右，中央冷卻器海水出口管是在水線以上3.0m左右。主海水泵（總共有三臺，輪流使用，在有故障或異常報警時可自動轉(zhuǎn)換）是長時間使用，進(jìn)、出口閥都是常開的，不允許關(guān)閉的。一旦海水管出現(xiàn)嚴(yán)重穿漏，只能關(guān)閉主海底門，這樣會造成低溫水和高溫水無法得到冷卻，動力設(shè)備因沒得到足夠的冷卻而不能使用。 因為機艙值班是執(zhí)行無人機艙值班，若出現(xiàn)海水管銹蝕穿漏，會影響設(shè)備安全使用，影響船舶的航行安全。所以找出故障原因，消除故障隱患，就能保證設(shè)備更好的穩(wěn)定運行。

1.故障原因分析

船舶動力設(shè)備冷卻系統(tǒng)采用中央冷卻系統(tǒng)，實際上海水管路系統(tǒng)很簡單的，管路圖如圖1。

海水走向是從主海水管出來后進(jìn)入主海水泵，然后進(jìn)入中央冷卻系統(tǒng)（二個中央冷卻器），海水走向是從主海水管出來后進(jìn)入主海水泵，然后進(jìn)入中央冷卻系統(tǒng)（二個中央冷卻器），后就排出海，排出海前有一路是回流至高、低位海水箱，這一路的主要目的是在天氣寒凍時回流海水至海水箱，供主海水泵吸取用，以防冰塞。正常情況下，這一路回流海水是關(guān)閉的，經(jīng)過中央冷卻器后的主海水直接排出海。這種海水管路系統(tǒng)設(shè)計是很合理的。但是為什么主海水管系統(tǒng)腐蝕穿漏這么嚴(yán)重？一開始，以為是主海水管質(zhì)量問題。但問題是幾條船海水管穿漏的位置基本上是一樣的。最先穿漏的位置一般都是在中央冷卻器海水管進(jìn)、出口處，或主海水泵進(jìn)口閥后。連接中央冷卻器的海水冷卻管路有如下特點：冷卻海水可以正、反向通過中央冷卻器，進(jìn)行冷卻，冷卻效果基本一樣。冷卻海水反向流動時可相當(dāng)于對系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗。在大洋上航行時，垃圾或海草很少的情況下，正向使用和反向使用都可以。正向使用時，海水可以通過中央冷卻器里的濾器進(jìn)行過濾，把垃圾或海草阻擋在濾器芯里，但使用反沖洗時，如果海水里帶有垃圾或海草，這些垃圾或海草會首先進(jìn)入板式冷卻器的狹縫里。所以，一般情況下，是以正向水流方向使用中央冷卻器。如果出現(xiàn)有殘留雜物存在濾器里時，會造成海水泵出口背壓高，這個參數(shù)是可以從儀表上檢測到的，是值班人員巡視時常規(guī)的檢查項目。當(dāng)發(fā)現(xiàn)海水泵排出背壓達(dá)0.27--0.3MPa時，可打開反沖洗系統(tǒng)，把濾器里的殘留物沖走，保證系統(tǒng)的過濾和冷卻效果。中央冷卻器是一直處于使用狀態(tài)，整個主海水管中有海水不停的流動，但主海水管中穿漏最早和最多的地方主要是中央冷卻器海水進(jìn)、出口管和主海水泵進(jìn)口閥后的連接管。除了這些位置，主海水管上的其他地方基本上沒有出現(xiàn)穿漏問題。

這些海水管都是同一個廠家配送、安裝的。應(yīng)該說質(zhì)量是一樣的。現(xiàn)在這些VLOC船舶使用的海水管都是采用新型的防腐涂層。是科學(xué)的，很可靠的。穿漏位置不可能都是這些位置，就算有些位置有磨損或擦傷也不可能都是這些地方穿漏。

下面有幾張海水管穿漏（焊補位置）的圖片，如圖2。

從這些圖片中可以看出，穿漏位置都是在大、小管連接處。這些海水管有穿漏位置（焊補位置）周圍，管壁都已經(jīng)變得很薄，有的管壁薄的象一層紙。筆者曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)在中央冷卻器出口管至出?？偣苓B接處出現(xiàn)一個浮包，用手指一碰，馬上出現(xiàn)一個洞，當(dāng)時嚇了一跳，這時，主海水泵和中央冷卻器都是在正常運行中，管子穿洞后不是往外面噴水，而是往里面吸氣，且吸力還很大。在確認(rèn)沒有水往外噴的情況下，仔細(xì)觀察管壁，發(fā)現(xiàn)洞口周圍管壁非常薄，原來的浮包實際是一層油漆皮，而不是管子長銹形成的浮銹包。

我們從上面的海水冷卻系統(tǒng)管路圖可以看出，從主海水管到進(jìn)入三臺主海水泵的分支管前，主海水總管的管徑是？500mm，分支進(jìn)入主海水泵的分支管管徑是？350mm，三臺主海水泵出口管也是？350mm，匯總后進(jìn)入的總管是？500mm，該海水總管在進(jìn)入中央冷卻器前，又是分支為四段？350mm的分支管，經(jīng)過中央冷卻器后，各分支海水再次匯聚進(jìn)入？500mm海水總管出海。在這個海水冷卻系統(tǒng)的海水流動過程中，多次出現(xiàn)海水管的突然節(jié)流增壓和突然擴張增速減壓過程。聯(lián)想海水管穿漏情況，有很多吻合的地方，穿漏的位置剛好都是在管子擴張的位置，由于管子擴張的位置可以相當(dāng)于是噴射泵工況，也就是說在這個地方會形成真空，造成很嚴(yán)重的汽蝕。所以海水管穿漏，實際是這個位置汽蝕造成的。本輪中央冷卻器海水出口管因穿漏嚴(yán)重已換新，1# 3#二臺主海水泵進(jìn)口閥后矮子穿漏，這些位置實際上就是汽蝕腐蝕的原因造成穿漏。這就可以解釋在同樣一條船上，一段很長的海水直管或同管徑的海水管中間沒有出現(xiàn)穿漏的原因。還有一個解釋就是，假如是防腐層質(zhì)量出問題，那么出現(xiàn)穿漏的位置應(yīng)該是不規(guī)則的，在管路的任何位置均會出現(xiàn)。目前船上主海水管出現(xiàn)問題最多、最早穿漏的地方都是中央冷卻器進(jìn)、出口管。中央冷卻器海水出口管的管徑是？220mm，連接的海水管是？350mm，匯總進(jìn)入的主海水管是？500mm。在這么短的一段管路中，管徑出現(xiàn)二次擴張突變，形成汽蝕的條件是充足的，管子汽蝕就會很嚴(yán)重，管子出現(xiàn)穿漏就很容易。

目前船上使用的主海水管是焊接鋼管，壁厚是10.3mm，內(nèi)壁涂環(huán)氧防腐層，厚度是150um， 環(huán)氧防腐層的作用是防止海水管受海水的腐蝕，這個環(huán)氧防腐層是不能阻止汽蝕的。由于這個防腐層很薄，很快就會被汽蝕消耗掉。當(dāng)這個環(huán)氧防腐層被汽蝕掉后，海水管（鋼管）就不受保護(hù)的裸露在海水里面。會受到海水的腐蝕和汽蝕二種腐蝕同時進(jìn)行，從而加快腐蝕的進(jìn)度。

我們都知道，目前這種涂防腐層的海水管，一旦穿孔漏水后，復(fù)補鋼板或點焊除漏，該位置一般只能使用三到五個月后，又開始穿漏水?，F(xiàn)在船上海水管如果出現(xiàn)穿漏，臨時解決的辦法是打碼除漏或焊補。因為穿漏位置周圍，管壁已經(jīng)很薄，焊補修理時會出現(xiàn)一點焊就穿孔。所以對這些臨時除漏修理的管子，抵港后最好有岸基支持，及時更換已嚴(yán)重氣蝕的海水管。

同樣，船上壓載水管、消防水管，一般最先出現(xiàn)穿漏的地方，都是在有管徑突變或管向突彎的位置。因為這些位置具備汽蝕條件，所以管子最容易穿漏。

2.結(jié)論與建議

海水管因汽蝕造成穿漏，若沒有及時發(fā)現(xiàn)，將嚴(yán)重影響船舶安全。為消除這類安全隱患，減少海水管子的汽蝕，應(yīng)盡量避免海水流動過程中海水管管徑由小變大。目前VLOC船舶主海水管系統(tǒng)中就有三處這樣的由小管徑突變連接到大管徑上，這種管徑連接是最容易形成汽蝕的。因冷卻海水是長時間流動（對中央冷卻系統(tǒng)來說冷卻海水不能停止的），加上海水對管子的腐蝕，使腐蝕加劇，就更容易出現(xiàn)穿漏。平時檢查時要細(xì)心，及時發(fā)現(xiàn)及時維修。

以上是個人觀點，只是做分析參考，有錯的地方歡迎指正。