船用焚燒爐氣動閥開不到位的故障析與改進措施

張明敏 左紅穩 趙天翔

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

關鍵詞：焚燒爐 氣動閥 故障分析 改進措施

中圖分類號：U67 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）01（c）-0041-03

某日船舶在遠洋航行期間，為防止垃圾入海導致海洋污染嚴重，崗位人員需對船舶垃圾進行集中焚燒。首先焚燒爐啟動過程正常，但是在填放垃圾過程中，氣動閥出現開不到位現象，導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，對故障進行分析研究，以期找到解決辦法。

1 焚燒爐氣動閥工作原理

焚燒爐氣動閥門系統是利用氣壓為動力驅動閥門開啟和關閉。利用電磁閥的換向來控制氣缸內壓縮空氣的充排，從而實現閥門的開關狀態，利用電氣轉換對閥門進行電氣按鈕控制。氣動閥門系統的實物圖如圖1所示。

焚燒爐在運行過程中，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，則會出現內門未完全關死，造成火苗外竄危及人身安全事故發生，因此，安裝氣動閥門系統，對焚燒爐外門的開關起到限位作用，使外門按要求打開，避免安全事故的發生。因此，當焚燒爐外門關閉燒垃圾時，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；當需要打開外門填放垃圾時，通過電氣按鈕驅動電磁閥，使氣缸內壓縮空氣全部放出，氣缸活塞桿完全收縮，解除限位，外門手動打開。

2 焚燒爐氣動閥故障分析過程

2.1 故障現象

船舶在遠洋航行期間，為防止垃圾入海導致海洋污染嚴重，崗位人員啟動焚燒爐，對船舶垃圾進行集中焚燒。首先焚燒爐啟動過程正常，但是在填放垃圾過程中，氣動閥出現開不到位現象，導致填放垃圾爐門打不開，無法正常填放垃圾，隨即人員立即對該故障現象進行分析處理。

2.2 原因分析

針對以上故障現象，崗位人員經過分析討論，發現主要包括壓縮空氣氣源不通暢或氣源未供；電磁換向閥不動作或卡死；壓縮空氣中混有水分氣缸行程縮短3個方面原因，下面就這3個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、雜用空氣瓶、減壓閥、出口閥、焚燒爐氣動閥以及中間的管路進行了系統的檢查，發現出口閥未完全打開，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作或卡死。

首先人員對電磁換向閥進行拆解檢查，發現電磁換向閥內部結構正常，然后進行裝復通電檢查，通過電氣按鈕的驅動發現電磁閥能正常動作，排除電磁換向閥不動作可能。

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閥氣缸，發現氣缸內含有部分水分，隨即對氣缸進行干燥清潔，然后對氣缸進行裝復，最后通過驅動電氣按鈕，氣缸活塞桿在壓縮空氣的驅動下，完全收縮，外門限位解除，系統正常。

3 氣動閥壓縮空氣中水分的來源

為徹底排除氣動閥壓縮空氣混有水分的現象，崗位人員對氣動閥壓縮空氣水分來源進行了深入分析。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系統吹除；濾器反沖洗；焚燒爐系統；消防儲壓柜、壓力水柜4個地方。由于向泡沫、CO2系統吹除和濾器反沖洗這兩個地方不會有水分混入的可能，所以水分主要是從消防儲壓柜和壓力水柜這地方混入。當消防儲壓柜和壓力水柜的單向截止閥不止回，壓力柜內的水分會倒壓入0.7MP雜用空氣瓶中，從而會供入焚燒爐系統。隨著水分混入的增多，氣動閥氣缸中水分增多，導致氣動閥開不到位故障產生。

4 消除故障的改進措施

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

4.1 管路改造

由于消防儲壓柜、壓力水柜壓縮空氣的供給與焚燒爐系統壓縮空氣的供給屬于同一個管路系統，導致從消防儲壓柜、壓力水柜混入的水分也可以通過壓縮空氣進入焚燒爐氣動閥氣缸，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出來，從空壓機出來的壓縮空氣經過減壓閥后直接供入到焚燒爐系統壓縮空氣系統，避免了與消防儲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，在0.7MP雜用空氣瓶將壓縮空氣供向焚燒爐系統的中間管路加裝慮水裝置，慮水裝置主要是選用氣動閥門遙控系統使用的氣源三聯件的第一部分，起到過濾水分的作用。氣源三聯件系統圖如圖3所示。

此裝置第一部分加裝在焚燒爐系統壓縮空氣進口閥之后，對供應過來的壓縮空氣進行過濾，從而使供應到氣動閥的壓縮空氣是不含水分的，達到解決故障的目的。

4.3 改進措施的確定

通過以上兩種改進措施的對比可以發現，管路改造雖然能徹底從源頭解決壓縮空氣混入水分的現象，但管路改動太大，改造起來需要耗費大量人力、財力，可行性不高。相對于管路改造，管路加裝慮水裝置雖然焚燒爐系統壓縮空氣仍有可能混入水分，但大大降低了水分混入，而且改造起來簡單易行，方便節約，綜合考慮，選取第二種改進措施管路加裝慮水裝置。改造完簡圖如圖4所示。

5 結語

船用焚燒爐是遠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閥開不到位故障入手，通過對故障進行分析排除過程，找到該船焚燒爐壓縮空氣系統的缺陷，并通過對系統管路改造和加裝慮水裝置兩種改造方法的比對，確定選取管路加裝慮水裝置更加簡單易行，方便節約。達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

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