一起油輪輔助鍋爐的故障原因分析及排除

黃云江

（廈門海洋職業技術學院，福建廈門 361012）

1 存在的問題

某油輪是長期航行在國內的5萬噸船舶，主要運輸原油，偶爾也運輸成品油。該輪配備蒸發量為10 t/h的燃油輔助D型水管鍋爐，該鍋爐產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，值班機工發現鍋爐耗水量增大，通過火焰觀察孔，確認爐膛里有水蒸氣。判斷鍋爐有水管破裂，立即打電話給二管輪，停止使用設備，停爐檢查。檢查發現有2根水管破裂，待爐水溫度降下來，放空爐水，確認破裂的水管，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。由于當時貨主要求盡快把貨油卸完，時間急，任務緊，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使用，當時也沒有異常。船舶在港口卸完油后繼續航行，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現輔助鍋爐旁地板有積水。檢查發現水是從鍋爐底部滲漏出來，打開鍋爐道門，到爐膛內檢查，又發現有水管破裂。輪機長把情況反應給公司機務主管，機務科安排修理工人待船停靠秦皇島碼頭對其進行修理，修理工人上船之后，對鍋爐進行徹底檢查，結果發現有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，采取降低鍋爐的負荷繼續使用。

2 故障處理

2.1 故障原因分析

油船輔助鍋爐平時出現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，導致燃燒火焰不穩，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，繼續燃燒，導致局部爐管熱應力過大而過熱、脆化、裂紋甚至破管。

（2）鍋爐爐水水質差或爐水處理不當。鍋爐爐水優劣直接影響蒸汽品質。爐水含鹽多，容易產生“汽水共騰”現象。鍋爐爐水雜質多，容易在水管鍋爐的爐管內壁結垢，且不容易清除，結垢后降低傳熱效率，水管脆化、局部過熱變形（鼓包、裂紋），嚴重時破管。水鼓（下部水聯箱）底部易積聚泥渣，嚴重時堵塞水管，導致水管過熱變形（鼓包），甚至破管。

鍋爐爐水化驗和處理是保證爐水優質的關鍵。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，使爐水保持良好水質。也要注意補加鍋爐里的水的水質，有的補水水質本身就不合格，導致鍋爐水處理困難。尤其在國內航行的船舶，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，管內沒有壓力，油就滲漏到管子內，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。油的導熱性很差，爐水中的油粘附在鍋爐水管內壁，減少熱傳遞，導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。鍋爐吹灰是清除鍋爐與高溫煙氣接觸面上的灰渣和浮灰，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，嚴重降低熱傳遞效率，導致局部受熱不均和腐蝕，最終導致水管破裂。

（5）鍋爐超負荷工作。為了給貨油加溫和搶卸油，鍋爐爐膛內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。油輪輔助鍋爐是大型D型水管鍋爐，蒸發量大，要求冷爐升汽時間長。有些輪機員沒有嚴格按照冷爐升汽操作規定進行升汽操作，例如，升汽太快，鍋爐爐管焊接處的金屬會因熱脹系數不同，出現裂紋。

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，途中沒有出現異常，材料本身應沒有問題，肯定是管理操作的問題。鍋爐有3支油槍，考慮鍋爐的負荷，經常只用2支油槍，應不會超負荷。輪機員責任心很強，吹灰和升汽都沒有違規操作。爐膛內檢查，沒有發現吹灰槍附近結渣現象。燃燒器油槍附近爐管表面也沒有發現油渣，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上。出現如此大規模的裂管，如果進油就是大規模進油。輪機長檢查鍋爐管壁水側，沒有發現大量附著的油，詢問當值人員，熱水井最近也沒有大量回油。最后只能在水質上，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，發現鹽度超標嚴重，立即意識到有海水漏入。鍋爐蒸汽系統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，發現蒸汽側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。

2.2 故障原因查找

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，停航時廢氣鍋爐停用，小冷凝器蒸汽側沒有壓力，海水漏入量大，爐水化驗指標超標嚴重，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，沒有及時發現海水漏入到爐水里。導致鍋爐管腐蝕，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，但還沒有顯現出來。

2.3 故障處理措施

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，結合該輪的修理周期，本航次結束進行修船，鍋爐管全部有待換新。

2.4 經驗教訓

由于沒有及時發現海水從小冷凝器漏入到鍋爐水系統內，輪機員和輪機長都沒有嚴格按照公司SMS（安全管理體系）化驗爐水，導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任心和管理水平，出現異常時要查清原因，絕不能抱有僥幸心理，自己無法解決要及時報告給輪機長。嚴格控制鍋爐水的硬度、堿度及含鹽量，若水質出現異常，應及時查明原因，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。許多油輪長期航行在國內，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。

（4）防止油污進入鍋爐水內。油輪不但有燃油艙加溫系統，還有貨艙貨油加溫系統。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慎。首先要對蒸汽加熱管預熱；其次開閥要講究技巧，先開微開閥門，讓殘留在管內回水慢慢流回熱水井，閥門開得太大會造成“液擊”，加劇加溫蒸汽管的破裂；大多數油船燃油加溫系統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。若值班時發現熱水井有油，應及時報告給輪機長，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。若油進入鍋爐內，油量較少，可以在熱水井中投入加化學藥劑“Liquid Coagulant”，該藥劑可以凝結油污和懸浮污渣，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。平時做好噴油器、配風器的維護保養。燃油油壓、油溫要保持適度，燃油霧化良好，風油比保持最佳，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，應力求吹掃整個受熱面，避免局部地區未被吹掃，造成受熱面各管束傳熱不均，鍋爐吹灰要嚴格按照說明書操作。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。根據公司機務要求和爐水化驗結果，正確投放爐水處理劑。鍋爐運行時進行上排污，主要是排除爐內水面上的泡沫和懸浮雜質，爐水沸騰時排放效果較好；鍋爐停止時進行下排污，下排污是排除爐內水腔底部（下部水聯箱）泥渣雜質，一般在卸油作業完成后進行。

（8）定期檢查鍋爐爐膛內水管狀況、水鼓和汽鼓。若發現水管裂紋和破裂，但不嚴重，可堆焊或貼補焊，切不可輕易封管。若發現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象），應懷疑該水管內部已被堵塞，需及時在管子上開孔清通，再貼補焊處理。若鍋爐水管燒壞嚴重且無法焊補，或堵塞了且不能疏通，這些水管應臨時封堵或更換。

3 結束語

隨著我國經濟高速發展，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。