船用焚烧炉气动阀开不到位的故障析与改进措施

张明敏 左红稳 赵天翔

摘 要：船用焚烧炉是船上专用于焚烧主机、辅机、分油机、油水分离器和各油泵油盘等所产生的废油与固体垃圾的设备，也是船舶重要的防污染设备之一。随着防止船舶污染的国际公约、国内法律法规的不断修订和完善，各港口国PSC检查力度的加强，船舶防污染设备在安全检查中已是必查项目之一，所以正确掌握船用焚烧炉的操作技巧尤为重要。该文主要对焚烧炉使用过程中出现气动阀开不到位的故障现象进行分析研究，提出一种行之有效的改进措施。

关键词：焚烧炉 气动阀 故障分析 改进措施

中图分类号：U67 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）01（c）-0041-03

某日船舶在远洋航行期间，为防止垃圾入海导致海洋污染严重，岗位人员需对船舶垃圾进行集中焚烧。首先焚烧炉启动过程正常，但是在填放垃圾过程中，气动阀出现开不到位现象，导致填放垃圾炉门打不开，无法正常填放垃圾，为此岗位人员立即停炉，对故障进行分析研究，以期找到解决办法。

1 焚烧炉气动阀工作原理

焚烧炉气动阀门系统是利用气压为动力驱动阀门开启和关闭。利用电磁阀的换向来控制气缸内压缩空气的充排，从而实现阀门的开关状态，利用电气转换对阀门进行电气按钮控制。气动阀门系统的实物图如图1所示。

焚烧炉在运行过程中，需要分多次投放垃圾，才能使垃圾得到充分燃烧，如果刚投放完垃圾便立即打开焚烧炉外门，则会出现内门未完全关死，造成火苗外窜危及人身安全事故发生，因此，安装气动阀门系统，对焚烧炉外门的开关起到限位作用，使外门按要求打开，避免安全事故的发生。因此，当焚烧炉外门关闭烧垃圾时，压缩空气通过电磁阀向气缸里面充满气体，使气缸活塞杆完全伸出，卡住焚烧炉投放垃圾炉门，起到限位作用，致使外门打不开；当需要打开外门填放垃圾时，通过电气按钮驱动电磁阀，使气缸内压缩空气全部放出，气缸活塞杆完全收缩，解除限位，外门手动打开。

2 焚烧炉气动阀故障分析过程

2.1 故障现象

船舶在远洋航行期间，为防止垃圾入海导致海洋污染严重，岗位人员启动焚烧炉，对船舶垃圾进行集中焚烧。首先焚烧炉启动过程正常，但是在填放垃圾过程中，气动阀出现开不到位现象，导致填放垃圾炉门打不开，无法正常填放垃圾，随即人员立即对该故障现象进行分析处理。

2.2 原因分析

针对以上故障现象，岗位人员经过分析讨论，发现主要包括压缩空气气源不通畅或气源未供；电磁换向阀不动作或卡死；压缩空气中混有水分气缸行程缩短3个方面原因，下面就这3个方面情况逐一分析排除。

第一种情况压缩空气气源不通畅或气源未供。

岗位人员从空压机、杂用空气瓶、减压阀、出口阀、焚烧炉气动阀以及中间的管路进行了系统的检查，发现出口阀未完全打开，随即人员立即全开出口阀，气源充足，管路通畅，从而排除此种可能。

第二种情况电磁换向阀不动作或卡死。

首先人员对电磁换向阀进行拆解检查，发现电磁换向阀内部结构正常，然后进行装复通电检查，通过电气按钮的驱动发现电磁阀能正常动作，排除电磁换向阀不动作可能。

第三种情况压缩空气中混有水分气缸行程缩短。

岗位人员通过拆解气动阀气缸，发现气缸内含有部分水分，随即对气缸进行干燥清洁，然后对气缸进行装复，最后通过驱动电气按钮，气缸活塞杆在压缩空气的驱动下，完全收缩，外门限位解除，系统正常。

3 气动阀压缩空气中水分的来源

为彻底排除气动阀压缩空气混有水分的现象，岗位人员对气动阀压缩空气水分来源进行了深入分析。分析过程主要从压缩空气管路走向来展开，首先查阅压缩空气从杂用空气瓶供向焚烧炉以及其他区域的管系图，如图2所示。

从以上管系图来看，0.7MP压缩空气主要供向泡沫、CO2系统吹除；滤器反冲洗；焚烧炉系统；消防储压柜、压力水柜4个地方。由于向泡沫、CO2系统吹除和滤器反冲洗这两个地方不会有水分混入的可能，所以水分主要是从消防储压柜和压力水柜这地方混入。当消防储压柜和压力水柜的单向截止阀不止回，压力柜内的水分会倒压入0.7MP杂用空气瓶中，从而会供入焚烧炉系统。随着水分混入的增多，气动阀气缸中水分增多，导致气动阀开不到位故障产生。

4 消除故障的改进措施

通过以上分析找到系统中混入水分的源头，为彻底消除系统混入水分的可能，通过管路改造和焚烧炉系统管路加装虑水装置两个方面进行改进，从源头上解决焚烧炉气动阀开不到位故障。

4.1 管路改造

由于消防储压柜、压力水柜压缩空气的供给与焚烧炉系统压缩空气的供给属于同一个管路系统，导致从消防储压柜、压力水柜混入的水分也可以通过压缩空气进入焚烧炉气动阀气缸，从而使焚烧炉不能正常工作。因此从源头上解决水分的混入，最直接的方法就是管路改造。将焚烧炉压缩空气管路单独出来，从空压机出来的压缩空气经过减压阀后直接供入到焚烧炉系统压缩空气系统，避免了与消防储压柜和压力水柜压缩空气供给的混合，彻底解决这一故障。

4.2 焚烧炉系统管路加装虑水装置

第二种改造方法主要是从中间过程出发，在0.7MP杂用空气瓶将压缩空气供向焚烧炉系统的中间管路加装虑水装置，虑水装置主要是选用气动阀门遥控系统使用的气源三联件的第一部分，起到过滤水分的作用。气源三联件系统图如图3所示。

此装置第一部分加装在焚烧炉系统压缩空气进口阀之后，对供应过来的压缩空气进行过滤，从而使供应到气动阀的压缩空气是不含水分的，达到解决故障的目的。

4.3 改进措施的确定

通过以上两种改进措施的对比可以发现，管路改造虽然能彻底从源头解决压缩空气混入水分的现象，但管路改动太大，改造起来需要耗费大量人力、财力，可行性不高。相对于管路改造，管路加装虑水装置虽然焚烧炉系统压缩空气仍有可能混入水分，但大大降低了水分混入，而且改造起来简单易行，方便节约，综合考虑，选取第二种改进措施管路加装虑水装置。改造完简图如图4所示。

5 结语

船用焚烧炉是远洋船舶防污染必不可少的装置，全文从一例船用焚烧炉气动阀开不到位故障入手，通过对故障进行分析排除过程，找到该船焚烧炉压缩空气系统的缺陷，并通过对系统管路改造和加装虑水装置两种改造方法的比对，确定选取管路加装虑水装置更加简单易行，方便节约。达到有效解决故障的目的，也为船舶工作者提供了有利信息。

参考文献

[1] 费千.船舶辅机[M].大连：大连海事大学出版社，2001.

[2] 胡启祥.船舶辅机[M].人民交通出版社，2010.

[3] 杨帮文.液压阀和气动阀选型手册[M].化学工业出版社，2014.