一起油轮辅助锅炉的故障原因分析及排除

黄云江

（厦门海洋职业技术学院，福建厦门 361012）

1 存在的问题

某油轮是长期航行在国内的5万吨船舶，主要运输原油，偶尔也运输成品油。该轮配备蒸发量为10 t/h的燃油辅助D型水管锅炉，该锅炉产生的蒸汽用于货油舱的货油加温和卸油时蒸汽透平使用。某次航行中，值班机工发现锅炉耗水量增大，通过火焰观察孔，确认炉膛里有水蒸气。判断锅炉有水管破裂，立即打电话给二管轮，停止使用设备，停炉检查。检查发现有2根水管破裂，待炉水温度降下来，放空炉水，确认破裂的水管，机舱管理人员使用专用的的焖头堵住破裂的锅炉水管两端。由于当时货主要求尽快把货油卸完，时间急，任务紧，船上锅炉管理人员没有对锅炉彻底检查。2根水管的破裂没有引起船上管理者的足够重视，锅炉在用焖头封堵好后继续使用，当时也没有异常。船舶在港口卸完油后继续航行，在从湛江航行到秦皇岛途中，使用废气锅炉，辅助锅炉停炉。停炉后，值班轮机员第二天机舱巡视时发现辅助锅炉旁地板有积水。检查发现水是从锅炉底部渗漏出来，打开锅炉道门，到炉膛内检查，又发现有水管破裂。轮机长把情况反应给公司机务主管，机务科安排修理工人待船停靠秦皇岛码头对其进行修理，修理工人上船之后，对锅炉进行彻底检查，结果发现有40多根水管破裂。由于很多水管没法焊接，又考虑修船期快到，只好先用专用锅炉管焖头封堵，采取降低锅炉的负荷继续使用。

2 故障处理

2.1 故障原因分析

油船辅助锅炉平时出现1、2根水管破裂漏水很正常，但很多水管破裂，则属异常。为此，轮机长召集机舱人员查找分析故障原因。锅炉水管破裂的原因主要如下。

（1）锅炉燃烧不良。目前，锅炉多数燃烧渣油，燃烧器良好的雾化是燃烧充分的前提，油温要合适。油温太高，容易气化，导致燃烧火焰不稳，甚至熄灭；油温太低，雾化不良，没有完全燃烧的燃油会附着在炉管表面，继续燃烧，导致局部炉管热应力过大而过热、脆化、裂纹甚至破管。

（2）锅炉炉水水质差或炉水处理不当。锅炉炉水优劣直接影响蒸汽品质。炉水含盐多，容易产生“汽水共腾”现象。锅炉炉水杂质多，容易在水管锅炉的炉管内壁结垢，且不容易清除，结垢后降低传热效率，水管脆化、局部过热变形（鼓包、裂纹），严重时破管。水鼓（下部水联箱）底部易积聚泥渣，严重时堵塞水管，导致水管过热变形（鼓包），甚至破管。

锅炉炉水化验和处理是保证炉水优质的关键。炉水要每天化验，炉水不合格要进行上、下排污操作，投药处理，使炉水保持良好水质。也要注意补加锅炉里的水的水质，有的补水水质本身就不合格，导致锅炉水处理困难。尤其在国内航行的船舶，船上造水机没有造水，都是通过码头加装的自来水补水。有些港口水的含盐量很高，锅炉管理人员很容易忽视这个问题。

（3）锅炉水管有油流入。油轮辅助锅炉要提供蒸汽给货油加温，而货油舱的蒸汽管多，蒸汽加温管难免破裂。而在开启货油舱加温前，若操作人员忽略开启检查管，这时破裂的蒸汽管在没有加温时，管内没有压力，油就渗漏到管子内，打开加温管时，货油就会随着回水流入到热水井。若热水井流入的油少，油会被丝瓜筋吸附住，进不了锅炉的水鼓。若加温管破裂大，回水里油多则拦截不住，会进入到锅炉炉管内。油的导热性很差，炉水中的油粘附在锅炉水管内壁，减少热传递，导致锅炉水管局部过热，若长期超过500 ℃，水管会过热脆化、破裂。

（4）锅炉管理人员吹灰操作不当。锅炉吹灰是清除锅炉与高温烟气接触面上的灰渣和浮灰，提高热交换效率。分为药剂除灰和蒸汽除灰。油轮辅助锅炉多数采用蒸汽（过热蒸汽）吹灰，有的轮机员吹灰前不放干净吹灰管残水，直接就吹。水吹到锅炉受热面上，正好和灰渣粘在一起，形成硬垢，严重降低热传递效率，导致局部受热不均和腐蚀，最终导致水管破裂。

（5）锅炉超负荷工作。为了给货油加温和抢卸油，锅炉炉膛内所有的油枪都会喷油，投入燃烧工作。尤其在一些寒冷天气的港口，大舱货油加温困难，这时锅炉会超负荷工作，一些性能差的、使用时间长的锅炉水管破裂。

（6）锅炉管理人员点火升汽操作不当。油轮辅助锅炉是大型D型水管锅炉，蒸发量大，要求冷炉升汽时间长。有些轮机员没有严格按照冷炉升汽操作规定进行升汽操作，例如，升汽太快，锅炉炉管焊接处的金属会因热胀系数不同，出现裂纹。

对照上述原因分析，此轮锅炉炉管自上次修船更新后一直在使用，途中没有出现异常，材料本身应没有问题，肯定是管理操作的问题。锅炉有3支油枪，考虑锅炉的负荷，经常只用2支油枪，应不会超负荷。轮机员责任心很强，吹灰和升汽都没有违规操作。炉膛内检查，没有发现吹灰枪附近结渣现象。燃烧器油枪附近炉管表面也没有发现油渣，燃烧不良也被排除。最后将故障原因锁定在锅炉进油和水质上。出现如此大规模的裂管，如果进油就是大规模进油。轮机长检查锅炉管壁水侧，没有发现大量附着的油，询问当值人员，热水井最近也没有大量回油。最后只能在水质上，惟一可能是进海水。查看炉水化验日志，记录无异常。询问二管轮，得知最近盐度有所上升，但二管轮觉得上升不是很大，故还是按正常值记录。轮机长化验炉水，发现盐度超标严重，立即意识到有海水漏入。锅炉蒸汽系统与海水接触的地方只有2处，都是大气冷凝器，一个是卸油时用来冷却蒸汽透平的壳管式大的大气冷凝器（船上叫大定生）；另外一个是平时用来冷却日常用的蒸汽壳管式的小的大气冷凝器（船上叫小定生）。先拆开小空气冷凝器检查，用海水试压，发现蒸汽侧有一根管有海水流出，不是很大。拆开大的大气冷凝器检查，无异常。最终确认故障原因是海水通过小的大气冷凝器破裂的冷凝管流入到锅炉里。

2.2 故障原因查找

船上的大气冷凝器的作用主要是用海水冷凝回水中含有的蒸汽，冷凝成水后流到热水井。锅炉运行时，冷凝器管束蒸汽侧是蒸汽和水的混合物，有一定压力。船舶航行时使用废气锅炉，这时海水漏入量很少，二管轮化验炉水是从辅助锅炉取样，忽略了从废气锅炉采取化验水样。检查炉水虽然含盐量超标，停航时废气锅炉停用，小冷凝器蒸汽侧没有压力，海水漏入量大，炉水化验指标超标严重，但开航盐度又减少，没有引起管理人员足够重视。二管轮误以为码头加水含盐量超标致成，只是加强上排污来降低含盐量，也没有报告给轮机长。轮机长仅仅检查锅炉水化验日志，没有亲自化验，没有及时发现海水漏入到炉水里。导致锅炉管腐蚀，大量锅炉水管破裂。废气锅炉水管没有漏水是因为其运行蒸汽压力低，虽受到腐蚀，但还没有显现出来。

2.3 故障处理措施

用铜焖头封死小冷凝器漏水管。在秦皇岛码头，锅炉水管由专业锅炉焊补人员进行焊补，无法焊补的只能用专用焖头进行封管。考虑到海水的腐蚀性，结合该轮的修理周期，本航次结束进行修船，锅炉管全部有待换新。

2.4 经验教训

由于没有及时发现海水从小冷凝器漏入到锅炉水系统内，轮机员和轮机长都没有严格按照公司SMS（安全管理体系）化验炉水，导致大量的炉水管破裂。为此，对油轮辅助锅炉管理提出如下建议。

（1）提高锅炉管理轮机人员的责任心和管理水平，出现异常时要查清原因，绝不能抱有侥幸心理，自己无法解决要及时报告给轮机长。严格控制锅炉水的硬度、碱度及含盐量，若水质出现异常，应及时查明原因，采取处理措施。

（2）轮机长要按照公司的SMS亲自化验炉水，不要只看化验炉水记录。

（3）控制锅炉补水的水质。许多油轮长期航行在国内，造水机基本不用，都是加装码头的自来水。因此，锅炉主管人员要做好加装水的化验，防止含盐量高的水加入到锅炉内。

（4）防止油污进入锅炉水内。油轮不但有燃油舱加温系统，还有货舱货油加温系统。燃油舱加温管很少破裂，货油舱加温管破裂比较常见，这就要求开货油加温的工作人员操作要谨慎。首先要对蒸汽加热管预热；其次开阀要讲究技巧，先开微开阀门，让残留在管内回水慢慢流回热水井，阀门开得太大会造成“液击”，加剧加温蒸汽管的破裂；大多数油船燃油加温系统在甲板上都安装回水检查管，观察回水是否有油，若有，说明该管已破裂，不能再用，没有油就开启回水管。若值班时发现热水井有油，应及时报告给轮机长，查找油的来源，及时消除。定期清洁热水井，更换新的丝瓜筋滤网。若油进入锅炉内，油量较少，可以在热水井中投入加化学药剂“Liquid Coagulant”，该药剂可以凝结油污和悬浮污渣，然后再通过锅炉下排污除去；若锅炉进入油量较多，只有停炉进行洗炉。

（5）保持锅炉燃烧良好状态。平时做好喷油器、配风器的维护保养。燃油油压、油温要保持适度，燃油雾化良好，风油比保持最佳，燃烧充分。

（6）定期进行锅炉吹灰工作。使用吹灰器吹除受热面上的积灰时，应力求吹扫整个受热面，避免局部地区未被吹扫，造成受热面各管束传热不均，锅炉吹灰要严格按照说明书操作。否则蒸汽吹灰也可能引起管子腐蚀或刷蚀，造成管子漏水。

（7）加强锅炉炉水处理和排污工作。根据公司机务要求和炉水化验结果，正确投放炉水处理剂。锅炉运行时进行上排污，主要是排除炉内水面上的泡沫和悬浮杂质，炉水沸腾时排放效果较好；锅炉停止时进行下排污，下排污是排除炉内水腔底部（下部水联箱）泥渣杂质，一般在卸油作业完成后进行。

（8）定期检查锅炉炉膛内水管状况、水鼓和汽鼓。若发现水管裂纹和破裂，但不严重，可堆焊或贴补焊，切不可轻易封管。若发现有水管外表颜色与其他正常水管不一样（变灰白色且有金属炭化现象），应怀疑该水管内部已被堵塞，需及时在管子上开孔清通，再贴补焊处理。若锅炉水管烧坏严重且无法焊补，或堵塞了且不能疏通，这些水管应临时封堵或更换。

3 结束语

随着我国经济高速发展，油轮运输队伍越来越壮大，管理好油轮辅助锅炉对油轮装卸油起着关键作用。本文分析一起油轮水管破裂事故原因，提出一些油轮辅助锅炉管理建议，希望对油轮辅助锅炉管理人员有所帮助。