一例鍋爐水腔污染事故的分析與處理

青島遠洋運輸有限公司　劉廣利

一例鍋爐水腔污染事故的分析與處理

青島遠洋運輸有限公司劉廣利

介紹一例因供油單元板式燃油加熱器裂紋漏泄，導致廢氣鍋爐、燃油鍋爐水腔污染的事故及處理過程。事故處置過程中，加熱器廠家、鍋爐廠家、航修公司和化學品供應商仁者見仁、智者見智，最終問題得以解決。分析板式燃油加熱器漏泄和鍋爐循環泵不排水的原因，提出預防鍋爐水腔污染措施和管理對策。輪機管理人員應當明白事后處理不如事中控制，事中控制不如事前預防的道理；其次，面對設備故障，要有清晰思路，正確判斷，準確分析，迅速找到癥結，解決問題。

板式燃油加熱器；漏泄；水腔污染；化學清洗

一、事故情況

HJ輪是一艘巴拿馬型散裝貨船，船齡8年。主機、副機共用一個供油單元供給燃油，供油單元配備兩臺板式燃油加熱器，加熱器型號ALFALAVALm6-FG，每臺加熱器由20片鈦鋼板片組成。廢氣鍋爐型號AALBORGAQ-7，蒸發量1300kg/h。燃油鍋爐型號AALBORGmISSION-OS，蒸發量1600kg/h。廢氣鍋爐與燃油鍋爐的聯系方式是廢氣鍋爐為燃油鍋爐的一個附加受熱面。

2014年7月7日HJ輪在LYG港卸貨期間，15：50燃油鍋爐低水位報警，值班機工報告三管輪，檢查發現鍋爐熱水井表面及回水有大量燃油，燃油鍋爐被污染不能工作。經燃油加熱器廠家工程師著色探傷確定為供油單元兩臺燃油加熱器板片全部裂紋。公司立即聯系加熱器生產廠家供船板片備件。8日，船舶換新板片，加熱器恢復正常，清除熱水井、供水管路及大氣冷凝器燃油，向燃油鍋爐水腔投放磷酸鈉藥劑，清洗鍋爐。9日20：00船舶開航，鍋爐循環泵多次不排水，廢氣爐失水。10日08：30船舶停航，放掉鍋爐水，清潔水腔（鍋爐水排往污水柜）。23：00恢復航行。11 日08：00船舶定速，循環泵仍不排水，降速航行。08：30再次停車檢查，解體循環泵沒有效果。廢氣爐無法使用，燃油鍋爐升汽不足，主、副機使用輕油減速航行。迫于船舶受載期限，11日21：20船舶抵CLD錨地補加輕油，保持干燒的廢氣鍋爐低于其報警溫度，減速開往裝貨港。

在裝貨港，AALBORG鍋爐工程師登輪檢查鍋爐系統，發現熱水井內側被重油嚴重污染，水面漂浮油污（見圖1），厚重油污堆積在大氣冷凝器汽腔殼側（見圖2），廢氣鍋爐水面煙管及下部沉積炭渣（見圖3），燃油鍋爐水側受熱面覆蓋瀝青狀油垢（見圖4），燃燒室頂板部分區域輕微變形。

圖1　熱水井內側污染狀況

圖2　大氣冷凝器汽面污染狀況

圖3　廢氣鍋爐水腔污染狀況

圖4　燃油鍋爐水腔污染狀況

航修人員到船再次人工清潔熱水井，使用白克靈化學品利用外接泵循環清洗大氣冷凝器，廢氣爐、燃油鍋爐水腔倒入4袋共120kg溶脂劑，燃油鍋爐升溫利用外接泵循環清洗鍋爐3天。3天后，熱水井、大氣冷凝器清潔效果良好，廢氣爐、燃油鍋爐水腔清洗沒有效果。

因船期緊，考慮廢氣鍋爐工作正常，船舶完貨后開航前往美國港口，于11月25日回到國內XY港。在XY港對鍋爐水腔污染進行清洗。打開鍋爐水腔人孔，噴灑15%德魯（Drew）化學品FOT，覆蓋炭化油污表面，靜置2h。加水至90%水位，循環6～8h。循環過程中間歇升溫，溶液保持60～80℃。加入5%的強力去油劑HDE-777升溫至70～80℃，補水至全水位，循環48 h。廢氣鍋爐容量9.3m3，燃油鍋爐容量2.7m。共使用化學品FOT1800L，HDE-777600L。清洗效果良好，燃油鍋爐燃燒器小油嘴燃燒，蒸汽壓力由原來的0.15mPa恢復到0.35mPa。

從事故發生到事故處理結束持續時間近5個月，事故直接經濟損失折合人民幣37萬元（含化學品費用15萬元），公司、船舶為此付出了大量精力。

二、事故原因分析

1.板式燃油加熱器漏油的原因

板式熱交換器因具有換熱系數高、結構緊湊、體積小、重量輕、易于清除污垢和維修的優點，從上世紀60年代初期開始安裝到船舶上，但這種換熱器有密封墊片損壞時容易漏泄的不足之處。重油燃油加熱器板片受到較高溫度、壓力作用，工作條件較為惡劣，密封墊片極易變硬、老化，輪機管理人員清洗保養加熱器時沒有定期更換密封墊片，裝復時每每采取不恰當的持續收緊方法是導致板片受壓變形裂紋漏泄的主要原因。其次，鈦鋼板片沒有定期換新是加熱器板片裂紋漏泄的次要原因。板片一旦產生裂紋，增壓重油壓力比加熱蒸汽壓力高，則重油漏入加熱器汽面經回汽管路到大氣冷凝器流入熱水井。

2.鍋爐循環泵不排水的原因

HJ輪自卸貨港開航后，鍋爐循環泵工作頻頻失常導致廢氣爐失水，令船岸管理人員坐臥不安、心急如焚。廢氣鍋爐水腔若沒有黏附油垢，散熱均勻，那么在溫度200℃以下短時間干燒影響不大，但是炭渣附著在爐管表面或沉積鍋爐下底板干燒可能造成爐管、管板局部過熱變形、裂紋損壞。輪機管理人員解體泵多次，一直將泵不打水原因歸于油渣炭粒阻塞葉輪流道，實際循環泵不打水的根本原因是阻漏環間隙過大。

該船鍋爐循環泵為單級離心泵，型號為NCL26/170，阻漏環名義直徑為90mm，半徑方向磨損后間隙允許值為0.48mm，考慮泵輸送液體的溫度較高，航修加工的阻漏環間隙為0.6mm。現場檢查舊阻漏環與葉輪的間隙是相當大的，阻漏環間隙大是造成循環泵不排水的真正原因。

其次，備用泵不能正常工作。管理人員存在極強的僥幸心理，認為一臺泵一直工況良好能夠維持船舶航行安全，沒有申請阻漏環等常規易損備件。一臺泵一旦故障，將導致管理人員束手無策。

3.大量燃油進入燃油鍋爐水腔的原因

HJ輪熱水井沒有安裝油分計，漏入蒸汽系統的燃油經回水系統流入熱水井不能報警。該船熱水井型號GLGS-2000，容量2.0m3，尺寸2000mm×1100mm× 1300mm，鍋爐給水泵的吸口在熱水井下部，并且熱水井內裝有過濾吸附設備。該船因剛剛接入營運不久，機艙采用有人機艙值班。根據有人機艙值班制度，值班人員應每小時巡視機艙內運轉設備。板片沒有破洞，通過細小裂紋短時間內不可能有如此大量燃油進入燃油鍋爐水腔，值班人員失職是此次事故的重要原因。

三、事故預防措施和管理對策

船舶鍋爐作為“四機一爐”的重要設備之一，是保障船舶安全運行的關鍵設備。事故中燃油鍋爐水腔進油，局部過熱造成爐膛頂部管板鼓出變形（進入爐膛，用一塊直邊木板靠在爐膛頂板即可直觀檢查），留下較大安全隱患。船舶應按照說明書要求及操作規程，切實做好燃潤油加熱系統、給水系統及蒸汽凝水系統等各項設備的維護保養工作，規范操作和加強日常管理，應采取如下事故預防和管理措施防止燃油進入鍋爐水腔：

（1）燃潤油板式加熱器（特別是主機、副機燃油板式加熱器）應定期更換密封墊及板片，船上應有適當備件。板式換熱器解體時注意：①解體前測量記錄板疊長度，重裝時保持尺寸不變。不可通過持續收緊方法止漏。②拆除舊墊片時，用電熱風沿密封槽底部加熱，待黏結劑受熱變軟時，將墊子拉起緩緩剝離。③板片清理一般用手工和化學方法清洗，不可用利器清除。④必要時，對可疑板片著色探傷檢查。

（2）殼管式或板式換熱器管理應注意：①裝置啟停時，緩慢升溫和降溫，避免壓差過大和熱沖擊，停用時“先熱后冷”，先退熱介質，再退冷介質；啟用時“先冷后熱”。②經常檢查管、殼介質溫度及壓降，分析換熱器漏泄和結垢情況。在壓降增大和傳熱系數降低超過定值時，選擇有效方法清洗。③發現殼管式換熱器有漏泄的個管，要及時封堵，條件允許時永久修理。④結合廠修，做好燃潤油換熱器定期清洗泵壓檢查工作。

（3）燃油艙柜、污油水柜蒸汽管應定期檢查泵壓。燃油艙柜、污油水柜加熱升溫開啟加熱蒸汽閥應緩慢操作。

（4）加強值班制度。按公司相關規章制度及船上規定，輪機值班期間應加強巡視，對鍋爐設備、熱水井進行細致檢查，發現異常及時報告主管人員。對于熱水井中的油跡要高度關注，分清油品類型，查找來源。對在熱水井回水槽上部安裝油分檢測探頭，蒸汽回水中檢測到油分時的警報引起警覺。

圖5為HQ輪重油分油機燃油加熱器滲油情況，加熱器燃油管與管板的焊縫發生漏泄，值班人員在熱水井發現油花后，立即換用另一臺加熱器，鍋爐及蒸汽系統未受任何影響。對加熱器漏點施焊，泵壓后續用正常。

圖5　重油分油機燃油加熱器

（5）一旦發現熱水井有浮油，要及時找出原因予以消除，同時在遵守有關防止油污公約的基礎上加強上排污及爐水的過濾處理。大量油污進入鍋爐系統時，應在處置故障的同時報告公司，以便盡快擇機使用德魯（Drew）或威爾森（Wilhelmsen）化學品，按專用鍋爐油污染清洗程序盡快循環清洗鍋爐系統。極少量的油污進入鍋爐系統時，可在鍋爐正常使用后，每天熱水井添加1 L鍋爐雜質凝結劑（如德魯產品LIQUIDCOAGULANT），通過其高分子收集原理，在爐內將蒸汽系統殘余油污收集后下沉，通過下排污將油污排除。

四、結束語

遠洋船舶常年航行在茫茫大海，經常處于“前不著村后不著店”的境地。事故的發生不僅給船舶的安全生產帶來很大風險，也給公司造成巨大經濟損失，必須引起高度重視。船舶機械設備的事故分析表明，管理操作和維護保養方面的失誤往往是發生事故的主要原因。輪機管理人員應提高工作責任心，熟悉設備操作程序及維護保養方面的要求，工作中認真遵守各項規定，做到“寧為安全憔悴，不為安全流淚”，避免人為因素造成事故。