船用组合锅炉维修及其管理
李召军 罗超勇 吴天鑫
摘要：炉管损坏是船用组合式锅炉常见的故障之一。通过一起船用组合式锅炉的故障现象分析酸性腐蚀是导致故障产生的原因，并对锅炉炉管泄漏的修复步骤及其管理要点进行总结。
关键词：船用锅炉 故障 轮机管理
0 引言
在大型船舶上，燃油和滑油的加热以及保障船员日常生活所需都要用到大量的蒸汽。船舶在航行与靠港时对蒸汽量的需求是不同的。仅使用燃油锅炉显然不经济，而使用主机的排气废热制取蒸气可有效回收船舶废能。因此组合式锅炉是远洋船舶的最佳选择。根据船舶对蒸汽量的需求合理地调解使用废气和燃油，这样既能节省燃料也能减少噪声污染，且能取得极大的经济效益。但船用组合锅炉的管理并非易事，若管理不当会引发灾难性的事故。下文详述一起船用组合锅炉故障及维修过程，并对管理要点进行总结。
1 事件的经过
某轮驶往锚地途中，值班轮机员在机舱例行巡检时发现组合式锅炉燃烧器风机处有水向外流出，打开燃烧器安装位置孔位，发现燃烧室内有大量的积水，船舶立即停车检查，发现燃油侧有三根炉管破漏，后以备用钢塞电焊焊接密封堵漏。修复后仅航行了3个小时又发现炉膛底部排污阀有水流出，预估炉管又发生破漏。随后立即通过船公司联系船舶修理厂人员上船维修，这次又堵漏二根炉管。再次起锚离开锚地，出发后一个小时又发现仍有破漏炉管未修复，故再折返锚地。修理厂工作人员第二次登轮检修并经水压试验确认再无故障后，该轮才得以重新投入运营。
2 故障原因分析
本次发生故障的锅炉在其燃烧侧共发现有八根炉管破漏，漏水位置如图2-1所示。破漏的炉管都是根部损坏且大都邻近船尾方向的吹灰器处。检查破漏炉管之水侧管壁均良好且无麻点等因水质问题引起的腐蚀情况，因此可判断这些炉管损坏是因燃烧侧引发。
船用组合锅炉的燃料一般为重油，重油硫分高，燃烧产生SO2及SO3，SO3与燃油燃烧产物中的水蒸气结合形成硫酸蒸汽。而硫酸露点高于水的露点，当炉管烟侧壁温低于硫酸露点时就会凝结腐蚀炉管。SO2直接溶于水形成的酸液腐蚀性更大[1]。
在船舶航行时，组合锅炉的燃油侧根据实际情况需要经常停炉，而本次发生事故的部位又位于水侧下部温度低位处，并且船尾方向还容易积水。因此事故可归结为锅炉吹灰前未放尽疏水，炉管根部积水引起的酸性腐蚀使其破损。
3 炉管维修与锅炉管理
3.1 炉管维修方案
当发现炉管有漏水迹象时，较快速的查漏与堵漏步骤为：
（1）将锅炉熄火，关闭主蒸汽阀以保持蒸汽壓力。
（2）把炉水水位降至炉管以下，打开烟侧清洁道门，检查泄漏从哪个区域的管群喷出并做好记号，以缩小范围，进一步试漏。
（3）将蒸汽及炉水放空，待锅炉温度下降后，以塞子塞住可疑管群炉管之下端，从炉管上端注水至管内水位与管板齐平，如发现个别炉管内水位有下降迹象即表示该炉管有破损。清洁破漏炉管两端内部，清洁长度钢塞长度相等。
（4）用钢塞堵漏并打紧后，将塞子与炉管之接缝以电焊密封。若备用钢塞不够，可切割钢板电焊堵漏，钢板厚度不小于管板厚度。破漏炉管之相邻炉管极有可能因受水分侵蚀而管壁变薄，若有怀疑要全部予以堵漏。不确定炉管破漏而予以堵漏时，应将该炉管开孔，以避免管内受热膨胀将钢塞冲开。
（5）完成堵漏后，除给水阀和锅炉蒸汽室顶端的空气排放阀保持开启外，关闭其他所有连结于锅炉本体的阀件。锅炉注水，待有水从空气排放阀流出后，关闭空气排放阀。再启动给水泵加压至锅炉日常工作压力后，停止给水泵，关闭给水阀。从烟侧检查炉管在正常工作压力下有无泄漏。无泄漏即维修工作完成。
3.2 锅炉管理要点
在船舶的轮机管理中，避免炉管酸性腐蚀是维护锅炉使用寿命的首要任务，而吹灰蒸汽阀泄漏、吹灰前未先放疏水、以水洗方式清洁炉管、雨水侵入炉管、吹灰时蒸汽含水量偏高等都是造成炉管酸性腐蚀的因素。因此，对锅炉的管理必须注意：
（1）不吹灰时，吹灰蒸汽管路疏水阀必须保持常开，以排空疏水。吹灰前务必先排放疏水后，再关闭疏水阀进行吹灰。吹灰过程中注意蒸汽压力，压力偏低时暂停吹灰，待压力升高后再继续吹灰，避免使用水分含量较高的蒸汽进行吹灰。
（2）不必要的吹灰对炉管有害无益，应视管巢进出口压差变化及积碳情况调整吹灰频率。平日炉管烟侧清洁保养，以压缩空气吹除为主，如非必要，尽量不要以水洗方式清洁炉管烟侧。如果以水洗方式清洁炉管，冲洗后必须以碱性溶液喷洒炉管，以中和酸性并尽早暖炉除湿以避免腐蚀。
（3）此外，确认排烟管雨水排放管路畅通，避免雨水倒流入锅炉造成腐蚀。发现吹灰蒸汽双保险总开关阀有泄漏时，应及时修复。
（4）为及早发现炉管漏水事故应保持锅炉废气侧、燃烧侧、炉膛底部等处的排放管务必畅通。废气侧排放管如果正常情况以盲板封闭，应确认装置于其前端的泄漏检测功能正常。若排放管没有泄漏检测装置，则应使其保持通路状态。在没有雨水侵入又未进行锅炉烟侧水洗清洁保养的情况下，如发现锅炉洗炉水收集槽有疏水流出，即表示炉管可能有泄漏，应及早进一步检查。在锅炉正常工作压力下并确认安全的条件下，开启烟侧清洁孔盖检查炉管有无破漏情况并据炉管表面脏污程度调整吹灰频率。
4 结束语
航行中发生组合锅炉炉管漏水决不可轻视。若故障未能及时发现和消除有可能导致锅炉大量漏水而损坏其他设备，而关闭锅炉上水又有可能使炉管无水冷却而熔毁。船上的柴油存量有限且燃油锅炉的供汽量远不足船舶所需。要是在大洋中发生组合锅炉的损坏，其后果甚至比主机封缸等事故更严重。
组合锅炉燃油处锅炉管所结灰渣对锅炉的影响很大，需要定期除灰，而这个时间间隔要据燃油的燃烧质量及锅炉的负荷量总结不同时段来确定。这就需要轮机员按照合理的操作程序管理锅炉多总结适宜本船组合锅炉的保养方法。
参考文献：
[1] 富贵根，费千.船舶辅机[M].大连：大连海事大学，2010.
摘要：炉管损坏是船用组合式锅炉常见的故障之一。通过一起船用组合式锅炉的故障现象分析酸性腐蚀是导致故障产生的原因，并对锅炉炉管泄漏的修复步骤及其管理要点进行总结。
关键词：船用锅炉 故障 轮机管理
0 引言
在大型船舶上，燃油和滑油的加热以及保障船员日常生活所需都要用到大量的蒸汽。船舶在航行与靠港时对蒸汽量的需求是不同的。仅使用燃油锅炉显然不经济，而使用主机的排气废热制取蒸气可有效回收船舶废能。因此组合式锅炉是远洋船舶的最佳选择。根据船舶对蒸汽量的需求合理地调解使用废气和燃油，这样既能节省燃料也能减少噪声污染，且能取得极大的经济效益。但船用组合锅炉的管理并非易事，若管理不当会引发灾难性的事故。下文详述一起船用组合锅炉故障及维修过程，并对管理要点进行总结。
1 事件的经过
某轮驶往锚地途中，值班轮机员在机舱例行巡检时发现组合式锅炉燃烧器风机处有水向外流出，打开燃烧器安装位置孔位，发现燃烧室内有大量的积水，船舶立即停车检查，发现燃油侧有三根炉管破漏，后以备用钢塞电焊焊接密封堵漏。修复后仅航行了3个小时又发现炉膛底部排污阀有水流出，预估炉管又发生破漏。随后立即通过船公司联系船舶修理厂人员上船维修，这次又堵漏二根炉管。再次起锚离开锚地，出发后一个小时又发现仍有破漏炉管未修复，故再折返锚地。修理厂工作人员第二次登轮检修并经水压试验确认再无故障后，该轮才得以重新投入运营。
2 故障原因分析
本次发生故障的锅炉在其燃烧侧共发现有八根炉管破漏，漏水位置如图2-1所示。破漏的炉管都是根部损坏且大都邻近船尾方向的吹灰器处。检查破漏炉管之水侧管壁均良好且无麻点等因水质问题引起的腐蚀情况，因此可判断这些炉管损坏是因燃烧侧引发。
船用组合锅炉的燃料一般为重油，重油硫分高，燃烧产生SO2及SO3，SO3与燃油燃烧产物中的水蒸气结合形成硫酸蒸汽。而硫酸露点高于水的露点，当炉管烟侧壁温低于硫酸露点时就会凝结腐蚀炉管。SO2直接溶于水形成的酸液腐蚀性更大[1]。
在船舶航行时，组合锅炉的燃油侧根据实际情况需要经常停炉，而本次发生事故的部位又位于水侧下部温度低位处，并且船尾方向还容易积水。因此事故可归结为锅炉吹灰前未放尽疏水，炉管根部积水引起的酸性腐蚀使其破损。
3 炉管维修与锅炉管理
3.1 炉管维修方案
当发现炉管有漏水迹象时，较快速的查漏与堵漏步骤为：
（1）将锅炉熄火，关闭主蒸汽阀以保持蒸汽壓力。
（2）把炉水水位降至炉管以下，打开烟侧清洁道门，检查泄漏从哪个区域的管群喷出并做好记号，以缩小范围，进一步试漏。
（3）将蒸汽及炉水放空，待锅炉温度下降后，以塞子塞住可疑管群炉管之下端，从炉管上端注水至管内水位与管板齐平，如发现个别炉管内水位有下降迹象即表示该炉管有破损。清洁破漏炉管两端内部，清洁长度钢塞长度相等。
（4）用钢塞堵漏并打紧后，将塞子与炉管之接缝以电焊密封。若备用钢塞不够，可切割钢板电焊堵漏，钢板厚度不小于管板厚度。破漏炉管之相邻炉管极有可能因受水分侵蚀而管壁变薄，若有怀疑要全部予以堵漏。不确定炉管破漏而予以堵漏时，应将该炉管开孔，以避免管内受热膨胀将钢塞冲开。
（5）完成堵漏后，除给水阀和锅炉蒸汽室顶端的空气排放阀保持开启外，关闭其他所有连结于锅炉本体的阀件。锅炉注水，待有水从空气排放阀流出后，关闭空气排放阀。再启动给水泵加压至锅炉日常工作压力后，停止给水泵，关闭给水阀。从烟侧检查炉管在正常工作压力下有无泄漏。无泄漏即维修工作完成。
3.2 锅炉管理要点
在船舶的轮机管理中，避免炉管酸性腐蚀是维护锅炉使用寿命的首要任务，而吹灰蒸汽阀泄漏、吹灰前未先放疏水、以水洗方式清洁炉管、雨水侵入炉管、吹灰时蒸汽含水量偏高等都是造成炉管酸性腐蚀的因素。因此，对锅炉的管理必须注意：
（1）不吹灰时，吹灰蒸汽管路疏水阀必须保持常开，以排空疏水。吹灰前务必先排放疏水后，再关闭疏水阀进行吹灰。吹灰过程中注意蒸汽压力，压力偏低时暂停吹灰，待压力升高后再继续吹灰，避免使用水分含量较高的蒸汽进行吹灰。
（2）不必要的吹灰对炉管有害无益，应视管巢进出口压差变化及积碳情况调整吹灰频率。平日炉管烟侧清洁保养，以压缩空气吹除为主，如非必要，尽量不要以水洗方式清洁炉管烟侧。如果以水洗方式清洁炉管，冲洗后必须以碱性溶液喷洒炉管，以中和酸性并尽早暖炉除湿以避免腐蚀。
（3）此外，确认排烟管雨水排放管路畅通，避免雨水倒流入锅炉造成腐蚀。发现吹灰蒸汽双保险总开关阀有泄漏时，应及时修复。
（4）为及早发现炉管漏水事故应保持锅炉废气侧、燃烧侧、炉膛底部等处的排放管务必畅通。废气侧排放管如果正常情况以盲板封闭，应确认装置于其前端的泄漏检测功能正常。若排放管没有泄漏检测装置，则应使其保持通路状态。在没有雨水侵入又未进行锅炉烟侧水洗清洁保养的情况下，如发现锅炉洗炉水收集槽有疏水流出，即表示炉管可能有泄漏，应及早进一步检查。在锅炉正常工作压力下并确认安全的条件下，开启烟侧清洁孔盖检查炉管有无破漏情况并据炉管表面脏污程度调整吹灰频率。
4 结束语
航行中发生组合锅炉炉管漏水决不可轻视。若故障未能及时发现和消除有可能导致锅炉大量漏水而损坏其他设备，而关闭锅炉上水又有可能使炉管无水冷却而熔毁。船上的柴油存量有限且燃油锅炉的供汽量远不足船舶所需。要是在大洋中发生组合锅炉的损坏，其后果甚至比主机封缸等事故更严重。
组合锅炉燃油处锅炉管所结灰渣对锅炉的影响很大，需要定期除灰，而这个时间间隔要据燃油的燃烧质量及锅炉的负荷量总结不同时段来确定。这就需要轮机员按照合理的操作程序管理锅炉多总结适宜本船组合锅炉的保养方法。
参考文献：
[1] 富贵根，费千.船舶辅机[M].大连：大连海事大学，2010.
