陸銳生
摘 要:以某公司VLOC大型船舶主海水管管系穿漏為例,根據(jù)作者在VLOC大型船舶工作的經(jīng)驗(yàn),試分析事故原因并提供相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞:VLOC大型船舶 主海水管 穿漏
某公司的VLOC大型船舶,主海水管管系穿漏很嚴(yán)重,穿漏速度超出我們的預(yù)期。筆者曾經(jīng)在某VLOC大型船舶工作,新船出廠后,才使用五個(gè)月左右,就發(fā)現(xiàn)海水管穿漏。因?yàn)樵擃愋偷腣LOC大型船舶吃水很深,滿載吃水是18.1m左右,壓載吃水是12.0m左右。在滿載航行時(shí),主海水管管系最高位置都是在水線以下2.5m左右,主海水泵進(jìn)口處是在水線以下13.7m左右,壓載航行時(shí),主海水泵是在水線以下8.0m左右,中央冷卻器海水出口管是在水線以上3.0m左右。主海水泵(總共有三臺(tái),輪流使用,在有故障或異常報(bào)警時(shí)可自動(dòng)轉(zhuǎn)換)是長(zhǎng)時(shí)間使用,進(jìn)、出口閥都是常開(kāi)的,不允許關(guān)閉的。一旦海水管出現(xiàn)嚴(yán)重穿漏,只能關(guān)閉主海底門(mén),這樣會(huì)造成低溫水和高溫水無(wú)法得到冷卻,動(dòng)力設(shè)備因沒(méi)得到足夠的冷卻而不能使用。 因?yàn)闄C(jī)艙值班是執(zhí)行無(wú)人機(jī)艙值班,若出現(xiàn)海水管銹蝕穿漏,會(huì)影響設(shè)備安全使用,影響船舶的航行安全。所以找出故障原因,消除故障隱患,就能保證設(shè)備更好的穩(wěn)定運(yùn)行。
1.故障原因分析
船舶動(dòng)力設(shè)備冷卻系統(tǒng)采用中央冷卻系統(tǒng),實(shí)際上海水管路系統(tǒng)很簡(jiǎn)單的,管路圖如圖1。
海水走向是從主海水管出來(lái)后進(jìn)入主海水泵,然后進(jìn)入中央冷卻系統(tǒng)(二個(gè)中央冷卻器),海水走向是從主海水管出來(lái)后進(jìn)入主海水泵,然后進(jìn)入中央冷卻系統(tǒng)(二個(gè)中央冷卻器),后就排出海,排出海前有一路是回流至高、低位海水箱,這一路的主要目的是在天氣寒凍時(shí)回流海水至海水箱,供主海水泵吸取用,以防冰塞。正常情況下,這一路回流海水是關(guān)閉的,經(jīng)過(guò)中央冷卻器后的主海水直接排出海。這種海水管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)是很合理的。但是為什么主海水管系統(tǒng)腐蝕穿漏這么嚴(yán)重?一開(kāi)始,以為是主海水管質(zhì)量問(wèn)題。但問(wèn)題是幾條船海水管穿漏的位置基本上是一樣的。最先穿漏的位置一般都是在中央冷卻器海水管進(jìn)、出口處,或主海水泵進(jìn)口閥后。連接中央冷卻器的海水冷卻管路有如下特點(diǎn):冷卻海水可以正、反向通過(guò)中央冷卻器,進(jìn)行冷卻,冷卻效果基本一樣。冷卻海水反向流動(dòng)時(shí)可相當(dāng)于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗。在大洋上航行時(shí),垃圾或海草很少的情況下,正向使用和反向使用都可以。正向使用時(shí),海水可以通過(guò)中央冷卻器里的濾器進(jìn)行過(guò)濾,把垃圾或海草阻擋在濾器芯里,但使用反沖洗時(shí),如果海水里帶有垃圾或海草,這些垃圾或海草會(huì)首先進(jìn)入板式冷卻器的狹縫里。所以,一般情況下,是以正向水流方向使用中央冷卻器。如果出現(xiàn)有殘留雜物存在濾器里時(shí),會(huì)造成海水泵出口背壓高,這個(gè)參數(shù)是可以從儀表上檢測(cè)到的,是值班人員巡視時(shí)常規(guī)的檢查項(xiàng)目。當(dāng)發(fā)現(xiàn)海水泵排出背壓達(dá)0.27--0.3MPa時(shí),可打開(kāi)反沖洗系統(tǒng),把濾器里的殘留物沖走,保證系統(tǒng)的過(guò)濾和冷卻效果。中央冷卻器是一直處于使用狀態(tài),整個(gè)主海水管中有海水不停的流動(dòng),但主海水管中穿漏最早和最多的地方主要是中央冷卻器海水進(jìn)、出口管和主海水泵進(jìn)口閥后的連接管。除了這些位置,主海水管上的其他地方基本上沒(méi)有出現(xiàn)穿漏問(wèn)題。
這些海水管都是同一個(gè)廠家配送、安裝的。應(yīng)該說(shuō)質(zhì)量是一樣的?,F(xiàn)在這些VLOC船舶使用的海水管都是采用新型的防腐涂層。是科學(xué)的,很可靠的。穿漏位置不可能都是這些位置,就算有些位置有磨損或擦傷也不可能都是這些地方穿漏。
下面有幾張海水管穿漏(焊補(bǔ)位置)的圖片,如圖2。
從這些圖片中可以看出,穿漏位置都是在大、小管連接處。這些海水管有穿漏位置(焊補(bǔ)位置)周圍,管壁都已經(jīng)變得很薄,有的管壁薄的象一層紙。筆者曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)在中央冷卻器出口管至出海總管連接處出現(xiàn)一個(gè)浮包,用手指一碰,馬上出現(xiàn)一個(gè)洞,當(dāng)時(shí)嚇了一跳,這時(shí),主海水泵和中央冷卻器都是在正常運(yùn)行中,管子穿洞后不是往外面噴水,而是往里面吸氣,且吸力還很大。在確認(rèn)沒(méi)有水往外噴的情況下,仔細(xì)觀察管壁,發(fā)現(xiàn)洞口周圍管壁非常薄,原來(lái)的浮包實(shí)際是一層油漆皮,而不是管子長(zhǎng)銹形成的浮銹包。
我們從上面的海水冷卻系統(tǒng)管路圖可以看出,從主海水管到進(jìn)入三臺(tái)主海水泵的分支管前,主海水總管的管徑是?500mm,分支進(jìn)入主海水泵的分支管管徑是?350mm,三臺(tái)主海水泵出口管也是?350mm,匯總后進(jìn)入的總管是?500mm,該海水總管在進(jìn)入中央冷卻器前,又是分支為四段?350mm的分支管,經(jīng)過(guò)中央冷卻器后,各分支海水再次匯聚進(jìn)入?500mm海水總管出海。在這個(gè)海水冷卻系統(tǒng)的海水流動(dòng)過(guò)程中,多次出現(xiàn)海水管的突然節(jié)流增壓和突然擴(kuò)張?jiān)鏊贉p壓過(guò)程。聯(lián)想海水管穿漏情況,有很多吻合的地方,穿漏的位置剛好都是在管子擴(kuò)張的位置,由于管子擴(kuò)張的位置可以相當(dāng)于是噴射泵工況,也就是說(shuō)在這個(gè)地方會(huì)形成真空,造成很嚴(yán)重的汽蝕。所以海水管穿漏,實(shí)際是這個(gè)位置汽蝕造成的。本輪中央冷卻器海水出口管因穿漏嚴(yán)重已換新,1# 3#二臺(tái)主海水泵進(jìn)口閥后矮子穿漏,這些位置實(shí)際上就是汽蝕腐蝕的原因造成穿漏。這就可以解釋在同樣一條船上,一段很長(zhǎng)的海水直管或同管徑的海水管中間沒(méi)有出現(xiàn)穿漏的原因。還有一個(gè)解釋就是,假如是防腐層質(zhì)量出問(wèn)題,那么出現(xiàn)穿漏的位置應(yīng)該是不規(guī)則的,在管路的任何位置均會(huì)出現(xiàn)。目前船上主海水管出現(xiàn)問(wèn)題最多、最早穿漏的地方都是中央冷卻器進(jìn)、出口管。中央冷卻器海水出口管的管徑是?220mm,連接的海水管是?350mm,匯總進(jìn)入的主海水管是?500mm。在這么短的一段管路中,管徑出現(xiàn)二次擴(kuò)張突變,形成汽蝕的條件是充足的,管子汽蝕就會(huì)很嚴(yán)重,管子出現(xiàn)穿漏就很容易。
目前船上使用的主海水管是焊接鋼管,壁厚是10.3mm,內(nèi)壁涂環(huán)氧防腐層,厚度是150um, 環(huán)氧防腐層的作用是防止海水管受海水的腐蝕,這個(gè)環(huán)氧防腐層是不能阻止汽蝕的。由于這個(gè)防腐層很薄,很快就會(huì)被汽蝕消耗掉。當(dāng)這個(gè)環(huán)氧防腐層被汽蝕掉后,海水管(鋼管)就不受保護(hù)的裸露在海水里面。會(huì)受到海水的腐蝕和汽蝕二種腐蝕同時(shí)進(jìn)行,從而加快腐蝕的進(jìn)度。
我們都知道,目前這種涂防腐層的海水管,一旦穿孔漏水后,復(fù)補(bǔ)鋼板或點(diǎn)焊除漏,該位置一般只能使用三到五個(gè)月后,又開(kāi)始穿漏水?,F(xiàn)在船上海水管如果出現(xiàn)穿漏,臨時(shí)解決的辦法是打碼除漏或焊補(bǔ)。因?yàn)榇┞┪恢弥車?,管壁已?jīng)很薄,焊補(bǔ)修理時(shí)會(huì)出現(xiàn)一點(diǎn)焊就穿孔。所以對(duì)這些臨時(shí)除漏修理的管子,抵港后最好有岸基支持,及時(shí)更換已嚴(yán)重氣蝕的海水管。
同樣,船上壓載水管、消防水管,一般最先出現(xiàn)穿漏的地方,都是在有管徑突變或管向突彎的位置。因?yàn)檫@些位置具備汽蝕條件,所以管子最容易穿漏。
2.結(jié)論與建議
海水管因汽蝕造成穿漏,若沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn),將嚴(yán)重影響船舶安全。為消除這類安全隱患,減少海水管子的汽蝕,應(yīng)盡量避免海水流動(dòng)過(guò)程中海水管管徑由小變大。目前VLOC船舶主海水管系統(tǒng)中就有三處這樣的由小管徑突變連接到大管徑上,這種管徑連接是最容易形成汽蝕的。因冷卻海水是長(zhǎng)時(shí)間流動(dòng)(對(duì)中央冷卻系統(tǒng)來(lái)說(shuō)冷卻海水不能停止的),加上海水對(duì)管子的腐蝕,使腐蝕加劇,就更容易出現(xiàn)穿漏。平時(shí)檢查時(shí)要細(xì)心,及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)維修。
以上是個(gè)人觀點(diǎn),只是做分析參考,有錯(cuò)的地方歡迎指正。