摘 ?要:機艙管路主要通過墊片來進行密封。本文通過船舶因墊片選用不當而導(dǎo)致事故的實例,結(jié)合實船檢查經(jīng)驗,介紹目前船舶機艙對管路墊片選用的現(xiàn)狀,并通過相關(guān)適用標準總結(jié)機艙管路墊片的選用技術(shù)要求。
關(guān)鍵詞:船舶;機艙;管路;墊片;法蘭
0 引 言
船用墊片常見是金屬或非金屬板狀材質(zhì),用于管路之間的密封連接,或者機器設(shè)備的機件與機件之間的密封連接。墊片按材質(zhì)可分為金屬密封墊片和非金屬密封墊片。金屬的有銅墊片、不銹鋼墊片、鐵墊片、鋁墊片等。非金屬的有石棉墊片、非石棉墊片、紙墊片、橡膠墊片等。
1 墊片密封的功能
墊片密封一般有連接件(如法蘭)、墊片和緊固件(如螺栓、螺母)等組成,通過墊片本身的材質(zhì)和厚度,填充連接件之間的縫隙,來保持2個連接件間的密封。因此,在船舶管路選用墊片時,必須將整個法蘭連接結(jié)構(gòu)作為一個系統(tǒng)進行考慮,除了要考慮到選用墊片本身的性能外,還要考慮管路流體種類、溫度、壓力,以及法蘭面的粗糙度和平行度,確保法蘭結(jié)合面能夠密封,密封介質(zhì)不滲透和不被腐蝕。
2 實際案例分析
筆者在登輪進行事故調(diào)查中,遇到如下2個因機艙管路墊片選用不當造成事故的案例,具有一定的典型意義,在此通過案例分析進行相關(guān)延伸。
1)2022年6月,中國籍散貨船“潤XX”輪,在上海港轄區(qū)航行時,因主機機帶滑油泵滑油出口管墊片受高壓被滑油沖壞,導(dǎo)致滑油泄露,滑油進機壓力驟減而導(dǎo)致緊急停車(見圖1)。由于當時船位在錨地附近,航道船舶較少,事故發(fā)生后未阻礙通航環(huán)境。
圖1 “潤XX”輪
登輪調(diào)查后發(fā)現(xiàn)事故原因如下:一是滑油泵出口管法蘭處選用的是無石棉法蘭墊片(俗稱紙板墊片),墊片老化破裂;二是該輪主機的機帶滑油泵未按說明書保養(yǎng)間隔要求保持一年一次的檢修。進一步分析即為,主機滑油泵出口管中的流動介質(zhì)屬于高溫高壓液體,正常情況下應(yīng)該選用耐油橡膠墊片,而該輪選用的無石棉法蘭墊片,在長期受到高溫高壓沖擊后,容易變形破裂,產(chǎn)生裂縫后進而導(dǎo)致滑油泄漏。
2)2022年8月,中國籍散貨船“文XX”輪,在長江口深水航道進口時,因主機滑油管路連接法蘭橡膠墊片破損,高壓滑油噴射到主機排煙管高溫部位,引起濃煙和明火(見圖2)。事故導(dǎo)致機艙局部區(qū)域過火,部分電路線纜燒壞,所幸未造成人員傷亡和水域污染。
經(jīng)調(diào)查,該失火事件造成的損失已構(gòu)成一般(?。┦鹿实燃壦辖煌ㄊ鹿剩M一步分析事故起因如下:主機滑油壓力調(diào)壓閥法蘭間的密封墊片損壞,導(dǎo)致高壓滑油泄漏,并噴射至主機排煙管表面高溫部位引發(fā)明火。值得關(guān)注的是,該輪機艙右主機滑油調(diào)壓閥管路連接法蘭處所用的密封墊片為普通橡膠材質(zhì),而非船檢機構(gòu)認可的專用耐油材質(zhì)的墊片,普通橡膠在浸油后容易發(fā)生膨脹和溶解,從而喪失密封效用。由于墊片損壞,高壓滑油從法蘭縫隙處噴射到主機排煙管底部無隔熱包扎的裸露高溫部位引起明火,造成機艙火災(zāi)。
圖2 “文XX”輪
3 機艙管路墊片使用現(xiàn)狀及分析
在上述事故發(fā)生后,為了解輪機部船員在實際工作過程中選用管路墊片的情況,筆者通過實際登輪檢查方式,選取有代表性的30艘次海船輪機部負責(zé)船員進行調(diào)查,相關(guān)結(jié)果見表1。
表1 調(diào)查結(jié)果
可以看出,大部分船員對燃油、滑油和海水、淡水這類常用機艙管路墊片的選擇有一定了解,但具體細分到蒸汽、壓縮空氣和二氧化碳等不常見管路時,開始混淆墊片的選取了。以下內(nèi)容將結(jié)合現(xiàn)場檢查內(nèi)容對機艙管路墊片選用現(xiàn)狀進行分析。
3.1 機艙管路墊片選用現(xiàn)狀
(1)船員專業(yè)能力不足
在機艙管路安裝維修工作中,會出現(xiàn)隨意選取墊片,舊墊片重復(fù)使用或者通過不斷疊加墊片的方式來密封法蘭的現(xiàn)象,認為只要能保證法蘭密封面不泄漏即為正確墊片,選用墊片的專業(yè)能力不足。實際上在一開始的調(diào)查中,表1使用的是耐油橡膠墊片、不銹鋼石墨墊片等專業(yè)名詞,但大多受訪者無法理解其中的區(qū)別,故簡化使用橡膠墊片、紙板墊片等口語化名詞,側(cè)面反映出船員對不了解不同種類墊片的性能特點。
(2)公司體系無相關(guān)要求
在對以上船舶進行調(diào)查過程中,未發(fā)現(xiàn)有船舶管理公司針對“機艙管路墊片選用及安裝”有專門的規(guī)定,擴大范圍到全船(包括甲板部門)也未有公司制定關(guān)于墊片的體系文件。由此可見,在船上工作時,管路墊片的選用及安裝實際上并沒有一個特定的制度文件,更多的是依靠船員的個人業(yè)務(wù)能力。
3.2 機艙管路墊片選用分析
墊片的種類根據(jù)構(gòu)成墊片的材料劃分非金屬材料墊片(橡皮墊片、石棉橡皮墊、聚四氟乙烯包覆墊等)、金屬材料-非金屬材料墊片(波齒復(fù)合型墊、柔性石墨復(fù)合型墊等)、金屬材料墊片(金屬材料纏繞墊、金屬材料齒形墊、金屬材料環(huán)墊等)三種類型等[1]。
選擇正確種類的密封墊片是確保最佳密封效果的先決條件。在選用管路墊片時需遵循一定的原則,主要是要根據(jù)墊片使用條件下的溫度、壓力、介質(zhì)、實際應(yīng)用等,因此在選用墊片時必須對這些因素進行全面分析[2]。
近年來,國內(nèi)各行業(yè)的的墊片標準經(jīng)過修訂,已經(jīng)形成了一套比較規(guī)范的墊片標準,如《GB/T 12385-2008 管法蘭用墊片密封性能試驗方法》,但此類標準內(nèi)容專業(yè)性較強,多數(shù)適用于實驗室,應(yīng)用到實際船舶工作中尚有難度,同時受限于船舶這一特殊行業(yè),需綜合考慮到岸基支持困難、船上備件物料較少等客觀因素,所以船舶相關(guān)管路墊片的選用步驟應(yīng)稍作簡化。
因此,在實際船舶管路墊片的選用過程中,可參照中華人民共和國工業(yè)和信息化部在2011年發(fā)布的《CBZ/ 281-2011 船舶管路系統(tǒng)用墊片和填料選用指南》[3],該指南適用于船舶管路系統(tǒng)密封用墊片和填料的設(shè)計選用??偨Y(jié)該指南推薦的管路墊片選用(見表2),8種墊片類型即可對應(yīng)機艙常見的25類介質(zhì)或系統(tǒng),那么就算船舶在航行狀態(tài),船上也基本上能滿足8種墊片類型備件的供應(yīng)。
4 機艙管路墊片選用的建議
1)提升船員專業(yè)能力
理論學(xué)習(xí)階段的教材上應(yīng)該增加墊片選用的相關(guān)知識,讓船員了解墊片的類型、選用原則,拓展管路密封的其他方法;在實操評估階段,提升船員對墊片選用和安裝的能力,減少多墊片疊加使用、墊片重復(fù)使用等不合規(guī)操作。
2)完善航運公司體系文件
建議航運公司參照《CBZ/ 281-2011 船舶管路系統(tǒng)用墊片和填料選用指南》,根據(jù)本公司管理船舶的類型,制定不同的機艙管路墊片選用體系文件,通過體系文件來明確管路墊片的選用要求,減少隨意性。
3)各方機構(gòu)持續(xù)關(guān)注
針對墊片選用錯誤可能造成危險事故隱患,各方單位應(yīng)形成合力加大相應(yīng)的監(jiān)管力度,如船檢機構(gòu)在船舶建造階段應(yīng)做好管路墊片選用工作,海事部門在檢查期間可通過管路的跑冒滴漏來挖掘深層次的原因,航運公司海務(wù)部門應(yīng)在船舶管路檢修階段做好把關(guān)。
5 結(jié) 語
總結(jié)上述案例,起因都是由于管路墊片選用錯誤,導(dǎo)致后續(xù)的事故發(fā)生,可見墊片的正確選用也是保證機艙安全的一個重要因素。隨著我國海洋運輸不斷拓展,船舶數(shù)量不斷增加,船公司,船舶應(yīng)多方共同努力,把握好細節(jié)管理,保障船舶的安全營運。
參考文獻
[1] 法蘭用密封墊片使用手冊[M].北京:中國標準出版社,2005.
[2] 杜麗,王偉.密封墊片的選型與預(yù)防失效措施[J],化學(xué)工程與裝備,2022年(10).
[3] CB/Z 281-2011 船舶管路系統(tǒng)用墊片和填料選用指南[S].北京:中國船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟研究院,2011.
作者簡介:
朱敏, 吳淞海事局船旗國安全檢查員