锅炉爆炸---燃油过滤器中蜡沉淀?!
日期:2017-07-24 阅读:3044
图1 “曼哈顿桥

英国海上事故调查局(MAIB)安全公告

2017年1月19日

英国费利克斯托集装箱码头

集装箱船“曼哈顿桥”轮上

辅助锅炉爆炸

造成一人死亡,一人重伤

今天是2017年7月23日,时隔半年,事故调查的报告终于看到了,尽管很权威,但作为一线航海轮机长,却有一些疑问和顾虑,请先参考报告简介:

一.报告阐述事故发生的原因和过程

“曼哈顿桥”轮在事故发生前几天一直在北海硫氧化物排放控制区(SECA)航行。为符合国际排放标准1,辅助锅炉燃料曾由重燃料油(HFO)转为船用轻柴油(MGO)。MGO在鹿特丹装载,被宣称符合ISO 8217:2005——“石油产品”—— “燃料(F级)”——“海洋燃料规范”中规定的质量标准。

在事故发生前的几个小时内,辅助锅炉由于熄火或点火失效而多次被中止,大管轮每次都会检查故障并重启锅炉。一次熄火锅炉中断后,当大管轮和加油工想重启锅炉燃烧装置时,发生了爆炸。爆炸炸开了锅炉燃烧装置入口(如图2),把燃烧装置的空气扩散器炸进了机舱(如图3)。加油工当时就站在燃烧装置的正前面,大管轮站在旁

2017年1月19日约2304时,日本籍集装箱船“曼哈顿桥”轮(如图1)在英国费利克斯托的一个集装箱码头靠泊时,机舱发生辅助锅炉爆炸。当时,该轮大管轮和加油工正在调查一个锅炉熄火警报,两人被爆炸所伤。加油工严重受伤,爆炸后不久死亡。大管轮脸部和右臂遭受烧伤,需要皮肤移植。

图2 锅炉和燃烧装

二.作为一线轮机长的感受和体验

以上是航运媒体关于该事故的介绍, 作为一名航海轮机人, 对他们的不幸和遭遇, 感同身受, 惟愿逝者安息, 生者警醒前行; 此次血的事故和教训, 如能够提高轮机人员相关安全意识, 减少杜绝类似事故, 他们的牺牲和付出也是有价值的; 鉴于, 一些海事权威机构报告, 过于学术化和一线的实际操作有些距离, 作为一名一线航海轮机人, 希望为一线轮机海员兄弟, 分享些个人安全操作锅炉,一些实践中的经验, 这也是我写作此文的本意。

根据相关报告材料, 本人对当时情况, 做个现场描述: 时间, 2017年1月19日约2304; 地点, 英国费利克斯托的一个集装箱码头,室外气温只有4摄氏度; 事件, 日本籍集装箱船“曼哈顿桥”轮靠泊码头时, 机舱发生辅助锅炉爆炸, 一死一伤; 人物, “曼哈顿桥”轮船员,机舱部锅炉现场, 大管轮受伤, 加油工死亡; 原因, SECA换轻油操作, 几个小时过程中锅炉熄火或点火失败, 导致炉膛不正常积聚油和油气, 从而达到剧烈爆炸条件, 最后一次点火导致剧烈爆炸。

第一个细节时间, 2304应是当地时间, 即晚上11点零4分, 船舶备车靠码头, 轮机长应该在集控室, 三管轮是值班轮机员也应该在集控室; 如果是有人值班机舱, 大管轮每天早上0400-0800值班, 中午0800-1200通常安排工作加班, 下午1600-2000值班;2304此时大管轮又已加班3个多小时, 人处于极端疲劳状态, 容易思维不清; 锅炉本应是二管轮或三管轮主管设备, 换油等关键操作应由较熟悉的主管轮机员来操作, 为何是大管轮? 而且干了几个小时, 问题一直不能解决?也没有其他人来帮忙解决?可以说, 此轮的机舱安全管理和休息时间控制有问题!

第二个细节温度,报告说外边外界气温4摄氏度, 2017年1月19日, 英国总体处于北高纬度50度以上, 也就是比中国最北方还要北, 冬天肯定很冷; 机舱应该是保温状态, 机舱温度常规,不应低于20摄氏度; 由于机舱较热, 锅炉附近更热, 设计上都会有一个风筒直接对着燃烧装置吹, 便于工作时锅炉鼓风机的吸风, 但这也会导致油管被风筒吹到过冷, 甚至是MGO析蜡的产生; 因此有经验的轮机员, 通常在寒冷区域将风筒角度偏转, 避免直接吹到油管, 同时包好油管保温材料; 油管伴线加温要开,让进机油温维持50摄氏度左右, 油温建议不能低于30度。

图3 空气扩散器

三. 暂且撇开此事故不谈, 关于锅炉爆炸的分析

1. 锅炉爆炸的的分类: A. 锅炉蒸汽室; B. 燃烧室;

先说说A, 蒸汽室爆炸, 蒸汽室是高温高压高热能量的容器,船用通常压力7-8BAR,它的爆炸是极为可怕的, 高温高压高热量的蒸汽和炉水, 瞬间随着爆炸可以扩展到整个机舱, 只要是锅炉蒸汽室爆炸, 它周围几十米无人可以幸存, 炸不死也烫死了! 因此, 锅炉安全阀有两个, 压力表要严格较准; 因此,有经验的轮机员轮机长, 总是比较两个蒸汽压力表是否正常?有机会就手动拉拉锅炉安全阀, 以防止安全阀卡死或锈死。

此次事故是B, 燃烧室爆炸, 有了燃烧才会有爆炸, 燃烧有三要素, 可燃物-油, 助燃物-氧气和着火点; 一个密闭的空间使得燃烧压力升高, 高到承受不了, 就产生了爆炸; 其实, 锅炉的每次点火都是一个燃烧引爆过程, 只是由于预扫风(残余油气的清除和控制)和电磁阀对油枪喷油量的控制, 使得爆炸压力小到可控和无害(我们的内燃机不就是利用燃烧爆炸膨胀做功来驱动螺旋桨吗?爆炸只要可控就不可怕); 氧气, 正常由鼓风机按照时间程序, 计算鼓风量安全置换换气, 空气通常都是过量的, 鼓风机之前工作也是正常的; 着火点, 一般依靠8000-10000V点火变压器, 电极点火也很可靠; 很显然, 这次燃烧室的爆炸的直接原因---炉膛内残存过量的油气和残油。

某些研究机构拿个堵的滤器告诉大家说, 问题在于油中析蜡, 滤器堵了,于是大家奉为教条, 相信权威; 滤器堵了, 是看得到的证据, 但滤器堵了, 只会引起点火失败和燃烧的不可持续, 如何会造成炉膛内残存过量的油气和残油? 滤器堵了, 最多只能算是爆炸的间接原因, 不换用低硫油, 也不会产生此次爆炸, 难道说换低硫油MGO是爆炸事故产生的原因?! 滤器堵了, 最多是个间接原因; 当然, 滤器堵了会导致燃烧不可持续,会引起MISS FIRE报警, 会导致检查拆检的工作量增加, 进而导致增加漏油的可能性; 正常的自动模式点火, 都应能靠预扫风来吹净油气。

2.炉膛内残存过量的油气和残油的可能途径是什么?

A.是否采用了手动点火模式? 如长时间或多次手动点火失败,会导致油积聚在炉膛中, 导致点火后爆炸;

B. 油头和油枪结合螺纹和端面密封不良, 以致结合面非正常漏油, 因为油枪本体较为昂贵, 油头是易损件, 油头材料通常是铜质, 油头的中间是油路, 油头靠铜的空心螺丝旋在油枪本体上, 力气大了很容易扭断, 小了上不紧又会漏油, 拆装不好有端面漏油的可能性, 由此有导致积聚大量燃油在燃烧室的可能性, 点火极易导致爆炸;

C. 航行中, 废气锅炉运行, 锅炉基本不点火, 但锅炉处于重油自动加热模式, 因此锅炉燃油燃烧系统会一直循环升压加热, 如果燃油电磁阀密封不良, 每次升压加热, 都有漏入炉膛的可能性(通常设计者会装两个电磁阀来防止漏油), 长航线下来, 如果两个电磁阀都漏, 炉膛有可能积聚过量燃油, 点火易导致爆炸。

3. 如何注意人身安全保护预防燃烧室爆炸?

A. 几个概念要明确: 首先, 要明确靠近锅炉是危险的, 但燃烧稳定, 压力水位等正常的锅炉是安全的; 其次, 初次点火的锅炉是非常危险的, 燃烧不稳定有吼声抖动和压力高的锅炉是危险的, 应该迅速停炉预扫风, 检查; 炉膛燃烧室没有防爆阀, 油枪风门是最薄弱处, 燃烧爆炸都是从这儿开始, 因此点火时, 人要让开这个位置一定距离, 注意人身保护。

B. 尽量避免手动模式点火, 如要使用,需轮机长允许并且轮机长在场, 防止非正常预扫风喷油; 装油枪油头要注意防止端面非正常漏油, 使炉膛积油; 两天以上航线, 放大洋, 调好蒸汽负荷, 只用废气锅炉, 建议锅炉换轻油; 换油后, 要保证锅炉燃烧30分钟以上, 此时, 电加热不要关, 换油70%以上(油压明显变低2-3BAR), 然后关闭电加温, 停油泵, 相关油阀关闭, 断绝漏油进炉膛的可能性; 另外, 即使燃用轻油, 油温也要保持50-80摄氏度之间(避免析蜡), 长航线后重新第一次点火是非常关键性操作, 建议炉膛检查正常后, 方可进行点火操作。

新第一次点火是非常关键性操作, 建议炉膛检查正常后, 方可进行点火操作。


图4 燃油管道过滤器中的蜡质沉

四.再回到事故本身


       其实,只要把电加温打开,将油温设定在60度左右,但不超80度(15BAR以上压力, 该MGO气化温度会比常压下高得多,个人经验,仅供参考)就不会有问题;或者油管保温,或伴线加温开好,或风筒角度调整,或油管隔热保温材料(该船进炉油管保温材料应该也没包妥当),机舱能够做好相关保温措施,MGO油的质量比渣油好得多,管理也较简单, 油质也符合相关要求, 只要注意以上, 事故就可以有效避免。
      
       据以上,本人对“燃油过滤器中蜡沉淀,导致锅炉爆炸?!”的结论,表达个人的疑问和感叹,但所谓权威让人相信,甚至迷信,不是吗?因此,以上文字,仅供参考或笑谈!但我相信有一定现场管理经验的航海轮机人员, 会有能力进行取舍和借鉴, 选择航海本身就很悲催, 选择航海+轮机就更不容易了! 惟愿海员兄弟们平安顺利!

海运圈聚焦专栏作者 时阳老轨


23/07/2017





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