某船鍋爐爆炸后的修理及檢驗(yàn)

昝彬彬

(中國(guó)船級(jí)社 江蘇分社，江蘇 南京 210011)

某船鍋爐爆炸后的修理及檢驗(yàn)

昝彬彬

(中國(guó)船級(jí)社 江蘇分社，江蘇 南京 210011)

某船在廠修理期間，其燃油廢氣組合鍋爐突然發(fā)生爆炸，致使該船機(jī)艙內(nèi)部及上層建筑區(qū)域損毀嚴(yán)重。文章對(duì)該船后期修理的主要流程，以及修理過(guò)程中遇到的各類(lèi)問(wèn)題和解決方法進(jìn)行了梳理和總結(jié)，為以后類(lèi)似的修理工作提供參考。

鍋爐；電纜布設(shè)；救生/助艇修復(fù)

1 船舶主要參數(shù)及背景情況

某船在廠進(jìn)行中間檢驗(yàn)期間，由于船員操作不當(dāng)，致使該船鍋爐發(fā)生爆炸，造成較為嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失及人員傷亡。事故處理完成后，船東隨即申請(qǐng)中國(guó)船級(jí)社對(duì)該船進(jìn)行損壞及修理檢驗(yàn)，該船整個(gè)修復(fù)過(guò)程歷時(shí)6個(gè)月，其間對(duì)除駕駛甲板與居住甲板之外的所有上層建筑區(qū)域進(jìn)行了整體換新；根據(jù)批準(zhǔn)圖紙對(duì)機(jī)艙內(nèi)的所有電纜進(jìn)行了排查，因爆炸損毀的一律換新；此外，機(jī)艙內(nèi)的部分重要設(shè)備如鍋爐、焚燒爐、應(yīng)急發(fā)電機(jī)以及空壓機(jī)均作了換新處理。該船為2009年建造完工的普通干貨船，其主要參數(shù)為：船舶總長(zhǎng)，117 m；設(shè)計(jì)吃水，7 m；型寬，18 m；型深，10 m；滿(mǎn)載排水量，11 650 t。

2 修理流程

該船此次進(jìn)行的是損壞及修理檢驗(yàn)，但由于其上層建筑及機(jī)艙區(qū)域經(jīng)鍋爐爆炸后損毀較為嚴(yán)重，因此其整體的修復(fù)過(guò)程相對(duì)其他類(lèi)型的營(yíng)運(yùn)檢驗(yàn)而言要更加漫長(zhǎng)和復(fù)雜。因此，為了更好地對(duì)整個(gè)修復(fù)過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制，確保修復(fù)質(zhì)量，該船的整個(gè)檢驗(yàn)流程確定為5個(gè)階段即：修復(fù)前準(zhǔn)備、分段建造、分段合龍、系泊試驗(yàn)以及航行試驗(yàn)。

2.1修理前準(zhǔn)備階段

修理檢驗(yàn)與建造檢驗(yàn)之間，存在較大的不同之處，對(duì)于修理檢驗(yàn)而言，要盡可能在正式修理開(kāi)始之前，將可能出現(xiàn)的問(wèn)題與難點(diǎn)梳理出來(lái)，并與船東、船廠一起進(jìn)行討論，制定出切實(shí)可行的解決方法與措施，避免后期出現(xiàn)返工，從而達(dá)到縮短修復(fù)周期，提高檢驗(yàn)質(zhì)量，保障船東利益的目的。

因此在該船開(kāi)始修復(fù)之前，船東、船檢、船廠三方共同召開(kāi)了一次檢驗(yàn)前會(huì)議，會(huì)上三方對(duì)本次修復(fù)過(guò)程中可能會(huì)遇到的各種問(wèn)題進(jìn)行了梳理與討論，商議出最終的解決方案，主要有以下幾個(gè)方面。

1)前期的清理工作，主要包括：油艙的清空，受損構(gòu)件及設(shè)備的拆除。

2)尾部結(jié)構(gòu)換新范圍的確定。

3)受損電纜的排查。

4)空船重量試驗(yàn)與系泊航行試驗(yàn)。

后期的實(shí)踐也證明，相比于“走一步、看一步”的做法，這次會(huì)議理清了整個(gè)修復(fù)過(guò)程的主線，對(duì)于縮短修理周期，提高修理質(zhì)量起到了極大的幫助。

2.2分段建造與船臺(tái)合龍階段

該船鍋爐爆炸后，對(duì)尾部的上層建筑區(qū)域及機(jī)艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成了很大的損壞，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)，并與船東、船廠協(xié)商一致后，確定了具體的修理范圍，其中結(jié)構(gòu)方面，該船居住甲板至艇甲板之間的上層建筑區(qū)域全部換新，具體如表1所示。

設(shè)備方面，由于受到鍋爐爆炸后產(chǎn)生的巨大沖擊波的影響，致使該船機(jī)艙及上層建筑區(qū)域內(nèi)的多種設(shè)備受到不同程度的損毀，如應(yīng)急發(fā)電機(jī)、鍋爐、焚燒爐、空壓機(jī)、機(jī)艙風(fēng)機(jī)及報(bào)警探頭等，在本次檢驗(yàn)中均對(duì)這些受損設(shè)備，按照與原船盡可能保持一致的原則，進(jìn)行了換新處理。所有換新區(qū)域，涉及到分段建造的均按照新造船標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，在相關(guān)修理工作開(kāi)始之前完成對(duì)諸如：焊接規(guī)格表、焊接工藝、無(wú)損檢測(cè)大綱、密性試驗(yàn)大綱等文件資料的審批；設(shè)備換新時(shí)盡量采用與原船所使用的廠家、型號(hào)相一致的設(shè)備，安裝位置則按照批準(zhǔn)圖紙進(jìn)行復(fù)建。

另外，在結(jié)構(gòu)修理方面，船廠出于節(jié)約成本的考慮，可能會(huì)使用原有的庫(kù)存板材或型材，而非專(zhuān)門(mén)向鋼廠訂購(gòu)修理該船所需的原尺寸材料。因此難免會(huì)出現(xiàn)材料代用的現(xiàn)象，船級(jí)社規(guī)范中允許使用“大板厚”替代“小板厚”材料，但考慮該船修理完成后，將進(jìn)行空船重量試驗(yàn)，如果試驗(yàn)結(jié)果(主要是空船重量與重心位置)與原來(lái)偏差較大，則應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行傾斜試驗(yàn)，甚至有可能重新送審相關(guān)穩(wěn)性資料，這顯然是船東所不愿意的。因此為了避免出現(xiàn)這樣的情況，首先應(yīng)當(dāng)盡可能采用原尺寸材料進(jìn)行修復(fù)；如果出現(xiàn)材料代用的情況，則必須事先進(jìn)行估算，將空船重量的變化控制在允許范圍之內(nèi)，只有這樣，后期的空船重量試驗(yàn)才能得到較為理想的結(jié)果。

2.3內(nèi)裝修理階段

內(nèi)裝是在船舶結(jié)構(gòu)修理完成后展開(kāi)的，其中最重要的一條原則便是采用同類(lèi)型材料進(jìn)行修復(fù)從而控制船舶本身的重量變化。對(duì)于內(nèi)裝的修理主要分為2部分：一是防火結(jié)構(gòu)，二是電纜的布設(shè)。

很顯然該船在鍋爐爆炸后，其機(jī)艙及上層建筑區(qū)域的防火結(jié)構(gòu)已完全損毀，修復(fù)該區(qū)域應(yīng)當(dāng)按照批準(zhǔn)的防火區(qū)域劃分圖進(jìn)行重新敷設(shè)，現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)對(duì)新敷設(shè)防火結(jié)構(gòu)的一些細(xì)節(jié)進(jìn)行關(guān)注，如不同等級(jí)防火結(jié)構(gòu)之間的450 mm延伸，各類(lèi)電纜管、通風(fēng)管貫穿防火結(jié)構(gòu)時(shí)的具體要求等。然而，除了防火結(jié)構(gòu)的修復(fù)，如何對(duì)受損電纜進(jìn)行修復(fù)才是真正的難題所在。該船機(jī)艙及上層建筑區(qū)域由于受到爆炸的影響，多處電纜斷裂，燒損，針對(duì)這種情況，首先應(yīng)當(dāng)安排電氣技術(shù)人員從源頭進(jìn)行排查，對(duì)電纜的受損情況進(jìn)行記錄，搞清楚目前電纜受損的大致情況。但由于涉及到的電纜數(shù)量眾多，是否進(jìn)行換新，船東、船級(jí)社以及船廠三方應(yīng)當(dāng)事先商定，并確定大致的換新原則，譬如對(duì)機(jī)艙區(qū)域的受到高溫、煙熏的電纜盡量全部進(jìn)行換新處理；上層建筑區(qū)域的電纜則可以在外觀檢查良好且絕緣測(cè)量記錄正常的情況下，可以采用接線盒予以續(xù)接。后經(jīng)統(tǒng)計(jì)，該船僅換新的電纜就達(dá)到了15 000余米。

3 修理過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法

3.1癱船啟動(dòng)

在對(duì)該船電力系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其主發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)電源配置無(wú)法滿(mǎn)足規(guī)范對(duì)“癱船啟動(dòng)”的要求，故在本次修理檢驗(yàn)中予以整改，具體情況如下。

表1 受損結(jié)構(gòu)修理范圍

該船發(fā)電機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)原配置如下。

1)設(shè)有3臺(tái)由蓄電池啟動(dòng)的主發(fā)電機(jī)，功率均為250 kW。

2)設(shè)有4組蓄電池，3組蓄電池(No.1，No.2，No.3)分別給3臺(tái)主發(fā)提供啟動(dòng)能源，另1組(NO.4)分別接至3臺(tái)主發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)回路，形成2套獨(dú)立啟動(dòng)蓄電池(圖1、圖2)。

3)設(shè)有應(yīng)急發(fā)電機(jī)組(75 kW)。

4)其中1臺(tái)空壓機(jī)經(jīng)由應(yīng)急配電板供電。

圖1 主發(fā)電機(jī)啟動(dòng)蓄電池組連接示意圖

圖2 實(shí)船主發(fā)電機(jī)分電箱布置圖

按照《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》(2006)第3篇第9章9.5.2.2款的要求“輔機(jī)的電啟動(dòng)裝置應(yīng)設(shè)置兩組獨(dú)立的蓄電池組，或者如設(shè)有主機(jī)啟動(dòng)蓄電池組，則也可通過(guò)獨(dú)立的電路由主機(jī)蓄電池組供電。在僅有單臺(tái)輔機(jī)的情況下，可僅設(shè)1 組蓄電池組。啟動(dòng)輔機(jī)的蓄電池組的總?cè)萘浚瑧?yīng)足以對(duì)每臺(tái)輔機(jī)至少啟動(dòng)3 次”；癱船狀態(tài)：按照《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》(2006)第4篇第1章1.1.2.1(6)項(xiàng)的規(guī)定，“癱船狀態(tài)”系指主推進(jìn)裝置、鍋爐和輔機(jī)己停止運(yùn)行，且在恢復(fù)推進(jìn)的過(guò)程中，假定無(wú)儲(chǔ)存的能源啟動(dòng)和運(yùn)行推進(jìn)裝置、主發(fā)電機(jī)和其他重要輔機(jī)的狀態(tài)[1]。

很顯然該船的布置，能滿(mǎn)足《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》中對(duì)由電啟動(dòng)的主發(fā)電機(jī)，提供2套獨(dú)立的蓄電池組的要求；但在假定的“癱船”狀態(tài)，船舶4組蓄電池組應(yīng)均無(wú)電能儲(chǔ)備，此時(shí)便無(wú)法滿(mǎn)足規(guī)范所要求的30 min內(nèi)，將船舶從“癱船”狀態(tài)啟動(dòng)的要求。因此，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)船師根據(jù)規(guī)范、公約的要求提出了具體的解決方案。

1) 3組蓄電池組(No.1、No.2、No.3)采用兩兩互為備用的形式，作為主發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)能源(圖3、圖4)。

2) 另一組蓄電池(No.4)為癱船啟動(dòng)用，另備充電裝置由應(yīng)急配電板供電。

3) 癱船啟動(dòng)用蓄電池(No.4)平時(shí)不接入啟動(dòng)回路，但應(yīng)準(zhǔn)備好隨時(shí)接入可用(備好連接線即可)。

圖3 修改后啟動(dòng)蓄電池組連接示意圖

圖4 修改后主發(fā)電機(jī)分電箱布置圖

采用此種布置方式時(shí)，有2點(diǎn)必須明確：一是用于癱船啟動(dòng)的No.4蓄電池組必須一直保持浮充狀態(tài)；二是No.4蓄電池組的容量應(yīng)能確保可供1臺(tái)主發(fā)電機(jī)至少啟動(dòng)3次；只有同時(shí)具備了這2條，才能符合 “癱船”啟動(dòng)的要求。

以上方案系現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)船師根據(jù)公約、規(guī)范的相關(guān)條款以及船舶的實(shí)際情況，并在咨詢(xún)過(guò)規(guī)范所之后提出的一種較為合理可行的整改方案。但如技術(shù)條件允許，仍可以采用其他的修改方案，如要求生產(chǎn)廠家將主發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)方式由電啟動(dòng)改為壓縮空氣啟動(dòng)，亦或僅設(shè)置3臺(tái)蓄電池組，其中2臺(tái)做為正常的啟動(dòng)能源(在蓄電池容量足夠大的情況下)，第3臺(tái)用作癱船時(shí)使用的備用蓄電池組。

總之對(duì)于主發(fā)電機(jī)采用的電啟動(dòng)型式是否能完全滿(mǎn)足癱船啟動(dòng)的要求，應(yīng)當(dāng)格外留心，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)及早提醒船東解決，從而避免船舶在港口國(guó)檢查中被開(kāi)出缺陷，提高船舶航行過(guò)程中的安全性。

3.2救生/助艇艇架修復(fù)及試驗(yàn)

該船由于尾部甲板及上層建筑修復(fù)的需要，將原本布置在尾部的自由降落救生艇艇架完全割除，在相關(guān)區(qū)域完成修復(fù)完成后，將艇架復(fù)位。因此需重新對(duì)本船救生艇艇架進(jìn)行定位與焊接檢驗(yàn)工作。

首先對(duì)艇架焊前定位進(jìn)行檢驗(yàn)，重點(diǎn)關(guān)注甲板背面設(shè)置的加強(qiáng)構(gòu)件是否與艇架準(zhǔn)確對(duì)位；然后，對(duì)其焊接完工質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，確認(rèn)其焊接質(zhì)量滿(mǎn)足要求，無(wú)超出標(biāo)準(zhǔn)要求的焊接缺陷。鑒于該船爆炸區(qū)域距艇架較近，為了確保艇架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等各方面能滿(mǎn)足安全使用要求，因此按照特檢范圍對(duì)艇架進(jìn)行修理檢驗(yàn)，其間主要完成了以下工作。

1)艇架靜負(fù)荷試驗(yàn)。出于安全因素考慮，并在與船東協(xié)商后，本次檢驗(yàn)仍然對(duì)艇架實(shí)施了2.2倍靜負(fù)荷試驗(yàn)，結(jié)果表明艇架及艇架與甲板的焊接部位狀況良好，未出現(xiàn)任何永久性變形。除了2.2倍的靜負(fù)荷試驗(yàn)之外，按照《救生設(shè)備規(guī)則》的要求，降落設(shè)備的絞車(chē)制動(dòng)器應(yīng)有足夠的強(qiáng)度經(jīng)受住1.5倍最大工作負(fù)荷的靜負(fù)荷試驗(yàn)以及1.1倍最大工作負(fù)荷的動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)，以上試驗(yàn)均在本次修復(fù)過(guò)程中予以見(jiàn)證，情況良好。

2)救生/助艇的釋放與回收試驗(yàn)。按照SOLAS公約第III章20.11.2.3的要求，“所有救生艇的承載釋放裝置應(yīng)當(dāng)在不超過(guò)5年的間隔內(nèi)進(jìn)行操作試驗(yàn)，其試驗(yàn)負(fù)荷為救生艇載足乘員及屬具總質(zhì)量時(shí)的1.1 倍”[2]；而對(duì)于回收時(shí)的載荷，其依據(jù)為《救生設(shè)備規(guī)則》第VI章6.1.1.8“救生艇降落設(shè)備應(yīng)能收回載有艇員的救生艇”[3]，但由于該條款并未明確規(guī)定回收時(shí)救生艇內(nèi)的載荷，因此可參考《港口國(guó)監(jiān)督檢查程序》(2011)中的要求，根據(jù)船長(zhǎng)的建議配置艇內(nèi)的載荷，一般建議設(shè)置相當(dāng)于3名操作人員重量之和的載荷。

對(duì)于救助艇的釋放與回收試驗(yàn)，其釋放的要求及載荷配置與救生艇相同，但回收時(shí)配置的載荷則有所區(qū)別，根據(jù)《救生設(shè)備規(guī)則》第VI章6.1.1.9的要求即[3]：“每艘救助艇降落設(shè)備都應(yīng)裝設(shè)1臺(tái)能把載足全部乘員和設(shè)備的救助艇從水面以不少于0.3 m/s的速度升起的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的絞車(chē)馬達(dá)”，由此可見(jiàn)在進(jìn)行救助艇回收試驗(yàn)時(shí)，不僅應(yīng)當(dāng)關(guān)注其回收載荷，也應(yīng)當(dāng)對(duì)回收速度予以確認(rèn)。在本次試驗(yàn)中，自由降落救生艇與救助艇試驗(yàn)中所采用的釋放與回收負(fù)荷如表2所示。

表2 救生/助艇釋放、回收載荷 kg

另外，由于該船配備的救生艇為自由降落式，因此按照《國(guó)際救生設(shè)備規(guī)則》其艇鉤不存在承載釋放的說(shuō)法，但對(duì)于救生筏吊鉤的承載釋放功能則相對(duì)容易忽視，按照《國(guó)際救生設(shè)備規(guī)則》6.1.5的要求[3]，“降落設(shè)備應(yīng)包括一自動(dòng)脫開(kāi)吊鉤, 其布置應(yīng)能防止在降落過(guò)程中過(guò)早脫開(kāi), 而使救生筏到水面時(shí)脫開(kāi)且脫開(kāi)吊鉤應(yīng)具有負(fù)載狀態(tài)下脫開(kāi)能力?！庇纱丝梢?jiàn)，在對(duì)可吊式救生筏進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，其筏吊鉤是否具有規(guī)則要求的“負(fù)載狀態(tài)下脫開(kāi)的能力”，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行核實(shí)。

3.3No.3主發(fā)電機(jī)增壓器高溫問(wèn)題

現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)，該船No.3主發(fā)電機(jī)在進(jìn)行90%負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，其增壓器出現(xiàn)顯著高溫，外觀發(fā)紅，經(jīng)測(cè)量其排氣溫度超過(guò)480 ℃,是可能引起火災(zāi)的潛在隱患。針對(duì)這一問(wèn)題，與船東、船廠一起分析，采用排除法分析可能的原因，首先把該發(fā)電機(jī)整體運(yùn)送至廠家進(jìn)行檢修，由此可以初步判定該發(fā)電機(jī)本身并沒(méi)有問(wèn)題；其次該發(fā)電機(jī)的增壓器為新?lián)Q，是否因?yàn)榕c原發(fā)電機(jī)不匹配而導(dǎo)致高溫現(xiàn)象；最后，該發(fā)電機(jī)排氣管為此次新?lián)Q，是否存在安裝或尺寸方面的問(wèn)題，而導(dǎo)致排氣不暢，從而使得增壓器出現(xiàn)高溫。

鑒于此，船東、船級(jí)社以及船廠三方一并對(duì)上述原因進(jìn)行了排查，該發(fā)電機(jī)新?lián)Q的增壓器與原型號(hào)一致，應(yīng)不存在匹配問(wèn)題；然后對(duì)發(fā)電機(jī)排氣系統(tǒng)進(jìn)行核查，其中對(duì)排氣管截面積發(fā)生變化的區(qū)域進(jìn)行了拆開(kāi)檢查，最后發(fā)現(xiàn)在增壓器排氣出口端存在1個(gè)縮放的變徑管，此零件本應(yīng)該由廠家配置的鑄件，其小端內(nèi)徑為60 mm。由于船東沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)，這次修復(fù)時(shí)船廠自制了1個(gè)，兩端的法蘭是否匹配，經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)鑄件的內(nèi)徑就是法蘭的通徑即60 mm，但是船廠在自制時(shí)將通徑50 mm的管壁厚5 mm內(nèi)插在法蘭上焊接的，這樣小端內(nèi)徑通流直徑只有50 mm，而機(jī)器上要求配小端通流直徑為60 mm。經(jīng)分析可能是直徑變小導(dǎo)致截面積變小，從而使排氣的背壓增大而導(dǎo)致排氣在增壓器處出現(xiàn)顯著的溫升。后經(jīng)船廠重新制作了1個(gè)小端內(nèi)徑為60 mm的縮放管安裝后再做負(fù)荷試驗(yàn)90%時(shí)增壓器不發(fā)紅，增壓器后的排氣溫度下降到420 ℃，后經(jīng)三方協(xié)商，還是要求船方訂制原廠鑄造的縮放管，在開(kāi)航前更換上去，這一問(wèn)題得以解決。

4 結(jié)束語(yǔ)

該船的損壞不同于一般的船舶海損，其主要原因是由自身鍋爐爆炸引起的，因此其后期的修理過(guò)程也會(huì)復(fù)雜很多，如前期損壞結(jié)構(gòu)的拆除，受損電纜排查，以及機(jī)艙各類(lèi)設(shè)備的檢查等。在進(jìn)行這類(lèi)船舶的修理時(shí)，應(yīng)當(dāng)主線明確，有重點(diǎn)的去解決問(wèn)題，只有這樣才有可能按期完成修理工作。筆者從現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的角度對(duì)該船修理流程的整個(gè)脈絡(luò)進(jìn)行了梳理，并對(duì)修理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題及解決方法加以總結(jié)，希望能為以后類(lèi)似的修理檢驗(yàn)工作提供一定的參考。

[1] 中國(guó)船級(jí)社.鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，2006.

[2] 國(guó)際海事組織(IMO).國(guó)際海上人命安全公約 [M].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 國(guó)際海事組織(IMO).國(guó)際救生設(shè)備規(guī)則[M].北京：人民交通出版社，2010.

A vessel's oil-fired auxillary and exhaust gas composite boiler was exploded with its engine room and accommodation area severely damaged.During its repairing period in the shipyard,this paper summarized the main steps,tough problems were found and solved in the repairing,which can be reference to the similar repair work in the future.

boiler;cable substitution;life/rescue boat repair

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2014.06.007

昝彬彬(1985-)，男，江蘇南通人，工程師，碩士，主要從事?tīng)I(yíng)運(yùn)船舶檢驗(yàn)工作。

2014-06-30