某船导热油锅炉故障及应急处理 2 例

1.故障现象

某日，该船离开上海港进入海上航行( 定速航行) 模式后不久，集控室报警系统发出锅炉系统导热油压力低和导热油循环泵备用泵自动启动警报，随后主机自动减速并发出警报。

现场查看导热油循环泵，发现 2 台循环泵均处于运转状态，且泵进出口压力均波动于 0.10 ～ 0.20MPa。

在正常情况下，循环泵的进口压力为0.30MPa，出口压力为 0.78 MPa。

查看燃油导热油锅炉控制箱，发现锅炉系统导热油温度为190 ℃。

查看导热油膨胀柜，发现该柜液位已充满整个液位镜，且膨胀柜温度明显高于导热油锅炉的正常工作温度，膨胀柜内有很强烈的翻滚声。

2.故障分析

(1) 导热油循环泵失压

本船导热油循环泵为离心泵，无自吸能力，在循环泵吸口压力为正的情况下出口压力突然大幅下降，要么循环泵本身故障，要么气体进入循环泵。

导热油循环备用泵自动启动后系统仍处于失压状态，排除循环泵本身的故障，基本确定为气体进入循环泵，导致导热油循环泵突然失压。

(2) 导热油充满膨胀柜

导热油突然充满整个膨胀柜的原因有: 

① 补油泵将储存柜中的导热油误驳至膨胀柜;

②外界空气进入导热油锅炉系统; 

③ 导热油汽化; 

④ 外界液体以液态形式进入导热油锅炉系统; 

⑤外界液体进入导热油锅炉系统后汽化。

测量导热油储存柜中的油量，发现油量与以前相比并无变化，排除原因：

A: 导热油膨胀柜为导热油锅炉系统提供一定的正压操作，使导热油锅炉系统处于正压力状态，故外界空气无法被吸入导热油锅炉系统内，排除原因；

B:查看资料得知导热油的汽化温度大于 320 ℃，加上本船故障发生时导热油温度为 190 ℃，排除原因；

C:仔细查看本船导热油锅炉系统加热管路图，发现与导热油加热盘管直接接触的单元有:

①燃油储存柜、②燃油沉淀柜、③燃油日用柜、④燃油供给单元、⑤日用生活热水柜、⑥热油冷却器、⑦污水柜、⑧污渣柜、⑨污油柜、⑩暖空调加热器。

其中: ①②③④⑤处须每天24h不间断加热( 即各处导热油加热阀始终处于常开状态) ，加上导热油加热盘管内热油压力为0.78 MPa，明显高于上述各单元液体的压力，故①②③④⑤处的液体无法进入导热油锅炉系统内; ⑦⑧⑨⑩处的导热油加热盘管进出口加热阀一般均处于关闭状态，经过询问在故障发生前无人开启上述各阀，排除⑦⑧⑨⑩处液体进入导热油锅炉系统的可能。

本船导热油锅炉系统配有1台导热油冷却器( 见图 1) ，冷却介质为淡水。

当导热油温度低于设定值 185 ℃时，冷却器中的导热油冷却阀 H 处于关闭状态; 当导热油温度超过设定值 185 ℃时，冷却阀H 打开，对系统内导热油进行冷却。

本船废气锅炉的导热油温度在船舶正常航行中基本保持在170℃，因此导热油冷却器长期处于被旁通闲置的状态。

本航次在上海港靠泊期间，按照维护保养周期对废气锅炉导热油加热盘管及相关阀件进行清洗和更换，使其热效率明显提高。

当船舶主机进入高负荷工作后，导热油温度达到190℃，使得长期处于旁通的冷却器突然投入使用，结合导热油循环泵突然失压的原因，怀疑导热油冷却器故障导致冷却淡水进入导热油锅炉系统并汽化，进而引起循环泵失压、主机自动减速等一系列故障。

(3) 综合分析

关闭导热油冷却器的冷却淡水进口阀A和出口阀B，打开冷却器放残阀C进行放残，放出的残水中有相当一部分为导热油，说明冷却器内的导热油加热盘管已损坏，导致冷却水与导热油相互串通。

事后送检导热油冷却器，得知冷却器内的导热油加热盘管有多处细穿孔。

冷却器内的导热油加热盘管外冷却水压力为0.3 MPa。

在上海港靠泊期间，2 台导热油循环泵均停止运行，导热油锅炉系统处于无压力状态，加热盘管内的导热油也无压力，使得加热盘管外冷却水进入加热盘管内。

此时，废气锅炉内的导热油温度超过185 ℃，冷却阀 H 打开，加热盘管内的冷却水进入导热油锅炉系统，导热油循环泵进口处压力约为0.3 MPa。

结合查询饱和蒸汽压力温度对照表( 见表1) ，当绝对压力为0.3 MPa 左右时对应的饱和蒸汽温度约为133.5 ℃。

当锅炉系统内的导热油温度为 190 ℃时，水以水蒸气的形式存在，加上导热油循环泵无自吸能力，使得导热油循环泵失压而空转。

导热油锅炉系统在设计时考虑到系统进水及其他气体问题，在系统内设有专门的自动除气单元( 见图 2) ，除气单元中的除气筒能够将系统内少量的气体通过导热油膨胀柜排入大气。

由于此次进入导热油锅炉系统的水分较多，大量的水蒸气进入导热油膨胀柜后造成膨胀柜内高温，产生强烈的翻滚声以及液位镜充满液体。

3.故障解决

(1) 打开导热油冷却器手动旁通阀D，关闭进口阀E和出口阀F，使冷却器完全处于手动旁通状态。

(2) 打开导热油循环泵放气阀，进行不间断放气，使系统内导热油压力逐步恢复，以消除燃油锅炉停炉报警，方便下一步的点炉工作。

(3) 启动燃油锅炉并将导热油温度设定在 135℃ ( 结合导热油锅炉系统和液体流动的复杂性，并经过反复试验得出此温度设定值) 。

导热油锅炉系统中的除气筒及膨胀柜等均在循环泵上方，导热油压力小于0.3 MPa;

135 ℃一方面保证在除气筒和膨胀柜的水分大部分以水蒸气的形式存在，充分利用除气筒的除气功能进行除气，另一方面保证在循环泵的水分大部分以液态的形式存在，便于放气，确保循环泵不失压。

(4) 打开导热油膨胀柜放残阀放残水。

由于导热油膨胀柜的温度明显低于导热油锅炉系统内温度，一部分水蒸气进入膨胀柜后冷凝成液体而沉在膨胀柜底部，若不尽快将残水放掉，其会再次进入导热油锅炉系统。

导热油冷却器因故障而被手动旁通，而本船导热油温度设定值为185℃，故笔者打开污水柜、污渣柜等导热油加热阀以确保导热油温度不超过设定上限。

经过近1h 断续的放气和放残工作,导热油循环泵恢复正常工作，主机自动减速报警消除，船舶恢复正常航行。

1.故障现象

船舶在某修船厂经过近21d的停航检修后，按照导热油锅炉的冷炉点火规范进行正常点炉升温，当油温升至 140 ℃ 左右时发现导热油循环泵进出口压力开始波动。

立即查看导热油膨胀柜，发现导热油充满整个膨胀柜、膨胀柜温度升高，膨胀柜内有明显的翻滚声，随后锅炉控制面板显示导热油压力低警报，锅炉自动停炉，根据案例1的经验判断为导热油锅炉系统内进水故障。

此时导热油温度约为 140 ℃，排除导热油冷却器故障，通过现场查看发现与水分接触的导热油加热盘管的加热阀均处于关闭状态，基本排除各加热单元的水分混入导热油锅炉系统的可能。

参照案例1的处理方法，笔者打开导热油膨胀柜放残阀并放出约2L水，导热油循环泵和燃油锅炉很快恢复正常使用。

2．故障分析

事后详细检查导热油锅炉系统，发现在导热油膨胀柜透气管与主机烟囱层甲板连接处有明显锈蚀，有些部分已有穿孔，拆除连接处法兰发现大量锈渍等垃圾已将该透气孔大部分堵塞。

总结此次导热油锅炉系统进水的原因为:

在锅炉停止运行的一段时间内，外界雨水顺着膨胀柜透气孔的锈孔处进入导热油膨胀柜，进而进入导热油锅炉系统。

虽然进水量较小，但透气孔基本堵塞，造成水蒸气无法顺利排到大气中，冷凝后的水分又返回到导热油锅炉系统中。

更换被锈穿及堵塞的透气管后，除气单元工作恢复正常，类似事故再无发生。

END