昝彬彬

(中國船級社 江蘇分社，江蘇 南京 210011)

某船鍋爐爆炸后的修理及檢驗

昝彬彬

(中國船級社 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，致使該船機艙內(nèi)部及上層建筑區(qū)域損毀嚴重。文章對該船后期修理的主要流程，以及修理過程中遇到的各類問題和解決方法進行了梳理和總結(jié)，為以后類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

某船在廠進行中間檢驗期間，由于船員操作不當，致使該船鍋爐發(fā)生爆炸，造成較為嚴重的財產(chǎn)損失及人員傷亡。事故處理完成后，船東隨即申請中國船級社對該船進行損壞及修理檢驗，該船整個修復(fù)過程歷時6個月，其間對除駕駛甲板與居住甲板之外的所有上層建筑區(qū)域進行了整體換新；根據(jù)批準圖紙對機艙內(nèi)的所有電纜進行了排查，因爆炸損毀的一律換新；此外，機艙內(nèi)的部分重要設(shè)備如鍋爐、焚燒爐、應(yīng)急發(fā)電機以及空壓機均作了換新處理。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，117 m；設(shè)計吃水，7 m；型寬，18 m；型深，10 m；滿載排水量，11 650 t。

2 修理流程

該船此次進行的是損壞及修理檢驗，但由于其上層建筑及機艙區(qū)域經(jīng)鍋爐爆炸后損毀較為嚴重，因此其整體的修復(fù)過程相對其他類型的營運檢驗而言要更加漫長和復(fù)雜。因此，為了更好地對整個修復(fù)過程進行質(zhì)量控制，確保修復(fù)質(zhì)量，該船的整個檢驗流程確定為5個階段即：修復(fù)前準備、分段建造、分段合龍、系泊試驗以及航行試驗。

2.1修理前準備階段

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

因此在該船開始修復(fù)之前，船東、船檢、船廠三方共同召開了一次檢驗前會議，會上三方對本次修復(fù)過程中可能會遇到的各種問題進行了梳理與討論，商議出最終的解決方案，主要有以下幾個方面。

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)空船重量試驗與系泊航行試驗。

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

2.2分段建造與船臺合龍階段

該船鍋爐爆炸后，對尾部的上層建筑區(qū)域及機艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成了很大的損壞，在進行現(xiàn)場勘驗，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、鍋爐、焚燒爐、空壓機、機艙風(fēng)機及報警探頭等，在本次檢驗中均對這些受損設(shè)備，按照與原船盡可能保持一致的原則，進行了換新處理。所有換新區(qū)域，涉及到分段建造的均按照新造船標準進行檢驗，在相關(guān)修理工作開始之前完成對諸如：焊接規(guī)格表、焊接工藝、無損檢測大綱、密性試驗大綱等文件資料的審批；設(shè)備換新時盡量采用與原船所使用的廠家、型號相一致的設(shè)備，安裝位置則按照批準圖紙進行復(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，可能會使用原有的庫存板材或型材，而非專門向鋼廠訂購修理該船所需的原尺寸材料。因此難免會出現(xiàn)材料代用的現(xiàn)象，船級社規(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，將進行空船重量試驗，如果試驗結(jié)果(主要是空船重量與重心位置)與原來偏差較大，則應(yīng)當重新進行傾斜試驗，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)當盡可能采用原尺寸材料進行修復(fù)；如果出現(xiàn)材料代用的情況，則必須事先進行估算，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)修理完成后展開的，其中最重要的一條原則便是采用同類型材料進行修復(fù)從而控制船舶本身的重量變化。對于內(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)當按照批準的防火區(qū)域劃分圖進行重新敷設(shè)，現(xiàn)場檢驗對新敷設(shè)防火結(jié)構(gòu)的一些細節(jié)進行關(guān)注，如不同等級防火結(jié)構(gòu)之間的450 mm延伸，各類電纜管、通風(fēng)管貫穿防火結(jié)構(gòu)時的具體要求等。然而，除了防火結(jié)構(gòu)的修復(fù)，如何對受損電纜進行修復(fù)才是真正的難題所在。該船機艙及上層建筑區(qū)域由于受到爆炸的影響，多處電纜斷裂，燒損，針對這種情況，首先應(yīng)當安排電氣技術(shù)人員從源頭進行排查，對電纜的受損情況進行記錄，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，是否進行換新，船東、船級社以及船廠三方應(yīng)當事先商定，并確定大致的換新原則，譬如對機艙區(qū)域的受到高溫、煙熏的電纜盡量全部進行換新處理；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，該船僅換新的電纜就達到了15 000余米。

3 修理過程中遇到的問題及解決方法

3.1癱船啟動

在對該船電力系統(tǒng)進行檢驗時，發(fā)現(xiàn)其主發(fā)電機的啟動電源配置無法滿足規(guī)范對“癱船啟動”的要求，故在本次修理檢驗中予以整改，具體情況如下。

表1 受損結(jié)構(gòu)修理范圍

該船發(fā)電機啟動系統(tǒng)原配置如下。

1)設(shè)有3臺由蓄電池啟動的主發(fā)電機，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臺主發(fā)提供啟動能源，另1組(NO.4)分別接至3臺主發(fā)電機的啟動回路，形成2套獨立啟動蓄電池(圖1、圖2)。

3)設(shè)有應(yīng)急發(fā)電機組(75 kW)。

4)其中1臺空壓機經(jīng)由應(yīng)急配電板供電。

圖1 主發(fā)電機啟動蓄電池組連接示意圖

圖2 實船主發(fā)電機分電箱布置圖

按照《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》(2006)第3篇第9章9.5.2.2款的要求“輔機的電啟動裝置應(yīng)設(shè)置兩組獨立的蓄電池組，或者如設(shè)有主機啟動蓄電池組，則也可通過獨立的電路由主機蓄電池組供電。在僅有單臺輔機的情況下，可僅設(shè)1 組蓄電池組。啟動輔機的蓄電池組的總?cè)萘浚瑧?yīng)足以對每臺輔機至少啟動3 次”；癱船狀態(tài)：按照《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》(2006)第4篇第1章1.1.2.1(6)項的規(guī)定，“癱船狀態(tài)”系指主推進裝置、鍋爐和輔機己停止運行，且在恢復(fù)推進的過程中，假定無儲存的能源啟動和運行推進裝置、主發(fā)電機和其他重要輔機的狀態(tài)[1]。

很顯然該船的布置，能滿足《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》中對由電啟動的主發(fā)電機，提供2套獨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)均無電能儲備，此時便無法滿足規(guī)范所要求的30 min內(nèi)，將船舶從“癱船”狀態(tài)啟動的要求。因此，現(xiàn)場驗船師根據(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)電機的啟動能源(圖3、圖4)。

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

3) 癱船啟動用蓄電池(No.4)平時不接入啟動回路，但應(yīng)準備好隨時接入可用(備好連接線即可)。

圖3 修改后啟動蓄電池組連接示意圖

圖4 修改后主發(fā)電機分電箱布置圖

采用此種布置方式時，有2點必須明確：一是用于癱船啟動的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?？晒?臺主發(fā)電機至少啟動3次；只有同時具備了這2條，才能符合 “癱船”啟動的要求。

以上方案系現(xiàn)場驗船師根據(jù)公約、規(guī)范的相關(guān)條款以及船舶的實際情況，并在咨詢過規(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)電機的啟動方式由電啟動改為壓縮空氣啟動，亦或僅設(shè)置3臺蓄電池組，其中2臺做為正常的啟動能源(在蓄電池容量足夠大的情況下)，第3臺用作癱船時使用的備用蓄電池組。

總之對于主發(fā)電機采用的電啟動型式是否能完全滿足癱船啟動的要求，應(yīng)當格外留心，如果發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)當及早提醒船東解決，從而避免船舶在港口國檢查中被開出缺陷，提高船舶航行過程中的安全性。

3.2救生/助艇艇架修復(fù)及試驗

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。因此需重新對本船救生艇艇架進行定位與焊接檢驗工作。

首先對艇架焊前定位進行檢驗，重點關(guān)注甲板背面設(shè)置的加強構(gòu)件是否與艇架準確對位；然后，對其焊接完工質(zhì)量進行驗收，確認其焊接質(zhì)量滿足要求，無超出標準要求的焊接缺陷。鑒于該船爆炸區(qū)域距艇架較近，為了確保艇架結(jié)構(gòu)強度等各方面能滿足安全使用要求，因此按照特檢范圍對艇架進行修理檢驗，其間主要完成了以下工作。

1)艇架靜負荷試驗。出于安全因素考慮，并在與船東協(xié)商后，本次檢驗仍然對艇架實施了2.2倍靜負荷試驗，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倍的靜負荷試驗之外，按照《救生設(shè)備規(guī)則》的要求，降落設(shè)備的絞車制動器應(yīng)有足夠的強度經(jīng)受住1.5倍最大工作負荷的靜負荷試驗以及1.1倍最大工作負荷的動負荷試驗，以上試驗均在本次修復(fù)過程中予以見證，情況良好。

2)救生/助艇的釋放與回收試驗。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)當在不超過5年的間隔內(nèi)進行操作試驗，其試驗負荷為救生艇載足乘員及屬具總質(zhì)量時的1.1 倍”[2]；而對于回收時的載荷，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)定回收時救生艇內(nèi)的載荷，因此可參考《港口國監(jiān)督檢查程序》(2011)中的要求，根據(jù)船長的建議配置艇內(nèi)的載荷，一般建議設(shè)置相當于3名操作人員重量之和的載荷。

對于救助艇的釋放與回收試驗，其釋放的要求及載荷配置與救生艇相同，但回收時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的速度升起的動力驅(qū)動的絞車馬達”，由此可見在進行救助艇回收試驗時，不僅應(yīng)當關(guān)注其回收載荷，也應(yīng)當對回收速度予以確認。在本次試驗中，自由降落救生艇與救助艇試驗中所采用的釋放與回收負荷如表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《國際救生設(shè)備規(guī)則》其艇鉤不存在承載釋放的說法，但對于救生筏吊鉤的承載釋放功能則相對容易忽視，按照《國際救生設(shè)備規(guī)則》6.1.5的要求[3]，“降落設(shè)備應(yīng)包括一自動脫開吊鉤, 其布置應(yīng)能防止在降落過程中過早脫開, 而使救生筏到水面時脫開且脫開吊鉤應(yīng)具有負載狀態(tài)下脫開能力。”由此可見，在對可吊式救生筏進行檢驗時，其筏吊鉤是否具有規(guī)則要求的“負載狀態(tài)下脫開的能力”，也應(yīng)當進行核實。

3.3No.3主發(fā)電機增壓器高溫問題

現(xiàn)場檢驗期間發(fā)現(xiàn)，該船No.3主發(fā)電機在進行90%負荷試驗時，其增壓器出現(xiàn)顯著高溫，外觀發(fā)紅，經(jīng)測量其排氣溫度超過480 ℃,是可能引起火災(zāi)的潛在隱患。針對這一問題，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)電機整體運送至廠家進行檢修，由此可以初步判定該發(fā)電機本身并沒有問題；其次該發(fā)電機的增壓器為新?lián)Q，是否因為與原發(fā)電機不匹配而導(dǎo)致高溫現(xiàn)象；最后，該發(fā)電機排氣管為此次新?lián)Q，是否存在安裝或尺寸方面的問題，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、船級社以及船廠三方一并對上述原因進行了排查，該發(fā)電機新?lián)Q的增壓器與原型號一致，應(yīng)不存在匹配問題；然后對發(fā)電機排氣系統(tǒng)進行核查，其中對排氣管截面積發(fā)生變化的區(qū)域進行了拆開檢查，最后發(fā)現(xiàn)在增壓器排氣出口端存在1個縮放的變徑管，此零件本應(yīng)該由廠家配置的鑄件，其小端內(nèi)徑為60 mm。由于船東沒有購買，這次修復(fù)時船廠自制了1個，兩端的法蘭是否匹配，經(jīng)對比發(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個小端內(nèi)徑為60 mm的縮放管安裝后再做負荷試驗90%時增壓器不發(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，在開航前更換上去，這一問題得以解決。

4 結(jié)束語

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程也會復(fù)雜很多，如前期損壞結(jié)構(gòu)的拆除，受損電纜排查，以及機艙各類設(shè)備的檢查等。在進行這類船舶的修理時，應(yīng)當主線明確，有重點的去解決問題，只有這樣才有可能按期完成修理工作。筆者從現(xiàn)場檢驗的角度對該船修理流程的整個脈絡(luò)進行了梳理，并對修理過程中發(fā)現(xiàn)的各類問題及解決方法加以總結(jié)，希望能為以后類似的修理檢驗工作提供一定的參考。

[1] 中國船級社.鋼質(zhì)海船入級規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，2006.

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

[3] 國際海事組織(IMO).國際救生設(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，主要從事營運船舶檢驗工作。

2014-06-30