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上海海事大学船用电喷柴油机培训课题组
上海市浦东新区海港大道1550号
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影响船舶安全营运的因素很多,船舶燃油管理就是其中一个重要因素。船舶燃油系统包括燃油的加装、储存、驳运、净化、供给等几个基本环节。船舶燃油大多为低质燃油,具有密度大、黏度高、成分复杂、发火性差等特点。因此,燃油加温是低质燃油管理中必不可少的一个重要环节。如果船舶加温系统设计不合理或者管理不当都会造成重大的船舶安全事故,影响航运公司的经济效益和健康发展,危及船员的生命安全。本文针对一起船舶燃油加温系统引起的火灾险情,探讨船舶燃油加温管理策略。
1事件概述
某30万吨油轮在锚泊期间,机舱突发火警,机舱燃油沉淀柜上部喷出大量油气,随后整个机舱被油气充满,情形非常危险。如果发生爆炸,后果不堪设想。最终在轮机长和轮机员采取适当措施后,未发生起火和爆炸事故。
火警发生后,船舶应急处理过程如下:1)锚泊期间,机舱人员均在机舱进行日常保养维护工作。火警发出后,机舱人员迅速从最近通道逃离机舱,无人乘坐电梯.。2)在看到燃油沉淀柜上部大量油气喷冒后,机舱人员首先怀疑油柜内蒸汽加温管路破损,所以二管轮(该轮辅锅炉主管轮机员)在逃离机,舱前第一时间将辅锅炉主蒸汽阀关闭(锚泊期间辅锅炉设置在自动起停模式,且主汽阀在机舱后甲板出口处)3)为了避免由于电气设备运转引起油气爆炸,撤离机舱后轮机长与电机员第一时间按下应急风油切断开关,停掉机舱风机及各动力设备。
4)全船按照应变部署表展开消防灭火准备,关闭机舱所有通风和入口。5)探火员多次进入机舱探火,未发现明火,且燃油沉淀柜上部油气喷冒减弱,最终停止喷冒。6)在油气喷冒现象消除后,大副采用气体检测仪对机舱不同深度进行气体成分测量,氧浓度均低于正常值,可燃气体浓度偏高,7)在探火员汇报机舱无明火、无油气喷冒后,综合现场情形,首先打开机舱前、后水密门进行自然通风.
8)在充分白然通风且用气体检测仪对机,舱不同深度进行取样测量均低于爆炸极限后,启动机舱风机进行强制通风,.
9)在机舱含氧量正常后轮机人员进入机舱排査事故原因。
10)在确定事故原因并排除风险后,恢复机舱动力。
2事故原因调查与分析
事故发生后,船舶安全调查组进入机舱对事故原因展开调查和分析。
调查组首先对油气喷冒区域进行现场勘察,发现燃油沉淀柜上部油气是从该油柜透气管法兰处喷出,燃油沉淀柜透气管与油柜结合处法兰垫片破损并被冲出,但未发现其他位置有油气喷冒痕迹。
调査组对燃油沉淀柜透气管路末端透气,口检査,未发现油气排出痕迹:对透气管拆卸进一步检査,发现中间管路存在堵塞现象(水平段)。经处理后透气管路恢复通畅。
调查组对锅炉热水井内部水位及水质进行检查,并未发现水位有明显下降,且热水井表面无油花,排除因油柜内蒸汽管路破损而造成油气喷冒的可能。
调査组在翻阅机舱历史报警时发现,在机舱火警之前曾有燃油沉淀柜高温报警和燃油沉淀柜低液位报警。经询问机舱值班人员
得知火警报警即沉淀柜上部油气喷冒是在三管轮(该轮燃油主管轮机员)向燃油沉淀柜手动驳油开始几分钟后发生的。通过以上调查,调查组综合分析后得出结论:本次事故是由于该轮燃油沉淀柜油位过低使蒸汽加温管路暴露于油位之上,在三管轮启动燃油驳运泵向燃油沉淀柜驳油时,燃油流过高温蒸汽管路产生大量油气,使油柜压力急剧升高,而由于该轮燃油沉淀柜透气管路发生堵塞,导致油气将透气管法兰冲破产生喷冒,导致了本次事故的发生。
3船舶燃油加温管理策略
该起险情虽然未对船舶造成大的损失和人员伤亡,但对船舶燃油加温管理带来如下启示:
1)对于蒸汽加热的船舶油舱,要避免将加温管暴露于液面之上。在油舱液位较低时应关小或关闭加温蒸汽阀,避免加温管过热引
起大量油气的产生。2)避免油舱加温温度过高。船舶燃油系统一般采用分段加热模式,即燃油储存舱加热至15℃-20℃,燃油储存舱出口附近温度为35℃C-40℃以利于驳运,沉淀柜加热至50℃-70℃以提高沉淀效果。为了提高分离效果,分油温度一般设定为85℃-95℃(最高温度不超过98℃),日用柜温度70℃-80℃。进入柴油机之前,由雾化加热器加温至100-150℃以达到良好的雾化黏度。不论哪种重油,加热温度不能超过150℃,否则燃油会在加热器表面结焦[1],
根据相关法规要求,船舶加装燃油的闭杯闪点应高于60℃,燃油储存舱不应加热到燃油闪点以下10℃这个限值,而燃油沉淀柜和燃油日用柜加热温度可以高于这个限值。这是基于燃油进入柴油机前低粘度流动性需要。但必须满足以下附加条件[21.第一,油舱的透气管应有足够的长度,或者设置冷却装置,使燃油蒸汽温度冷却到限值以下;或者透气管的出口位于着火源3米以外,第二,透气管出口应安装符合要求的防火网。第三,油舱油气处所没有通往机舱的开口(可以设置用螺栓固定的人孔)。第四,除通风良好的隔离空舱,油舱上方不应直接设置围蔽处所。第五,油舱蒸汽空间不能安装电气设备,除非是认可的本质安全型设备。3)目前,海船上大多用蒸汽加热。为确保安全,规定使用饱和蒸汽。根据加热需要选择合适的饱和蒸汽压力。对于油轮等辅锅炉蒸汽压力较高的船舶,在加温系统管理中应充分考虑蒸汽压力对加热温度的影响。表1为饱和蒸汽压力与温度对照表。
4)燃油加热器操作要谨慎,避免加热器内部断流导致加热器温度过高,使加热器密封垫片损坏发生燃油喷溅引起火灾。
无论是蒸汽加热还是电加热,加热器在启、停时应严格按照操作规程操作。启用加热器时,应首先起动燃油循环泵。待压力建立后再开启加热。停用时应先停止加热,待温度下降后再停循环泵。
5)船舶油舱及油柜透气管路应定期检查,确保透气顺畅。透气口或透气帽应定期检査,如有锈蚀或防火网损毁应及时修复。燃油沉淀柜和日用柜透气管的主要布置方式有以下三种[21:
最常见的设计是把上述舱柜的空气管布置成透气总管(设集气箱,在集气箱低端设放残管路回机舱舱底,管路中设截止阀)。总管通过机舱棚,终止在烟囱外,并附加油舱透气管,但尽量远离主副机等排气管的出口。
第二种方式是采用双层管和双层空气管头进行保护,并在套管之间设置放残阀至机舱舱底
第三种方式是油柜透气管通过一个倒“”型管路连接到一个倾斜管路上,倾斜管路上方连接到主甲板上的透气管,下方与油舱溢流管连接。假如透气管头损坏,雨水或海水进入,因为有倾斜管和倒"U”型管路的设计,可以使水直接流到溢流舱,而不会进入日用
柜或沉淀柜。6)船舶油舱、油柜温度及液位传感器、温度计等应定期检査和试验,确保装置的有效性。如有损坏应及时更换或修复。7)由于电加热装置表面高温极易引起油气燃爆,船上燃油尽量不使用电加热系统。如果设有电加热,必须有措施来保证加热元件在加热时一直浸在油中。燃油加热器应设有安全阀,并接至相关泵吸口或其他合适的地方。严禁私下安装或改装电加热器,涉及船舶改造的设备需向船检机构提出申请[3]。
《中国船级社钢质海船入级规范(2023)》第3篇第4章4.2.7.7中指出:“为避免加热器件的表面温度达到220℃C或以上,应设置一个独立于自动控制传感器的安全温度开关。该温度开关应在达到限制温度时切断电力供应,并且能手动复位”[4]8)加强新上船船员和新接班轮机员的业务培训和风,险评估意识培训,提高船员业务水平,减少人员因素引起安全事故的风险,
4 结语
船舶安全无小事,只有不断从一次次的事故案例中吸取教训,从日常管理中总结经验,严格遵照体系文件作业,将安全隐患扼杀在萌芽中,才能确保船舶的安全营运。
参考文献:
[1]仝永臣,孙化栋,贾广付.基于一起机舱火灾险情的船舶燃油加温管理策略探讨[J].青岛远洋船员职业学院学报,2024,45(03):37-39.
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