昝彬彬

(中国船级社 江苏分社，江苏 南京 210011)

某船锅炉爆炸后的修理及检验

昝彬彬

(中国船级社 江苏分社，江苏 南京 210011)

某船在厂修理期间，其燃油废气组合锅炉突然发生爆炸，致使该船机舱内部及上层建筑区域损毁严重。文章对该船后期修理的主要流程，以及修理过程中遇到的各类问题和解决方法进行了梳理和总结，为以后类似的修理工作提供参考。

锅炉；电缆布设；救生/助艇修复

1 船舶主要参数及背景情况

某船在厂进行中间检验期间，由于船员操作不当，致使该船锅炉发生爆炸，造成较为严重的财产损失及人员伤亡。事故处理完成后，船东随即申请中国船级社对该船进行损坏及修理检验，该船整个修复过程历时6个月，其间对除驾驶甲板与居住甲板之外的所有上层建筑区域进行了整体换新；根据批准图纸对机舱内的所有电缆进行了排查，因爆炸损毁的一律换新；此外，机舱内的部分重要设备如锅炉、焚烧炉、应急发电机以及空压机均作了换新处理。该船为2009年建造完工的普通干货船，其主要参数为：船舶总长，117 m；设计吃水，7 m；型宽，18 m；型深，10 m；满载排水量，11 650 t。

2 修理流程

该船此次进行的是损坏及修理检验，但由于其上层建筑及机舱区域经锅炉爆炸后损毁较为严重，因此其整体的修复过程相对其他类型的营运检验而言要更加漫长和复杂。因此，为了更好地对整个修复过程进行质量控制，确保修复质量，该船的整个检验流程确定为5个阶段即：修复前准备、分段建造、分段合龙、系泊试验以及航行试验。

2.1修理前准备阶段

修理检验与建造检验之间，存在较大的不同之处，对于修理检验而言，要尽可能在正式修理开始之前，将可能出现的问题与难点梳理出来，并与船东、船厂一起进行讨论，制定出切实可行的解决方法与措施，避免后期出现返工，从而达到缩短修复周期，提高检验质量，保障船东利益的目的。

因此在该船开始修复之前，船东、船检、船厂三方共同召开了一次检验前会议，会上三方对本次修复过程中可能会遇到的各种问题进行了梳理与讨论，商议出最终的解决方案，主要有以下几个方面。

1)前期的清理工作，主要包括：油舱的清空，受损构件及设备的拆除。

2)尾部结构换新范围的确定。

3)受损电缆的排查。

4)空船重量试验与系泊航行试验。

后期的实践也证明，相比于“走一步、看一步”的做法，这次会议理清了整个修复过程的主线，对于缩短修理周期，提高修理质量起到了极大的帮助。

2.2分段建造与船台合龙阶段

该船锅炉爆炸后，对尾部的上层建筑区域及机舱内部结构造成了很大的损坏，在进行现场勘验，并与船东、船厂协商一致后，确定了具体的修理范围，其中结构方面，该船居住甲板至艇甲板之间的上层建筑区域全部换新，具体如表1所示。

设备方面，由于受到锅炉爆炸后产生的巨大冲击波的影响，致使该船机舱及上层建筑区域内的多种设备受到不同程度的损毁，如应急发电机、锅炉、焚烧炉、空压机、机舱风机及报警探头等，在本次检验中均对这些受损设备，按照与原船尽可能保持一致的原则，进行了换新处理。所有换新区域，涉及到分段建造的均按照新造船标准进行检验，在相关修理工作开始之前完成对诸如：焊接规格表、焊接工艺、无损检测大纲、密性试验大纲等文件资料的审批；设备换新时尽量采用与原船所使用的厂家、型号相一致的设备，安装位置则按照批准图纸进行复建。

另外，在结构修理方面，船厂出于节约成本的考虑，可能会使用原有的库存板材或型材，而非专门向钢厂订购修理该船所需的原尺寸材料。因此难免会出现材料代用的现象，船级社规范中允许使用“大板厚”替代“小板厚”材料，但考虑该船修理完成后，将进行空船重量试验，如果试验结果(主要是空船重量与重心位置)与原来偏差较大，则应当重新进行倾斜试验，甚至有可能重新送审相关稳性资料，这显然是船东所不愿意的。因此为了避免出现这样的情况，首先应当尽可能采用原尺寸材料进行修复；如果出现材料代用的情况，则必须事先进行估算，将空船重量的变化控制在允许范围之内，只有这样，后期的空船重量试验才能得到较为理想的结果。

2.3内装修理阶段

内装是在船舶结构修理完成后展开的，其中最重要的一条原则便是采用同类型材料进行修复从而控制船舶本身的重量变化。对于内装的修理主要分为2部分：一是防火结构，二是电缆的布设。

很显然该船在锅炉爆炸后，其机舱及上层建筑区域的防火结构已完全损毁，修复该区域应当按照批准的防火区域划分图进行重新敷设，现场检验对新敷设防火结构的一些细节进行关注，如不同等级防火结构之间的450 mm延伸，各类电缆管、通风管贯穿防火结构时的具体要求等。然而，除了防火结构的修复，如何对受损电缆进行修复才是真正的难题所在。该船机舱及上层建筑区域由于受到爆炸的影响，多处电缆断裂，烧损，针对这种情况，首先应当安排电气技术人员从源头进行排查，对电缆的受损情况进行记录，搞清楚目前电缆受损的大致情况。但由于涉及到的电缆数量众多，是否进行换新，船东、船级社以及船厂三方应当事先商定，并确定大致的换新原则，譬如对机舱区域的受到高温、烟熏的电缆尽量全部进行换新处理；上层建筑区域的电缆则可以在外观检查良好且绝缘测量记录正常的情况下，可以采用接线盒予以续接。后经统计，该船仅换新的电缆就达到了15 000余米。

3 修理过程中遇到的问题及解决方法

3.1瘫船启动

在对该船电力系统进行检验时，发现其主发电机的启动电源配置无法满足规范对“瘫船启动”的要求，故在本次修理检验中予以整改，具体情况如下。

表1 受损结构修理范围

该船发电机启动系统原配置如下。

1)设有3台由蓄电池启动的主发电机，功率均为250 kW。

2)设有4组蓄电池，3组蓄电池(No.1，No.2，No.3)分别给3台主发提供启动能源，另1组(NO.4)分别接至3台主发电机的启动回路，形成2套独立启动蓄电池(图1、图2)。

3)设有应急发电机组(75 kW)。

4)其中1台空压机经由应急配电板供电。

图1 主发电机启动蓄电池组连接示意图

图2 实船主发电机分电箱布置图

按照《钢质海船入级规范》(2006)第3篇第9章9.5.2.2款的要求“辅机的电启动装置应设置两组独立的蓄电池组，或者如设有主机启动蓄电池组，则也可通过独立的电路由主机蓄电池组供电。在仅有单台辅机的情况下，可仅设1 组蓄电池组。启动辅机的蓄电池组的总容量，应足以对每台辅机至少启动3 次”；瘫船状态：按照《钢质海船入级规范》(2006)第4篇第1章1.1.2.1(6)项的规定，“瘫船状态”系指主推进装置、锅炉和辅机己停止运行，且在恢复推进的过程中，假定无储存的能源启动和运行推进装置、主发电机和其他重要辅机的状态[1]。

很显然该船的布置，能满足《钢质海船入级规范》中对由电启动的主发电机，提供2套独立的蓄电池组的要求；但在假定的“瘫船”状态，船舶4组蓄电池组应均无电能储备，此时便无法满足规范所要求的30 min内，将船舶从“瘫船”状态启动的要求。因此，现场验船师根据规范、公约的要求提出了具体的解决方案。

1) 3组蓄电池组(No.1、No.2、No.3)采用两两互为备用的形式，作为主发电机的启动能源(图3、图4)。

2) 另一组蓄电池(No.4)为瘫船启动用，另备充电装置由应急配电板供电。

3) 瘫船启动用蓄电池(No.4)平时不接入启动回路，但应准备好随时接入可用(备好连接线即可)。

图3 修改后启动蓄电池组连接示意图

图4 修改后主发电机分电箱布置图

采用此种布置方式时，有2点必须明确：一是用于瘫船启动的No.4蓄电池组必须一直保持浮充状态；二是No.4蓄电池组的容量应能确保可供1台主发电机至少启动3次；只有同时具备了这2条，才能符合 “瘫船”启动的要求。

以上方案系现场验船师根据公约、规范的相关条款以及船舶的实际情况，并在咨询过规范所之后提出的一种较为合理可行的整改方案。但如技术条件允许，仍可以采用其他的修改方案，如要求生产厂家将主发电机的启动方式由电启动改为压缩空气启动，亦或仅设置3台蓄电池组，其中2台做为正常的启动能源(在蓄电池容量足够大的情况下)，第3台用作瘫船时使用的备用蓄电池组。

总之对于主发电机采用的电启动型式是否能完全满足瘫船启动的要求，应当格外留心，如果发现问题，应当及早提醒船东解决，从而避免船舶在港口国检查中被开出缺陷，提高船舶航行过程中的安全性。

3.2救生/助艇艇架修复及试验

该船由于尾部甲板及上层建筑修复的需要，将原本布置在尾部的自由降落救生艇艇架完全割除，在相关区域完成修复完成后，将艇架复位。因此需重新对本船救生艇艇架进行定位与焊接检验工作。

首先对艇架焊前定位进行检验，重点关注甲板背面设置的加强构件是否与艇架准确对位；然后，对其焊接完工质量进行验收，确认其焊接质量满足要求，无超出标准要求的焊接缺陷。鉴于该船爆炸区域距艇架较近，为了确保艇架结构强度等各方面能满足安全使用要求，因此按照特检范围对艇架进行修理检验，其间主要完成了以下工作。

1)艇架静负荷试验。出于安全因素考虑，并在与船东协商后，本次检验仍然对艇架实施了2.2倍静负荷试验，结果表明艇架及艇架与甲板的焊接部位状况良好，未出现任何永久性变形。除了2.2倍的静负荷试验之外，按照《救生设备规则》的要求，降落设备的绞车制动器应有足够的强度经受住1.5倍最大工作负荷的静负荷试验以及1.1倍最大工作负荷的动负荷试验，以上试验均在本次修复过程中予以见证，情况良好。

2)救生/助艇的释放与回收试验。按照SOLAS公约第III章20.11.2.3的要求，“所有救生艇的承载释放装置应当在不超过5年的间隔内进行操作试验，其试验负荷为救生艇载足乘员及属具总质量时的1.1 倍”[2]；而对于回收时的载荷，其依据为《救生设备规则》第VI章6.1.1.8“救生艇降落设备应能收回载有艇员的救生艇”[3]，但由于该条款并未明确规定回收时救生艇内的载荷，因此可参考《港口国监督检查程序》(2011)中的要求，根据船长的建议配置艇内的载荷，一般建议设置相当于3名操作人员重量之和的载荷。

对于救助艇的释放与回收试验，其释放的要求及载荷配置与救生艇相同，但回收时配置的载荷则有所区别，根据《救生设备规则》第VI章6.1.1.9的要求即[3]：“每艘救助艇降落设备都应装设1台能把载足全部乘员和设备的救助艇从水面以不少于0.3 m/s的速度升起的动力驱动的绞车马达”，由此可见在进行救助艇回收试验时，不仅应当关注其回收载荷，也应当对回收速度予以确认。在本次试验中，自由降落救生艇与救助艇试验中所采用的释放与回收负荷如表2所示。

表2 救生/助艇释放、回收载荷 kg

另外，由于该船配备的救生艇为自由降落式，因此按照《国际救生设备规则》其艇钩不存在承载释放的说法，但对于救生筏吊钩的承载释放功能则相对容易忽视，按照《国际救生设备规则》6.1.5的要求[3]，“降落设备应包括一自动脱开吊钩, 其布置应能防止在降落过程中过早脱开, 而使救生筏到水面时脱开且脱开吊钩应具有负载状态下脱开能力。”由此可见，在对可吊式救生筏进行检验时，其筏吊钩是否具有规则要求的“负载状态下脱开的能力”，也应当进行核实。

3.3No.3主发电机增压器高温问题

现场检验期间发现，该船No.3主发电机在进行90%负荷试验时，其增压器出现显著高温，外观发红，经测量其排气温度超过480 ℃,是可能引起火灾的潜在隐患。针对这一问题，与船东、船厂一起分析，采用排除法分析可能的原因，首先把该发电机整体运送至厂家进行检修，由此可以初步判定该发电机本身并没有问题；其次该发电机的增压器为新换，是否因为与原发电机不匹配而导致高温现象；最后，该发电机排气管为此次新换，是否存在安装或尺寸方面的问题，而导致排气不畅，从而使得增压器出现高温。

鉴于此，船东、船级社以及船厂三方一并对上述原因进行了排查，该发电机新换的增压器与原型号一致，应不存在匹配问题；然后对发电机排气系统进行核查，其中对排气管截面积发生变化的区域进行了拆开检查，最后发现在增压器排气出口端存在1个缩放的变径管，此零件本应该由厂家配置的铸件，其小端内径为60 mm。由于船东没有购买，这次修复时船厂自制了1个，两端的法兰是否匹配，经对比发现铸件的内径就是法兰的通径即60 mm，但是船厂在自制时将通径50 mm的管壁厚5 mm内插在法兰上焊接的，这样小端内径通流直径只有50 mm，而机器上要求配小端通流直径为60 mm。经分析可能是直径变小导致截面积变小，从而使排气的背压增大而导致排气在增压器处出现显著的温升。后经船厂重新制作了1个小端内径为60 mm的缩放管安装后再做负荷试验90%时增压器不发红，增压器后的排气温度下降到420 ℃，后经三方协商，还是要求船方订制原厂铸造的缩放管，在开航前更换上去，这一问题得以解决。

4 结束语

该船的损坏不同于一般的船舶海损，其主要原因是由自身锅炉爆炸引起的，因此其后期的修理过程也会复杂很多，如前期损坏结构的拆除，受损电缆排查，以及机舱各类设备的检查等。在进行这类船舶的修理时，应当主线明确，有重点的去解决问题，只有这样才有可能按期完成修理工作。笔者从现场检验的角度对该船修理流程的整个脉络进行了梳理，并对修理过程中发现的各类问题及解决方法加以总结，希望能为以后类似的修理检验工作提供一定的参考。

[1] 中国船级社.钢质海船入级规范[M].北京：人民交通出版社，2006.

[2] 国际海事组织(IMO).国际海上人命安全公约 [M].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 国际海事组织(IMO).国际救生设备规则[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，江苏南通人，工程师，硕士，主要从事营运船舶检验工作。

2014-06-30