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烦恼....主、副机排烟管膨胀接头总是漏烟...怎么破?
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一、引言
船舶排烟管漏烟是各港口国PSC检查中的重点项目,其安全隐患不容小觑(见图一)。若发现排烟管漏烟,要及早采取措施将漏烟隐患消除在萌芽阶段,否则会越漏越大,出现不可控的局面,甚者点燃就近的燃油、棉纱等易燃物,引发火灾。
二、故障现象
排烟管膨胀节常见的故障现象就是破损漏烟,可先查看外观再仔细分析其原因(见图二、图三),然后进一步打开
绝热层和保护罩探个究竟。此次故障,主机排烟管膨胀节外部并无大的异常,只是保护罩熏黄了而已(见图四);而副机排烟管膨胀节外部保护罩却熏得发黑,内、外壁均已破损(见图五)。
三、查找原因和处理过程
排烟管路中膨胀节的故障率很高,一方面是因内壁燃烧烟气的热应力及烟气流经时的脉冲力,另一方面是因设备运行时排烟管的振动交变应力。从以上的叙述中可以看出,排烟管膨胀节的工作环境是多么地恶劣。
1.排烟管膨胀节结构分析
膨胀节结构(见图六)中,内壁2采用单边焊接,以保证其伸缩性;两边法兰采用金属石墨缠绕复合垫片3,并由三根螺杆1收紧固定。安装时要注意方向:内壁焊接部分应安装在近主机或副机的排烟总管一侧,内壁2不焊接部分应安装在排出烟囱一侧,这样,内壁2一方面对烟气起着导流作用,另一方面承受着烟气经过消音器后的紊流热应力,对外壁的波纹管4起着保护作用。两边法兰之间接触面用金属石墨缠绕复合垫片3密封,安装时将收紧的三个螺杆1松掉,使膨胀节处于自由伸缩状态,然后上紧两边法兰即可。
2.膨胀节漏烟原因分析
(1)此次故障,主机的膨胀节痕迹并没有烟气外漏的痕迹,更多的是高温后绝热层在没有起到良好的隔热作用,将非耐高温的银灰漆(涂油漆时没有选用耐高温的银灰漆)熏得发黄。针对这种现象,应增加该处的绝热层防护,采用高温银灰漆涂在外部保护罩表面。再仔细观察被熏黄的位置,是在膨胀节上端法兰处,从结构上看该处的内壁2并没有焊接,与外壁波纹管4之间呈开放状态。由此可见,烟气是窜到了内、外壁之间的空间,使上端法兰根部附近的温度偏高,从而将外层保护罩熏黄。
(2)从副机膨胀节痕迹看,保护罩和绝热层已发黑,明显是烟气外漏。再看发黑的位置,也在上端法兰附近。这就意味着烟气是从内壁没有焊接的部位到达外壁的,局部的热应力加上排烟管的振动交变应力导致上端法兰附近内、外壁相继破损、烟气外漏并将绝热层和保护罩熏黑。
四、应对措施与改进方法
1.应对措施
(1)注意安装时的方向,切忌装反,否则会使烟气更容易进到内、外壁之间的空间,并很快造成膨胀节损坏和漏烟。
(2)定期检查排烟管上减震器固定支架的螺丝是否松动,并定期更换耐压减震橡皮(见图七),定期检查弹性支撑是否有效(见图八,弹性支撑状态良好,有助于减少膨胀节的纵向交变应力)。
(3)定期打开排烟管上膨胀节前的消音器进行道门清洁(见图九),避免烟灰过多(烟灰过多,会使烟气经过消音器后产生共振噪声和涡流噪声以及烟气受阻后的再生噪声)导致排烟管膨胀节工作环境恶化(工作环境恶化,膨胀节内壁更易损坏)。
2.改进方法
(1)此次膨胀节损坏的位置,几乎都集中在上端法兰附近。此处内壁没有焊接,成为最薄弱的环节,以致有少量的烟气进到内、外壁之间。由此建议,将排烟管内壁加长、适度加高(过高可能会造成安装困难),或者将内壁边缘往外壁方向弯成“L”形喇叭口,以起到阻止过多的烟气进到内、外壁空间的作用(见图十)。
(2)排烟管上的减震器支架松脱、不起作用时,整根排烟管上部就会压到膨胀节法兰上,使其受压缩的力大于膨胀拉伸的力,长期受压缩到极限,就势必造成膨胀节外壁(波纹管部分)损坏。因此,可以将三个固定螺杆改装成上下可调的定位螺杆,即上下各加定位螺丝——上面的螺丝定位膨胀余量,下面的螺丝定位收缩余量;当压缩量过多达到极限时,定位螺丝就能起到支撑作用(见图十一)
                                     
五、结语
排烟管膨胀节和消音器在锅炉上层,平时维修保养时容易被忽视,尤其是打开消音器道门清洁、更换排烟管减震器支架以及检查排烟管绝热层等日常维护,在船舶日常工作中容易被遗漏,以致造成被动局面的发生。本文所述,旨在提醒轮机管理人员平时多留意检查,做到超前防范。以保证机舱设备安全运行。 
作者:中远海运特运 轮机长路飞
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