城门失火,殃及池鱼--某轮主机增压器严重损毁事件。。。。。。

2020年7月1日11时10分,某82Kdwt散货船在从桑托斯开往连云港的途中出现主机涡轮增压器严重损坏事件。
一、故障概况
1.据该轮描述,当时主机正在正常运行中,废气锅炉压力突然从4.0bar降至2.9bar,同时出现热水井低水位报警,并注意到主机废气中冒出白烟。经进一步调查,发现有一处烟管漏水。锅炉冷却并泄放炉水后,立即将漏管闷住并焊接好。完成锅炉管的维修并确认没有水泄漏后,锅炉缓慢加水到正常水位。随后主机启动,在DEAD SLOW(36RPM)观察运行约30分钟后,缓慢增加到SLOW AHEAD(60RPM)。当主机转速达到60 RPM/分时,涡轮增压器开始出现振动和噪音。为减小震动和噪音,轮机长立即将主机转速降低到36RPM,后又慢慢增加转速到50转/分(涡轮增压器转速3822转分)。当时由于主机不能全速运转,船被迫转向南非,在南非某锚地进行涡轮增压器维修。
2.制造商ABB服务工程师和备用涡轮增压器转子和增压端涡轮转子、隔板、密封盖、轴承和维修套件被安排空运到南非的圣赫勒拿湾某锚地进行维修作业。
3.主机涡轮增压器型号为 ABB/TPL77B12,自上次检修以来的工作时间是18.200小时,符合制造商的维修要求,发现主要损坏部件如下:
  • 涡轮和转子轴组件(轴弯曲)总成
  • 涡轮压缩机径向轴承
  • 隔墙
  • 密封压盖
  • 推力轴承
  • 辅助轴承
  • 轴向轴承
4.该船于2020年7月16日抵达圣赫勒拿湾,修理完成并于7月25日启航,维修延迟的主要原因是新冠肺炎大流行的限制性形势及上述损坏的替换件从ABB欧洲空运。
二、损坏原因分析
损坏的部件即转子轴总成被送到ABB新加坡车间进行失效分析:

1.发现损坏的转子轴总成有水从排气进入的症状。
2.以下照片显示隔断墙密封通道一侧有氧化生锈的迹象。
3.密封压盖表面保护孔有生锈的迹象,涡轮叶片和压缩机轮后壁水平标识痕迹显示清楚。
  • 直接原因
烟管泄漏,锅炉下部泄残管路阻塞,漏泄的炉水不能排放。于是炉水进到透平出口,造成废气涡轮转子空间水积聚。在主机重新启动前,烟管泄漏的水没有排掉。在这种情况下,涡轮叶片将部分浸在水中(涡轮叶片有明显的浸水痕迹),一旦启动主机,将导致涡轮端产生高侧向力和不可容许的高水平震动,结果导致运行中的径向轴承过载损坏、转子轴弯曲变形、叶轮扫边等后果。
  • 间接原因

1.缺乏对正确排放涡轮增压器废气机壳残油及残水重要性的认知,以及当水进入涡轮增压器时所造成的危害。
2.未能确保在启动主机前,主机涡轮增压器气体出口蜗壳内的积水已被排出。

三、经验小结
根据公司 HSEMS程序 HSEMS5114:主要程序,主机操作规程中有关涡轮增压器泄残相关要点:
1.备车期间:
  • 注意冲车观察示功阀的任何排出情况,特别是油和水。
  • 打开涡轮增压器泄残管观察。
2.航行期间:
  • 保持空冷器放残阀开启。
  • 保持扫气道放残阀开启。
  • 建议每天打开涡轮增压器下部泄残阀,观察无油或水溢出。
3.停航期间:

  • 保持废气炉下部泄残阀开启。
  • 主机停车后,至少保持炉水循环泵继续工作2小时。
  • 在港期间,保持主机和涡轮增压器泄残管阀门开启。
4.注意:即使上述阀门打开,如果出现阻塞失效,会给人造成一种假象,比如本案例中的废气锅炉下部泄残管路一定是阻塞的,因此,平常需要维护保养,确保畅通。
5.一旦发现锅炉漏水,应立即打开锅炉下部放残阀和透平下部放残阀,必要时立即停止主机运行,确保透平蜗壳内没有积水。
6.主机及相关附件检修后,一定要冲车及检查相关泄残通道。
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