EN
أخبار
شركة تصنيع عداد تدفق وقود السفن
Time : 2025-10-09
أهمية عدادات تدفق وقود السفن
تعتبر عدادات تدفق وقود السفن أدوات رئيسية لقياس استهلاك الوقود بدقة من قبل المعدات المستهلكة للطاقة مثل المحركات الرئيسية، والمحركات المساعدة، والغلايات، وتؤدي دورًا حيويًا في شركات الشحن. فهي لا تحسب بدقة استهلاك الطاقة من قبل المعدات فحسب، بل تُعد أيضًا أساسًا رئيسيًا لتقييم كفاءة المعدات. ومع ذلك، وعلى الرغم من ضرورتها القصوى في تشغيل السفن، فإن غياب معايير موحدة لتصميم السفن وتركيب عدادات التدفق قد أدى إلى حدوث مشكلات متكررة في القياس.
تحليل قيود ضغط نظام السوائل
رمز المعلمة |
الاسم |
الدور الأساسي في السيناريوهات الهندسية |
الصيغة الأساسية |
P out ≥（3 X P dp ）+P vp |
قيد أساسي في السلامة/الأداء الضغطي في المجال الهندسي (وخاصة في نقل السوائل وتصميم المعدات تحت الضغط، مثل المضخات، والصمامات، وأنظمة القياس)، ويهدف إلى ضمان التشغيل المستقر للنظام وتجنب الأعطال (مثل ظاهرة التجويف أو فشل الأجهزة). |
P out |
ضغط المخرج
|
يشير إلى "ضغط المخرجات للعقد الرئيسية" في النظام (مثل ضغط مخرج المضخة، والضغط خلف الصمام، وضغط مخرج الحاوية)، وهو "الضغط النشط" الذي يمكن التحكم به من خلال النظام. |
P dp |
فقدان الضغط في الجهاز |
يشير إلى فقدان الضغط الناتج عن مقاومة التدفق الداخلية في الجهاز عند مرور السائل عبر "أداة القياس" (مثل مقياس الضغط، أو عداد التدفق، أو محول الضغط) (بشكل مشابه لانخفاض الضغط في فلتر أنبوب المياه)، وهو "فقدان الضغط السلبي" في النظام. |
|
P vp
|
ضغط تبخر الوسط |
يشير هذا إلى "ضغط البخار المشبع" للوسط — وهو الضغط الحرج الذي يتحول عنده الوسط من الحالة السائلة إلى الغازية عند درجة حرارة معينة (كلما زادت درجة الحرارة، زاد Pvp). إذا انخفض ضغط النظام المحلي دون مستوى Pvp، فقد يتحول الوسط السائل فجأة إلى غاز، مما يؤدي إلى تكوين فقاعات (وقد يتسبب ذلك في ظاهرة التجويف والاهتزازات). |
حاليًا، لم تُنشئ المنظمة البحرية الدولية والسلطات الحكومية وسائر المنظمات الصناعية بعد لوائح إلزامية موحدة فيما يتعلق بتصميم العدادات وتركيبها وفحصها وصيانتها. ونتيجةً لذلك، يعتمد تصميم وتصنيع العدادات بشكل أساسي على معايير السلامة الإقليمية (مثل توجيه المعدات تحت الضغط في الاتحاد الأوروبي (PED) وشهادة ATEX الخاصة بالوقاية من الانفجارات)، بينما غالبًا ما تتبع عمليات تركيب واستخدام هذه الأجهزة معايير خاصة بالمصنّع. يؤدي هذا النموذج اللامركزي في الإدارة إلى حدوث العديد من المشكلات في تصميم العدادات وتركيبها وإدارتها أثناء التشغيل، مما يؤثر سلبًا بشكل كبير على كمال القياس ودقته وفعاليته، ويُفشل في تلبية احتياجات قياس السفن بالكامل.
1.1 بيانات غير كاملة من قياس المعدات
تتمثل إحدى التحديات الرئيسية التي تواجه أنظمة قياس تدفق الوقود الحالية على السفن في أن عدادات التدفق يتم تركيبها عادةً للمحرك الرئيسي والمحركات المساعدة، أما الغلايات، نظرًا لقلة استخدامها النسبي واستهلاكها المنخفض نسبيًا من الوقود، فهي نادرًا ما تكون مزودة بعدادات تدفق، مما يؤدي إلى بيانات قياس غير كاملة. وتشمل المعدات المستهلكة للطاقة على متن السفينة المحرك الرئيسي، والمحركات المساعدة، والغلايات، ومحارق النفايات. وخلال مراحل التصميم والبناء، غالبًا ما يُولي المصممون وبناة السفن وأصحاب السفن الأولوية للفعالية من حيث التكلفة، ويقومون بتركيب عدادات تدفق منفصلة للمحرك الرئيسي والمحركات المساعدة، مع إهمال احتياجات قياس استهلاك الغلايات.
2. مشكلات قياس الوقود
2.1 تأثير مرشحات التنظيف العكسي
في تصميم وحدة تزويد الوقود للمحرك الرئيسي لسفينة معينة، تم وضع مرشح التنظيف العكسي بعد عداد التدفق. يمكن أن يؤدي هذا التصميم إلى أخطاء في القياس: نظرًا لأن عداد التدفق يقع قبل المرشح، عندما يتم تنشيط مرشح التنظيف العكسي، يجب أن يمر وقود التنظيف أولًا عبر عداد التدفق قبل دخوله المرشح. وهذا يجعل عداد التدفق يحسب وقود التنظيف غير المحترق كوقود مستهلك. على سبيل المثال، تُظهر الإحصائيات الخاصة بكمية وقود التنظيف العكسي لوحدة تزويد الوقود للمحرك الرئيسي لسفينة شحن كبيرة بسعة 180,000 طن أن حوالي 0.34 طن من الوقود لا يتم حرقها يوميًا، أي ما يعادل 0.86٪ من استهلاك الوقود المقاس.
2.2 خطوط أنابيب زيت العودة غير المقاسة
تستخدم المحركات الرئيسية والمساعدة الكبيرة، والغلايات، والمعدات الأخرى المستهلكة للطاقة على متن السفن غالبًا زيت الوقود الثقيل (المعروف أيضًا بزيت الوقود المتوسط، والذي يتكوّن في الأساس من خليط من بقايا التكرير والديزل). في نظام تدوير الوقود، لا يتم تجهيز خط أنبوب عودة الزيت بعداد تدفق منفصل، ويجب أن يمر الزيت العائد عبر صمام ثلاثي الاتجاه: حيث يتم إرجاع جزء إلى طبلة جمع الزيت لإعادة التدوير، بينما يتم توصيل الجزء الآخر إلى المعدات. إذا لم يكن الصمام الثلاثي الاتجاه مغلقًا بإحكام أو تم فتحه عن طريق الخطأ، فإن الوقود الذي تم قياسه بالفعل بواسطة عداد تدفق الوقود سيتدفق عائدًا دون دخوله إلى المعدات للاحتراق، مما يؤدي إلى أخطاء في العد و يؤثر على دقة القياس الإجمالية.
3. خيارات تركيب عداد التدفق
3.1 التركيب عند مخرج خزان الوقود اليومي
يقيس عداد التدفق الذي يتم تركيبه عند مخرج خزان الوقود اليومي استهلاك الوقود الكلي للسفينة بأكملها بشكل مباشر. هذه الحل بسيط واقتصادي. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن ظروف تشغيل عداد التدفق (مثل التوافق مع درجة حرارة الوسط واللزوجة) وفرق الضغط يجب أن تفي بمتطلبات النظام (على سبيل المثال، يجب اتباع منطق قيود الضغط لضمان أن ضغط المخرج يعوّض انخفاض الضغط في الجهاز ويمنع تشكل البخار في الوسط) لضمان القياس الدقيق.
3.2 موقع التركيب في وحدة توريد الوقود
تتمثل الوظيفة الأساسية لوحدة تزويد الوقود في توفير إمداد مستقر للوقود إلى المحركات الرئيسية والثانوية؛ حيث يُعد القياس شرطًا إضافيًا. في هذا النوع من الأنظمة، يجب تركيب عداد التدفق بعد مضخة التقوية وبعيدًا عن مضخة الدوران. تضمن مضخة التقوية ضغط سائل مستقر، في حين تمنع مضخة الدوران توقف تدفق الوقود. ويقلل هذا الموقع من تأثير تقلبات الضغط على عملية القياس. ويجب تحديد خيار التصميم بناءً على الاحتياجات الفعلية. إذا كانت المحركات الرئيسية والثانوية تشترك في وحدة تزويد وقود واحدة، فيجب أخذ توازن توزيع التدفق بعين الاعتبار. ويمكن للوحدات المنفصلة لتزويد الوقود أن تحسن دقة القياس لكل جهاز على حدة.
3.3 التركيب على خطوط دخول ومخرج المعدات
تثبيت عدادات التدفق مباشرة على خطوط دخول وخروج الوقود لمعدات استهلاك الطاقة مثل المحركات الرئيسية والمساعدة والغلايات، يسمح باستخدام الفرق بين "معدل التدفق الداخل - معدل التدفق الخارج" لحساب استهلاك المعدة الفعلي للوقود (مع إزالة التداخل الناتج عن الوقود غير المحترق مثل الوقود العائد وتنظيف الفلاتر)، مما يحسن دقة القياس بشكل كبير. ومع ذلك، يتطلب هذا الحل استخدام عدادي تدفق منفصلين لكل جهاز، وهو ما يجعله أكثر تكلفة. بالمقارنة مع خيارات التصميم الأخرى، يقلل هذا الحل من عدم اليقين في الروابط الوسيطة للأنابيب (مثل تأثير الفلاتر والصمامات)، ويضمن دقة قياس عالية.
4. توصيات اختيار وتركيب عدادات التدفق JUJEA
4.1 اعتبارات الاختيار
عند اختيار عداد التدفق، يجب مراعاة المعاملات التالية بناءً على خطة التصميم المحددة:
① نوع الوقود ولزوجته؛
② مدى التدفق الاسمي (يجب أن يكون مطابقًا لأقصى/أدنى استهلاك وقود للمعدة);
③ مستوى الضغط التشغيلي (يجب أن يكون مرتبطًا بانخفاض ضغط الجهاز لضمان تلبية ضغط النظام لمتطلبات القياس)؛
④ مدى درجة حرارة الوسط (يجب أن يتطابق مع ضغط التبخر الفجائي للوسط تجنباً لتشويه القياس الناتج عن التبخر الفجائي). علاوة على ذلك، يجب اختيار العداد بناءً على الاحتياجات الفعلية. وينبغي أن تشمل وظائفه إحصاءات بيانات استهلاك الطاقة، وتخزين البيانات، وتنسيقات الإخراج القياسية (مثل إشارات RS485 و4-20mA) لتتناسب مع نظام إدارة كفاءة استهلاك الطاقة في السفينة.
4.2 نقاط رئيسية وهواجٍ مهمة عند التركيب
يجب أن يتوافق تركيب عداد التدفق مع المعايير ذات الصلة (مثل "إرشادات المنظمة البحرية الدولية لحساب مؤشر الكفاءة التشغيلية للطاقة (EEOI) للسفن" ودليل تركيب المعدات الخاص بالشركة المصنعة) تجنباً لاختيار الموقع أو التوصيل الخاطئ. ويجب الالتزام بالمتطلبات التالية أثناء التركيب:
① يجب أن يكون القاعدة هيكلًا صلبًا ويجب تثبيتها بشكل محكم لمنع الاهتزازات التي قد تؤثر على مكونات القياس؛
② يجب تحديد زاوية التركيب وفقًا لنوع عداد التدفق (على سبيل المثال، يجب تركيب عدادات التدفق التوربينية أفقيًا لتجنب احتجاز الفقاعات)؛
③ يجب توفير أقسام كافية من الأنابيب المستقيمة قبل وبعد عداد التدفق (عادةً يكون طول القسم المستقيم الأمامي ≥ 10 أضعاف قطر الأنبوب، وطول القسم المستقيم الخلفي ≥ 5 أضعاف قطر الأنبوب) للحد من اضطراب مجال التدفق؛
④ يجب أن تكون الحشوات متوافقة مع نوع الوقود لمنع التسرب.
5.جوجيا دليل معايير الصيانة والعناية من الشركة المصنعة
5.1 المتطلبات التنظيمية الدولية
وفقًا للمتطلبات التنظيمية الدولية، يجب أن يلتزم معايرة وصيانة عدادات التدفق بالأحكام المحددة في "موجزات تطوير خطة إدارة كفاءة استهلاك الطاقة للسفن لعام 2016" (القرار MEPC.282 (70)): ① ألا تتجاوز دورة المعايرة 24 شهرًا؛ ② يجب تضمين سجلات الصيانة في ملف إدارة كفاءة استهلاك الطاقة للسفينة لضمان إمكانية تتبع البيانات؛ ③ يجب التحكم في خطأ القياس ضمن ±1٪ لضمان دقة البيانات وموثوقيتها.
5.2 الصيانة
يجب اتباع تعليمات الشركة المصنعة بدقة عند صيانة عداد التدفق. وتشمل الصيانة الروتينية ما يلي:
① صيانة الوحدة الرئيسية (تنظيف الحساس، والتحقق من سلامة الختم، وتشديد البراغي الواصلة);
② معايرة دقة القياس (باستخدام المعايرة مقابل عداد تدفق قياسي). يمكن إجراء المعايرة الدورية بناءً على حمل المعدات لتوفير تقييم أولي: مقارنة استهلاك الوقود النظري للمعدات (يحسب بناءً على القدرة والقيمة الحرارية للوقود) مع قراءة عداد التدفق. إذا تجاوز الانحراف ±2٪، فيجب إجراء صيانة فورية. أثناء الفحوصات السنوية أو الإرساء الجاف، يجب إجراء معايرة احترافية من قبل جهة فحص برية تحمل شهادة مقاييس بحرية (مثل شهادة الصين CNAS أو شهادة الاتحاد الأوروبي CE) لضمان وظيفة القياس الدقيقة لعداد التدفق.
