EN
Fabricant de comptadors de flux de combustible marí
Time : 2025-10-09
la importància dels comptadors de flux de combustible naval
Els comptadors de flux de combustible naval, com a eines clau per mesurar amb precisió el consum de combustible dels equips energètics com els motors principals, motors auxiliars i calderes, juguen un paper fonamental en les companyies d'armador. No només calculen amb exactitud el consum energètic dels equips, sinó que també serveixen com a base essencial per avaluar l'eficiència dels equips. Tanmateix, malgrat la seva indispensabilitat en l'operació del vaixell, la manca d'estàndards unificats en el disseny del vaixell i la instal·lació dels comptadors de flux ha provocat problemes freqüents de mesurament.
Anàlisi de les restriccions de pressió en el sistema de fluids
Símbol del paràmetre |
nom |
El paper fonamental dels escenaris d'enginyeria |
Fórmula clau |
P out ≥（3 X P dp ）+P vp |
Una restricció essencial de seguretat/rendiment per pressió en enginyeria (especialment en el disseny d'equips de transport de fluids i equips a pressió, com bombes, vàlvules i sistemes d'instrumentació) per garantir un funcionament estable del sistema i evitar fallades (com la cavitació o la fallada d'instruments). |
P out |
Pressió de sortida
|
Fa referència a la "pressió de sortida dels nodes clau" del sistema (com la pressió de sortida de la bomba, la pressió darrere la vàlvula i la pressió a la sortida del recipient), que és la "pressió activa" que pot ser controlada pel sistema. |
P dp |
Pèrdua de pressió a l'instrument |
Fa referència a la pèrdua de pressió causada per la resistència interna al flux dins l'instrument quan el fluid circula a través del "instrument de mesura" (com un manòmetre, un cabalímetre o un transmissor de pressió) (similar a la caiguda de pressió en un filtre de canonada d'aigua), que és la "pèrdua de pressió passiva" del sistema. |
|
P vp
|
Pressió de vaporització del medi |
Això fa referència a la "pressió de vapor saturat" del medi, és a dir, la pressió crítica a la qual el medi passa d'estat líquid a gasós a una temperatura determinada (com més alta és la temperatura, més elevada és la Pvp). Si la pressió local del sistema cau per sota de la Pvp, el medi líquid pot passar sobtadament a estat gasós, creant bombolles (podent provocar cavitació i vibracions). |
Actualment, l'Organització Marítima Internacional, les autoritats governamentals i altres organitzacions del sector encara no han establert regulacions obligatòries i unificades per al disseny, instal·lació, inspecció i manteniment de comptadors de cabal. Per tant, el disseny i la fabricació de comptadors de cabal es basen principalment en normes regionals de seguretat (com la Directiva d'Equips a Pressió (DEP) de la UE i la certificació ATEX contra explosions), mentre que la seva instal·lació i ús sovint segueixen les normes pròpies del fabricant. Aquest model de gestió descentralitzada provoca nombrosos problemes en el disseny, la instal·lació i la gestió operativa dels comptadors de cabal actuals, afectant greument la integritat, precisió i eficàcia de la mesura, i no satisfent plenament les necessitats de mesurament dels vaixells.
1.1 Dades incompletes de la mesura de l'equip
Un dels principals reptes als quals s'enfronten els sistemes actuals de mesurament del flux de combustible a les naus és que els caudalímetres normalment s'instal·len per als motors principals i auxiliars, però rares vegades per a les calderes, degut a la seva baixa freqüència d'ús i al consum relativament baix de combustible, cosa que provoca dades de mesurament incompletes. L'equipament energètic d'una nau inclou el motor principal, motors auxiliars, calderes i incineradors. Durant les fases de disseny i construcció, els dissenyadors, constructors i propietaris de vaixells sovint prioritzen l'efectivitat costos i instal·len caudalímetres separats per als motors principals i auxiliars, passant per alt les necessitats de mesurament de les calderes.
2. Problemes de mesurament del combustible
2.1 Impacte dels filtres de rentatge invers
En el disseny de la unitat d'alimentació de combustible del motor principal d'un vaixell concret, el filtre de rentat invers es va col·locar aigües avall del fluxòmetre. Aquest disseny pot provocar errors de mesurament: com el fluxòmetre està situat aigües amunt del filtre, quan s'activa el filtre de rentat invers, el combustible de rentat ha de passar primer pel fluxòmetre abans d'entrar al filtre. Això fa que el fluxòmetre comptabilitzi el combustible de rentat no cremat com a consumit. Per exemple, les estadístiques sobre el volum de rentat del filtre de rentat invers en la unitat d'alimentació de combustible del motor principal d'un vaixell graneler de 180.000 tones mostren que aproximadament 0,34 tones de combustible no es cremen diàriament, representant un 0,86% del consum de combustible mesurat.
2.2 Tuberies de retorn de fuel sense mesurar
Els motors principals i auxiliars grans, calderes i altres equips consumidors d'energia a bord dels vaixells sovint utilitzen fuel pesat (també conegut com a fuel intermedi, principalment una mescla de residu de refineria i gasoil). Al sistema de circulació del combustible, la canonada de retorn no disposa d'un fluxòmetre independent, i el combustible de retorn ha de passar per una vàlvula de tres vies: una part es retorna al dipòsit de recollida per a reciclatge, i l'altra part s'envia a l'equip. Si la vàlvula de tres vies no està completament tancada o s'obre accidentalment, el combustible ja mesurat pel fluxòmetre d'alimentació pot retrocedir sense entrar a l'equip per a la seva combustió, provocant errors de comptatge i afectant la precisió general de la mesura.
3. Opcions d'emplaçament del fluxòmetre
3.1 Emplaçament a la sortida del dipòsit diari de combustible
Col·locar un caudalímetre a la sortida del dipòsit diari de combustible mesura directament el consum total de combustible per a tot el vaixell. Aquesta solució és senzilla i econòmica. Tanmateix, cal tenir en compte que les condicions operatives del caudalímetre (com ara la compatibilitat amb la temperatura i la viscositat del medi) i la diferència de pressió han de complir els requisits del sistema (per exemple, s'ha de seguir una lògica de restricció de pressió per assegurar que la pressió de sortida compensi la caiguda de pressió de l'instrument i eviti la formació de vapor al medi) per garantir una mesura precisa.
3.2 Col·locació a la unitat d'alimentació de combustible
La funció principal de la unitat d'alimentació de combustible és subministrar un flux estable de combustible als motors principals i auxiliars; la mesura és un requisit addicional. En aquest tipus de sistema, el caudalímetre s'hauria d'instal·lar aguas avall de la bomba d'augment de pressió i aguas amunt de la bomba de circulació. La bomba d'augment de pressió assegura una pressió de fluid estable, mentre que la bomba de circulació evita l'estancament del combustible. Aquesta ubicació minimitza l'impacte de les fluctuacions de pressió sobre la mesura. L'opció de distribució s'hauria de determinar segons les necessitats reals. Si els motors principal i auxiliar comparteixen una unitat d'alimentació de combustible, cal considerar l'equilibri en la distribució del flux. Unes unitats d'alimentació de combustible separades poden millorar encara més la precisió de mesura de cada dispositiu.
3.3 Instal·lació en canonades d'entrada i sortida de l'equipament
Instal·lar comptadors de cabal directament a les canonades d'entrada i sortida del combustible en equips consumidors d'energia, com els motors principals i auxiliars i les calderes, permet utilitzar la diferència entre «cabal d'entrada - cabal de sortida» per calcular el consum real de combustible de l'equip (eliminant interferències de combustible no cremat, com el retorn de combustible o el rentatge del filtre), millorant significativament la precisió de la mesura. Tanmateix, aquesta solució requereix dos comptadors de cabal separats per cada dispositiu, cosa que és més costosa. En comparació amb altres opcions de distribució, aquesta solució redueix les incerteses en els enllaços intermedis de les canonades (com l'influència de filtres i vàlvules), assegurant una alta precisió de mesura.
4. Recomanacions per a la selecció i instal·lació dels comptadors de cabal JUJEA
4.1 Consideracions en la selecció
Quan es seleccioni un comptador de cabal, cal tenir en compte els paràmetres següents segons el pla de distribució específic:
① Tipus de combustible i viscositat;
② Rang de cabal nominal (ha de coincidir amb el consum màxim/mínim de combustible de l'equip);
③ Nivell de pressió de funcionament (s'ha de correlacionar amb la caiguda de pressió de l'instrument per garantir que la pressió del sistema compleixi els requisits de mesurament);
④ Interval de temperatura del medi (ha de coincidir amb la pressió de vaporització del medi per evitar distorsions en el mesurament provocades per vaporització instantània). A més, el comptador s'haurà de seleccionar segons les necessitats reals. Les seves funcions haurien d'incloure l'estadística de dades de consum energètic, emmagatzematge de dades i formats de sortida estàndard (com ara senyals RS485 i 4-20mA) per adaptar-se al sistema de gestió de l'eficiència energètica del vaixell.
4.2 Punts clau i precaucions durant la instal·lació
La instal·lació del mesurador de cabal ha de complir les normes pertinents (com ara les "Directrius de l'Organització Marítima Internacional per al càlcul de l'índex operatiu d'eficiència energètica (EEOI) per a vaixells" i el manual d'instal·lació del fabricant de l'equip) per evitar una selecció incorrecta del lloc i connexions inadequades. S'han de complir els següents requisits durant la instal·lació:
① La base ha de ser una estructura rígida i estar fermament fixada per evitar que les vibracions afectin els components de mesurament;
② L'angle d'instal·lació s'ha de determinar segons el tipus de comptador de cabal (per exemple, els comptadors de cabal de turbina s'han d'instal·lar horitzontalment per evitar la retenció de bombolles);
③ S'han de reservar trams suficients de tuberia recta abans i després del comptador de cabal (normalment la longitud del tram recte anterior és ≥10 vegades el diàmetre de la tuberia, i la longitud del tram recte posterior és ≥5 vegades el diàmetre de la tuberia) per reduir les pertorbacions del camp de flux;
④ Les juntes han d'estar adaptades al tipus de combustible per evitar fuites.
5.Jujea Guia d'estàndards del fabricant sobre manteniment i cura
5.1 Requisits reglamentaris internacionals
D'acord amb els requisits reglamentaris internacionals, la calibració i el manteniment dels caudalímetres han de complir les disposicions específiques de les "Directrius de 2016 per al desenvolupament de plans de gestió de l'eficiència energètica de vaixells" (Resolució MEPC.282(70)): ① El cicle de calibració no ha d'excedir els 24 mesos; ② Els registres de manteniment s'han d'incloure en el fitxer de gestió de l'eficiència energètica del vaixell per garantir la traçabilitat de les dades; ③ L'error de mesura s'ha de controlar dins del ±1% per garantir l'exactitud i fiabilitat de les dades.
5.2 Manteniment
El manteniment del caudalímetre ha de seguir estrictament les instruccions del fabricant. El manteniment rutinari inclou:
① Manteniment de la unitat principal (neteja del sensor, comprovació de la integritat del segell i ajust dels cargols de connexió);
② Calibració de la precisió de mesurament (utilitzant la calibració respecte a un fluxòmetre estàndard). Es pot realitzar una calibració periòdica segons la càrrega de l'equip per obtenir una avaluació preliminar: comparar el consum teòric de combustible de l'equip (calculat a partir de la potència i el poder calorífic del combustible) amb la lectura del fluxòmetre. Si la desviació supera el ±2%, cal realitzar immediatament operacions de manteniment. Durant les inspeccions anuals o l'atracament en sec, s'ha de dur a terme una calibració professional per part d'una entitat terrestre certificada en metrologia marítima (com ara la certificació China CNAS o la certificació CE de la Unió Europea) per garantir la funció precisa de mesurament del fluxòmetre.
