EN
Nachrichten
Hersteller von Marine-Kraftstoffdurchflussmessern
Time : 2025-10-09
die Bedeutung von Schiffs-Kraftstoffdurchflussmessern
Schiffs-Kraftstoffdurchflussmesser, als Schlüsselwerkzeuge zur genauen Messung des Kraftstoffverbrauchs durch energieverbrauchende Geräte wie Hauptmaschinen, Hilfsmaschinen und Kessel, spielen eine entscheidende Rolle in Reedereien. Sie berechnen nicht nur den Energieverbrauch der Geräte präzise, sondern dienen auch als zentrale Grundlage zur Bewertung der Effizienz der Ausrüstung. Trotz ihrer Unverzichtbarkeit im Schiffsbetrieb hat das Fehlen einheitlicher Standards für die Schiffskonstruktion und die Installation von Durchflussmessern jedoch häufig zu Messproblemen geführt.
Analyse der Druckbeschränkungen im Fluidsystem
Parameter-Symbol |
name |
Die zentrale Rolle von Engineering-Szenarien |
Kernformel |
P out ≥（3 X P dp ）+P vp |
Eine zentrale Druck-Sicherheits-/Leistungsbeschränkung in der Technik (insbesondere bei der Konstruktion von Fluidtransport- und Druckgeräten wie Pumpen, Ventilen und Instrumentierungssystemen), um einen stabilen Systembetrieb sicherzustellen und Ausfälle (wie Kavitation und Geräteversagen) zu vermeiden. |
P out |
Ausgangsdruck
|
Sie bezieht sich auf den "Ausgangsdruck wichtiger Knotenpunkte" des Systems (wie den Auslassdruck der Pumpe, den Druck hinter dem Ventil und den Druck am Behälterausgang), also auf den "aktiven Druck", der vom System gesteuert werden kann. |
P dp |
Druckverlust am Messgerät |
Er bezeichnet den Druckverlust, der durch den internen Strömungswiderstand des Instruments entsteht, wenn das Fluid durch das "Messinstrument" (wie ein Manometer, Durchflussmesser oder Druckaufnehmer) strömt (ähnlich dem Druckabfall durch einen Wasserfilter), was dem "passiven Druckverlust" des Systems entspricht. |
|
P vp
|
Siededruck des Mediums |
Dies bezieht sich auf den „Dampfdruck“ des Mediums – den kritischen Druck, bei dem das Medium bei einer bestimmten Temperatur vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht (je höher die Temperatur, desto größer der Pdamp). Wenn der lokale Systemdruck unter den Dampfdruck fällt, kann das flüssige Medium plötzlich in den gasförmigen Zustand wechseln, wodurch Blasen entstehen (was möglicherweise Kavitation und Vibrationen verursachen kann). |
Derzeit haben die Internationale Seeschifffahrtsorganisation, staatliche Behörden und andere Branchenorganisationen noch keine verbindlichen, einheitlichen Vorschriften für die Konstruktion, Installation, Inspektion und Wartung von Durchflussmessgeräten erlassen. Daher basieren die Konstruktion und Herstellung von Durchflussmessgeräten hauptsächlich auf regionalen Sicherheitsstandards (wie der EU-Druckgeräterichtlinie (PED) und der ATEX-Zündschutzbescheinigung), während ihre Installation und Nutzung oft den internen Standards des Herstellers folgen. Dieses dezentrale Managementmodell führt bei der Planung, Installation und betrieblichen Verwaltung der derzeitigen Durchflussmessgeräte zu zahlreichen Problemen, beeinträchtigt gravierend die Vollständigkeit, Genauigkeit und Wirksamkeit der Messungen und erfüllt nicht vollständig die Messtechnik-Anforderungen von Schiffen.
1.1 Unvollständige Daten aus der Gerätemessung
Eine der Hauptprobleme bestehender Kraftstoffmengenmesssysteme auf Schiffen besteht darin, dass Durchflussmesser in der Regel nur für Haupt- und Hilfsmotoren installiert werden, während Kessel aufgrund ihrer geringen Nutzungshäufigkeit und des relativ niedrigen Kraftstoffverbrauchs selten mit Durchflussmessern ausgestattet sind, was zu unvollständigen Messdaten führt. Die energieverbrauchende Ausrüstung eines Schiffes umfasst die Hauptmaschine, Hilfsmotoren, Kessel und Verbrennungsanlagen. In den Phasen der Planung und des Baus legen Konstrukteure, Werften und Schifffahrtsunternehmen oft Wert auf Wirtschaftlichkeit und installieren separate Durchflussmesser für Haupt- und Hilfsmotoren, während die Messanforderungen für Kessel vernachlässigt werden.
2. Probleme bei der Kraftstoffmessung
2.1 Auswirkungen von Rückspülfiltern
Bei der Konstruktion der Brennstoffversorgungseinheit des Hauptmotors eines bestimmten Schiffstyps wurde das Rückspülfilter stromabwärts des Durchflussmessers angeordnet. Diese Anordnung kann zu Messfehlern führen: Da sich der Durchflussmesser stromaufwärts des Filters befindet, muss das Spülbrennstoff beim Aktivieren des Rückspülfilters zunächst durch den Durchflussmesser fließen, bevor es den Filter erreicht. Dadurch zählt der Durchflussmesser das nicht verbrannte Spülbrennstoff als verbraucht. Beispielsweise zeigen Statistiken zur Rückspülmenge des Rückspülfilters bei der Brennstoffversorgungseinheit des Hauptmotors eines 180.000-Tonnen-Massengutfrachters, dass täglich etwa 0,34 Tonnen Brennstoff nicht verbrannt werden, was 0,86 % des gemessenen Kraftstoffverbrauchs entspricht.
2.2 Nicht erfasste Rücklaufölleitungen
Große Haupt- und Hilfsmaschinen, Kessel und andere energieverbrauchende Geräte an Bord von Schiffen verwenden häufig Schweröl (auch bekannt als Zwischenbrennstoff, hauptsächlich eine Mischung aus Raffinerierückständen und Diesel). Im Kraftstoff-Umlaufsystem ist die Rücklaufleitung nicht mit einem separaten Durchflussmesser ausgestattet, und das rückgeführte Öl muss durch ein Dreiwegeventil fließen – ein Teil wird zur Ölsammeltrommel zur Wiederverwertung zurückgeleitet, der andere Teil wird an die Anlage weitergeleitet. Wenn das Dreiwegeventil nicht dicht geschlossen ist oder versehentlich geöffnet wird, fließt bereits vom Versorgungsdurchflussmesser erfasster Kraftstoff zurück, ohne in die Anlage zur Verbrennung zu gelangen, was zu Zählerfehlern und einer Beeinträchtigung der Gesamtmessgenauigkeit führt.
3. Optionen für die Montage von Durchflussmessern
3.1 Montage am Auslass des täglichen Kraftstofftanks
Durch die Installation eines Durchflussmessgeräts direkt am Auslass des täglichen Kraftstofftanks wird der gesamte Kraftstoffverbrauch des Schiffes direkt gemessen. Diese Lösung ist einfach und kostengünstig. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Betriebsbedingungen des Durchflussmessgeräts (wie beispielsweise die Verträglichkeit mit der Mediumtemperatur und -viskosität) sowie die Druckdifferenz den Systemanforderungen entsprechen müssen (zum Beispiel muss eine Druckbeschränkungslogik eingehalten werden, um sicherzustellen, dass der Auslassdruck den Druckabfall des Instruments ausgleicht und ein Flashen des Mediums verhindert), um eine genaue Messung zu gewährleisten.
3.2 Platzierung in der Kraftstoffversorgungseinheit
Die Kernfunktion der Kraftstoffversorgungseinheit besteht darin, die Haupt- und Hilfsmotoren mit einer stabilen Kraftstoffzufuhr zu versorgen; die Mengenmessung ist eine zusätzliche Anforderung. Bei dieser Art von System sollte der Durchflussmesser stromabwärts der Förderpumpe und stromaufwärts der Zirkulationspumpe installiert werden. Die Förderpumpe gewährleistet einen stabilen Fluid-Druck, während die Zirkulationspumpe eine Kraftstoffstagnation verhindert. Diese Anordnung minimiert die Auswirkungen von Druckschwankungen auf die Mengenmessung. Die Layout-Variante sollte je nach tatsächlichen Anforderungen festgelegt werden. Falls die Haupt- und Hilfsmotoren eine gemeinsame Kraftstoffversorgungseinheit nutzen, muss die Gleichverteilung des Kraftstoffdurchflusses berücksichtigt werden. Separate Kraftstoffversorgungseinheiten können die Messgenauigkeit einzelner Geräte weiter verbessern.
3.3 Montage an Geräteeinlass- und -auslassleitungen
Die Installation von Durchflussmessern direkt an den Kraftstoff-Einlass- und -Auslassleitungen energieverbrauchender Geräte wie Haupt- und Hilfsmotoren sowie Kessel ermöglicht es, die Differenz zwischen „Einlassdurchflussmenge – Auslassdurchflussmenge“ zur Berechnung des tatsächlichen Kraftstoffverbrauchs der Geräte zu nutzen (wodurch Störungen durch nicht verbrannten Kraftstoff, wie Rücklaufkraftstoff und Filterreinigung, ausgeschlossen werden) und verbessert so die Messgenauigkeit erheblich. Diese Lösung erfordert jedoch zwei separate Durchflussmesser pro Gerät, was kostspieliger ist. Im Vergleich zu anderen Anordnungsoptionen reduziert diese Lösung Unsicherheiten in den Zwischenleitungen (wie beispielsweise der Einfluss von Filtern und Ventilen) und gewährleistet eine hohe Messgenauigkeit.
4. JUJEA Empfehlungen zur Auswahl und Montage von Durchflussmessern
4.1 Auswahlüberlegungen
Bei der Auswahl eines Durchflussmessers sind folgende Parameter basierend auf dem spezifischen Anlagenlayout zu berücksichtigen:
① Kraftstoffart und Viskosität;
② Nenndurchflussbereich (muss mit dem maximalen/minimalen Kraftstoffverbrauch des Geräts übereinstimmen);
③ Betriebsdruckniveau (muss mit dem Druckabfall des Messgeräts korreliert werden, um sicherzustellen, dass der Systemdruck die Anforderungen an die Mengenmessung erfüllt);
④ Temperaturbereich des Mediums (muss an den Flash-Druck des Mediums angepasst sein, um eine durch Flash-Verdampfung verursachte Messverzerrung zu vermeiden). Darüber hinaus sollte der Zähler entsprechend den tatsächlichen Anforderungen ausgewählt werden. Zu seinen Funktionen sollten die Erfassung von Energieverbrauchsdaten, Datenspeicherung sowie standardisierte Ausgabeschnittstellen (wie RS485 und 4-20mA-Signale) gehören, um das Schiffs-Energieeffizienz-Managementsystem zu unterstützen.
4.2 Wichtige Installationspunkte und Vorsichtsmaßnahmen
Die Installation des Durchflussmessers muss den einschlägigen Normen entsprechen (wie den „Leitlinien der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation zur Berechnung des Energy Efficiency Operational Index (EEOI) für Schiffe“ und dem Installationshandbuch des Geräteherstellers), um falsche Standortwahl und Anschlüsse zu vermeiden. Während der Installation müssen folgende Anforderungen erfüllt sein:
① Der Unterbau muss eine starre Struktur aufweisen und fest verankert sein, um Vibrationen zu vermeiden, die die Dosierkomponenten beeinträchtigen könnten;
② Der Installationswinkel muss je nach Art des Durchflussmessers bestimmt werden (z. B. müssen Turbinendurchflussmesser horizontal eingebaut werden, um eine Blasenansammlung zu vermeiden);
③ Vor und hinter dem Durchflussmesser müssen ausreichende gerade Rohrabschnitte vorgesehen werden (üblicherweise beträgt die Länge des vorderen geraden Rohrabschnitts ≥10-fachen Rohrdurchmesser, und die Länge des hinteren geraden Rohrabschnitts ≥5-fachen Rohrdurchmesser), um Strömungsstörungen zu reduzieren;
④ Die Dichtungen müssen an den Kraftstofftyp angepasst sein, um Leckagen zu verhindern.
5.Jujea Leitfaden des Herstellers für Wartungs- und Pflegestandards
5.1 Internationale gesetzliche Anforderungen
Gemäß den internationalen behördlichen Anforderungen müssen die Kalibrierung und Wartung von Durchflussmessern den spezifischen Bestimmungen der „Leitlinien 2016 zur Erstellung von Energieeffizienz-Managementsystemen für Schiffe“ (Resolution MEPC.282(70)) entsprechen: ① Die Kalibrierfrist darf 24 Monate nicht überschreiten; ② Wartungsunterlagen müssen in der schiffseigenen Energieeffizienz-Managementdatei enthalten sein, um die Rückverfolgbarkeit der Daten sicherzustellen; ③ Der Messfehler muss innerhalb von ±1 % gehalten werden, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Daten sicherzustellen.
5.2 Wartung
Die Wartung des Durchflussmessers muss streng den Herstelleranweisungen folgen. Zur regelmäßigen Wartung gehören:
① Hauptgerätewartung (Reinigung des Sensors, Überprüfung der Dichtintegrität und Anziehen der Verbindungsschrauben);
② Kalibrierung der Mengengenauigkeit (Kalibrierung mit einem Standarddurchflussmesser). Regelmäßige Kalibrierungen können basierend auf der Gerätebelastung durchgeführt werden, um eine vorläufige Bewertung vorzunehmen: Vergleichen Sie den theoretischen Kraftstoffverbrauch des Geräts (berechnet auf Basis von Leistung und Brennwert des Kraftstoffs) mit dem Messwert des Durchflussmessers. Wenn die Abweichung ±2 % überschreitet, ist umgehend Wartung erforderlich. Bei jährlichen Inspektionen oder im Dock muss eine professionelle Kalibrierung durch eine zertifizierte Prüfstelle an Land mit maritimer Messtechnik-Zertifizierung (wie China CNAS oder EU-CE-Zertifizierung) durchgeführt werden, um die genaue Messfunktion des Durchflussmessers sicherzustellen.
