EN
Κατασκευαστής Μετρητή Ροής Καυσίμου Πλοίου
Time : 2025-10-09
η Σημασία των Μετρητών Ροής Καυσίμου Πλοίου
Οι μετρητές ροής καυσίμου πλοίου, ως βασικά εργαλεία για την ακριβή μέτρηση της κατανάλωσης καυσίμου από εξοπλισμό που καταναλώνει ενέργεια, όπως οι κύριοι κινητήρες, οι βοηθητικοί κινητήρες και οι λέβητες, διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στις ναυτιλιακές εταιρείες. Όχι μόνο υπολογίζουν με ακρίβεια την κατανάλωση ενέργειας του εξοπλισμού, αλλά αποτελούν και τη βασική βάση για την αξιολόγηση της απόδοσης του εξοπλισμού. Ωστόσο, παρά την αναγκαιότητά τους στη λειτουργία των πλοίων, η έλλειψη ενιαίων προτύπων για το σχεδιασμό πλοίων και την εγκατάσταση μετρητών ροής έχει οδηγήσει σε συχνά προβλήματα μέτρησης.
Ανάλυση των Περιορισμών Πίεσης του Συστήματος Ρευστού
Σύμβολο Παραμέτρου |
όνομα |
Ο βασικός ρόλος των μηχανικών σεναρίων |
Βασικός τύπος |
P out ≥（3 X P dp ）+P vp |
Μια βασική περιοριστική ασφάλειας/απόδοσης πίεσης στη μηχανική (ειδικά στον σχεδιασμό συστημάτων μεταφοράς ρευστών και εξοπλισμού υπό πίεση, όπως αντλίες, βαλβίδες και συστήματα οργάνων), για να διασφαλιστεί η σταθερή λειτουργία του συστήματος και να αποφευχθούν βλάβες (όπως η καβιτασιονική διάβρωση και η βλάβη οργάνων). |
P out |
Πίεση εξόδου
|
Αναφέρεται στη «πίεση εξόδου των βασικών κόμβων» του συστήματος (όπως η πίεση εξόδου της αντλίας, η πίεση πίσω από τη βαλβίδα και η πίεση στην έξοδο του δοχείου), η οποία αποτελεί την «ενεργό πίεση» που μπορεί να ελεγχθεί από το σύστημα. |
P dp |
Απώλεια πίεσης στο όργανο |
Αναφέρεται στην απώλεια πίεσης που προκαλείται από την εσωτερική αντίσταση ροής του οργάνου όταν το ρευστό διέρχεται από το «μετρητικό όργανο» (όπως όργανο μέτρησης πίεσης, μετρητής παροχής, μετατροπέας πίεσης) (παρόμοια με την πτώση πίεσης σε φίλτρο σωλήνα νερού), η οποία αποτελεί την «παθητική απώλεια πίεσης» του συστήματος. |
|
P vp
|
Πίεση εξάτμισης του μέσου |
Αναφέρεται στην «πίεση κορεσμένων ατμών» του μέσου — την κρίσιμη πίεση στην οποία το μέσο μεταβαίνει από υγρή σε αέρια κατάσταση σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία (όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο μεγαλύτερη είναι η Pvp). Αν η τοπική πίεση του συστήματος πέσει κάτω από την Pvp, το υγρό μέσο μπορεί να μετατραπεί απότομα σε αέρια μορφή, δημιουργώντας φυσαλίδες (που ενδεχομένως να προκαλέσουν θυμαρίωση και ταλαντώσεις). |
Προς το παρόν, ο Διεθνής Ναυτιλιακός Οργανισμός, οι κυβερνητικές αρχές και άλλοι οργανισμοί του κλάδου δεν έχουν ακόμη θεσπίσει υποχρεωτικές, ενιαίες ρυθμίσεις για το σχεδιασμό, την εγκατάσταση, την επιθεώρηση και τη συντήρηση μετρητών ροής. Ως εκ τούτου, ο σχεδιασμός και η κατασκευή μετρητών ροής βασίζονται κυρίως σε περιφερειακά πρότυπα ασφαλείας (όπως η Οδηγία Πεπιεσμένων Συσκευών (PED) της ΕΕ και η πιστοποίηση ATEX για αντιεκρηκτική προστασία), ενώ η εγκατάσταση και η χρήση τους ακολουθεί συχνά τα δικά τους πρότυπα του κατασκευαστή. Αυτό το αποκεντρωμένο μοντέλο διαχείρισης οδηγεί σε πολλά προβλήματα στον σχεδιασμό, την εγκατάσταση και τη λειτουργική διαχείριση των σημερινών μετρητών ροής, επηρεάζοντας σοβαρά την ακεραιότητα, την ακρίβεια και την αποτελεσματικότητα των μετρήσεων, και δεν καλύπτει πλήρως τις ανάγκες μέτρησης των πλοίων.
1.1 Μη πλήρη δεδομένα από τη μέτρηση εξοπλισμού
Μία από τις κύριες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν τα υπάρχοντα συστήματα μέτρησης ροής καυσίμου στα πλοία είναι ότι οι μετρητές ροής εγκαθίστανται συνήθως για την κύρια και βοηθητική μηχανή, αλλά οι λέβητες, λόγω της χαμηλής συχνότητας χρήσης τους και της σχετικά χαμηλής κατανάλωσης καυσίμου, σπάνια εξοπλίζονται με μετρητές ροής, με αποτέλεσμα ατελή δεδομένα μέτρησης. Ο εξοπλισμός που καταναλώνει ενέργεια σε ένα πλοίο περιλαμβάνει την κύρια μηχανή, τις βοηθητικές μηχανές, τους λέβητες και τους εναερίωσης. Κατά τις φάσεις σχεδιασμού και κατασκευής, οι σχεδιαστές, οι κατασκευαστές και οι ναυτιλιακοί ιδιοκτήτες συχνά δίνουν προτεραιότητα στην αποτελεσματικότητα κόστους και εγκαθιστούν ξεχωριστούς μετρητές ροής για την κύρια και τις βοηθητικές μηχανές, αγνοώντας τις ανάγκες μέτρησης των λεβήτων.
2. Προβλήματα Μέτρησης Καυσίμου
2.1 Επίδραση των Φίλτρων Αντίστροφης Ροής
Στο σχεδιασμό της μονάδας παροχής καυσίμου της κύριας μηχανής ενός συγκεκριμένου πλοίου, το φίλτρο αντίστροφης πλύσης τοποθετήθηκε μετά το μετρητή ροής. Αυτός ο σχεδιασμός μπορεί να οδηγήσει σε σφάλματα μέτρησης: επειδή ο μετρητής ροής βρίσκεται πριν από το φίλτρο, όταν ενεργοποιείται το φίλτρο αντίστροφης πλύσης, το καύσιμο πλύσης πρέπει πρώτα να διέλθει από το μετρητή ροής πριν μπει στο φίλτρο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ο μετρητής ροής να μετρά το μη καύσιμο καύσιμο πλύσης ως καταναλωθέν. Για παράδειγμα, στατιστικά στοιχεία για τον όγκο πλύσης του φίλτρου αντίστροφης πλύσης της μονάδας παροχής καυσίμου της κύριας μηχανής ενός μπαλκερ 180.000 τόνων δείχνουν ότι περίπου 0,34 τόνοι καυσίμου δεν καίγονται καθημερινά, αποτελώντας το 0,86% της μετρούμενης κατανάλωσης καυσίμου.
2.2 Αμετρήτες γραμμές επιστροφής λαδιού
Οι μεγάλοι κύριοι και βοηθητικοί κινητήρες, οι λέβητες και άλλος εξοπλισμός που καταναλώνει ενέργεια σε πλοία χρησιμοποιούν συχνά βαρύ πετρέλαιο (επίσης γνωστό ως ενδιάμεσο πετρέλαιο καυσίμου, το οποίο αποτελεί κυρίως μείγμα αποβλήτων διύλισης και ντίζελ). Στο σύστημα κυκλοφορίας καυσίμου, η σωλήνωση επιστροφής δεν διαθέτει ξεχωριστό μετρητή ροής, και το καύσιμο που επιστρέφει πρέπει να διέρχεται από μια τρίοδη βάνα· το ένα μέρος επιστρέφει στον κάδο συλλογής για ανακύκλωση, ενώ το άλλο μέρος διοχετεύεται στον εξοπλισμό. Εάν η τρίοδη βάνα δεν είναι καλά κλειστή ή ανοίξει κατά λάθος, το καύσιμο που έχει ήδη μετρηθεί από τον μετρητή ροής τροφοδοσίας θα επιστρέψει χωρίς να εισέλθει στον εξοπλισμό για καύση, προκαλώντας σφάλματα μέτρησης και επηρεάζοντας τη συνολική ακρίβεια της μέτρησης.
3. Επιλογές τοποθέτησης μετρητή ροής
3.1 Τοποθέτηση στην έξοδο της ημερήσιας δεξαμενής καυσίμου
Η τοποθέτηση ενός μετρητή ροής στην έξοδο της ημερήσιας δεξαμενής καυσίμου μετρά απευθείας τη συνολική κατανάλωση καυσίμου για όλο το πλοίο. Αυτή η λύση είναι απλή και οικονομική. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι συνθήκες λειτουργίας του μετρητή ροής (όπως η συμβατότητα με τη θερμοκρασία και το ιξώδες του μέσου) και η διαφορά πίεσης πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις του συστήματος (για παράδειγμα, πρέπει να τηρείται η λογική περιορισμού πίεσης, ώστε η πίεση στην έξοδο να αντισταθμίζει την πτώση πίεσης του οργάνου και να αποτρέπεται ο εξαερισμός του μέσου) για να εξασφαλιστεί ακριβής μέτρηση.
3.2 Τοποθέτηση στη Μονάδα Παροχής Καυσίμου
Η βασική λειτουργία της μονάδας παροχής καυσίμου είναι να παρέχει σταθερή παροχή καυσίμου στις κύριες και βοηθητικές μηχανές· η μέτρηση αποτελεί επιπρόσθετη απαίτηση. Σε αυτόν τον τύπο συστήματος, το ροόμετρο πρέπει να εγκατασταθεί μετά την αντλία αύξησης πίεσης και πριν την αντλία κυκλοφορίας. Η αντλία αύξησης διασφαλίζει σταθερή πίεση υγρού, ενώ η αντλία κυκλοφορίας αποτρέπει τη στάση του καυσίμου. Αυτή η τοποθέτηση ελαχιστοποιεί την επίδραση των διακυμάνσεων πίεσης στη μέτρηση. Η επιλογή διάταξης πρέπει να καθορίζεται βάσει των πραγματικών αναγκών. Εάν οι κύριες και βοηθητικές μηχανές μοιράζονται μονάδα παροχής καυσίμου, πρέπει να ληφθεί υπόψη η ισορροπία κατανομής της ροής. Ξεχωριστές μονάδες παροχής καυσίμου μπορούν να βελτιώσουν περαιτέρω την ακρίβεια μέτρησης των επιμέρους συσκευών.
3.3 Εγκατάσταση σε εξοπλισμό Αγωγοί Εισόδου και Εξόδου
Η εγκατάσταση μετρητών ροής απευθείας στους αγωγούς εισόδου και εξόδου καυσίμου σε εξοπλισμό που καταναλώνει ενέργεια, όπως οι κύριοι και βοηθητικοί κινητήρες και οι λέβητες, επιτρέπει τη διαφορά μεταξύ «ροής εισόδου - ροής εξόδου» να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της πραγματικής κατανάλωσης καυσίμου του εξοπλισμού (εξαλείφοντας την παρέμβαση από μη καεί καύσιμο, όπως το καύσιμο επιστροφής και η αντιστροφή φίλτρων), βελτιώνοντας σημαντικά την ακρίβεια μέτρησης. Ωστόσο, αυτή η λύση απαιτεί δύο ξεχωριστούς μετρητές ροής για κάθε συσκευή, κάτι το οποίο είναι πιο ακριβό. Σε σύγκριση με άλλες επιλογές διάταξης, αυτή η λύση μειώνει τις αβεβαιότητες στους ενδιάμεσους αγωγούς (όπως η επίδραση φίλτρων και βαλβίδων), διασφαλίζοντας υψηλή ακρίβεια μέτρησης.
4. Προτάσεις για την Επιλογή και Εγκατάσταση Μετρητών Ροής JUJEA
4.1 Παράγοντες Επιλογής
Κατά την επιλογή μετρητή ροής, λάβετε υπόψη τις ακόλουθες παραμέτρους βάσει του συγκεκριμένου σχεδίου διάταξης:
① Τύπος καυσίμου και ιξώδες·
② Ονομαστικό εύρος ροής (πρέπει να αντιστοιχεί στη μέγιστη/ελάχιστη κατανάλωση καυσίμου του εξοπλισμού)
③ Επίπεδο λειτουργικής πίεσης (πρέπει να συσχετίζεται με την πτώση πίεσης του οργάνου για να διασφαλιστεί ότι η πίεση του συστήματος πληροί τις απαιτήσεις μέτρησης)·
④ Εύρος θερμοκρασίας του μέσου (πρέπει να αντιστοιχεί στην πίεση ανάφλεξης του μέσου για να αποφευχθεί η διαστρέβλωση της μέτρησης λόγω εξάτμισης ανάφλεξης). Επιπλέον, ο μετρητής πρέπει να επιλέγεται βάσει των πραγματικών αναγκών. Οι λειτουργίες του πρέπει να περιλαμβάνουν στατιστικά στοιχεία κατανάλωσης ενέργειας, αποθήκευση δεδομένων και τυποποιημένες μορφές εξόδου (όπως RS485 και σήματα 4-20mA) για να εξυπηρετείται το σύστημα διαχείρισης ενεργειακής απόδοσης του πλοίου.
4.2 Βασικά σημεία και προφυλάξεις εγκατάστασης
Η εγκατάσταση του μετρητή ροής πρέπει να συμμορφώνεται με τις σχετικές προδιαγραφές (όπως τις "Οδηγίες για τον Υπολογισμό του Δείκτη Λειτουργικής Ενεργειακής Απόδοσης (EEOI) για Πλοία" του Διεθνούς Ναυτιλιακού Οργανισμού και το εγχειρίδιο εγκατάστασης του κατασκευαστή του εξοπλισμού), προκειμένου να αποφεύγεται η λανθασμένη επιλογή τοποθεσίας και η σύνδεση. Κατά την εγκατάσταση πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες απαιτήσεις:
① Η βάση πρέπει να είναι μια σκληρή δομή και να είναι στιβαρά στερεωμένη για να αποφευχθεί η επίδραση των ταλαντώσεων στα μετρητικά εξαρτήματα·
② Η γωνία εγκατάστασης πρέπει να καθορίζεται ανάλογα με τον τύπο του μετρητή ροής (π.χ. οι μετρητές ροής με τύρβινα πρέπει να εγκαθίστανται οριζόντια για να αποφεύγεται η συγκράτηση φυσαλίδων)·
③ Πρέπει να προβλεφθούν επαρκείς ευθείες τομές σωλήνων πριν και μετά το μετρητή ροής (συνήθως το μήκος της εμπρόσθιας ευθείας τομής σωλήνα είναι ≥10 φορές η διάμετρος του σωλήνα, και το μήκος της οπίσθιας ευθείας τομής είναι ≥5 φορές η διάμετρος του σωλήνα) για να μειωθεί η διαταραχή του πεδίου ροής·
④ Τα στεγανωτικά πρέπει να είναι συμβατά με τον τύπο καυσίμου για να αποφεύγεται η διαρροή.
5.Jujea Οδηγός Προτύπων Συντήρησης και Φροντίδας του Κατασκευαστή
5.1 Διεθνείς Κανονιστικές Απαιτήσεις
Σύμφωνα με τις διεθνείς ρυθμιστικές απαιτήσεις, η βαθμονόμηση και η συντήρηση των μετρητών παροχής πρέπει να συμμορφώνονται με τις ειδικές διατάξεις των «Οδηγιών του 2016 για την Ανάπτυξη Σχεδίων Διαχείρισης της Ενεργειακής Απόδοσης Πλοίων» (Απόφαση MEPC.282(70)): ① Ο κύκλος βαθμονόμησης δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 24 μήνες· ② Τα αρχεία συντήρησης πρέπει να συμπεριλαμβάνονται στο αρχείο διαχείρισης της ενεργειακής απόδοσης του πλοίου, ώστε να εξασφαλίζεται η ιχνηλασιμότητα των δεδομένων· ③ Το σφάλμα μέτρησης πρέπει να ελέγχεται εντός ±1% για να εξασφαλίζεται η ακρίβεια και η αξιοπιστία των δεδομένων.
5.2 Συντήρηση
Η συντήρηση του μετρητή παροχής πρέπει να ακολουθεί αυστηρά τις οδηγίες του κατασκευαστή. Η τακτική συντήρηση περιλαμβάνει:
① Συντήρηση της κύριας μονάδας (καθαρισμός του αισθητήρα, έλεγχος της στεγανότητας, και σφίξιμο των συνδετικών μπουλονιών)
② Βαθμονόμηση ακρίβειας μέτρησης (χρησιμοποιώντας βαθμονόμηση σε σύγκριση με πρότυπο μετρητή ροής). Μπορεί να εκτελεστεί τακτική βαθμονόμηση βάσει του φορτίου του εξοπλισμού για προκαταρκτική αξιολόγηση: σύγκριση της θεωρητικής κατανάλωσης καυσίμου του εξοπλισμού (υπολογισμένη με βάση την ισχύ και τη θερμογόνο δύναμη του καυσίμου) με την ένδειξη του μετρητή ροής. Εάν η απόκλιση υπερβαίνει το ±2%, απαιτείται άμεση συντήρηση. Κατά τις ετήσιες επιθεωρήσεις ή τη στεγανοποίηση, πρέπει να εκτελεστεί επαγγελματική βαθμονόμηση από επίγειο φορέα δοκιμών με πιστοποίηση μετρολογίας ναυτιλίας (όπως την κινεζική CNAS ή την πιστοποίηση CE της Ευρωπαϊκής Ένωσης), ώστε να διασφαλιστεί η ακριβής λειτουργία μέτρησης του μετρητή ροής.
