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Fabricant de débitmètres de carburant marin
Time : 2025-10-09
l'importance des débitmètres de carburant pour navires
Les débitmètres de carburant pour navires, en tant qu'outils clés permettant de mesurer précisément la consommation de carburant par des équipements énergivores tels que les moteurs principaux, les moteurs auxiliaires et les chaudières, jouent un rôle essentiel dans les compagnies maritimes. Ils permettent non seulement de calculer avec précision la consommation énergétique des équipements, mais servent également de base fondamentale pour évaluer leur efficacité. Toutefois, malgré leur caractère indispensable dans l'exploitation des navires, l'absence de normes unifiées en matière de conception navale et d'installation des débitmètres a conduit à des problèmes fréquents de mesure.
Analyse des contraintes de pression du système fluide
Symbole du paramètre |
nom |
Le rôle fondamental des scénarios d'ingénierie |
Formule fondamentale |
P sortie ≥（3 X P dp ）+P vp |
Une contrainte fondamentale de sécurité/performance en pression dans le domaine de l'ingénierie (en particulier dans la conception des systèmes de transport de fluides et des équipements sous pression, comme les pompes, les vannes et les systèmes d'instrumentation), garantissant le fonctionnement stable du système et évitant les défaillances (telles que la cavitation ou la panne d'instrument). |
P sortie |
Pression de sortie
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Il s'agit de la "pression en sortie des nœuds clés" du système (comme la pression en sortie de la pompe, la pression en aval de la vanne et la pression à la sortie du réservoir), qui correspond à la "pression active" pouvant être contrôlée par le système. |
P dp |
Perte de pression dans l'instrument |
Elle désigne la perte de pression provoquée par la résistance interne à l'écoulement dans l'instrument lorsque le fluide traverse un "appareil de mesure" (tel qu'un manomètre, un débitmètre ou un transmetteur de pression) (similaire à la chute de pression dans un filtre de conduite d'eau), ce qui constitue la "perte de pression passive" du système. |
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P vp
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Pression de vaporisation du fluide |
Il s'agit de la "pression de vapeur saturée" du fluide — la pression critique à laquelle le fluide passe de l'état liquide à l'état gazeux à une température donnée (plus la température est élevée, plus la Pvp est grande). Si la pression locale du système descend en dessous de la Pvp, le fluide liquide peut se transformer brusquement en gaz, formant des bulles (risque de cavitation et de vibrations). |
Actuellement, l'Organisation maritime internationale, les autorités gouvernementales et d'autres organisations du secteur n'ont pas encore établi de réglementations obligatoires et harmonisées pour la conception, l'installation, l'inspection et la maintenance des débitmètres. Par conséquent, la conception et la fabrication des débitmètres reposent principalement sur des normes régionales de sécurité (telles que la directive européenne relative aux équipements sous pression (DEP) et la certification anti-déflagrante ATEX), tandis que leur installation et utilisation suivent souvent les normes propres au fabricant. Ce modèle de gestion décentralisé entraîne de nombreux problèmes dans la conception, l'installation et la gestion opérationnelle des débitmètres actuels, compromettant gravement l'intégrité, la précision et l'efficacité des mesures, et ne répondant pas pleinement aux besoins de comptage des navires.
1.1 Données incomplètes issues de la mesure des équipements
L'un des principaux défis auxquels sont confrontés les systèmes existants de mesure du débit de carburant à bord des navires est que les débitmètres sont généralement installés pour les moteurs principaux et auxiliaires, mais que les chaudières, en raison de leur faible fréquence d'utilisation et de leur consommation relativement faible, sont rarement équipées de débitmètres, ce qui entraîne des données de mesure incomplètes. Les équipements énergivores d'un navire comprennent le moteur principal, les moteurs auxiliaires, les chaudières et les incinérateurs. Lors des phases de conception et de construction, les concepteurs, les constructeurs et les armateurs privilégient souvent l'efficacité économique et installent des débitmètres séparés pour les moteurs principaux et auxiliaires, tout en négligeant les besoins de mesure des chaudières.
2. Problèmes de comptage du carburant
2.1 Impact des filtres anti-retour
Dans la conception de l'unité d'alimentation en carburant du moteur principal d'un certain navire, le filtre de rétro-lavage était placé en aval du débitmètre. Cette conception peut entraîner des erreurs de mesurage : puisque le débitmètre est situé en amont du filtre, lorsque le filtre de rétro-lavage est activé, le carburant de rinçage doit d'abord traverser le débitmètre avant d'entrer dans le filtre. Cela fait que le débitmètre comptabilise le carburant de rinçage non brûlé comme étant consommé. Par exemple, les statistiques relatives au volume de rinçage du filtre de rétro-lavage de l'unité d'alimentation en carburant du moteur principal d'un vraquier de 180 000 tonnes montrent qu'environ 0,34 tonne de carburant n'est pas brûlée chaque jour, ce qui représente 0,86 % de la consommation de carburant mesurée.
2.2 Conduites d'huile de retour non mesurées
Les grands moteurs principaux et auxiliaires, les chaudières et autres équipements consommateurs d'énergie à bord des navires utilisent souvent du fioul lourd (également appelé fioul intermédiaire, principalement un mélange de résidus de raffinerie et de gazole). Dans le système de circulation du combustible, la canalisation de retour n'est pas équipée d'un débitmètre séparé, et l'huile de retour doit passer par une vanne trois voies : une partie est renvoyée vers le bac de collecte pour recyclage, tandis que l'autre partie est acheminée vers l'équipement. Si la vanne trois voies n'est pas hermétiquement fermée ou s'ouvre accidentellement, le combustible déjà mesuré par le débitmètre d'alimentation peut s'écouler en retour sans entrer dans l'équipement pour combustion, ce qui provoque des erreurs de comptage et affecte la précision globale de la mesure.
3. Options d'emplacement du débitmètre
3.1 Emplacement à la sortie du réservoir journalier de carburant
Le placement d'un débitmètre à la sortie du réservoir journalier de carburant mesure directement la consommation totale de carburant pour l'ensemble du navire. Cette solution est simple et économique. Toutefois, il est important de noter que les conditions de fonctionnement du débitmètre (telles que la compatibilité avec la température et la viscosité du fluide) ainsi que la différence de pression doivent satisfaire aux exigences du système (par exemple, la logique des contraintes de pression doit être respectée afin de garantir que la pression en sortie compense la perte de charge de l'instrument et empêche la vaporisation du fluide) pour assurer un mesurage précis.
3.2 Emplacement dans l'unité d'alimentation en carburant
La fonction principale de l'unité d'alimentation en carburant est d'assurer un approvisionnement stable en carburant aux moteurs principal et auxiliaire ; la mesure du débit est une exigence supplémentaire. Dans ce type de système, le débitmètre doit être installé en aval de la pompe de suralimentation et en amont de la pompe de circulation. La pompe de suralimentation garantit une pression de fluide stable, tandis que la pompe de circulation empêche la stagnation du carburant. Ce positionnement minimise l'impact des fluctuations de pression sur la mesure. Le choix de l'agencement doit être déterminé en fonction des besoins réels. Si les moteurs principal et auxiliaire partagent une même unité d'alimentation en carburant, il convient de prendre en compte l'équilibre de la répartition du débit. Des unités d'alimentation séparées peuvent améliorer davantage la précision de mesure de chaque appareil.
3.3 Installation sur les conduites d'entrée et de sortie des équipements
L'installation de débitmètres directement sur les conduites d'entrée et de sortie du carburant des équipements consommateurs d'énergie, tels que les moteurs principaux et auxiliaires ainsi que les chaudières, permet d'utiliser la différence entre « débit en entrée - débit en sortie » pour calculer la consommation réelle de carburant de l'équipement (en éliminant les interférences dues au carburant non brûlé, comme le retour de carburant ou le rinçage des filtres), améliorant ainsi significativement la précision du mesurage. Toutefois, cette solution nécessite deux débitmètres distincts pour chaque appareil, ce qui est plus coûteux. Par rapport à d'autres options d'agencement, elle réduit les incertitudes liées aux raccordements intermédiaires (telles que l'influence des filtres et des vannes), garantissant une haute précision de mesure.
4. Recommandations pour le choix et l'installation des débitmètres JUJEA
4.1 Critères de sélection
Lors du choix d'un débitmètre, prendre en compte les paramètres suivants selon le plan d'agencement spécifique :
① Type de carburant et viscosité ;
② Plage de débit nominale (doit correspondre à la consommation maximale/minimale de carburant de l'équipement) ;
③ Niveau de pression de fonctionnement (doit être corrélé à la perte de charge de l'instrument pour garantir que la pression du système répond aux exigences de mesure) ;
④ Plage de température du fluide (doit correspondre à la pression de vapeur saturante du fluide afin d'éviter une distorsion de mesure due à une évaporation instantanée). En outre, le compteur doit être sélectionné selon les besoins réels. Ses fonctions doivent inclure la statistique des données de consommation d'énergie, le stockage des données et des formats de sortie standard (tels que les signaux RS485 et 4-20 mA) afin de s'intégrer au système de gestion de l'efficacité énergétique du navire.
4.2 Points clés et précautions concernant l'installation
L'installation du débitmètre doit respecter les normes en vigueur (telles que les « Lignes directrices pour le calcul de l'indice opérationnel d'efficacité énergétique (EEOI) des navires » de l'Organisation maritime internationale et le manuel d'installation du fabricant de l'équipement), afin d'éviter un choix inapproprié de l'emplacement ou des raccordements incorrects. Les exigences suivantes doivent être respectées lors de l'installation :
① La base doit être une structure rigide et solidement fixée afin d'éviter que les vibrations n'affectent les composants de mesure ;
② L'angle d'installation doit être déterminé selon le type de débitmètre (par exemple, les débitmètres à turbine doivent être installés horizontalement pour éviter la rétention de bulles) ;
③ Des tronçons droits suffisants doivent être prévus en amont et en aval du débitmètre (généralement, la longueur du tronçon droit en amont est ≥10 fois le diamètre de la conduite, et la longueur du tronçon droit en aval est ≥5 fois le diamètre de la conduite) afin de réduire les perturbations du champ d'écoulement ;
④ Les joints doivent être adaptés au type de carburant pour éviter les fuites.
5.Jujea Guide des normes du fabricant en matière d'entretien et de maintenance
5.1 Exigences réglementaires internationales
Conformément aux exigences réglementaires internationales, l'étalonnage et la maintenance des débitmètres doivent respecter les dispositions spécifiques des « Lignes directrices de 2016 pour l'élaboration de plans de gestion de l'efficacité énergétique des navires » (résolution MEPC.282(70)) : ① Le cycle d'étalonnage ne doit pas dépasser 24 mois ; ② Les registres de maintenance doivent être inclus dans le dossier de gestion de l'efficacité énergétique du navire afin d'assurer la traçabilité des données ; ③ L'erreur de mesure doit être contrôlée à ±1 % afin de garantir la précision et la fiabilité des données.
5.2 Maintenance
La maintenance des débitmètres doit strictement suivre les instructions du fabricant. La maintenance courante comprend :
① Maintenance de l'unité principale (nettoyage du capteur, vérification de l'intégrité du joint et serrage des boulons de connexion);
② Étalonnage de la précision de mesure (par étalonnage par rapport à un débitmètre étalon). Un étalonnage régulier peut être effectué en fonction de la charge de l'équipement afin d'obtenir une évaluation préliminaire : comparer la consommation de carburant théorique de l'équipement (calculée en fonction de la puissance et de la valeur calorifique du carburant) avec la lecture du débitmètre. Si l'écart dépasse ±2 %, une maintenance immédiate est requise. Lors des inspections annuelles ou des mises en cale sèche, un étalonnage professionnel doit être réalisé par un organisme d'essai terrestre disposant d'une certification en métrologie maritime (telle que la certification CNAS chinoise ou la certification CE de l'Union européenne) afin de garantir la fonction de mesure précise du débitmètre.
