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海洋用燃料流量計メーカー
Time : 2025-10-09
船舶用燃料流量計の重要性
船舶用燃料流量計は、主機関、補機、ボイラーなどのエネルギー消費装置による燃料消費量を正確に測定するための主要なツールとして、海運会社において極めて重要な役割を果たしています。これらは装置のエネルギー消費量を正確に算出するだけでなく、装置の効率を評価する上での核心的な基準ともなります。しかし、船舶運用において不可欠であるにもかかわらず、船舶設計および流量計の設置に関する統一された規格が存在しないため、計量上の問題が頻発しています。
流体システムの圧力制約の分析
パラメータ記号 |
名前 |
エンジニアリングシナリオにおける中心的役割 |
基本式 |
P out ≥（3 X P dp ）+P vp |
エンジニアリング（特にポンプ、バルブ、計装システムなどの流体輸送および圧力設備設計）における、コアとなる圧力安全性／性能制約であり、システムの安定した運転を確保し、キャビテーションや計器故障などの障害を回避するために必要です。 |
P out |
排気圧
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これは、ポンプの吐出圧力、バルブ後方の圧力、容器の出口圧力など、システム内の「主要ノードの出力圧力」を指し、システムによって制御可能な「能動圧力」です。 |
P dp |
計器における圧力損失 |
これは、流体が圧力計、流量計、圧力トランスミッタなどの「測定計器」を通過する際に、計器内部の流動抵抗によって生じる圧力損失を指します（水道管のフィルターにおける圧力降下に類似）。これはシステムの「受動的圧力損失」です。 |
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P vp
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媒体の閃騰圧力 |
これは媒体の「飽和蒸気圧」を指します。すなわち、特定の温度において媒体が液体から気体へ相変化する際の臨界圧力のことです（温度が高いほどPvpも大きくなります）。システム内の局所圧力がPvpを下回ると、液体媒体が突然気化して気泡が発生し、キャビテーションや振動を引き起こす可能性があります。 |
現在、国際海事機関や政府当局、その他の業界団体は、流量計の設計、設置、検査および保守に関する強制的かつ統一された規制をまだ確立していません。このため、流量計の設計および製造は主に地域ごとの安全基準（例えばEU圧力機器指令（PED）やATEX防爆認証など）に基づいて行われており、設置および使用に関しては多くの場合、メーカー独自の基準に従っています。このような分散型の管理体制は、現行の流量計における設計、設置および運用管理において多数の問題を引き起こしており、測定の完全性、正確性および有効性に深刻な影響を与え、船舶の計量ニーズを十分に満たせていない状況です。
1.1 設備による測定からの不完全なデータ
船舶に搭載されている既存の燃料流量計測システムが直面している主な課題の一つは、流量計が通常、主機関および補機関向けに設置されるものの、ボイラーは使用頻度が低く、比較的燃料消費量も少ないため、流量計がほとんど装備されていないことにより、計測データが不完全になる点である。船舶のエネルギー消費装置には、主機関、補機関、ボイラー、焼却炉が含まれる。設計および建造段階において、設計者、建造業者、船主はコスト効率を重視するあまり、主機関および補機関用に個別の流量計を設置する一方で、ボイラーの計測ニーズを軽視しがちである。
2. 燃料計測の問題
2.1 バックウォッシュフィルターの影響
ある船舶の主機関燃料供給装置の設計において、バックウォッシュフィルターが流量計の下流側に設置されていた。この設計は計量誤差を引き起こす可能性がある：流量計がフィルターの上流側にあるため、バックウォッシュフィルターが作動すると、洗浄用の燃料がまず流量計を通過してからフィルターに入る必要がある。これにより、流量計は燃焼されない洗浄用燃料を消費分としてカウントしてしまう。例えば、18万トン級ばら積み船の主機関燃料供給装置におけるバックウォッシュフィルターの洗浄量の統計によると、毎日約0.34トンの燃料が燃焼されず、これは計測された燃料消費量の0.86％に相当する。
2.2 計測されていないリターンオイル配管
船舶に搭載される大型の主機関および補機関、ボイラー、その他のエネルギー消費装置は、重油（中間燃料油とも呼ばれる。主に製油所の残渣とディーゼルの混合物）を使用している場合が多いです。燃料循環システムにおいて、還流パイプラインには個別の流量計が設置されておらず、還流油は三-wayバルブを通過しなければなりません。このうち一部はリサイクルのためにオイル収集ドラムへ戻され、残りは設備側へ供給されます。もし三-wayバルブが完全に閉じられていない、または誤って開かれている場合、燃料供給用流量計で既に計量された燃料が燃焼設備を経ずに逆流してしまうため、計量誤差が生じ、全体の計量精度に影響を与えます。
3. 流量計の設置方法の選択肢
3.1 燃料日用タンク出口への設置
燃料日用タンクの出口に流量計を設置することで、船舶全体の総燃料消費量を直接測定できます。この方法はシンプルで経済的です。ただし、流量計の運転条件（媒体の温度や粘度との適合性など）および圧力差がシステム要件を満たしている必要があります（たとえば、出口圧力が計器の圧力損失を補って媒体のフラッシングを防ぐように、圧力制約論理に従う必要がある）ことを留意することが重要であり、正確な計量を確保するためにはこれらの条件を満たすことが不可欠です。
3.2 燃料供給ユニット内の設置位置
燃料供給ユニットの主な機能は、主機関および補助機関に安定した燃料供給を行うことであり、流量計測は追加的な要件である。このようなシステムでは、流量計はブースターポンプの下流側かつ循環ポンプの上流側に設置すべきである。ブースターポンプは流体圧力を安定させ、循環ポンプは燃料の滞留を防ぐ。この配置により、計量への圧力変動の影響を最小限に抑えることができる。レイアウトの選択は実際のニーズに基づいて決定すべきである。主機関と補助機関が燃料供給ユニットを共用する場合、燃料の流量分配バランスを考慮する必要がある。個別の燃料供給ユニットを設けることで、それぞれの装置の計量精度をさらに向上させることができる。
3.3 機器の入口・出口配管への設置
主機関および補機関やボイラーなどのエネルギー消費機器の燃料供給管および排出管に流量計を直接設置することで、「流入流量 - 流出流量」の差分から機器の実際の燃料消費量を算出できます（リターン燃料やフィルター洗浄時の未燃焼燃料などによる干渉を排除）。これにより、計量精度が大幅に向上します。ただし、この方式では各装置に2台の流量計が必要となるため、コストが高くなります。他の配置方法と比較して、フィルターやバルブなどの中間配管部分に起因する不確かさを低減でき、高い計量精度を確保できます。
4. JUJEA 流量計の選定および設置に関する推奨事項
4.1 選定時の検討事項
流量計を選定する際には、具体的な配置計画に基づいて以下のパラメータを検討してください。
① 燃料の種類および粘度；
② 定格流量範囲（機器の最大・最小燃料消費量に適合している必要があります）；
③ 作動圧力レベル（計器の圧力損失と相関させ、システム圧力が計量要件を満たすことを確保する必要がある）。
④ 流体の温度範囲（流体の閃騰圧力と一致させる必要があり、閃騰蒸発による計量歪みを回避するため）。さらに、流量計は実際のニーズに基づいて選定すべきである。その機能には、エネルギー消費データの統計処理、データ保存、および標準出力形式（RS485や4-20mA信号など）が含まれ、船舶のエネルギー効率管理システムに対応できるようにする必要がある。
4.2 設置の主なポイントおよび注意事項
流量計の設置は、関連規格（国際海事機関（IMO）の「船舶エネルギー効率運航指数（EEOI）算出に関するガイドライン」や装置メーカーの設置マニュアルなど）に準拠しなければならず、不適切な設置場所や接続を避ける必要がある。設置時には以下の要件を満たさなければならない：
① 基台は剛性構造でなければならず、振動が計量部品に影響を与えないようにしっかりと固定する必要があります。
② 設置角度は流量計の種類に応じて決定しなければなりません（たとえば、タービン式流量計は気泡の滞留を避けるため、水平に設置する必要があります）。
③ 流量計の前後には十分な直管部を確保しなければなりません（通常、上流側の直管部の長さは管径の10倍以上、下流側は5倍以上）ことで、流速分布の乱れを低減します。
④ シールは燃料の種類に適合していなければならず、漏れを防止する必要があります。
5.Jujea 製造業者のメンテナンスおよび保守基準ガイド
5.1 国際規制要件
国際的な規制要件によると、流量計の校正および保守は、「2016年船舶エネルギー効率管理計画（SEEMP）策定のためのガイドライン」（MEPC.282(70)決議）の特定の規定に準拠しなければなりません：① 校正周期は24か月を超えてはならない；② 保守記録は船舶のエネルギー効率管理ファイルに記録され、データのトレーサビリティを確保しなければならない；③ 測定誤差は±1％以内に抑えることで、データの正確性と信頼性を確保しなければならない。
5.2 保守
流量計の保守は、製造元の取扱説明書に厳密に従って実施しなければなりません。日常的な保守には以下の作業が含まれます：
① 主装置の保守（センサーの清掃、シールの完全性点検、接続ボルトの締め直し）；
② 計量精度のキャリブレーション（標準流量計を用いた較正）。装置の負荷に基づいて定期的なキャリブレーションを実施し、予備的な評価を行うことができる：装置の理論的燃料消費量（出力および燃料発熱量に基づいて算出）と流量計の読み取り値を比較する。偏差が±2％を超える場合は、速やかにメンテナンスを実施する必要がある。年次点検またはドライドック時においては、中国CNASまたは欧州連合CE認証など海事計量認証を有する陸上試験機関により、流量計の正確な計測機能を確保するための専門的キャリブレーションを実施しなければならない。
