Locații de aplicare ale debitmetrelor pentru nave marine

În funcționarea navelor maritime, debitmetrele sunt dispozitive cheie de monitorizare esențiale pentru asigurarea unei funcționări stabile a sistemelor, conformității emisiilor și controlului costurilor. Aplicațiile acestora acoperă sistemele principale precum cele de propulsie, alimentare, balast și protecție împotriva incendiilor. Diferitele condiții de funcționare ale acestor sisteme impun cerințe specifice privind selecția tipurilor de debitmetre și locațiile de instalare. Acest articol prezintă în mod sistematic locațiile de aplicare a debitmetrelor în diversele zone-cheie ale unei nave, explicând valoarea acestora în contextul standardelor din industrie și al condițiilor reale de operare, oferind un reper pentru exploatarea și întreținerea navelor, precum și pentru selecția echipamentelor.

1. Sistemul principal de putere: Zona cheie pentru monitorizarea debitului în circuitul unității principale.

Ca „inimă de putere“ a unei nave, motorul principal se bazează pe monitorizarea precisă a fluxului pentru alimentarea cu combustibil, protecția prin ungere și controlul temperaturii, pentru a preveni defecțiunile precum pierderea de putere și uzura componentelor cauzate de alimentarea anormală cu fluide. Mai jos sunt locațiile principale de aplicare a debitmetrelor în circuitele asociate ale motorului principal:

1.1 Circuitul de alimentare cu combustibil al motorului principal : Punctele cheie de instalare includ conducta principală de la ieșirea rezervorului de combustibil până la pompa principală de combustibil a motorului, intrarea și ieșirea filtrului de combustibil, precum și intrarea pompei de injecție a combustibilului. Trebuie selectat un debitmetru de combustibil care să corespundă "Cerințelor tehnice pentru sistemul de alimentare cu debitmetru de masă Coriolis pentru combustibil marin". Funcția sa principală este monitorizarea în timp real a debitului de alimentare cu combustibil, asigurând o distribuție uniformă a combustibilului către fiecare cilindru și oferind date precise pentru statistica consumului de combustibil și calculele eficienței energetice. Această monitorizare evită în mod eficient reducerea puterii motorului principal din cauza alimentării insuficiente cu combustibil, precum și risipa de combustibil și emisiile excesive cauzate de o alimentare excesivă.

1.2 Circuitul principal de ungere al motorului : Aceasta include ieșirea pompei de ulei de ungere, intrarea și ieșirea radiatorului de ulei de ungere, intrarea și ieșirea filtrului de ulei de ungere, precum și conductele ramificate la fiecare punct de ungere al motorului principal. Debitmetrul de ulei de ungere este utilizat pentru a monitoriza debitul uleiului de ungere în circuit, asigurând o ungere adecvată a componentelor mobile esențiale, cum ar fi arborele cotit, bielele și camicile cilindrilor motorului principal, prevenind astfel deteriorarea prin frecare uscată datorată unui debit insuficient de ulei de ungere. În plus, modificările debitului pot ajuta la identificarea unor probleme precum blocarea conductelor de ulei sau defectarea pompei de ulei.

1.3 Circuitul de apă de răcire al motorului principal : Împărțit în circuit de răcire cu apă dulce și circuit de răcire cu apă de mare. În circuitul de răcire cu apă dulce, debimetre electromagnetice sunt instalate la ieșirea pompei de apă dulce, la intrarea și ieșirea circuitului de răcire a cămășii cilindrului motorului principal, precum și la intrarea și ieșirea circuitului de răcire al intercooler-ului. În circuitul de răcire cu apă de mare, acestea sunt instalate la ieșirea pompei de apă de mare, la intrarea și ieșirea pe partea apei de mare a radiatorului de apă dulce, respectiv la intrarea și ieșirea pe partea apei de mare a radiatorului de ulei. Funcția lor este de a monitoriza viteza și debitul apei de răcire, de a asigura controlul temperaturii fiecărui component al motorului principal într-un interval rezonabil, de a evita supraîncălzirea motorului principal din cauza unui debit insuficient de răcire și de a detecta rapid defecțiuni precum scurgeri ale conductelor de răcire sau blocarea schimbătoarelor de căldură.

2. Sistem de propulsie: Monitorizarea ungerei și răcirii pentru a asigura producerea forței de tracțiune.

Sistemul de propulsie determină în mod direct viteza și tracțiunea unei nave, iar ungerea și răcirea componentelor sale esențiale (arborele elicei, sistemul de propulsie cu jet de apă) afectează în mod direct stabilitatea în funcționare. Aplicarea debitmetrelor în acest sistem se concentrează asupra controlului debitului agenților de ungere și răcire, în special în următoarele locații:

2.1 Circuitul de ungere și răcire al arborelui elicei : În sistemul de ungere al tubului posterior al arborelui elicei, este instalat un debitmetru de ulei pentru a monitoriza debitul de circulație al uleiului de ungere, asigurând o ungere suficientă între arborele posterior și lagăr, și prevenind uzura sau blocarea arborelui; dacă este utilizat un tub posterior răcit cu apă, trebuie instalate debitmetre și la intrarea și ieșirea apei de răcire pentru a asigura eficiența răcirii.

2.2 Circuitul sistemului de propulsie cu jet de apă: Pentru navele echipate cu propulsie cu jet de apă, debitmetrele sunt instalate la intrarea pompei de propulsie cu jet, la ieșirea duzei sau în circuitul de apă de răcire pentru a monitoriza debitul de intrare, debitul jetului și viteza apei de răcire, asigurând o producție stabilă a forței de propulsie și prevenind cavitatia pompei de propulsie sau suprîncălzirea componentelor datorită unui flux anormal.

3. Sistemul de alimentare auxiliară: Asigurarea funcționării stabile a unității auxiliare (generator).

Motorul auxiliar (generator diesel) este nucleul sistemului de alimentare electrică al navei, iar stabilitatea sa în funcționare afectează direct funcționarea normală a tuturor echipamentelor electrice de pe navă. Asemănător motorului principal, monitorizarea fluxului pentru motorul auxiliar se concentrează asupra alimentării cu combustibil, circulației uleiului de ungere și circuitelor de răcire. Locațiile și funcțiile principale sunt următoarele:

3.1 Circuitul de alimentare cu combustibil al motorului auxiliar : Conducta de la rezervorul de combustibil la pompa de combustibil a motorului auxiliar, precum și intrarea și ieșirea filtrului de combustibil sunt echipate cu debitmetre de combustibil pentru a monitoriza consumul și debitul de alimentare al motorului auxiliar, pentru a asigura o putere stabilă a acestuia și pentru a oferi date privind statistica totală a consumului de energie a navei.

3.2 Circuitul de ulei de ungere al motorului auxiliar : La ieșirea pompei de ulei de ungere, precum și la intrarea și ieșirea radiatorului de ulei și a filtrului, sunt montate debitmetre de ulei de ungere pentru a asigura o ungere suficientă a tuturor pieselor mobile ale motorului auxiliar și pentru a prevedea eventualele defecțiuni ale sistemului de ungere.

3.3 Circuitul de răcire al motorului auxiliar : În circuitul de răcire cu apă dulce, la ieșirea pompei de apă dulce, intercooler, intrarea și ieșirea apei de răcire a cămășii cilindrului, în circuitul de răcire cu apă de mare, la ieșirea pompei de apă de mare și la intrarea și ieșirea pe partea de apă de mare a schimbătorului de căldură, sunt instalate debitmetre pentru monitorizarea debitului de răcire și pentru prevenirea suprataxării motorului auxiliar.

4. Sistem de apă de balast: Controlul debitului pentru evacuarea conformă și stabilitatea în timpul navigației

Sistemele de apă de balast asigură siguranța navigației prin reglarea pescajului și flotabilității navei, având un rol esențial, în special în condițiile fără sarcină și sarcină parțială. În conformitate cu cerințele de conformitate ale Convenției privind gestionarea apei de balast a Organizației Maritime Internaționale (IMO), debimetrele sunt instalate în principal în următoarele locații:

4.1 Conductele de intrare și ieșire ale pompei de balast : Monitorizează debitul de injectare și evacuare al apei de balast, controlează precis cantitatea de apă injectată sau evacuată din fiecare rezervor de balast, evită înclinarea navei și instabilitatea datorită unei reglări incorecte a apei de balast, iar în același timp datele privind debitul pot fi utilizate pentru a evalua starea de funcționare a pompei de balast și pentru a detecta eventuale blocaje sau scurgeri în conductă.

4.2 Conducte ale sistemului de tratare a apei de balast : În conformitate cu cerințele Convenției Organizației Maritime Internaționale (IMO) privind gestionarea apei de balast, navele trebuie echipate cu un sistem de tratare a apei de balast. Debitmetrele trebuie instalate la intrare, ieșire și evacuare a sistemului de tratare pentru a monitoriza debitul apei în timpul procesului de tratare, a asigura funcționarea sistemului conform parametrilor de proiectare, a garanta faptul că evacuarea apei de balast respectă standardele și a evita poluarea mediului marin.

5. Sistem de protecție împotriva incendiilor: Monitorizarea și asigurarea alimentării cu medii în situații de urgență.

Sistemele de supresie a incendiilor de pe nave sunt împărțite în mai multe subsisteme, inclusiv supresia cu apă și supresia cu spumă. În situații de urgență legate de incendii, suficiența alimentării cu agent de stingere determină direct eficacitatea stingerii incendiului. Rolul principal al debitmetrului în acest sistem este monitorizarea debitului mediului, asigurându-se că necesitățile de stingere ale diferitelor zone sunt satisfăcute. Locațiile specifice de aplicare includ:

5.1 Conducta principală de ieșire a pompei de incendiu și conductele de ramificație : Instalarea debitmetrelor pentru apa de incendiu pentru a monitoriza debitul de ieșire al apei de incendiu și pentru a asigura satisfacerea nevoilor de stingere din diverse zone (cum ar fi sala maini, magazia pentru mărfuri, punte etc.). În același timp, modificările debitului pot fi utilizate pentru a determina dacă conducta de incendiu este neobstrucționată și dacă pompa de incendiu funcționează corect.

5.2 Conducte ale sistemului de stingere cu spumă: Instalare debitmetre la ieșirea din rezervorul de lichid spumogen și la intrarea și ieșirea amestecătorului de spumă pentru a monitoriza debitul de alimentare cu lichid spumogen și raportul de amestecare al amestecului de spumă, asigurând eficacitatea stingherii incendiilor cu spumă și evitarea eșecului în stingere datorat unui debit insuficient de lichid spumogen sau unui raport de amestecare necorespunzător.

6. Sisteme de apă potabilă și menajeră: gestionarea resurselor și monitorizarea emisiilor de mediu

Sistemul de apă menajeră și potabilă este direct legat de condițiile de viață ale echipajului și de conformitatea cu mediul marin. Debitmetrele cu turbină sunt utilizate în principal pentru monitorizarea debitului în producția de apă dulce, alimentarea cu apă potabilă și evacuarea apelor uzate, pentru a realiza o gestionare rațională a resurselor și o evacuare conformă. Locația specifică:

6.1 Conductele de intrare și ieșire ale instalației de producție a apei: Debitmetrele cu turbină sunt instalate la intrarea de apă de mare și ieșirea de apă dulce a instalației de producție a apei potabile de pe navă (echipament de desalinizare a apei de mare) pentru a monitoriza volumul de apă de mare tratată și producția de apă dulce, pentru a evalua eficiența funcționării instalației și pentru a se asigura că producția de apă dulce satisface nevoile de apă pentru personal.

6.2 Ieșirea rezervorului de stocare a apei potabile și conducta de alimentare : Instalarea debitmetrelor pentru apa potabilă pentru a monitoriza debitul de alimentare și consumul de apă potabilă, pentru a facilita gestionarea resurselor de apă, a evita risipa și a detecta în timp util scurgerile din conductele de alimentare cu apă.

6.3 Conducte ale sistemului de tratare a apelor uzate menajere : Debitmetrele electromagnetice sunt instalate la ieșirea din rezervorul de colectare a apelor uzate menajere, la intrarea și ieșirea dispozitivului de tratare a apelor uzate, precum și la punctul de evacuare, pentru a monitoriza debitul tratat și debitul de evacuare al apelor uzate, asigurând astfel funcționarea sistemului de tratare a apelor uzate conform specificațiilor și faptul că apele uzate evacuate respectă standardele de protecție a mediului marin.

7. Alte sisteme auxiliare: Monitorizare adaptată traficului cu funcții specifice

Pe lângă sistemele principale, sistemele auxiliare, cum ar fi instalațiile de climatizare, abur și gaze inerte ale navei, trebuie echipate și ele cu debimetre, în funcție de cerințele funcionale, pentru a asigura implementarea stabilă a unor funcții specifice. Aplicațiile specifice sunt următoarele:

7.1 Sistemul de climatizare și ventilare: Instalați debitmetre la ieșirile pompei din circuitul de apă de răcire al instalației de climatizare și în circuitul de apă rece, precum și la intrarea și ieșirea schimbătorului de căldură pentru monitorizarea debitului de apă de răcire/apă rece și a ratei de curgere, asigurarea efectului de răcire/încălzire al sistemului de climatizare și evitarea scăderii eficienței schimbătorului de căldură sau a deteriorării echipamentelor cauzate de un debit anormal.

7.2 Sistem abur (Nave cargo/Vapoare croazieră etc.) : Pentru navele echipate cu cazane cu abur, debitmetrele sunt instalate în conductele de alimentare cu apă ale cazanului și în conductele de evacuare a aburului pentru a monitoriza alimentarea cu apă și evacuarea aburului din cazan, pentru a asigura un nivel stabil al apei în cazan și o alimentare suficientă cu abur, precum și pentru a furniza date pentru calculul eficienței cazanului.

7.3 Sistem de gaze inerte (pentru petroliere) : Sistemul de gaze inerte al unei cisterne este utilizat pentru a umple rezervoarele de marfă cu gaz inert, pentru a preveni explozia gazelor inflamabile din rezervoare. Debitmetrele sunt instalate la ieșirea generatorului de gaze inerte și pe conducta de alimentare cu gaze inerte pentru a monitoriza debitul de alimentare cu gaze inerte și pentru a asigura faptul că concentrația de gaze inerte în rezervoare respectă standardele de siguranță.

Rezumați

debitmetrele pentru nave se concentrează pe «stabilitatea energetică, siguranța navigației, conformitatea cu reglementările de mediu și funcționarea eficientă precum și întreținerea», acoperind conductele critice de-a lungul întregii lanțuri de aprovizionare, de la echipamentele centrale de putere până la sistemele auxiliare de uz casnic. Combinând standardele industriale cu condițiile reale de funcționare, alegerea debitmetrelor pentru diferite locații necesită o analiză atentă a caracteristicilor mediului (combustibil, ulei de ungere, apă de mare etc.), condițiile de presiune și temperatură, cerințele de precizie și mediul de instalare. De exemplu, debitmetrele masice de tip Coriolis sau debitmetrele turbine sunt preferate pentru măsurarea combustibilului; debitmetrele electromagnetice sunt potrivite pentru medii conductive care conțin impurități sau apă de mare; iar debitmetrele ultrasonice pot fi utilizate pentru conducte de diametru mare. Alegerea corectă a locației de instalare și a tipului de debitmetru este esențială pentru asigurarea funcționării sigure și eficiente a navei pe toată durata ciclului său de viață.