Места применения расходомеров для морских судов

В процессе эксплуатации морских судов расходомеры являются ключевыми контрольными устройствами, обеспечивающими стабильную работу систем, соответствие нормам выбросов и контроль затрат. Их применение охватывает такие основные системы, как энергоснабжение, движение, балласт и пожарная защита. Различные условия эксплуатации этих систем предъявляют конкретные требования к выбору типов расходомеров и мест их установки. В данной статье систематически рассматриваются места применения расходомеров в различных основных областях судна с пояснением их значения в контексте отраслевых стандартов и реальных условий эксплуатации, что может служить ориентиром при эксплуатации и техническом обслуживании судов, а также при выборе оборудования.

1. Система основного электропитания: Основная зона для контроля потока в цепи главного блока.

Являясь «сердцем энергосистемы» судна, главный двигатель зависит от точного контроля потока топлива, смазки и управления температурой, чтобы предотвратить неисправности, такие как потеря мощности и износ компонентов, вызванные нарушением подачи рабочей среды. Ниже приведены основные места применения расходомеров в цепях, связанных с главным двигателем:

1.1 Топливная цепь главного двигателя : Ключевые точки установки включают основной трубопровод от выхода топливного бака до главного топливного насоса двигателя, вход и выход топливного фильтра, а также вход топливного насоса. Здесь должен быть выбран расходомер топлива, соответствующий "Техническим требованиям к системе дозаправки морского топлива с массовым расходомером Кориолиса". Его основная функция — отслеживание расхода топлива в реальном времени, обеспечение равномерной подачи топлива в каждый цилиндр, а также предоставление точных данных для статистики расхода топлива и расчетов эффективности мощности. Такой контроль эффективно предотвращает снижение мощности главного двигателя из-за недостаточной подачи топлива или потери топлива и повышенные выбросы вследствие избыточной подачи.

1.2 Система циркуляции смазочного масла главного двигателя : Сюда входят выпускной патрубок масляного насоса, входные и выходные патрубки охладителя смазочного масла, входные и выходные патрубки фильтра смазочного масла, а также ответвления трубопроводов в каждой точке смазки главного двигателя. Расходомер смазочного масла используется для контроля расхода циркулирующего смазочного масла, обеспечивая достаточную смазку ключевых движущихся компонентов главного двигателя, таких как коленчатый вал, шатуны и гильзы цилиндров, предотвращая повреждение от сухого трения из-за недостаточного расхода смазочного масла. Кроме того, изменения расхода могут помочь выявить проблемы, такие как засорение масляных линий или отказ масляного насоса.

1.3 Система охлаждения главного двигателя водой разделено на контур охлаждения пресной водой и контур охлаждения морской водой. В контуре охлаждения пресной водой электромагнитные расходомеры установлены на выходе насоса пресной воды, на входе и выходе контура охлаждения рубашки цилиндров главного двигателя, а также на входе и выходе контура охлаждения промежуточного охладителя. В контуре охлаждения морской водой они установлены на выходе насоса морской воды, на входе и выходе со стороны морской воды охладителя пресной воды и на входе и выходе со стороны морской воды охладителя смазочного масла. Их функция заключается в контроле скорости и расхода охлаждающей воды, обеспечении поддержания температуры каждого компонента главного двигателя в разумных пределах, предотвращении перегрева главного двигателя из-за недостаточного расхода охлаждения, а также своевременном выявлении неисправностей, таких как утечки в охлаждающих трубопроводах и засоры теплообменников.

2. Система движения: контроль смазки и охлаждения для обеспечения тяги.

Система движения напрямую определяет скорость и тягу судна, а смазка и охлаждение её основных компонентов (вал гребного винта, система водомётного движения) напрямую влияют на эксплуатационную устойчивость. Применение расходомеров в этой системе сосредоточено на контроле потока смазочных и охлаждающих сред, конкретно на следующих участках:

2.1 Контур смазки и охлаждения гребного вала : В системе смазки кормовой трубки гребного вала устанавливается масляный расходомер для контроля циркуляционного потока смазочного масла, что обеспечивает достаточную смазку между хвостовиком вала и подшипником и предотвращает износ или заклинивание вала; если используется водяное охлаждение кормовой трубки, расходомеры также должны быть установлены на входе и выходе охлаждающей воды для обеспечения эффективного охлаждения.

2.2 Контур системы водомётного движения: Для судов с водомётным движителем расходомеры устанавливаются на входе насоса водоструйной движительной системы, на выходе сопла или в контуре охлаждающей воды для контроля скорости потока на входе, скорости струи и скорости охлаждающей воды, обеспечивая стабильную тягу движительной системы и предотвращая кавитацию насоса или перегрев компонентов из-за аномального потока.

3. Вспомогательная силовая система: обеспечение стабильной работы вспомогательного агрегата (генератора).

Вспомогательный двигатель (дизель-генератор) является основным источником электропитания судна, и его эксплуатационная стабильность напрямую влияет на нормальную работу всего судового электрооборудования. Аналогично главному двигателю, контроль потоков во вспомогательном двигателе сосредоточен на подаче топлива, циркуляции смазочного масла и системах охлаждения. Основные точки контроля и их функции следующие:

3.1 Топливная магистраль вспомогательного двигателя : Трубопровод от топливного бака до топливного насоса вспомогательного двигателя, а также вход и выход топливного фильтра оснащены расходомерами топлива для контроля расхода и подачи топлива во вспомогательный двигатель, обеспечения стабильной выработки мощности вспомогательным двигателем и предоставления данных для статистики общего энергопотребления судна.

3.2 Система циркуляции смазочного масла вспомогательного двигателя : На выходе масляного насоса, а также на входе и выходе охладителя и фильтра смазочного масла установлены расходомеры смазочного масла для обеспечения достаточной смазки всех движущихся частей вспомогательного двигателя и прогнозирования возможных неисправностей системы смазки.

3.3 Система охлаждения вспомогательного двигателя : В контуре охлаждения пресной водой установлены расходомеры на выходе насоса пресной воды, на входе и выходе интеркулера и рубашки охлаждения цилиндров; в контуре охлаждения морской водой — на выходе морского насоса и со стороны морской воды на входе и выходе теплообменника для контроля потока охлаждения и предотвращения перегрева вспомогательного двигателя.

4. Система балластировки: управление потоком для соответствующего сброса и устойчивости при навигации

Системы балластировки обеспечивают безопасность судоходства путем регулирования осадки и плавучести судна, что играет важную роль, особенно в условиях отсутствия груза или при частичной загрузке. В соответствии с требованиями Конвенции Международной морской организации (ИМО) по управлению балластными водами, расходомеры в основном устанавливаются в следующих местах:

4.1 Трубопроводы на входе и выходе балластного насоса : Контролируют поток закачки и сброса балластной воды, точно регулируют объем закачиваемой или сбрасываемой воды в каждом балластном танке, предотвращают крен судна и недостаточную устойчивость из-за неправильной балластировки; кроме того, данные о расходе могут использоваться для оценки состояния работы балластного насоса, а также для выявления засорения или утечки в трубопроводе.

4.2 Трубопровод системы очистки балластных вод в соответствии с требованиями Конвенции Международной морской организации (ИМО) по управлению балластными водами, суда должны быть оснащены системой очистки балластных вод. Расходомеры должны быть установлены на входе, выходе и точке сброса данной системы для контроля потока воды в процессе очистки, обеспечения работы системы в соответствии с проектными параметрами, гарантии соответствия сбрасываемых балластных вод нормативным требованиям и предотвращения загрязнения морской среды.

5. Система пожаротушения: контроль и обеспечение подачи рабочей среды в чрезвычайных ситуациях.

Судовые системы пожаротушения делятся на несколько подсистем, включая водяное и пенное пожаротушение. В аварийных пожарных ситуациях достаточность подачи огнетушащего средства напрямую определяет эффективность тушения пожара. Основная роль расходомера в этой системе — контроль скорости потока среды, обеспечивая соответствие потребностей в пожаротушении для различных зон. Конкретные места применения включают:

5.1 Магистральная труба и ответвления на выходе из пожарного насоса : Установить расходомеры пожарной воды для контроля расхода пожарной воды и обеспечения потребностей в тушении пожара в различных зонах (например, машинное отделение, грузовой трюм, палуба и т.д.). В то же время по изменениям расхода можно определить, не перекрыт ли пожарный трубопровод, и работает ли правильно пожарный насос.

5.2 Трубопроводы системы пенного пожаротушения: установить расходомеры на выходе из резервуара для пенного концентрата и на входе и выходе пенной смесительной установки для контроля расхода пенного концентрата и соотношения смешивания пенной смеси, с целью обеспечения эффективности пенного пожаротушения и предотвращения неудач при тушении из-за недостаточного расхода пенного концентрата или неправильного соотношения смешивания.

6. Системы хозяйственно-питьевого водоснабжения: управление ресурсами и мониторинг выбросов в окружающую среду

Система хозяйственно-питьевого водоснабжения напрямую связана с условиями проживания членов экипажа и соответствием экологическим требованиям в морской среде. Турбинные расходомеры в основном используются для контроля расхода при производстве пресной воды, подаче питьевой воды и сбросе сточных вод, чтобы обеспечить рациональное использование ресурсов и соответствие нормам сброса. Конкретное расположение:

6.1 Трубопроводы на входе и выходе опреснительной установки: Турбинные расходомеры устанавливаются на входе морской воды и выходе пресной воды опреснительной установки судна для контроля объема обработанной морской воды и производства пресной воды, оценки эффективности работы опреснителя, а также обеспечения соответствия объема производимой пресной воды потребностям экипажа в питьевой воде.

6.2 Выход питьевого бака и трубопровод подачи воды : Установите расходомеры питьевой воды для контроля подачи и потребления питьевой воды, упрощения управления водными ресурсами, предотвращения потерь и своевременного обнаружения утечек в трубопроводах подачи воды.

6.3 Трубопровод бытовой системы очистки сточных вод : Электромагнитные расходомеры устанавливаются на выходе из резервуара для сбора бытовых сточных вод, на входе и выходе устройства очистки сточных вод, а также в точке сброса для контроля объёма обработанных и сбрасываемых сточных вод, что обеспечивает работу системы очистки в соответствии с нормативами и соответствие сбрасываемых сточных вод стандартам морской охраны окружающей среды.

7. Другие вспомогательные системы: мониторинг с адаптацией к движению с определёнными функциями

Помимо основных систем, вспомогательные системы, такие как судовая система кондиционирования, пароснабжения и подачи инертного газа, также должны быть оснащены расходомерами в зависимости от функциональных требований для обеспечения устойчивого выполнения конкретных функций. Конкретные области применения следующие:

7.1 Система кондиционирования и вентиляции: установить расходомеры на выходах насосов контура охлаждения кондиционера и контура холодной воды, а также на входе и выходе теплообменника для контроля расхода охлаждающей/холодной воды, обеспечения эффективности охлаждения/обогрева системы кондиционирования и предотвращения снижения эффективности теплообменника или повреждения оборудования из-за нестандартного расхода.

7.2 Паровая система (грузовые суда/круизные суда и т.д.): для судов, оснащённых паровыми котлами, расходомеры устанавливаются на трубопроводах подачи питательной воды в котёл и отвода пара для контроля подачи питательной воды и выработки пара, обеспечения стабильного уровня воды в котле и достаточной подачи пара, а также предоставления данных для расчёта КПД котла.

7.3 Система инертных газов (для танкеров) : Система инертного газа танкера используется для заполнения танков с нефтяным грузом инертным газом, чтобы предотвратить взрыв легковоспламеняющихся газов в танках. Расходомеры устанавливаются на выходе генератора инертного газа и в трубопроводе подачи инертного газа для контроля расхода подаваемого инертного газа и обеспечения того, чтобы концентрация инертного газа в танках соответствовала стандартам безопасности.

Резюме

расходомеры на морских судах ориентированы на «стабильность энергоснабжения, безопасность навигации, экологическую соответствие и эффективную эксплуатацию и обслуживание», охватывая критически важные трубопроводы по всей цепочке поставок — от основного силового оборудования до вспомогательных систем жизнеобеспечения. С учетом отраслевых стандартов и реальных условий эксплуатации выбор расходомеров для различных участков требует тщательного анализа характеристик среды (топливное масло, смазочное масло, морская вода и т.д.), давления и температуры, требований к точности и условий монтажа. Например, для измерения расхода топливного масла предпочтительны массовые расходомеры Кориолиса или турбинные расходомеры; электромагнитные расходомеры подходят для проводящих сред, содержащих примеси, или для морской воды; ультразвуковые расходомеры могут применяться на трубопроводах большого диаметра. Правильный выбор места установки и типа расходомера имеет решающее значение для обеспечения безопасной и эффективной работы судна на протяжении всего срока его службы.