Användningsområden för flödesmätare i marina fartyg

Vid drift av marina fartyg är flödesmätare nyckelkomponenter för att säkerställa stabil systemdrift, efterlevnad av utsläppskrav och kostnadskontroll. Deras tillämpningar täcker kärnsystem såsom elproduktion, propulsion, stabilitetsballast och brandskydd. De olika driftförhållandena i dessa system ställer specifika krav på valet av flödesmätartyp och monteringsplats. Denna artikel ger en systematisk översikt över användningsområdena för flödesmätare inom de olika kärnområdena på ett fartyg, förklarar deras värde i samband med branschstandarder och faktiska driftförhållanden och ger därmed en referens för fartygsdrift, underhåll samt utrustningsval.

1. Kärnkraftssystem: Kärnområde för flödesövervakning i huvudaggregatkretsen.

Som ett fartygs "kraftcentrum" är huvudmotorn beroende av exakt flödesövervakning för bränsletillförsel, smörjmedelsskydd och temperaturreglering för att förhindra funktionsstörningar som effektförlust och delslitage orsakade av onormal mediaförsörjning. Följande är de centrala användningsplatserna för flödesmätare i huvudmotorns relaterade kretsar:

1.1 Huvudmotor bränsletillförselkrets : Viktiga installationspunkter inkluderar huvudledningen från bränsletankens utlopp till huvudmotorns bränslepump, bränslefilterets in- och utlopp, samt insprutningspumpens inlopp. Här måste en bränsleflödesmätare som uppfyller kraven i "Tekniska krav för Coriolis massflödesmätare i marina bränslesystem" väljas. Dess kärnfunktion är att övervaka bränsletillförselns flödeshastighet i realtid, säkerställa jämn bränslefördelning till varje cylinder samt tillhandahålla exakta data för statistik över bränsleförbrukning och beräkningar av effektivitet. Denna övervakning förhindrar effektivt minskad motoreffekt på grund av otillräcklig bränsletillförsel, eller slöseri med bränsle och ökade utsläpp orsakade av övermätig tillförsel.

1.2 Huvudmotor Oljekrets : Detta inkluderar smörjoljepumpens utlopp, kylning av smörjolja in- och utgång, smörjoljefilter in- och utgång, samt grenrör vid varje smörjpunkt på huvudmotorn. Smörjoljeflödesmätaren används för att övervaka flödeshastigheten för den cirkulerande smörjoljan, vilket säkerställer att viktiga rörliga komponenter som kamaxel, drivstänger och cylinderfodrar på huvudmotorn är tillräckligt smörjda, för att förhindra torr friktionsskador på komponenter till följd av otillräckligt smörjoljeflöde. Dessutom kan förändringar i flödeshastighet hjälpa till att förutsäga problem såsom blockering i smörjoljerör och oljepumpfel.

1.3 Huvudmotor kylvattenkrets indelat i en krets för färskvattenkylning och en krets för sjövattenkylning. I kretsen för färskvattenkylning är elektromagnetiska flödesmätare installerade vid utloppet från färskvattenpumpen, samt vid ingång och utgång till kylvattenkretsen för huvudmotorns cylinderklämma och kylvattenkretsen för mellanförvärmaren. I sjövattenkylkretsen är de installerade vid utloppet från sjövattenpumpen, samt vid in- och utlopp på sjövattensidan för färskvattenkylaren och vid in- och utlopp på sjövattensidan för smörjoljekylaren. Deras funktion är att övervaka hastigheten och flödet av kylningsvattnet, säkerställa att temperaturen i varje komponent i huvudmotorn hålls inom ett rimligt intervall, undvika överhettning av huvudmotorn på grund av otillräckligt kylflöde samt snabbt upptäcka fel såsom läckage i kylrör och blockeringar i värmeväxlare.

2. Driftsystem: Övervakning av smörjning och kylning för att säkerställa tryckkraftsavgivning.

Driftsystemet avgör direkt ett fartygs hastighet och dragkraft, och smörjning samt kylning av dess kärnkomponenter (propelleraxel, vattenjetsystem) påverkar direkt driftstabiliteten. Användningen av flödesmätare i detta system fokuserar på flödeskontroll av smörj- och kylningsmedier, särskilt på följande platser:

2.1 Smörj- och kylsystem för propelleraxel : I smörjsystemet för propelleraxelns akterspegel används en oljeflödesmätare för att övervaka cirkulationsflödet av smörjolja, vilket säkerställer tillräcklig smörjning mellan akteraxeln och lagret och förhindrar slitage eller kiling av axeln; om en vattenkyld akterspegel används måste flödesmätare också installeras vid kylvatteninlopp och -utlopp för att säkerställa kylingseffekten.

2.2 Vattenjetdriftssystem: För fartyg med vattenjetdrift flödesmätare installeras vid inloppet till vattenjetsdrivpumpen, munstyckets utlopp eller kylvattenkretsen för att övervaka inflödeshastigheten, jetströmningshastigheten och hastigheten på kylvatten, vilket säkerställer en stabil tryckkraft från propulsionssystemet och förhindrar kavitation i propulsionspumpen eller överhettning av komponenter på grund av onormal flöde.

3. Hjälpkraftsystem: Säkerställer den stabila driften av hjälpaggregatet (generator).

Hjälpmotorn (dieselgenerator) är kärnan i fartygets elsystem, och dess driftsstabilitet påverkar direkt normal drift av all elektrisk utrustning ombord. Liksom huvudmotorn fokuserar flödesövervakningen av hjälpmotorn på bränsletillförsel, smörjoljekrets och kylkretsar. Viktiga platser och funktioner är följande:

3.1 Hjälpmotorns bränsletillförselskrets : Rörledningen från bränsletanken till bränslepumpen för hjälpaggregatet, samt inlopp och utlopp till bränslefilter, är utrustade med flödesmätare för att övervaka bränsleförbrukning och tillförsel av bränsle till hjälpaggregatet, säkerställa stabil effektleverans från hjälpaggregatet och tillhandahålla data för fartygets totala energiförbrukningsstatistik.

3.2 Smörjoljekrets för hjälpaggregat : Flödesmätare är installerade vid utlopp från smörjoljepump, samt inlopp och utlopp till smörjoljekylare och filter, för att säkerställa tillräcklig smörjning av alla rörliga delar i hjälpaggregatet och kunna förutsäga fel i smörjoljesystemet.

3.3 Kylsystem för hjälpaggregat : I friskvattenkylkretsen är flödesmätare installerade vid utlopp från friskvattenpump, intercooler, kylvatteninlopp och -utlopp till cylinderfodret, i sjövattenkylkretsen vid utlopp från sjövattenpump samt på sjövattensidan in- och utlopp till värmeväxlaren, för att övervaka kylflödet och förhindra överhettning av hjälpaggregatet.

4. Bälgvattensystem: Flödeskontroll för överensstämmande avlopp och navigationsstabilitet

Bälgvattensystem säkerställer navigeringssäkerhet genom att reglera ett fartygs djupgående och flytförmåga, vilket är särskilt viktigt vid tom- och halvlastförhållanden. Enligt Internationella sjöfartsorganisationens (IMO) konvention om hantering av bälgvatten krävs flödesmätare främst vid följande platser:

4.1 Inlopps- och utloppsledningar till bälgpumpar : Övervaka påfyllning och tömning av bälgvatten, exakt kontroll av vattenmängd som fylls i eller töms från varje bälgtank, undvik att fartyget lutar eller får otillräcklig stabilitet p.g.a. felaktig justering av bälgvattnet. Samtidigt kan flödesdata användas för att bedöma bälgpumpens arbetsstatus samt om det finns blockering eller läckage i ledningen.

4.2 Rörledningar till bälgvattenbehandlingsanläggning enligt kraven i Internationella sjöfartsorganisationens (IMO) konvention om hantering av ballastvatten måste fartyg vara utrustade med ett ballastvatentreatmentssystem. Flödesmätare ska installeras vid inlopp, utlopp och avlopp till behandlingssystemet för att övervaka vattenflödet under behandlingsprocessen, säkerställa att behandlingssystemet fungerar enligt designparametrarna, garantera att utsläppet av ballastvatten uppfyller kraven och undvika förorening av marina miljöer.

5. Brandskyddssystem: Övervakning och säkerställande av mediumtillförsel vid nödsituationer.

Skeppsbrandsläckningssystem är uppdelade i flera delsystem, inklusive vattenbaserad brandsläckning och skumbaserad brandsläckning. I händelse av brandnödsituationer avgör tillgången på släckmedium direkt effekten av brandsläckningen. Flödesmätarens kärnroll i detta system är att övervaka mediets flödeshastighet, för att säkerställa att brandsläckningsbehoven i olika områden tillgodoses. Specifika användningsplatser inkluderar:

5.1 Huvudrör från brandsläckningspump och grenrör : Installera vattenflödesmätare för brandsläckning för att övervaka utflödet av brandsläckningsvatten och säkerställa att brandsläckningsbehoven i olika områden (till exempel maskinrum, lastutrymme, däck, etc.) tillgodoses. Samtidigt kan förändringar i flödeshastigheten användas för att avgöra om brandsläckningsledningen är fri och om brandsläckningspumpen fungerar korrekt.

5.2 Rörledning i skumbrandsläckningssystem: Installera flödesmätare vid utloppet av skumvätskans lagringsbehållare och vid in- och utlopp till skumblandaren för att övervaka tillförselhastigheten av skumvätska och blandningsförhållandet för skumblandningen, för att säkerställa effektivitet vid släckning med skum och undvika misslyckad brandbekämpning på grund av otillräckligt skumvätskeflöde eller felaktigt blandningsförhållande.

6. Dricksvatten- och sanitetsvattensystem: resurshanterning och övervakning av miljöutsläpp

Dricksvatten- och sanitetsvattensystemet är direkt kopplat till besättningens levnadsvillkor och efterlevnad av marina miljökrav. Turbinflödesmätare används främst för flödesövervakning vid framställning av färskvatten, dricksvattenförsörjning och avloppsvattenavgivning för att uppnå rationell resurshantering och följa gällande avgivningsregler. Specifik plats:

6.1 In- och utloppsledningar till vattenframställaren : Turbinströmningsmätare installeras vid sjövatteninloppet och färskvattenutloppet på båtens vattenanläggning (utrustning för avsaltning av sjövatten) för att övervaka mängden behandlat sjövatten och produktionen av färskvatten, bedöma vattenanläggningens arbetseffektivitet och säkerställa att färskvattenproduktionen uppfyller besättningens behov av rent vatten.

6.2 Utgång från tank för dricksvattenlagring och vattenförsörjningsledning : Installera strömningsmätare för dricksvatten för att övervaka tillförseln och förbrukningen av dricksvatten, underlätta hanteringen av vattenresurser, undvika slöseri och upptäcka läckage i vattenförsörjningsledningen i god tid.

6.3 Rörledning för hushållsspillvattenbehandlingssystem : Elektromagnetiska flödesmätare installeras vid utloppet från insamlingsmagasinet för hushållsspillvatten, vid in- och utlopp till spillvattenbehandlingsanläggningen samt vid utsläppsorten för att övervaka renat flöde och avloppsflöde, vilket säkerställer att avloppsbehandlingssystemet fungerar enligt specifikationerna och att det utsläppta avloppsvattnet uppfyller kraven för marint miljöskydd.

7. Andra hjälpsystem: Övervakning av trafikanpassning med särskilda funktioner

Förutom kärnsystemen måste hjälpsystem som fartygsklimatisering, ånga och inertgas också utrustas med flödesmätare enligt funktionskrav för att säkerställa stabil genomförande av särskilda funktioner. De specifika tillämpningarna är följande:

7.1 Klimat- och ventilationssystem: Installera flödesmätare vid pumputloppen i klimatellings kylovattenkrets och kyldvattenkrets, samt vid in- och utlopp till värmeväxlaren för att övervaka kylovatten- respektive kylvattenflöde och säkerställa kyl-/uppvärmningseffekten i klimatellsystemet, samt undvika minskad verkningsgrad eller utrustningsskador orsakade av onormalt flöde.

7.2 Ångsystem (lastfartyg/sjöresor, etc.): För fartyg med ångpannor installeras flödesmätare i pannans påfyllningsrör och ångutloppsledningar för att övervaka påfyllning av vatten och ångproduktion, säkerställa stabil vattennivå i pannan och tillräcklig ångförsörjning samt tillhandahålla data för beräkning av pannverkningsgrad.

7.3 Inertgassystem (för tankfartyg) : Inertgasystemet i en tankfartyg används för att fylla lastoljetankarna med inert gas för att förhindra explosion av lättantändliga gaser i tankarna. Flödesmätare installeras vid utloppet av inertgasgeneratorn och i inertgasledningen för att övervaka tillförseln av inert gas och säkerställa att koncentrationen av inert gas i tankarna uppfyller säkerhetskraven.

Sammanfatta

flödesmätare på fartyg fokuserar på "kraftstabilitet, navigeringssäkerhet, miljööverensstämmelse och effektiv drift och underhåll", vilket omfattar kritiska rörledningar genom hela leveranskedjan, från kärnkraftsanläggningar till kompletterande livsstödssystem. Genom att kombinera branschstandarder med faktiska driftförhållanden kräver valet av flödesmätare för olika platser noggrann övervägning av mediakarakteristika (bränsleolja, smörjolja, sjövatten etc.), tryck- och temperaturförhållanden, noggrannhetskrav samt installationsmiljö. Till exempel föredras Coriolis massflödesmätare eller turbinflödesmätare för mätning av bränsleolja; elektromagnetiska flödesmätare är lämpliga för ledande medium innehållande föroreningar eller sjövatten; och ultraljudsflödesmätare kan användas för stora diameter rörledningar. Lämplig placering och val av flödesmätare är avgörande för att säkerställa fartygets säkra och effektiva drift under hela dess livscykel.