EN
Nyheter
Tillverkare av mätare för marin bränsleflöde
Time : 2025-10-09
betydelsen av skrovsflödesmätare
Skrovsflödesmätare, som nyckelverktyg för att noggrant mäta bränsleförbrukningen hos energiförbrukande utrustning såsom huvudmotorer, hjälpdieselaggregat och pannor, spelar en viktig roll inom rederier. De beräknar inte bara utrustningens energiförbrukning exakt utan utgör även en central grund för att utvärdera utrustningens effektivitet. Trots deras oumbärlighet i fartygsdrift har bristen på enhetliga standarder för fartygsdesign och installation av flödesmätare lett till upprepade mätproblem.
Analys av tryckbegränsningar i fluidsystem
Parameter Symbol |
namn |
Den centrala rollen i ingenjörsscenarier |
Kernformel |
P out ≥（3 X P dp ）+P vp |
En central trycksäkerhets-/prestandabegränsning inom ingenjörsbranschen (särskilt vid konstruktion av flödessystem och tryckbärande utrustning, såsom pumpar, ventiler och instrumenteringssystem) för att säkerställa stabila systemdriftsförhållanden och undvika fel (såsom kavitation och instrumentfel). |
P out |
Utgångstryck
|
Den avser "utloppstrycket från nyckelpunkter" i systemet (såsom pumputsloppstryck, tryck efter ventil och tryck vid behållarens utlopp), vilket är det "aktiva trycket" som kan kontrolleras av systemet. |
P dp |
Tryckförlust i instrument |
Den avser tryckförlusten orsakad av intern strömningsmotstånd i instrumentet när fluiden strömmar genom "mätinstrumentet" (såsom manometer, flödesmätare, trycktransmitter) (liknande tryckfall i ett vattenfiltersystem), vilket är den "passiva tryckförlusten" i systemet. |
|
P vp
|
Mediums glödtryck |
Detta avser mediets "mättade ångtryck"—det kritiska trycket vid vilket mediet övergår från vätskeform till gasform vid en specifik temperatur (ju högre temperatur, desto större Pvp). Om det lokala systemtrycket sjunker under Pvp kan vätskemediet plötsligt förångas och bilda bubblor (vilket potentiellt kan orsaka kavitation och vibrationer). |
För närvarande har Internationella sjöfartsorganisationen, myndigheter och andra branschorganisationer ännu inte fastställt obligatoriska, enhetliga regler för flödesmätarens konstruktion, installation, besiktning och underhåll. Därför baseras konstruktion och tillverkning av flödesmätare främst på regionala säkerhetsstandarder (till exempel EU:s tryckutrustningsdirektiv (PED) och ATEX-certifiering för explosionsskydd), medan installation och användning ofta följer tillverkarens egna standarder. Denna decentraliserade hanteringsmodell leder till många problem inom nuvarande flödesmätarens konstruktion, installation och driftshantering, vilket allvarligt påverkar mätningens integritet, noggrannhet och effektivitet och inte fullt ut uppfyller skepps mätbehov.
1.1 Ofullständig data från utrustningsmätning
En av de största utmaningarna för befintliga bränsleflödesmätsystem på fartyg är att flödesmätare vanligtvis installeras för huvud- och hjälpmotorer, men p.g.a. deras låga användningsfrekvens och relativt låga bränsleförbrukning är kottlar sällan utrustade med flödesmätare, vilket resulterar i ofullständiga mätdata. Ett fartygs energiförbrukande utrustning inkluderar huvudmotor, hjälpmotorer, kottlar och förbränningsugnar. Under projektering och byggfaserna prioriterar konstruktörer, byggare och rederier ofta kostnadseffektivitet och installerar separata flödesmätare för huvud- och hjälpmotorer, samtidigt som behovet av mätning för kottlar ofta överlookas.
2. Bränslemätningsproblem
2.1 Inverkan av backspolningsfilter
Vid utformningen av en viss fartygs huvudmotor bränsleförsörjningsenhet placerades backspolningsfiltret nedströms flödesmätaren. Denna design kan leda till mätfel: eftersom flödesmätaren är placerad uppströms filtret måste spolbränslet, när backspolningsfiltret aktiveras, först passera genom flödesmätaren innan det kommer in i filtret. Detta gör att flödesmätaren räknar ospolt bränsle som förbrukat. Till exempel visar statistik över spolvolymen vid backspolning av bränsleförsörjningsenheten på huvudmotorn för ett 180 000-ton stort bulkfartyg att cirka 0,34 ton bränsle inte förbränns dagligen, vilket motsvarar 0,86 % av det uppmätta bränsleförbrukningen.
2.2 Omättade returledningar
Stora huvud- och hjälpdieslar, kokare och annan energikrävande utrustning ombord på fartyg använder ofta tungt bränsleolja (även känd som mellanbränsleolja, främst en blandning av raffineriåterstod och diesel). I bränslecirculationssystemet är returledningen inte utrustad med en separat flödesmätare, och returbränslet måste passera genom en trefacksvinkelventil – en del återförs till insamlingskärl för återvinning, medan den andra delen leds till utrustningen. Om trefacksvinkelventilen inte är helt stängd eller av misstag öppnas, kommer bränsle som redan mätts av bränsletillförselsmätaren att rinna tillbaka utan att nå utrustningen för förbränning, vilket orsakar räkningsfel och påverkar den totala mätningens noggrannhet.
3. Placeringsoptioner för flödesmätare
3.1 Placering vid dagligtankens utlopp
Genom att placera en flödesmätare vid utloppet från dagligt bränsletank mäts det totala bränsleförbrukningen för hela fartyget direkt. Denna lösning är enkel och ekonomisk. Det är dock viktigt att notera att flödesmätarens driftsförhållanden (såsom kompatibilitet med mediumtemperatur och viskositet) samt tryckdifferens måste uppfylla systemkraven (till exempel måste tryckbegränsningslogik följas för att säkerställa att utloppstrycket kompenserar instrumentets tryckfall och förhindrar att mediet kokar) för att säkerställa noggrann mätning.
3.2 Placering i bränsleförsorgerenheten
Den primära funktionen med bränsleförsörjningsenheten är att tillhandahålla en stabil bränsletillförsel till huvud- och hjälpdieselaggregat; mätning är ett extra krav. I denna typ av system bör flödesmätaren installeras nedströms förpumpen och uppströms cirkulationspumpen. Förpumpen säkerställer konstant vätsketryck, medan cirkulationspumpen förhindrar att bränslet stagnerar. Denna placering minimerar inverkan av tryckspridningar på mätningen. Uppställningsalternativet ska baseras på faktiska behov. Om huvud- och hjälpdieselaggregat delar samma bränsleförsörjningsenhet måste balans i flödesfördelning beaktas. Separata bränsleförsörjningsenheter kan ytterligare förbättra mätgenauheten för enskilda enheter.
3.3 Installation på utrustningens in- och utloppsledningar
Genom att installera flödesmätare direkt på bränsleintag- och utloppsrörledningar för energiförbrukande utrustning, såsom huvud- och hjälpdiesel samt pannor, kan differensen mellan "intagsflöde - utloppsflöde" användas för att beräkna utrustningens faktiska bränsleförbrukning (vilket eliminerar störningar från oburna bränslen som returbränsle och filterrengöring), vilket avsevärt förbättrar mätningens noggrannhet. Denna lösning kräver dock två separata flödesmätare för varje enhet, vilket är dyrare. Jämfört med andra layoutalternativ minskar denna lösning osäkerheter i mellanliggande rörledningar (såsom inflytande från filter och ventiler), vilket säkerställer hög mätningens noggrannhet.
4. JUJEA:s rekommendationer för val och installation av flödesmätare
4.1 Överväganden vid val
När du väljer en flödesmätare bör följande parametrar beaktas utifrån den specifika layoutplanen:
① Bränsletyp och viskositet;
② Nominellt flödesintervall (måste motsvara utrustningens maximala/minimala bränsleförbrukning);
③ Drifttrycksnivå (måste korreleras med instrumentets tryckfall för att säkerställa att systemtrycket uppfyller mätkraven);
④ Mediumtemperaturintervall (måste motsvara mediumets glödtryck för att undvika mätstörningar orsakade av flashavdunstning). Dessutom ska räknaren väljas utifrån faktiska behov. Den bör inkludera funktioner för statistik över energiförbrukningsdata, datalagring och standardiserade utgångsformat (till exempel RS485 och 4-20 mA-signaler) för att kunna integreras med fartygets energieffektivitetssystem.
4.2 Viktiga aspekter och försiktighetsåtgärder vid installation
Installation av flödesmätare måste följa relevanta standarder (till exempel Internationella sjöfartsorganisationens "Riktlinjer för beräkning av energieffektivitetsdriftsindex (EEOI) för fartyg" och tillverkarens installationsmanual) för att undvika felaktig platsval och anslutning. Följande krav måste uppfyllas vid installation:
① Bottenplattan måste vara en styv struktur och fästas ordentligt för att förhindra att vibrationer påverkar mätkomponenterna;
② Installationsvinkeln måste bestämmas enligt flödesmätartyp (till exempel måste turbinflödesmätare installeras horisontellt för att undvika luftbubblor);
③ Tillräckliga raka röravsnitt måste reserveras före och efter flödesmätaren (vanligtvis är längden på det främre raka röravsnittet ≥10 gånger rörets diameter, och längden på det bakre raka röravsnittet är ≥5 gånger rörets diameter) för att minska störningar i flödesfältet;
④ Tätningarna måste vara anpassade till bränsletypen för att förhindra läckage.
5.Jujea Tillverkarens guide för underhåll och skötselstandarder
5.1 Internationella regleringskrav
Enligt internationella regleringskrav måste kalibrering och underhåll av flödesmätare följa de specifika bestämmelserna i "2016 års riktlinjer för utveckling av energieffektivitetshanteringsplaner för fartyg" (MEPC.282(70) Resolution): ① Kalibreringscykeln får inte överstiga 24 månader; ② Underhållsprotokoll måste ingå i fartygets energieffektivitethanteringsfil för att säkerställa spårbarhet av data; ③ Mätfel måste hållas inom ±1 % för att säkerställa datagens noggrannhet och tillförlitlighet.
5.2 Underhåll
Underhåll av flödesmätare måste skötas strikt enligt tillverkarens anvisningar. Rutinmässigt underhåll inkluderar:
① Underhåll av huvudenhet (rengöring av sensorn, kontroll av täthet och åtdragning av fästanordningar);
② Kalibrering av mätningens noggrannhet (med kalibrering mot en standardflödesmätare). Regelbunden kalibrering kan utföras baserat på utrustningens belastning för att ge en preliminär bedömning: jämför utrustningens teoretiska bränsleförbrukning (beräknad utifrån effekt och bränslets värmevärde) med flödesmätarens avläsning. Om avvikelsen överstiger ±2 % krävs omedelbar underhållsservice. Vid årliga inspektioner eller dokning måste en professionell kalibrering utföras av ett onshore-testcenter med maritim metrologi-certifiering (till exempel Kinas CNAS eller EU:s CE-certifiering) för att säkerställa att flödesmätaren har korrekt mätfunktion.
