EN
ข่าวสาร
ผู้ผลิตมาตรวัดอัตราการไหลของเชื้อเพลิงสำหรับเรือเดินทะเล
Time : 2025-10-09
ความสำคัญของมาตรวัดอัตราการไหลของเชื้อเพลิงบนเรือ
มาตรวัดอัตราการไหลของเชื้อเพลิงบนเรือ ซึ่งเป็นเครื่องมือหลักในการวัดการบริโภคเชื้อเพลิงอย่างแม่นยำจากอุปกรณ์ที่ใช้พลังงาน เช่น เครื่องยนต์หลัก เครื่องยนต์เสริม และหม้อไอน้ำ มีบทบาทสำคัญในบริษัทเดินเรือ ไม่เพียงแต่ช่วยคำนวณการใช้พลังงานของอุปกรณ์ได้อย่างแม่นยำ แต่ยังเป็นพื้นฐานหลักในการประเมินประสิทธิภาพของอุปกรณ์อีกด้วย อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีความจำเป็นต่อการดำเนินงานของเรือ แต่การขาดมาตรฐานที่เป็นเอกภาพสำหรับการออกแบบเรือและการติดตั้งมาตรวัดอัตราการไหล ทำให้เกิดปัญหาในการวัดค่าบ่อยครั้ง
การวิเคราะห์ข้อจำกัดด้านแรงดันในระบบของเหลว
สัญลักษณ์พารามิเตอร์ |
ชื่อ |
บทบาทหลักในสถานการณ์ทางวิศวกรรม |
สูตรหลัก |
P out ≥（3 X P dp ）+P vp |
ข้อจำกัดด้านความปลอดภัย/ประสิทธิภาพของแรงดันที่สำคัญในวิศวกรรม (โดยเฉพาะในการออกแบบระบบขนส่งของไหลและอุปกรณ์ภายใต้ความดัน เช่น ปั๊ม วาล์ว และระบบเครื่องมือวัด) เพื่อให้มั่นใจในการทำงานที่เสถียรของระบบ และหลีกเลี่ยงความล้มเหลว (เช่น การเกิดฟองระเหยและการเสียหายของเครื่องมือ) |
P out |
แรงดันที่出口
|
หมายถึง "แรงดันขาออกของโหนดหลัก" ของระบบ (เช่น แรงดันที่ทางออกของปั๊ม แรงดันหลังวาล์ว และแรงดันที่ทางออกของภาชนะ) ซึ่งเป็น "แรงดันเชิงรุก" ที่สามารถควบคุมได้โดยระบบ |
P dp |
การสูญเสียแรงดันที่เครื่องมือวัด |
หมายถึง การสูญเสียแรงดันที่เกิดจากแรงต้านทานการไหลภายในเครื่องมือวัด เมื่อของไหลผ่าน "เครื่องมือวัด" (เช่น เครื่องวัดแรงดัน มิเตอร์วัดอัตราการไหล และเครื่องส่งสัญญาณแรงดัน) (คล้ายกับการตกของแรงดันในตัวกรองท่อประปา) ซึ่งเป็น "การสูญเสียแรงดันแบบพาสซีฟ" ของระบบ |
|
P vp
|
แรงดันแฟลชของสารกลาง |
สิ่งนี้หมายถึง "ความดันไออิ่มตัว" ของตัวกลาง ซึ่งเป็นความดันวิกฤตที่ตัวกลางเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นก๊าซที่อุณหภูมิเฉพาะหนึ่ง (ยิ่งอุณหภูมิสูง ความดันไออิ่มตัวหรือ Pvp ก็จะยิ่งมาก) หากความดันในระบบต่ำกว่าค่า Pvp ของเหลวอาจกลายเป็นก๊าซอย่างฉับพลัน ทำให้เกิดฟองอากาศ (ซึ่งอาจก่อให้เกิดการกัดกร่อนจากการเกิดโพรงอากาศและแรงสั่นสะเทือน) |
ปัจจุบัน องค์การทางทะเลระหว่างประเทศ หน่วยงานภาครัฐ และองค์กรอุตสาหกรรมอื่นๆ ยังไม่ได้กำหนดข้อบังคับที่เป็นพันธะผูกพันและเป็นมาตรฐานเดียวกันสำหรับการออกแบบ การติดตั้ง การตรวจสอบ และการบำรุงรักษาเครื่องวัดอัตราการไหล ดังนั้นการออกแบบและผลิตเครื่องวัดอัตราการไหลจึงอ้างอิงตามมาตรฐานความปลอดภัยระดับภูมิภาคเป็นหลัก (เช่น คำสั่งของสหภาพยุโรปว่าด้วยอุปกรณ์ภายใต้ความดัน (PED) และการรับรอง ATEX สำหรับอุปกรณ์กันระเบิด) ในขณะที่การติดตั้งและการใช้งานมักปฏิบัติตามมาตรฐานของผู้ผลิตเอง โมเดลการบริหารจัดการแบบกระจายศูนย์นี้ก่อให้เกิดปัญหาหลายประการในการออกแบบ การติดตั้ง และการจัดการการดำเนินงานของเครื่องวัดอัตราการไหลในปัจจุบัน ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความสมบูรณ์ ความแม่นยำ และประสิทธิภาพของการวัด และไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการวัดปริมาณของเรือได้อย่างเต็มที่
1.1 ข้อมูลจากอุปกรณ์วัดไม่สมบูรณ์
หนึ่งในปัญหาหลักที่ระบบวัดอัตราการไหลของเชื้อเพลิงที่มีอยู่บนเรือกำลังเผชิญ คือ มิเตอร์วัดการไหลมักจะติดตั้งเฉพาะสำหรับเครื่องยนต์หลักและเครื่องยนต์เสริมเท่านั้น แต่หม้อไอน้ำเนื่องจากใช้งานไม่บ่อยและบริโภคเชื้อเพลิงค่อนข้างต่ำ จึงแทบไม่มีการติดตั้งมิเตอร์วัดการไหล ส่งผลให้ข้อมูลการวัดไม่สมบูรณ์ อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานบนเรือ ได้แก่ เครื่องยนต์หลัก เครื่องยนต์เสริม หม้อไอน้ำ และเครื่องเผาขยะ ระหว่างขั้นตอนการออกแบบและการก่อสร้าง นักออกแบบ ผู้สร้างเรือ และเจ้าของเรือมักให้ความสำคัญกับต้นทุนและประสิทธิภาพ โดยติดตั้งมิเตอร์วัดการไหลแยกต่างหากสำหรับเครื่องยนต์หลักและเครื่องยนต์เสริม แต่กลับละเลยความต้องการในการวัดปริมาณเชื้อเพลิงของหม้อไอน้ำ
2. ปัญหาการวัดปริมาณเชื้อเพลิง
2.1 ผลกระทบจากตัวกรองย้อนกลับ
ในการออกแบบชุดจ่ายเชื้อเพลิงเครื่องยนต์หลักของเรือลำหนึ่ง ได้วางตัวกรองแบบกลับล้าง (backwash filter) ไว้ด้านท้ายของมาตรวัดอัตราการไหล (flowmeter) การออกแบบนี้อาจก่อให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดปริมาณ: เนื่องจากมาตรวัดอัตราการไหลตั้งอยู่ก่อนตัวกรอง เมื่อมีการเปิดใช้งานตัวกรองแบบกลับล้าง เชื้อเพลิงที่ปล่อยออกมาเพื่อล้างจะต้องไหลผ่านมาตรวัดอัตราการไหลก่อนที่จะเข้าสู่ตัวกรอง ซึ่งทำให้มาตรวัดอัตราการไหลนับปริมาณเชื้อเพลิงที่ไม่ได้เผาไหม้เหล่านี้ว่าเป็นเชื้อเพลิงที่ถูกใช้ไปแล้ว ตัวอย่างเช่น สถิติของปริมาณการล้างตัวกรองแบบกลับล้างในชุดจ่ายเชื้อเพลิงเครื่องยนต์หลักของเรือขนส่งสินค้าขนาด 180,000 ตัน แสดงให้เห็นว่ามีเชื้อเพลิงประมาณ 0.34 ตันที่ไม่ได้เผาไหม้ต่อวัน คิดเป็น 0.86% ของปริมาณการใช้เชื้อเพลิงที่วัดได้
2.2 ท่อส่งน้ำมันคืนที่ไม่มีการวัดปริมาณ
เครื่องยนต์หลักและเครื่องยนต์เสริมขนาดใหญ่ หม้อไอน้ำ และอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานอื่นๆ บนเรือมักใช้น้ำมันเชื้อเพลิงหนัก (ที่รู้จักกันในชื่อน้ำมันเชื้อเพลิงกึ่งกลาง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมของกากตกค้างจากการกลั่นและดีเซล) ในระบบวงจรเชื้อเพลิง ท่อส่งน้ำมันกลับจะไม่มีการติดตั้งมาตรวัดอัตราการไหลแยกต่างหาก และน้ำมันที่ไหลกลับจะต้องผ่านวาล์วสามทาง โดยน้ำมันจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน ส่วนหนึ่งจะถูกส่งกลับไปยังถังรวบรวมน้ำมันเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ อีกส่วนหนึ่งจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์ หากวาล์วสามทางนี้ไม่ได้ปิดแน่นหรือเปิดโดยไม่ตั้งใจ น้ำมันเชื้อเพลิงที่ถูกวัดปริมาณแล้วจากมาตรวัดอัตราการไหลของน้ำมันเชื้อเพลิงจะไหลย้อนกลับโดยไม่ผ่านเข้าสู่อุปกรณ์เพื่อการเผาไหม้ ซึ่งจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการนับปริมาณและส่งผลต่อความแม่นยำของการวัดรวมทั้งหมด
3. ตัวเลือกตำแหน่งติดตั้งมาตรวัดอัตราการไหล
3.1 ตำแหน่งติดตั้งที่ทางออกของถังน้ำมันเชื้อเพลิงรายวัน
การติดตั้งมาตรวัดอัตราการไหลที่ทางออกของถังเชื้อเพลิงรายวัน จะช่วยวัดปริมาณการใช้เชื้อเพลิงรวมทั้งหมดของเรือได้โดยตรง วิธีนี้มีความเรียบง่ายและประหยัด อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าเงื่อนไขการใช้งานของมาตรวัดอัตราการไหล (เช่น ความเข้ากันได้กับอุณหภูมิและความหนืดของสารกลาง) และความแตกต่างของแรงดันจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของระบบ (ตัวอย่างเช่น ต้องปฏิบัติตามตรรกะข้อจำกัดแรงดัน เพื่อให้มั่นใจว่าแรงดันทางออกสามารถชดเชยการตกของแรงดันในเครื่องมือ และป้องกันไม่ให้สารกลางเกิดการเดือดเฉียบพลัน) เพื่อให้การวัดค่ามีความแม่นยำ
3.2 การติดตั้งในหน่วยจ่ายเชื้อเพลิง
หน้าที่หลักของหน่วยจ่ายเชื้อเพลิงคือการจัดหาเชื้อเพลิงอย่างสม่ำเสมอให้กับเครื่องยนต์หลักและเครื่องยนต์เสริม โดยการวัดปริมาณเป็นข้อกำหนดเพิ่มเติม ในระบบนี้ เครื่องวัดอัตราการไหลควรติดตั้งด้านท้ายของปั๊มบูสเตอร์ และด้านต้นของปั๊มหมุนเวียน ปั๊มบูสเตอร์ทำหน้าที่รักษาระดับความดันของของเหลวให้คงที่ ในขณะที่ปั๊มหมุนเวียนช่วยป้องกันไม่ให้เชื้อเพลิงเกิดการหยุดนิ่ง การติดตั้งในตำแหน่งนี้จะช่วยลดผลกระทบจากแรงดันที่ผันผวนต่อกระบวนการวัดปริมาณ ทางเลือกของการจัดวางระบบควรพิจารณาตามความต้องการที่แท้จริง หากเครื่องยนต์หลักและเครื่องยนต์เสริมใช้หน่วยจ่ายเชื้อเพลิงร่วมกัน จะต้องพิจารณาเรื่องความสมดุลของการแบ่งจ่ายเชื้อเพลิง ซึ่งการใช้หน่วยจ่ายเชื้อเพลิงแยกกันสามารถช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัดปริมาณของอุปกรณ์แต่ละตัวได้มากยิ่งขึ้น
3.3 การติดตั้งท่อเข้าและออกของอุปกรณ์
การติดตั้งมาตรวัดอัตราการไหลโดยตรงที่ท่อทางเข้าและทางออกของเชื้อเพลิงในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงาน เช่น เครื่องยนต์หลักและเครื่องยนต์เสริม รวมถึงหม้อไอน้ำ ทำให้สามารถนำผลต่างระหว่าง "อัตราการไหลเข้า - อัตราการไหลออก" มาใช้คำนวณการบริโภคเชื้อเพลิงจริงของอุปกรณ์ (กำจัดสัญญาณรบกวนจากเชื้อเพลิงที่ไม่ได้เผาไหม้ เช่น เชื้อเพลิงที่ไหลกลับ และการล้างตัวกรอง) ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัดอย่างมาก อย่างไรก็ตาม วิธีแก้ปัญหานี้ต้องใช้มาตรวัดอัตราการไหลสองตัวแยกกันสำหรับอุปกรณ์แต่ละชุด ทำให้มีค่าใช้จ่ายสูงกว่า เมื่อเทียบกับตัวเลือกการจัดวางอื่น ๆ วิธีนี้ช่วยลดความไม่แน่นอนจากท่อต่อตรงกลาง (เช่น อิทธิพลของตัวกรองและวาล์ว) ทำให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำสูงในการวัด
4. คำแนะนำในการเลือกและติดตั้งมาตรวัดอัตราการไหล JUJEA
4.1 ปัจจัยในการพิจารณาเลือก
เมื่อเลือกมาตรวัดอัตราการไหล ควรพิจารณาพารามิเตอร์ต่อไปนี้ตามแผนการจัดวางเฉพาะ:
① ประเภทของเชื้อเพลิงและความหนืด;
② ช่วงอัตราการไหลตามค่ามาตรฐาน (ต้องสอดคล้องกับการบริโภคเชื้อเพลิงสูงสุด/ต่ำสุดของอุปกรณ์);
③ ระดับความดันในการทำงาน (ต้องสัมพันธ์กับการตกของความดันในเครื่องมือเพื่อให้มั่นใจว่าความดันในระบบเป็นไปตามข้อกำหนดของการวัดปริมาณ);
④ ช่วงอุณหภูมิของสารที่ผ่าน (ต้องสอดคล้องกับความดันจุดเดือดของสาร เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดการระเหยฉับพลันซึ่งอาจทำให้ผลการวัดผิดเพี้ยน) นอกจากนี้ควรเลือกใช้มาตรวัดตามความต้องการจริง โดยฟังก์ชันควรมีการสถิติข้อมูลการใช้พลังงาน การจัดเก็บข้อมูล และรูปแบบสัญญาณขาออกมาตรฐาน (เช่น สัญญาณ RS485 และ 4-20mA) เพื่อรองรับระบบการจัดการประสิทธิภาพการใช้พลังงานบนเรือ
4.2 จุดสำคัญและข้อควรระวังในการติดตั้ง
การติดตั้งมาตรวัดอัตราการไหลต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง (เช่น แนวทางขององค์การการเดินเรือระหว่างประเทศเกี่ยวกับ "แนวทางการคำนวณดัชนีประสิทธิภาพการใช้พลังงานในการดำเนินงานของเรือ (EEOI)" และคู่มือการติดตั้งของผู้ผลิตอุปกรณ์) เพื่อหลีกเลี่ยงการเลือกตำแหน่งและการต่อเชื่อมที่ไม่ถูกต้อง ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดต่อไปนี้ขณะติดตั้ง:
① ฐานต้องเป็นโครงสร้างที่มั่นคงและยึดติดอย่างแน่นหนา เพื่อป้องกันการสั่นสะเทือนที่อาจมีผลต่อชิ้นส่วนวัดปริมาณ
② มุมติดตั้งจะต้องกำหนดตามชนิดของมาตรวัดอัตราการไหล (เช่น มาตรวัดอัตราการไหลแบบเทอร์ไบน์จะต้องติดตั้งในแนวราบเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของฟองอากาศ)
③ ต้องเว้นระยะท่อตรงไว้เพียงพอทั้งด้านหน้าและด้านหลังของมาตรวัดอัตราการไหล (โดยทั่วไปความยาวท่อตรงด้านหน้าควร ≥10 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ และด้านหลังควร ≥5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ) เพื่อลดการรบกวนสนามการไหล
④ ซีลต้องสามารถใช้งานร่วมกับชนิดของเชื้อเพลิงได้ เพื่อป้องกันการรั่วซึม
5.Jujea คู่มือมาตรฐานการบำรุงรักษาและการดูแลจากผู้ผลิต
5.1 ข้อกำหนดด้านกฎระเบียบระหว่างประเทศ
ตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบระหว่างประเทศ การสอบเทียบและการบำรุงรักษามิเตอร์วัดอัตราการไหลจะต้องเป็นไปตามบทบัญญัติเฉพาะของ "แนวทางการพัฒนาแผนการจัดการประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเรือ ปี ค.ศ. 2016" (มติ MEPC.282 (70)): ① รอบการสอบเทียบจะต้องไม่เกิน 24 เดือน; ② ต้องจัดเก็บบันทึกการบำรุงรักษาไว้ในแฟ้มข้อมูลการจัดการประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเรือ เพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถในการย้อนกลับของข้อมูล; ③ ความคลาดเคลื่อนในการวัดจะต้องควบคุมอยู่ภายใน ±1% เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องและเชื่อถือได้ของข้อมูล
5.2 การบำรุงรักษา
การบำรุงรักษามิเตอร์วัดอัตราการไหลจะต้องปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตอย่างเคร่งครัด การบำรุงรักษาตามปกติรวมถึง:
① การบำรุงรักษาหน่วยหลัก (การทำความสะอาดเซนเซอร์ การตรวจสอบความสมบูรณ์ของซีล และการขันสลักเกลียวต่อเชื่อมให้แน่น)
② การสอบเทียบความแม่นยำในการวัดอัตราการไหล (โดยใช้การเปรียบเทียบกับมาตรวัดอัตราการไหลมาตรฐาน) สามารถทำการสอบเทียบตามปกติได้ตามภาระงานของอุปกรณ์ เพื่อประเมินเบื้องต้น: เปรียบเทียบค่าการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงตามทฤษฎีของอุปกรณ์ (คำนวณจากกำลังเครื่องและค่าความร้อนของเชื้อเพลิง) กับค่าที่มาตรวัดอัตราการไหลแสดง หากความเบี่ยงเบนเกิน ±2% จะต้องดำเนินการซ่อมบำรุงทันที ในช่วงการตรวจสอบประจำปีหรือขณะจอดซ่อมเรือ จำเป็นต้องมีการสอบเทียบอย่างเป็นทางการโดยหน่วยงานทดสอบบนฝั่งที่ได้รับการรับรองด้านมิเตอร์โลยีสำหรับการเดินเรือ (เช่น การรับรอง China CNAS หรือการรับรอง CE จากสหภาพยุโรป) เพื่อให้มั่นใจว่ามาตรวัดอัตราการไหลสามารถวัดค่าได้อย่างถูกต้อง
