Deniz gemisi akış ölçerlerinin kullanım alanları

Deniz taşıtlarının işletilmesinde, akış ölçerler sistemlerin kararlı çalışmasını, emisyonlara uyumu ve maliyet kontrolünü sağlamak açısından kritik öneme sahip izleme cihazlarıdır. Uygulamaları güç, itki, balast ve yangın koruma gibi temel sistemleri kapsar. Bu sistemlerin farklı çalışma koşulları, akış ölçer tiplerinin seçimi ve montaj yerleri konusunda özel gereksinimler ortaya çıkarır. Bu makalede geminin çeşitli temel alanlarında akış ölçerlerin uygulama yerleri sistematik olarak incelenmekte, sektör standartları ve gerçek işletme koşullarıyla birlikte değerleri açıklanarak gemi işletmeciliği, bakım ve ekipman seçimine referans sağlanması amaçlanmaktadır.

1. Temel Güç Sistemi: Ana ünite devresinde akış izleme için merkezi bölge.

Gemiyi hareket ettiren "güç merkezi" olan ana motor, güç kaybı ve bileşen aşınması gibi arızalardan kaçınmak için yakıt beslemesi, yağlama koruması ve sıcaklık kontrolü açısından hassas akış izlemeye bağımlıdır. Aşağıda, ana motorun ilgili devrelerinde akış ölçerlerin temel kullanım yerleri yer almaktadır:

1.1 Ana Motor Yakıt Besleme Devresi : Ana yakıt deposu çıkışından ana motor yakıt pompasına, yakıt filtresi giriş ve çıkışına ve enjeksiyon pompası girişine kadar olan hatlar önemli kurulum noktalarıdır. Burada "Deniz Yakıtı Coriolis Kütle Akış Ölçer Yakıt Dolum Sistemi için Teknik Şartlar"a uygun bir yakıt akış ölçer seçilmelidir. Temel işlevi, yakıt akış hızını gerçek zamanlı olarak izlemek, her silindire eşit yakıt dağılımının sağlanmasını garanti etmek ve yakıt tüketimi istatistikleri ile güç verimliliği hesaplamaları için doğru veriler sağlamaktır. Bu izleme sayesinde yakıtın yetersiz olması nedeniyle ana motor gücünün azalması veya aşırı yakıt sağlanması sonucu yakıt israfı ve fazla emisyon oluşması etkili bir şekilde önlenebilir.

1.2 Ana Motor Yağlama Yağı Devre Hattı : Bu, yağ pompasının çıkışını, yağ soğutucusunun giriş ve çıkışını, yağ filtresinin giriş ve çıkışını ve ana motorun her yağlama noktasındaki bağlantı borularını içerir. Yağ akış ölçer, ana motorun krank mili, biyel kolları ve silindir gömlekleri gibi önemli hareketli bileşenlerin yeterli şekilde yağlanmasını sağlamak üzere dolaşan yağın akış hızını izlemek için kullanılır ve yağ akışının yetersiz olmasından kaynaklanan kuru sürtünme hasarlarını önler. Ayrıca, akış hızındaki değişimler, yağ hattı tıkanıklığı ve yağ pompası arızası gibi sorunların önceden tahmin edilmesine yardımcı olabilir.

1.3 Ana Motor Soğutma Suyu Devresi tatlı su soğutma devresi ve deniz suyu soğutma devresi olmak üzere ikiye bölünür. Tatlı su soğutma devresinde, elektromanyetik debimetreler tatlı su pompası çıkışında, ana motor silindir kovanı soğutma suyu devresinin giriş ve çıkışında ve ara soğutucu (intercooler) soğutma suyu devresinin giriş ve çıkışında bulunur. Deniz suyu soğutma devresinde ise deniz suyu pompası çıkışında, tatlı su soğutucusunun deniz suyu tarafındaki giriş ve çıkışında ve yağ soğutucusunun deniz suyu tarafındaki giriş ve çıkışında yer alırlar. Bu cihazların işlevi, soğutma suyu hızını ve debisini izlemek, ana motorun her bir bileşeninin sıcaklığının makul sınırlar içinde kalmasını sağlamak, yetersiz soğutma akışı nedeniyle ana motorun aşırı ısınmasını önlemek ve ayrıca soğutma borusu kaçakları ile ısı değiştirici tıkanmaları gibi arızaları zamanouslya tespit etmektir.

2. İtme Sistemi: Yağlama ve soğutma izleme işlemleri, itme gücünün sürekli ve güvenli biçimde sağlanmasını garanti altına alır.

İtme sistemi doğrudan bir geminin hızını ve itiş gücünü belirler ve temel bileşenlerin (pervane mili, su jeti itme sistemi) yağlanması ile soğutulması işletme kararlılığını doğrudan etkiler. Bu sistemde akış ölçerlerin kullanımı, özellikle yağlama ve soğutma akışkanlarının akış kontrolüne odaklanır ve bu durum aşağıdaki konumlarda görülür:

2.1 Pervane Mili Yağlama ve Soğutma Devresi : Pervane mili kuyruk borusu yağlama sisteminde, yağın dolaşım akışını izlemek amacıyla bir yağ akış ölçer monte edilir; böylece kuyruk mili ile yatak arasındaki yeterli yağlamanın sağlanması ve milde aşınma ya da sıkışma gibi sorunların önlenmesi amaçlanır. Eğer su ile soğutulan bir kuyruk borusu kullanılıyorsa, soğutma etkisini sağlamak adına giriş ve çıkış noktalarına da akış ölçerler yerleştirilmelidir.

2.2 Su jeti itme sistemi devresi: Su jetiyle itme yapan gemiler için, akış ölçerler, su jeti itici pompaya giriş noktasında, nozul çıkışında veya soğutma suyu devresinde monte edilerek giriş debisi, jet akış hızı ve soğutma suyu hızının izlenmesini sağlar; böylece itici sistemin kararlı bir şekilde itme gücü üretmesi sağlanır ve pompanın kavitasyona uğraması ya da bileşenlerin anormal akış nedeniyle aşırı ısınması önlenir.

3. Yardımcı güç sistemi: Yardımcı ünitenin (jeneratör) kararlı çalışmasının sağlanması.

Yardımcı motor (dizel jeneratör), geminin elektrik enerjisi kaynağının merkezidir ve çalışma stabilitesi tüm gemi elektrik ekipmanlarının normal çalışmasını doğrudan etkiler. Ana motora benzer şekilde, yardımcı motorun akış izleme odak noktası yakıt beslemesi, yağlama yağı dolaşımı ve soğutma devrelerini kapsar. Temel konumlar ve işlevleri aşağıdaki gibidir:

3.1 Yardımcı motor yakıt besleme devresi : Yardımcı motor yakıt pompasına kadar olan yakıt deposundan gelen boru hattında, yakıt filtresinin giriş ve çıkışında, yardımcı motorun yakıt tüketimini ve besleme akışını izlemek, yardımcı motorun kararlı güç çıktısını sağlamak ve geminin toplam enerji tüketimi istatistikleri için veri sağlamaya yönelik yakıt akış ölçerler bulunur.

3.2 Yardımcı motor yağlama yağı devir daim devresi : Yardımcı motorun tüm hareketli parçalarının yeterli şekilde yağlanmasını sağlamak ve yağlama yağı sisteminde oluşabilecek arızaları öngörmek amacıyla yağ pompası çıkışına, yağ soğutucusu ve filtre giriş ve çıkışına yağ akış ölçerler monte edilmiştir.

3.3 Yardımcı motor soğutma devresi : Soğutma akışını izlemek ve yardımcı motorun aşırı ısınmasını önlemek amacıyla taze su soğutma devresinde, taze su pompası çıkışında, ara soğutucuda, silindir kovanı soğutma suyu giriş ve çıkışında, deniz suyu soğutma devresinde, deniz suyu pompası çıkışında ve ısı değiştiricinin deniz suyu tarafındaki giriş ve çıkışında akış ölçerler yerleştirilmiştir.

4. Balast Suyu Sistemi: Uyumlu Boşaltma ve Seyir Kararlılığı için Akış Kontrolü

Balast suyu sistemleri, geminin draftını ve kaldırma kuvvetini düzenleyerek seyir güvenliğini sağlar ve özellikle yük olmayan ve yarı yüklü durumlarda önemli bir rol oynar. Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO) Balast Suyu Yönetimi Sözleşmesi uyum gereksinimlerine uygun olarak akış ölçerler genellikle aşağıdaki konumlara yerleştirilir:

4.1 Balast pompası giriş ve çıkış hatları : Balast suyunun dolum ve boşaltım akışını izler, her bir balast tankına alınan veya boşaltılan su miktarını hassas şekilde kontrol eder, yanlış balast ayarı nedeniyle geminin yatması ve yetersiz kararlılık sorunlarını önler. Aynı zamanda akış verileri, balast pompasının çalışma durumunun değerlendirilmesi ve boru hattında tıkanma veya sızıntı olup olmadığının belirlenmesi için kullanılabilir.

4.2 Balast Suyu Arıtma Sistemi Borulaması : Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO) Balast Suyu Yönetimi Sözleşmesi'nin gerekliliklerine göre gemilerin balast suyu arıtma sistemi ile donatılması gerekir. Arıtma sisteminin giriş, çıkış ve deşarj çıkış noktalarına su akışının izlenmesi amacıyla debimetreler yerleştirilmelidir. Bu işlem, arıtma sisteminin tasarım parametrelerine uygun şekilde çalıştığından emin olmak, balast suyu deşarjının standartlara uygun olmasını garanti altına almak ve deniz çevresinin kirlenmesini önlemek için gereklidir.

5. Yangın koruma sistemi: Acil durumlarda medya tedarikinin izlenmesi ve sağlanması.

Gemi yangın söndürme sistemleri, su ile yangın söndürme ve köpüklü yangın söndürme gibi birkaç alt sisteme ayrılır. Acil durum yangın durumlarında, yangın söndürme ortamının yeterli miktarda sağlanması doğrudan yangın söndürme etkisini belirler. Bu sistemde debimetrelerin temel görevi, farklı bölgelerin yangın söndürme ihtiyaçlarının karşılandığından emin olmak için ortam akış hızını izlemektir. Belirli uygulama yerleri şunları içerir:

5.1 Yangın pompası çıkış ana hattı ve kol hatları : Farklı alanlara (örneğin makine dairesi, ambar, güverte vb.) yönelik yangın söndürme ihtiyaçlarının karşılandığından emin olmak için yangın suyu debimetrelerinin kurulumu yapılır. Aynı zamanda, debideki değişimler, yangın hattında tıkanıklık olup olmadığının ve yangın pompasının düzgün çalışıp çalışmadığının belirlenmesinde kullanılabilir.

5.2 Köpüklü yangın söndürme sistemi boru hattı: Kurulum yapılır köpük sıvısının sağlandığı akış hızını ve köpük karışım oranını izlemek için köpük sıvı depolama tankının çıkışında ve köpük karıştırıcının giriş-çıkışında akış ölçerler, bu sayede yangın söndürmede köpüğün etkinliği sağlanır ve yetersiz köpük sıvısı akışı veya hatalı karışım oranından kaynaklanan yangın söndürme başarısızlıkları önlenir.

6. İçme ve kullanma suyu sistemleri: kaynak yönetimi ve çevresel emisyon izleme

İçme ve kullanma suyu sistemi, gemi mürettebatının yaşam koşulları ile denizsel çevre uyumuna doğrudan ilişkilidir. Türbin tipi akış ölçerler, taze su üretimi, içme suyu temini ve atık su deşarjı süreçlerinde akış izlemek amacıyla kullanılır ve böylece kaynakların verimli yönetilmesi ile mevzuata uygun deşarj sağlanır. Belirli konumlar:

6.1 Su üreticisinin giriş ve çıkış hatları: Tersin su üreticisinin (deniz suyu tuzsuzlaştırma ekipmanı) deniz suyu giriş ve tatlı su çıkış noktalarına türbin tipi debimetreler monte edilerek deniz suyu işleme hacmi ve tatlı su üretimi izlenir, su üreticisinin çalışma verimliliği değerlendirilir ve mürettebatın yaşam suyu ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde tatlı su üretiminden emin olunur.

6.2 İçme suyu depolama tankı çıkışı ve su besleme hattı : İçme suyu tüketimini ve besleme akışını izlemek, su kaynaklarının yönetimini kolaylaştırmak, israfı önlemek ve su besleme hattında kaçakları zamanında tespit edebilmek için içme suyu debimetreleri kurulur.

6.3 Evsel atık su arıtma sistemi boru hattı : Evsel atık su toplama tankının çıkışına, atık su arıtma cihazının giriş ve çıkışına ile deşarj çıkışına elektromanyetik debimetreler monte edilerek arıtılan ve deşarj edilen atık su debileri izlenir. Bu sayede atık su arıtma sisteminin belirlenen şartlara uygun çalıştığı ve deşarj edilen atık suların deniz çevre koruma standartlarını karşıladığı sağlanır.

7. Diğer yardımcı sistemler: Belirli fonksiyonlara sahip trafik uyum izleme

Temel sistemlere ek olarak gemi kliması, buhar ve asal gaz gibi yardımcı sistemlerin de işlevsel gereksinimlere göre debimetrelerle donatılması gerekir ki belirli fonksiyonlar kararlı bir şekilde gerçekleştirilebilsin. Özel uygulamalar aşağıda belirtilmiştir:

7.1 Klima ve Havalandırma Sistemi : Montaj soğutma/chilled su debisini ve akış hızını izlemek, klima sisteminin soğutma/ısıtma etkisini sağlamak ve akışın anormal olmasından kaynaklanan ısı değiştirici verimliliğinde azalma veya ekipman hasarını önlemek amacıyla klima soğutma su devresi ve soğutulmuş su devresinin pompa çıkışlarında ile ısı değiştiricinin giriş ve çıkışlarında akış ölçerler.

7.2 Buhar Sistemi (Konteyner Gemileri/Yolcu Gemileri vb.): Buhar kazanları bulunan gemiler için, buhar kazanı besleme suyu borularına ve buhar çıkış borularına kazan besleme suyu ve buhar çıkışını izlemek, kazan su seviyesinin dengeli ve buhar arzının yeterli olmasını sağlamak ve kazan verimlilik hesaplamaları için veri sağlamak amacıyla akış ölçerler yerleştirilmiştir.

7.3 Asal Gaz Sistemi (Tankerler için) : Bir tankerın asal gaz sistemi, tanklardaki yanıcı gazların patlamasını önlemek için yük tanklarını asal gazla doldurmak amacıyla kullanılır. Asal gaz jeneratörünün çıkışına ve asal gaz besleme hattına, asal gaz akışını izlemek ve tanklardaki asal gaz konsantrasyonunun güvenlik standartlarını karşılamasını sağlamak amacıyla akışmetreler monte edilmiştir.

Özetle

deniz araçlarındaki akış ölçerlerin kullanımı, "güç stabilitesi, navigasyon güvenliği, çevresel uyumluluk ve etkin işletme ile bakım" odaklıdır ve ana güç ekipmanlarından yardımcı yaşam sistemlerine kadar tüm tedarik zincirindeki kritik boru hatlarını kapsar. Sektör standartları ile gerçek çalışma koşulları birleştirilerek farklı konumlardaki akış ölçer seçiminde ortamın özellikleri (fuel oil, yağlama yağı, deniz suyu vb.), basınç ve sıcaklık koşulları, doğruluk gereksinimleri ile montaj ortamı dikkatlice değerlendirilmelidir. Örneğin, fuel oil ölçümü için Coriolis kütle akış ölçerler veya türbin akış ölçerler tercih edilir; iletken safsızlık içeren ortamlar veya deniz suyu için elektromanyetik akış ölçerler uygundur; büyük çaplı boru hatları için ise ultrasonik akış ölçerler kullanılabilir. Uygun montaj yeri ve doğru akış ölçer seçimi geminin tüm yaşam döngüsü boyunca güvenli ve verimli çalışması açısından hayati öneme sahiptir.