Місця застосування суднових витратомірів

Під час експлуатації морських суден витратоміри є ключовими приладами контролю, які забезпечують стабільну роботу систем, відповідність нормам викидів та контроль витрат. Їх застосування охоплює основні системи, такі як енергетична, рушійна, баластна та протипожежна. Різні умови експлуатації цих систем ставлять певні вимоги до вибору типів витратомірів та місць їх встановлення. У цій статті систематично розглянуто місця встановлення витратомірів у різних ключових зонах судна з поясненням їхньої цінності в поєднанні з галузевими стандартами та реальними умовами експлуатації, що надає орієнтир для експлуатації та обслуговування суден та вибору обладнання.

1. Основна енергетична система: ключова зона контролю витрат у контурі головного двигуна.

Як «силове серце» судна, головний двигун залежить від точного контролю потоку для подачі палива, захисту від змащення та керування температурою, щоб запобігти несправностям, таким як втрата потужності та знос компонентів через аномальну подачу робочих середовищ. Нижче наведено основні місця застосування витратомірів у пов'язаних контурах головного двигуна:

1.1 Контур подачі палива головного двигуна : Основні точки встановлення включають головний трубопровід від виходу паливного бака до головного паливного насоса двигуна, вхід та вихід паливного фільтра та вхід паливного насоса. Тут необхідно вибрати паливний лічильник витрати, що відповідає "Технічним вимогам до морської системи заправки палива з масовим витратоміром Коріоліса". Його основна функція — це контроль витрати палива в режимі реального часу, забезпечення рівномірного розподілу палива по кожному циліндру та надання точних даних для обліку витрати палива та розрахунку ефективності потужності. Такий контроль ефективно запобігає зниженню потужності головного двигуна через недостатню подачу палива або втраті палива та надмірних викидів, спричинених надлишковою подачею.

1.2 Контур циркуляції мастильного масла головного двигуна : Сюди входять вихід масляного насоса, вхід і вихід охолоджувача мастила, вхід і вихід фільтра мастила та розгалуження трубопроводів у кожній точці змащування головного двигуна. Витратомір мастила використовується для контролю швидкості потоку циркулюючого мастила, забезпечуючи належне змащування ключових рухомих компонентів, таких як колінчастий вал, шатуни та гільзи циліндрів головного двигуна, запобігаючи пошкодженню від сухого тертя через недостатній потік мастила. Крім того, зміни у швидкості потоку можуть допомогти передбачити проблеми, такі як засмічення масляних ліній або вихід з ладу масляного насоса.

1.3 Контур охолодження води головного двигуна розділено на контур прісної води та контур морської води. У контурі прісної води електромагнітні лічильники встановлено на виході насоса прісної води, на вході та виході контуру охолодження гільзи циліндра головного двигуна та на вході й виході контуру охолодження проміжного охолоджувача. У контурі морської води їх встановлено на виході насоса морської води, на вході та виході сторони морської води охолоджувача прісної води та на вході й виході сторони морської води охолоджувача мастила. Їх призначення — контролювати швидкість і витрати охолоджувальної води, забезпечувати підтримання температури кожного компонента головного двигуна в межах розумного діапазону, уникати перегріву головного двигуна через недостатній потік охолодження та своєчасно виявляти несправності, такі як витік у трубопроводах охолодження або забруднення теплообмінників.

2. Система рушія: контроль змащення та охолодження для забезпечення тягового зусилля.

Система рушія безпосередньо визначає швидкість і тягу судна, а змащення та охолодження його основних компонентів (гвинтовий вал, система водометного рушія) безпосередньо впливають на експлуатаційну стабільність. Застосування витратомірів у цій системі зосереджено на регулюванні потоку мастильних і охолоджувальних середовищ, зокрема в таких місцях:

2.1 Контур змащення та охолодження гвинтового вала : У системі змащення кормової труби гвинтового вала встановлено масляний витратомір для контролю циркуляції мастила, щоб забезпечити достатнє змащення між кормовим валом і підшипником та запобігти зносу або заклинюванню вала; якщо використовується водоохолоджувана кормова труба, витратоміри також повинні бути встановлені на вході та виході охолоджувальної води для забезпечення ефекту охолодження.

2.2 Контур системи водометного рушія: Для суден із водометним рушієм лічильники встановлюються на вході насоса водометного рушія, на виході сопла або в контурі охолодження для контролю швидкості подачі води на вхід, швидкості струменя та швидкості охолоджувальної води, забезпечуючи стабільну тягу рушійної установки та запобігання кавітації насоса або перегріву компонентів через нестабільну подачу води.

3. Допоміжна система живлення: забезпечення стабільної роботи допоміжної установки (генератора).

Допоміжний двигун (дизель-генератор) є основним елементом електроживлення судна, і його стабільність роботи безпосередньо впливає на нормальну роботу всього суднового електроустаткування. Як і у випадку з головним двигуном, контроль потоку в допоміжному двигуні зосереджений на подачі палива, циркуляції мастила та контурах охолодження. Основні місця та функції наведені нижче:

3.1 Контур подачі палива допоміжного двигуна : Трубопровід від паливного бака до паливного насоса допоміжного двигуна, вхід та вихід паливного фільтра обладнані лічильниками витрати палива для контролю споживання палива та потоку подачі допоміжного двигуна, забезпечення стабільної вихідної потужності допоміжного двигуна та надання даних для статистики загального енергоспоживання судна.

3.2 Контур циркуляції мастильного масла допоміжного двигуна : На виході масляного насоса, на вході та виході охолоджувача та фільтра мастильного масла встановлено лічильники витрати мастильного масла для забезпечення достатнього змащування всіх рухомих частин допоміжного двигуна та передбачення несправностей системи мастильного масла.

3.3 Охолоджувальне коло допоміжного двигуна : Контур охолодження прісною водою, на виході насоса прісної води, повітряний охолоджувач, вхід та вихід охолоджувальної води гільзи циліндра, контур морської води, на виході насоса морської води та на стороні морської води вході та виході теплообмінника встановлено лічильники витрати для контролю потоку охолодження та запобігання перегріву допоміжного двигуна.

4. Система баластних вод: керування потоком для відповідного скидання та стабільності під час навігації

Системи баластних вод забезпечують безпеку судноводіння шляхом регулювання осадки та плавучості судна, відіграючи важливу роль, особливо в умовах відсутності вантажу або напівзавантаження. Відповідно до вимог Конвенції Міжнародної морської організації (IMO) щодо управління баластними водами, лічильники потоку встановлюються переважно в таких місцях:

4.1 Трубопроводи на вході та виході з баластного насоса : Контролюють потік подачі та скидання баластної води, точно регулюють кількість води, що закачується або скидається з кожного баластного танка, запобігають нахилу судна та недостатній стабільності через неправильне регулювання баластної води; крім того, дані про витрату можуть використовуватися для оцінки стану роботи баластного насоса та виявлення можливого засмічення або витоку в трубопроводі.

4.2 Трубопровід системи очищення баластних вод згідно з вимогами Конвенції Міжнародної морської організації (IMO) щодо баластних вод, судна повинні бути обладнані системою очищення баластних вод. Витратоміри слід встановлювати на вході, виході та скидному патрубку системи очищення для контролю потоку води під час процесу очищення, забезпечення роботи системи відповідно до проектних параметрів, гарантування відповідності скидів баластних вод нормам та запобігання забрудненню морського середовища.

5. Система пожежогасіння: контроль та забезпечення подачі робочих середовищ у разі надзвичайних ситуацій.

Суднові системи пожежогасіння поділяються на кілька підсистем, включаючи водяне та пінне гасіння пожеж. У разі аварійної ситуації з пожежею, достатність запасу середовища для гасіння безпосередньо визначає ефективність гасіння. Основна роль витратоміра в цій системі — контролювати швидкість потоку середовища, забезпечуючи потреби у гасінні різних зон. До конкретних місць застосування належать:

5.1 Магістральна труба на виході пожежного насоса та бокові труби : Встановлюються витратоміри пожежної води для контролю витрат пожежної води та забезпечення потреб у гасінні різних зон (наприклад, машинне відділення, трюм, палуба тощо). У той же час, аналізуючи зміни витрат, можна визначити, чи немає перешкод у пожежному трубопроводі та чи правильно працює пожежний насос.

5.2 Трубопровід системи пінного пожежогасіння: встановлюються вимірювачі витрати на виході з резервуара для зберігання пінного розчину та на вході й виході з піномішалки для контролю швидкості подачі пінного розчину та співвідношення суміші піни, забезпечуючи ефективність гасіння пожежі піною та уникнення невдач при гасінні через недостатній потік пінного розчину або неправильне співвідношення суміші.

6. Системи побутового та питного водопостачання: управління ресурсами та моніторинг викидів у навколишнє середовище

Система побутового та питного водопостачання безпосередньо впливає на умови проживання екіпажу та дотримання вимог щодо морського середовища. Турбінні лічильники витрати використовуються переважно для контролю витрати при отриманні прісної води, постачанні питної води та скиданні стічних вод з метою забезпечення раціонального управління ресурсами та відповідного скидання. Конкретне розташування:

6.1 Трубопроводи на вході та виході опріснювача: Лічильники витрати турбінного типу встановлюються на вході морської води та виході прісної води опріснювальної установки корабля (обладнання для опріснення морської води) для контролю обсягу переробленої морської води та обсягу отриманої прісної води, оцінки ефективності роботи опріснювача та забезпечення відповідності обсягів виробництва прісної води потребам екіпажу у питній воді.

6.2 Вихід бака для зберігання питної води та трубопровід подачі води : Встановіть лічильники витрати питної води для контролю витрати та споживання питної води, полегшення управління водними ресурсами, запобігання втратам та своєчасного виявлення витоків у трубопроводі подачі води.

6.3 Трубопровід системи побутових стічних вод : Електромагнітні витратоміри встановлюються на виході збірного резервуару для побутових стічних вод, на вході та виході з пристрою очищення стічних вод і на скидному виході для контролю швидкості обробленого та скиданого стоку, забезпечуючи роботу системи очищення стічних вод у відповідності з вимогами та відповідність скинутих стічних вод стандартам охорони морського середовища.

7. Інші допоміжні системи: моніторинг адаптації до руху з певними функціями

Крім основних систем, допоміжні системи, такі як кондиціонування повітря на судні, парові та інертні газові системи, також повинні бути оснащені витратомірами відповідно до функціональних вимог, щоб забезпечити стабільне виконання певних функцій. Конкретні застосування наведені нижче:

7.1 Система кондиціонування та вентиляції: встановити лічильники витрати на виходах насосів контуру охолодження кондиціонування та контуру холодної води, а також на вході та виході теплообмінника для контролю швидкості потоку холодної/охолодженої води, забезпечення ефекту охолодження/обігріву системи кондиціонування та запобігання зниженню ефективності теплообмінника або пошкодженню обладнання через несправний потік.

7.2 Парова система (вантажові судна/крейсерські судна тощо): для суден, оснащених паровими котлами, лічильники витрати встановлені на трубопроводах живлення котла та відводу пари для контролю подачі живильної води та виробництва пари, забезпечення стабільного рівня води в котлі та достатнього постачання пари, а також надання даних для розрахунку ефективності котла.

7.3 Система інертних газів (для танкерів) : Система інертного газу танкера використовується для заповнення цистерн з нафтопродуктами інертним газом, щоб запобігти вибуху легкозаймистих газів у цистернах. Витратоміри встановлено на виході генератора інертного газу та на лінії подачі інертного газу для контролю витрат інертного газу та забезпечення концентрації інертного газу в цистернах на рівні, що відповідає стандартам безпеки.

Підсумувати

витратоміри на морських суднах роблять акцент на «стабільність енергопостачання, безпеку навігації, дотримання екологічних вимог та ефективну експлуатацію й обслуговування», охоплюючи критичні трубопроводи на всьому шляху постачання — від основного енергетичного обладнання до допоміжних побутових систем. Поєднуючи галузеві стандарти з реальними умовами експлуатації, вибір витратомірів для різних місць вимагає ретельного врахування характеристик середовища (паливне масло, мастильне масло, морська вода тощо), умов тиску й температури, вимог до точності та умов монтажу. Наприклад, для обліку паливного масла найчастіше використовують масові витратоміри Коріоліса або турбінні витратоміри; електромагнітні витратоміри підходять для провідних середовищ, що містять домішки, або для морської води; ультразвукові витратоміри можна застосовувати для трубопроводів великого діаметра. Правильний вибір місця встановлення та типу витратоміра має важливе значення для забезпечення безпечного та ефективного функціонування судна протягом усього терміну його експлуатації.