EN
Tin tức
Nhà sản xuất đồng hồ đo lưu lượng nhiên liệu hàng hải
Time : 2025-10-09
tầm quan trọng của đồng hồ đo lưu lượng nhiên liệu tàu thủy
Đồng hồ đo lưu lượng nhiên liệu tàu thủy, với tư cách là công cụ then chốt để đo chính xác mức tiêu thụ nhiên liệu của các thiết bị tiêu thụ năng lượng như động cơ chính, động cơ phụ và nồi hơi, đóng vai trò quan trọng trong các công ty vận tải biển. Chúng không chỉ tính toán chính xác mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị mà còn là cơ sở cốt lõi để đánh giá hiệu suất thiết bị. Tuy nhiên, mặc dù rất cần thiết trong vận hành tàu, việc thiếu các tiêu chuẩn thống nhất về thiết kế tàu và lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng đã dẫn đến những vấn đề đo lường thường xuyên xảy ra.
Phân tích các ràng buộc áp suất trong hệ thống chất lỏng
Ký hiệu thông số |
tên |
Vai trò cốt lõi trong các kịch bản kỹ thuật |
Công thức cốt lõi |
P out ≥（3 X P dp ）+P vp |
Một ràng buộc an toàn/hiệu suất về áp suất cốt lõi trong kỹ thuật (đặc biệt là trong thiết kế hệ thống vận chuyển chất lỏng và thiết bị chịu áp lực, như bơm, van và hệ thống đo lường), nhằm đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống và tránh các sự cố (như hiện tượng cavitation và hỏng thiết bị đo). |
P out |
Áp suất đầu ra
|
Nó đề cập đến "áp suất đầu ra của các nút quan trọng" trong hệ thống (ví dụ như áp suất ở cửa xả bơm, áp suất phía sau van và áp suất tại cửa ra của bình chứa), đây là "áp suất chủ động" có thể được điều khiển bởi hệ thống. |
P dp |
Tổn thất áp suất tại thiết bị đo |
Nó đề cập đến tổn thất áp suất do lực cản dòng chảy bên trong thiết bị gây ra khi chất lỏng đi qua "thiết bị đo lường" (ví dụ như đồng hồ áp suất, lưu lượng kế, bộ truyền áp suất) (tương tự như sụt áp trong bộ lọc đường ống nước), đây là "tổn thất áp suất thụ động" của hệ thống. |
|
P vp
|
Áp suất bốc hơi của môi chất |
Điều này đề cập đến "áp suất hơi bão hòa" của môi chất — áp suất tới hạn mà tại đó môi chất chuyển từ trạng thái lỏng sang khí ở một nhiệt độ xác định (nhiệt độ càng cao, Pvp càng lớn). Nếu áp suất hệ thống tại chỗ giảm xuống dưới Pvp, môi chất ở dạng lỏng có thể bốc hơi đột ngột thành khí, tạo thành các bọt khí (có khả năng gây hiện tượng xâm thực và rung động). |
Hiện tại, Tổ chức Hàng hải Quốc tế, các cơ quan chính phủ và các tổ chức ngành khác vẫn chưa thiết lập các quy định bắt buộc thống nhất về thiết kế, lắp đặt, kiểm tra và bảo trì đồng hồ đo lưu lượng. Do đó, việc thiết kế và sản xuất đồng hồ đo lưu lượng chủ yếu dựa trên các tiêu chuẩn an toàn khu vực (như Chỉ thị Thiết bị chịu áp lực của EU (PED) và chứng nhận chống cháy nổ ATEX), trong khi việc lắp đặt và sử dụng thường tuân theo các tiêu chuẩn riêng của nhà sản xuất. Mô hình quản lý phân tán này dẫn đến nhiều vấn đề trong thiết kế, lắp đặt và quản lý vận hành các đồng hồ đo lưu lượng hiện nay, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính toàn vẹn, độ chính xác và hiệu quả của phép đo, đồng thời không đáp ứng đầy đủ nhu cầu đo lường của tàu thuyền.
1.1 Dữ liệu không đầy đủ từ phép đo thiết bị
Một trong những thách thức chính mà các hệ thống đo lưu lượng nhiên liệu hiện có trên tàu đang phải đối mặt là việc đồng hồ đo lưu lượng thường chỉ được lắp đặt cho động cơ chính và động cơ phụ, trong khi các nồi hơi do tần suất sử dụng thấp và tiêu thụ nhiên liệu tương đối ít nên hiếm khi được trang bị đồng hồ đo lưu lượng, dẫn đến dữ liệu đo đạc không đầy đủ. Các thiết bị tiêu thụ năng lượng trên tàu bao gồm động cơ chính, động cơ phụ, nồi hơi và lò đốt. Trong giai đoạn thiết kế và xây dựng, các kỹ sư thiết kế, nhà thầu và chủ tàu thường ưu tiên yếu tố hiệu quả chi phí và chỉ lắp đặt các đồng hồ đo lưu lượng riêng biệt cho động cơ chính và động cơ phụ, mà bỏ qua nhu cầu đo đạc đối với nồi hơi.
2. Các vấn đề về đo đếm nhiên liệu
2.1 Ảnh hưởng của bộ lọc ngược dòng
Trong thiết kế bộ cấp nhiên liệu động cơ chính của một con tàu nhất định, bộ lọc rửa ngược được đặt ở hạ lưu của đồng hồ đo lưu lượng. Thiết kế này có thể dẫn đến sai số đo lường: do đồng hồ đo lưu lượng nằm ở thượng lưu bộ lọc, khi bộ lọc rửa ngược được kích hoạt, nhiên liệu rửa phải đi qua đồng hồ đo lưu lượng trước khi vào bộ lọc. Điều này khiến đồng hồ đo lưu lượng tính cả nhiên liệu rửa chưa cháy vào lượng tiêu thụ. Ví dụ, thống kê về lượng nhiên liệu rửa của bộ cấp nhiên liệu động cơ chính trên một tàu chở hàng trọng tải 180.000 tấn cho thấy khoảng 0,34 tấn nhiên liệu không bị đốt cháy mỗi ngày, chiếm 0,86% lượng tiêu thụ nhiên liệu đã đo.
2.2 Đường ống dầu hồi không được đo lường
Các động cơ chính và phụ lớn, nồi hơi và các thiết bị tiêu thụ năng lượng khác trên tàu thường sử dụng dầu nhiên liệu nặng (còn được gọi là dầu nhiên liệu trung gian, chủ yếu là hỗn hợp giữa cặn lọc dầu và diesel). Trong hệ thống tuần hoàn nhiên liệu, đường ống hồi dầu không được trang bị đồng hồ đo lưu lượng riêng biệt, và dầu hồi phải đi qua một van ba ngả—một phần được trả về bồn thu gom để tái chế, phần còn lại được cấp đến thiết bị. Nếu van ba ngả không được đóng kín hoặc vô tình mở ra, nhiên liệu đã được đồng hồ đo lưu lượng cấp dầu tính toán sẽ chảy ngược trở lại mà không đi vào thiết bị để đốt cháy, gây ra sai số trong việc tính toán và ảnh hưởng đến độ chính xác tổng thể của việc đo lường.
3. Các phương án bố trí đồng hồ đo lưu lượng
3.1 Bố trí tại cửa xả bồn nhiên liệu ngày
Việc đặt đồng hồ đo lưu lượng tại cửa xả của bồn nhiên liệu hàng ngày đo trực tiếp tổng lượng tiêu thụ nhiên liệu cho toàn bộ con tàu. Giải pháp này đơn giản và tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng điều kiện vận hành của đồng hồ đo lưu lượng (như khả năng tương thích với nhiệt độ và độ nhớt của môi chất) cũng như chênh lệch áp suất phải đáp ứng các yêu cầu của hệ thống (ví dụ: phải tuân theo nguyên lý giới hạn áp suất để đảm bảo áp suất đầu ra bù đắp được tổn thất áp suất qua thiết bị và ngăn ngừa hiện tượng hóa hơi đột ngột của môi chất) nhằm đảm bảo việc đo lường chính xác.
3.2 Vị trí lắp đặt trong Bộ phận Cung cấp Nhiên liệu
Chức năng chính của bộ phận cung cấp nhiên liệu là cung cấp nguồn nhiên liệu ổn định cho động cơ chính và động cơ phụ; việc đo lường lưu lượng là yêu cầu bổ sung. Trong loại hệ thống này, đồng hồ đo lưu lượng nên được lắp đặt phía hạ lưu của bơm tăng áp và phía thượng lưu của bơm tuần hoàn. Bơm tăng áp đảm bảo áp suất chất lỏng ổn định, trong khi bơm tuần hoàn ngăn ngừa hiện tượng nhiên liệu bị ứ đọng. Cách bố trí này làm giảm thiểu ảnh hưởng của dao động áp suất đến quá trình đo lường. Phương án bố trí cần được xác định dựa trên nhu cầu thực tế. Nếu động cơ chính và động cơ phụ sử dụng chung một bộ phận cung cấp nhiên liệu, phải cân nhắc sự cân bằng phân phối nhiên liệu. Các bộ phận cung cấp nhiên liệu riêng biệt có thể cải thiện thêm độ chính xác đo lường của từng thiết bị.
3.3 Lắp đặt trên đường ống đầu vào và đầu ra của thiết bị
Lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng trực tiếp trên các đường ống cấp và xả nhiên liệu của các thiết bị tiêu thụ năng lượng như động cơ chính, động cơ phụ và nồi hơi cho phép sử dụng chênh lệch giữa "lưu lượng vào - lưu lượng ra" để tính toán mức tiêu thụ nhiên liệu thực tế của thiết bị (loại bỏ ảnh hưởng của nhiên liệu chưa cháy như nhiên liệu hồi và xả lọc), từ đó cải thiện đáng kể độ chính xác đo lường. Tuy nhiên, giải pháp này yêu cầu hai đồng hồ đo lưu lượng riêng biệt cho mỗi thiết bị, dẫn đến chi phí cao hơn. So với các phương án bố trí khác, giải pháp này giảm thiểu các yếu tố gây sai số ở các đoạn ống trung gian (như ảnh hưởng của bộ lọc và van), đảm bảo độ chính xác đo lường cao.
4. Khuyến nghị lựa chọn và lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng JUJEA
4.1 Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn
Khi lựa chọn đồng hồ đo lưu lượng, cần xem xét các thông số sau dựa trên phương án bố trí cụ thể:
① Loại nhiên liệu và độ nhớt;
② Dải lưu lượng định mức (phải phù hợp với mức tiêu thụ nhiên liệu tối đa/tối thiểu của thiết bị);
③ Mức áp suất vận hành (phải được liên kết với độ sụt áp của thiết bị để đảm bảo áp suất hệ thống đáp ứng yêu cầu đo lường);
④ Dải nhiệt độ môi chất (phải phù hợp với áp suất bay hơi của môi chất để tránh sai lệch đo lường do hiện tượng bốc hơi đột ngột). Ngoài ra, bộ đếm cần được lựa chọn dựa trên nhu cầu thực tế. Các chức năng của nó nên bao gồm thống kê dữ liệu tiêu thụ năng lượng, lưu trữ dữ liệu và các định dạng đầu ra tiêu chuẩn (như tín hiệu RS485 và 4-20mA) để tích hợp với hệ thống quản lý hiệu suất năng lượng trên tàu.
4.2 Các điểm chính và lưu ý khi lắp đặt
Việc lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng phải tuân thủ các tiêu chuẩn liên quan (ví dụ như "Hướng dẫn tính toán Chỉ số Hiệu quả Vận hành Năng lượng (EEOI) cho Tàu" của Tổ chức Hàng hải Quốc tế và hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất thiết bị), nhằm tránh việc chọn vị trí và kết nối không đúng. Các yêu cầu sau phải được đáp ứng trong quá trình lắp đặt:
① Cơ sở phải là một cấu trúc cứng chắc và được cố định vững chắc để ngăn ngừa rung động ảnh hưởng đến các bộ phận đo lường;
② Góc lắp đặt phải được xác định theo loại đồng hồ lưu lượng (ví dụ: đồng hồ lưu lượng tua-bin phải được lắp đặt nằm ngang để tránh giữ bọt khí);
③ Phải dự trữ đủ đoạn ống thẳng phía trước và phía sau đồng hồ lưu lượng (thông thường chiều dài đoạn ống thẳng phía trước ≥10 lần đường kính ống, và chiều dài đoạn ống thẳng phía sau ≥5 lần đường kính ống) nhằm giảm nhiễu loạn trường dòng chảy;
④ Các gioăng đệm phải phù hợp với loại nhiên liệu để ngăn rò rỉ.
5.Jujea Hướng dẫn Tiêu chuẩn Bảo trì và Chăm sóc của Nhà sản xuất
5.1 Yêu cầu Quy định Quốc tế
Theo các yêu cầu quy định quốc tế, việc hiệu chuẩn và bảo trì đồng hồ đo lưu lượng phải tuân thủ các quy định cụ thể của "Hướng dẫn năm 2016 về xây dựng Kế hoạch quản lý hiệu suất năng lượng tàu biển" (Nghị quyết MEPC.282(70)): ① Chu kỳ hiệu chuẩn không được vượt quá 24 tháng; ② Hồ sơ bảo trì phải được đưa vào hồ sơ quản lý hiệu suất năng lượng tàu để đảm bảo khả năng truy xuất dữ liệu; ③ Sai số đo lường phải được kiểm soát trong phạm vi ±1% để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của dữ liệu.
5.2 Bảo trì
Việc bảo trì đồng hồ đo lưu lượng phải tuân thủ nghiêm ngặt hướng dẫn của nhà sản xuất. Bảo trì định kỳ bao gồm:
① Bảo trì bộ phận chính (làm sạch cảm biến, kiểm tra độ kín của gioăng, siết chặt các bu-lông nối);
② Hiệu chuẩn độ chính xác đo lưu lượng (sử dụng hiệu chuẩn so với một đồng hồ lưu lượng chuẩn). Việc hiệu chuẩn định kỳ có thể được thực hiện dựa trên tải thiết bị để đưa ra đánh giá sơ bộ: so sánh mức tiêu hao nhiên liệu lý thuyết của thiết bị (tính toán dựa trên công suất và trị số nhiệt của nhiên liệu) với chỉ số đọc từ đồng hồ lưu lượng. Nếu độ lệch vượt quá ±2%, cần bảo trì ngay lập tức. Trong các cuộc kiểm tra hàng năm hoặc khi tàu vào đà, phải thực hiện hiệu chuẩn chuyên nghiệp bởi một cơ quan kiểm định trên bờ có chứng nhận đo lường hàng hải (như chứng nhận China CNAS hoặc chứng nhận CE của Liên minh Châu Âu) để đảm bảo chức năng đo lường chính xác của đồng hồ lưu lượng.
