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1、液货船惰气电控系统的综合设计概述船舶与标准ShiP&Standards液货船惰气电控系统的综合设计概述宋运伟(渤海船舶职业学院,葫芦岛125005提要:本文通过对液货船惰气电控系统的组成与功能设计的详细分析,为我们带来了一套完整的船舶惰气自动控制解决方案,也为将来更好地开发和完善液货船惰气电控系统的控制功能提供了新思路.关键词:液货船,惰气,主控板,惰气发生器,组合屏,氧份仪,延伸报警板引再随着世界经济形势和造船工业的不断复苏和发展,大型液货船在国际航运业的需求越来越多,因此也对船舶配套系统的电气控制提出了更高的要求.惰气系统作为液
2、货船所特有的核心控制系统,其功能和作用越来越受到广大船厂的重视,其电控系统的可靠与否将直接影响液货船的安全和可靠运行.一旦在船舶装卸货的过程中,由于系统故障导致货船内外的气压不一致,就会使货舱变形,必然带来极其严重的后果.因此,在进行船舶惰气电控系统的设计时,必须综合考虑,周密设计,才能确保系统的安全稳定运行.1系统设计原则按照运载货物的不同,液货船分为三类:油船,液化气船,液体化学气船.油船是载运散装原油和成品油的专用船,通常可以分为原油船和成品油船,一般吨位都比较大;液化气船是载运液化天然气和液化石油气的专用船;液体化学品船则是运输各种
3、液体化学品如醚,苯,醇,酸等的专用船.无论是哪种类型的液货船,在装卸货的同时都必须向舱内充入气体,来保证货舱内外的压力平衡.惰气作为含氧量极低的一种保护气体,在液货船上得到广泛应用.同时,根据国际油轮安全与防污公约的规定,两万吨以上的油轮也必须装设"惰气系统"(InertGasSys~em).通常考虑所载货油受惰气品质影响,设备搭配及运营成本等诸多因素,大型船舶多采用蒸汽透平系统.因船上有辅锅炉,故采用锅炉/I}烟引入惰气系统.对于未装置足够产气量锅炉的油轮,则装设惰气发生器,以柴油燃烧掉空气中的氧来作为惰气来源.至于对惰气中含水量或惰气化
4、学成分敏感的化学船,LPG,LNG船则以氮气作为不助燃气体充当惰气.由于带有惰气发生器的惰气系统,相对控制复杂,故我们就结合某4万吨级液货船的惰气发生系统的设计,详细阐述一下惰气电控系统的开发思路与综合功能的实现.2工艺要求与控制模式设计2.1工艺过程描述惰气发生系统的工艺流程如图1所示.惰气系统接到控制指令启动工作后,进油回路的主燃油阀和新鲜空气吹出阀(均为电磁阀)打开,油气在燃烧器内混合,此时点火变压器工作并通过点火电极引燃柴油,产生的高温燃气再经海水冷却降温后,由燃气鼓风机吹出,最后经除雾,冷却及含氧量检查后,由总管送出合格的惰气.图
5、1惰气发生系统工艺流程图2.2电控系统工艺设计根据液货船的工作特点及惰气系统的实际工作情况,确定电控工艺设计要求.(1)装货在正常的装货作业时,惰气鼓风机41船舶标准化工程师2Ol1/1不允许启动,货油直接进入舱内,并将舱内的惰气排出舱外,此时监控报警系统应工作,负责监视舱内的惰气压力在正常的工作压力范围内.(2)卸货卸货时,货油从舱内流出,多出的空间必须以惰气补充并维持舱内的正压,以防止舱壁因真空而塌陷,因而控制过程包括:惰气系统启动,惰气压力与含氧量检测和系统停止三个阶段.卸货初期,因惰气装置的惰气含氧量还不够稳定,如选择在货油泵运转与
6、惰气系统连锁模式下(即自动模式),很可能无法启动货油泵,故惰气系统启动初期应采用手动工作模式.当辅锅炉工作稳定且惰气含氧量检测正常后,可进入自动控制模式.(3)航行中补气压载航行途中,货舱内的油气会受到天气的影响而膨胀或收缩,故在航行途中仍需检测舱压,并根据实际需要点炉产生合格的惰气,灌入各舱来替换或排放油气.(4)除气进入货舱内部进行检修作业时,货舱内的惰气必须用新鲜的空气替换.此时惰气鼓风机的进口改由大气中吸取空气灌入舱内,并逐步将舱内的惰气替换为新鲜的空气;同时还要监测空气组分,在工作人员下舱时,仍要保持持续通风,送入新鲜的空气以确保
7、安全.根据上述控制要求,惰气主控板的工作方式确定为三种:即燃气工作状态,除气工作状态和补气工作状态.在电控系统工作中,控制人员可将各辅助控制系统的选择开关均置于遥控状态并根据需要选择不同的工作方式,这样通过主板系统的监控与操作即可清楚掌握系统的整个工作流程及报警工作状态.膏生f就煮虫控粕图2惰气电气控制系统框图3惰气电控系统的功能设计与实现根据系统的设计要求,确定液货船的惰气电控系统主要由惰气主控板,惰气发生器控制板,燃气鼓风机控制板,洗涤塔控制板,甲板水封控制板,气源板,电源板及延伸报警板(惰气控制副版)等部分组成.系统的电气控制框图如图
8、2所示:3.1惰气主控板惰气主控板一般布置在艇甲板的货油控制室内,是整个惰气电控系统的控制中枢.它由惰气发生器遥控系统,燃气鼓风机遥控系统,甲板水封泵控制系统等组成.设计时应采用
