T3000油船貨油聯調系統概述

李熠星

摘要： 貨油聯調系統主要包括鍋爐、惰氣、貨油泵三個大系統組成，以下對三個系統分別闡述。

關鍵詞：油船 鍋爐 惰氣 貨油系統聯調

一、鍋爐系統

1、鍋爐的作用

鍋爐是一種承受一定工作壓力地能量轉換設備。其任務就是有效地把燃料中的化學能轉換為熱能，從而產生出一定數量和質量（溫度和壓力）的蒸汽。

2、鍋爐的工作過程

鍋爐的工作過程基本可以概括為三個階段：燃料的燃燒過程，煙氣向水（汽等工質）的傳熱過程、水的加熱和氣化過程——蒸汽的產生過程。

燃燒過程：燃料在爐內（燃燒室內）燃燒生成高溫煙氣，并排出灰渣的過程。燃油加熱后通過管道輸送到燃燒器霧化和空氣充分混合，混合物噴入爐內燃燒，產生高溫煙氣。

煙氣向水的傳熱過程：高溫煙氣通過熱對流把熱量傳導給水冷壁。

水的加熱和氣化過程——蒸汽的產生過程：這個過程有三個部分，給水部分，水通過管路到汽鍋中;水循環過程，水通過汽鍋到下降管和下集箱水冷壁，最后一個過程是汽水分離。

3、鍋爐燃燒控制系統

采用PLC和智能調節器實現自動控制的大型油輪鍋爐燃燒控制系統。詳細分析了控制系統的組成和特點，并介紹了達到鍋爐自動點火、最佳風/油配比和使煙氣含氧量小于4%等技術要求。

4、鍋爐系統調試

試驗目的

檢查輔鍋爐安裝的完整性、準確性和工作可靠性，驗證為其服務的輔助系統是否滿足設計的要求。

試驗內容：

通過模擬或實際方法，對報警及安全保護裝置功能進行試驗。

① 低壓操作：燃燒器在蒸汽壓力分別為6.2bar/7bar時能夠自動起動停止。

② 高壓操作（20bar）

③ 主鍋爐燃燒器在蒸汽壓力分別為20.2bar/21bar時能自動起停。

④ 鍋爐應急停/起試驗。

⑤ 吹灰器操作試驗：吹灰器在使用惰氣系統時應連鎖，并進行吹灰器的自動操作試驗。

⑥ 安全閥實驗：輔鍋爐的安全閥應該在蒸汽壓力達到22bar時開啟，并進行安全閥的應急手動閥操作。

⑦ 蓄壓試驗：將主蒸汽閥關閉，并且在爐內充分燃燒的情況下，在安全閥打開7分鐘內，輔鍋爐蒸汽壓力的升高值不得超過24.2bar（即設計壓力的10%）。

二、惰氣系統

1、惰性氣體系統的作用

防止油輪發生燃燒爆炸事故，采用惰氣系統可控制油艙內可燃氣濃度、控制引火源的產生、控制油艙內氧氣含量。

2、船舶惰性氣體充注

卸油時、航行中、清洗油艙時惰性氣體的充注

3、惰性氣體裝置主要設備結構及工作原理

煙氣抽氣閥

煙氣抽氣閥是一個可以從控制室遠距離操作的截止閥。

洗滌塔

洗滌塔的作用是對惰氣進行冷卻、脫硫和除塵。

冷卻

在洗滌塔內應盡量使煙氣溫度降低到接近冷卻海水的溫度。

脫硫

脫硫就是為盡可能除去煙氣中琉的氧化物。

除塵

煙氣中的煙塵等固體雜質應盡量去除，一般要求除塵率90%以上。

甲板水封裝置

甲板水封是為防止貨油艙內可燃氣體，逆流到洗滌塔和鍋爐內的安全裝置。

鼓風機

惰氣系統一般使用大容量、高靜壓離心式電動鼓風機。

固定式氧氣分析儀

氧氣分析儀可連續測定惰氣的氧氣含量。

4、惰氣系統實驗

①、管路系統耐壓泄露實驗

對惰氣系統惰性氣體管線、鍋爐煙道管、海水供水管、泄水管、壓縮空氣管、取樣管等管路，應按照規定進行氣密或水密實驗，并確認管路符合要求。

②、安全報警及控制裝置試驗

機械設備工作實驗

試驗各種機械啟動、停止及運轉狀態是否正常，需要進行實驗的機械油鼓風機，洗滌塔冷卻水泵及甲板水封泵，氧量分析儀。

閥的動作實驗

確認遠距離控制的氣動閥和電磁閥能正常開閉，閥開閉指示或開度與閥實際狀態一致。

報警實驗

確認在模擬各種報警條件的情況下，報警指示燈，總故障指示燈，蜂鳴器等準確發出警報，同時確認與發生報警原因連鎖動作的閥，機械等得工作狀態。

應急停止實驗

確認在應急停止條件發生的情況下，安全保護機構動作的可靠性。

吹灰器工作聯鎖試驗

吹灰器連鎖有相互優先和一方優先兩種方式，對于前一種連鎖應確認吹灰器工作時風機不能啟動，相反風機運行時吹灰器不能工作。

③、充注惰氣實驗

由鼓風機抽吸鍋爐煙氣，使惰性氣體排入油艙或排到大氣，確認惰氣在使用狀態下，各種機械設備、儀表及管系性能均滿足設計要求。

三、貨油系統

1、貨油泵的用途

貨油泵控制系統主要應用于油船中。其動力為蒸汽驅動，是貨油卸貨過程中必不可少的重要設備。

2、貨油系統的組成及作用

系統由貨油泵、蒸汽透平、掃艙泵、遙控檢測控制系統、真空冷凝器、真空泵、冷凝泵、安全保護系統等組成。

貨油蒸汽透平

預供滑油泵啟動器：滑油壓力低于設定時滑油泵自動啟動

貨油泵透平繼電器箱：整個系統的報警及顯示

貨油透平轉速傳感器：通過轉速傳感器把透平的實際轉速傳達給透平繼電器箱上的轉速表

脫扣指示限位開關：當轉速超過額定轉速15%時透平會超速停車（機械）

電動脫扣電磁閥：當轉速超過額定轉速15%時透平會超速停車（電動）

應急停止指示限位開關：發生異常情況是可在本地應急停車

滑油溫度開關：當滑油溫度高于設定時報警

滑油柜液位低開關：滑油柜油位低于設定時報警

調速電機：在額定轉速范圍內對透平調速

轉子軸向移動傳感器：檢測軸承移位

貨油泵

貨油泵：卸貨動力

分離器：滿足泵吸口流量

轉子振動傳感器：檢測泵轉子振動

溫度傳感器：監測填料函、泵上/下軸承、泵殼溫度

泄漏開關：檢測泵的泄露

貨控臺遙控檢測系統

貨油泵振動顯示器：貨油泵轉動時監測軸承是否振動

貨油透平轉速接收器：遠程檢測透平轉速

貨油透平調速開關：遠程調速

主蒸汽壓力表：主管蒸汽壓力顯示

貨油蒸汽箱壓力表：單臺透平蒸汽壓力顯示

控制監測器：顯示系統報警

掃艙泵

貨油泵吸口為喇叭口型設計，不能完全將艙底貨油排除。故掃艙泵是用于清掃油艙及管線中的殘油。

4、系統調試

實驗目的

檢驗貨油泵及透平安裝的完整性、正確性和工作可靠性，驗證系統功能及設備和儀表等是否滿足設計要求。

蒸汽透平試驗

超速停車：超過額定轉速（機械/電動）

滑油低壓：報警/停車

低真空停車

泵排出壓力高停車

滑油柜低位報警

滑油溫度高報警

手動停車

貨控臺控制及檢測

調速器范圍（額定）

遙控停車

應急停車： 泵艙入口、左右甲板貨油出口、泵艙

貨油溫度檢測系統

泵殼過熱：報警/停車

上下軸承過熱：報警/停車

填料函過熱：報警/停車

四、鍋爐-惰氣-貨油泵聯合調試

1、采用自動控制啟動鍋爐。

2、鍋爐壓力達到工作壓力后，啟動惰氣系統，檢查含氧量（低于5%）。

3、真空冷凝器投入工作，蒸汽透平預熱，做好動車前準備。

依次啟動貨油泵，轉速達到預熱轉速，保持工作穩定;惰氣系統投入使用，再依次提高貨油泵的轉速達到額定轉速，并記錄相關數據。

4、鍋爐供氣——惰氣系統充氣——貨油泵聯調工作穩定后，觀察貨油艙壓力、液位等情況，并根據要求時間分段進行記錄。

5、試驗完成后，降低惰氣系統充氣主管壓力并逐步關停貨油泵，降低鍋爐壓力后停爐。最終完成三個系統的聯合調試。

參考文獻：《船舶工程》 2001（4）