4 ، نظام الكشف عن تسرب غاز الوقود
مستشعر تركيز HC في نظام التهوية مسؤول عن اكتشاف تسرب الغاز وعرضه في شكل LEL ٪ (الحد الأدنى المتفجر) في MOP. إذا كان هناك تسرب غاز ، عندما يصل التركيز إلى 30-60 ٪ LEL ، فإن ECS ستصدر فقط إنذارًا دون تغيير وضع التشغيل ؛ عندما يتجاوز التركيز 60 ٪ من LEL ، يتحول المحرك تلقائيًا إلى وضع الوقود النقي ويوقف إمدادات الغاز. فيما يتعلق بتركيز تسرب الغاز ، لدى USCG متطلبات أعلى. عند الإبحار في مياه الولايات المتحدة الأمريكية ، يجب تغيير المعلمة إلى إنذار LEL {2}} ٪ ، وسيتم إيقاف إمدادات الغاز إذا تجاوزت 40 ٪ من LEL. يمكن لمستشعر تركيز HC اكتشاف تسرب النظام فقط ، ولكن لا يمكنه تحديد نقطة التسرب المحددة. من أجل تحديد الموقع المحدد ، من الضروري استخدام الغاز الخامل الآمن للكشف ، عادةً النيتروجين 10-300 (400 شريط). يمكن تكوين مصدر النيتروجين عالي الضغط مباشرة باستخدام أسطوانات النيتروجين عالي الضغط لتخزين النيتروجين أو مزودة بأجهزة إنتاج النيتروجين ، ثم الضغط عليها مضخة معززة.
1. طريقة الكشف: بعد تسرب النيتروجين من الأنبوب الداخلي إلى الأنبوب الخارجي ، سينخفض تركيز الأكسجين بين الأنابيب ذات الجدران المزدوجة. يتم قياس تركيز الأكسجين من خلال منفذ اكتشاف مخصص في النظام باستخدام كاشف تركيز الأكسجين لتحليل ما إذا كان هناك تسرب. من الشكل 2 من النظام المساعد للغاز ، يمكن ملاحظة أن النيتروجين عالي الضغط يتم توزيعه من خلال مجموعة صمام الغاز ، ولكن نظام خط أنابيب الغاز طويل ومعقد. أثناء التفتيش ، من الضروري التحقق من القسم حسب القسم من نهاية بداية إمدادات مجموعة الصمام إلى النهاية (أو في الاتجاه المعاكس). أثناء تصميم النظام ، تم حجز أدوات الكشف وثقوب قياس تركيز الأكسجين في خطوط الأنابيب ورؤوس الأسطوانات لفحص مجزأة.
2. أدوات الكشف عن التسرب وأمتار الأكسجين. أدوات اكتشاف التسرب هي أدوات تستخدم لحظر أنابيب الغاز من أجل فصل خطوط أنابيب الغاز التي تحتاج إلى اختبار. من أجل التكيف مع أشكال مختلفة من أشكال الأنبوب الداخلية ، تم تصميم أشكال مختلفة من الأدوات. قبل استخدام عداد الأكسجين ، قم بقياس تركيز الأكسجين في البيئة المحيطة ومقارنته بتركيز الأكسجين الذي يقاس من داخل الأنبوب المزدوج الجدران. الشكل 13 هو رسم تخطيطي لأداة الكشف ومحلل الأكسجين.
الشكل 13: أدوات الكشف عن التسرب وأمتار الأكسجين
3. هناك العديد من المعدات المتخصصة في أنظمة الغاز للكشف عن التسرب ، مثل الأغطية النهائية ، وصمامات النوافذ ، وصمامات التطهير ، وصمامات التحرير ، ورؤوس الأسطوانات ، وصمامات حقن الغاز ، وثقوب التثبيت. قنوات الغاز الداخلية الخاصة بها معقدة نسبيًا وتتطلب العديد من أدوات الكشف المختلفة لاستخدامها بالاقتران لاكتشاف ما إذا كانت لديها تسرب بدقة.
4. لاختبار ضيق خط أنابيب الغاز الداخلي ، توفر ECS برنامج اختبار تلقائي مع واجهة تشغيل على MOP. استخدم 10 شريط النيتروجين واتبع مطالبات الواجهة لتأكيد ما إذا كان ضغط خط الأنابيب قد انخفض. يتم اختبار الأنبوب الخارجي باستخدام 7 شريط مضغوط هواء ويتم فحصه للتشغيل من خلال مجموعة الصمامات على نظام التهوية.
5 ، نظام الزيت الهيدروليكي المؤازرة
يتكون النظام الهيدروليكي لـ ME-C-GI بشكل أساسي من HPS (وحدة تزويد الطاقة الهيدروليكية) ، HCU (وحدة الأسطوانة الهيدروليكية) ، نظام إمدادات الضغط المنخفض ، نظام زيت الختم ، كتلة التحكم في غازات الوقود ، أنابيب الصرف ، وما إلى ذلك. يوفر زيت ومشغلات هيدروليكية مؤازرة لحقن الوقود ، وفتح صمام العادم ، وحقن الغاز ، وحقن زيت Cylinder.
1. وحدة HPS هي نظام يوفر الزيت الهيدروليكي المؤازر ، بما في ذلك جهاز التصفية ، ومضخة المؤازرة الكهربائية ، ومضخة المؤازرة مع حزام الآلة ، ووحدة تراكم السلامة ، وأنابيب الزيت عالي الضغط ، وأنابيب جمع الزيت مع مسبار الكشف عن التسرب. يأتي الزيت الهيدروليكي من زيت نظام المحرك (أو من خزان زيت هيدروليكي مستقل).
2. الوظيفة الرئيسية لوحدة HCU هي إجراء عمليات محددة لفتح وإغلاق صمامات الوقود والعادم ، بما في ذلك كتل التوزيع ، أنظمة حقن الوقود الإلكترونية (ELFI+FUELOST+VIELVE) ، أنظمة تنفيذ صمام العادم الإلكترونية (ELVA+ORVATION VALVE CARPLE+AIR SPRING) ، إلخ.
3. المكون الرئيسي لنظام LPS (نظام إمدادات الضغط المنخفض) هو وحدة مضخة الداعم للضغط المنخفض. الغرض الرئيسي من تصميم LPS هو إزالة الهواء بشكل فعال من المكونات الهيدروليكية لوحدة HCU ووحدة التحكم في الغاز. عادة ، هو زيادة الضغط إلى 6 بار بناءً على ضغط الزيت الذي توفره مضخة زيت النظام.
4. نظام زيت الختم هو مكون يمنع غاز الضغط العالي من التسرب في نظام زيت المؤازرة. المكونات التي تشكل هذا الخطر هي صمامات النوافذ وصمامات حقن الغاز. تضغط مضخة الزيت المختومة المجهزة بوحدة أمان على ضغط الزيت إلى حوالي 20-25 أعلى من ضغط الغاز من LPS ، ويدخل من كتلة محول الغاز على رأس اسطوانة معين ، متصل بالأسطوانات الأخرى عبر أنابيب داخلية. في النهاية ، سيتم رش زيت الختم في غرفة احتراق الأسطوانة مع الغاز للاحتراق ، ولكن استهلاكه منخفض نسبيًا ، حوالي {3}}. 135g/kwh. الشكل 14 هو رسم تخطيطي لنظام زيت الختم.
الشكل 14: رسم تخطيطي لنظام زيت الختم
5. تتمثل وظيفة أنبوب تصريف الزيت الهيدروليكي في جمع Elwi Elgi ، ويتم تفريغ الزيت الهيدروليكي الذي تم إطلاقه من صمام الضربة ، وصمام التهوية ، وصمام حقن الغاز ، وكتلة محول الغاز في غرفة التصريف في وحدة HCU وإعادته في نهاية المطاف إلى خزانة زيت نظام المحرك (أو خزانة الزيوت المستقلة).
6. نظام هيدروليكي التحكم في حقن الغاز (الشكل 15) ، يتم توصيل زيت الضغط العالي الناتج عن النظام الهيدروليكي بوحدة التحكم في جهاز حقن الغاز من خلال المنفذ P2. يتحكم صمام Elwi في عمل صمام النافذة ، بينما يتحكم صمام Elgi في عمل صمام حقن الغاز. يتم فتح نوى الصمام الرئيسية لصمام الضرب وصمام التهوية بواسطة الزيت الهيدروليكي المؤازر ، مما يسمح بإطلاق الغاز بين غرفة التراكم وصمام النافذة في أنبوب الإرجاع أو كاتم الصوت.
الشكل 15: رسم تخطيطي هيدروليكي للتحكم في حقن الغاز
6 ، نظام التحكم في محرك ME-C-GI
يتطلب التشغيل الموثوق والآمن للمحركات ذات السرعة المنخفضة للوقود المزدوج الكثير من دعم النظام. بالإضافة إلى نظام التحكم ME-C التقليدي ، هناك أيضًا أنظمة تتعلق بالتخزين والتوريد والضغط وحماية السلامة والتحكم في الوقود الثاني.
1. يتضمن نظام التحكم ME-C التقليدي بشكل أساسي وحدة EICU (وحدة التحكم في معلومات المحرك): مركز تبادل المعلومات ، والذي يرتبط بشكل أساسي بالتحكم عن بُعد ، والأمان ، وساعات المركبات ، إلخ. وحدة التحكم في السرعة: وحدة التحكم في السرعة. وحدة CCU (وحدة التحكم في الأسطوانة): تتلقى وحدة التحكم في وحدة الأسطوانة إشارات من وحدة فك ترميز الزاوية (نظام Tacho) وتحقق التحكم الدقيق في حقن الوقود وفتح الصمام والإغلاق من خلال التحكم في FIVA. كما أنه يتحكم في حاقن الأسطوانة وصمام بداية رأس الأسطوانة. وحدة ACU (وحدة التحكم الإضافية): تحكم مضخات زيت المؤازرة ، والمراوح المساعدة ، إلخ وحدة CWCU (وحدة التحكم في مياه التبريد): تتحكم في درجة حرارة مياه تبريد بطانة الأسطوانة وفقًا لحمل المحرك.
2. يحتوي نظام التحكم المزدوج لـ ME-C-GI على أربع وحدات للتحكم في الغاز ، وهي وحدة التحكم في مصنع غاز الوقود GPCU ؛ وحدة التحكم في الغاز المساعد (GACU) - وحدة التحكم في غاز الوقود. GPSU - وحدة سلامة مصنع غاز الوقود ؛ وحدة أمان أسطوانة الغاز GCSU - وحدة أمان أسطوانة غاز الوقود. مثل نظام التحكم ME-C ، تتكون هذه الوحدات من لوحة تحكم متعددة الوظائف (MPC) والبرامج. جميع الوحدات النمطية في ECS عبارة عن شبكة زائدة مزدوجة تتكون من شبكة ARC ، والتي لها وظيفة فحص ذاتي. سيتم عرض أي قطع اتصال في MOP.
(1) وظيفة وحدة GPCU:
1) التحكم في نظام الغاز الخامل ، وتلقي إشارات ضغط الغاز الخاملة ، ومستشعر HC ، وإشارات مفتوحة/إغلاق لصمام إمداد الغاز الخامل وصمام تنفيس ، وإصدار إشارات إمداد الغاز الخاملة.
2) إرسال إشارات مثل انقطاع التيار الكهربائي ، فشل النظام ، إنذار HC ، إلخ إلى نظام الإنذار.
3) أرسل إشارة وضع احتراق الغاز إلى وحدة التحكم في برنامج التشغيل ولوحة التحكم في جانب المحرك.
4) استلام إشارات التشغيل من نظام التهوية ، وإشارات مفتاح التدفق ، وإشارات التحكم من صمام الهواء الجاف للتحكم في تشغيل ووقف نظام التهوية.
5) تلقي إشارات تشغيل/إيقاف صمام إرجاع الغاز وصمام إطلاق الغاز في نظام إرجاع الغاز ، والتحكم في عمل صمام خزان عودة الغاز.
6) تلقي إشارة التبديل لصمام الغاز الرئيسي في مجموعة صمام الغاز.
7) تلقي الإشارات على حالة الانتهاء من إعداد إمداد الغاز وتشغيل إمدادات الغاز في نظام إمدادات الغاز ، وأرسل إشارات إلى نظام إمداد الغاز لتشغيل أو توقف الغاز ، وكذلك حمل الغاز في الوقت الفعلي.
(2) وظيفة وحدة GACU: 1) تلقي إشارات إمداد الغاز من مجموعة صمام الغاز وإشارات الضغط من الغاز الذي يمر عبر مجموعة الصمامات ، وكذلك إشارات فشل الطاقة من نظام مجموعة الصمامات. تلقي إشارات طلب إعداد الغاز وإشارات تقييد تدفق الغاز من نظام إمداد الغاز. احصل على إشارات تدفق الغاز في الوقت الفعلي ، ودرجة الحرارة ، وإشارات معلمة القيمة الحرارية. 2) إرسال إشارة إعداد ضغط الغاز إلى نظام إمداد الغاز (بناءً على تحميل المحرك).
(3) وظيفة وحدة GPSU: 1) تلقي إشارات من أزرار إيقاف الطوارئ الغاز على وحدة التحكم في السائق ، وحدة التحكم المركزية ، ومواقع الآلات. 2) تلقي إشارات من مستشعر HC ومفتاح تدفق السلامة في نظام التهوية ، وأرسل إشارات تبديل تدفق الهواء الجاف إلى نظام التهوية. 3) تلقي إشارات إيقاف الطوارئ من نظام الأمان وإشارات ELWI القابلة للتشغيل. 4) تلقي إشارة فتح وإغلاق صمام تنفيس نظام إرجاع الغاز ، وأرسل أوامر التحكم لإجراء صمام التهوية إلى نظام الإرجاع. 5) تلقي إشارة التبديل لصمام اختبار خط أنابيب الغاز الإرجاع في مجموعة صمام الغاز وأرسل إشارة التحكم في صمام الاختبار. 6) تلقي إشارة التبديل للصمام الرئيسي في مجموعة صمام الغاز وأرسل إشارة التحكم في الصمام الرئيسي. 7) تلقي إشارة التبديل لصمام التهوية في مجموعة صمام الغاز وأرسل إشارة التحكم في صمام التهوية. 8) تلقي إشارات الضغط من الغاز إلى المحرك.
(4) وظيفة وحدة GCSU: تم تجهيز كل أسطوانة من المحرك بوحدة GCSU #، والتي تتلقى إشارات من مستشعر HC في نظام التهوية ويتحكم في مكونات التحكم في الغاز مع CCU #. يتحكم CCU # في عمل Elgi لتوفير توقيت دقيق لحقن الغاز ، بينما يتحكم GCSU في عمل Elwi و Purge Valve وصمام تنفيس. الشكل 16 هو رسم تخطيطي للتحكم في الغاز.
الشكل 16: رسم تخطيطي لنظام التحكم في الغاز
7 ، الخلاصة: يقدم هذا المقال بإيجاز مبادئ تكوين ومراقبة محرك Man-C-GI المزدوج للوقود من حيث الغاز. السلامة هي الأكثر أهمية لاستخدام الغازات القابلة للاحتراق للغاز الطبيعي المسال على السفن. ومع ذلك ، من أين يأتي الأمن؟ تأتي السلامة من التصميم الدقيق وتصنيع الشركات المصنعة للمحركات وأحواض بناء السفن ، بالإضافة إلى التشغيل الماهر والصيانة الدقيقة لأعضاء الطاقم أثناء التشغيل. أعتقد أنه يمكننا التعرف على إدارة السفن أثناء تشغيل محركات الوقود المزدوجة من المستويات الثلاثة التالية. أولاً ، إتقان تكوين النظام ومبادئ التحكم الأساسية ، لديهم فهم وفهم معينين لهيكل الشبكة ، ووظائف الوحدات المختلفة ، والوحدات الهيدروليكية ، ووحدات التحكم في الأسطوانة ، وأنظمة الغاز ، وتخطيط المستشعر ، وما إلى ذلك ، وتكون قادرة على إكمال العملية اليومية للمحرك ؛ ثانياً ، يمكن أن تتيح دراسة أكثر تعمقا لنظام التحكم وظروف تشغيل المحرك بأكملها إتقان نظام PMI وتطبيقات نظام COCOS-EDS. من خلال استخدام البيانات النظرية المختلفة ، والمخططات ، وما إلى ذلك ، يمكن إجراء تقييم وتحليل شامل لمحركات السفن ، ويمكن تحديد المشكلات في الوقت المناسب ، ويمكن إجراء تعديلات مناسبة ؛ ثالثًا ، يمكن أن تجري بسرعة تحليلًا شاملاً ومعالجة الأخطاء المختلفة التي تحدث. بمعنى ما ، إذا تم إتقان المستويين الأولين جيدًا ، فإن احتمال فشل المحرك تحت إدارته سينخفض. لا يتطلب التحليل الشامل السريع للأخطاء الدعم النظري فحسب ، بل يتطلب أيضًا تراكم التجربة الغنية ، والذي يأتي من ملخص الحالات السابقة وخبرة الفرد الدقيقة في الإدارة. يتبنى محرك Man ME-C-GI تقنيات مثل EGRBP (إعادة تدوير غاز العادم عن طريق PASS) ، EGRTC (مقطوع EGR Turbo) ، HPSCR (انتقاد انتقائي عالي الضغط) ، LPSCR (SCR منخفضة الضغط) في تقنية المستوى الثالث ، والتي تتعامل بشكل أساسي مع انبعاثات أكاسيد النيكس من عادم المحرك إلى متطلبات Emiise Emile. إضافة هذه الأجهزة تجعل نظام المحرك بأكمله أكثر تعقيدًا. من منظور إدارة السفن ، هناك العديد من المشكلات التي تستحق النظر في أنظمة محركات الوقود المزدوجة ، مثل استخدام زيت الأسطوانة ، واستهلاك الغاز ، وتنظيف وإدارة الزيت الهيدروليكي المؤازرة ، وعلاج سرعة المحرك ، والتعامل مع أجهزة إنذار النظام ، والصيانة اليومية لنظم الغاز ، وصيانة لوحات MPC ، وتفتيش العزل من ECS ، والصيانة لأنظمة معالجة الغاز العادم. يتطلب التطور السريع للتقنيات الجديدة من المديرين مواكبة الأوقات ، وتعزيز التعلم والتواصل ، من أجل التكيف مع متطلبات إدارة السفن في العصر الجديد.