CN112201012B - 一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置及监测方法，属于环保技术领域。包括气体收集探测单元、测气管管头止回阀、测气管和排气管；水舱内设有测气管的一端，水舱内测气管的一端设有测气管管头止回阀，测气管的另一端与气体收集探测单元连接，气体收集探测单元上设有排气管。通过检测抽吸气体中的成分判断水舱内是否含有燃油，避免了探测设备直接和液体接触；通过逐个水舱抽气进行探测的方法，判断具体哪个水舱内含有燃油；且通过设置关断止回阀和每根测气管管头装设止回阀，使任何一个水舱内的待测气体不会通过本方法进入到其他水舱，保证了监测装置安全可靠。

Description

一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置及监测方法

技术领域

本发明涉及一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置及监测方法，属于环保技术领域。

背景技术

随着对船舶制造和船舶航行过程中环保要求的提高，无论是《国际海上人命安全公约》还是国际海事组织的《国际防止船舶造成污染公约》，以及各个国家的船级社在各类规范中都不断强调船舶和海洋结构物环保的重要性，其中油类污染物对海洋环境的影响尤为深远，也是各方重点关注的对象。

目前并没有任何方法应用于实时监测船舶和海洋结构物中与燃油舱相邻的水舱内是否有燃油泄漏的发生。如何确保船舶和海洋结构物上与燃油舱相邻的水舱内不会有燃油泄露进入，除了按照规范要求在水舱和油舱之间设置隔离空舱之外，当燃油舱和水舱相邻时，及时监测水舱内是否有燃油泄漏进入也是各个船级社认可的防止燃油泄漏的有效手段。如果采用隔离空舱的方案，由于隔离空舱会极大的影响船舶和海洋结构物的舱容和重量，所以采用隔离空舱的方案在实际船舶和海洋结构物设计中有一定的局限性。所以本技术领域亟需一种可以低能耗监测水舱内空气中是否含有燃油挥发的成分，实时监测水舱中是否有燃油泄漏情况的方法。

发明内容

本发明的目的是为解决如何实时监测水舱中是否有燃油泄漏的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置，设于与油舱相邻的水舱内；包括气体收集探测单元、测气管管头止回阀、测气管和排气管；水舱内设有测气管的一端，水舱内测气管的一端设有测气管管头止回阀，测气管的另一端与气体收集探测单元连接，气体收集探测单元上设有排气管。

优选地，所述测气管与气体收集探测单元之间设有手动关断阀。

优选地，所述水舱内设有两根测气管，水舱的顶部和底部分别设有一根测气管的空气吸入管口。

优选地，所述气体收集探测单元包括关断止回阀、抽气装置、燃油成分传感器和控制单元；所述测气管通过关断止回阀与抽气装置连接，抽气装置与燃油成分传感器连接；关断止回阀、抽气装置和燃油成分传感器分别与控制单元连接。

优选地，所述关断止回阀与抽气装置之间设有进气集管，所述测气管通过关断止回阀与进气集管连接；所述抽气装置设有抽气管，进气集管通过抽气管与抽气装置连接。

优选地，所述抽气装置与燃油成分传感器之间设有出气管，燃油成分传感器上设有排气管。

优选地，所述进气集管上设有真空传感器，真空传感器与控制单元连接。

优选地，所述关断止回阀设为电控型或者气控型。

优选地，所述抽气装置设为两组，一组设为工作，另一组设为备用。

本发明提供一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置的监测方法，包括以下步骤：

步骤1：开启抽气装置，与油舱相邻的水舱中的气体在抽气装置的作用下，通过测气管管头止回阀进入测气管；

步骤2：逐舱打开关断止回阀，由安装于进气集管上的真空传感器的信号进入控制单元，由控制单元自动控制关断止回阀的开启和关闭；

步骤3：气体经过抽气管进入抽气装置，在抽气装置的作用下，气体经过出气管进入到燃油成分传感器中，燃油成分传感器可监测气体中是否含有燃油的成分；

步骤4：如果有燃油的成分，则输出报警信号，结合此时关断止回阀的开启关闭情况，可判断哪个水舱内的气体中含有燃油的成分，即哪个水舱内已经有燃油存在，气体经过燃油成分传感器后，经排气管排出到大气中。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

通过气体中的成分判断水舱内是否含有燃油，避免了探测设备直接和液体接触；通过逐个水舱抽气进行探测的方法，判断具体哪个水舱内含有燃油；抽气管的内径一般为5mm到10mm，不会对水舱内的介质本身、水舱内介质的注入和排出、水舱的透气测深系统产生影响；由于在抽吸某个水舱内气体时，其余的水舱连接到气体收集探测单元的关断止回阀是关闭的，且每根测气管管头装设了止回阀，因此任何一个水舱内的气体不会通过本方法进入到其他水舱。监测装置安全可靠。

附图说明

图1为本发明结构系统原理示意图。

图2为本发明中气体收集探测单元的内部结构原理示意图。

附图标记：1.气体收集探测单元；2.手动关断阀；3.测气管管头止回阀；4.测气管；5.排气管；6.水舱；7.关断止回阀；8.进气集管；9.真空传感器；10.抽气管；11.抽气装置；12.出气管；13.燃油成分传感器；14.控制单元。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：

如图1-2所示，本发明提供一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置，设于与油舱相邻的水舱内；包括气体收集探测单元1、测气管管头止回阀3、测气管4和排气管5；水舱6内设有测气管4的一端，水舱6内测气管4的一端设有测气管管头止回阀3，测气管4的另一端与气体收集探测单元1连接，气体收集探测单元1上设有排气管5。测气管4与气体收集探测单元1之间设有手动关断阀2。水舱6内设有两根测气管4，水舱6的顶部和底部分别设有一根测气管4的空气吸入管口。气体收集探测单元1包括关断止回阀7、抽气装置11、燃油成分传感器13和控制单元14；测气管4通过关断止回阀7与抽气装置11连接，抽气装置11与燃油成分传感器13连接；关断止回阀7、抽气装置11和燃油成分传感器13分别与控制单元14连接。关断止回阀7与抽气装置11之间设有进气集管8，测气管4通过关断止回阀7与进气集管8连接；抽气装置11设有抽气管10，进气集管8通过抽气管10与抽气装置11连接。抽气装置11与燃油成分传感器13之间设有出气管12，燃油成分传感器13上设有排气管5。进气集管8上设有真空传感器9，真空传感器9与控制单元14连接。关断止回阀7设为电控型或者气控型。抽气装置11设为两组，一组设为工作，另一组设为备用。

本发明提供一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置的监测方法，包括以下步骤：

步骤1：开启抽气装置11，与油舱相邻的水舱6中的气体在抽气装置11的作用下，通过测气管管头止回阀3进入测气管4；

步骤2：逐舱打开关断止回阀7，由安装于进气集管8上的真空传感器9的信号进入控制单元14，由控制单元14自动控制关断止回阀7的开启和关闭；

步骤3：气体经过抽气管10进入抽气装置11，在抽气装置11的作用下，气体经过出气管12进入到燃油成分传感器13中，燃油成分传感器13可监测气体中是否含有燃油的成分；

步骤4：如果有燃油的成分，则输出报警信号，结合此时关断止回阀7的开启关闭情况，可判断哪个水舱6内的气体中含有燃油的成分，即哪个水舱内已经有燃油存在，气体经过燃油成分传感器13后，经排气管5排出到大气中。

本发明的目的是提供了通过对水舱内气体进行探测的装置和方法，该装置和方法可以探测水舱内的气体是否含有燃油的成分，通过气体的成分判断水舱内是否已经有燃油。实现上述目的的技术方案是：每个和燃油舱相邻的水舱6内设置两根测气管4，测气管4相互远离，且分别终止在水舱6的底部和顶部，用以确保水舱在低水位时，能从靠近底部的测气管4抽取气体，如果舱内有燃油，则该部分气体内燃油挥发物浓度相对较高。每个和燃油舱相邻的水舱6内的两根测气管4分别通过一个关断止回阀7汇入气体收集探测单元1，关断止回阀7采用电控或者气控，可以实现各舱的关断止回阀逐个打开。抽气装置11安装在气体收集探测单元1内，抽气装置11为电动抽气装置，抽吸的气体进入气体探测单元，单元内设有燃油成分传感器13，可探测气体内是否含有燃油成分，如果有，则输出报警信号，同时显示目前开启的关断止回阀7的编号，即可探测出哪个水舱6内含有燃油。经过探测单元的气体可通过风管排出至安全区域的大气中。

实施例

与油舱相邻的水舱6中的气体在气体收集探测单元1中抽气装置11的作用下，通过每个舱内的相互远离且分别位于靠近舱顶和舱底的两个测气管管头止回阀3进入测气管4，经过逐舱打开的关断止回阀7进入气体收集探测单元1中的进气集管8，安装于进气集管8上的真空传感器9的信号进入控制单元14，由控制单元14自动控制关断止回阀7的开启和关闭，气体经过抽气管10进入一用一备的抽气装置11，在抽气装置11的作用下，气体经过出气管12进入到燃油成分传感器13中，燃油成分传感器13可监测气体中是否含有燃油的成分，如果有，则输出报警信号，结合此时关断止回阀7的开启关闭情况，可判断哪个水舱6内的气体中含有燃油的成分，即哪个水舱6内已经有燃油存在，气体经过燃油成分传感器13后，经由排气管5排出到安全的大气中。在系统需要检修维护或者调试的时候，可通过手动关闭和开启手动关断阀2，对各支路或者气体收集探测单元1进行维护。控制单元14可采集关断止回阀7的阀门状态信号、真空传感器9的真空度信号、抽气装置11的运行状态信号、燃油成分传感器13的浓度信号，对信号进行处理，通过PLC或者其他控制模块自动控制关断止回阀7的开启和关闭、抽气装置11的运行、停止和切换，并根据燃油成分传感器13的信号对外输出报警和指示信号。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置，设于与油舱相邻的水舱内；其特征在于：应用于实时监测船舶和海洋结构物中与燃油舱相邻的水舱内是否有燃油泄漏的发生，包括气体收集探测单元、测气管管头止回阀、测气管和排气管；水舱内设有测气管的一端，水舱内测气管的一端设有测气管管头止回阀，测气管的另一端与气体收集探测单元连接，气体收集探测单元上设有排气管；所述测气管与气体收集探测单元之间设有手动关断阀；所述水舱内设有两根测气管，水舱的顶部和底部分别设有一根测气管的空气吸入管口；所述气体收集探测单元包括关断止回阀、抽气装置、燃油成分传感器和控制单元；所述测气管通过关断止回阀与抽气装置连接，抽气装置与燃油成分传感器连接；关断止回阀、抽气装置和燃油成分传感器分别与控制单元连接；所述关断止回阀与抽气装置之间设有进气集管，所述测气管通过关断止回阀与进气集管连接；所述抽气装置设有抽气管，进气集管通过抽气管与抽气装置连接；所述抽气装置与燃油成分传感器之间设有出气管，燃油成分传感器上设有排气管；所述进气集管上设有真空传感器，真空传感器与控制单元连接。

2.如权利要求1所述的一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置，其特征在于：所述关断止回阀设为电控型或者气控型。

3.如权利要求2所述的一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置，其特征在于：所述抽气装置设为两组，一组设为工作，另一组设为备用。

4.如权利要求1至3中任一项所述的一种基于气体探测的水舱内燃油泄漏监测装置的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：开启抽气装置，与油舱相邻的水舱中的气体在抽气装置的作用下，通过测气管管头止回阀进入测气管；

步骤2：逐舱打开关断止回阀，由安装于进气集管上的真空传感器的信号进入控制单元，由控制单元自动控制关断止回阀的开启和关闭；

步骤3：气体经过抽气管进入抽气装置，在抽气装置的作用下，气体经过出气管进入到燃油成分传感器中，燃油成分传感器可监测气体中是否含有燃油的成分；

步骤4：如果有燃油的成分，则输出报警信号，结合此时关断止回阀的开启关闭情况，可判断哪个水舱内的气体中含有燃油的成分，即哪个水舱内已经有燃油存在，气体经过燃油成分传感器后，经排气管排出到大气中。