CN201186740Y - 液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统，有惰性气体系统和恒压自动控制系统，惰性气体系统包括惰性气体源、惰性气体源至液货舱的连接管道[9、10、12]以及管道上的送风机[11]和惰性气体流量控制阀[8]，恒压自动控制系统包括连接于阀柄的调节器、安装于液货舱气相区内的压力传感器以及连接于调节器与压力传感器之间的控制装置[7]，所说控制装置包含比例、积分和微分控制装置。本实用新型利用从液货舱内压力与标压力差以PID规律驱动惰性气体流量控制阀，使舱压准确而稳定地保持在标准压力范围内。与现有技术相比，本实用新型可以在保证液货舱结构安全的前提下，减少液货泄漏总量，减少货损和溢油污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统，是一种可以维持液货舱破舱时舱内压力稳定，减少油船运输期间的烃气挥发和破舱时控制液货泄露的控制系统，属船舶安全和海洋污染防治技术领域。
背景技术
液货舱包括船舶、海上平台及其用于包装液货的封闭舱，在其移动和锚泊时存在着因破舱泄漏而造成巨大的安全和污染的风险。液货舱中气相区的压力影响油船的安全性，当环境温度过高、液货舱内液货蒸发量较大时，舱室会受到内压的威胁，而当液货舱发生破舱泄漏时，该压力会随着液贷的泄漏而降低，反使舱室受到外压的威胁。同时，该压力还是在液货舱发生破舱泄漏时改变液货泄漏的因素，即该压力的高低与液货外泄的速度成正比。有人提出了一种液货舱负压系统来维持液货舱压力恒定，其中有减少破舱时液货泄漏的功能，该系统利用油船惰性气体系统向液货舱提供气体，由控制系统根据抽风机出口压力和舱压信号来调节送风机转速和货舱惰性气体进口阀开度，从而维持舱压。但是在控制系统中仅采用比例(P)控制的调节规律，控制精度，即压力的稳定性较低。同时由于引起舱压变化的因素繁多，除了因外泄造成的液位变化因素之外，还有船体晃动、环境温度变化和液货蒸发等因素。这些影响是时变的并且存在着很大的非线性，而上述系统并未考虑所说各种因素，因此采用该系统仍不能将液货舱海上破舱泄漏控制在最安全和最经济状态。
发明内容
针对上述不足，本实用新型就是要提供一种考虑了全部因素的液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统。
本实用新型提供的液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统，有惰性气体系统和恒压自动控制系统，惰性气体系统包括惰性气体源、惰性气体源至液货舱的连接管道以及管道上的送风机和惰性气体流量控制阀，恒压自动控制系统包括连接于阀柄的调节器、安装于液货舱气相区内的压力传感器以及连接于调节器与压力传感器之间的控制装置，所说控制装置包含比例、积分和微分控制装置。
也就是说，本实用新型所提供的液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统，主要包括惰性气体分配系统、气相封闭的液货舱和恒压自动控制系统。其中惰性气体分配系统包括惰性气体源、向液货舱分配所用设施和能够实行自动控制的惰性气体流量控制阀；液货舱要求气相封闭，即液货舱气相区结构完好，且透气及通风设施都可以密闭；恒压自动控制系统是能根据压力传感器所检测到的压力与标准压力进行比较后发出指令驱动惰性气体流量控制阀调节补充液货舱内气相量大小而控制液货舱压力的系统，其中在控制时采用比例积分微分(PID)控制的调节规律。
本实用新型提供的液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统，惰性气体系统与液货舱之间安装有惰性气体流量控制阀，还利用从液货舱内测得的压力与设定的安全压力标准值进行比较后的差值来驱动惰性气体流量控制阀动作，使舱压保持在标准压力范围内。而以比例+积分+微分规律进行控制，使控制结果准确而稳定。平时可根据海洋环境条件和液货装载情况保持所需要最高压力而减少液货蒸发，破舱泄漏时可保持最低压力而减少泄漏量，在上述前提下又保持在舱室的安全许可压力范围内。与现有技术相比，本实用新型可以在保证液货舱结构安全的前提下，减少液货泄漏总量，减少货损产生的直接经济损失和溢油污染产生的间接经济损失。总之有利于油船破舱事故的应急处理，可以产生经济效益和社会效益。
本实用新型提供的液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统，所说的恒压自动控制系统包括依次作信号连接的压力传感器、压差变送器、PID控制器、连接于控制阀的调节器。
本实用新型提供的液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统，所说的恒压自动控制系统中的控制装置是一计算机，计算机有连接所说压力传感器并将模拟信号转化为数字信号的输入装置，有寄存液货舱安全压力数据的存储器，有将传感器测得的压力数据与存储器寄存的安全压力数据进行比较、并根据比较结果按PID控制规律提出控制信号的运算器，有根据运算器提出的控制信号向控制阀调节器发送动作指令的输出装置。
本实用新型提供的液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统，其主要目的是破舱时在保证船舶液货舱结构强度的前提下，尽量维持低压减少液货泄露，但是不能超过许用舱压范围。为了适应控制对象的非线性特点，提出采用比例积分微分(PID)调节器，具体作用强度参数根据液货舱结构、液货种类和破舱情况等因素确定，充分考虑控制对象的特征，来提高控制精度。恒压自动控制系统可以根据泄露速度以及蒸汽蒸发等干扰液货舱气相压力变化的扰动因素实际变化，通过测量舱压，调节惰气流量控制阀的开度，维持舱压恒定。恒定压力的设定可以根据油舱结构强度、液货性质和环境条件决定。
附图说明
附图为本实用新型构成示意图，图中：1-液货舱，2-液货舱气相区，3-液货舱液相区，4-海水，5-泄漏口，6-压力传感器信号线，7-自动控制装置，8-惰性气体流量控制阀，9-惰性气体总管，10-惰性气体发生器出口，11-惰性气体风机，12-惰性气体支管。
具体实施方式
如图所示，在一油船上有密闭的液货舱1，液货舱内装载有原油，原油即为液货舱液相区3，液货舱内原油上方空间即为液货舱气相区2。油船上还有一惰性气体发生器，惰性气体发生器出口10经惰性气体风机11连接到惰性气体总管9，油船上各液货舱经各惰性气体支管12连接到惰性气体总管。各惰性气体支管上安装有惰性气体流量控制阀8。在液货舱气相区内安装有压力传感器，压力传感器以压力传感器信号线6与自动控制装置7信号输入端连接。根据造船规范，自动控制装置存储的标准舱压为-0.007-0.014MPa，平时控制在0.014MPa以下，泄漏时控制在-0.007MPa以上。
当发生意外，液货舱中原油从泄漏口5向舱外海水4中泄漏时，压力传感器连续不断将舱内压力送到自动控制装置中，在其中该压力信号与-0.007MPa这一标准压力进行比较后，以PID规律运算输出信号并经执行机构调节器控制惰性气体流量控制阀的开度，使舱内压力达到控制要求。
Claims (3)
1、一种液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统，有惰性气体系统和恒压自动控制系统，惰性气体系统包括惰性气体源、惰性气体源至液货舱的连接管道以及管道上的送风机和惰性气体流量控制阀，恒压自动控制系统包括连接于阀柄的调节器、安装于液货舱气相区内的压力传感器以及连接于调节器与压力传感器之间的控制装置，其特征是所说控制装置包含比例、积分和微分控制装置。
2、如权利要求1所述的的液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统，其特征是所说的恒压自动控制系统包括依次作信号连接的压力传感器、压差变送器、PID控制器、连接于控制阀的调节器。
3、如权利要求1所述的的液货舱海上破舱泄漏时控制泄漏的系统，其特征是所说的恒压自动控制系统中的控制装置是一计算机，计算机有连接所说压力传感器并将模拟信号转化为数字信号的输入装置，有寄存液货舱安全压力数据的存储器，有将传感器测得的压力数据与存储器寄存的安全压力数据进行比较、并根据比较结果按PID控制规律提出控制信号的运算器，有根据运算器提出的控制信号向控制阀调节器发送动作指令的输出装置。
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|---|---|---|---|---|
| CN106995038A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-01 | 浙江海洋大学 | 一种大型油船用液货舱防泄漏装置 |
| CN111605681A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-01 | 义乌哒林船舶有限公司 | 一种用于船舶底部的表面修复装置 |
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