JP5049335B2

JP5049335B2 - Cargo pump condition diagnosis system and method

Info

Publication number: JP5049335B2
Application number: JP2009297540A
Authority: JP
Inventors: 進森田; 和男植田; 彰池内
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2029-12-28
Also published as: JP2011137406A

Description

本発明は、ＬＮＧ船（液化天然ガス輸送船）に搭載されたカーゴポンプの経年変化の状態を診断するためのシステム及び方法に関する。 The present invention relates to a system and method for diagnosing an aging state of a cargo pump mounted on an LNG ship (liquefied natural gas transport ship).

ＬＮＧ船は、液化天然ガス（ＬＮＧ）を専門に輸送する船舶である。このＬＮＧ船は、低温断熱性能を有する巨大な荷役タンクを備え、この荷役タンクの内部に極低温のＬＮＧを液体の状態で貯蔵している。このような荷役タンクは、積荷であるＬＮＧを揚荷するときに荷役タンク内のＬＮＧを汲み上げて陸上の設備へ送り出すために、モータで駆動される１以上のカーゴポンプを備えている。カーゴポンプとしては、例えば、渦巻きポンプや軸流ポンプなどが用いられている。 The LNG ship is a ship that specially transports liquefied natural gas (LNG). This LNG ship includes a huge cargo handling tank having low-temperature heat insulation performance, and cryogenic LNG is stored in a liquid state inside the cargo handling tank. Such a cargo handling tank is provided with one or more cargo pumps that are driven by a motor in order to pump up the LNG in the cargo handling tank and send it to land facilities when the LNG as the cargo is unloaded. As the cargo pump, for example, a spiral pump or an axial flow pump is used.

このようなカーゴポンプは、一般的に、荷役タンク内に設置されている。例えば、特許文献１に記載された荷役タンクは、この荷役タンクの上端と下端を結ぶ中央部にパイプタワーを装備し、このパイプタワーの内部に、ＬＮＧを荷役タンクから搬送するための複数本の荷役用パイプを備えている。この荷役用パイプはパイプタワーの内部に設置されており、荷役用パイプの下端にカーゴポンプが設けられている。このようにカーゴポンプは常時極低温で且つ可燃性のＬＮＧを搭載する荷役タンク内に設置されているため、外部から目視点検することや定常的な状態を直接的に監視することは困難である。 Such a cargo pump is generally installed in a cargo handling tank. For example, the cargo handling tank described in Patent Document 1 is equipped with a pipe tower at the center connecting the upper end and the lower end of the cargo handling tank, and a plurality of pipes for transporting LNG from the cargo handling tank inside the pipe tower. It has a pipe for cargo handling. The cargo handling pipe is installed inside the pipe tower, and a cargo pump is provided at the lower end of the cargo handling pipe. As described above, since the cargo pump is always installed in a cargo handling tank equipped with a cryogenic and flammable LNG, it is difficult to visually inspect from the outside or directly monitor a steady state. .

一方で、荷役タンクの開放を必要としないカーゴポンプの異常診断装置が提案されている。例えば、特許文献２に開示された液化ガス用ポンプの異常診断装置は、ポンプの吐出圧力、ポンプの吐出流量、タンク内の液化ガスの液面高さ、ポンプを駆動するモータの電流、及びポンプの振動のうちいずれか１つ又は複数を検出することにより、ポンプの運転状態を検出するように構成されたポンプ制御システムを備えている。そして、ポンプ制御システムは、検出されたポンプの運転状態からポンプの異常を検出し、異常が検出された場合には、広域ネットワークを通じてポンプから遠隔に設置された統合監視システムに異常信号を送信するように構成されている。 On the other hand, an abnormality diagnosis device for a cargo pump that does not require opening of a cargo handling tank has been proposed. For example, the abnormality diagnosis device for a liquefied gas pump disclosed in Patent Document 2 includes a pump discharge pressure, a pump discharge flow rate, a liquid level height of a liquefied gas in a tank, a current of a motor that drives the pump, and a pump. And a pump control system configured to detect the operation state of the pump by detecting any one or more of the vibrations. The pump control system detects an abnormality of the pump from the detected operation state of the pump, and when an abnormality is detected, transmits an abnormality signal to the integrated monitoring system installed remotely from the pump through the wide area network. It is configured as follows.

特開２００７−２６１５３９号公報JP 2007-261539 A 特開２００３−３６３２１号公報JP 2003-36321 A

ＬＮＧ船のカーゴポンプは、規則により所定期間（５年）間隔で点検することが定められている。荷役タンクに内装されたカーゴポンプは外部から点検することができないので、荷役タンクを開放してカーゴポンプの点検が行われる。この開放点検に際して、爆発や燃焼などの事故を防ぐために、荷役タンク内に一旦イナートガスを送り込んでＬＮＧを十分に排出した後で、そのイナートガスと空気を入れ替えるガス置換作業を行わねばならない。このガス置換作業を行ったあとに、荷役タンクからカーゴポンプを搬出して、カーゴポンプの点検作業やカーゴポンプが具備するベアリングの交換などのメンテナンス作業が行われる。 The cargo pump of the LNG ship is required to be inspected at regular intervals (five years) according to regulations. Since the cargo pump installed in the cargo handling tank cannot be inspected from the outside, the cargo handling tank is opened and the cargo pump is inspected. In this open inspection, in order to prevent accidents such as explosion and combustion, an inert gas must be once sent into the cargo handling tank to sufficiently discharge LNG, and then a gas replacement operation for replacing the inert gas and air must be performed. After performing this gas replacement operation, the cargo pump is carried out of the cargo handling tank, and maintenance operations such as inspection of the cargo pump and replacement of bearings provided in the cargo pump are performed.

このように、荷役タンクの開放点検は多大な労力と費用を要するものとなっているので、船社にかかる負担も大きい。よって、船社にとってはカーゴポンプの点検の間隔が少しでも長くなることが望ましい。しかし、カーゴポンプはＬＮＧを取り扱うという性質上、点検は必要であり万が一に備えねばならない。そもそも、所定の間隔で点検することが定められている根拠の一つは、カーゴポンプは外部から点検することができず、その状態を直接的に知ることができないことにある。そこで、定められた点検の期日においてカーゴポンプの健全性が証明できれば、点検の間隔を延長することが可能となる。なお、特許文献２に記載された異常診断方法は、ポンプの異常を検出することを目的としているのであって、カーゴポンプの健全性を証明するものではない。 As described above, since the inspection of opening the cargo handling tank requires a great deal of labor and cost, the burden on the shipping company is large. Therefore, it is desirable for shipping companies to increase the inspection interval of the cargo pump as much as possible. However, since the cargo pump handles LNG, inspection is necessary and must be prepared. In the first place, one of the grounds that it is determined to inspect at a predetermined interval is that the cargo pump cannot be inspected from the outside, and its state cannot be directly known. Therefore, if the soundness of the cargo pump can be proved on the predetermined inspection date, the inspection interval can be extended. The abnormality diagnosis method described in Patent Document 2 is intended to detect an abnormality of the pump, and does not prove the soundness of the cargo pump.

そこで本発明では、カーゴポンプの状態を監視して、カーゴポンプの経年変化の状態を荷役タンクを開放することなく診断するカーゴポンプ用状態診断システム及び方法を提案することを目的とする。さらには、この診断において開放点検間隔の延長を判断するためのカーゴポンプの健全性を提示する指標を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to propose a state diagnosis system and method for a cargo pump that monitors the state of the cargo pump and diagnoses the aging of the cargo pump without opening the cargo handling tank. Furthermore, it aims at providing the parameter | index which shows the soundness of the cargo pump for judging the extension of an open inspection interval in this diagnosis.

本発明に係るカーゴポンプ用状態診断システムは、液化ガスを貯溜するタンクから液化ガスを汲み上げるために用いるカーゴポンプの経年変化の状態を診断するためのシステムであって、前記タンク内の前記液化ガスが所定の液位となったときのカーゴポンプのポンプモータの定常電流を計測する計測部と、前記計測部で計測された定常電流値をその定常電流値が計測されたときの前記カーゴポンプの吐出流量と液化ガス比重とを用いて標準化する数値処理部と、前記標準化された定常電流値とその定常電流値が計測されたときの前記カーゴポンプの稼働時間とを記録する記録部と、前記記録部に記録された複数の前記標準化された定常電流値を時系列に解析する解析部と、この解析結果に基づいて前記カーゴポンプの状態を評価する評価部とを備え、前記評価部は、前記カーゴポンプの状態を評価する際に、前記標準化された定常電流値の時系列解析結果を加味するものである。なお、上記において標準化とは、ポンプ吐出流量及び液化ガスの液比重により変化する定常電流値を、定格ポンプ吐出流量及び液化ガスの工場試験時などの基準となる液比重という条件での電流値へ換算することをいう。 Condition diagnosis system for cargo pump according to the present invention is a system for diagnosing the state of aging of the cargo pump used to pump the liquefied gas from the tank for reserving a liquefied gas, the liquefied gas in the tank A measuring unit that measures the steady current of the pump motor of the cargo pump when the liquid level becomes a predetermined liquid level, and the steady current value measured by the measuring unit of the cargo pump when the steady current value is measured. A numerical processing unit that standardizes using a discharge flow rate and a liquefied gas specific gravity; a recording unit that records the standardized steady-state current value and an operation time of the cargo pump when the steady-state current value is measured; An analysis unit that analyzes the standardized steady-state current values recorded in the recording unit in time series, and an evaluation unit that evaluates the state of the cargo pump based on the analysis result Wherein the evaluation unit, when evaluating the state of the cargo pump is for adding a time series analysis of the normalized steady current value. In the above, standardization means that the steady-state current value that changes depending on the pump discharge flow rate and the liquid specific gravity of the liquefied gas is changed to the current value under the condition of the liquid specific gravity that becomes the reference for the rated pump discharge flow rate and the liquefied gas at the factory test. It means converting.

同様に、本発明に係るカーゴポンプ用状態診断方法は、液化ガスを貯溜するタンクから液化ガスを汲み上げるために用いるカーゴポンプの経年変化の状態を診断する方法であって、前記タンク内の前記液化ガスが所定の液位となったときのカーゴポンプのポンプモータの定常電流を計測するステップと、計測された前記定常電流値をその定常電流値が計測されたときの前記カーゴポンプの吐出流量と液化ガス比重とを用いて標準化するステップと、前記標準化された定常電流値とその定常電流値が計測されたときの前記カーゴポンプの稼働時間とを記録するステップと、記録された複数の前記標準化された定常電流値を時系列に解析するステップと、この解析結果に基づいて前記カーゴポンプの状態を評価するステップとを含み、前記カーゴポンプの状態を評価するステップは、前記標準化された定常電流値の時系列解析結果を加味して前記カーゴポンプの状態を評価するステップを含むものである。 Similarly, for cargo pump state diagnosis method according to the present invention is a method of diagnosing the state of aging of the cargo pump used to pump the liquefied gas from the tank for reserving a liquefied gas, the liquefaction of the tank A step of measuring a steady current of a pump motor of the cargo pump when the gas reaches a predetermined liquid level, and a discharge flow rate of the cargo pump when the steady current value is measured. Standardizing using liquefied gas specific gravity, recording the standardized steady-state current value and the operation time of the cargo pump when the steady-state current value is measured, and the plurality of recorded standardizations Analyzing the steady-state current value in time series, and evaluating the state of the cargo pump based on the analysis result, The step of evaluating the state of the amplifier is one comprising the step of evaluating the state of the cargo pump in consideration of the time series analysis of the normalized steady current value.

定常電流値の時系列変化からポンプ効率の劣化傾向を知ることができる。したがって、上記カーゴポンプ用態診断システム又は方法によれば、閉じられた空間に配置されたカーゴポンプの経年変化の状態をタンクを開放することなく診断することができる。The deterioration tendency of the pump efficiency can be known from the time series change of the steady current value. Therefore, according to the cargo pump condition diagnosis system or method, the aging of the cargo pump disposed in the closed space can be diagnosed without opening the tank.

また、このカーゴポンプの状態を評価するステップは、前記カーゴポンプのポンプモータの始動電流を計測するステップと、計測された前記始動電流のピーク値を検出するステップと、前記始動電流ピーク値とその始動電流ピーク値が計測されたときの前記カーゴポンプの稼働時間とを記録するステップと、記録された複数の前記始動電流ピーク値を時系列に解析するステップと、この解析結果に基づいて前記カーゴポンプの状態を評価するステップを更に含むことがよい。そうすると、定常電流値の時系列変化と共に始動電流ピーク値の時系列変化に基づいてカーゴポンプの状態を評価することにより、より正確にカーゴポンプが健全な状態であるか否かを判断できる。 The step of evaluating the state of the cargo pump includes a step of measuring a starting current of a pump motor of the cargo pump, a step of detecting a peak value of the measured starting current, the starting current peak value, and A step of recording an operation time of the cargo pump when the starting current peak value is measured, a step of analyzing the recorded plural starting current peak values in time series, and the cargo based on the analysis result It may further comprise the step of evaluating the condition of the pump. Then, by evaluating the state of the cargo pump on the basis of the time series change of the steady current value and the time series change of the starting current peak value, it is possible to more accurately determine whether the cargo pump is in a healthy state.

また、液化ガスを貯溜するタンクから液化ガスを汲み上げるために用いるカーゴポンプの経年変化の状態を診断するためのシステムであって、カーゴポンプのポンプモータの始動電流を計測する第一の計測部と、前記第一の計測部で計測された始動電流のピーク値を検出する第一の数値処理部と、前記始動電流ピーク値とその始動電流ピーク値が計測されたときの前記カーゴポンプの稼働時間とを記録する第一の記録部と、前記第一の記録部に記録された複数の前記始動電流ピーク値を時系列に解析する第一の解析部と、この解析結果に基づいて前記カーゴポンプの状態を評価する評価部とを備え、更に、前記タンク内の前記液化ガスが所定の液位となったときのカーゴポンプのポンプモータの定常電流を計測する第二の計測部と、前記第二の計測部で計測された定常電流値をその定常電流値が計測されたときの前記カーゴポンプの吐出流量と液化ガス比重とを用いて標準化する第二の数値処理部と、前記標準化された定常電流値とその定常電流値が計測されたときの前記カーゴポンプの稼働時間とを記録する第二の記録部と、前記第二の記録部に記録された複数の前記標準化された定常電流値を時系列に解析する第二の解析部とを備え、前記評価部は、前記カーゴポンプの状態を評価する際に、前記標準化された定常電流値の時系列解析結果を加味するものである。A system for diagnosing the aging of a cargo pump used to pump liquefied gas from a tank that stores liquefied gas, the first measuring section for measuring the starting current of the pump motor of the cargo pump; A first numerical processing unit for detecting a peak value of the starting current measured by the first measuring unit, and an operation time of the cargo pump when the starting current peak value and the starting current peak value are measured A first recording unit that records the starting current peak values recorded in the first recording unit in time series, and the cargo pump based on the analysis result And a second measuring unit for measuring a steady current of a pump motor of a cargo pump when the liquefied gas in the tank reaches a predetermined liquid level, and the first measuring unit two A second numerical processing unit that standardizes the steady-state current value measured by the measurement unit using the discharge flow rate and liquefied gas specific gravity of the cargo pump when the steady-state current value is measured; and the standardized steady-state current A second recording unit that records a value and an operating time of the cargo pump when the steady-state current value is measured, and a plurality of the standardized steady-state current values recorded in the second recording unit. A second analysis unit that analyzes the series, and the evaluation unit takes into account the standardized time series analysis result of the steady-state current value when evaluating the state of the cargo pump.

上記カーゴポンプ用態診断システム又は方法によれば、閉じられた空間に配置されたカーゴポンプの経年変化の状態をタンクを開放することなく診断することができる。この始動電流ピーク値の時系列変化からは、主に起動トルクの増加傾向を知ることができる。そして、実運航において得られた始動電流を解析して得た始動電流ピーク値を多数蓄積し、この多数の始動電流ピーク値に基づいて評価されたカーゴポンプの状態は、カーゴポンプの健全性を判断する指標の一つとして用いることができる。そのうえ定常電流値の時系列変化からは、ポンプ効率の劣化傾向を知ることができるので、始動電流ピーク値の時系列変化と共に定常電流値の時系列変化に基づいてカーゴポンプの状態を評価することにより、より正確にカーゴポンプが健全な状態であるか否かを判断できる。カーゴポンプの健全性が証明できれば、タンクを開放して行うカーゴポンプの点検の間隔を延長でき、膨大なドック費用（点検費用）と労力を削減することができる。 According to the cargo pump condition diagnosis system or method, it is possible to diagnose the aging of the cargo pump disposed in a closed space without opening the tank. From the time series change of the starting current peak value, it is possible to know mainly the increasing tendency of the starting torque. A large number of starting current peak values obtained by analyzing the starting current obtained in actual operation are accumulated, and the state of the cargo pump evaluated based on this large number of starting current peak values indicates the soundness of the cargo pump. It can be used as one of the indicators to judge. Moreover, since the deterioration tendency of the pump efficiency can be known from the time series change of the steady current value, the state of the cargo pump is evaluated based on the time series change of the steady current value together with the time series change of the starting current peak value. Thus, it can be determined whether or not the cargo pump is in a healthy state. If proven health of cargo pumps, can extend the interval between inspection of cargo pump for open tank, huge dock cost can be reduced (inspection costs) and labor.

また、前記カーゴポンプ用状態診断システムにおいて、前記評価部は、予め設定された前記始動電流ピーク値の正常値の範囲の低限値をゼロとし予め設定された前記始動電流ピーク値の上限限界値を１００とする第一の評価指標に換算された前記始動電流ピーク値の時系列変化に基づいて、前記カーゴポンプの状態を評価することがよい。同様に、前記カーゴポンプ用状態診断方法において、前記カーゴポンプの状態を評価するステップは、予め設定された前記始動電流ピーク値の正常値の範囲の低限値をゼロとし予め設定された前記始動電流ピーク値の上限限界値を１００とする第一の評価指標に換算された前記始動電流ピーク値の時系列変化に基づいて、前記カーゴポンプの状態を評価するステップを含むことがよい。なお、上記において設定される始動電流ピーク値の正常値の範囲は、実験的に得られた又は理論的に想定された始動電流ピーク値の正常値の範囲である。 In the cargo pump condition diagnosis system, the evaluation unit sets the lower limit value of the normal value range of the preset starting current peak value to zero and sets the preset upper limit value of the starting current peak value to zero. It is preferable to evaluate the state of the cargo pump based on a time-series change of the starting current peak value converted into a first evaluation index with a value of 100. Similarly, in the state diagnosis method for cargo pump, the step of evaluating the state of the cargo pump includes setting the start value set in advance by setting a low limit value of a normal value range of the start current peak value set in advance to zero. It is preferable to include a step of evaluating the state of the cargo pump based on a time-series change of the starting current peak value converted into a first evaluation index having an upper limit value of the current peak value as 100. The range of the normal value of the starting current peak value set in the above is the range of the normal value of the starting current peak value obtained experimentally or theoretically assumed.

このように、前記カーゴポンプの状態を第一の評価指標を用いて表すことで、評価の基準を明らかにすることができるとともに、カーゴポンプの状態の変化を定量的に把握することができる。 Thus, by expressing the state of the cargo pump using the first evaluation index, it is possible to clarify the evaluation criteria and quantitatively grasp the change in the state of the cargo pump.

また、前記カーゴポンプ用状態診断システムにおいて、前記評価部は、予め設定された前記定常電流値の正常範囲の低限値をゼロとし予め設定された前記定常電流値の上限限界値を１００とする第二の評価指標に換算された前記定常電流値の時系列変化に基づいて、前記カーゴポンプの状態を評価することがよい。同様に、前記カーゴポンプ用状態診断方法において、前記カーゴポンプの状態を評価するステップは、予め設定された前記定常電流値の正常範囲の低限値をゼロとし予め設定された前記定常電流値の上限限界値を１００とする第二の評価指標に換算された前記定常電流値の時系列変化に基づいて、前記カーゴポンプの状態を評価するステップを含むことがよい。なお、上記において設定される定常電流値の正常値の範囲は、実験的に得られた又は理論的に想定された始動電流ピーク値の正常値の範囲である。 In the cargo pump condition diagnosis system, the evaluation unit sets the low limit value of the normal range of the preset steady current value to zero, and sets the preset maximum limit value of the steady current value to 100. It is preferable to evaluate the state of the cargo pump based on the time series change of the steady current value converted into the second evaluation index. Similarly, in the cargo pump condition diagnosis method, the step of evaluating the condition of the cargo pump includes setting a low limit value of a normal range of the preset steady current value to zero and setting the preset steady current value to zero. It is preferable to include a step of evaluating the state of the cargo pump based on a time series change of the steady current value converted into a second evaluation index having an upper limit value of 100. Note that the normal value range of the steady current value set in the above is the normal value range of the starting current peak value obtained experimentally or theoretically assumed.

このように、前記カーゴポンプの状態を第二の評価指標を用いて表すことで、評価の基準を明らかにすることができるとともに、カーゴポンプの状態の変化を定量的に把握することができる。 Thus, by expressing the state of the cargo pump using the second evaluation index, it is possible to clarify the evaluation standard and quantitatively grasp the change in the state of the cargo pump.

なお、前記カーゴポンプ用状態診断システムにおいて、前記第二の数値処理部は、前記カーゴポンプの吐出流量を前記タンク内の前記液化ガスの液位の変化から算出することがよい。このように実際に計測されたカーゴポンプの吐出流量を用いて定常電流値を補正するので、より正確な定常電流値を得ることができる。 In the cargo pump condition diagnosis system, the second numerical processing unit may calculate a discharge flow rate of the cargo pump from a change in a liquid level of the liquefied gas in the tank. Since the steady current value is corrected using the actually measured discharge flow rate of the cargo pump in this way, a more accurate steady current value can be obtained.

本発明によれば、閉じられた空間に配置されたカーゴポンプの経年変化の状態をタンクを開放することなく診断することができる。そして、実運航において多数蓄積したデータに基づいて評価されたカーゴポンプの状態は、カーゴポンプの健全性を判断する指標の一つとして用いることができる。その結果、カーゴポンプの開放点検の間隔が延長可能となり、ドック費用及び労力の大幅な削減が可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the state of the secular change of the cargo pump arrange | positioned in the closed space can be diagnosed, without opening a tank. And the state of the cargo pump evaluated based on the data accumulated many in actual operation can be used as one of the indicators for judging the soundness of the cargo pump. As a result, the cargo pump opening inspection interval can be extended, and the dock cost and labor can be greatly reduced.

本発明の実施の形態に係るカーゴポンプを備えた荷役タンクの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the cargo handling tank provided with the cargo pump which concerns on embodiment of this invention. 状態診断システムの構成と情報の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a state diagnostic system, and the flow of information. 始動電流ピーク値検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of a starting current peak value detection process. 始動電流ピーク値検出処理を説明する図である。It is a figure explaining a starting current peak value detection process. 始動電流ピーク値のオペレーショングラフの一例である。It is an example of the operation graph of a starting current peak value. 始動電流ピーク値に基づく第一の評価指標のトレンドグラフの一例である。It is an example of the trend graph of the 1st evaluation index based on a starting current peak value. 定常電流値検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of a stationary current value detection process. 定常電流値のオペレーショングラフの一例である。It is an example of the operation graph of a steady current value. 定常電流値に基づく第二の評価指標のトレンドグラフの一例である。It is an example of the trend graph of the 2nd evaluation index based on a steady current value.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and redundant description thereof is omitted.

本実施の形態に係る状態診断システムは、ＬＮＧ船に搭載された荷役タンクに装備されたカーゴポンプの状態を監視して、その健全性を評価するためのシステムである。まず、図１を用いて、状態診断システムが適用されるカーゴポンプを装備した荷役タンクの一例を説明する。但し、荷役タンク及びカーゴポンプは以下で説明する形態に限定されるものではない。 The state diagnosis system according to the present embodiment is a system for monitoring the state of a cargo pump installed in a cargo handling tank mounted on an LNG ship and evaluating its soundness. First, an example of a cargo handling tank equipped with a cargo pump to which the state diagnosis system is applied will be described with reference to FIG. However, the cargo handling tank and the cargo pump are not limited to the forms described below.

荷役タンク１は、球形液化天然ガスカーゴタンクであり、スカート２を介して基台３に支持されている。この荷役タンク１の上端と下端とを結ぶ中央部には、上部から下部まで上下方向に延びるパイプタワー４が設けられている。このパイプタワー４の内部には、荷役タンク１内の液化ガス（液化天然ガス：ＬＮＧ）を搬送するための荷役用パイプ５や、荷役タンク１を予冷するためのスプレーパイプ６等が設けられている。これらのパイプ５，６は、パイプタワー４の上部から吊るされた状態で設けられており、荷役用パイプ５の下端にはカーゴポンプ１４が、スプレーパイプ６の下端にはスプレーポンプ１５がそれぞれ設けられている。また、パイプタワー４には、液位ゲージや電気配線等（図示略）が設けられ、パイプタワー４の内周にはパイプタワー４の上部から下部に亘る梯子（図示略）が設けられている。そして、荷役タンク１の頂上部において、荷役用パイプ５には後述する統合自動制御装置２４により弁の開度が制御される吐出弁７が設けられている。さらに、荷役用パイプ５の吐出弁７の下流側にはカーゴポンプ１４の吐出圧を検出する吐出圧センサ８と液化ガスの流量を検出する流量センサ９とが設けられている。 The cargo handling tank 1 is a spherical liquefied natural gas cargo tank, and is supported on a base 3 via a skirt 2. A pipe tower 4 extending in the vertical direction from the upper part to the lower part is provided at the central part connecting the upper end and the lower end of the cargo handling tank 1. Inside the pipe tower 4 are provided a cargo handling pipe 5 for conveying liquefied gas (liquefied natural gas: LNG) in the cargo handling tank 1, a spray pipe 6 for precooling the cargo handling tank 1, and the like. Yes. These pipes 5 and 6 are provided suspended from the upper part of the pipe tower 4. A cargo pump 14 is provided at the lower end of the cargo handling pipe 5, and a spray pump 15 is provided at the lower end of the spray pipe 6. It has been. The pipe tower 4 is provided with a liquid level gauge, electrical wiring, etc. (not shown), and a ladder (not shown) extending from the upper part to the lower part of the pipe tower 4 is provided on the inner periphery of the pipe tower 4. . At the top of the cargo handling tank 1, the cargo handling pipe 5 is provided with a discharge valve 7 whose opening degree is controlled by an integrated automatic control device 24 described later. Further, a discharge pressure sensor 8 for detecting the discharge pressure of the cargo pump 14 and a flow rate sensor 9 for detecting the flow rate of the liquefied gas are provided on the downstream side of the discharge valve 7 of the cargo handling pipe 5.

続いて、状態診断システム２０の構成を説明する。図２に示すように、状態診断システム２０は、カーゴ配電盤２１（ＣＳＢ：Cargo Switch Board）と、荷役制御コンソール２２（ＣＣＣ：Cargo Control Console）と、液化ガス計量計測装置２３（ＣＴＳ：Custody Transfer System）と、統合自動制御装置２４（ＩＡＳ：Integrated Automation System）と、船上管理装置２５（ＳＡＳ：Shipboard Management System）とを備えている。 Next, the configuration of the state diagnosis system 20 will be described. As shown in FIG. 2, the state diagnosis system 20 includes a cargo switchboard 21 (CSB: Cargo Switch Board), a cargo handling console 22 (CCC: Cargo Control Console), and a liquefied gas metering device 23 (CTS: Custody Transfer System). ), An integrated automatic control device 24 (IAS: Integrated Automation System), and a shipboard management device 25 (SAS: Shipboard Management System).

カーゴ配電盤２１は、カーゴポンプ１４のポンプモータ１４ａへ電力を供給する手段である。カーゴ配電盤２１は、電流変換器及び電圧変換器２１ｄとグラフモニタ２１ａを備えている。グラフモニタ２１ａは船上管理装置２５に接続されており、カーゴ配電盤用電流変換器及び電圧変換器２１ｄは荷役制御コンソール２２に接続されている。そして、カーゴ配電盤２１のグラフモニタ２１ａは、カーゴポンプ１４の始動時にポンプモータ１４ａの始動器２１ｂに設けたグラフモニタ用電流変換器２１ｃで計測した始動電流値を船上管理装置２５へ送信し、カーゴ配電盤用電流変換器及び電圧変換器２１ｄは計測した定常電流値及び系統電圧値を荷役制御コンソール２２へ送信するように構成されている。 The cargo switchboard 21 is means for supplying electric power to the pump motor 14 a of the cargo pump 14. The cargo switchboard 21 includes a current converter / voltage converter 21d and a graph monitor 21a. The graph monitor 21 a is connected to the shipboard management device 25, and the cargo switchboard current converter and voltage converter 21 d are connected to the cargo handling control console 22. Then, the graph monitor 21a of the cargo switchboard 21 transmits the starting current value measured by the graph monitor current converter 21c provided to the starter 21b of the pump motor 14a when the cargo pump 14 is started to the shipboard management device 25, and the cargo The switchboard current converter and voltage converter 21 d are configured to transmit the measured steady-state current value and system voltage value to the cargo handling control console 22.

荷役制御コンソール２２は、カーゴポンプ１４を制御するための手段である。荷役制御コンソール２２は、データインターフェイスを装備しており、統合自動制御装置２４と多重伝送などの情報通信手段により情報を送受信できるように接続されている。そして、荷役制御コンソール２２は、カーゴ配電盤２１から入力された定常電流値及び系統電圧値を統合自動制御装置２４へ送信するように構成されている。 The cargo handling control console 22 is a means for controlling the cargo pump 14. The cargo handling control console 22 is equipped with a data interface and is connected to the integrated automatic control device 24 so that information can be transmitted and received by information communication means such as multiplex transmission. The cargo handling control console 22 is configured to transmit the steady current value and the system voltage value input from the cargo switchboard 21 to the integrated automatic control device 24.

液化ガス計量計測装置２３は、荷役タンク１内の液化ガスの液面レベル（液面高さ）及び容量を計測するための手段である。液化ガス計量計測装置２３は、荷役タンク１の最上部に設けられたレーダ等により液化ガスの液面高さを検出する液位ゲージと、荷役タンク１の底部を含む各要所に設けられて液化ガスの液体温度を検出する温度センサと、荷役タンク１の最上部のガス相部分に設けられた圧力計と、液化ガス船の船体に設けられて船体の傾きを検出する船体傾斜計と、これらの検出値から補正計算を行い荷役タンク１内の液化ガスの液面レベルと容量とを算出するコンピュータとを備えている。さらに、液化ガス計量計測装置２３は、統合自動制御装置２４と多重伝送などの情報通信手段により情報を送信できるように接続されている。そして、液化ガス計量計測装置２３は、得られた液化ガスの液面レベルと荷役タンク１底部の液化ガスの液体温度とを統合自動制御装置２４へ送信するように構成されている。 The liquefied gas metering device 23 is a means for measuring the liquid level (liquid level height) and volume of the liquefied gas in the cargo handling tank 1. The liquefied gas metering device 23 is provided at various points including a liquid level gauge for detecting the liquid level of the liquefied gas by a radar or the like provided at the top of the cargo handling tank 1 and the bottom of the cargo handling tank 1. A temperature sensor for detecting the liquid temperature of the liquefied gas, a pressure gauge provided in the uppermost gas phase portion of the cargo handling tank 1, a hull inclinometer provided in the hull of the liquefied gas ship for detecting the inclination of the hull, A computer that performs correction calculation from these detected values and calculates the liquid level and capacity of the liquefied gas in the cargo handling tank 1 is provided. Furthermore, the liquefied gas metering device 23 is connected to the integrated automatic control device 24 so that information can be transmitted by information communication means such as multiplex transmission. The liquefied gas metering device 23 is configured to transmit the liquid level of the obtained liquefied gas and the liquid temperature of the liquefied gas at the bottom of the cargo handling tank 1 to the integrated automatic control device 24.

統合自動制御装置２４は、メインエンジンやボイラなどの機関室機器と荷役タンクやカーゴポンプなどの貨物機器とを統合して管理し制御するための手段である。統合自動制御装置２４は、荷役制御コンソール２２、液化ガス計量計測装置２３、及び船上管理装置２５と多重伝送などの情報通信手段により情報を送受信できるように接続されている。そして、統合自動制御装置２４は、ポンプモータ１４ａの定常電流値、ポンプモータ１４ａの系統電圧値、カーゴポンプ１４の吐出圧、カーゴポンプ１４の吐出弁７の開度、荷役タンク１の液化ガスの液面レベル、荷役タンク１底部の液化ガスの液体温度、及びカーゴポンプ１４の稼動時間（以下、これらを合わせて「ＩＡＳデータ」という）を船上管理装置２５へ送信するように構成されている。 The integrated automatic control device 24 is a means for integrating and managing engine room equipment such as a main engine and a boiler and cargo equipment such as a cargo handling tank and a cargo pump. The integrated automatic control device 24 is connected to the cargo handling control console 22, the liquefied gas metering device 23, and the shipboard management device 25 so that information can be transmitted and received by information communication means such as multiplex transmission. Then, the integrated automatic control device 24, the steady current value of the pump motor 14 a, the system voltage value of the pump motor 14 a, the discharge pressure of the cargo pump 14, the opening of the discharge valve 7 of the cargo pump 14, and the liquefied gas in the cargo handling tank 1 The liquid level, the liquid temperature of the liquefied gas at the bottom of the cargo handling tank 1, and the operation time of the cargo pump 14 (hereinafter collectively referred to as “IAS data”) are transmitted to the shipboard management device 25.

船上管理装置２５は、機関室内の主要機器の運転状態などを統括管理するとともに、船舶の船体、機関室機器、貨物機器、及びこれらの備品などの管理及び整備作業などを統括管理する手段である。船上管理装置２５は、船舶の船体、機関室機器、貨物機器、及びこれらの備品などの管理ソフトウェアや、カーゴポンプ１４の状態診断ソフトウェアなどが組み込まれたコンピュータである。なお、船上管理装置２５は、陸上船舶管理会社との間で業務連絡を行うことができるように船陸間通信手段を備えることもできる。この船上管理装置２５にてカーゴポンプ１４の状態診断ソフトウェアのプログラムが実行されることによって、船上管理装置２５は、ポンプモータ１４ａの始動電流値を数値処理して始動電流ピーク値を検出する第一の数値処理部、始動電流ピーク値を記録する第一の記録部、始動電流ピーク値を時系列に解析する第一の解析部、ポンプモータ１４ａの定常電流値を数値処理して標準化す第二の数値処理部、標準化された定常電流値を記録する第二の記録部、この定常電流値を時系列に解析する第二の解析部、及びこれらの解析結果に基づいてカーゴポンプ１４の状態を評価する評価部として機能する。 The onboard management device 25 is a means for comprehensively managing the operating state of main equipment in the engine room, and for managing and managing the ship's hull, engine room equipment, cargo equipment, and their equipment. . The onboard management device 25 is a computer in which management software such as a ship's hull, engine room equipment, cargo equipment, and equipment thereof, state diagnosis software of the cargo pump 14, and the like are incorporated. The shipboard management device 25 can also include ship-land communication means so that business communication can be performed with the land ship management company. By executing the program of the condition diagnosis software for the cargo pump 14 in the onboard management device 25, the onboard management device 25 performs numerical processing on the starting current value of the pump motor 14a and detects the starting current peak value. A numerical processing unit, a first recording unit for recording the starting current peak value, a first analyzing unit for analyzing the starting current peak value in time series, and a second processing for standardizing the steady current value of the pump motor 14a by numerical processing. A numerical processing unit, a second recording unit that records a standardized steady-state current value, a second analysis unit that analyzes the steady-state current value in time series, and the state of the cargo pump 14 based on these analysis results Functions as an evaluation unit for evaluation.

上記構成の状態診断システム２０は、カーゴポンプ１４の始動電流値と定常電流値とを計測し、この計測したデータを記録し、このデータを時系列に解析するとともに評価して、カーゴポンプ１４の経年変化などの傾向を判断するように構成されている。実運航でデータを多数収録して、この収録データを解析すれば、この解析結果をカーゴポンプ１４の状態の健全性を判断する指標の一つとして利用することができる。この指標を用いてカーゴポンプ１４の健全性を総合的に判断し、これを証明することができれば、カーゴポンプ１４の開放点検間隔を延長できる可能性がある。開放点検間隔が延長できれば、従来よりも船舶の点検にかかるドック費用が低減できるのでメリットが大きい。 The state diagnosis system 20 configured as described above measures the starting current value and the steady-state current value of the cargo pump 14, records the measured data, analyzes and evaluates the data in time series, and evaluates the cargo pump 14. It is configured to judge trends such as aging. If a large number of data is recorded in actual operation and the recorded data is analyzed, the analysis result can be used as one of the indexes for judging the soundness of the state of the cargo pump 14. If the soundness of the cargo pump 14 can be comprehensively determined using this index and proved, there is a possibility that the open inspection interval of the cargo pump 14 can be extended. If the open inspection interval can be extended, the docking cost for the inspection of the ship can be reduced more than before, which is advantageous.

まず、ポンプモータ１４ａの始動時のピーク電流の測定方法とその評価方法とを説明する。ポンプモータ１４ａの始動電流の測定は、状態診断システム２０の第一の計測部として機能するカーゴ配電盤２１で行われ、この測定された始動電流値の数値処理、記録、時系列解析及び評価は、それぞれ状態診断システム２０の第一の数値処理部、第一の記録部、第一の解析部及び評価部として機能する船上管理装置２５で行われる。 First, a method for measuring a peak current when starting the pump motor 14a and an evaluation method thereof will be described. The measurement of the starting current of the pump motor 14a is performed by the cargo switchboard 21 functioning as the first measuring unit of the state diagnosis system 20, and numerical processing, recording, time series analysis and evaluation of the measured starting current value are as follows. Each is performed by the onboard management device 25 that functions as a first numerical processing unit, a first recording unit, a first analysis unit, and an evaluation unit of the state diagnosis system 20.

ポンプモータ１４ａは、急激な吐出圧増加を回避するために低電圧始動方式（ソフトスタート）を採用しており、始動から約１５秒の時間をかけて定格回転数まで回転数を上昇させるように、低電圧から定常電圧まで連続的に変化する電圧が付与される。ポンプモータ１４ａが定常回転数まで加速する間、負荷が大きくなっているため定常電流よりも大きな電流（始動電流）が流れる。状態診断システム２０では、この始動電流のピーク値を測定する。 The pump motor 14a employs a low-voltage start method (soft start) in order to avoid a sudden increase in discharge pressure, and increases the rotational speed up to the rated rotational speed over a period of about 15 seconds from the start. A voltage that continuously changes from a low voltage to a steady voltage is applied. While the pump motor 14a accelerates to the steady rotational speed, the load is large, so that a current (starting current) larger than the steady current flows. The state diagnosis system 20 measures the peak value of the starting current.

カーゴポンプ１４の始動時において、船上管理装置２５はカーゴ配電盤２１に対して測定データを要求し、この要求を受けたカーゴ配電盤２１は測定データを船上管理装置２５へ出力する。この測定データには、ポンプモータ１４ａの始動器２１ｂに備えた電流計２１ｃで測定された電流値の、最新の測定点から過去１分間までの0.025秒ごと測定点の測定データが含まれている。一方、船上管理装置２５は、統合自動制御装置２４からＩＡＳデータを所定時間ごとに受信する。ＩＡＳデータの受信間隔は通常は３分に設定されている。 When the cargo pump 14 is started, the onboard management device 25 requests measurement data from the cargo switchboard 21, and the cargo switchboard 21 that has received this request outputs the measurement data to the onboard management device 25. This measurement data includes measurement data of measurement points every 0.025 seconds from the latest measurement point to the past one minute of the current value measured by the ammeter 21c provided in the starter 21b of the pump motor 14a. . On the other hand, the shipboard management device 25 receives IAS data from the integrated automatic control device 24 at predetermined intervals. The reception interval of IAS data is normally set to 3 minutes.

始動電流ピーク値検出処理を行うために、船上管理装置２５は始動電流ピーク値検出ルーチンを実行する。図３及び図４に示すように、始動電流ピーク値検出ルーチンを実行した船上管理装置２５は、始動電流値の測定データを取得し（ステップＳ１）、最新からその５秒前までの各測定点の測定値の全てと、予め設定された閾値とを比較する。この５秒間の各測定点の測定値の全てが閾値を超えていない場合は（ステップＳ２でＮＯ）、ピークがないとして処理を終了する。一方、この５秒間の各測定点の測定値の全てが閾値を超えている場合は（ステップＳ２でＹＥＳ）、最新から３秒前の測定点の測定値と、最新の測定点の測定値とを比較する。最新から３秒前の測定点の測定値が最新の測定点の測定値以下である場合は（ステップＳ３でＮＯ）、ピークがないとして処理を終了する。一方、最新から３秒前の測定点の測定値が最新の測定点の測定値より大きい場合は（ステップＳ３でＹＥＳ）、ピークに到達していると判断し（ステップＳ４）、最新からその１分前までの各測定点の測定値のなかから最も高い電流値を探しこれを始動電流ピーク値とする（ステップＳ５）。船上管理装置２５は、始動電流ピーク値を特定すると、ＩＡＳデータを受信して（ステップＳ６）、作成した通信データファイルにＩＡＳデータと始動電流ピーク値とをマージする（ステップＳ７）。 In order to perform the starting current peak value detection process, the onboard management device 25 executes a starting current peak value detection routine. As shown in FIGS. 3 and 4, the onboard management device 25 that has executed the starting current peak value detection routine acquires measurement data of the starting current value (step S 1), and each measurement point from the latest to 5 seconds before that is obtained. Are compared with a preset threshold value. If all of the measurement values at the respective measurement points for 5 seconds do not exceed the threshold value (NO in step S2), the process is terminated assuming that there is no peak. On the other hand, when all of the measurement values at each measurement point for 5 seconds exceed the threshold value (YES in step S2), the measurement value at the measurement point three seconds before the latest, the measurement value at the latest measurement point, and Compare If the measurement value at the measurement point 3 seconds before the latest is less than or equal to the measurement value at the latest measurement point (NO in step S3), the process ends with no peak. On the other hand, if the measurement value at the measurement point 3 seconds before the latest is larger than the measurement value at the latest measurement point (YES in step S3), it is determined that the peak has been reached (step S4). The highest current value is found from the measurement values at each measurement point up to a minute before, and this is set as the starting current peak value (step S5). When the onboard management device 25 specifies the starting current peak value, it receives the IAS data (step S6), and merges the IAS data and the starting current peak value into the created communication data file (step S7).

このようにして記録されて蓄積された複数の始動電流ピーク値は、時系列に解析される。具体的には、荷役タンク１の液化ガスの液面レベルを横軸とし、始動電流ピーク値を縦軸としたオペレーショングラフに複数の始動電流ピーク値の測定点がプロットされる。図５は、そのオペレーショングラフの一例である。オペレーショングラフにプロットされたある期間（例えば、３年）の蓄積データに基づいて、平均ライン（Average of actual data）が定められ、さらに、この平均ラインに基づいて正常低ライン（Normal Low）、正常高ライン（Normal High）、及び限界ライン（Limit）が定められる。正常低ラインは始動電流ピーク値の正常範囲の低限値であり、正常高ラインは始動電流ピーク値の正常範囲の上限値であり、限界ラインは始動電流ピーク値の上限限界値である。なお、ここでは正常低ラインは平均ラインの−１５％、正常高ラインは平均ラインの+１５％、限界ラインは平均ラインの１．３倍にそれぞれ設定されているが、これらのラインは適宜好適なように調整して定めることができる。 The plurality of starting current peak values recorded and accumulated in this way are analyzed in time series. Specifically, a plurality of measurement points of the starting current peak value are plotted on an operation graph with the liquid level of the liquefied gas in the cargo handling tank 1 as the horizontal axis and the starting current peak value as the vertical axis. FIG. 5 is an example of the operation graph. An average line (Average of actual data) is determined based on accumulated data for a certain period (for example, 3 years) plotted in the operation graph, and then a normal low line (Normal Low) and a normal line are determined based on this average line. A high line (Normal High) and a limit line (Limit) are defined. The normal low line is the lower limit value of the normal range of the starting current peak value, the normal high line is the upper limit value of the normal range of the starting current peak value , and the limit line is the upper limit value of the starting current peak value. In this case, the normal low line is set to -15% of the average line, the normal high line is set to + 15% of the average line, and the limit line is set to 1.3 times the average line. It can be adjusted and determined as follows.

さらに、始動電流ピーク値は、正常低ラインの値を０％とし限界ラインの値を１００％とする第一の評価指標値に換算され、この第一の評価指標値は、第一の評価指標を縦軸とし、カーゴポンプ１４の稼動時間を横軸としたトレンドグラフにプロットされる。図６は、第一の評価指標値のトレンドグラフの一例である。トレンドグラフに表れる第一の評価指標のトレンド変化（時系列変化）から、カーゴポンプの健全性を評価することができる。 Further, the starting current peak value is converted into a first evaluation index value in which the value of the normal low line is 0% and the value of the limit line is 100%. The first evaluation index value is the first evaluation index value. Is plotted on a trend graph with the vertical axis representing the operation time of the cargo pump 14 and the horizontal axis representing the operation time. FIG. 6 is an example of a trend graph of the first evaluation index value. The soundness of the cargo pump can be evaluated from the trend change (time-series change) of the first evaluation index appearing in the trend graph.

図６のトレンドグラフでは、第一の評価指標値はカーゴポンプ１４の稼動時間が或時期までは正常低ラインと正常高ラインとの間に分散しており、前記或時期を超えると稼動時間の増加に伴って増大する傾向が見られる。このようにカーゴポンプの状態を第一の評価指標を用いて表すことで、評価の基準を明らかにすることができるとともに、カーゴポンプの状態が理解しやすくなる。例えば、第一の評価指標に上限値を設定し、第一の評価指標がこの上限値となるまではカーゴポンプを健全であると判断するような評価を行うこともできる。この始動電流ピーク値に基づく第一の評価指標値からは起動トルクの増加傾向を知ることができるので、始動電流ピーク値のトレンド変化の監視を継続し、評価指標値がこのまま上昇していけばベアリング摩耗等の異常兆候の検出に繋げることができる。 In the trend graph of FIG. 6, the first evaluation index value is distributed between the normal low line and the normal high line until the operation time of the cargo pump 14 is up to a certain time. There is a tendency to increase with the increase. Thus, by expressing the state of the cargo pump using the first evaluation index, the evaluation criteria can be clarified and the state of the cargo pump can be easily understood. For example, an upper limit value may be set for the first evaluation index, and evaluation may be performed so that the cargo pump is determined to be healthy until the first evaluation index reaches the upper limit value. From the first evaluation index value based on this starting current peak value, it is possible to know the increasing tendency of the starting torque, so if you continue to monitor the trend change of the starting current peak value and the evaluation index value increases as it is, This can lead to detection of abnormal signs such as bearing wear.

続いて、ポンプモータ１４ａの定常時の電流の測定方法とその評価方法とを説明する。ポンプモータ１４ａの定常電流の測定は、状態診断システム２０の第二の計測部として機能するカーゴ配電盤２１で行われ、この測定された定常電流値の数値処理、記録、時系列解析、及び評価は、それぞれ状態診断システム２０の第二の数値処理部、第二の記録部、第二の解析部及び評価部として機能する船上管理装置２５で行われる。 Next, a method for measuring current during steady operation of the pump motor 14a and a method for evaluating the current will be described. The steady-state current of the pump motor 14a is measured by the cargo switchboard 21 functioning as the second measuring unit of the state diagnosis system 20, and numerical processing, recording, time-series analysis, and evaluation of the measured steady-state current value are performed. The onboard management device 25 functions as a second numerical processing unit, a second recording unit, a second analysis unit, and an evaluation unit of the state diagnosis system 20, respectively.

定常電流値は従来より常時監視されているが、状態診断システム２０では、荷役タンク１内の液化ガスの液面レベルが最も安定して定常電流を計測することのできる液位となったときの電流値を測定して、これをカーゴポンプ１４の健全性の評価に用いている。なお、本実施例に係る荷役タンク１は球形であって、液化ガスの液位が球の赤道付近となったときが最も定常電流が安定するので、液化ガスの液位が荷役タンク１の赤道付近となったときに定常電流値を計測する。 The steady-state current value is constantly monitored, but in the state diagnosis system 20, when the liquid level in the cargo handling tank 1 reaches the level at which the steady-state current can be measured most stably. The current value is measured and used to evaluate the soundness of the cargo pump 14. The cargo handling tank 1 according to the present embodiment is spherical, and the steady current is most stable when the liquid level of the liquefied gas is near the equator of the sphere, so that the liquid level of the liquefied gas is the equator of the cargo handling tank 1. The steady current value is measured when it becomes close.

船上管理装置２５は、定期的に統合自動制御装置２４より送信されるＩＡＳデータに含まれる荷役タンク１の液化ガスの液面レベルを、監視している。そして、図７に示すように、液面レベルが荷役タンク１の赤道に相当する液面レベルより１ｍ高い位置となったときに（ステップＳ１１でＹＥＳ）、船上管理装置２５は第１回目の時間計測を開始する（ステップＳ１２）。そして、船上管理装置２５は、液面レベルが荷役タンク１の赤道に相当する液面レベルとなったときに（ステップＳ１３でＹＥＳ）、第１回目の時間計測を終了して（ステップＳ１４）、第１回目の時間計測で計測された時間とこの間の液面レベルの変化とから第１回目のポンプ吐出流量を算出し（ステップＳ１５）、ＩＡＳデータを受信してこのＩＡＳデータに含まれるポンプモータ１４ａの第１回目の定常電流値を取得し（ステップＳ１６）、第２回目の時間計測を開始する（ステップＳ１７）。さらに、船上管理装置２５は、液面レベルが荷役タンク１の赤道に相当する液面レベルより１ｍ低い位置となったときに（ステップＳ１８でＹＥＳ）、第２回目の時間計測を終了し（ステップＳ１９）、第２回目の時間計測で計測された時間とこの間の液面レベルの変化とから第２回目のポンプ吐出流量を算出し（ステップＳ２０）、ＩＡＳデータを受信してこのＩＡＳデータに含まれるポンプモータ１４ａの第２回目の定常電流値を取得する（ステップＳ２１）。 The shipboard management device 25 periodically monitors the liquid level of the liquefied gas in the cargo handling tank 1 included in the IAS data transmitted from the integrated automatic control device 24. Then, as shown in FIG. 7, when the liquid level reaches a position 1 m higher than the liquid level corresponding to the equator of the cargo handling tank 1 (YES in step S11), the onboard management device 25 determines the first time. Measurement is started (step S12). When the liquid level reaches the level corresponding to the equator of the cargo handling tank 1 (YES in step S13), the onboard management device 25 ends the first time measurement (step S14). The first pump discharge flow rate is calculated from the time measured in the first time measurement and the change in the liquid level during this time (step S15), the IAS data is received, and the pump motor included in this IAS data The first steady-state current value 14a is acquired (step S16), and the second time measurement is started (step S17). Furthermore, when the liquid level reaches a position 1 m lower than the liquid level corresponding to the equator of the cargo handling tank 1 (YES in Step S18), the onboard management device 25 ends the second time measurement (Step S18). S19) The second pump discharge flow rate is calculated from the time measured in the second time measurement and the change in the liquid level during this time (step S20), and the IAS data is received and included in the IAS data. The second steady current value of the pump motor 14a to be obtained is acquired (step S21).

そして、船上管理装置２５は、第１回目のポンプ吐出流量と第２回目のポンプ吐出流量とから平均ポンプ吐出流量を算出するとともに、第１回目の定常電流値と第２回目の定常電流値とから平均定常電流値を算出し（ステップＳ２２）、この平均定常電流値を標準化した定常電流値を算出する（ステップＳ２３）。ここで標準化とは、ポンプ吐出流量と液化ガスの液比重とにより変化する定常電流値を、定格ポンプ吐出流量と工場試験時の液比重などの基準となる液比重という条件での電流値へ換算することをいう。本実施の形態においては、船上管理装置２５は、平均ポンプ吐出流量と予め設定されたポンプ特性曲線と液化ガスの実運航時密度と工場試験時の液化ガスの液比重とを用いて、平均定常電流値に対して流量補正を行う。最後に、船上管理装置２５は、ＩＡＳデータを受信して（ステップＳ２４）、作成した通信データファイルにＩＡＳデータと定常電流値と平均ポンプ吐出流量とをマージする（ステップＳ２５）。 Then, the onboard management device 25 calculates the average pump discharge flow rate from the first pump discharge flow rate and the second pump discharge flow rate, and calculates the first steady current value and the second steady current value. Then, an average steady current value is calculated (step S22), and a steady current value obtained by standardizing the average steady current value is calculated (step S23). Standardization here refers to the conversion of the steady current value, which varies depending on the pump discharge flow rate and the liquid specific gravity of the liquefied gas, into a current value under the conditions of the rated liquid discharge flow rate and the liquid specific gravity that serves as a reference for the liquid specific gravity during factory testing. To do. In the present embodiment, the onboard management device 25 uses the average pump discharge flow rate, a preset pump characteristic curve, the actual operating density of the liquefied gas, and the liquid specific gravity of the liquefied gas at the time of the factory test, to determine the average steady state. The flow rate is corrected for the current value. Finally, the onboard management device 25 receives the IAS data (step S24), and merges the IAS data, the steady current value, and the average pump discharge flow rate into the created communication data file (step S25).

このようにして記録されて蓄積された複数の定常電流値は時系列に解析される。具体的には、ポンプ吐出流量（平均ポンプ吐出流量）を横軸とし、定常電流値を縦軸としたオペレーショングラフに複数の定常電流値の測定点がプロットされる。図８は、そのオペレーショングラフの一例である。オペレーショングラフにプロットされたある期間（例えば、３年）の蓄積データに基づいて、平均ライン（Average of actual data）が定められ、さらに、この平均ラインに基づいて正常低ライン（Normal Low）、正常高ライン（Normal High）、及び限界ライン（Limit）が定められる。正常低ラインは定常電流値の正常範囲の低限値であり、正常高ラインは定常電流値の正常範囲の上限値であり、限界ラインは定常電流値の上限限界値である。なお、ここでは正常低ラインは平均ラインの−１０％、正常高ラインは平均ラインの+１０％、限界ラインは限界点（定格電流でのトリップ値）を通る平均ラインとの平行線にそれぞれ設定されているが、これらのラインは適宜好適なように調整して定めることができる。 The plurality of steady current values recorded and accumulated in this way are analyzed in time series. Specifically, a plurality of steady current value measurement points are plotted on an operation graph with the pump discharge flow rate (average pump discharge flow rate) on the horizontal axis and the steady current value on the vertical axis. FIG. 8 is an example of the operation graph. An average line (Average of actual data) is determined based on accumulated data for a certain period (for example, 3 years) plotted in the operation graph, and then a normal low line (Normal Low) and a normal line are determined based on this average line. A high line (Normal High) and a limit line (Limit) are defined. The normal low line is the lower limit value of the normal range of the steady current value, the normal high line is the upper limit value of the normal range of the steady current value , and the limit line is the upper limit value of the steady current value. Here, the normal low line is set to -10% of the average line, the normal high line is set to + 10% of the average line, and the limit line is set to be parallel to the average line passing through the limit point (trip value at the rated current). However, these lines can be adjusted and determined as appropriate.

さらに、定常電流値は、正常低ラインの値を０％とし限界ラインの値を１００％とする第二の評価指標値に換算され、この第二の評価指標値は、第二の評価指標を縦軸とし、カーゴポンプ１４の稼動時間を横軸としたトレンドグラフにプロットされる。図９は、第二の評価指標値のトレンドグラフの一例である。トレンドグラフに表れる第二の評価指標のトレンド変化（時系列変化）から、カーゴポンプの健全性を評価することができる。 Further, the steady current value is converted into a second evaluation index value in which the value of the normal low line is 0% and the value of the limit line is 100%. The second evaluation index value is the second evaluation index value. It is plotted on a trend graph with the vertical axis and the operation time of the cargo pump 14 as the horizontal axis. FIG. 9 is an example of a trend graph of the second evaluation index value. From the trend change (time series change) of the second evaluation index appearing in the trend graph, the soundness of the cargo pump can be evaluated.

図９のトレンドグラフでは、第二の評価指標値はカーゴポンプ１４の稼動時間が或時期までは正常低ラインと正常高ラインとの間に分散しており、前記或時期を超えると稼動時間の増加に伴って増大する傾向が見られる。このような第二の評価指標値のトレンド傾向は第一の評価指標値のトレンド傾向とよく似ている。このようにカーゴポンプの状態を第二の評価指標を用いて表すことで、評価の基準を明らかにすることができるとともに、カーゴポンプの状態が理解しやすくなる。例えば、第二の評価指標に上限値を設定し、第一の評価指標がこの上限値となるまではカーゴポンプを健全であると判断するような評価を行うこともできる。この定常電流値に基づく第二の評価指標値からはポンプ効率の劣化傾向を知ることができるので、定常電流値のトレンド変化の監視を継続し、評価指標値がこのまま上昇していけば異常兆候の検出に繋げることができる。 In the trend graph of FIG. 9, the second evaluation index value is distributed between the normal low line and the normal high line until the operation time of the cargo pump 14 is up to a certain time. There is a tendency to increase with the increase. Such a trend trend of the second evaluation index value is very similar to the trend trend of the first evaluation index value. Thus, by expressing the state of the cargo pump using the second evaluation index, the evaluation criteria can be clarified and the state of the cargo pump can be easily understood. For example, it is possible to perform an evaluation in which an upper limit value is set for the second evaluation index, and the cargo pump is determined to be healthy until the first evaluation index reaches the upper limit value. The second evaluation index value based on this steady-state current value can be used to know the trend of deterioration in pump efficiency. Therefore, if the trend change of the steady-state current value continues to be monitored and the evaluation index value continues to rise, abnormal signs Can be connected to the detection.

なお、本実施の形態に係る荷役タンク１は球形であるため、定常電流値を測定する液位を荷役タンク１の赤道付近としているが、荷役タンク１には楕円のように曲率が変化する形状や、直方体形状や、上下が半球状で間にストレート部を有するような形状等のものもあり、これらにおいても定常電流値が安定するような所定の液位を定めて、その液位において定常電流値を測定することがよい。 Since the cargo handling tank 1 according to the present embodiment is spherical, the liquid level at which the steady current value is measured is set near the equator of the cargo handling tank 1, but the cargo handling tank 1 has a shape whose curvature changes like an ellipse. There are also cuboid shapes and shapes that have a hemispherical shape with a straight part between them, and even in these cases, a predetermined liquid level is set so that the steady current value is stable, and the liquid level is steady. It is preferable to measure the current value.

状態診断システム２０では、評価部として機能する船上管理装置２５は、上記第一の評価指標のトレンド変化と、第二の評価指標のトレンド変化とを用いて、閉じられた空間に配置されたカーゴポンプの経年変化の状態を荷役タンク１を開放することなく評価するように構成されている。第一の評価指標のトレンド変化のみでカーゴポンプの経年変化の状態を評価することも可能ではあるが、これに第二の評価指標のトレンド変化も加味して評価することで、カーゴポンプの経年変化の状態をより精確に診断することができるので望ましい。 In the state diagnosis system 20, the shipboard management device 25 functioning as an evaluation unit uses the trend change of the first evaluation index and the trend change of the second evaluation index to carry cargo placed in a closed space. It is configured to evaluate the aging of the pump without opening the cargo handling tank 1. Although it is possible to evaluate the aging of the cargo pump only by the trend change of the first evaluation index, the aging of the cargo pump can be evaluated by taking into account the trend change of the second evaluation index. This is desirable because the state of change can be diagnosed more accurately.

本発明は、液化ガス荷揚げ用に用いるカーゴポンプの状態を評価するために用いることができるので、ＬＮＧ船に限らず例えばＬＰＧ（液化石油ガス）船に搭載されたカーゴポンプの状態を評価するためにも適用させることができる。 Since the present invention can be used to evaluate the state of a cargo pump used for unloading liquefied gas, the present invention is not limited to an LNG ship, for example, to evaluate the state of a cargo pump mounted on an LPG (liquefied petroleum gas) ship. It can also be applied to.

１荷役タンク
２スカート
３基台
４パイプタワー
５荷役用パイプ
６スプレーパイプ
７吐出弁
８吐出圧センサ
９流量計
１４カーゴポンプ
１４ａポンプモータ
１５スプレーポンプ
２０状態診断システム
２１カーゴ配電盤
２２荷役制御コンソール
２３液化ガス計量計測装置
２４統合自動制御装置
２５船上管理装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cargo handling tank 2 Skirt 3 Base 4 Pipe tower 5 Cargo handling pipe 6 Spray pipe 7 Discharge valve 8 Discharge pressure sensor 9 Flow meter 14 Cargo pump 14a Pump motor 15 Spray pump 20 Condition diagnosis system 21 Cargo switchboard 22 Cargo control console 23 Liquefaction Gas metering device 24 Integrated automatic control device 25 Onboard management device

Claims

A system for diagnosing aging of a cargo pump used to pump liquefied gas from a tank that stores liquefied gas,
A measuring unit for measuring a steady current of a pump motor of a cargo pump when the liquefied gas in the tank reaches a predetermined liquid level;
A numerical processing unit that standardizes the steady current value measured by the measurement unit using the discharge flow rate and liquefied gas specific gravity of the cargo pump when the steady current value is measured,
A recording unit for recording the standardized steady-state current value and the operation time of the cargo pump when the steady-state current value is measured;
An analysis unit that analyzes the standardized steady-state current values recorded in the recording unit in time series;
An evaluation unit for evaluating the state of the cargo pump based on the analysis result,
The said evaluation part is a state diagnosis system for cargo pumps which considers the time series analysis result of the said normalization steady-state current value, when evaluating the state of the said cargo pump .

A system for diagnosing aging of a cargo pump used to pump liquefied gas from a tank that stores liquefied gas,
A first measuring unit for measuring the starting current of the pump motor of the cargo pump;
A first numerical processing unit for detecting a peak value of the starting current measured by the first measuring unit;
A first recording unit for recording the starting current peak value and the operation time of the cargo pump when the starting current peak value is measured;
A first analysis unit that analyzes the plurality of starting current peak values recorded in the first recording unit in time series; and
An evaluation unit that evaluates the state of the cargo pump based on the analysis result,
A second measuring unit for measuring a steady current of a pump motor of a cargo pump when the liquefied gas in the tank reaches a predetermined liquid level;
A second numerical processing unit that standardizes the steady current value measured by the second measurement unit using the discharge flow rate and liquefied gas specific gravity of the cargo pump when the steady current value is measured;
A second recording unit that records the standardized steady-state current value and the operation time of the cargo pump when the steady-state current value is measured;
A second analysis unit that analyzes the plurality of standardized steady-state current values recorded in the second recording unit in time series,
The said evaluation part is a state diagnosis system for cargo pumps which considers the time series analysis result of the said normalization steady-state current value, when evaluating the state of the said cargo pump .

The evaluation unit is converted into a first evaluation index in which a lower limit value of a normal value range of the starting current peak value set in advance is zero and an upper limit value of the preset starting current peak value is 100 The state diagnosis system for a cargo pump according to claim 2, wherein the state of the cargo pump is evaluated based on a time-series change in the starting current peak value .

The evaluation unit converts the steady state value converted into a second evaluation index in which a low limit value of a normal range of the steady current value set in advance is zero and an upper limit value of the preset steady current value is 100 The state diagnosis system for a cargo pump according to claim 2 , wherein the state of the cargo pump is evaluated based on a time series change of an electric current value.

The cargo pump condition diagnosis system according to claim 2 , wherein the second numerical processing unit calculates a discharge flow rate of the cargo pump from a change in a liquid level of the liquefied gas in the tank.

A method for diagnosing the secular change state of a cargo pump used to pump liquefied gas from a tank storing liquefied gas,
Measuring a steady current of a pump motor of a cargo pump when the liquefied gas in the tank reaches a predetermined liquid level;
Standardizing the measured steady-state current value using the discharge flow rate and liquefied gas specific gravity of the cargo pump when the steady-state current value is measured;
Recording the standardized steady-state current value and the operation time of the cargo pump when the steady-state current value is measured;
Analyzing the recorded plurality of standardized steady-state current values in time series;
Evaluating the state of the cargo pump based on the analysis result,
The step of evaluating the state of the cargo pump is a method for diagnosing the state of the cargo pump, wherein the state of the cargo pump is evaluated in consideration of the time series analysis result of the standardized steady-state current value .

The step of evaluating the state of the cargo pump comprises:
Measuring a starting current of a pump motor of the cargo pump;
Detecting a peak value of the measured starting current;
Recording the starting current peak value and the operation time of the cargo pump when the starting current peak value is measured;
Analyzing a plurality of recorded starting current peak values in time series;
The state diagnosis method for a cargo pump according to claim 6 , further comprising a step of evaluating the state of the cargo pump based on the analysis result .

The step of evaluating the state of the cargo pump comprises:
The starting current converted into a first evaluation index in which the lower limit value of the normal value range of the starting current peak value set in advance is zero and the upper limit value of the preset starting current peak value is 100 The state diagnosis method for a cargo pump according to claim 7, further comprising a step of evaluating the state of the cargo pump based on a time-series change of a peak value .

The step of evaluating the state of the cargo pump comprises:
A time series of the steady current values converted into a second evaluation index in which the lower limit value of the normal range of the steady current value set in advance is zero and the upper limit limit value of the preset steady current value is 100 The method for diagnosing a state of the cargo pump according to claim 6 , comprising a step of evaluating a state of the cargo pump based on a change.