油轮可燃气体探测系统结构与功能

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摘要：可燃气体探测系统在大型油轮上远程监测的安全应用已经有很长的历史。本文以某大型油轮可燃气体探测系统为例，就其主要部件及其功能进行阐述，并对相关要求进行了介绍。

关键词：油轮 可燃气体 探测

可燃气体探测系统主要应用于大型油轮，主要是利用真空泵及取样管在各舱抽气，进行气体可燃性分析得出安全与否的结论，实现远程监测。可燃气体探测系统是对单一或多种可燃气体浓度响应的探测系统。该油轮可燃气体探测系统的主要部件有流量指示调节器、流量开关、真空传感器、真空泵、电磁阀、短路阀、自动断流阀、火星阻隔器、止回阀、取样管及其安装件组成。

1.流量指示调节器

1.1流量指示调节器是一个带钢珠的玻璃管，是一个允许调整气体流量的针型阀，被测气流准确的传送至钢珠的顶端部位。

1.2该系统共有26个取样点，取样气体流量在出厂时被设定为100L/h；而稀释后的气体流量应为取样气体流量的10%，也就是10L/ h。

1.3为了保证惰性气体与空气的正确混合，其本质要求是在所有时间使两种气体的流量水平保持要求的比例。

2.流量开关

2.1 流量指示器余带报警引发器的双稳定流量开关同时安装。

2.2 双稳定流量开关的报警引发装置靠流量指示调节器所带的钢珠来激活。

2.3 若流量降至设定值以下，可以判定是取样泵故障，此时流量故障报警被激活。

3.真空传感器

为探测不规律的气体流量，真空传感器被用于监控取样管内的真空度。

3.1 如果监测到气体，达不到系统所要求的真空度，则设定为存在可疑管路，引发报警。此传感器也被用于测定探测箱内部管子的泄漏。

3.2 如果在一个探测期内达不到要求的真空度，则在集成模块设置了泄漏报警。

3.3 可在整个系统内部任意部位设置流量传感器用于探测流量问题。

4.真空泵

该油轮可燃气体探测系统包括主真空泵和取样真空泵。

4.1主真空泵是一个无油的叶片式气体泵，此泵完全不需要用油。可更换的碳处理叶片的有限寿命为一万小时，叶片的寿命与真空负荷及气体污染有关。

4.2取样真空泵是无油隔膜泵，用于从取样点抽气，并送至气体传感器。

4.2.1取样真空泵的隔膜及其内部阀件随着磨损会被用旧，隔膜及阀件的寿命受温度、真空负荷、空气污染程度的影响。

4.2.2当取样真空泵的隔膜已经用旧且泵的容量已经退化，系统将会设定一个类似于系统泄漏的报警，指示已经不能获得可靠的真空度。

4.3如果主真空泵进水，最重要的一点就是分离吸入端的软管，干燥运行15-20分钟。完成上述工作可以使浓缩的潮湿空气从泵中分离，得到干燥的叶片，防止叶片与泵体粘接。在整个取样系统即将长时间停用之前，也推荐使用以上的工作程序。

4.4两个泵都连续地监控高流量或者低流量的气体。

5.电磁阀

电磁阀形式为三通，在系统中有两种不同的安装形式。

5.1 安装在舱室后壁上，用于功能控制。

5.2 每个取样管上安装一个，这种安装形式的电磁阀用于集成取样。

5.3 电磁阀的保护罩通常由黄铜制造，而所有与阀相连的金属管由SS316耐酸钢制造。

5.4所有电磁阀的电压均为24VDC，用于监控正确的流量消耗量和电器功能，任何故障都将引发报警。

6.切断阀

这类阀门由SS316耐酸钢制造，安装于安全区域与危险区域之间的边缘，这些阀门在下列情况下应该手动关闭：工作区域内充满火星、取样场所充满液体、取样点没有安装好、其他被要求的操作与维修。

7.自动断流阀

系统可以根据需要任意选择二通、三通、四通阀门。其中选用二通阀可以方便地拆卸与维修。

7.1当取样点在一个自动扫描周期内被排除时，可以增加手动开关球阀。安装手动开关球阀以后可以在其与探测箱之间安装电磁阀。当操作者不在该取样点取样时，电磁阀将自动关闭取样管，整个控制工作过程都可以在操作板上完成。

7.2探测箱与显示屏之间远程距离的实现，要求整个系统有相当远距离的分离结构形式。这些自动断流阀将被控制以用来监视是否正确地检查日常的流量消耗信息和电气功能。任何形式的故障都将引发报警。

8.火星阻隔器

火星阻隔器作为取样管的一部分，安装在探测箱的边壁。

8.1当更换或者修理火星阻隔器时，各自的切断阀必须关闭。

8.2该火星阻隔器是通过防爆认可的产品。

8.3安装于安全区域与危险区域之间的边缘至舱壁上的火星阻隔器中设置的取样管不应存在装配接头。但焊缝以及焊接接头是通常被允许存在的。

9.止回阀

止回阀安装在位于压载舱及其他区域的取样管末端，它可以被水或者其他液体淹没。安装止回阀的目的是保护舱室内部液体以防被吸入取样管甚至探测箱内。当满舱时，取样管应被手动排除在扫描周期外，被关闭的球阀分离。一旦分离没有完成，止回阀将对系统提供额外的保护。

10.取样管路及安装件

泵舱内的气体由吸入管分别取样。安装于安全区域与危险区域分隔边缘与探测箱之间的取样管没有任何接头，它的正常运行使得压载舱内任何一个位置都将被检查。管子材料可以是SS316耐酸钢或者铜管。气体通过火星阻隔器之后进入电磁阀内部。在可燃气体探测系统正常操作期间，人为地将所有的安装形式都设计成抗振动、抗温度变化以及其他的外部影响。在每一次的正常操作完成后，最好重新检查所有附件的安装情况，必要时复紧。除有特殊声明，探测箱内所有的安装件都应由原厂家提供。

可燃气体探测系统经过几代的发展，形成了以欧洲为中心的科技体系。目前我国对该系统的应用及研发也有一定的水平，对欧洲技术体系的学习对指导我国的生产与发展有着深远的意义。本文通过对相关主要部件的性能阐述，对其使用及操作情况进行了分析与说明。以求明确该系统的组成及功能应用要点。