压缩空气排压载系统的压载舱防超压系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种压缩空气排压载系统的压载舱防超压系统。


背景技术：

2.压缩空气排压载系统是半潜船、多功能座底平台等船型经常使用的排压载方式，根据船舶(平台)营运的需要，对全船压载舱进行注入或排出，以达到调整船舶的吃水和船体纵、横向的平稳及安全的稳心高度，降低船体振动；改善空舱适航性的目的。因此，压缩空气排压载系统是平台沉浮作业的核心系统，也是保障船体结构不承受额外载荷的关键系统。
3.由于外部水位高于压载舱内的液位高度，此类船型排压载水的主要方法为：空压机通过阀门及管路向密闭的压载舱注入压缩空气，同时开启压载舱底部的压载阀，用不断输入的压缩空气将舱内的压载水通过底部的阀门及管路排出。
4.以上传统的压缩空气排压载系统的排压载舱、阀门遥控、液位遥测控制台上均未设置防止压载舱超压的保护措施，在正常操作情况下，压载舱所承受的压力不会超过其结构设计强度，也就是说结构不存在变形的风险，但是，操作过程中一旦误操作或压载阀故障未能正常开启，压缩空气会持续向密闭的压载舱内注入，压载舱结构存在超压、变形的风险并最终危及船舶的安全。即传统的排压载过程中不允许操作人员有任何闪失和差错，一旦失误将有可能发生压载舱超压、船体结构变形、危及船舶安全的恶性事件。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种压缩空气排压载系统的压载舱防超压系统。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种压缩空气排压载系统的压载舱防超压系统，包括压载系统控制站、压载舱、空压机；
7.空压机通过压缩空气管路连接至压载舱顶部的进气孔，压缩空气管路上设有压缩空气遥控阀，压载舱底部设有压载遥控阀，压载舱底部设有与压载遥控阀5相连接的压载管路，压载舱顶部设有用于测量压载舱的顶部压强值p1的顶部压力传感器；压载舱底部设有用于测量压载舱的底部压强值p2的底部主压力传感器；压载舱外壁底部设有用于测量船舶的吃水压强值p4的吃水压力传感器；
8.压载系统控制站设置有控制器，控制器通过控制电缆分别连接压缩空气遥控阀、压载遥控阀、顶部压力传感器、底部主压力传感器、吃水压力传感器并进行远程控制。
9.作为一种优选的方案，所述压载舱内在位于所述底部主压力传感器上方设有底部备用压力传感器。
10.作为一种优选的方案，所述压载系统控制站设置有显示器，显示器通过控制电缆连接所述控制器。
11.本实用新型的有益效果是：
12.本防超压系统实现了对压载舱内实际压力的实时监控与调节，有效地避免了由于操作人员的疏忽，造成压载舱超压，船体变形的风险，使得此类系统在操作过程中更加安全、可靠，从根本上起到保护压载舱的功能。
13.由于底部主压力传感器设置有冗余底部备用压力传感器，当底部主压力传感器发生故障时，底部备用压力传感器发挥作用，可以替代底部主压力传感器进行压载舱底部压力的测量，以保证系统正常工作。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例中一种压缩空气排压载系统的压载舱防超压系统结构示意图。
15.图2为本实用新型实施例中一种压缩空气排压载系统的压载舱防超压系统控制流程图。
16.图1-图2中：
17.1、压载舱
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2、空压机
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3、压缩空气遥控阀
18.4、压缩空气管路
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5、压载遥控阀
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6、压载管路
19.7、顶部压力传感器
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8、底部主压力传感器
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9、吃水压力传感器
20.10、控制电缆
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11、控制器
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12、显示器
21.13、底部备用压力传感器
具体实施方式
22.下面结合附图，详细描述本实用新型的具体实施方案。
23.如图1所示，压缩空气排压载系统的压载舱防超压系统，包括压载系统控制站、压载舱1、空压机2；
24.空压机2通过压缩空气管路4连接至压载舱1顶部的进气孔，压缩空气管路4上设有压缩空气遥控阀3，压载舱1底部设有压载遥控阀5，压载舱1底部设有与压载遥控阀5相连接的压载管路6，压载舱1顶部设有用于测量压载舱1的顶部压强值p1的顶部压力传感器7；压载舱1底部设有用于测量压载舱1的底部压强值p2的底部主压力传感器8；压载舱1外壁底部设有用于测量船舶的吃水压强值p4的吃水压力传感器9；压载舱1内在位于所述底部主压力传感器8上方设有底部备用压力传感器13。
25.压载系统控制站设置有控制器11及显示器12，显示器12通过控制电缆10连接控制器11，控制器11通过控制电缆10分别连接压缩空气遥控阀3、压载遥控阀5、顶部压力传感器7、底部主压力传感器8、吃水压力传感器9并进行远程控制。
26.如图2所示，一种上述压缩空气排压载系统的压载舱防超压系统的防超压方法，具体包括如下步骤：
27.s1：计算机系统通过控制器11获取来自底部主压力传感器8的或者通过等效计算得出的底部压强值p2及来自吃水压力传感器9的船舶吃水压强值p4；
28.压载舱1底部压强值p2计算方法：
29.当底部主压力传感器8正常工作时，压载舱1顶部的顶部压力传感器7获取压缩空气压强值p1加上压载舱1内的液位高度h对应的压强值，即p2＝p1+ρgh(其中，p2、p1单位：帕
斯卡；ρ表示液体密度，单位：千克每立方米；g表示重力加速度，g＝9.8n/kg；h单位：米)
30.当底部主压力传感器8发生故障时，压载舱1顶部的压缩空气压强值p1加上底部备用压力传感器13的压强值p3和压载舱1内底部备用压力传感器13与底部主压力传感器8之间的液位高度
△
h对应的压强值，即p2＝p1+p3+ρg
△
h；
31.s2：计算机系统通过运算得出舱壁结构所承受的压强值p5；p5＝p2-p4；
32.s3：将舱壁结构所承受的压强值p5连续地与预先设定的压载舱结构所能承受的设计压强值p比较：
33.如果压载舱结构所能承受的设计压强值p与舱壁结构实际所承受的压强值p5计算值的差值大于设定值0.1bar(即p-(p2-p4)＞0.1)，系统将不做任何动作，继续监测；
34.如果压载舱结构所能承受的设计压强值p与舱壁结构实际所承受的压强值p5计算值的差值小于等于设定值0.1bar(即p-(p2-p4)≤0.1)，系统将通过压载系统控制站内的控制器11向显示器12输出报警信号，并在20秒后由控制器11对压缩空气遥控阀3进行开、关状态检测，如果检测到如果检测到压缩空气遥控阀3已经关闭，则结束报警；如果压缩空气遥控阀3仍处于开启状态，系统内部自动发出命令，关闭压缩空气管路4上的压缩空气遥控阀3，并由控制器11向显示器12输出报警信号，并显示压缩空气阀已关闭的说明。
35.上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本实用新型；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。