[發明專利]油輪貨油加熱自動測控系統

無效

• 申請號: 200710010920.1
• 申請日: 2007-04-06
• 公開（公告）號: CN101054108A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 岳丹婷;李玉平;楊國剛;姜殿明;王躍輝;鄭家旭
• 申請（專利權）人: 大連海事大學;大連遠洋運輸公司
• 主分類號: B63B25/08
• 分類號: B63B25/08
• 代理公司: 大連八方知識產權代理有限公司
• 代理人: 衛茂才

技術領域

本發明屬于水路運輸技術領域。

背景技術

石油是一個國家的戰略資源，油品的穩定供應是現代經濟可持續發展和社會穩定的基礎。世界經濟的穩步增長，直接刺激了能源需求量的逐步攀升，而石油作為“工業的血液”是國民經濟的動脈，它的許多特點決定了在未來的一段時間里，它仍是一種難以替代的資源。

當中東發現了大量的地下原油后，一些石油壟斷集團和石油進口國紛紛在中東投資開發油田，使全球原油產量大增，由此也刺激了油船船隊的發展。從60年代以來，由于中東石油的大量開采和輸出，以及世界各地發達國家的經濟迅猛發展對石油能源的依賴，促進了油船運輸業和制造業的發展。

根據目前的經濟和油船發展狀況，其研究重點是提高船舶運輸的安全性，經濟性和防止海洋污染和大氣污染等問題，其中貨油的保溫和加熱問題已經引起廣泛的重視。在石油運輸中，是否需要在卸貨前進行加溫，取決于該貨油凝點的高低。某些石油、燃料油和潤滑油的凝固點較高，因此在卸貨之前，必須對其進行一定程度的加溫，才能將貨卸至岸罐內。

貨油加熱是用鍋爐的蒸汽經固定的管系送至貨艙艙底設置的加熱盤管來進行的。加熱盤管內蒸汽凝結放出大量的熱，經盤管壁傳遞給貨油，從而達到加熱油的目的。

貨油加熱過程中，鍋爐蒸汽提供的熱量被分成兩個部分。一部分直接用于提高油溫；另一部分熱量消耗于散熱損失，當油溫很高、空氣溫度和水的溫度很低時，這部分熱量將大于溫升所需要的熱量，一般情況下，散熱損失的熱量占加熱所需總熱量的50％左右。

實驗表明在溫升數一定時，供給的蒸汽量越低，加溫時間越長，散熱損失的熱量越多，鍋爐消耗燃料量越大；而供給的蒸汽量越大，加溫時數越少，散熱損失越少，消耗燃料量則越少。由此可得出結論：高蒸汽量短時間加溫節省燃料；低蒸汽量長時間加溫則浪費燃料。因此，為了在加溫中不浪費燃料而實現節能的目的，可采用鍋爐高蒸汽量短時間加溫的方法。

油輪貨油加熱一般都采用短時間快速加溫方式。操作人員在油輪啟航后起動輔助鍋爐對貨油進行加熱，然后通過溫度表對貨油溫度進行監控，當貨油溫度達到一定值時，關閉鍋爐進入保溫過程；而當貨油溫度降低到一定值時，再起動加熱系統。周而復始，直到油輪到達目的地進行卸貨。

目前貨油加熱采用手工操作方法進行，主要有以下幾個缺陷。

第一，油輪一般有十幾個貨艙，每個貨艙處于油輪的不同位置，保溫情況各不相同，艙內貨油溫度也有差異。這就要求各個貨艙加熱與保溫時間略有差別，目前操作人員要一直對十幾個溫度表盤進行監測，然后采用人工方法對蒸氣管道閥門進行調節，自動化程度較低，勞動強度較大。

第二，目前加熱與保溫時間由操作人員通過經驗判斷。而貨油加溫與保溫過程所受影響因素較多，例如航線、鍋爐蒸汽量，比熱、溫差和環境溫度等等。僅通過經驗，很難得到精確的加熱保溫時間。如果油輪到港時貨油凝固影響卸油，停港時間延長，會得到港口方的巨額罰款。因此操作人員一般會有意延長貨油的加熱時間。而這會帶來幾方面的后果，一是燃料消耗過大，造成不必要的經濟損失，例如在航程較長的中美航線上運輸石油，要十五六天的時間才能到港，加熱時間選取不當的話，最多會浪費幾百噸的燃油；二是加熱時間過長，會導致貨油溫度過高，貨油內輕組分蒸發，造成油質下降，蒸發出的輕組分最終被排入大氣中，會環境污染，如果遇到火源甚至發生可燃氣體爆燃事故，對油輪安全航行造成很大的威脅。

發明內容

本發明的目的就是提供一種自動化程度較高、勞動強度較小、燃料消耗少、油輪航行安全的油輪貨油加熱自動測控系統。

本發明的技術解決方案是，油輪貨油加熱測控系統，是一套軟硬件相結合的控制系統。

硬件連接方式，如圖1所示。首先，由WDZ型溫度傳感器1測量貨油溫度，傳感器產生0～5V的電壓信號；信號傳至PCI8360型數據采集卡2中轉換成數字信號，采集卡插入計算機的PCI槽中與計算機連接；數字信號由加熱控制器3調用，程序計算出加熱時間，經邏輯運算確定加熱還是保溫，并產生數字信號傳回PCI8360型數據采集卡2；采集卡產生5V電壓信號傳至ZQDF蒸氣電磁閥4，控制電磁閥的開啟和關閉，以此確定加熱盤管中是否通入加熱蒸氣。

結合圖2加熱控制系統軟件框圖，講述系統的操作步驟：

(1)貨油裝船離港后，啟動貨油加熱控制系統，輸入本航次貨油名稱、貨油初溫、終溫、加熱蒸氣壓力、航行時間。