阀门遥控及液舱遥测系统讲诉

3D船舶阀门遥控和液位遥测系统罗农1，陈小玉1，李常青2（1. 中交第二航务工程局有限公司，武汉 430040；2. 上海伟鸿机电设备工程有限公司，上海 200136）摘 要：选用具备船级社型式认可证书的西门子S7-300系列可编制逻辑控制器和普莱格电液式执行器，结合计算机监控和西门子工业网络通讯技术，从硬件和软件两个方面设计开发了半潜船的阀门遥控和液位遥测系统，实现对阀门的远程遥控及压载舱的液位、船舶吃水、纵横倾监测报警。

经实船运行后，证明系统稳定可靠。

关键词：阀门遥控；液位遥测；PLC；3D建模中图分类号：U664.5 文献标志码：A DOI：10.16443/ki.31-1420.2018.05.0043D Marine Valve Remote Control and Level Monitoring SystemLUO Nong1, CHEN Xiaoyu1, LI Changqing2(1. CCCC Second Harbor Engineering Co., Ltd., Wuhan 430040, Hubei, China; 2. Shanghai W&H Elec-mech Co., Ltd.,Shanghai 200136, China)Abstract: Siemens S7-300 series programmable logic controllers and Pleiger electro-hydraulic actuators are selected, which both have classification society type approval certificates. Combined with computer monitoring and Siemens industrial network communication technology, the semi-submersible ship’s valve remote control and level monitoring system are designed and developed from two aspects of hardware and software, thus the remote control of valve, the monitoring and alarming of ballast tank level, ship’s draft, the rolling and pitching are realized. After the operation on actual ship, the system is proved to be stable and reliable.Key words: valve remote control; level monitoring; PLC; 3D modeling0 引言随着科技的不断发展，我国不断需要建设港口、桥梁，半潜驳（船）这类大型工程船应运而生。

101科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术随着船舶自动化水平的不断提高,船舶阀门遥控系统已经越来越广泛地应用于压载水系统、舱底水系统以及货运系统等需要对管道阀门进行远距离操纵和控制的场合。

通过船舶遥控系统对现场管路上阀门状态、阀门开度显示以及报警等的控制,可使压载水等系统各项功能的正常运行得到有力的保证。

随着船舶大型化的发展趋势,为了减少船员数量和减轻劳动强度,实现对管路阀门的远距离、及时、有效、可靠、快捷的控制,就显得格外重要。

船舶遥控阀按照驱动性质可以主要分为液压遥控阀、气动遥控阀、电动遥控阀、电液遥控阀等四种。

今天主要讲述一下液压遥控阀系统的调试。

1 系统概述液压驱动遥控阀系统的主要工做原理是以一定压力的液压油工作介质来驱动液压驱动头工作,并将驱动头的往复运动或回转转换为开关阀门的操作。

液压遥控阀系统由机械部分跟控制部分组成,如图1,虚线内为机械部分。

其中机械部分主要由液压动力站、分配阀箱、液压驱动头这三部分通过液压管路相连接而组成。

液压动力站的主要作用是为阀门的开关提供动力,是整个系统的心脏。

分配阀箱的主要作用是控制每一个阀的开关状态,是整个系统的神经中枢。

液压驱动头是执行机构,将动力站提供的动力转化为阀门的开关动作。

而控制部分是由全船控制系统(VCS)、外站(FS)、接线箱、阀门反馈装置组成。

控制又分为命令信号跟反馈信号两部分。

阀门的开关控制是由VCS通过命令信号传达到分配阀箱,再由分配阀箱来控制阀门的开关。

每一个阀门的开关状态是由阀门反馈装置通过反馈信号传递到VCS,并在显示屏上显示出来。

2 调试过程第一步为预调试。

(1)检查设备是否安装正确,是否有缺损件。

(2)检查液压管路串洗是否达到要求等级。

(3)检查管路打压复位是否完毕。

(4)检查仓库备件、专用工具是否齐全。

(5)检查设备所处环境是否达到调试要求。

舱底压载，阀门遥控系统介绍及其在船舶中的作用1. 压载系统作用是为了船舶正常的营运而进行入、排、调拨压载水（74000DWT散货轮无调拨压载水功能）。

为了船只的适航性，安全性，设计时要确定满载吃水，空载吃水等吃水线。

压载系统需要保持船只空载时的稳定性，适航性；重载时的适航性（比如航道经过距水面较低的固定式桥，则需要注意船舶在满压载时的高度能否保证顺利通过，否则要临时切割上层建筑）。

船舶经过大风浪的航区（如大西洋）时，一定要加压载保持稳定。

压载水的调拨目的是控制船只的纵、横倾。

比如江南厂造的火车渡轮，采用风机来实现左右调水以控制横倾（采用风机配紫铜管可以快速调水但管子的腐蚀量大）；潜艇通过用泵前后调水以控制纵倾，实现姿态的调节。

在设计工作中，要求管系在船舶倾斜角5o的条件下，系统可以正常工作。

而对于主机则要求横倾15o，横摇22.5o的条件下可以工作。

应急消防泵要求横摇22.5 o，纵倾10 o时可用。

可见对于设备的要求比管系要高。

注意在压载舱中两套吸口，一般压载吸口较大，扫舱吸口较小。

吸口布置在舱的尾部，若舱的长度大于35m，则首尾均需要布置吸口。

由于压载泵的排量大，当吸口的吸水量大于舱中水流动到吸口的流动量时，就会由于大量空气混入而无法排水；这时需要用喷射泵扫舱。

压载系统与扫舱系统共用一根压载总管，而不需要另外设置扫舱总管。

尽管压载总管通径较大，但经过实践证明这种设计可以较好的发挥作用。

注意压载管要采用套筒焊接穿舱壁筒，而不可用法兰。

货舱，油舱（如散货轮的4号货舱）作压载舱用，则需要在压载管上装盲板或其他隔离措施。

（江南厂设2套截止阀，从4号货舱的污水井进入。

）注意压载管路中不能设止回阀。

通入艏压载舱的管子穿过防撞舱壁，需要将阀用座板直接装在防撞舱壁上，以前是将阀装在舱壁的前面，并引上艏楼甲板手动操作。

但是2004年4月之后，规范要求不能在航行时让船员经过危险区域去操作阀。

因此目前采用将阀装在舱壁的后面管弄中，通过遥控操作。

浅析阀门遥控系统在海工船舶上的应用1. 引言1.1 阀门遥控系统概述阀门遥控系统是一种用于控制阀门开闭的自动化系统，通常通过远程控制设备实现。

这种系统能够帮助海工船舶实现对各种阀门的远程控制，保障船舶设备的安全运行和高效操作。

阀门遥控系统的概念最初来源于船舶工业，随着技术的不断进步，对阀门控制的要求也越来越高，因此阀门遥控系统逐渐成为海工船舶上必不可少的装备。

阀门遥控系统可以通过中央控制台或者远程控制器实现对船舶上各种阀门的控制，可以进行开启、关闭、调节等操作。

这种系统能够快速响应指令，提高操作效率，减少人为操作对设备的损坏风险。

阀门遥控系统具有自动报警和监控功能，能够及时发现问题并采取应对措施，确保船舶设备的安全稳定运行。

阀门遥控系统在海工船舶上扮演着至关重要的角色，是船舶操作和安全的关键保障。

随着技术的不断进步，相信阀门遥控系统在海工船舶上的应用范围将会进一步扩大，其在船舶行业中的重要性也将日益突显。

2. 正文2.1 海工船舶的特点海工船舶是指专门用于海洋勘探、海底作业、海洋科学研究、海洋资源开发等目的而设计建造的船舶。

与普通商业船舶相比，海工船舶具有以下几个特点：1. 海洋工作环境苛刻：海工船舶通常需要在恶劣的海洋环境中工作，如恶劣的天气、大浪、海浪等，因此需要具有较强的抗风浪能力和稳定性。

2. 多功能性：海工船舶需要具备多种功能，如搭载各种海洋勘探设备、作业设备等，并能够根据不同任务需求进行灵活调整。

3. 船体结构复杂：为了适应不同的海洋作业需求，海工船舶的船体结构通常比较复杂，如需要额外的设备支撑、结构加固等。

4. 特殊安全要求：海工船舶的安全要求较高，因为在海洋环境中发生事故后的救援难度大，因此需要具备完善的安全设备和紧急应对措施。

海工船舶具有特殊的工作环境和任务需求，因此对船舶本身的设计和设备配置有较高的要求。

阀门遥控系统作为其中重要的一部分，在海工船舶上的应用也显得格外重要。

2.2 阀门遥控系统的作用阀门遥控系统作为海工船舶上的重要设备之一，具有以下几项作用：1. 提高操作效率：阀门遥控系统能够实现对多个阀门同时进行远程控制，减少人力操作，并提高操作效率。

船用阀门遥控控制系统的设计陆健【摘要】The normal ship attitude and cargo handling can be achieved by the open and close of the valves in the pipe system during the ship operation. If the valve control fails, it will have a significant impact on the personnel life safety and the normal ship operation. For this purpose, a remote control system for the marine valve is developed, and a control system based on the configuration software and PLC is designed according to the ship rules and the requirements of the ship automation. It introduces the composition, function and implementation of the remote control system for the marine valve, and writes the relevent PLC program and the man-machine interface program.%船舶营运的过程中需要借助于对管系中的阀门进行开、闭控制, 来实现船舶正常姿态和货物正常装卸, 如果阀门控制发生故障, 将对人员生命安全和船舶正常营运产生重大影响.为此, 开发了船用阀门遥控控制系统, 根据船舶规范及船舶自动化的要求设计出基于组态软件和PLC的控制系统, 编写了相应的PLC程序和人机界面程序.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2019(030)001【总页数】5页(P64-68)【关键词】阀门遥控;控制系统;组态软件;PLC程序【作者】陆健【作者单位】南通航海机械集团有限公司南通 226003【正文语种】中文【中图分类】U666.12+4引言随着船舶规范的提升和船舶自动化程度要求的提高，特别是在当前发展海洋经济、维护海洋权益、建设海洋强国的新时代，船舶设备的自动化、智能化是一种必然选择［1］。

随着自动化技术的不断进步和发展，船舶系统的自动化程度也越来越高。

高科学技术含量的集成系统的大量应用，使得船舶各系统更加高效、智能。

液位遥测系统是船舶自动化系统中的一个重要组成部分。

经过近十多年的发展，液位遥测系统的概念已拓展为液舱参数测量系统。

在测量精度，系统功能，稳定性和可靠性都上了一个新台阶，用户不仅能知道液舱内的液位，还能随时知道舱内的温度、气体压力、液货密度、重量等参数和船的压载、吃水、稳性、强度等各种参数，以确保船舶装卸与航行的安全。

1、系统功能液位遥测系统是船舶的核心部分，直接关系到船舶在海上航行的安全性和可靠性。

液位遥测系统能够集成多种液位测量方法实现对船舶液位的监测和报警。

系统可以接液位显示仪表显示液位，也可以通过现场总线通讯方式将数据上传至控制站（计算机），通过控制站（计算机）实现液位的显示和监视。

船舶液位遥测系统主要实现二项功能：①各舱的液位、温度、压力等进行实时监测；②当监测高于报警值时发出报警信号。

现代船舶液位遥测系统一般由信号处理单元、操作单元、液位传感器、温度传感器等组成。

一般情况下，液位遥测系统可分为两部分，一部分集中到油舱，实时将各油舱信息传送到机舱集中控制台，这样轮机部门就能及时了解各油舱消耗的情况；一部分集中到压载舱和淡水舱，实时将各水舱的信息传送到甲板办公室阀门遥控系统和液位遥测系统操作站以及配载计算机，使当班甲板部人员能够及时的了解实时装载、吃水等各种状态。

这样就极大的方便船员的工作，减轻了船员的工作量，增强了船舶的安全性。

船员可以通过集中显示控制柜触摸屏或远程计算机便捷、及时、准确地了解各舱室的液位、重量、体积、温度和压力等现场参数。

当某数值超过设定的上下限值时，相应舱室的显示框会以红、黄色交替闪烁报警，控制柜上的蜂鸣器也会响起。

操作人员可以及时采取相应的处理措施，以消除报警状态。

报警消息页面会以表格形式记录报警的发生时间及状态等信息，可备以后查询，也可以通过打印机进行打印。

阀门遥控及液位遥测系统的软件冗余设计的分析作者：郭慧洁王鑫郭林杰来源：《科技资讯》 2012年第15期郭慧洁1 王鑫1 郭林杰2(1.郑州工业安全职业学院郑州 450000; 2.大连海事大学辽宁大连 116000)摘要:以船舶阀门遥控及液位遥测采用电液分散型控制系统为例,针对现有船舶上的PLC(可编程逻辑控制器)控制系统的不足,本文提出了一种通过软件冗余设计来提高阀门遥控及液位遥测系统可靠性的方法,分析结论对提高控制系统的可靠性和充分利用系统资源提供了有益的参考。

关键词:可编程逻辑控制器软冗余可靠性中图分类号:U664 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0035-02近年来,为了满足国际公约和世界航运发展的要求,船舶的科技化含量和自动化程度不断提高,采用先进自动化技术的现代船舶阀门遥控及液位遥测技术已经广泛应用于各类新造船舶,成为了船舶压载水系统、舱底水系统和货油装卸系统稳定运行的有力保证。

1 现有阀门遥控及液位遥测系统的可靠性及设备的利用性的分析维修科学对可靠性的经典定义为:产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。

影响产品的可靠性的环节包括设计、生产以及使用管理等。

本文我们以大连海事大学校船“育鲲”轮为例来分析。

“育鲲”轮阀门遥控及液位遥测系统采用电液分散型控制系统,每个阀门都单独配备一个集成化的电液驱动头,各控制单元彼此之间互不相连,一个控制单元的损坏,不会影响其他控制单元的工作,而且通过更换备件的方式可以快速解决故障,可靠性较高。

上层控制设备中,能够实现系统全部控制功能的计算机有4台,分布在甲板部办公室控制台和集控室计算机工作站,互为备用;MIMIC控制面板上也能实现系统的主要操作功能,因此整个上层控制设备可靠性较高。

系统的薄弱环节集中在中间控制模块的PLC上,特别是PLC主站,如图1所示,系统所有的控制和反馈功能都要经过它实现:各PLC从站将现场采集到的阀门状态、液位、温度、船舶吃水等状态参数送到PLC总站,经过总站处理后传送到监控机和MIMIC面板,实现监测功能;在监控机和MIMIC面板上的操作信号也要经PLC总站处理传递到相应从站。

阀门遥控系统1.阀门遥控系统用于监控以下系统的的阀门状态：1.船舶压载水；2.舱底水；3.货油装卸。

2.阀门遥控系统的分类：1.按照控制驱动分类：液压式、电动式、气动式；2.按照控制终端分类：MIMIC板操作、计算机操作、MIMIC板和计算机复合型操作；按照控制系统结构分类：点对点控制系统、现场分布式I/O系统、现场总线式系统。

3.阀门的启闭动作方式的分类：1.启闭动作为1/4圆周行程的阀：4.启闭动作为上下行程的阀：5.双作用液压执行器结构：6.单作用液压执行器结构（弹簧复位）：7.单作用遥控蝶阀（气压复位）8.气动阀门遥控：以0.5-0.7Mpa的气源压力为动力，通过控制台手动开关控制电磁阀换向相应的开，闭阀管道，由驱动器驱动阀门进行开、闭动作。

9.液动阀门遥控：以液压泵站提供的压力源，通过控制台手动开关控制，电磁阀换向相应的开、闭管路，电驱动器驱动阀门进行动作。

10.电动阀门遥控：以交流电，直流电为动力，通过控制台手动控制电机的正反转及减速机构对阀门进行动作。

11.电液式阀门遥控：以液压为动力，通过控制台手动开关，控制电液式驱动器电机正反转；使液压泵正向或者反向液压动力提供给开闭油路进行阀开闭动作。

12.液动阀门遥控装置：控制台、液压泵站、电磁阀箱、应急阀块、液动阀门。

13.液舱遥测系统用于检测包括原油船、成品油船、化学品船：1.各压载舱、淡水舱等液位；2.船舶吃水状态；3.监测舱内的温度、气体压力；4.液货的密度、重量等。

14.阀门遥控系统的阀门驱动方式：电动、液动、气动。

电动方式，由于机舱环境潮湿、油船上的危险区域等原因，一般不采用电动方式。

气动方式，结构简单、造价低，不污染环境，但是驱动器的体积比较大，有冲击力，难以控制开度，水分造成气动元件锈蚀，所以一般也不采用。

15.液位测量的主要方法有：压力传感器式、雷达式。

为了减少安装于液舱中的传感器的数量，可以选用集测量温度，压力以及液位参数于一体的多功能传感器构成完整的液舱遥测系统。

浅谈邮轮阀门遥控系统设计摘要阀门遥控系统是船舶上不可或缺的管路系统之一，由于豪华邮轮自动化程度高，并需要满足安全返港要求，导致遥控阀数量多，涉及系统广。

本文针对豪华邮轮特性从遥控阀类型选择和阀门具体布置阐述阀门遥控系统；关键词：遥控阀；电液式；安全返港；目录1阀门遥控系统概述 (3)1.1阀门遥控系统分类 (3)1.2各类阀门遥控系统优缺点 (3)2豪华邮轮阀门遥控系统设计要求 (3)2.1豪华邮轮阀门遥控系统选择 (3)2.2电液型阀门遥控系统设计 (4)2.3电液型遥控阀门布置及设计 (6)3 阀门遥控系统断路短路操作实例 (9)3.1阀门遥控系统断路实验 (9)3.2阀门遥控系统短路实验 (10)结论 (12)参考文献 (12)1.阀门遥控系统概述1.1阀门遥控系统分类在船舶领域，阀门遥控系统被广泛应用于舱底、压载、燃油等系统。

现阀门遥控系统一般分为液压型、电动型、和电液型三种形式。

1.2各类阀门遥控系统优缺点：液压型：优点：采用点对点设计，所有的阀门遥控都拥有一个单独的液压系统。

纯液压系统性能稳定，易于远程延伸手动操作。

缺点：由于每个阀门都是单独的液压系统，均需要用tube管与液压泵站连接，安装完成后，tube管均需要串洗,需要大量人力安装设备。

电动型：优点：采用环线设计，电动型阀门安装简单，只需电缆连接阀门。

且外形较小，易于布置安装。

缺点：对于部分阀门需要应急延伸操作时，电动型阀门无法满足要求，不易制作应急延伸操作，一般需要和电液型阀门混合使用。

电液型：优点：采用环线设计，阀门安装简单，只需电缆连接阀门。

且液压系统为阀门内部系统，不用串洗系统。

缺点：价格相对昂贵1.豪华邮轮阀门遥控系统设计要求2.1豪华邮轮阀门遥控类型选择参照Solas II-2-21Casualty threshold, safe return to port and safe areas要求：When fire damage does not exceed the casualty threshold indicated in paragraph 3, the ship shall be capable of returning to port whileproviding a safe area as defined in regulation 3. To be deemed capable of returning to port, the following systems shall remain operational in the remaining part of the ship not affected by fire。

阀门遥控系统的探讨阀门遥控系统的探讨施健张嘉慧郑志敏提要在简要介绍了几种阀f-j遥控系统的类型后,重点介绍了液压式与气动式阀门遥控系统,并分析各种系统之间的差异及优缺点,对具体船只如何选取遥控系统提出了建议.关键词阀门遥控液压式气动式电动式1前言随着船舶的日益大型化,自动化技术的应用也得到了迅速的发展.阀门遥控越来越广泛地应用于船舶舱底压载水系统和货油输送等系统.阀门遥控系统可以实时监控各遥控阀的开闭状态并远距离操作阀门.保证系统的正常稳定运行,也大大减轻了船员的劳动强度.目前船上使用的阀门遥控系统,按照阀门的遥控操作方式有两种类型,即模拟板控制和计算机控制.模拟板控制模拟了系统管路走向,清楚明了,具有较高的可靠性.计算机控制对空问要求小,自动化程度高.特别是对压载水置换具有非常大的优势,可以事先将设置好的置换程序输入计算机,程序自动控制阀门的开启或者关闭.按照驱动头动力来源有三种不同类型,分别为:液压式,气动式,电动式.本文依据动力来源分类,介绍三种遥控系统及其优缺点.2阀门遥控系统类型2.1液压式阀门遥控系统液压式阀门遥控系统是现今船舶上应用最为广泛的阀门遥控系统.液压式系统主要由以下部分组成:a.控制指示模块(控制面板,控制台);液压动力模块(包括液压泵,两台互相备用,蓄压器等):b.电磁阀箱(包括滤器,电磁换向阀等);c.执行模块(液压驱动头,阀体,阀门启闭指示);d.应急操作单元(便携式手摇泵,驱动头上的应急接头):系统工作的过程是,液压动力模块中液压泵提40供高压的液压油至蓄压器,液压油在换向阀换向和蓄压器压力下,流经不同管路,驱动阀门开启或者关闭.液压式阀门遥控系统的最大优势是驱动头体积小,作用力矩大,易于操作和布置,对环境要求较低.但是因为系统需要较长且压力等级很高的液压管路.防止管路因泄漏引起机构动作困难并造成污染成为一个难题,为了克服这个问题,在液压遥控系统中发展出几种不同的型式.2.1.1电磁阀箱集中控制图1为公司87000吨散货轮所采用的液压阀门遥控系统(注:图中点划线为电信号,一点线为流量信号,实线为多芯液压油管,虚线为液压油管) (见图1).如图所示,电磁阀箱采用单个集中控制,并与动力模块中液压泵组放置在同一区域,液压管直接连至总电磁阀箱上.避免了布置长距离的液压管路,也降低了液压管泄漏的几率.工作过程为:操作人员通过控制显示模块来控制阀门启闭(发出电信号到动力模块和电磁阀箱). 当蓄压器压力不足时,液压泵在电信号触发下启动.使蓄压器保持一定压力;电磁阀箱在电信号控制下使电磁阀换向,液压油在高压下因电磁阀换向而产生不同流向,驱动液压头作用使阀门开启或关闭.阀门的启闭状态通过管路上的流量信号至电磁阀箱上转换为电信号后显示在控制面板上.2.1.2电磁阀箱分散控制图2为公司75000号散货轮所采用的液压遥控系统(见图2).与87000吨散货轮中的电磁阀箱集中控制相比较,分散控制的最大优点就是缩短了电磁阀箱到各个阀门所需要的多芯管长度.但是需要在主甲板上布置较长的液压油管,对管路的维护造成困难.此外,电磁阀箱集中控制中,单个电磁阀箱体积庞液压阀门遥控示意图一(87000畿货轮)执行模块图1采用集中控制方式的液压阀门遥控示意图液压阀门遥控示意圈二(75000散货轮)执行模块图2采用分散控制方式的液压阀门遥控示意图大,不论是放置在机舱或者上层建筑.布置上都有一定的困难,分散型控制较好地解决了这个问题.另外,分散型控制可以在分段舾装阶段就开始电磁阀箱安装和液压油管布置,不仅提高分段预舾装的完整I生,也减轻现场施工的难度.整个系统工作过程和电磁阀箱集中控制原理类似.是采用电磁阀箱集中控制还是分散控制,主要是考虑到遥控阀门的个数和机舱空间的限制.当阀门个数较少,机舱空间足够时,采用集中控制能够避免液压主油管在主甲板上的长距离布置;电磁阀箱到遥控阀驱动头一般都采用不锈钢多芯管,在管路上较少使用到卡套接头,与液压主油管路中方法兰连接件的频繁使用相比,降低了泄漏风险:油管路还需要进行投油,密性等试验,也增加了系统的验收成本.对于阀门个数较多,甲板较长,区域面积广泛,则应采用分散式电磁阀箱.除了能够较易在甲板上布置电磁阀箱外.还能够省去大量多芯管:控制模块与电磁阀箱之问长距离通过电信号相连,也提高了系统开启或者关闭阀门的响应速度. 两者各有利弊,应综合考虑选取.2.1-3动力模块分散控制(电液式阀门遥控系统) 图3为电液式阀门遥控系统示意图.电液式阀门遥控系统是近年来发展非常迅速的一种系统.不同于前两种,电液式将控制模块,马达,液压油泵都集成到驱动头内部.系统控制的核心部件为PLC.PLC抗干扰能力强,性能稳定,广泛应用于各种工业场所.控制系统遥控全船众多阀门,但是通过PLC整合处理,最后仅需控制和通信两条线路与控制系统相连,大大减轻了控制系统的通信量,也提高了控制系统的速度.当控制系统发出指令后,通过PLC分配,到达电磁阀箱中的阀体控制模块,控制模块控制驱动头内部电路使油泵改变转向驱动液压油不同流向来开启或者关闭阀体.电液式阀门遥控系统不再需要液压泵组.不会因为泵出现故障致系统失效;取消了液压油管路.4l㈠一一r一一～…j{皇缸星番模块一——’]_一疆慝旧遥l空示壹闼三t:?0隼劳筘船)托j粳块,L——————————————————————————_JI L—————————————～——————————一～——__图3电液式阀门遥控系统示意图也杜绝了管路泄漏问题.遥控阀与系统之间依靠电缆相连,最大限度提高了阀门开关的反应速度;另～方面对现场施工来说,安装电缆也要比安装管子简便得多.但是电液式系统也存在一定的不足,阀件必须干式安装,无法在浸没式场所使用:价格昂贵,初次投资成本高.2.2气动式阀门遥控系统气动式阀门遥控系统是船上另外一种应用比较广泛的系统.气动式系统主要由以下部分组成:a.控制指示模块(控制面板,控制台):b.动力模块(空气瓶):c.电磁阀箱(包括滤器,电磁阀等);42d.执行模块(空气驱动头,阀体,阀门启闭指示):e.应急操作单元(驱动头恢复气压平衡后,应用手动操作机构):气动式阀门遥控系统的工作原理与液压式类似.空气瓶中的压缩空气(一般为0.7MPa左右) 连接至电磁阀箱,经过滤后连到电磁阀上(一般为三位五通阀),使压缩空气分为两路,驱动阀杆在不同方向运动,从而使阀体开启或者关闭.图4为气动式阀门遥控示意图(图例中,点划线为电信号,虚线为空气管路).气动式阀门遥控系统的优点是系统管路结构简气动式阀门遥控示意图(LNG船)执徽块图4气动式阀门遥控示意图单.不需要设置回气管路,气源作用后可直接排人大气,无需考虑到污染等问题;动力源容易获取,不必单独设置机构;相比液压式系统压力等级要求较低,无需使用较高等级的管路.但是气动式系统的驱动头较大,对安装和布置不利;开关阀速度很容易因气源压力而发生变化,工作速度不稳定. 除此之外.船上经常用到的一种气动阀门为气动速关阀.速关阀在遥控状态下只能关闭而不能开启,阀门开启必须就地手动操作.其与一般的气动阀区别就在于所用的电磁阀为二位三通阀,所用的门启闭迅速,电缆铺设比液压管,空气管要方便得多.电动式遥控阀门应用最多的场所是应急消防系统中.应急电源来自应急发电机.相对于另外两种遥控系统.电动式遥控阀门不必单独设应急动力源装置是一大优势,而快速的阀门启闭速度对于应急系统优势更为明显.3各类阀门遥控系统优缺点比较(如表1所示)表1各类阀门遥控系统优缺点比较种类优点缺点1.驱动头体积小,力矩大.适用各种通径的阀门.1.存在高压液油管路.泄(综述)2.对环境要求较低,适用于潮湿,浸没环境中.漏风险较大.1.避免液压油主管路长距离布置,减少泄漏风险;无1.电磁阀箱设备体积庞大,不利电磁阀箱集中型需对主管路进行投油,密性等试验:于舱室布置;2.系统设备布置集中,便于调试和维护.2.需要较长的多芯管液压电磁阀箱分散型 1.大量减少电磁阀箱至各阀门所需要的多芯管长度:1.系统须在主甲板铺设长距离的2.可以在预舾装阶段进行布置,提高了分段完整性.液压油管路,泄漏风险最大.型1.系统集成性高,无需液压管路,最大限度减少1.系统对环境要求较高,无法应动力模块分散型了泄漏风险:用于浸没式场所;(电液式)2.系统通过电缆相连,不仅有利于现场安装,也2.系统价格昂贵.初次投资成本大大提高系统响应速度.高.1.系统管路结构简单,无需设置回气管路,压力等1.气动驱动头较大,不利于安装布气动型级较低:置:2.开关阀速度易受气源压力波动影2.动力源容易获取,且不会对环境造成污染.响,工作状态不稳定.1.力矩小,机械效率低,不适用大通1.动力源较易获取,特别适用于应急系统中;径阀门,在整套系统中应用较少;电动型2.防爆型价格昂贵,不适用危险区2.系统响应速度快,电缆敷设较为简便域:3.不适用浸没式场所..气源压力一般为3MP,保证阀门在紧急状态下能4结i吾够快速关闭.2.3电动式阀门遥控系统电动式阀门遥控系统整套应用于船上还比较少见.其一是电动式阀门机械效率低,所产生的力矩较小,对大通径阀门并不适用;第二,对油轮,LNG船之类防爆等级要求很高的船只.防爆式电动阀门价格昂贵;第三,电动式阀门不能应用于浸没式场所,在环境潮湿的场所,其应用也受很多限制.由于上述原因,限制了电动式阀门在船舶上的大规模应用.但是电动式阀门也有很多自己的优势,控制阀除了上述所说的几种型式的遥控阀门类型外.还有单作用式遥控阀门.此类阀门在系统失效的情况下,会自动关闭阀门,确保系统安全,常用于防横倾系统管路中.不同型式的阀门遥控系统有各自的特点.对于散货轮和集装箱船来说,液压和电液型式都比较适宜,但从价格来看,昂贵的电液式就不适用于总价较低的散货轮;电动式和电液式对防爆等级要求高的船只也不适用.对各种阀门遥控类型,应综合各种因素做出具体选择.43。