船用液位遙測試驗工法研究和應用

摘要：采用工裝和軟管將液位遙測傳感器和測深管有效連接，形成U型管而測量液位高度的原理。通過向測深管和軟管注入淡水進行試驗和校準，達到液位遙測效用試驗目的，有效地避免了用駁運油料進出的困難，降低了試驗成本，縮短了試驗工期。文章所述工法涉及船舶建造過程中船用液位遙測試驗領域的應用。

關鍵詞：船舶建造；液位遙測；U型管；等高原理；試驗工法 文獻標識碼：A

中圖分類號：U664 文章編號：1009-2374（2015）18-0046-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.024

1 技術背景概述

很多散貨船或其他船型上都設有壓載水艙（海水艙）、淡水艙、油料艙（重油艙、柴油艙等），每個油水艙都安裝有測深管，即采用測深尺放入測深管底部，測量液位高度，并通過查閱手動測深表（設計院通過船舶設計軟件計算得出的數據表格），得出相應的艙容。但是這種測深方式是一種手動的測量方式，目前很多船型都安裝了船用液位遙測系統，即安裝在油水艙底部的壓力式傳感器，可及時感應由于液位高度變化而引起的壓力變化，并將液位高度信號轉換為電壓信號，該信號經放大器轉換為4～20mA（二線制）模擬信號輸出，此信號通過安全柵傳送至控制電腦上顯示液位高度的數值，同時也將液位遙測測深表輸入控制電腦的顯示軟件中并顯示出艙容。這樣，船舶在航行過程中可以監控油水艙的液位高度和容積。

江門市南洋船舶工程有限公司37000DWT系列散貨船首次安裝船用液位遙測系統，但在碼頭系泊試驗時遇到很大的困難。特別是油艙的液位遙測效用試驗（即通過油艙之間調駁試驗）實施困難，比如耗費成本較大，試驗周期長等，原因主要有以下四個方面：（1）每個重油、柴油儲存艙艙容很大（部分重油艙容超過200t），每條船至少10個儲存艙，交船前船廠只向其中一個重油艙加注60t重油（380cSt/50℃）和一個柴油艙加注30t柴油，而每個油艙必須分別注油達到25%、50%、75%、100%四個艙容狀態進行液位遙測效用試驗，另外也需要在90%高位報警的艙容狀態下設定報警點效用試驗，故調駁重油或柴油進行效用試驗的工作量和難度很大。交船前加油量也滿足不了試驗要求；（2）如調駁重油或柴油對10個油艙進行效用試驗，周期至少1～2月，周期很長，而且船舶碼頭周期不允許；（3）采用重油駁運過程中必須加熱到50℃左右，試驗期間鍋爐必須一直燃燒柴油產生蒸汽用來加熱重油，估計鍋爐每天（按12小時計算）消耗1噸柴油，30～60天周期約消耗30～60噸，耗費成本巨大；（4）咨詢液位遙測廠家和其他大型造船廠，小型船舶油艙容小的可以用調駁油料方法效用試驗，萬噸及以上船型，廠家在碼頭只是對油艙的液位遙測傳感器通電、檢查，無法調試和設定參數，由服務商向船員提供使用說明書和演示調試、設定方法和程序，交船后由船員自行調試和使用。很明顯，船東都不接受液位遙測未調試和設定合格就交付給船員的做法。

綜合上述困難，通過工法研究，以采用船用液位遙測試驗裝置結合U型管液位等高原理的方法對液位遙測進行等效試驗，突破技術關鍵點，降低成本，縮短

周期。

2 工法研究內容

本工法的目的是提供一種船用液位遙測試驗工裝，適用于在船上進行液位遙測系統等效試驗。

為了達到上述目的，本工法的技術方案如下：根據U型管液位高度相等原理，采用軟管連接測深管和液位遙測傳感器的方式，并向測深管和U型軟管注入淡水進行等效試驗，例如加注淡水至油艙測深管液位分別在25%、50%、75%、100%時用測深尺測量液位高度，查手動測深表得到容積，并通過調試液位遙測系統電腦上顯示和設定相關參數，達到液位遙測系統顯示液位高度和容積與手動在測深管內測量的結果一致。本試驗工裝和方法突破了技術關鍵點，試驗方法簡單、可靠。

本工裝的效果如下：試驗期間，只需要服務廠商、調試人員在所有油艙安裝此試驗裝置，并向U型軟管和測深管內加注淡水、測量液位、調試、報驗等，完成此試驗工作只需2～3天時間。

3 工法的應用

如圖1，船用液位遙測試驗裝置由短管一、短管二、三通短管、軟管、喉箍、漏斗組成。零件1、零件2和零件3由船廠制作，零件4、零件5和零件6需采購，每個安裝了液位遙測傳感器的油艙需要安裝一套此試驗裝置，一般情況下，一艘散貨船或其他型船約10～20個油艙，每次液位遙測試驗前需安裝10～20套此試驗裝置同時進行調試，此試驗裝置可以循環利用，達到了縮短周期、節約成本的目的。

船用液位遙測試驗工裝的使用方法如下：

第一，根據圖1分別制造零件1、零件2和零件3，并采購零件4、零件5和零件6，數量根據實船油艙數量確定，每個油艙配備1套此裝置。

第二，按照圖1安裝零件，并用軟管將液位遙測傳感器和測深管連通。軟管和短管連接處用喉箍扎緊，并將軟管從油艙頂部人孔蓋位置穿出油艙外。

第三，測深管和軟管形成U型，根據U型管液面等高原理，試驗時，在油艙頂部通過漏斗向軟管和測深管內注入淡水，并經過測深尺手動測量測深管內的淡水高度和查閱手動測深表得出艙容，此淡水高度也通過液位傳感器傳送至控制電腦上顯示，經過查看電腦顯示艙容是否與手動測深結果一致，如不一致，需經過調整液位遙測的盲區。調整后，需重新灌入淡水至另一種不同高度，再次重復檢查手動測深和液位遙測顯示值是否一致，如不一致，再重復以上步驟，直至結果滿足要求（誤差不超過0.5%～2%）。調試完畢，一般情況下，需向船東提交25%、50%、75%、100%等狀態的報驗和

記錄。

此液位遙測試驗裝置和方法在我司37000DWT系列散貨船上得到了很好的應用，順利地向船東交驗液位遙測等效試驗。總之，此方法避免了油艙的油料駁運、鍋爐運行等操作，節約了很大的工作量和成本。每條船縮短了約1～2個月的試驗周期，節省鍋爐燃燒柴油成本約20～30萬元/船，節省工人調駁油料消耗工時1000h/船。

4 結語

據了解，目前國內的造船廠都是按照廠家的建議在碼頭調試期間直接向油艙加油進行駁運效用試驗，或者不調試，只有我司唯一通過研究本工裝，采用液位遙測試驗裝置和等效試驗方法，并得到了實船的驗證。

參考文獻

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作者簡介：張熊富（1982-），男，海南屯昌人，江門市南洋船舶工程有限公司工程師，研究方向：船舶輪機、管系設計和技術。

（責任編輯：秦遜玉）