為船舶加裝艙底水液位報警裝置

1、為船舶加裝艙底水液位報警裝置張國興（天津海事局大連航標(biāo)處 116001）摘 要：船舶艙底水液位報警裝置一般都安裝在大中型船舶的機艙、密封艙和船員很少涉及的船舶底部艙室，當(dāng)艙底船板或管系有異常泄漏，使液位升高而影響船舶安全性能時，發(fā)出警報，或是自動打開泵閥排泄積水。是保證船舶安全的一個重要裝置。關(guān)鍵詞：船舶 安全 液位報警裝置 加裝船舶艙底水液位報警裝置，是保證船舶安全的一個重要裝置。我處有5艘航標(biāo)船因為噸位比較小，在完成建造時均未安裝此裝置。為了使船舶安全工作不留死角，根據(jù)天津海事局安委會的要求，我們在這5艘船舶上安裝了船舶艙底水液位報警裝置。該裝置在安裝后的一年多時間里，在我處船舶的幾起船底

2、板漏水的事件的監(jiān)視與報警中，起到了關(guān)鍵作用，提高了我處船舶的安全系數(shù)?，F(xiàn)將我處艙底水液位報警裝置的選型、安裝等做法在這里介紹一下，以供同行借鑒。一、船舶艙底水液位報警裝置的幾種型式船舶艙底水（通?？梢允呛Ｋ?、淡水、污水和油等等，以下通稱為液體）液位報警裝置有多種型式，一般常見的有：浮子式、測距式和傳感式等等。其基本原理如下：1、浮子式（以浮球式為例，見圖1），主要由浮子、連桿、開關(guān)組件、報警裝置等組成。當(dāng)艙底液位達到一定高度時由于液體對浮子的浮力作用，將浮子浮起，并帶動連接浮子的連桿觸動開關(guān)組件，產(chǎn)生報警信號，使報警裝置報對事先設(shè)定的液位高度進行報警。浮子產(chǎn)生浮力的要求需滿足：v浮子vf （v

3、浮子：浮子的體積，vf：產(chǎn)生浮力時排開液體的體積）f=vfd （f：液體對浮子的浮力，vf：浮子排開液體的體積，d：液體的密度）ff浮子+f阻力 （f：液體對浮子的浮力，f浮子：浮子的重力，f阻力：與浮力反作用的各種力的合）解釋：浮子在艙底液位達到一定高度時能可靠地報警，就需要有足夠的浮力推動浮子去觸發(fā)報警裝置，這浮力需要克服浮子的重力、連桿動作及其它阻力等使浮子動作（即：ff浮子+f阻力）。這就要求浮子要有較小的質(zhì)量和足夠大的體積（即：v浮子vf），去滿足產(chǎn)生上述的浮力，浮力（f）取決于vfd。2、測距式（以超聲波測距式為例，見圖2），主要由超聲探頭（超聲波收、發(fā)裝置）、顯示控制裝置、報警裝

4、置等組成。是將超聲探頭置于被測液面的上方，通過超聲波發(fā)射裝置發(fā)出超聲波，超聲波在空氣中傳播，途中碰到液面就立即返回來，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計時器記錄的時間（t），就可以得知探頭與液面的距離（即：a=340t/2），通過顯示控制裝置的設(shè)置可以推算出液面的高度。當(dāng)液面高度達到預(yù)先的設(shè)定值時就產(chǎn)生報警信號，使報警裝置發(fā)出警報。3、傳感式（以壓力傳感式為例，見圖3），主要由壓力傳感器、顯示控制裝置、報警裝置等組成。壓力傳感器是由壓力探頭和變送器組成，兩者之間通過導(dǎo)氣纜連接（導(dǎo)氣纜內(nèi)部具有導(dǎo)氣通道，并有足夠強的機械強

5、度）。將壓力探頭置于被測艙的艙底液體內(nèi)，液體對探頭的壓強（p）與液面高度（h）和液體密度（d）成正比（即：p=hd）。探頭將測得的壓強通過導(dǎo)氣纜傳遞給變送器，變送器則產(chǎn)生與壓強成線性關(guān)系的電信號輸送到顯示控制裝置，使液面的高度得以顯示。當(dāng)液面高度達到預(yù)先的設(shè)定值時就產(chǎn)生報警信號，使報警裝置發(fā)出警報。二、對液位報警裝置的選型1、三種類型裝置的比較浮子式：屬早期產(chǎn)品，主要是結(jié)構(gòu)與維修相對簡單，成本低。該類型裝置基本上屬于機械式的，測量與控制合為一體，在加裝時就其位置的選擇而言有一定的局限性；該裝置只能在達到設(shè)定液位時報警，卻不方便觀察平時的液位情況；在接近設(shè)定液位時，浮子容易受到液面波涌的干擾，出

6、現(xiàn)誤報警，且測量亦不精確，等等。測距式：測量準(zhǔn)確，容易控制，性能穩(wěn)定，不僅能對設(shè)定的液位報警，還能監(jiān)視平時液位的變化情況，成本適中。因為超聲探頭要裝在被測液面之上，其加裝仍有一定的局限，但較浮子式的要好些；通過調(diào)節(jié)顯示控制裝置的延時與報警回差值能夠剝?nèi)跻好娌ㄓ繉y量的干擾。傳感式：測量準(zhǔn)確，容易控制，性能穩(wěn)定，不僅能對設(shè)定的液位報警，還能監(jiān)視平時液位的變化情況，成本適中；由于壓力探頭和變送器之間用軟性的導(dǎo)氣纜連接，方便了安裝，降低了該裝置在安裝上的局限性；因為壓力探頭是放在液體的底部，液面的波涌對其的干擾本來就小，加之通過顯示控制裝置的延時與報警回差值的調(diào)節(jié)，基本上能夠消除液面波涌產(chǎn)生的測量干

7、擾。2、選型及基于的考慮通過上述比較，我們選定用傳感式艙底水液位報警裝置來裝配我們的船舶。主要是基于以下兩點考慮：裝置的性能：性能穩(wěn)定，我們選的這款裝置關(guān)鍵部件都是進口元件；參數(shù)設(shè)定后，斷電后可保存20年；寬電壓（85260vac）；溫度漂移?。?.2%/10）；測量準(zhǔn)確，適合船舶使用。抗干擾能力強，特別是消除液面波涌產(chǎn)生的干擾尤為突出。顯示直觀，艙底水的液位高度以數(shù)字顯示在顯示控制裝置上，方便了工作人員對艙底水的監(jiān)視和處理。操作簡單，參數(shù)一經(jīng)設(shè)定就不需其它操作了，至多開關(guān)一下電源而已；如需調(diào)整參數(shù)，按照說明書進行調(diào)整亦很簡單。不失為一款性價比較好的設(shè)備。船舶的要求：船舶艙室的空間很有限。在加

8、裝其它設(shè)備時，應(yīng)考慮到：新設(shè)備加裝后對原設(shè)備功能、操作產(chǎn)生的影響。在實現(xiàn)新加裝設(shè)備功能的同時，還應(yīng)以：不移動、或少移動原有的設(shè)備，不影響、或少影響原有設(shè)備的操作和作用為原則。我們所選的這款液位報警裝置就相對好的解決了這個問題，因為它幾乎不需要特定的安裝位置。三、液位報警裝置的安裝與調(diào)試1、液位報警裝置的安裝（參考圖3）。首先根據(jù)壓力探頭到變送器之間的距離選擇導(dǎo)氣纜的長度（因為導(dǎo)氣纜的長度是產(chǎn)生廠家根據(jù)用戶的要求在出廠時就制作好了的，并將壓力探頭與變送連接在一起的，且用戶不能更改的）；選擇適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b變送器，然后將壓力探頭置于被測艙底；選擇適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b顯示控制裝置，并用導(dǎo)線與電源（220vac）連接、與變送器和報警裝置連接；報警裝置應(yīng)安裝在人員出現(xiàn)頻率較高的場所，以便及時發(fā)現(xiàn)報警信號。2、調(diào)試：首先要確定壓力傳感器的量程，因為量程是廠家生產(chǎn)時確定的。傳感器的量程應(yīng)高出報警液位的50%100%，如果量程選的過高，會使測量不夠精準(zhǔn)；如果量程選的低于報警液位，則會出現(xiàn)液位還未達到報警的液位時就因為傳感器超過量程而失效，失去功能。報警液位的設(shè)定，應(yīng)根據(jù)被測船舶的船型和艙底的具