1、概述

　　隨著船舶自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，船舶閥門(mén)遙控系統(tǒng)已廣泛地應(yīng)用于壓載水系統(tǒng)、艙底水系統(tǒng)以及油船輸油系統(tǒng)等需要對(duì)管道閥門(mén)進(jìn)行遠(yuǎn)距離操縱和控制的場(chǎng)合。通過(guò)船舶遙控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管路上閥門(mén)狀態(tài)、閥門(mén)開(kāi)度顯示以及報(bào)警等的控制，可使壓載水等系統(tǒng)各項(xiàng)功能的正常運(yùn)行得到保證。

2、閥門(mén)遙控系統(tǒng)

　　船舶閥門(mén)遙控系統(tǒng)按閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置分類主要有電力驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)以及電液驅(qū)動(dòng)等(表1)。

表1 閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置性能

　　從表1中可以看到，液壓驅(qū)動(dòng)閥門(mén)遙控系統(tǒng)具有容易維護(hù)，適用范圍廣和成本較低的特點(diǎn)。電液驅(qū)動(dòng)閥門(mén)遙控系統(tǒng)具有將液壓和電氣集于一體，省去了電磁閥箱和液壓泵站的特點(diǎn)，但一般不能安裝在浸沒(méi)場(chǎng)合。故用戶在選用時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況和需要選擇閥的驅(qū)動(dòng)方式和遙控系統(tǒng)。

3、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

　　液壓驅(qū)動(dòng)閥門(mén)遙控系統(tǒng)(圖1)包括液壓動(dòng)力單元、控制單元、電磁閥箱、執(zhí)行單元和應(yīng)急操作單元等。

圖1 液壓驅(qū)動(dòng)閥門(mén)系統(tǒng)

3.1、液壓動(dòng)力單元

　　系統(tǒng)由液壓泵站(包括蓄壓器和壓縮空氣瓶)提供動(dòng)力源，泵站共設(shè)置2臺(tái)泵，互為備用，系統(tǒng)工作壓力為13MPa。泵的運(yùn)行模式為間歇式工作，啟動(dòng)壓差一般為1.5MPa。

3.2、控制單元

　　控制單元包括遠(yuǎn)程控制板和現(xiàn)場(chǎng)控制板。遠(yuǎn)程控制板裝在控制室或機(jī)艙集控室的控制臺(tái)上，并配有模擬管系圖顯示閥門(mén)和閥位的狀態(tài)，在工況系統(tǒng)運(yùn)行中能直觀地了解系統(tǒng)運(yùn)行情況并方便控制。對(duì)于選擇遠(yuǎn)程操作分散控制的閥門(mén)，可以由現(xiàn)場(chǎng)控制板控制。

3.3、電磁閥箱

　　電磁閥箱接受由控制臺(tái)發(fā)出的控制信號(hào)或由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的指令信號(hào)。閥箱包括高壓濾器、電磁閥、節(jié)流閥和供便攜式手動(dòng)泵連接的快速接頭等元件。

3.4、執(zhí)行單元

　　執(zhí)行單元包括液壓驅(qū)動(dòng)器和閥門(mén)。液壓驅(qū)動(dòng)器是安裝在閥體上且由電磁閥控制的執(zhí)行器件。通常驅(qū)動(dòng)器分為單作用和雙作用兩種，根據(jù)閥的功能選擇。單作用驅(qū)動(dòng)器具有自動(dòng)關(guān)閉功能。雙作用驅(qū)動(dòng)器分為開(kāi)/關(guān)型和閥位型。船舶上使用的大部分閥門(mén)為蝶閥，也有截止閥、球閥和閘閥等。

3.5、應(yīng)急操作單元

　　應(yīng)急操作單元是通過(guò)便攜式手動(dòng)泵或固定式手動(dòng)泵操作驅(qū)動(dòng)器。應(yīng)急操作單元分為甲板安裝和驅(qū)動(dòng)器上直接安裝兩種方式。甲板安裝方式用于浸沒(méi)式或操作人員難以到達(dá)的驅(qū)動(dòng)器，以便于手動(dòng)泵連接進(jìn)行應(yīng)急操作。直接安裝方式用于非浸沒(méi)式且操作人員可以直接到達(dá)的驅(qū)動(dòng)器，用手動(dòng)泵連接直接對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行應(yīng)急操作。

4、選用

4.1、系統(tǒng)與控制類型

　　液壓驅(qū)動(dòng)閥門(mén)遙控系統(tǒng)如果用于獨(dú)立遙控的場(chǎng)合，建議用傳統(tǒng)控制方式的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即帶有模擬管系圖的遠(yuǎn)程控制板，便于控制室集中遙控。如果是用于與其他控制系統(tǒng)集成的場(chǎng)合，則選擇計(jì)算機(jī)控制而且能裝卸載自動(dòng)程序編程。

　　閥門(mén)的控制類型根據(jù)工況要求選用。開(kāi)關(guān)控制用于只要求全開(kāi)或全閉位置的閥門(mén)，開(kāi)度控制用于要求閥位可連續(xù)控制的閥門(mén)。

4.2、指示方式

　　所有非浸沒(méi)式閥門(mén)推薦用直接式指示，尤其是舷邊和艙底閥，這意味著信號(hào)應(yīng)該直接從閥/驅(qū)動(dòng)器給出。所有浸沒(méi)式閥推薦用間接指示。間接指示可減少電纜敷設(shè)量，從降低成本考慮，也可以用于某些非浸沒(méi)式閥門(mén)。

4.3、主要部件和技術(shù)參數(shù)

　　(1)液壓動(dòng)力單元的液壓油儲(chǔ)油柜容量取決于驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器數(shù)量少時(shí)，液壓油儲(chǔ)油柜的容量應(yīng)是一臺(tái)泵流量的20倍以上。

　　(2)2臺(tái)液壓泵都應(yīng)具有單泵運(yùn)行滿足整個(gè)系統(tǒng)的能力。泵應(yīng)具有在1min內(nèi)至少操作10%驅(qū)動(dòng)器的能力，且電機(jī)由單獨(dú)啟動(dòng)器控制。

　　(3)蓄能器在泵不運(yùn)行的情況下，應(yīng)有能力操作10%的驅(qū)動(dòng)器，且能滿足同時(shí)操作所有舷邊閥。此外，在沒(méi)有閥門(mén)操作的情況下，能在5min內(nèi)補(bǔ)償由各定向閥門(mén)產(chǎn)生的泄漏量。

　　(4)動(dòng)力單元的選用還應(yīng)該包括控制單元、報(bào)警單元、液壓開(kāi)關(guān)、溫度開(kāi)關(guān)、壓力控制開(kāi)關(guān)、安全閥和壓力表等器件。

　　(5)對(duì)于高壓系統(tǒng)，液壓動(dòng)力單元的工作壓力應(yīng)為10～14MPa。

4.4、液壓驅(qū)動(dòng)器

　　(1)驅(qū)動(dòng)器類型

　　對(duì)于蝶閥，選用兩端帶有機(jī)械鎖的驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于球閥，選用可調(diào)節(jié)行程的驅(qū)動(dòng)器。在最小液壓壓力下，驅(qū)動(dòng)器能夠施加閥門(mén)開(kāi)啟力矩的1.2倍。所有要求有安全功能的閥門(mén)采用開(kāi)關(guān)量單作用驅(qū)動(dòng)器，即使在系統(tǒng)失電或失壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)器有自動(dòng)關(guān)閉功能將閥門(mén)關(guān)閉，應(yīng)避免用帶有開(kāi)度控制功能的單作用驅(qū)動(dòng)器。而雙作用驅(qū)動(dòng)器則用于其他功能的閥門(mén)。

　　(2)閥位指示

　　所有驅(qū)動(dòng)器應(yīng)具有現(xiàn)場(chǎng)閥位指示器。遠(yuǎn)距閥位直接指示由安裝在驅(qū)動(dòng)器上的信號(hào)變送器發(fā)送。限位開(kāi)關(guān)發(fā)送開(kāi)關(guān)量信號(hào)，電位器則發(fā)送模擬量閥位信號(hào)。遠(yuǎn)距閥位間接指示由液壓管路上液壓開(kāi)關(guān)發(fā)送閥門(mén)啟閉信號(hào)，容積式指示器或流量計(jì)發(fā)送閥位信號(hào)。

5、結(jié)語(yǔ)

　　采用船舶閥門(mén)遙控系統(tǒng).能充分發(fā)揮分散控制與集中遙控各自的優(yōu)勢(shì)�？梢詷O大地提高船舶控制系統(tǒng)的自動(dòng)化，以便實(shí)現(xiàn)閥門(mén)及時(shí)、有效、可靠和快捷的遠(yuǎn)距離遙控。對(duì)船舶的安全航行具有很高的應(yīng)用價(jià)值。