船舶压载水系统阀门驱动装置的若干分析

于淼　于生渊

摘要：随着我国科技技术的快速发展，船舶事业的发展水平越来越高，船舶压载水系统应用的阀门驱动装置，功能和类型也在不断的增多。船舶压载水系统主要是通过不同部位压载水舱灌注的方式或排出的方式，实现来调整船舶运行过程中的浮态，而阀门驱动装置则是配合船舶压载水系统的操作，进行远距离、快速、准确性的管道阀门控制，以使得船舶操作系统能够进行稳定的运行。

关键词：船舶压载;系统阀门;驱动装置;水系统

中图分类号：U664

文献标识码：A

文章编号：2095-6487（2019）03-0004-02

0引言

近年来，因受到智能化技术、人工智能自动化技术快速发展的影响，船舶行业对船舶压载水系统阀门驱动装置的要求逐渐增多，先进技术的发展促使阀门装置在不断的改进和优化，转型升级实现了从单一手动装置方式转变为电动装置、手动装置、气动装置、液压装置和电液装置等类型。由于各个阀门驱动装置的应用功能和应用范围各不.相同，通过发现船舶压载水系统的实际需求，选择合理的阀门驱动装置进行运用，才能确保船舶压载水系统的整体效果。因此为了有效保障船舶压载水系统阀门驱动装置的使用效果，需要对船舶压载水系统阀门驱动装置的类型进行合理探析，充分发挥阀门驱动装置的优势作用。

1船舶压载水系统阀i门驱动装置的概述

1.1船舶压载水系统阀i门驱动装置的简介

本套装置结构上依据的是外加动力，来启动和关闭阀门的装置，使得阀i]操作能够实现自动化的控制和操作，进一步提升阀门驱动装置控制的效率[1。根据当前的船舶压载水系统阀门驱动装置输出轴主要的运动方式归纳分类，主要类别是分为多圈回转式阀门驱动、部分回转式阀门驱动与直线往复式阀门驱动等类型，选择阀门驱动装置实际过程运用时，应根据船舶压载水系统的输出轴运动方式要求和实际操作需求相结合综合评判最佳种类，防止出现船舶压载水系统与阀门驱动装置互不适用的情况[2]。

1.2船舶压载水系统阀[门驱动装置的发展历程

通过资料查阅可知，传统的船舶压载水系统往往都是采用的阀门驱动设备，多为单一化的手动装置，缺点是整体的驱动过程需要提供非常大的物力、人力，占用较高的成本，阀门控制的准确性和及时性也难以保障，从而致使阀门驱动装置开始向着自动化的方向转型突破。通过技术突破和研究创新，在经过长期的研发和改进下，以自动化技术为基础核心组成的电动装置、气动装置、气液联动装置和电液联动装置，逐渐应用于船舶压载水系统中，这些结合了自动化技术的阀门驱动装置，与传统手动装置方式相比，安全性和稳定性方面都有着显著提升，且一定程度上优化了船舶压载水系统的使用性能，因此促使这些技术替代传统手动装置方式，成为了目前船舶压载水系统的主要应用阀i]驱动装置。

2船用压载水处理系统现状

2.1国内外压载水处理系统研发情况

目前，国际上已有不少研发团队和组织整合了已有的丰富的资源来研发压载水处理系统，全球范围内已成功开发或正在研制的系统达60多种。根据IMO资料，截止2010

年10月，有27个压载水处理系统获得初步批准，其中18个获得最终批准，包括瑞典AlfaLaval公司的PureBallast系统，韩国Techcross公司的Electro-Clean系统，日本Hitachi公司的Clear Ballast系统等。

国内研发压载水处理系统起步相对较晚，主要研发单位有青岛双瑞公司、中远集团与清华大学、大连海事大学和青岛海德威公司等。其中青岛双瑞公司研发的Balclor系统和清华大学合作研发的压载水处理系统，都已通过了IMO最终审批认可。此外，我国还有几个厂家正在研发试验压载水处理系统，在全球竞争中迈出了坚实的步伐。

2.2已通过型式认可的压载水处理系统

船上安装的压载水处理系统必须得到主管机关签发的型式认可证书，以确认其符合公约规则D-2排放标准。截止2011年6月，至少有17个压载水处理系统获得相关主管机关的型式认可。以下介绍的是3个获得型式認可证书的压载水处理系统[3]。

2.2.1VOS系统

VOS（Venturi Oxygen Stripping）压载水处理系统通过美国NEI公司设计研发，2007年10月该系统通过了美国船级社（ABS）的技术审查，并顺利获得了利比里亚船级社签发的型式认可证书，从而诞生了世界上第一个获得型式认可的船舶压载水处理系统。VOS压载水系统原理是采取破坏细胞壁的形式杀灭压载水中的生物和病原体。该系统分两级处理：①物理处理，在压载水入舱前使用物理处理法对水生物实施初步分离。②文氏管脱氧处理，当吸入的压载水流经安装在压载管路上的文氏管喷射器时，主要依靠空化现象发生反应，并伴随间接式喷入由制氮装置化学反应制造氮气，使压载舱空间形成低氧环境，进而就可以实现很大程度上的降低水生物的生存率。相关的技术已在实船试验中得到实践验证，实验结果很好，符合IMO的压载水排放标准。

2.2.2Pureballast系统

PureBallast这套压载水处理系统是诞生于瑞典制造商AlfaLaval机构的研发产品，早在2007年就获得IMO的最终批准，成为了首个得到[MO最终批准的压载水处理系统。2008年6月，挪威船级社（DNV）代表挪威主管机关签发了该系统的型式认可证书。PureBallast系统采用了固一液分离及紫外线灭活两种技术，可以脱离任何化学成分的药剂。

3船舶压载水系统阀i门驱动装置的类型

3.1手动装置

船舶压载水系统的基本类型之一就是依赖手动，其装置主要是采用调驳阀箱进行运用的，这种调驳阀箱是通过集成各个多个阀组构建的集合体，依赖与人力驱动的实际操作，可以进行船舶压载水系统的操作配合。手动装置方式的整体结构设计是非常简单的原理，操作比较易控制，普遍推广在各种小型船舶压载水系统使用，如果是压载舱非常多的船舶中的进行使用的话，有必要结合实际采取管路延长长度，由此限制了这种装置使用量级，仅限于小型的船舶内使用，不太能够在大型船舶压载水系统中发挥优势。近几年来，伴随着自动化控制和智能化控制的需求影响，手动阀门驱动装置的方式逐渐被时代抛弃，无法很好的满足更高的需求，不可避免的一步步退出船舶压载水系统的阀门驱动装置主流应用类型。

3.2电动装置

电动装置是依靠电力进行阀门关闭和调节的阀门驱动装置，通过对比电力装置和常见的手动装置性能，可以总结归纳出优点有以下几方面：启动快、关闭快、控制性高、操作简单的使用优势，可以对直流、交流、短波、脉冲等信号进行有效采集，从而满足船舶压载水系统的控制需求。电动装置虽具有较多的使用优势，但受到电动装置以电力为驱动能源的操作方式，导致电动装置的机械化效率为30%～60%左右，且同时容易因电源电压与频率变化的影响，出现船舶压载水系统协助操作稳定性低的情况。一般情况下，电动装置不适用于潮湿严重的船舶压载环境中，实际运用时应尽量采用干式电动装置，而在防爆场合应用时，也应当尽量选择防爆型电动装置。

3.3气动装置

船舶配备了基本的压缩空气系统，采用气动装置使用压载水系统，可以通过空气压缩系统获得气源。中气动装置为低压压缩空气，压力一般低于0.8MPa，源可以直接排放到大气中，不会产生任何对大气环境的污染。气动装置用于船舶压载水系统，控制阀门的速度相对较高，如果用于中小型船舶，应安装速度控制阀的速度调节控制。由于气体气动装置在过程中使用时可以压缩、关闭启动装置，可以对船舶压载水系统起缓冲作用，这非常有利于压载水系统的安全使用。

3.4液压装置

两种液压钢的液压装置结构和液压马达执行结构，钢结构用于实现液压往复运动，液压马达结构用于实现旋转运动。液压装置结构相对致密，体积小，传动稳定性和可靠性高，可适用于压载水系统中的大直径、高压流体管道。采用液压装置使用压载水系统，应相应配置液压泵站，并需要严格调节液压泵与液压装置的距离，避免管道泄漏问题造成很大的环境污染事故。

4结束语

综上所述，作為船舶压载水系统的基本组成部分，阀门驱动装置应用的合理性和水平直接影响着船舶压载水系统的运行安全。阀门驱动装置一旦不适合船舶压载水系统，将不可避免地降低船舶压载水系统的运行稳定性和安全性。目前，由于船舶压载水系统中出现了阀门驱动装置，传统的手动控制方法已逐渐被取代。在使用阀门驱动装置辅助船舶压载水系统时，不仅要严格控制阀门驱动装置的质量，还要根据船舶压载水系统的应用类型和特点选择阀门驱动装置水系统。气动装置，保证压载水系统阀门控制的准确性。

参考文献

[1]路海晋.李晓晨.船舶压载水系统阀门驱动装置的现状[J].黑龙江科技信息，2015（24）：16-18.

[2]蔡琴.范钧.应用于船舶的电力推进驱动装置设计[J].船舶科学技术，2016（8）：13-17.

[3]林锐，李玮，陈涛等.船舶压载水系统阀门驱动装置的现状[J].流体传动与控制，2009（6）：53.