一种化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统技术方案

本发明专利技术提供一种化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统，包括洗舱机控制器、洗舱机喷淋装置、可视化模拟液货舱、监测装置、检测装置、配套装置、污水收集柜以及去污水处理装置；洗舱机控制器用于控制洗舱机喷淋装置的转动位置、转动速度、喷洒角度，喷洒流量，喷洒压力；可视化模拟液货舱采用高速动态记录仪记录洗舱全过程视频图像；监测装置包括流量计、压力传感器、温度传感器、高速动态记录仪、角度传感器、转速传感器；配套装置包括洗舱水水箱、化学品储罐、化学品输运泵、洗舱水输运泵、阀控装置、取样阀、透气/安全阀；污水收集柜用于收集洗舱产生的污水；污水处理装置通过管路连接污水收集柜，用于对污水收集柜收集的污水进行处理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
一种化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统


[0001]本专利技术涉及化学品船
，具体而言，尤其涉及一种化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统。

技术介绍

[0002]在化学品船上的散装液态化学品运输中，化学品种类繁多，理化性质不尽相同，所以洗舱流程也不相同。IBC规则由国际海事组织(International Maritime Organization，IMO)颁布，最初版本于1988年10月30日生效，《国际海上人命安全公约》(International Convention for Safety of Life at Sea，SOLAS)及《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL)公约对其进行强制性要求。IBC规则前身是《散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》(BCH规则)。化学品船洗舱操作繁琐且充满风险。探究化学品船洗舱的影响因素并对化学品船洗舱安全进行评估，以防范化学品船洗舱时的风险，提高化学品船智能化管理水平，确保洗舱时的人身财产安全，该项研究工作意义重大。
[0003]目前已知的大多数射流清洗计算模型都是基于可调操作参数与清洗结果的经验相关性，洗舱过程有气体、洗舱水和化学品的共同参与，属多相流过程。建立好模型导入Fluent软件，选定自变量参数并进行有限元计算，获取舱壁区域经过挂壁过程和冲洗过程后的化学品清除率以探究洗舱效果与洗舱安全，结合实验结果校验多相流溶解计算模型的正确性与准确性；获取舱室内气态化学品体积分数，与气体爆炸下限进行比较，确保洗舱过程的安全性。相关文章包括：张智林.液货船洗舱机试验平台设计制作。上海船舶运输科学研究所学报，2020年，程大千等.一种船舶洗舱水产生量估算方法[J].相关专利文件包括：申请号为202010560831.X，专利技术名称为一种船舶用洗舱系统的专利技术专利；申请号为202010130972.8，专利技术名称为船舶洗舱系统及使用方法的专利技术专利。
[0004]这些专利和论文的研究主要集中在使用一种方法或系统对一些舱室内残留的化学品进行冲洗处理，可以较好的观察到冲洗后的情况。但对于不同种类的化学品，由于清洗机理尚不明确，其洗舱机转动位置和速度的不确定性，当且仅当船舶货舱的各项条件均符合装载下一品类化学品的要求时，洗舱作业即视为完成。在实际情况中并未有对于洗舱、验舱的标准和规定。但仅仅依靠经验和实践证明可行的方法进行检验和交付，会留下诸多安全隐患。同时，考虑到化学品的诸多不安全性，以及考虑到实验平台可提供实验条件的多样性，都需要对系统进行相关特殊考虑与设计。目前，现有的研究洗舱的实验平台，主要通过隔离阀实现不同舱室的冲洗，尚未发现有针对不同化学品的智能洗舱和安全模拟可视化研究。如使用现有的研究平台进行化学品洗舱实验，会出现以下几点问题：1)无法通过实验系统改变洗舱机转动位置，喷射压力等条件；2)无法通过实验系统实现可视化模拟液货舱；3)系统无法使用在具有特殊性质的化学品舱室中。4)系统无法观测洗舱过后的化学品残余量来评价洗舱效果。

技术实现思路

[0005]根据上述提出的技术问题，提供一种化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统。本专利技术技术方案解决了现有技术中难以满足洗舱效果要求较为严格的船舶，且大部分需要手动操作来完成洗舱过程，造成洗舱时间较长，洗舱效果不佳的问题。
[0006]本专利技术采用的技术手段如下：
[0007]一种化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统，包括电性连接的洗舱机控制器、洗舱机喷淋装置、可视化模拟液货舱、监测装置、检测装置、配套装置、污水收集柜以及去污水处理装置；
[0008]所述洗舱机控制器连接所述洗舱机喷淋装置，用于控制洗舱机喷淋装置的转动位置、转动速度、喷洒角度，喷洒流量，喷洒压力；
[0009]所述洗舱机喷淋装置包括旋转喷嘴，通过洗舱机控制器实现对旋转喷嘴的实时跟踪，旋转喷嘴的位置和旋转角度根据检测到的化学品量的变化而变化；
[0010]所述可视化模拟液货舱采用与实验介质相容的透明材质制成，同时，采用高速动态记录仪记录洗舱全过程视频图像；
[0011]所述监测装置包括流量计、压力传感器、温度传感器、高速动态记录仪、角度传感器、转速传感器；
[0012]所述配套装置包括洗舱水水箱、化学品储罐、化学品输运泵、洗舱水输运泵、阀控装置、取样阀、透气/安全阀；
[0013]所述污水收集柜通过管路连接可视化模拟液货舱，用于收集洗舱产生的污水；
[0014]所述污水处理装置通过管路连接污水收集柜，用于对污水收集柜收集的污水进行处理。
[0015]进一步地，所述化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统还包括检测装置，检测装置包括液相色谱仪、气质联用仪、气相色谱仪、紫外分光光度计、气体成分在线检测仪；用于检测清洗后的水中化学品含量和产生的蒸发气成分浓度，标定清洗效果和影响清洗安全的气体成分指标。
[0016]进一步地，所述洗舱水水箱和所述化学品储罐均通过管路连接洗舱机喷淋装置，所述化学品储罐连接化学品输运泵，管路中设置单向阀和流量计；在化学品储罐和单向阀的作用下，洗舱水水箱中的液体通过管路进入洗舱机喷淋装置，化学品通过管路进入可视化模拟液货舱。
[0017]进一步地，所述压力传感器和温度传感器设置在连通所述洗舱机喷淋装置的管路出口处，用于测量液体温度及出口压力。
[0018]进一步地，所述高速动态记录仪设置在所述可视化模拟液货舱内，用于记录洗舱全过程视频图像。
[0019]进一步地，所述角度传感器和转速传感器连接所述洗舱机喷淋装置，用于分别测量洗舱机转动的位置角度和速度。
[0020]进一步地，在所述洗舱机喷淋装置、污水收集柜以及污水处理装置之间的管路中均设置有单向阀和取样阀。
[0021]进一步地，所述洗舱机喷淋装置连接柱塞泵，柱塞泵的工作压力范围为0
‑
8MPa，柱塞泵的工作压力范围与实际洗舱工作压力区间相同。
[0022]进一步地，所述洗舱机喷淋装置中的喷口与钢板的距离由螺钉控制，布液槽宽和高的尺寸比钢板的长宽尺寸大。
[0023]进一步地，所述钢板的材质为不锈钢2205，成分包括22％的铬、3％的钼及0.18％的氮。
[0024]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0025]本专利技术提供的化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统，解决了现有技术中难以满足洗舱效果要求较为严格的船舶，且大部分需要手动操作来完成洗舱过程，造成洗舱时间较长，洗舱效果不佳的问题。
[0026]基于上述理由本专利技术可在化学品船等领域广泛推广。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统，其特征在于，包括电性连接的洗舱机控制器、洗舱机喷淋装置、可视化模拟液货舱、监测装置、检测装置、配套装置、污水收集柜以及去污水处理装置；所述洗舱机控制器连接所述洗舱机喷淋装置，用于控制洗舱机喷淋装置的转动位置、转动速度、喷洒角度，喷洒流量，喷洒压力；所述洗舱机喷淋装置包括旋转喷嘴，通过洗舱机控制器实现对旋转喷嘴的实时跟踪，旋转喷嘴的位置和旋转角度根据检测到的化学品量的变化而变化；所述可视化模拟液货舱采用与实验介质相容的透明材质制成，同时，采用高速动态记录仪记录洗舱全过程视频图像；所述监测装置包括流量计、压力传感器、温度传感器、高速动态记录仪、角度传感器、转速传感器；所述配套装置包括洗舱水水箱、化学品储罐、化学品输运泵、洗舱水输运泵、阀控装置、取样阀、透气/安全阀；所述污水收集柜通过管路连接可视化模拟液货舱，用于收集洗舱产生的污水；所述污水处理装置通过管路连接污水收集柜，用于对污水收集柜收集的污水进行处理。2.根据权利要求1所述的化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统，其特征在于，所述化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统还包括检测装置，检测装置包括液相色谱仪、气质联用仪、气相色谱仪、紫外分光光度计、气体成分在线检测仪；用于检测清洗后的水中化学品含量和产生的蒸发气成分浓度，标定清洗效果和影响清洗安全的气体成分指标。3.根据权利要求1所述的化学品船智能洗舱效果与安全模拟实验系统，其特征在于，所述洗舱水水箱和所述化学品储罐均通过管路连接洗舱机喷淋装置，所述化学品储罐连接化学品输运泵，管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彬，吴宛青，郭亚飞，戚大程，郑庆功，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：