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LNG/柴油双燃料发动机及其燃料管系安全监控系统研究
| 论文题名： | LNG/柴油双燃料发动机及其燃料管系安全监控系统研究 |
| 关键词： | 柴油机;船舶;安全故障;监控系统 |
| 摘要： | 如今，全球航运业的竞争相当激烈，并且石油资源相当匮乏，在这种严峻形势下，人们希望通过寻找替代能源来解决这些问题。替代能源天然气具有来源丰富、经济型好、价格便宜等优势。LNG/柴油机双燃料船舶作为一种新型船舶，在低温、防爆、防火等方面比其他船舶更具有特殊性。这种种船舶在营运过程中由于不成熟的技术和管理，会存在一定的安全隐患。船舶运营的安全与效率主要是由船舶的心脏（机舱）的运行状况所决定。因此，使用科学的方法对该种船舶机舱进行安全性监控研究，对预防和降低机舱危险具有十分重要的现实意义。 CCS（中国船级社）和海事局对双燃料发动机的要求和规范尚未形成正式性文件，但是颁布的《双燃料发动机设计和安装指南》、《内河散装运输液化气体船舶构造与设备规范》、《钢质海船入级规范》和《LNG燃料动力试点船舶技术要求》对双燃料发动机的设计仍然具有指导性的作用。本文根据规范要求，在试验室的环境下，对Z6170ZLC-1船舶柴油机进行了安全监控系统的设计。 安全监控系统的设计包括双燃料发动机舱室的布置、气体燃料供应管系的设计和发动机的改装。气体燃料供应管系的设计包括LNG瓶、蒸发器的计算和安全控制设备的选型。 对改装后的双燃料发动机可能存在的安全故障，本文进行故障模式及影响分析(FMEA)，对故障进行分类讨论，分析故障的原因和结果，提出了解决方案。 根据故障的采集方式和信号种类，本文对安全系统的控制器进行选型，控制器选用的是西门子的PLC（可编程控制器），人机界面选择的是西门子的触摸屏Smart700 IE。PLC的控制逻辑是对采集的信号进行逻辑运算，然后PLC输出信号给执行器进行安全控制。根据FMEA要求，对安全监控系统进行了故障试验，验证了系统的可靠性。 在最后，文章提出了尚未解决的安全性问题，包括排气管“放炮”、LNG/柴油双燃料发动机的爆震和增压前喷射安全隐患，留待下一步研究。 |
| 作者： | 庹汉郧 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 潘志翔 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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