Система погрузки-выгрузки жидких грузов на судне

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И К

РЕСПУБЛИК (1% (И) (5р В 63 В 27/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3384811/27-11 (22) 04. 12.81 (46) 23.07.84. Бюл. В 27 (72) И.З.Куклан, Г.К.Соколов, А..Г.Попов, Ю.Н.Власов, И.И.Зорин, Ю.Т.Никитюк, Н.А.Алексеева, А.П.Глянцев, Б.В.Тихомиров, В.M.Старостин, А.A.ÙåãîëåB, И.Б.Сорин и Л.Л.Калинин (53) 629.123.56(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 596498, кл. В 63 В 27/14, 08.07.74. (54) 1. СИСТЕИА ПОГРУЗКИ-ВЫГРУЗКИ

ЖИДКИХ ГРУЗОВ НА СУДНЕ, содержащая блоки управления насосами и затворами, связанные с соответствующими исполнительными механизмами, сигнализаторы конечных положений затворов, сигнализаторы верхнего и нижнего рабочеro и нижнеro предельного давлений, блоки коммутации, блоки выявления неисправностей, блоки сигм нализации и блок тревожной сигнализации, причем каждый блок управления затвором связан с соответствующим блоком выявления неисправностей и. через соответствующий блок коммутации — с блоком сигнализации, а сигнализаторы конечных положений затворов связаны с соответствующими блоками управления затворами и коммутации, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности ее работы, она снабжена блоком управления расходом ресурса насосов, блоками выявления тяжелого и аварийного режимов работы, блоком сравнения и сумматором, при этом выходы блоков управления затворами связаны со входами сумматора, выход которого соединен с блоком сравнения, сигнализатор верхнего рабочего давления подключен к блоку управления насосами, сигнализатор нижнего рабочего давления подключен к блоку управления расходом .ресурса насосов и к блоку выявления тяжелого режима работы, к другому входу которого подключен блок сравнения, а к выходу — блок управления насосами, соединенный своими входами с блоком управления расходом ресурса насосов и с блоком выявления аварийного режима работы, к входам которого подключены сигнализатор нижнего предельного давления и блок сравнения, а к выходу — блок тревожной

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок управления расходом ресурса насосов включает соединенные последовательно элемент ИЛИ и триггер, выход которо о являются выходами указанного блока, входом которого является вход элемента ИЛИ.

3. Система по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что блок выявления тяжелого режима работы включает элемент.И.

4. Система по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что блок выявления аварийного режима работы включает последовательно соединенные первый и второй элементы И и элемент "задержка времени", при этом ко входам первого элемента И подключены сигнализатор нижнего предельного давления и блок сравнения, ко входу второго элемента И вЂ” блок управления насосами, связанный с выходом элемента "задержка времени", а выход второго элемента И соединен с блоком тревожной сигнализации.

1064583

Изобретение относится к судостроению, в частности к системам погрузки-выгрузки жидких грузов на судне.

Известна система погрузки-выгрузки жидких грузов на судне, содержащая блоки управления насосами и затворами, связанные с соответствующими исполнительными механизмами, сигналиэаторы конечных положений ,затворов, сигнализаторы верхнего и нижнего рабочего и нижнего предельного давлений, блоки коммутации, блоки выявления неисправностей, блоки сигнализации и блок тревожной сиг- 15 нализации, причем каждый блок управления затвором связан с соответствующим блоком выявления неисправностей и через соответствующий блок коммутации - c блоком сигнализации, а сигнализаторы конечных положений затворов связаны с соответствующими блоками управления затворами и коммутации(1 ).

Недостатком известной системы является недостаточная надежность ее работы.

Цель изобретения — повышение надежности ее работы.

Для достижения цели система погрузки-выгрузки жидких грузов на судне, содержащая блоки управления насосами и затворами, связанные с соответствующими исполнительными механизмами, сигналиэаторы конечных поло- З5 жений затворов, сигнализаторы верхнего и нижнего рабочего и нижнего предельного давлений, блоки коммутации, блоки выявления неисправностей, -блоки сигнализации и блок тревожной 40 сигнализации. причем каждый блок чправления затвором связан с соответствующим блоком выявления неисправностей и через соответствующий блок коммутации — с блоком сигнализации, а сигнализаторы конечных положений затворов связаны с соответствующими блоками управления затворами и ком.мутации, снабжена блоком управления расходом ресурса -насосов, блоками выявления тяжелого и аварийного режимов работы, блоком сравнения и сумматором, при этом выходы блоков управления затворами связаны с входами сумматора, выход которого соединен

1 с блоком сравнения, сигнализатор верхнего рабочего давления подключен к блоку управления насосами, сигналиэатор нижнего рабочего давления подключен к блоку управления расходом ресурса насосов и к блоку выявления тяжелого режима работы, ку выявления тяжелого режима работы, к другому входу которого подключен блок сравнения, а к выходу — блок управления насосами, соединенный своими входами с блоком управления расходом ресурса насосов и с блоком выявления аварийного режима работы, к входам которого подключены сигнализатор нижнего предельного давления и блок сравнения, а к выходу — блок тревожной сигнализации, кроме того, блок управления расходом ресурса насосов включает соединенные последовательно элемент ИЛИ и триггер, выходы которо,го являются выходами чказанного блока, входом которого является вход элемента ИЛИ, блок выявления тяжелого режима работы включает элемент И, а блок выявления аварийного режима работы включает последовательно соединенные первый и второй элементы И и элемент "задержка времени", при этом к входам первого элемента И подключень| сигнализатор нижнего предельного давления и блок сравнения, к входу второго элемента И вЂ” блок управления насосами, связанный с выходом элемента "задержка времени", а выход второго элемента И соединен с блоком тревожной сигнализации.

На фиг.1 изображена функциональная схема системы погрузки жидких грузов на -судне;,на фиг.2 — принципиальная схема блока управления затвором, на фиг.Э вЂ” принципиальная схема блока коммутации, на фиг.4 — принципиальная схема блока выявления неисправностей; на фиг.5 — принципиальная схема блока управления насосами, на фиг.б — принципиальная схема блока управления расходом насосов, на фиг.7— принципиальная схема блока выявления тяжелого режима работы на фиг.8принципиальная схема блока выявления аварийного режима работы; на фиг.9 — принципиальная схема блоков сравнения и суммирования; на фиг.10 — принципиальная схема блока тревожной сигнализации.

Система содержит дистанционно-управляемые затворы 1, которые установлены на трубопроводах, соединяющих грузовые емкости и насосы. Затворы оборудованы сигнализаторами 2 конечного положения. Рабочей средой для

106458 исполнительных механизмов затворов 1 служит веретенное масло или специальная жидкость, которая нагие. тается насосами 3 и 4 с электроприводами. Кроме того, в составе стацции гидравлики имеется гидроаккумулятор 5,— сигнализаторы верхнего 6 и нижнего 7 рабочего и нижнего 8 предельного давлений.

Количество устройств 9 контроля 1р и управления затворами соответствует количеству затворов. Каждое устройство 9 включает в себя блок 10 управления затвором, блок 11 сигнализации, блок 12 выявления неисправностей и блок 13 коммутации. Устройство 14 контроля и управления насосами включает в себя блок 15 управления насосами, блок 16 тревожной сигнализации, органы 17 отключения тре- о вожной сигнализации, блок 1.8 управления расходом ресурса насосов, блок 19 . выявления тяжелого режима работы, блок

20 выявления аварийного режима работы, блок 21 сравнения, сумматор 22 и ор-, 2 ган 23 управления контролем, который подключен к блоку 10 управления затвором и блоку 12 выявления неисправностей, связанным между собой, второй выход блока 10 управления затвором через блок 13 коммутации, к второму и третьему входам которого подключены соответственно второй выход бловыявления неисправностей и сигнапизаторы 2 конечного положения, 35 подключенные также к блоку 10 управления затвором, связан с блоком 11 сигнализации, блоки 10 управления затворами подключены к входам сумматора 22, выход которого подключен к входу блока 21 сравнения, к второму входу которого подключен сигнал уставки допустимого количества одновременно работающих затворов 1, первый выход через блок 19 выявления тяжелого режима работы, а второй выход — через блок 20 выявления аварийного реr жима — подключены к блоку 15 управления насосами, вторые. входы блоков 19 выявления тяжелого и 20 аварийного режимов подключены соответственно к сигнализаторам нижнего рабочего 7 и нижнего предельного 8 давлений, второй выход блока 20 выявления аварийного режима подключен к блоку 16 тревожной сигнализации, второй и третий вход которого подключены к органам 17 отключения тре3 а вожной сигнализации, сигнализатор 6 верхнего рабочего давления подключен к блоку 15 управления насосами, сигнализатор 7 нижнего рабочего давления подключен также к второму входу блока 18 управления расходов ресурса насосов, а сигнализатор 6 верхнего рабочего давления подключен к блоку 15 управления насосом.

Блок 10 управления затвором может быть реализован, например, с использо ванием выключателей "открыто" 24 и

"закрыто" .25, элементов 26,27 памяти с "стиранием", в качестве которых могут использоваться RS-триггеры и электрогидравлические манипуляторы. 28.

Блок 13 коммутации может быть реа" лизован, например, с использованием элементов "запрет" 29 и 30, И 31 и 32, ИЛИ 33 и 34.

Блок 12 выявления неисправности может быть реализован с помощью устройства, содержащего источник 35 рабочего напряжения постоянного тока, блок 36 коммутации рабочего сигнала (выполненный, например, на релейноконтактных элементах), источник 37 контрольного напряжения переменного тока, блок 38 подключения контрольно" го сигнала (выполненный например, на релейно-контактных элементах), элект" ромагнитную нагрузку 39 (обмотка управления электрогидравлического манипулятора 28), диод 40, узел 41 контроля, включающий, в свою очередь, реле 42 контроля (с контактной группой), конденсатор 43, диод 44.

Блок 15 управления насосами может быть реализован, например, с использованием логических элементов И 45 и 46, ИЛИ 48, 48 и 49 и магнитных пускателей 50 и 51.

Блок 18 управления расходом ресурса насосов может быть реализован, .например, с использованием выключателя 52 с самовозвратом (кнопки), элемента 53 ИЛИ и RS-триггера 54.

Блок 19 выявления тяжелого режима работы может быть реализован, например, с использованием элемента 55 И.

Блок 20 выявления аварийного режима работы может быть реализован, например, с использованием элементов

И 56 и 57 и элемента 58 "задержка времени".

Блок 16 тревожной сигнализации мажет быть реализован с использо106458 ванием генератора 59, например, мультивибратора, RS-триггера 60, элемента 61 И, элемента 62 "запрет", сигнальной лампы 63 и звонка 64. Отключение светового мигающего и звуково- 5 го сигналов производится органами 17.

Система работает следующим образом.

Ввод системы в действие.

Первоначально включается электро- 9О питание устройств 9 и 14 управления затворами и насосами. Далее с помощью органа 23 управления контролем контролируется исправность линии управления на длине от блоков 10 управления 95 затворами, расположенными, например„ в посту управления грузовыми операциями в щитах управления, до электро- . гидравлических манипуляторов 28,- pacñ положенных, например, в районе раз- 20

11 tt мещения затворов или в выгородке машинного отделения, т.е. на значительном расстоянии от поста управления.

Одновременно контролируются неисправности обмоток электромагнитов электрогидравлических манипуляторов 28.

При наличии неисправностей, которые индицируются на блоке 11 сигнализации> необходимо их исправить и повторить операцию контполя. 30

Убедившись в исправности линий упраВления и обмоток электрогидроманипуляторов 28, можно приступить к осуществлению соответственно грузовых

Операций, а именно, к коммутации затво- З5 ров 1, при условии, если давление в, гидросистеме имеется (хотя бы за счет гидроаккумулятора 5). Насосы 3,4 будут запущены в случае необходимости автоматически, возможно ручное вклю- 40 чение насосов от кнопки 52, например, при неисправности сигнализатора нижнего рабочего давления.

Рабочий режим системы.

Контроль и управление затворами осуществляется устройством 9. Для пере"

II tl вода затвора в положение открыто или "закрыто" необходимо подать сигнал с на соответствующие входы электрогидравлического манипулятора 28, ко- торый подключит гидропитание к нужной полости исполнительного механизма (гидропривода) затвора 1.

Управляющие команды от выключателей 24 или 25 "запоминаются" на элементах 26 или 27 памяти и далее поступают на входы манипулятора 28.

"Стирание" памяти осуществляется при отмене команды после окончания

3 б открытия (закрытия) затвора по сиг" налу от сигнализаторов 2 его конечно" го положения, который индицируется на лампах блока 11 сигнализации. Эти же лампы используются для индикации неисправности в режиме контроля линий связи и манипулятора 28.

В этом режиме "штатные" каналы от сигнализаторов 2 конечного положения отключаются от ламп блока 11 сигнализации с помощью элементов

29 и 30 "запрет" блока коммутации, а каналы от блока 12 выявления неисправностей, наоборот, подключаются к лампам блока 11 сигна-, лизации через элементы 31, 32 И и далее через элементы 33 и 34 ИЛИ.

В режиме контроля на обмотку 39 электрогидроманипулятора 28 вместо постоянного рабочего напряжения от источника 35 подается выпрямленное диодом 40 напряжение от источника 37. Перекоммутация источников осуществляется блоками 36 и 38.

В случае исправности обмотки 39 управления и линий связи рабочего сигнала от устройства 9 управления гидрозатвором до электроманипулятора 28 »а ней формируется ЭДС самоиндукции, которая с помощью конденсатора 43 и диода 44 узла 41 контроля образует второй полупериод напряжения.

В этом случае суммарный сигнал, обтекающий обмотку реле 42, достаточен для срабатывания и удержания, и соответствующий сигнал "исправно" передается с контактной группы реле

42 на блок 13 коммутации и далее на лампы блока 11 сигнализации.

В случае обрыва линии управления или обмотки 39 управления или "короткого замыкания" ее витков второй полупериод напряжения на обмотке реле 42 исчезает и с его контактной группы в блок 13 коммутации поступит сигнал "неисправно", который, будет индицироваться на лампах блока 11 сигнализации (отсутствие го-, рения ламп).

Контроль и управление насосами осуществляется устройством 14. Воз-. можны три режима работы: "нормальный", "тяжелый" и аварийный". "Йормальный" режим работы характеризуется исправным (без утечек) состоянием трубопроводов гидросистемы и расходом рабочего тела при коли1064583 честве одновременно открывающихся и .закрывающихся затворов 1, определяемом конкретной системой каждого типа судна.

В этом случае, при использовании — 5 энергии гидроаккумуля ора и падении давления в гидросистеме ниже уставки сигнализатора 7 нижнего рабочего давления, сигнал от него поступит на элементы И 45 и 46 блока 15 управления гидронасосами и, при наличии сигналов на первом и втором выходах блока 18 управления расходованием ресурса, прошедшего через элементы 47 или 48 ИЛИ, запустит с помощью магнитных пуска- (5 телей 50 или 51 гидронасос 3 или 4.

Упомянутый блок 18 управления расходованием ресурса формирует сигналы. на одном из своих выходов при наличии проходящих через элемент 53 20

ИЛИ сигналов от сигнализаторов 7 нижнего рабочего давления или от выключателя 52 поочередно за счет триггера 54, при этом каждый последующий сигнал пуска будет проходить на дру- 25 гой (не работавший при предыдущем пуске) насос. Так достигается по" очередность срабатывания насосов и выравнивание расхода их ресурса работы.

Останов работающего (одного из gp двух) насосов 3,4 в "нормальном" режиме осуществляется при достижении давлением в гидросистеме значения, . соответствующего уставке сигнализатора 6 верхнего рабочего давления, сигнал от которого через элемент

ИЛИ 49 поступит на входы "Стоп" магнитных пускателей 50 - 51, причем соответствующий пускатель разомкнет контакты силовой сети электропривода 40 работавшего насоса 3 либо 4.

"Тяжелый" режим работы характеризуется повышенным расходом рабочего тела.в системе гидравлики. вызванный необходимостью одновременной коммута- 45 ции большего количества затворов, чеМ рекомендуемое, что может быть связа- " ,но, например,с требованием интенсифицировать процессы погрузки по данно" му порту (причалу), нефтебазе, судну. 5р

В этом случае давление в гидросистеме можетдостичь нижнего предельного значения. В этом случае блоком 19 выполнения тяжелого режима работы, содержащим элемент И 55, по сигналам от блока 21 сравнения и сигнализато55 ра 7 нижнего предельного давления, будет сформирован сигнал на запуск двух насосов одновременно, который и будет реализован с помощью блока 15 управления насосами:.

Сигнал блока 21 сравнения формируется на основе подсчета количества одновременно открывающихся и закрывающихся затворов, осуществляемого сумматором 22, к которому подключены элементы 26, 27 памяти блоков 10 управления затворов 1, сигнал на которых имеется только во время перекладки затворов. Количество одновременно работающих затворов сравнивается с его уставочным значением и,.на блоке 21 сравнения. На прямом выходе этого блока формируется сигнал, соответствующий и ) р служащий для формирования сигнала о "тяжелом" режиме работы блоком 19.

Останов насосов в случае окончания "тяжелого" режима работы осуществляется, как и в случае "нормального" режима работы, блоком 15 управления, по сигналу от сигнализатора 6 верхнего рабочего давления.

"Аварийный" режим работы характеризуется повышенным расходом рабочего тела в гидросистеме, несмотря на то, что количество одновременно открываемых и закрываемых затворов не превосходит рекомендуемого значения

Это указывает на то, что имеются утечки рабочего тела из-за неисправности или даже разрушения трубопроводов систем гидравлики. Сигнал о наличии "аварийной" ситуации в системе гидравлики формируется блоком 20 выявления аварийного режима работы на основании сигналов n < и .„ с инверсного выхода блока 21 сравнения и от сигнализатора 8 нижнего предельного давления, а также сигналов от блок-контактов магнитных пускателей 50 51. При совпадении указанных четырех сигналов на элементах

56,57 И возникает сигнал "аварийного" режима работы, который подается на блок 16 тревожной сигнализации и после элемента 58 "задержки времени" на входы "стоп" магнитных пускателей блока 15 управления насосами.

Блок 16 тревожной сигнализации "запоминает" входной сигнал на RS-триггере 60 и осуществляет звуковую с помощью звонка 64 и на лампе 63 световую мигающую сигнализации от генератора 59 мигающего сигнала. "Запомненный" входной сигнал "разрешает" прохождение "мигающего" сигнала на лампу

63 сигнализации с помощью элемен10

Таким образом, при использовании предлагаемого изобретения обеспечивается безаварийная работа и повышается надежность проведения операций погрузки-выгрузки жидких грузов на судах.

9 1064583 та 61 И. После привлечения внимания оператора звуковой сигнал может быть отключен органом 17 с помощью эле.мента 62 "запрет", а после устранения неисправностей отключают и свето- 5 вой мигающий сигнал.

10б4 583

1064583

3 064583

1064583 (Рцг. /0

Редактор П. Горькова Техред И, Ку,р

Корректор Л.Пилипенко

Тираж 456 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и окрытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5518

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4