MT14A LVTN Khoa Máy tàu thủy THiết bị cảm biến sương dầu Oil Mist Director

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .I LỜI CẢM ƠN II MỞ ĐẦU III PHẦN: GIỚI THIỆU III Tính cấp thiết đề tài III Tình hình nghiên cứu .IV Mục đích nghiên cứu .IV Nhiệm vụ nghiên cứu V Phương pháp nghiên cứu V 5.1 Phương pháp thu thập thông tin .V 5.2 Phương pháp tham vấn ý kiến chuyên gia VI 5.3 Các tài liệu thu thập VI Kết cấu luận văn VI Mục lục hình ảnh VII Mục lục bảng IX CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ 1.1 Giới thiệu thiết bị GRAVINER OIL MIST DETECTOR MODEL MARK 1.2 Mô tả hệ thống thiết bị 1.3 Thông số kĩ thuật .5 2.1.1 Đầu cảm biến 2.1.2 Hộp điều khiển .5 2.1.3 Màn hình hiển thị 1.4 Tổng quan hệ thống CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐẶT VÀ KẾT NỐI 11 2.1 Phương pháp lắp đặt 11 2.1.4 Thiết bị kiểm soát – hộp điều khiển .11 2.1.5 Lắp đặt đầu cảm biến khoang cácte 12 2.1.6 Cáp kết nối 15 2.1.7 Màn hình hiển thị 16 2.2 Kết nối 17 2.2.1 Thiết bị kiểm soát – hộp điều khiển .18 2.2.2 Màn hình hiển thị 22 2.3 Kiểm tra lại toàn hệ thống 27 2.4 Cài đặt cấu hình hình điều khiển 28 2.5 Thiết lập modbus Hộp điều khiển 33 2.6 Phương pháp thử - kiểm tra đầu dò .38 2.7 Sử dụng hình LCD để cô lập – tách biệt đầu cảm biến 40 2.8 Cô lập đầu cảm biến hộp điều khiển .49 2.9 Kiểm tra thử báo động sổ ghi nhận cố 50 CHƯƠNG 3: BẢO DƯỠNG CÁC CHI TIẾT VÀ HỆ THỐNG 60 3.1 Bảo dưỡng định kì 60 3.1.1 Đầu cảm biến .60 Thay đầu cảm biến 61 Vệ sinh đầu cảm biến .61 3.1.2 Thay cáp kết nối .63 3.1.2.1 Cáp nguồn 63 3.1.2.2 Cáp kết nối .64 3.1.3 Hộp điều khiển .64 CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH CÁC LỖI XẢY RA 66 4.1 Các lỗi chung 66 4.2 Khắc phục 68 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 76 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu, tìm hiểu, phân tích tài liệu liên quan riêng hướng dẫn khoa học ThS Phan Cao An Trường Ngoài nội dung tham khảo tài liệu liệt kê phần “Tài liệu tham khảo”, số liệu, kết nêu luận văn trung thực không chép luận văn khác Tác giả luận văn VŨ THANH HẢI LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy hướng dẫn ThS PHAN CAO AN TRƯỜNG, người tận tình hướng dẫn phương pháp nội dung nghiên cứu trình thực luận văn Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Khoa Máy tàu thủy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trình học tập trường Đại học Giao thơng Vận tải Tp Hồ Chí Minh trình làm luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến tất người thân, bạn bè động viên, giúp đỡ tác giả trình học tập trình nghiên cứu làm luận văn Do thời gian có hạn, kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi có thiếu sót Rất mong nhận góp ý thầy cô, chuyên gia, bạn bè để luận án hoàn thiện MỞ ĐẦU PHẦN: GIỚI THIỆU Tính cấp thiết đề tài Khi động làm việc, khơng khí te động chứa thành phần khí giống khí quyển, khoang te ln có dầu nhờn vô số hạt dầu nhờn “mưa phùn” Nếu xuất ma sát bất thường bề mặt trượt, ổ đỡ, nhiệt truyền đến te từ nơi khác như: khoang khí quét bị cháy truyền qua cán piston, hộp làm kín cán piston xuất “điểm nóng” “Điểm nóng” làm cho lớp dầu nhờn bám bị bay Khi dầu ngưng tụ trở lại, vô số hạt dầu có kích thước nhỏ li ti hình thành lơ lửng không gian te, tức hình thành lớp “sương” dầu, lớp “sương” nguyên nhân gây cháy có nguồn nhiệt Nếu lượng lớn dầu hình thành, bốc cháy làm cho áp suất te tăng cao đột ngột, gây nổ Áp suất te tăng đột ngột làm van an toàn te bị mở Trong trường hợp te bị lập (ống thơng bị tắc) có nguồn nhiệt te phát nổ gây nguy hại cho động diesel nguy hiểm tới toàn tàu thuyền viên Trong trường hợp cửa te bị thổi tung ngoài, gây hỏa hoạn cho buồng máy Hiện tượng cháy nổ xuất khu vực xích truyền động, hộp khí qt Tình hình nghiên cứu Hiện tàu thủy, máy dùng chủ yếu động diesel Động diesel tàu thủy có nhiều ưu điểm vượt trội, ngày sử dụng rộng rãi tàu thủy máy chính, máy đèn, máy phát cố, máy xuồng cứu sinh chúng động kỳ thấp tốc, kỳ trung tốc cao tốc Do động diesel thấp tốc có hộp làm kín cán piston, nên khí cháy xi lanh khó rò lọt, lượng rò lọt xuống te Vì vậy, nguyên nhân chủ yếu xuất “điểm nóng” bề mặt ma sát không cung cấp đủ dầu bôi trơn, việc cung cấp dấu bôi trơn không liên tục, chất lượng dầu bôi trơn không đảm bảo làm cho ma sát vị trí tăng Ổ đỡ chặn nơi có nguy cao tạo “điểm nóng”, ổ đỡ chặn nơi chịu toàn lực đẩy chân vịt Ngun nhân làm cho te có nhiều dầu: - Đường ống thông te bị tắc; - Trong te có “điếm nóng” bạc lót, làm kín cán piston khơng bôi trơn, lượng dầu bôi trơn không đủ, không liên tục, chất lượng dầu bôi trơn - Có khí cháy rò lọt xuống te Mục đích nghiên cứu Khi động diesel hoạt động thời gian dài, nhiệt độ dầu bôi trơn tăng cao, đồng thời mật độ sương dầu cácte tăng lên, làm tăng nguy cháy nổ te Vì vậy, để cảnh báo sớm mật độ sương dầu te cao, động diesel lắp thiết bị “Oil Mist Detector” – OMD Thiết bị có điểm cảm biến dầu khoang te Khi thiết bị báo động, cần kiểm tra xem cán piston, cổ trục, cổ khuỷu, ổ đỡ chặn,… có bị “nóng” bất thường khơng? Khí cháy có rò lọt xuống te khơng? Nếu tất cà khoang te báo động kiểm tra xem ống thơng te có bị tắc khơng,… Nhiệm vụ nghiên cứu Thiết bị cảm biến sương dầu cácte phần tách rời hệ thống an tồn, thiết kế để phát số điều kiện dẫn đến vụ nổ te động Diesel lớn Nó thường lắp đặt điều kiện làm việc khắc nghiệt, làm việc liên tục thời gian dài, đặc biệt liên quan đến nhiệt độ rung Để đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy, thiết bị cảm biến sương dầu cácte phải lắp đặt cách, vận hành bảo trì theo hướng dẫn nhà sản xuất Phương pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp thu thập thông tin Khi tìm hiểu thiết bị cảm biến sương dầu te, tiến hành thu thập tài liệu liên quan tài liệu hướng dẫn sử dụng vận hành hệ thống, tài liệu cấu tạo sơ đồ nguyên lý hoạt động, sơ đồ lắp đặt hệ thống 5.2 Phương pháp tham vấn ý kiến chuyên gia Phương pháp có ý nghĩa kinh tế, tiết kiệm thời gian, sức lực tài để tác giả triển khai nghiên cứu Để sử dụng hiệu phương pháp tham vấn ý kiến chuyên gia, tác giả TS Lê Văn Vang, TS Nguyễn Duy Trinh ThS Phan Cao An Trường, thầy cô khoa để giúp tác giả đưa ý kiến nhận định khách quan, trung thực… cho đề tài tác giả Phương pháp tác giả đặc biệt quan tâm, qua hình thức hội thảo, trao đổi trực tiếp với chuyên gia để tìm ý kiến chung nhất, giảm thiểu sai sót kỹ thuật xảy 5.3 Các tài liệu thu thập Các tài liệu phục vụ cho đề tài nghiên cứu sử dụng luận văn: - Tài liệu hướng dẫn sử dung Graviner Oil Mist Detection System Mk Giáo trình tài liệu mơn Diesel tàu thủy Giáo trình mơn Nhiên liệu, chất bơi trơn nước Giáo trình mơn Bảo dưỡng sửa chữa Tài liệu hướng dẫn sử dụng Graviner OMD System Mark 5, - Website: www.Wikipedia.org Kết cấu luận văn Bố cục luận văn tác giả chia làm chương chính: - CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ - CHƯƠNG 2: HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT VÀ KẾT NỐI - CHƯƠNG 3: HƯỚNG DẪN BẢO DƯỠNG CÁC CHI TIẾT VÀ HỆ THỐNG - CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH CÁC LỖI XẢY RA MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Điểm nóng động kì .1 Hình 2: Điểm nóng động kì .2 Hình 3: Các chi tiết hệ thống .3 Hình 4: Sơ đồ hệ thống Hình 5: Hình vẽ cấu tạo hộp điều khiển 11 Hình 6: Vị trí lắp đặt đầu cảm biến máy 12 Hình 7: Cấu tạo đầu cảm biến 13 Hình 8: Cấu tạo đầu cảm biến 14 Hình 9: Cấu tạo đầu cảm biến 15 Hình 10: Cáp truyền từ đầu cảm biến tới hộp điều khiển 16 Hình 11: Các cạnh hình hiển thị .17 Hình 12: Các kết nối hộp điều khiển .18 Hình 13: Dây nguồn hộp điều khiển 19 Hình 14: Chi cố định dây nguồn 19 Hình 15: Cổng chuyển USB type B qua type A .21 Hình 16: Cáp ribbon – cáp ruy băng .22 Hình 17: Màn hình điều khiển 23 Hình 18: Giắc nguồn DC 24V 23 Hình 19: Giắc kết nối Modbus 24 Hình 20: Giắc kết nối modbus 24 Hình 21: Cách lắp đặt cáp kết nối với rơ le 25 Hình 22: Ống siết cáp truyền từ đầu cảm biến tới hộp điều khiển 25 Hình 23: Vị trí kết nối cáp truyền từ đầu cảm biến .26 Hình 24: Thử khói phương pháp thủ cơng 39 Hình 25: Thử khói thiết bị tạo khói 40 Hình 26: Cơ lập đầu cảm biến hộp điều khiển 50 Hình 27: Dụng cụ tháo chốt cố định quạt 61 Hình 28: Nửa đầu cảm biến .62 Hình 29: Các chi tiết nửa đầu cảm biến 62 Hình 30: Vệ sinh chi tiết bên ống thu 63 Hình 31: Các kết nối sử dụng hộp điều khiển .65 Hình 32: Phương pháp 68 Hình 33: Phương pháp 69 Hình 34: Phương pháp 70 Hình 35: Phương pháp 71 Hình 36: Phương pháp 72 Hình 37: Phương pháp 73 Hình 38: Phương pháp 74 Hình 39: Phương pháp 75 Hình 27: Dụng cụ tháo chốt cố định quạt Hình 28: Nửa đầu cảm biến - Kiểm tra lò xo vị trí chân cố định quạt, lò xo có dấu hiệu hoen gỉ cong nên thay kịp thời 67 Hình 29: Các chi tiết nửa đầu cảm biến - Kiểm tra dầu bôi trơn motor quạt, khô dầu cần châm thêm, cánh quạt bị dơ bẩn cần vệ sinh kĩ lưỡng theo quy cách - Sử dụng bọt xà chuyên dụng dạng tăm để vệ sinh bên ống thu sương dầu đầu cảm biến Hình 30: Vệ sinh chi tiết bên ống thu - Vệ sinh lại toàn bề mặt bên ngồi, ống thu sương dầu sau gắn chi tiết trạng thái ban đầu ốc vít - Sau hồn thành q trình vệ sinh đầu cảm biến lắp trở lại vị trí cũ, hộp điều khiển hình LCD ta hủy lệnh cô lập để đưa đầu cảm biến trạng thái hoạt động bình thường 6.9 Thay cáp kết nối 3.1.2.1 Cáp nguồn - Tắt nguồn toàn hệ thống 68 - Ngắt kết nối cáp nguồn điện với hộp điều khiển hình hiển thị LCD, sau tháo dây cáp nguồn khỏi hệ thống - Lắp đặt dây cáp mới, đảm bảo dây cáp có chiều dài vừa đủ đảm bảo dây nguồn gắn cố định - Mở lại nguồn kiểm tra độ ổn định điện áp hệ thống 3.1.2.2 Cáp kết nối - Cô lập chi tiết cần thay cáp kết nối (có thể đầu cảm biến với hộp điều khiển hộp điều khiển với hình LCD - Tắt nguồn hệ thống ngắt kết nối dây nguồn - Mở bulong cố định cáp vị trí chi tiết cần thay cáp loại bỏ cáp bị hư hỏng - Thay cáp với kích thước vừa đủ, sau cố định lại vị trí gắn cáp bulong - Hủy lệnh lập, mở hình LCD để kiểm tra lại hoạt động 6.10 Bộ điều khiển - Tắt nguồn hệ thống tháo dây nguồn hộp điều khiển - Mở bulong cố định nắp hộp điều khiển - Tháo cáp ribbon truyền tín hiệu từ mạch điều khiển tới nút bấm nắp hộp điều khiển - Tháo cáp kết nối với đầu cảm biến, ý, sau tháo, cần phải nút - lại nút cao su để chống ẩm Thay bo mạch hộp điều khiển Lắp lại theo thứ tự ngược lại Lắp đặt cáp liên quan Bật nguồn hệ thống tiến hành kết nối lại từ hình LCD 69 Kết nối rơ le Kết nối ribbon Kết nối USB Kết nối đầu cảm biến Hình 31: Các kết nối sử dụng hộp điều khiển Tiêu hủyTất thành phần hệ thống cảm biến sương dầu Graviner Mk7 OMD phải xử lý theo tiêu chuẩn xử lý chất thải điện/điện tử Marpol tuyệt đối không phép tiêu hủy phương pháp đốt linh kiện Các chi tiết có hệ thống chế tạo từ kim loại nặng, bán kim loại như: chì, thuỷ ngân, đồng, niken, bari, chí arsen nhiều hợp chất hoá học khác tiêu hủy phương pháp đốt sản sinh vô số hydrocarbon, chất đi-ô-xin, phu-ran, chất ô nhiễm hữu khó phân hủy (POP) vào khơng khí gây ô nhiễm môi trường đặc biệt gây ảnh hưởng tới sức khỏe người 70 CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH CÁC LỖI XẢY RA 4.1 Các lỗi chung Bảng 16 liệt kê loạt lỗi xảy lỗi có khả xảy xuất biểu Các lỗi kí hiệu theo số từ 1-15 phương pháp khắc phục cố tiến hành theo dẫn cụ thể STT Tên gọi Hộp điều khiển bị tắt Tất đèn LED (màu xanh) bị tắt Lỗi kết nối đầu cảm biến Lỗi đầu cảm biến cáp kết nối Bảng 16: Các lỗi xảy Dấu hiệu lỗi - Tất đèn LED hộp điều khiển bị tắt - Màn hình hiển thị báo lỗi kết nối với hộp điều khiển - Khơng có đèn báo hoạt động đầu cảm biến - Đèn LED báo lỗi chung sáng, đèn hoạt động đầu cảm biến chớp nháy giây sáng, giây tắt - Đèn LED báo lỗi chung sáng, đèn hoạt động đầu cảm biến chớp nháy giây sáng, giây tắt - Màn hình LCD báo lỗi đầu cảm biến - Đèn LED báo lỗi chung sáng, đèn hoạt động đầu cảm 71 Lỗi - Mất điện nguồn - Nguồn cấp bị lỗi, hư hại Khăc phục Phương pháp Thao tác - Cầu chì Phương pháp hộp cảm Thao tác biến bị lỗi - Đầu cảm biến bị ngắt kết nối - Cáp kết nối bị hỏng - Đầu cảm biến bị hỏng - Chân kết nối với hộp điều khiển bị lỏng - Quạt hút bị hỏng - Đầu cảm Thao tác Phương pháp Thao tác Quạt hút bị lỗi - Đèn báo lỗi đầu cảm biến sáng - Thiết bị giám sát đầu cảm biến bị lỗi - Màn hình LCD báo lỗi đường truyền - biến chớp nháy 0.5 giây sáng, 0.5 giây tắt Đèn LED báo lỗi chung sáng Màn hình LCD báo lỗi quạt Đèn báo lỗi đầu cảm biến chớp nháy 0.5 giây sáng, 0.5 giây tắt Đèn LED báo lỗi chung sáng Đèn báo lỗi đầu cảm biến chớp nháy 0.5 giây sáng, 0.5 giây tắt Màn hình LCD báo lỗi đầu cảm biến Màn hình LCD báo đầu cảm biến thu tín hiệu Đèn LED báo lõi chung sáng Đèn báo lỗi đầu cảm biến chớp nháy 0.5 giây sáng, 0.5 giây tắt Màn hình báo lỗi đầu cảm biến Màn hình LCD báo lỗi đường truyền 72 biến bị lỗi - Quạt bị hỏng Phương pháp Thao tác - Đầu cảm biến bị lỗi - Kính thu bị bẩn Phương pháp Thao tác - Khởi động lại đầu cảm biến Phương pháp Thao tác - Cáp kết nối bị hư hỏng - Các đầu chốt cố định cáp bị lỏng Phương pháp Thao tác 4.2 Khắc phục Các sơ đồ khối sau thể trình tự thao tác phương pháp khắc phục lỗi hệ thống mà người thợ máy vận hành khắc phục chỗ Đối với chi tiết hệ thống khơng thể khắc phục cần tháo chi tiết khỏi hệ thống gửi bên nhà sản suất để sửa chữa khắc phục Phương pháp Thao tác khắc phục mô tả theo sơ đồ khối sau Điện áp cổng nguồn đầu vào (TB1) đo 24 V? Cáp nguồn đầu vào 24v kết nối đúng? Kết nối nguồn cấp 24v Thay điều khiển cho điều khiển 73 Hình 32: Phương pháp Thao tác Kiểm tra kết nối từ bo mạch điều khiển đến đầu dò cảm biến Kiểm tra tất dây cáp đầu dò cảm biến kết nối chưa? Kết nối lại cho Ngắt dây cấp nguồn cho điều khiển khoảng 15 phút Cấp lại nguồn kiểm tra đèn LED nguồn cảm biến có sáng khơng? Thay bo mạch điều khiển 74 Hình 33: Phương pháp Thao tác Hốn đổi đầu dò cảm biến đầu BỎ ĐƯỜNG NHÁNH NÀY YES dò khác làm việc hệ thống Báo lỗi cảm biến có chuyển theo vị trí đầu cảm biến hốn đổi khơng? NO Tại điều khiển, hoán đổi dây cáp cảm biến với dây cáp đầu cảm biến khác làm việc hệ thống Báo lỗi cảm biến có chuyển theo vị trí đầu cảm biến hốn đổi khơng? Thay dây cáp tín hiệu Thay bo mạch điều khiển 75 Hình 34: Phương pháp Quạt hút có làm việc bình thường khơng Vệ sinh buồng mẫu cảm biến, thay đầu cảm biến reset lại điều khiển Thay cảm biến (cả cụm) 76 Hình 35: Phương pháp Thao tác Thay cảm biến (cả cụm) 77 Hình 36: Phương pháp Thao tác Tháo đầu cảm biến vệ sinh bên buồng mẫu Thay đầu cảm biến thử hoạt động thiết bị quang học bên cảm biến Thử hoạt động thiết bị quang học (Optics test) pass qua? Thay cảm biến (cả cụm) Hình 37: Phương pháp Thao tác 78 Thay cảm biến (cả cụm) Hình 38: Phương pháp Thao tác 79 Hình 39: Phương pháp Thao tác 80 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN I KẾT LUẬN Thiết bị cảm biến sương dầu hệ thống phục vụ cho tàu, giúp đảm bảo an toàn cho thuyền viên vận hành máy giúp máy móc vận hành ổn định hơn, tăng hiệu suất kinh tế Graviner Mk7 Oil Mist Detection cung cấp tính tương tác tuyệt vời cho phép người sử dụng dễ dàng thao tác để kiểm tra, giám sát liệu linh hoạt dạng tín hiệu hiển thị để dự trù phương pháp xử lý tình Thiết bị cảm biến hàm lượng sương dầu GRAVINER lắp sử dụng phố biến cho động tàu thủy, đặc biệt hãng MAN B&W, với dòng model MARK 5, MARK MARK Thiết bị dùng để đo hàm lượng sương dầu te máy chính, đưa báo động hàm lượng sương dầu te máy tăng cao, đưa tín hiệu giảm vòng quay dừng động chính, giúp ngăn ngừa bảo vệ động không bị tượng nổ te II KIẾN NGHỊ Cần trọng đầu tư lắp đặt thiết bị biến sương dầu, trọng thường xuyên bảo trì bảo dưỡng hệ thống phục vụ máy thiết bị bảo vệ áp lực dầu nhờn, bơm nước làm mát, nhiệt độ dầu bơi trơn để máy làm việc an tồn tăng hiệu kinh tế Cuối xin chân thành cảm ơn, TS Lê Văn Vang, TS Nguyễn Duy Trinh, ThS Phan Cao An Trường hỗ trợ giúp đỡ suốt thời gian nghiên cứu tìm hiểu đề tài 81 ... biến - Ren nối - Cấp bảo vệ - Vật liệu chế tạo : : : - Đèn báo : Inch BSP IP65 Ống lấy mẫu - Nhựa PTFE Đầu cảm biến - Nhựa đen 70G33L Đèn xanh - Cảm biến làm việc Đèn đỏ - Báo động Đèn vàng - Cảm... bị lỗi - Tiêu hao điện năng: 1,5W - Nhiệt độ làm việc : – 70 oC - Chiều dài : 205 mm - Chiều rộng : 90 mm - Chiều cao : 153 mm - Khối lượng : 0,5kg 6.2 Bộ điều khiển - Cấp bảo vệ : IP65 - Vật... Nhôm - Khả kết nối tối đa : 10 đầu cảm biến - Điện áp : 24V (+30% -2 5%) - Tín hiệu rơ le : chuyển đổi tiếp điểm 30 VDC, 1A - Báo động trước (cảnh báo) : (ngắt hệ thống làm việc bình thường) - Báo