陳躍泓

前 言

閥門遙控系統(tǒng)在船舶上是一個非常重要的系統(tǒng)，它一般用在貨船的壓載系統(tǒng)和貨、燃油輸送系統(tǒng)。該系統(tǒng)能在控制室遙控閥的開和關，使船員能方便地進行壓載水和燃油的調駁，獲得想要的船舶吃水狀態(tài)，來滿足船舶的各種工況要求。該系統(tǒng)用在油船貨油系統(tǒng)上，更是該船的經濟命脈線，貨油的裝和卸全靠閥門遙控系統(tǒng)安全可靠的工作。

閥門遙控系統(tǒng)還解決了有些場所船員不能隨時進入操作閥門和遠距離閥門操作工作量大的問題。閥門遙控系統(tǒng)的出現(xiàn)，大大減輕了船員的工作強度，減少不必要的工作危險，進一步保障了船員的安全，并保證了船舶的安全航行和經濟效益。所以，閥門遙控系統(tǒng)的工作可靠性決定該船的安全和經濟效益，現(xiàn)在各船公司對閥門遙控系統(tǒng)都已非常重視。

閥門遙控系統(tǒng)一般有三種型式，即：氣動式、液動式和電-液式。本文介紹三種閥門遙控系統(tǒng)它們的驅動和控制型式的組成、工作原理和特點及閥門遙控系統(tǒng)中閥和執(zhí)行器及船級社規(guī)范要求

1 閥門遙控系統(tǒng)類型、組成、特點

到目前為止，閥門遙控系統(tǒng)基本上有以下幾種型式，按照執(zhí)行器驅動閥的方式，一般可分為三大類型：氣動式、液動式、電-液式。 按照閥的安裝場所，可分為干式安裝和濕式安裝。按照閥的遙控控制方式，可分為模擬板開/關控制和計算機開/關控制。遙控閥的開/關位置指示反饋一般為觸點信號輸出到控制板指示燈指示該閥的工作狀態(tài)。如為干式安裝，微動開關直接裝在閥上或壓力開關裝在電磁閥箱內控制液壓管上，通過24v或220v電源連接到模擬板或計算機上指示該閥的工作狀態(tài)。如為濕式安裝，流量計或壓力開關必須安裝在電磁閥箱內控制液壓管上，根據開/關閥的需要液壓油流量大小和壓力大小輸出觸點信號。還有一種為遙控閥開度指示，它要求輸出的信號為4-20mA，在控制臺上連續(xù)指示閥的開/關百分比。

2 氣動式閥門遙控系統(tǒng)

該系統(tǒng)設備的配置比較簡單，因此最具有經濟性，它的工作原理是壓縮空氣通過電磁閥的換向驅動氣缸內的活塞達到開關閥的目的。它的主要配置為控制系統(tǒng)、二位五通電磁閥、氣動作用頭和閥，該系統(tǒng)利用船上已有的7-10bar控制空氣作為動力源，只有一路控制空氣接到電磁閥。具體原理參考圖1和圖2：

從該系統(tǒng)原理圖可以看出，由于只需要一路壓縮空氣接到電磁閥，比較而言，該系統(tǒng)的控制空氣管子長度和其他型式系統(tǒng)相比，如遙控閥數(shù)量相同，所需要的數(shù)量要少得多。由于該系統(tǒng)動力源為7-10bar控制空氣，氣動動力頭體積比較大，操作遙控閥時消耗比較多的壓縮空氣，但氣動頭使用壽命長，閥可安裝在任何區(qū)域，工作安全可靠。對該系統(tǒng)而言，缺點是：一般船廠均采用紫銅管作為控制管，所以不可避免控制管路上有更多的管接頭，經過長時間工作后，空氣管接頭容易泄漏，維護起來工作量大，并且在維護時會影響系統(tǒng)工作。遙控閥的開關在控制臺上或計算機控制，閥的開關位置通過控制臺上或計算機的指示燈顯示。

3 液動式閥門遙控系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要配置為控制系統(tǒng)、液壓泵站、電磁閥箱、液壓驅動器和閥。液壓泵站可分為定量液壓泵和變量液壓泵，電磁閥箱根據布置場所可分為普通型和本安型，電磁閥箱數(shù)量可為一個或幾個。液動式閥門遙控的工作原理也是通過公共液壓泵站液壓泵工作，油泵輸出100～150bar液壓油工作壓力到電磁閥箱中各個電磁閥，通過電磁閥的換向和液壓油控制管到液壓驅動器控制閥門開關。

每套液壓泵組配備二臺液壓泵，每臺液壓泵根據液壓工作壓力設定自動起停和互為備用。液壓泵站可選用定量液壓泵和變量液壓泵，他們不同之處在于定量液壓泵要配備蓄壓器，保證液壓油的工作壓力在范圍內。變量液壓泵不需要配備蓄壓器也能保證液壓油工作壓力，具體原理見圖3和圖4：

由于是液壓驅動器，液壓油的工作壓力高，一般從電磁閥箱到每個遙控閥的液壓驅動器的液壓控制管采用不銹鋼多芯管。多芯管的優(yōu)點在于控制管很少有卡套接頭，保證控制管不會泄漏，提高了遙控閥的工作可靠性。它與氣動式比較，管系更安全，同樣對閥的安裝位置無要求，但由于有泵站、總管及管子多，維護工作量大，并且由于電磁閥的功率太小，有時會造成閥不能正確換向，導致不能遙控閥門，還由于液動驅動器上沒有放氣閥，導致液壓管系中存有空氣，使得遙控閥的操作時間一會快一會慢，并在維護時也會影響到系統(tǒng)工作。

4 電-液式閥門遙控系統(tǒng)

電-液式閥門遙控系統(tǒng)和液動式閥門遙控系統(tǒng)相比較，有所不同。它主要由每個閥單獨的控制模塊、油泵、液壓油缸和閥組成。工作原理和液動式相似，單獨的油泵正轉或反轉提供壓力到液壓驅動器控制閥門的開關。具體原理參考圖5和圖6：

該系統(tǒng)最大的優(yōu)點在于每個遙控閥單獨控制， 與氣動式和液壓式比較，電纜取代了管系，維護方便、簡單；由于每個閥都有一個單獨的動力頭，在維護時不會影響其他閥的工作，所以此系統(tǒng)工作更可靠；由于是電腦模塊控制，它可以做到閥的比列開度，更具有先進性，但由于此系統(tǒng)是由電腦、模塊、動力液壓頭組成，所以它的投入也大，并且閥的安裝位置一定是干式的，在有些區(qū)域要配氣動式或液動式。

三：閥門遙控系統(tǒng)中閥和執(zhí)行器及船級社規(guī)范要求

執(zhí)行器閥一般分為單作用和雙作用，單作用執(zhí)行器是指一邊是氣缸或油缸驅動閥開，另一邊為彈簧關閉閥。雙作用執(zhí)行器是指兩邊都是氣缸或油缸驅動閥的開關。

而執(zhí)行器閥都必須滿足該船入級要求， 所以我們需要了解各船級社的規(guī)范要求， 各船級社對該系統(tǒng)的要求有所不同。以ABS船級社為例，遙控閥如布置在艙底水系統(tǒng)，要求當遙控閥失去控制電源和液壓壓力時，該閥必須處于關閉狀態(tài)或導向關閉，所以只能選擇單作用驅動器。而BV船級社要求，當遙控閥失去控制電源和液壓壓力時，該閥必須鎖定在最后命令的位置上或導向關閉，所以要優(yōu)先選擇雙作用驅動器和雙相電磁閥。液壓泵站和液壓式驅動器的材料和試驗必須滿足船級社的要求，還有遙控閥必須提供就地的應急操縱。

綜上所述，大致介紹了各種閥門遙控系統(tǒng)的構成、工作原理和安裝后的使用情況，隨著科學水平的不斷發(fā)展，會涌現(xiàn)更多的新技術發(fā)展閥門控制系統(tǒng)，作為造船人員，只有不斷地學習，與時俱進，才能掌握并利用新技術，造出環(huán)保和安全要求越來越嚴格的船舶，使我國的船舶事業(yè)早日趕上世界先進水平。