船用惰气系统

5. 惰氣系統應有警報器，當發生下列情形時，能警告工作人員
（1）惰氣管內氣體含氧量太高 （2）惰氣管內氣體壓力不足 （3）惰氣管內氣體溫度太高 （4）淨氣器水壓不足 （5）甲板水封壓力太低
油輪上，惰氣系統其主要的項目為
(1) 煙道閥（Boiler Uptake Valve） (2) 淨氣器（Scrubber） (3) 除霧器（DEMISTER） (4) 鼓風機（Blower） (5) 循環閥（Recirculation Control Valve） (6) 主控制閥（Main Control Valve；Gas Regulating Valve） (7) 甲板水封（Deck Water Seal） (8) 止回閥（Non-return Valve） (9) 艙面隔離閥（Deck Isolating Valve） (10) 真空/壓力閥（P/V Breaker） (12) 氧氣分析器
除霧器（Demister）能有效去除氣體中之水分、微粒等不必之成分
4. 鼓風機（Blower）
它能將冷卻後的惰氣送入油艙中，依照SOLAS 1974年的規定，須 有二部鼓風機，其總輸送量須為貨泵抽送量125﹪以上。
5.循環閥（Recirculation Control Valve）（使惰氣再一次 降溫、降低壓力）
1. 烟道閥（Boiler Uptake Valve）
烟道氣的溫度很高（200℃~400℃），且腐蝕性強（SO2、SO3），且氣體中 常有微小顆粒。所以烟道閥常常會發生擠住（Jam）。
2. 洗煙器（Scrubber）
將廢氣冷卻並排除其中顆粒、二氧化硫等雜質。
3. 除霧器（Demister）
特殊液貨船惰氣系統
1978年油輪安全及防污公約中，做了修正的規定：

船用惰性气体系统原理与应用一、惰性气体系统概要1.发展过程我们知道任何可燃物质的燃烧必须同时具备下列三个条件:(1)有可燃物存在:凡能与空气中的氧或氧化剂起剧烈反应的物质均称为可燃物。

可燃物包括可燃固体，如煤、木材、纸张、棉花等;可燃液体，如汽油、酒精、甲醇等;可燃气体，如氢气，氧化碳、液化石油气等。

在化工生产中很多原料、中间体、半成品和成品是可燃物质。

(2)有助燃物存在:凡能帮助和维持燃烧的物质，均称为助燃物。

常见的助燃物是空气和氧气以及氯气和氯酸钾等氧化剂。

(3)有点火源存在:凡能引起可燃物质燃烧的能源，统称为点火源，如明火、撞击、摩擦高温表面、电火花、光和射线、化学反应热等。

可燃物、助燃物和点火源是构成燃烧的三个要素，缺少其中任何一一个，燃烧便不能发生;另外,燃烧反应在温度、压力、组成和点火能量等方面都存在极限值。

在某些条件下，如可燃物未达到一定的浓度，助燃物数量不够,点火源不具备足够的温度或热量，即使具备了燃烧的三个条件，燃烧也不会发生。

例如氢气在空气中的浓度小于4%时就不能点燃，而一般可燃物质在空气中的氧气低于14%时也不会发生燃烧。

对于已经进行着的燃烧，若消除其中一个条件，燃烧便会终止,这就是灭火的基本原理。

因此油舱内可燃气体发生燃烧爆炸事故，也必须同时具备三个条件:可燃石油气浓度在“爆炸范围”内;有足够量的氧气，舱内氧气含量在“临界点"以上;有点火源，其能量达到可燃气燃烧所需最低点火能量。

作为防止油船爆炸的方法，自古以来主要是从控制明火点火源出发的。

但是，自1969年末,3艘新造的大型油船连续发生爆炸事故之后,人们才更清楚地了解到静电乃是一种新的点火源，而且又很难控制。

在这种形势的推动下,关于强制造成一种即使有火源存在也不会发生爆炸的“油舱气体状态控制”的研究，才有了急速的进展。

图5-5 碳氢化合物、氮、氧及混合气的可燃爆炸范围这种方式的原理如图5-5所示,它是利用从原油中挥发出来的石油气体只有在某一限定的气体浓度范围内才会发生爆炸的原理，强制性地使货油舱内的气体状态处在不能燃烧爆炸的范围之内。

液 货船惰 气 电控 系统 的 综合设计概述
宋 运 伟 （ 海船舶职业学院 ， 葫芦岛 １ ５０ 渤 ０５ ２
由于 带 有 惰 气 发 生 器 的 惰 气 系 统 ， 相 对 控 制 复 杂 ， 故 我 们 就 结 合 某 ４ 吨 万
级液 货 船 的惰 气 发 生系 统 的设 计 ，详
４ １ 船舶 标准化 工程 师 ２ ｌ ／ Ｏ １ １
不允 许 启动 ， 油 直 接 进 入 舱 内， 货 并将 舱
内的 惰 气 排 出舱 外 ， 时监 控 报 警 系 统 此 应 工作 ， 责 监 视 舱 内的 惰 气 压 力 在 正 负 常 的 工作压 力 范 围 内 。 （ ） 货 ２卸
致 货 船 内外 的气 压 不 一 致 ， 会 使 货 舱 为 含 氧 量 极 低 的 一 种 保 护 气 体 ， 在 液 就
变 形 ， 然 带 来 极 其 严 重 的后 果 。因此 ， 必 货船 上 得到 广 泛应 用 。 同 时， 根据 国
在 进 行 船 舶惰 气 电控 系 统 的 设 计 时 ， 必 际 油 轮 安 全 与 防 污 公 约 的 规 定 ， 两 万 须 综 合 考 虑 、 密设 计 ， 能确 保 系统 的 吨 以 上 的 油 轮 也 必 须 装 设 “ 气 系 统 ” 周 才 惰 安 全 稳 定 运 本 等 诸 多 因素 ，
１ 系统 设计 原则
大 型 船 舶 多 采 用 蒸 汽 透 平 系 统 。 因 船 求 。 （ ） 货 １装 在 正 常 的 装 货 作 业 时 ， 气 鼓 风 机 惰
按 照 运 载 货 物 的不 同 ， 液 货 船 分 为 上 有 辅 锅 炉 ， 故 采 用 锅 炉 ／ 烟 引 入 惰 Ｉ ｝ 三 类 ： 油 船 、 液 化 气 船 、 液 体 化 学 气 气 系 统 。对 于 未 装 置 足 够 产 气 量 锅 炉

惰气防爆控制技术在大型原油轮上的应用摘要：惰气系统是防止油气燃烧爆炸，保障油轮安全的重要系统。

本文详细论述了惰气防爆控制技术在大型原油轮上的应用。

关键词：惰气；控制原理；原油轮原油船是指用于装卸和运输原油的船舶。

船舶刚用于原油运输时，接连发生了几起大型船舶燃爆事故，从而为油船航运安全敲响了警钟。

因此，为了保证油船的安全航行，研究大型原油船的防爆措施显得尤为重要。

而惰性气体防爆是一种行之有效的防爆措施，其是防止货油舱内可燃气体燃烧爆炸，进行保证安全运行的重要系统。

一、惰气在油轮上的应用现状随着经济的发展，石油已成为生产生活不可缺少的能源。

随着石油需求的扩大，油轮船队事故率不断上升，不仅造成了人类生命财产的损失，而且其海洋污染对人类和生态环境的影响也更加严重及深远。

因此，油轮的安全防控一直受到高度重视。

而惰气系统用惰性气体填充货油舱，使其氧气浓度低于爆炸极限，以防止火灾、爆炸事故的发生，有效保障油船安全。

主要表现在以下方面：空油舱惰化；在货油的卸载作业期间的正压保持；排压载水防止空气进入及正压保持；原油洗舱和清洗油舱的惰气供给；油舱驱气等其他需要进行隔舱和充惰情况。

二、惰气系统主要设备运行功能1、氧含量的测定。

测量氧含量的探头是氧化锆传感器，传感器内侧与惰性气体接触，外侧与空气接触，当电压分别施加在内外侧时，外侧的氧在外电压的作用下获得电子，以氧离子的形式进入氧化锆中，之后氧离子在内侧因外电压作用失去电子而变成氧气，因内侧惰性气体含氧量低，外侧空气含氧量高，氧气的浓度差使氧气外侧向内侧进行扩散运动。

因此，惰性气体中氧含量越小，氧气浓度差越大，内外侧流动的氧离子就越多，从而产生的电流信号越强。

通过分析电流强度，即可得知惰性气体中的氧含量。

2、锅炉烟气处理。

锅炉烟气由氮气、二氧化碳、氧气、二氧化硫、烟尘等组成，其中二氧化硫会产生酸，若与烟灰等杂质直接进入货油舱，会影响舱内储存的原油，因而需经过洗涤塔处理。

(4) 装油前惰性气体的充注 开始装油时若舱内含氧大于11.5%，G1点， G1M5线经危险区；因此装油前，油舱内必须 充满惰性气体（含氧8%以下），G点：GM1 线处于危险区外。 （5）清洗油舱时惰性气体的充注 应连续向舱内充注惰性气体，保持正压，舱 内含氧浓度在8%以下。 （6）驱气作业时惰性气体的充注 首先用惰性气体置换舱内的石油气，当油气 浓度降到4%以下时（M6点），再用新鲜空气 置换，舱内气体状态变化线：M3--M6--C。
8）泄放排气阀压力指示控制器：自动调节惰气风机 排气压力，使惰气供气压力保持恒定。如图8-23所 示。 操作程序：自动控制；手动遥控操作。 9）惰性气体主供气阀压力记录控制器：维持甲板主 管压力的恒定，并且根据设定压力自动调节惰气 主阀开度，从而控制惰气流量。如图8-24所示。 操作程序：向货油舱充注惰性气体；除气。
• 三、船舶惰性气体系统的安全保护装置及操作 管理
1、安全保护装置 （1）连锁机构 （2）报警系统 （3）防止危险气体逆流到安全区域的装置 （4）防止货油舱产生高压或负压的装置 2、操作管理（操作程序）：启动前，启动顺序，运转 中，航行中，驱气，停止顺序。 3、运行中应注意的问题：腐蚀问题、人身安全问题、 二次污染问题。
• 四、惰性气体系统的试验
管路系统耐压漏泄试验、安全报警及 控制装置工作试验、充注惰性气体试验、 驱气试验。
• 二、船舶惰性气体系统组成及工作原理
1、惰性气体系统类型 1） “烟道气”式惰性气体系统 利用锅炉排气经冷却、脱硫、洗涤后得到IG。 组成：组成及流程如图8-3所示。 特点：经济，供气量大，含氧一般在4%以下；IG 含SO2和烟尘，IG 含 氧量受锅炉负荷的影响较大。 2） 惰性气体发生装置 用专门的IG发生器，燃烧煤油等液体燃料得到IG。 组成：如图8-4所示。 特点：含氧低（0.1%），SO2、烟尘少；经济性 差，造价高。

中国船级社钢质海船入级规范2016年修改通报变更通告第6篇消防中国船级社上海规范研究所2015年10月目录第4章惰性气体系统 (3)第1节一般规定 (3)第2节不同船型的惰性气体系统与氮气发生器系统 (3)第3节检查与试验 (8)第4章惰性气体系统①第1节一般规定4.1.1 一般要求4.1.1.1本章要求适用于装设惰性气体系统和氮气发生器系统的船舶。

4.1.1.2 所有类型的惰性气体系统应满足下列要求：(1) 应设有在所有航行条件下都能产生适当惰性气体的自动控制设备；(2) 用于惰性气体系统的材料，应满足CCS《材料与焊接规范》的有关要求，适用于其(3) 安装在船上的所有惰性气体设备，应在工作情况下进行试验。

4.1.2 附加标志4.1.2.1 对满足本章要求的惰性气体系统，可授予下列的附加标志：惰性气体系统Inert Gas Systems (IGS)4.1.3 图纸资料4.1.3.1 除本规范有关篇章要求的图纸资料外，还应将下列图纸资料提交批准：(1) 包括所有控制和监测设备在内的惰性气体装置的细目表和布置图；(2) 惰性气体系统的布置图。

第2节不同船型的惰性气体系统与氮气发生器系统4.2.1 载运原油和石油成品油船的惰性气体系统4.2.1.1 下列要求适用于载运闪点(闭杯试验)不超过60℃，且其雷特蒸气压低于大气压的散装原油和石油成品，以及载运具有类似失火危险的其他液体货品的液货船上所设置的由锅炉烟道气和/或燃油型惰性气体发生器组成的惰性气体系统。

4.2.1.2 惰性气体系统应满足FSS规则第15章的要求。

4.2.1.3 惰性气体系统除应满足FSS规则第15章的要求外，还应满足下列要求：(1) 当设置两台鼓风机时，惰性气体系统所需风量最好是由两台鼓风机平均负担，但在①本章要求适合于2016年1月1日及以后建造的船舶。

任何情况下，不允许一台鼓风机的风量小于所需总风量的1/3；(2) 尤其对于可能经受气体或者液体腐蚀的洗涤器、通风机、止回装置、洗涤器排污管和其他排泄管道等部件，应采用防腐蚀材料建造，或者在这些部件表面镶橡胶、玻璃纤维、环氧树脂或其他等效的涂层；(3) 在防火方面，燃油型惰性气体发生器处所的舱室，应视为A类机器处所；(4) 当所产生的惰性气体偏离规定值时，例如在起动时或设备失效时，应设有把惰性气体从燃油惰性气体发生器释放到大气中的装置；(5) 当冷却和洗涤装置的水压或水流速率过低，或者气体温度过高导致达到预定的极限值时，应布置成能自动切断惰性气体发生器的燃油供给；(6) 气体调节阀的自动关闭装置，应在燃油型惰性气体发生器动力源失效时能进行动作。

油轮惰气系统应用论文【摘要】油轮惰气系统是防止货油舱内可燃气体燃烧爆炸，确保安全操作的重要系统。

并通过规范、有计划的养护保证惰气质量，从而有效的避免油轮的安全事故。

【关键词】油轮安全惰气系统维护保养1 惰气在油轮上的应用现状随着世界经济的高速发展，石油已成为生产生活不可或缺的重要能源，而油轮船队随着石油需求不断扩大，事故发生率增加，不仅造成人命财产损失，其海洋污染对人类及生态的影响更为严重和深远！为此油轮的安全防控得到了高度的重视。

而惰气系统正是通过向货油舱内充注惰性气体以使其中的氧气浓度低于爆炸极限，从而防止火灾及爆炸事故，有效保证了油船的安全。

主要表现在有以下几个方面：空油舱惰化；在货油的卸载作业期间的正压保持；排压载水防止空气进入及正压保持；原油洗舱和清洗油舱的惰气供给；油舱驱气等其他需要进行隔舱和充惰情况。

2 惰气系统工作原理及操作要求在油船上通常遇到的烃气，在含氧量低于11%体积比的大气环境中就不能燃烧。

防止货油舱起火或爆炸的方法之一就是保持含氧量低于这一水平。

为了减少油舱的空气含量并由此降低其氧气含量而使舱气达到不可燃状态，现代油轮基本都安装了惰气系统。

惰气系统是保证油轮安全有效操作的重要设备。

它把固定设备产生的的惰气经过处理合格后输送到各个油舱中以降低舱气的含氧量，从而达到安全操作目的。

防火防爆原理可由图2.1（烃/空气/惰气混合气图）得以说明，该图以烃气/空气的混合比表明烃气与氧气之间的关系。

图2.1中的橙色区域为可燃/可爆混合气体区域，在作业中应尽量避免货舱中的气体进入这一区域。

可燃限度值因不同烃气纯度和不同石油液体所生成的混合气而变化，通常把原油油气的可燃下限和可燃上限（LFL和UFL）分别取为1%和10%的体积比。

这两个数值在上图中以AB线上的C点和D点表示。

图上任意点都代表在烃气含量和氧气含量的限定条件中烃气、空气和惰气的混合气体。

AB线表示无任何惰气的烃气与空气的混合气，AB线的倾斜代表氧气含量随着烃气含量的的增加而减少。

油轮惰性气体系统的调试及故障分析摘要：惰性气体系统是油轮上生产营运中非常重要的一个系统，本文结合江南长兴造船有限责任公司建造的原油轮上惰性气体系统施工经验，对油轮惰性气体系统的调试、设备故障和故障排除进行讨论.关键字：惰性气体系统调试故障分析一、前言惰性气体是一种含氧量低于5%不易燃烧爆炸的混合气体。

油轮装运的原油会挥发出有毒易燃的气体，在操作过程中既要将混合气体控制在易燃的极限以下，同时又要防止有毒气体泄漏对人员造成伤害，所以说惰性气体系统关系到船舶的安全以及船员人身安全。

本文以日本Kashiwa公司的惰性气体系统为例。

二、惰气模式系统的简介1. IGS/IGGIGS模式一般适用于装卸原油，经济性较好惰气来源：燃油锅炉燃烧产生的废气 .SO2含量：不超过100ppmIGG模式一般适用于装卸成品油或对惰气含硫量要求较高的油品；因为惰气发生器使用柴油，经济性较差惰气来源：洗涤塔惰气发生器燃烧产生的惰气 .SO2含量：不超过1ppm2. 惰性气体系统的构成（IGS）惰性气体的系统构成由惰气风机、甲板水封装置、惰气洗涤塔、透气围、高速压力/真空阀、压力/真空保护器、固定式氧气分析器、甲板水封泵、洗涤塔冷却海水泵。

2.1.1 惰气风机安装于机舱棚内，通过管系连接惰气洗涤塔和甲板水封装置，功能是为整个惰气系统提供惰气或给舱柜（包括油舱和污油水舱）驱气和除气。

（1）甲板水封装置安装于主甲板上层建筑前，通过管系连接洗涤塔与压力/真空保护器，功能是防止舱内气体在船舶各种正常纵倾、横倾及运动状态下回流至机器处所的锅炉烟喉或任何气体安全处所（2）惰气洗涤塔安装于机舱棚内，通过管系连接锅炉废气烟道与惰气风机，功能是有效地冷却的烟气总容量，且能除掉固体颗粒及硫的燃烧产物。

（3）透气桅安装于主甲板中部，通过管系连接每个油舱或污油水舱，功能是用于货油舱或污油水舱透气。

（4）高速压力/真空阀安装于各个油舱或污油水舱，功能是用于每一个货油舱或污油水舱透气，确保在货油舱内无论压力还是真空都不超过设计参数，通常设定于0.14kg/cm2正压和0.035kg/cm2负压情况下工作。

工艺 设 计 改 造 及 检 测 检 修 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ
备可燃性 。 这就表 明通过引入额 外的惰性气体， 即以驱气的方法 ， 可 用 此 系 统 。 ３ ． ５烟 气 式惰 气 系统 组 成 以把Ｆ 点所代表 的那种混合气 处理成Ｈ点所代表 的另一种混合气 。 油船烟气式惰气系统可分为惰气产生 、 气体 隔离和惰气分配三 ３惰气系统的组成 部分 ， 每一部分均由多个设备组成。 惰气产生部分包括取气阀、 洗涤 ３ ． １惰 气 系统 的分 类 塔、 风机和压力调节 阀； 气体 隔离部分包括 甲板水封 、 止 回阀和 甲板 根据产生方式和使 用方法的不 同， 惰性气 体系统 目前分为两 隔离 阀； 惰气分配部分包括 ： 甲板惰气主管、 Ｐ ／ Ｖ ￣ ２断器 、 分支管系和 类， 一类氮气瓶系统 ， 另一类是惰性气体 发生系统。 氮气瓶系统意 即 入 舱阀。 实船应用的惰气系统包含多种不 同的类型 ， 油轮上普遍 采 船上装有 氮气瓶组 ， 船舶靠岸冲装， 量小成本高 ， 一般是小型液货船 用的是锅炉烟气和惰气发生器组合式的惰气发生系统 。 锅炉烟气 式 使用 。 惰性气体发生系统 ， 即惰性气体在船上是不断产生的， 而非固 惰气发生系统的设备 众多 ， 主要包括取 气阀 、 洗涤塔 、 惰气风机 、 压 定存储的。 根据产生方式的不同， 可 以分为烟气式惰气产生 系统 、中 力调节 阀、 甲板水 封 、 甲板止 回阀、 甲板 隔离 阀、 压力真 空阀（ Ｐ ／ Ｖ 空纤维膜氮气系统 、 变压 吸附式氮气系统 。 阀） 、 压力 真空破坏器（ Ｐ ／ Ｖ Ｂ Ｒ Ｅ ＡＫ Ｅ Ｒ） 惰气桅 、 氧气分析仪等 ， 每 ３ ． ２ 烟 气式 惰 气 系统 个设 备 、 阀件均有 自己独特的功能 ， 是系统不可或缺的 。 烟气 式惰气是船用惰气的主要形式， 其产生方式主要 由以下三 ４惰气系统维护保养要求 种： （ １ ） 烟气式惰性气体系统 ； 烟气式惰性气体系统就是利用船上主 ４ ． １每 月应安 排 的 系统 功 能检 查试 验 辅锅炉的烟气 ， 经过洗涤塔对 其冷却、 除硫 、 除尘。 检验合格的惰性 检查试验应涵盖如下功能 ： 所有警 报和脱开效用 ， 烟气隔离阀 气体 ， 通过风机经 甲板水封送至惰气总管分配到货油舱中 。 该 系统 的功能效用 ， 遥控及 自动控制 阀的操作效用 ， 甲板水封及 单向止回 目前 是船上最 常用 的一种 。 （ ２ ） 惰气发生器式惰性气体系统 ； 这种惰 阀的功能试验 ， 惰气风机 的振动情况 ， 水封前后的气体漏泄检查 ， 吹 性气体是 由独立发生器惰气装置提供 ， 它通过在该装置的燃烧 室内 灰的连锁功能 ， 固定／ 手提式氧气分析仪 的校 验及 操作 。 燃烧一般 的轻质柴油或重油， 产生的烟气经过冷却和净化处理后输 ４ ． ２货 油舱 气体 置换 送到油舱 。 由于该装置中有一套特殊的燃烧装置及控 制系统 ， 使油 通 常有三种安排方法 来进行气体置换 ： 惰气上部进入 上部排 燃烧 充分 ， 所 以产生 的惰气质量较高 ， 该系统产生 的惰性气体 的含 出一 依据稀释原理。 惰气下部进入上部排 出一 依据稀释 原理 。 惰气上 氧量 在０ ． １ ％以下。 这种 惰性气体系统 就是我们船上常用 的ＴＯＰ － 部进入 下部排 出— 依 据置换和稀释 原理 。 稀释和置换方法的主要不 Ｐ Ｉ ＮＧ ＵＰ Ｇ Ｅ ＮＥ ＲＡ ＴＯ Ｒ￣种 ， 也常叫做惰气发生器 。 一般在惰气 同点在 于 ： 稀释法的惰气进舱速度高， 而置换法的惰气进舱速度低 ， 用量较大 时如 卸货等 ， 不用 此系统 。 在惰 气用量 小如 满载航行货油 经验表 明置换法的惰气进舱速度如低至２ ５ ０ ｍｍｗｇ ， 效果会很好 ， 因 舱需 要补 气时， 有 时用此惰性气体系统工作 。 （ ３ ） 组合式惰性气体系 多个舱可被 同时进行气体置换 。 实际操作 中， 可采用稀释＋ 置换的组 统； 组合 式惰性 气体 系统 既可以作为烟 气惰 气装置使用 ， 即冷 却净 合方法进行舱 内除气， 效果更佳 。 气体置换 时有一点很重要， 就是在 化烟气使 之变为合格的惰性气体 ， 也可 以作为独立发生器惰气装置 喇叭 口应是干的 ， 即不能有水。 水会阻碍Ｉ Ｇ 的流通， 克服 的办法可通 使用 ， 即在空气助燃下 ， 燃烧油或燃气产生高质量的惰 气， 还可将柴 过让喇叭 口有 点倾斜。 多舱一组 同时充惰 时， 从上部进入 的惰气 应 油机 或燃 气轮机排 出的废气再燃烧 ， 产生合格的惰性气体 。 无论何 保持２ ０ ０ — ２ ５ ０ ｍｍｗｇ 的压 力 ， 气体的排出应从底部 且最 好逐 次通过 种惰 气来源 ， 所产生 的惰 气在送往各货油舱之前 ， 都必须 经过用水 各舱后排至大气 ， 应确保舱 内含氧量低于８ ％， 含氧量 的测量 应从不 冷却和洗涤 ， 以清 除其 中的烟灰和含硫的酸性物质。 同高度处取样。 无论采用何种方法 ， 也不论是进行充惰还是驱气 ， 至

油船惰气系统工作原理油船的惰气系统，听起来是不是有点高大上？它就是为了解决油船在运输过程中那些麻烦事儿而设计的。

想象一下，你在一个封闭的房间里，周围都是浓浓的空气，透不过气来。

油船也有类似的情况，油舱里装着大量的油，这可不是随便的东西，一旦有点儿闪失，后果可就不堪设想了。

这个惰气系统，正是为了防止油气和空气混合，从而避免那些可能引起爆炸的危险。

说白了，它就像是给油舱“透透气”，让那些不受欢迎的成分“闪一边去”。

咱们先说说惰气系统的工作原理。

油船在卸货的时候，油舱的压力会降低，真是个让人紧张的时刻。

为了防止外面的空气混进来，系统会通过惰气发生器，将惰气注入油舱。

你可以把惰气想象成一个调皮的孩子，油舱就是它的玩具。

这个小家伙特别聪明，不让那些坏空气钻进来。

惰气通常是氮气，因为它无色无味，不容易与其他物质反应，真是个安全的好帮手。

哦，对了，惰气系统可不是光靠一台机器就能搞定的。

它需要一整套设备，从惰气发生器到管道，再到控制系统，都是一环扣一环。

像一个团队，大家齐心协力，才能确保油舱的安全。

你想啊，要是哪个环节出了问题，后果可就得不偿失了。

为了防止意外，系统里还有监测装置，时刻监视油舱里的压力和气体成分，保证一切正常。

就像是一个“保安”，24小时守在门口，随时准备“驱逐”那些不速之客。

再说说这个系统的好处。

安全，当然是最重要的。

油气混合后容易产生可燃性气体，稍有不慎就可能引发大火，这可真是惊心动魄。

惰气系统让油舱保持在一个相对安全的环境中，避免了这些风险。

运输效率也提升了。

油船可以更快地装卸货物，真是个省时省力的好帮手。

你想想，原本需要等着通风、降温的时间，现在省掉了，大家都乐得合不拢嘴。

但是，当然也有一些小麻烦。

系统的维护和检查可得常抓不懈，确保一切正常。

要不然，一旦出现问题，那可真是麻烦大了。

想象一下，油舱里突然来了一阵“空气”，那画面简直吓人。

为了避免这种情况，船员们得定期检查系统，像照顾小宝宝一样，时刻关注它的状态。

船用惰性气体系统原理与应用一、惰性气体系统概要1.发展过程我们知道任何可燃物质的燃烧必须同时具备下列三个条件:(1)有可燃物存在:凡能与空气中的氧或氧化剂起剧烈反应的物质均称为可燃物。

可燃物包括可燃固体，如煤、木材、纸张、棉花等;可燃液体，如汽油、酒精、甲醇等;可燃气体，如氢气，氧化碳、液化石油气等。

在化工生产中很多原料、中间体、半成品和成品是可燃物质。

(2)有助燃物存在:凡能帮助和维持燃烧的物质，均称为助燃物。

常见的助燃物是空气和氧气以及氯气和氯酸钾等氧化剂。

(3)有点火源存在:凡能引起可燃物质燃烧的能源，统称为点火源，如明火、撞击、摩擦高温表面、电火花、光和射线、化学反应热等。

可燃物、助燃物和点火源是构成燃烧的三个要素，缺少其中任何一一个，燃烧便不能发生;另外,燃烧反应在温度、压力、组成和点火能量等方面都存在极限值。

在某些条件下，如可燃物未达到一定的浓度，助燃物数量不够,点火源不具备足够的温度或热量，即使具备了燃烧的三个条件，燃烧也不会发生。

例如氢气在空气中的浓度小于4%时就不能点燃，而一般可燃物质在空气中的氧气低于14%时也不会发生燃烧。

对于已经进行着的燃烧，若消除其中一个条件，燃烧便会终止,这就是灭火的基本原理。

因此油舱内可燃气体发生燃烧爆炸事故，也必须同时具备三个条件:可燃石油气浓度在“爆炸范围”内;有足够量的氧气，舱内氧气含量在“临界点"以上;有点火源，其能量达到可燃气燃烧所需最低点火能量。

作为防止油船爆炸的方法，自古以来主要是从控制明火点火源出发的。

但是，自1969年末,3艘新造的大型油船连续发生爆炸事故之后,人们才更清楚地了解到静电乃是一种新的点火源，而且又很难控制。

在这种形势的推动下,关于强制造成一种即使有火源存在也不会发生爆炸的“油舱气体状态控制”的研究，才有了急速的进展。

图5-5 碳氢化合物、氮、氧及混合气的可燃爆炸范围这种方式的原理如图5-5所示,它是利用从原油中挥发出来的石油气体只有在某一限定的气体浓度范围内才会发生爆炸的原理，强制性地使货油舱内的气体状态处在不能燃烧爆炸的范围之内。

• 按图8-2中GM1线变化，这样在装油的任何时期气体 状态都不会进入“爆炸范围”。 • 5 清洗油舱时惰性气体的充注 • 许多油船爆炸事故发生在洗舱时，这时由于洗舱喷射 高速流动的水或油，可能将舱内构件冲击下落碰撞产 生火花，或者由于喷射液流产生静电引起油气燃烧而 发生爆炸事故。因此，开始清洗油舱以前，必须测定 所有要清洗的油舱内氧气浓度，确认氧气浓度在8%以 下，根据使用的洗舱形式不同按下述两种方法冲入惰 性气体。 • 1）使用固定式洗舱机 2）用移动式洗舱机水洗舱
• (2)控制引火源的产生。控制火源一直是油船极为重视 的控制燃烧爆炸事故的措施，但它有许多不定因素， 存在很多不可预见情况，特别是由于静电放电产生的 引火源而发生的燃烧爆炸事故，屡见不鲜。因此，单 纯依靠控制引火源的产生，并不是最安全可靠的措施， 不能完全防止油船发生燃烧爆炸事故。 • (3)控制油舱内氧气含量。如图8-1所示，如能使油舱 内氧气含量保持在“临界点以下”，使舱内气体状态 处于“缺氧区”，这样无论可燃气浓度处于何种状态， 有引火源也不会产生燃烧爆炸。所以，最简单也最容 易实现的办法，就是向油舱内充注氧气含量很少的所 谓“惰性气体”，使油舱内氧气含量降低到“临界点” 以下，这样就可保证油船在任何营运状态下，油舱内 气体氛围均处于安全区。
• 海水的温度。 • 脱硫：尽可能除去烟气中硫的氧化物（SO2、SO3）， 设计标准要求脱硫率应为90%-95%。
• 除尘：尽量除去烟气中的烟尘等固体杂质，除尘率 90%以上。 • 3 除湿器 • 用于去除洗涤塔排气中的水滴。 • 4 甲板水封
• 是为防止货油舱内可燃性气体，逆流到洗涤塔和锅炉 内的安全装置。 • 5 压力/真空切断阀 • 是惰性气体系统中尉保护货油舱个管路，免遭过高的

油船惰性气体系统油船装载的是易燃易爆的原油或成品油，当货油舱内的油气与空气混合，并达到一定的含氧量后，极易发生火灾和爆炸事故。

因而船级社规范对货油舱内的气体置换有明确的要求。

对载重量为20000吨及以上的载运闪点（闭杯试验）不超过60℃的原油船或成品油船，以及所有使用原油洗舱的油船，均应设置惰性气体系统。

一、惰性气体的功能1. 降低货油舱内大气的含量，使舱内大气达到不能支持燃烧的程度，而使空舱惰性化。

2. 在航行中使货油舱内的大气含氧量（以体积计）不超过8%，并保持正压状态，但需要排清货油舱的油气时除外。

3. 除有必要排清货油舱的油气外，保证在正常作业中，空气不进入货油舱。

4. 驱除空货油舱内的碳氢气，使其后的除气过程中货油舱内不致形成可燃气体。

二、烟气式惰性气体系统惰性气体系统的型式取决于惰性气体装置的型式。

惰性气体系统有以下3种型式：烟气式惰性气体系统、惰性气体发生装置系统和多功能惰性气体系统。

目前油轮上基本都使用烟气式惰性气体系统。

因其有供气量大，含氧量一般在4%~5%以下，不需额外消耗燃料，成本低，经济性高的优点。

1. 系统流程图图4.3.1所示为典型的烟气式惰性气体系统图。

其工作原理是柴油机排出的废气经废气锅炉后进入烟道，由风机5将其抽出，先通过烟气抽气阀2进入洗涤塔3进行冷却、脱硫和除尘；干净的烟气再经过除湿器去除烟气中的水份；然后烟气被风机打入货油舱，进入货油舱之前的管路中设有调节阀7、甲板水封装置8、单向阀16等。

由于烟气是从柴油机排出的废气中抽取，因而其中的氧气已基本上被燃烧掉，留下的主要是氮气，所以是一种惰性气体。

2. 主要设备的功能⑴烟气抽气阀烟气抽气阀2装于锅炉烟道和洗涤塔之间，连接管上接入蒸汽或空气冲洗管，需要时对阀进行冲洗。

另外，还接入空气密封管，当排气阀处于关闭状态时，由锅炉风机向抽气管供气，使抽气阀冷却和阻止烟气进入抽气管。

⑵洗涤塔洗涤塔3具有冷却、脱硫和除尘的功能。

中国船级社钢质海船入级规范2016年修改通报变更通告第6篇消防中国船级社上海规范研究所2015年10月目录第4章惰性气体系统 (4)第1节一般规定 (4)第2节不同船型的惰性气体系统与氮气发生器系统 (4)第3节检查与试验 (9)第4章惰性气体系统①第1节一般规定4.1.1 一般要求4.1.1.1本章要求适用于装设惰性气体系统和氮气发生器系统的船舶。

4.1.1.2 所有类型的惰性气体系统应满足下列要求：(1) 应设有在所有航行条件下都能产生适当惰性气体的自动控制设备；(2) 用于惰性气体系统的材料，应满足CCS《材料与焊接规范》的有关要求，适用于其(3) 安装在船上的所有惰性气体设备，应在工作情况下进行试验。

4.1.2 附加标志4.1.2.1 对满足本章要求的惰性气体系统，可授予下列的附加标志：惰性气体系统Inert Gas Systems (IGS)4.1.3 图纸资料4.1.3.1 除本规范有关篇章要求的图纸资料外，还应将下列图纸资料提交批准：(1) 包括所有控制和监测设备在内的惰性气体装置的细目表和布置图；(2) 惰性气体系统的布置图。

第2节不同船型的惰性气体系统与氮气发生器系统4.2.1 载运原油和石油成品油船的惰性气体系统4.2.1.1 下列要求适用于载运闪点(闭杯试验)不超过60℃，且其雷特蒸气压低于大气压的散装原油和石油成品，以及载运具有类似失火危险的其他液体货品的液货船上所设置的由锅炉烟道气和/或燃油型惰性气体发生器组成的惰性气体系统。

4.2.1.2 惰性气体系统应满足FSS规则第15章的要求。

4.2.1.3 惰性气体系统除应满足FSS规则第15章的要求外，还应满足下列要求：(1) 当设置两台鼓风机时，惰性气体系统所需风量最好是由两台鼓风机平均负担，但在①本章要求适合于2016年1月1日及以后建造的船舶。

任何情况下，不允许一台鼓风机的风量小于所需总风量的1/3；(2) 尤其对于可能经受气体或者液体腐蚀的洗涤器、通风机、止回装置、洗涤器排污管和其他排泄管道等部件，应采用防腐蚀材料建造，或者在这些部件表面镶橡胶、玻璃纤维、环氧树脂或其他等效的涂层；(3) 在防火方面，燃油型惰性气体发生器处所的舱室，应视为A类机器处所；(4) 当所产生的惰性气体偏离规定值时，例如在起动时或设备失效时，应设有把惰性气体从燃油惰性气体发生器释放到大气中的装置；(5) 当冷却和洗涤装置的水压或水流速率过低，或者气体温度过高导致达到预定的极限值时，应布置成能自动切断惰性气体发生器的燃油供给；(6) 气体调节阀的自动关闭装置，应在燃油型惰性气体发生器动力源失效时能进行动作。

指南编号/Guideline No.F-10(201510)F-10船用惰气系统生效日期/Issued date:2015年10月20日©中国船级社China Classification Society前言本指南是CCS规范的组成部分，规定船舶入级产品，授权法定产品检验适用技术要求，检验和试验要求。

本指南由CCS编写和更新，通过网页发布，使用相关方对于本社指南如有意见可反馈至ps@历史发布版本及发布时间本版本主要修改内容及生效时间：目录1 适用范围 (4)2 规范性引用文件 (4)3术语和定义 (4)4 图纸资料 (5)5 系统组成、原材料及零部件： (6)6 设计要求 (7)7 典型样品的选取 (16)8 型式试验 (16)9 单件/单批检验 (19)3 / 20船用惰气系统1适用范围1.1本指南适用于载重量20,000t及以上的液货船及在货舱清洗工序中使用原油来清洗的油船用惰性气体系统；1.2 惰气系统根据惰性气体的来源不同可分为：烟气式、燃油/燃气型和氮气发生器式。

2规范性引用文件1974国际海上人命安全公约及其修正案第Ⅱ-2章第4条FSS规则第15章；CCS《钢质海船入级规范》（2012）及其修改通报第6篇第4章（IACS UR F20）。

3术语和定义3.1关于产品检验、认可、型式试验、样品、单件/单批检验等术语的定义，请参考CCS《钢质海船入级规范》（2012）及其修改通报第1篇第3章3.1.2条。

3.2 惰性气体：系指含氧量不足以支持碳氢气体燃烧的气体或气体混合物，如氮气或混合烟气，简称惰气。

3.3 烟气式惰气系统：利用船上主辅锅炉的烟气，经过洗涤塔对其冷却、除硫、除尘。

检验合格的惰性气体，通过风机经甲板水封送至惰气总管分配到货油舱中。

3.4 燃油/燃气型惰气系统。

惰性气体由独立发生器惰气装置提供，通过在该装置的燃烧室内燃烧一般的轻质柴油或重油/气体，产生的烟气经过洗涤塔冷却和净化处理后输送到油舱。

液货船惰性气体系统操作性检查一、工作原理和基本要求1、工作原理：惰性气体系统通过将锅炉或惰性气体发生器产生的惰性气体引入净化器，在净化器的冷却装置中惰性气体温度下降并由撞击板装置把废气中的SO2、SO3和固体颗粒消除掉，从净化器出来的气体由风机增压并送到各货油舱的甲板水封，惰性气体风机将净化和冷却后的惰性气体送到液货舱充满液货舱剩余空间，以使该舱内的可燃气体浓度降低至可燃浓度以下。

2、基本要求。

2.2.1适用范围2．2.1.1 SOLAS公约规定对于载重量为20000吨及以上的液货船，其液货舱的保护应通过一个符合《消防安全系统规则》要求的固定式惰性气体系统来获得。

2.2.1.2 SOLAS公约规定在货舱清洗工序中使用原油来清洗的油船应装有符合《消防安全系统规则》要求的惰性气体系统和固定式洗舱机。

2.2.2 惰性气体系统的一般要求2.2.2.1 惰性气体系统应能够对空舱进行惰化、驱气和除气，并将货舱内的空气维持在所要求的氧气水平。

2.2.2.2 惰性气体系统应根据《消防安全系统规则》来设计、建造和测试。

2.2.2.3 安装了固定式惰性气体系统的液货船应装设封闭式的液位测量系统。

2．2．3《国际消防安全系统规则》中的要求2．2．3． 1.该系统应能够：.1 通过降低每一液货舱大气的含氧量，使之达到不能支持燃烧的水平，而使空液货舱惰化。

.2 在港内和海上始终保持任何液货舱内的任何部分的大气含氧量以体积计不超过8%并保持正压，但当需要对此种液货舱除气时除外。

.3 在正常作业中空气不得进入液货舱，但当需要对此种液货舱除气时除外。

.4 驱除空液货舱内碳氢化合物气体，以便随后的除气作业均不会在舱内产生可燃气体。

2．2．3．2 惰性气体的来源可以是来自主锅炉或辅助锅炉的经过处理的烟道气体。

主管机关也可以允许使用来自一个或多个各自独立的惰性气体发生器或其他来源或任何它们混合的烟道气体，但必须达到等效的安全标准。

不准使用利用储备的二氧化碳气体的系统，除非主管机关认为系统本身产生静电着火的危险已降至最小程度。