船用惰气系统
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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。
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。
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。
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。