第六講船舶惰性氣體系統(tǒng)

1、第六講、船舶惰性氣體系統(tǒng)第六講、船舶惰性氣體系統(tǒng) 一、船舶惰性氣體系統(tǒng)功用一、船舶惰性氣體系統(tǒng)功用1、I.G.的定義：的定義：具有不與氧化合的化學(xué)穩(wěn)定性的氣體。如：具有不與氧化合的化學(xué)穩(wěn)定性的氣體。如：He、Ne、Ar；氮氣、二氧化碳、含氧濃度很低的空氣；氮氣、二氧化碳、含氧濃度很低的空氣；煙氣。煙氣。 燃燒三要素：可燃物質(zhì)、氧氣、熱源燃燒三要素：可燃物質(zhì)、氧氣、熱源2、惰性氣體的防爆原理、惰性氣體的防爆原理 防止油艙發(fā)生燃燒爆炸的三種措施：防止油艙發(fā)生燃燒爆炸的三種措施： （1）控制油艙內(nèi)可燃石油氣的濃度：使其處于爆炸范圍）控制油艙內(nèi)可燃石油氣的濃度：使其處于爆炸范圍外，即處于外，即處于“過

2、濃區(qū)過濃區(qū)”或或“稀釋區(qū)稀釋區(qū)”。該法可操作性難度。該法可操作性難度大。大。圖圖8-1。 （2）控制引火源的產(chǎn)生：不能完全防止燃燒爆炸事故的）控制引火源的產(chǎn)生：不能完全防止燃燒爆炸事故的發(fā)生。發(fā)生。 （3）控制油艙內(nèi)氧氣的含量：使其小于）控制油艙內(nèi)氧氣的含量：使其小于“臨界點臨界點”的值。的值。最有效的方法是向油艙內(nèi)充注最有效的方法是向油艙內(nèi)充注IG（惰性化）。（惰性化）。3、船舶各種營運狀態(tài)下惰性氣體充注效果、船舶各種營運狀態(tài)下惰性氣體充注效果 (1) 卸油時惰性氣體的充注卸油時惰性氣體的充注 M1-卸前充滿卸前充滿IG、M2-卸前未充卸前未充IG,卸油過卸油過程未補充程未補充 IG-M1C

3、、M2C；卸油過程補充；卸油過程補充 IG（含氧濃度（含氧濃度8%）-M1G。圖圖8-2。(2) 航行中惰性氣體的補充航行中惰性氣體的補充 空氣倒流：空氣倒流：M1C,應(yīng)根據(jù)需要向艙內(nèi)充入惰性應(yīng)根據(jù)需要向艙內(nèi)充入惰性氣體，保證氧濃度在氣體，保證氧濃度在8%以下。以下。(3) 貨油艙內(nèi)壓入和排出壓載水時惰性氣體的充注貨油艙內(nèi)壓入和排出壓載水時惰性氣體的充注 A. 壓載水排出時：開始排水時，艙內(nèi)氣體狀態(tài)壓載水排出時：開始排水時，艙內(nèi)氣體狀態(tài)處于處于M3點，點，M3C線經(jīng)危險區(qū)。因此，排水時應(yīng)不線經(jīng)危險區(qū)。因此，排水時應(yīng)不斷充注斷充注IG，使氣體狀態(tài)沿，使氣體狀態(tài)沿M3G變化。變化。 B. 壓載水壓

4、入時：保持在壓載水壓入時：保持在M3點，不需充入惰性點，不需充入惰性氣體。氣體。 (4) 裝油前惰性氣體的充注裝油前惰性氣體的充注 開始裝油時若艙內(nèi)含氧大于開始裝油時若艙內(nèi)含氧大于11.5%，G1點，點，G1M5線經(jīng)危險區(qū)；因此裝油前，油艙內(nèi)必須線經(jīng)危險區(qū)；因此裝油前，油艙內(nèi)必須充滿惰性氣體（含氧充滿惰性氣體（含氧8%以下），以下），G點：點：GM1線處于危險區(qū)外。線處于危險區(qū)外。（5）清洗油艙時惰性氣體的充注）清洗油艙時惰性氣體的充注 應(yīng)連續(xù)向艙內(nèi)充注惰性氣體，保持正壓，應(yīng)連續(xù)向艙內(nèi)充注惰性氣體，保持正壓，艙內(nèi)含氧濃度在艙內(nèi)含氧濃度在8%以下。以下。（6）驅(qū)氣作業(yè)時惰性氣體的充注）驅(qū)氣作業(yè)時

5、惰性氣體的充注 首先用惰性氣體置換艙內(nèi)的石油氣，當油氣首先用惰性氣體置換艙內(nèi)的石油氣，當油氣濃度降到濃度降到4%以下時（以下時（M6點），再用新鮮空氣點），再用新鮮空氣置換，艙內(nèi)氣體狀態(tài)變化線：置換，艙內(nèi)氣體狀態(tài)變化線：M3-M6-C。 二、船舶惰性氣體系統(tǒng)組成及工作原理二、船舶惰性氣體系統(tǒng)組成及工作原理 1、惰性氣體系統(tǒng)類型、惰性氣體系統(tǒng)類型 1） “煙道氣煙道氣”式惰性氣體系統(tǒng)式惰性氣體系統(tǒng) 利用鍋爐排氣經(jīng)冷卻、脫硫、洗滌后得到利用鍋爐排氣經(jīng)冷卻、脫硫、洗滌后得到IG。 組成：組成及流程如組成：組成及流程如圖圖8-3所示。所示。 特點：經(jīng)濟，供氣量大，含氧一般在特點：經(jīng)濟，供氣量大，含氧一

6、般在4%以下；以下；IG 含含SO2和煙塵，和煙塵，IG 含含 氧量受鍋爐負荷的影響較大。氧量受鍋爐負荷的影響較大。 2） 惰性氣體發(fā)生裝置惰性氣體發(fā)生裝置 用專門的用專門的IG發(fā)生器，燃燒煤油等液體燃料得到發(fā)生器，燃燒煤油等液體燃料得到IG。 組成：如組成：如圖圖8-4所示。所示。 特點：含氧低（特點：含氧低（0.1%），），SO2、煙塵少；經(jīng)濟性、煙塵少；經(jīng)濟性 差，造價高。差，造價高。 3） 組合式惰性氣體系統(tǒng)組合式惰性氣體系統(tǒng) 前兩者串聯(lián)起來使用。將含氧量大于前兩者串聯(lián)起來使用。將含氧量大于13%的柴油機或輔助鍋爐的排氣供入燃燒的柴油機或輔助鍋爐的排氣供入燃燒 室，與燃室，與燃料混合再

7、燃燒，產(chǎn)生含氧量小于料混合再燃燒，產(chǎn)生含氧量小于5%的的IG。系。系統(tǒng)組成如統(tǒng)組成如 圖圖8-5所示。三種類型惰性氣體裝置所示。三種類型惰性氣體裝置產(chǎn)生的產(chǎn)生的IG成分如成分如表表8-1。 2、惰性氣體系統(tǒng)主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原、惰性氣體系統(tǒng)主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理理 1）煙氣抽氣閥：可在控制室遙控的截止閥。其工）煙氣抽氣閥：可在控制室遙控的截止閥。其工作環(huán)境惡劣，是檢修重點。作環(huán)境惡劣，是檢修重點。 2）洗滌塔：對）洗滌塔：對IG進行冷卻、脫硫、除塵。原理：進行冷卻、脫硫、除塵。原理：靠氣體與液體的直接接觸?？繗怏w與液體的直接接觸。 船用洗滌塔結(jié)構(gòu)有兩種類型：船用洗滌塔結(jié)構(gòu)有兩種類型： 圖圖

8、8-6 填充式填充式洗滌塔；洗滌塔； 噴霧式洗滌塔噴霧式洗滌塔圖圖8-7 、圖圖8-8。 3）除濕器：去除洗滌塔排氣中的水滴，減少油艙）除濕器：去除洗滌塔排氣中的水滴，減少油艙酸腐蝕。要求除濕率達酸腐蝕。要求除濕率達99%。 常用的除濕器有常用的除濕器有3種：過濾式種：過濾式 圖圖8-9、旋流式、旋流式 圖圖8-10、擋板式、擋板式 圖圖8-11 4）甲板水封：防止貨油艙內(nèi)可燃性氣體逆流的）甲板水封：防止貨油艙內(nèi)可燃性氣體逆流的安全裝置（單向閥）。安全裝置（單向閥）。 工作原理如工作原理如圖圖8-12所示。注意：水封水量要所示。注意：水封水量要保證進氣管內(nèi)能達到有效的水封高度；水封水保證進氣管

9、內(nèi)能達到有效的水封高度；水封水柱高度必須大于呼吸閥和壓力柱高度必須大于呼吸閥和壓力/真空切斷閥設(shè)真空切斷閥設(shè)定的壓力水柱高度。定的壓力水柱高度。 舉例舉例：濕式：濕式 圖圖8-13；半干式；半干式 圖圖8-14、圖、圖8-15；干式干式 圖圖8-16、圖、圖8-17、圖、圖8-18。5）壓力）壓力/真空切斷閥：防止貨油艙和管路正壓或真空切斷閥：防止貨油艙和管路正壓或負壓過高的安全設(shè)備。負壓過高的安全設(shè)備。圖圖8-19 （正壓：（正壓：14001600毫米水柱、負壓：毫米水柱、負壓：700毫米水柱）毫米水柱） 6）鼓風(fēng)機：大容量、高靜壓離心式電動鼓風(fēng)機。）鼓風(fēng)機：大容量、高靜壓離心式電動鼓風(fēng)機。

10、總?cè)萘勘仨毐蓉浻捅每側(cè)萘看罂側(cè)萘勘仨毐蓉浻捅每側(cè)萘看?25%以上。至少設(shè)兩臺，配置方式：以上。至少設(shè)兩臺，配置方式：50%+50%；100%+50%；100%+100%。 7）固定式氧氣分析儀：）固定式氧氣分析儀：“鋯電池式鋯電池式”固定式氧固定式氧氣分析儀?？蛇B續(xù)測定氣分析儀?？蛇B續(xù)測定IG中的氧氣含量。測定中的氧氣含量。測定范圍分范圍分05%、010%、025%三檔。工作原理三檔。工作原理如如圖圖8-20、8-21所示。所示。注意：使用前用標準氮氣進行校準；使用中應(yīng)定注意：使用前用標準氮氣進行校準；使用中應(yīng)定時檢查分析氣樣流量是否正確；檢測元件電阻時檢查分析氣樣流量是否正確；檢測元件電阻超

11、過超過1000（正常為（正常為5100 ）應(yīng)更換；定期更）應(yīng)更換；定期更換活性炭濾器換活性炭濾器 圖圖8-22。 8）泄放排氣閥壓力指示控制器：自動調(diào)節(jié)惰氣風(fēng)機）泄放排氣閥壓力指示控制器：自動調(diào)節(jié)惰氣風(fēng)機排氣壓力，使惰氣供氣壓力保持恒定。如排氣壓力，使惰氣供氣壓力保持恒定。如圖圖8-23所示。所示。 操作程序：自動控制；手動遙控操作。操作程序：自動控制；手動遙控操作。 9）惰性氣體主供氣閥壓力記錄控制器：維持甲板主）惰性氣體主供氣閥壓力記錄控制器：維持甲板主管壓力的恒定，并且根據(jù)設(shè)定壓力自動調(diào)節(jié)惰氣管壓力的恒定，并且根據(jù)設(shè)定壓力自動調(diào)節(jié)惰氣主閥開度，從而控制惰氣流量。如主閥開度，從而控制惰氣流量。如圖圖8-24所示。所示。 操作程序：向貨油艙充注惰性氣體；除氣。操作程序：向貨油艙充注惰性氣體；除氣。 三、船舶惰性氣體系統(tǒng)的安全保護裝置及操作管理 1、安全保護裝置、安全保護裝置 （1）連鎖機構(gòu)）連鎖機構(gòu) （2）報警系統(tǒng)）報警系統(tǒng) （3）防止危險氣體逆流到安全區(qū)域的裝置）防止危險氣體逆流到安全區(qū)域的裝置 （4）防止貨油艙產(chǎn)生高壓或負壓的裝置）防止貨油艙產(chǎn)生高壓或負壓的裝置 2、操作管