浅析惰气系统在油轮的应用

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1、浅析惰气系统在油轮的应用　　【摘要】惰气系统是防止油气燃烧、爆炸，保证油轮安全的重要系统。本文结合实际，对油轮惰气系统进行了系统介绍。讲解了油轮惰气系统防火防爆的工作原理；船用惰气系统的组成，最后，根据船舶规范要求，提出了惰气系统的维护保养要求。【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

2、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7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

3、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

4、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。7AB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。在AB线左边的各点越是靠左边，表示惰气的比例越大、氧气含量的百分比越小。随着惰气不断加入到烃气与空气的混合气体中，可燃范围逐步缩小，直至达到表示LFL和UFL相汇合的E点。这一点相当于约为11%的含氧量。在这样的含氧量水平，没有任何烃气/空气的混合气体能发生燃烧。在实际应用中为了留出安全余地，以8%的含氧量定为任何环境条件下烃气/空气的混合气体不会燃烧的标准。因此，为

5、了防止含有烃气/空气混合气体的油舱发生起火或爆炸，就需要产生和供给含氧量通常不超过5%的惰气用于置换油舱中存在着的空气，直至最后整个舱的含氧量不超过8%体积比。经过修正的国际海上人命安全公约（SOLAS1974）要求，任何需要的气流速率在惰气总管中输送含氧量不超过5%体积比的惰气；除了要油舱除气外，任何时候都能够保持货油舱处于正压状态并且含氧量不超过8%体积比。当空气进入了惰化混合气体中，如图中F点所表示，随着空气的逐渐进入，惰化混合气体的成分沿着FA线而移动，于是就进入了可燃混合气体的阴影区，这意味着在GA线（稀释临界线）上

6、方整个范围内的惰化混合气体在空气混合的过程中都要经过某一个可燃状态的阶段，例如，在进行除气的作业中，就存在这样的过程。在GA线下方，如H点所表示的惰化混合气体，当空气与它们混合时，都不会具备可燃性。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。3惰气系统的组成3.1惰气系统的分类7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，一般是小型液货船使用。惰性气体发

7、生系统，即惰性气体在船上是不断产生的，而非固定存储的。根据产生方式的不同，可以分为烟气式惰气产生系统、中空纤维膜氮气系统、变压吸附式氮气系统。3.2烟气式惰气系统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。该系统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燃烧一般的轻质柴

8、油或重油，产生的烟气经过冷却和净化处理后输送到油舱。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氧量在0.1%以下。这种惰性气体系统就是我们船上常用的TOPPINGUP7GENERATOR那种，也常叫做惰气发生器。