Alt om Sjøfart!

Inert-system

Inert Gass

Generelt

Inertgass er en ikke-reagerende gass, som betyr at den ikke kan antennes. Gassen vil ikke reagere med stoffene som brenner og tar opp plassen for oksygen i lufta. Inertgass brukes enten om gasser som er tilført en prosess for å hindre en reaksjon, eller om gasser som er til stede i en prosess uten selv å reagere. Flere gasser kan opptre som inertgass, f.eks edelgassene helium, neon eller argon, eller gasser som nitrogen og karbondioksid.

Inertgass kan brukes som beskyttelsesgass, f.eks. blir nitrogen brukt bl.a. til etterfylling av tanker med brennbar væske når disse tømmes, for å hindre at luft trenger inn og danner eksplosive blandinger. På tankbåter, som har store dieselmotorer, kan eksosgass brukes som inertgass i tankene.

Inertgass (IG) på skip

Er produsert ombord i skip (over 20.000 tonn) ved hjelp av enten et røyk-gass system eller ved å brenne parafin i en dedikert inert-gass generator. Det inerte gass-system blir brukt til å hindre at atmosfæren i lastetankene eller bunkersolje kommer inn i det eksplosive område. IG holder oksygeninnholdet i tankatmosfæren er under 5% (for råolje, mindre for produktbærere og gasstankere ), og gjør dermed eventuell luft / hydrokarbon- gassblandingen i tanken for rik til å antennes.

IG er viktigst under lossing og under ballastreise når mer hydrokarbondamp er sannsynlig å være til stede i tankatmosfæren. Inert gass kan også brukes til å rense tanken for den flyktige atmosfæren i forberedelse for gassfrigjøring- erstatte atmosfæren med pustende luft – eller omvendt.

Avgass-systemet bruker kjelens avtrekk som sin kilde, så det er viktig at brensel/luft-forhold i kjelebrennere er riktig regulert for å sikre at høy-kvalitet inert gass blir produsert. For mye luft ville resultere i et oksygeninnhold på over 5%, og for mye fyringsolje resultere i overføring av farlige hydrokarbongasser. Røykgassen blir renset og avkjølt ved vasketårnet (Les Kjele/Boiler). Ulike sikkerhetsanordningene hindrer overtrykk, retur av hydrokarbongass til maskinrommet, eller tilførsel av IG med for høyt innhold av oksygen.

Gasstankere og produkttankskip kan ikke stole på røykgass-systemer (fordi de krever IG med O2-innhold på 1% eller mindre) og må derfor bruke inerte gassgeneratorer i stedet. Den inerte gassgeneratoren består av et forbrenningskammer og en skrubber-enhet med vifter og en kjøleenhet som kjøler gassen. En tørker i serie med systemet fjerner fuktighet fra gassen før den tilføres til dekket. Lastetanker på gasskip benytter ikke inert-gass, men rommene rundt tanken fylles med gassen. Det er viktig at gassen holder et overtrykk i tanken på 0.2-0.7 bar slik at ikke luft fra utsiden av tanken kan komme inn og danne en farlig gass-blanding.

Inertgass-systemet sprer den inerte gassen over oljelasten hydrokarbon-blanding som øker den nedre eksplosjonsgrense LEL (lavere konsentrasjon enn ved hvilken damp kan antennes), samtidig redusere høyere eksplosjonsgrense HEL (høyere konsentrasjon enn ved hvilken damp eksploderer). Når konsentrasjonen når rundt 10%, er en atmosfære skapt inne tanken hvor hydrokarbondamp ikke kan brenne. Konsentrasjonen av inert gass er holdt rundt 5 % som en sikkerhetsgrense.

IMO krav som fastsatt i SOLAS: Guidelines for inert gas systems (MSC/Circ.353) 

Systemet

IG Kilder

Siden inertgass ikke refererer til en bestemt sammensetning av noen spesielle gasser, vil det stort sett si en hvilken som helst blanding, karakterisert ved at det ikke er nok oksygen til forbrenningen skal finne sted oppfyller kravet til IG. Det kan være flere kilder til en slik blanding om bord i skip. Noen av de mulige kilder for inert gass omfatte:

  • Opptak eller avgasser fra hovedmotoren eller kjeler som brukes på skip
  • Gassturbinanlegg med etterbrenner eller
  • Det kan være en uavhengig inert gassgenerator dedikert utelukkende til dette formål.

Fordelen med å bruke kjelen er at hvis en skikkelig kontrollert forbrenning blir gjort, vil røykgassene inneholde rundt 5% oksygen som er ideelt for inert-prosessen, og designerne trenger bare å bry seg om å installere et system for å kjøle og rense disse røykgassene før bruk. Dette innebærer besparelse av kostnader og plass, noe som ville være nødvendig for å installere en egen IG-generator.  Vi skal her fokusere på systemer som bruker røykgasser fra kjelen som siden dette er det mest brukte systemet om bord i tankskip og kombinasjonsskip.

 Scrubber

Hva vil du vanligvis gjøre hvis du har jobbet veldig hardt og er full av svette, støv og skitt før du skal dra på fest? Du ønsker så klart å vaske deg selv med mye vann, såpe, sjampo, etc og det samme gjelder for røykgasser. Siden avgassene inneholder rester fra forbrenningsprosessen i kjeler og motoren er de åpenbart svært varme, har mange forurensninger både i form av svevende partikler av sot og andre skadelige stoffer som for eksempel svoveldioksid. Derfor, selv om oksygeninnholdet i en slik gass kan være så lav som 5%, ville det ikke være mulig å bruke det direkte til inerting lastetankene på skip.

På bakgrunn av dette må  gassene bli grundig vasket med sjøvann som er fritt tilgjengelig i  nærheten av skipet. Fremgangsmåten består av å ha et stor, høy struktur kjent som skrubber eller vasketårn. Det er en isoleringsventil mellom kjeleopptaket og vasketårnet som brukes til å isolere de to deler når det er nødvendig med henblikk på vedlikehold.

Sjøvann strømmer nedover i skrubberen, mens avgassene stige oppover og i løpet av denne prosessen med kryss-strømning av sjøvann løses sot og ssvoveldioksidopp samt kjøler gassen. Det er en omfattende anordning av sprøytedyser, perforerte plater og kontrollerte dyser inne i tårnet for å maksimalisere kontakt mellom vann og gass. Derfor fungerer det som en varmeveksler, og den eksakte utformingen av vasketårnet kan variere avhengig av merke og det tiltenkte anvendelsesformål.

Arbeidsforholdene og atmosfæren krever at skrubberen er laget av meget korrosjonsbestandig materiale som kan motstå de varme korrosive gassene som passerer gjennom den, og det skal være mulighet for visuell inspeksjon og rensing av de indre deler av kammeret under vedlikeholdsrutiner.

Etter skrubberen gassen passerer gjennom en dråpefanger/”demister” som fjerner overskudd av vann fra avgassene. Dette er gjort ved hjelp av materialer som polypropylen eller syklon tørkere. Denne gassen er nå klar til å bli sendt til gassblåsere som pumper denne gassen videre til de nødvendige områder.

Vifter

Det neste trinn etter rensing av IG er levering til fordelingssystemet. SOLAS forskrift 62.3.1 krever at inert gass skal distribueres til lastetanker med en hastighet som er minst 125% ganger høyere enn den volumetriske hastigheten lasten losses med. Det er også nødvendig å ha to vifter for dette formål, som bør være i stand til å gjøre det i fellesskap. En rekke kombinasjoner brukes av produsenter avhengig av de eksakte krav. Dette er akseptabelt så lenge regelverket på 125% blir overholdt.

Den inerte gassblandingen fra viftene blir deretter levert til en ikke-returarrangement som kalles “Deck Water Seal” som sender gassen videre til fordelingssystemet på dekk (se systemskisse).

Deck Water Seal

Gassen er nå klar til å passere fra “sikker sone” til farlige områder på dekk. Derfor må et system være på plass som hindrer eventuell tilbakestrømning av gasse til sikker sone, og det er her at Deck Water Seal kommer inn i bildet

Deck Water Seal er hovedbeskyttelsen mot tilbakestrømning av gasser fra fordelingssystemet til IG anlegget. Deck Water Seal kommer i tre varianter; våt, semi-våt og tørr forsegling. Denne distinksjon er basert på måten de oppnår sine formål og en kort beskrivelse av hver er som følger:

Våt type

Bildet nedenfor viser oppbyggingen av en våt forsegling og dens funksjon. I utgangspunktet består den av et kammer delvis fylt med vann og to rør for innløp og utløp av forbrenningsgassene, mens ytterligere to små rør betegner inn- og utløp for tetting av vann. Det er en dråpeutskiller-putefor å fjerne vanndråper fra gassen. Virkemåten av denne anordning er ganske enkel, og de to diagrammene viser betingelser hvor den inerte gassen strømmer fra anlegget til fordelingsområde og den høyre side viser en tilstand der mottrykk har en tendens til å skyve lastegasser i IG-systemet og hindres av vannlåsen.

Semi tørr

Byggingen av denne type forsegling samt funksjon under begge forhold er vist i figuren nedenfor. Den største forskjellen med den forrige typen segl er at den bruker venture-aksjon for å hente vann når det er sjanse for tilbakestrømning av gassen og dermed reduserer, hvis ikke helt eliminere tilbakestrømning.

Tørr type

Denne forseglingen eliminerer enhver vannoverføring og bruker automatisert ventilstyring for å levere vann til tetningen i tilfelle det ikke er noen tilbakestrøm, men den eneste ulempe er at hvis automasjonssystemet svikter så er det en fare for tilbakestrømning av lastegasser.


-- Last ned denne siden som PDF --


HTML Snippets Powered By : XYZScripts.com