Способ создания взрывобезопасной газовой среды в грузовом танке судна

 

Изобретение относится к судостроению ,в частности, к способу создания взрывобезопасной газовой среды в грузовом танке судна. Цель изобретения - повышение взрывобезопасности и расширение области применения. Способ позволяет при приеме нефтепродуктов не инертизировать предварительно весь объем танка, а создавать лишь защитный слой инертного газа, отделяющий груз от воздуха. Высота защитного слоя H определяется соотношением B≤H≥K<SP POS="POST">.</SP>H<SB POS="POST">N</SB><SP POS="POST">.</SP><SB POS="POST">C</SB>, где K - коэффициент запаса высоты слоя

H<SB POS="POST">N</SB><SP POS="POST">.</SP><SB POS="POST">C</SB> - высота пограничного слоя над нефтепродуктом, насыщенного парами груза

B - высота размещения систем трубопроводов над днищем танка. Защитный слой создается путем подачи в танк 1 газа, предварительно охлажденного до температуры, обеспечивающей ему плотность выше плотности воздуха в нижней части танка. Момент создания слоя фиксируется датчиками 3, определяющими содержание кислорода и паров углеводорода и установленными на высоте H, т.е. в верхней части защитного слоя. При образовании инертного защитного слоя (между линиями A - A - B - B)приступают к приему груза. Одновременно постоянно контролируют параметры содержания кислорода и паров углеводорода в верхней части поднимающегося с грузом защитного слоя. Со временем в процессе приема груза происходит размыв защитного слоя из-за диффузионного проникновения в него кислорода и паров углеводорода. Датчики 3 фиксируют это изменение параметров и дают сигнал в блок 5 о снижении их ниже нормы. Производится дополнительная подкачка охлажденного газа в танк до момента восстановления защитного слоя. 1 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 В 63 В 57/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4362211/27-11 (22) 25.12.87 (46) 23.07.89. Бюл. № 27 (71) Дальневосточное высшее инженерное морское училище им. адм. Г. И. Невельского (72) О. А. 1Оричев, Н. М. Подволоцкий н П. М. Майнзюк (53) 629.12.062 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1299900, кл. В 63 В 57/04, 1985. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЫ В ГРУЗОВОМ ТАНКЕ СУДНА (57) Изобретение относится к судостроению, в частности к способу создания взрывобезопасной газовой среды в грузовом танке судна. Цель изобретения — повышение взрывобезопасности и расширение области применения. Способ позволяет при приеме нефтепродуктов не инертизировать предварительно весь объем танка, а создавать лишь защитный слой инертного газа, отделяющий груз от воздуха. Высота защитного слоя h определяется соотношением b(h)

)/г h„,, где k — коэффициент запаса высоты слоя; h, — высота пограничного

l—

ÄÄSUÄÄ 1495204 А1

2 слоя над нефтепродуктом, насыщенного парами груза; Ь вЂ” высота размещения систем трубопроводов над днищем танка. Защитный слой создается путем подачи в танк 1 газа, предварительно охлажденного до температуры, обеспечивающей ему плотность выше плотности воздуха в нижней части танка. Момент создания слоя фиксируется датчиками 3, определяющими содержание кислорода и паров углеводорода и установленными на высоте h, т. е. в верхней части защитного слоя. При образовании инертного защитного слоя (между линиями

А-А — В-В) приступают к приему груза. Одновременно постоянно контролируют пара° метры содержания кислорода и паров углеводорода в верхней части поднимающегося с грузом защитного слоя. Со временем в процессе приема 1руза происходит размыв защитного слоя из-за диффузионного проникновения в него кислорода и паров углеводорода. Датчик 3 фиксируют это изменение параметров и дают сигнал в блОк 5 о снижении их ниже нормы. Производится дополнительная подкачка охлажденного газа в танк до момента восстановления защитного слоя. 1 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к способу создания взрывобезопасной газовой среды в грузовом танке судна.

Цель изобретения — повышение взрыво. безопасности и расширение области применения.

На чертеже схематично изображена схема реализации способа создания взрывобезопасной среды в грузовом танке судна.

Грузовой танк 1 оборудован поплавкоьым уровнемером 2, датчиками 3 контроля содержания кислорода (0 ) и паров углеводородов ПУ (груза), газовыпускным устройством 4, а также содержит блок 5 управления подготовкой и подачей газа и систе му инертизации азотом (СИА), включающую блоки б и 7 получения — хранения и охлаждения газа, клапан 8 управления подачей газа, отростки 9 и 10 подачи газа в танк, клапан 11. Груз в танк 1 подается по трубопроводу 12 с клапаном 13 грузовой системы. 2 >

Реализация способа представлена на примере танкера, оборудованного системой инертизации азотом танков для перевозки керосина (Т вЂ” 1). Выбор примера характерен тем, что проблема снижения затрат газа и времени на инертизацию особенно остро возникает при инертизации дорогостоящим азотом.

Кроме того, в данной системе не требуется установка дополнительного дорогостоящего охлаждающего оборудования. Газ в системе сохраняется в баллонах под давлением около 20 МПа (200 кг/см ), а в танки подается с давлением около 0,1 МГ!а, Снижение давления газа сопровождается естественным физическим поцессом его охлаждения. Как максимум у азота может быть получено охлаждение на 25 C ниже, чем температура хранения его в баллонах.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют температуру воздуха 1, и из диаграммы соответствующую ей плотность воздуха р, в нижней части танка к началу инертизаци, t> — определяют переносным термометром, опускаемым в танк, либо по станционарным датчикам (не показаны).

Определяют требуемую температуру охлажденного газа 1„, обеспечивающую ему 45 плотность р„выше р .

Приступают к инертизации танков. Поплавок уровнемера 2 устанавливают на днище танка, т, е. в самом нижнем положении.

Датчики 3, связанные с уровнемером 2, устанавлйвают на высоте h=1,5 м от уровне- 50 мера 2. Высота установки датчиков соответствует высоте защитного слоя для данного случая (груза керосина (Т вЂ” 1) и конструкции танков танкера) и определяется из соотношения

h )k h„,, ho)b где Й вЂ” коэффициент запаса высоты защитного слоя;

h„,, — высота пограничного слоя принимаемого груза;

b — расстояние от днища танка до расположенных в нем грузовых трубопроводов.

В данном случае принимаемый груз малоиспаряем, его h., мала (стремится к

0,3 м), а высота b размещения грузовых трубопроводов составляет м1,5 м, откуда h принята h=1,5 м. При h=1,5 м защитный слой обеспечивает значительное перекрытие высоты пограничного слоя и включает в себя высоту расположения трубопроводов, обеспечивая требуемый характер газообмена и зашиты груза (пожаробеэопасность), Приступают к созданию защитного слоя у днища танка. Для этого газ иэ блоков 6 и 7 и клапана 8 по трубопроводу через открытый клапан 11 и трубопровод 12 подается в танк. При подаче газа укаэанной температуры 1„ последний попадает в нижнюю часть танка и, как наиболее тяжелый, стелется над его днищем, замещая нижние слои воздуха. Одновременно через газовыпускное устройство 4 из танка вытесняются верхние слои воздуха, Более высокая плотность газа по сравнению с воздухом исключает их смешивание, обеспечивая вытеснение воздуха газом с наличием только диффузионного проникновения кислорода из воздуха в слои газа. По мере поступления газа в танк защитный слой с содержанием кислорода 8О, увеличивается. В момент, когда концентрация 02 и ПУ, снимаемая с датчиков 3, становится взрывобезопасной, на линии ВВ подачу газа прекращают и приступают к,приему груза. Для этого клапан

1! закрывают, а клапан 13 открывают и по грузовому трубопроводу 12 подают груз (керосин).

По мере поступления груза его уровень поднимается (линия АА). Одновременно поднимается поплавок уровнемера 2 и датчики 3 (линия ВВ). Поднимается также защитный слой газа. С течением времени последний насыщается парами углеводородов и кислородом из груза и воздуха. К тому же газ нагревается и в связи со всем этим происходит размыв пограничного слоя, ограниченного линиями СС вЂ” ВВ. Линия СС показывает условно слой, в котором содержание

02=11, т. е. в котором невозможно горение, При насыщении защитного слоя ПУ он становится знаФ тельно тяжелее и даже при нагреве газа до температуры 4 уже не стремится вверх, По мере проникновения 02 и

ПУ в защитный слой концентрация 02 и

ПУ в смеси на линии ВВ приближается к взрывоопасным значениям. При выходе значений, контролируемых датчиками 3 параметров О и ПУ за пределы зоны пожаробезопасного состояния, сигнал об этом передается в блок 5, который включает подкачку газа, которая прекращается с входом этих параметров в установленную зону. (495204

Формула изобретения

Составитель Ю. Серов

Редактор H. Лазаренко Техред И. Верес Корректор М. Максимишинсц

Заказ 4183/! 7 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, >K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

В период подкачки газа газ из блоков 6 и 7 через клапан 8 и трубопровод 9 подается в верхнюю часть танка. Однако благодаря вы. сокой плотности он стремится занять самое нижнее положение, замещая при этом слои газа в инертной зоне.

Способ создания взрывобезопасной газовой среды в грузовом танке судна, включающей охлаждение инертного газа и подачу его в танк до приема груза, отличаюи4ийся тем, что, с целью повышения взрывобезопасности и расширения области применения, инертный газ охлаждают до температуры, при которой его плотность превышает плотность воздуха в нижней части танка, а подачу его в танк осуществлякзт до образования в танке защитного слоя высотой h, определяемой соотношением

bChCA h„,, где b — расстояние от днища танка до расположенных в нем грузовых трубо. проводов;

k — коэффициент запаса высоты защитного слоя;

h„,, — высота пограничного слоя принимаемого груза, при этом в процессе принятия груза при достижении концентрации паров переводимого груза в воздухе предельно допустимой величины взрывобезопасности производят дополнительную подачу инертного газа в танк.