Система инертного газа для предотвращения самовозгорания навалочного груза на судне


 


Владельцы патента RU 2553047:

Закрытое акционерное общество "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота" (RU)

Изобретение относится к системе инертизации грузовых трюмов для предотвращения самовозгорания груза в рейсе на действующих и проектируемых балкерах и сухогрузах, перевозящих склонные к самовоспламенению навалочные грузы, такие как железо прямого восстановления в виде мелочи, окатышей и брикетов, уголь и т.п. Система инертного газа для предотвращения самовозгорания навалочного груза на судне состоит из стационарной системы трубопроводов, установленной непосредственно на судне и предназначенной для подачи азота в толщу груза, и мобильного модуля, обеспечивающего генерацию азота и управление работой системы. Система предназначена для создания во всем пространстве трюма, включая перевозимый груз газовоздушной среды с содержанием кислорода менее 5%. Для управления расходом азота и обеспечения требуемого времени создания в трюме безопасной газовоздушной среды при перевозке грузов с разной плотностью, дисперсностью и высотой загрузки на трубопроводной системе установлен расходомер газа, задачей которого является выдача сигнала на редукционные клапаны с целью увеличения или уменьшения давления в системе. Использование изобретения позволит исключить возможность тления и загорания перевозимого опасного навалочного груза. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к системе инертизации грузовых трюмов в целях предотвращения самовозгорания груза в рейсе на действующих и проектируемых балкерах и сухогрузах, перевозящих склонные к самовоспламенению навалочные грузы, такие как железо прямого восстановления в виде мелочи, окатышей и брикетов, уголь и т.п.

Известна система пожаротушения инертным газом для снижения опасности возгорания и тушения пожара в защищенном помещении (RU 2506105, A62C 99/00, опубликовано 10.02.2014). Данная система содержит по крайней мере один газгольдер высокого давления, в котором хранится кислородовытесняющий газ. Газгольдер соединяется с магистральным трубопроводом через быстрооткрывающийся клапан, и при этом дополнительно имеется трубопровод для пожаротушения, который, с одной стороны, соединяется с магистральным трубопроводом через редукционное устройство, а с другой стороны - с форсунками для пожаротушения.

Недостатком этого устройства при применении в трюмах судов, перевозящих склонные к самовоспламенению навалочные грузы, является то, что среда с пониженным содержанием кислорода создается только в верхней части трюма. Поскольку азот имеет меньший, чем кислород, удельный вес, проникновение азота в толщу груза не происходит. Вместе с тем, нагревание и последующее тление и/или загорание происходит именно в толще груза. Кроме того, предлагаемая система предназначена для снижения концентрации кислорода до уровня, обеспечивающего не возникновение пламенного горения (от 11% объемных). В случае перевозки самовозгорающихся грузов важно предотвратить не только загорание, но и их тление. При этом должна обеспечиваться концентрация кислорода в объеме груза 5% и менее.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является система подачи и удаления инертного газа в грузовых трюмах (US 7004095, B63B 25/12, B63B 57/04, опубликовано 11.08.2005) (прототип), представляющая собой систему поддержания инертной среды в верхней области судовых цистерн, содержащих сырую нефть. В качестве инертной среды выступают выхлопные газы энергетической установки. Система включает трубопровод подачи инертного газа, имеющий выходные отверстия, сообщающиеся с каждой из цистерн. Система также включает вытяжной трубопровод с отверстиями, сообщающимися с каждой из цистерн. Каждый раз, когда нефть выкачивается из цистерны и ее уровень падает, инертный газ подается в цистерну с целью поддержания в ней газового давления, что препятствует притоку воздуха, а следовательно, и кислорода. Каждый раз, когда нефть поступает в цистерну и ее уровень в цистерне повышается, некоторое количество газа, присутствующего в цистерне, выпускается из нее через вытяжной трубопровод, после чего поступает в атмосферу или сжигается факелом.

Недостатки этой системы те же, что и отмеченные выше для системы пожаротушения инертным газом для снижения опасности возгорания и тушения пожара в защищенном помещении (RU 2506105). Кроме того, данная система приводит к повышению избыточного давления в трюме. В случае перевозки навалочных грузов необходимо осуществлять герметизацию трюма, которая выполняется с помощью строительной пены и липкой ленты. Данный способ герметизации предназначен для предотвращения попадания воды внутрь трюма в ходе рейса, но не обеспечивает герметичность при внутреннем избыточном давлении. Таким образом, известная система не позволяет качественно и надежно защитить навалочный груз от самовозгорания.

Задачей изобретения является создание в объеме загруженного трюма газовоздушной среды с содержанием кислорода менее 5% после погрузки навалочного груза и постоянное поддержание указанного содержания кислорода в ходе рейса, что позволит повысить надежность и качество защиты навалочного груза.

Это достигается тем, что, как и в прототипе, система инертного газа для предотвращения самовозгорания навалочного груза на судне включает в себя соединенные последовательно генератор инертного газа, компрессор, ресивер, блок управления генератором инертного газа и компрессором, а также трубопровод с разветвлением в трюме, установленный непосредственно на судне.

Отличие состоит в том, что она дополнительно содержит расходомер газа и два редукционных клапана, первый из которых установлен на трубопроводе после ресивера, для снижения давления инертного газа до безопасной величины, а второй редукционный клапан, предназначенный для понижения давления инертного газа до величины допускаемого давления в трюме, снабжен блоком управления давлением и расходом инертного газа и установлен на трубопроводе перед расходомером газа, который расположен на трубопроводе перед разветвлением в трюме, а управляющий вход первого редукционного клапана соединен через блок управления закрытием первого редукционного клапана с трюмом.

Отличие состоит также в том, что генератор инертного газа, компрессор, ресивер и первый редукционный клапан расположены в мобильном модуле, размещенном на судне в съемном морском контейнере и подключаемом к системе трубопроводов, установленных непосредственно на судне.

Отличие состоит также в том, что генератор инертного газа выполнен в виде генератора азота мембранного типа.

Сущность изобретения поясняется Фиг. 1, где представлена структурная схема механической части системы инертного газа (СИГ) для предотвращения самовозгорания навалочного груза на судне.

СИГ включает в себя соединенные последовательно генератор инертного газа, например азота 1, компрессор 2, ресивер 3, а также блок 4 управления генератором инертного газа и компрессором. СИГ содержит также расходомер 5 газа и два редукционных клапана 6 и 7, первый 6 из которых установлен на трубопроводе после ресивера 3 для снижения давления инертного газа до безопасной величины, а второй редукционный клапан 7, предназначенный для понижения давления инертного газа до величины допускаемого давления в трюме, снабжен блоком 8 управления давлением и расходом инертного газа и установлен на трубопроводе перед расходомером 5 газа, который расположен на трубопроводе перед разветвлением 9 в трюме 10. СИГ содержит также блок 11 управления закрытием первого редукционного клапана 6 от величины давления (концентрации инертного газа) в трюме 10.

В качестве инертного газа можно использовать азот, вырабатываемый из окружающего воздуха генератором мембранного типа, что обеспечивает независимость системы от работоспособности энергетической системы судна, т.е. повышает надежность системы.

Генератор инертного газа 1, компрессор 2, ресивер 3 и первый 6 редукционный клапан могут быть расположены в мобильном модуле, размещенном на судне в съемном морском контейнере и подключаемом к системе трубопроводов, установленных непосредственно на судне.

В связи с тем что при загрузке трюма часть перфорации может быть забита мелкодисперсной фракцией груза, на трубопроводной системе установлен расходомер 5 газа, задачей которого является выдача сигнала через блок 8 управления давлением и расходом инертного газа на второй редукционный клапан 7 для увеличения давления в системе для поддержания постоянного расхода, а следовательно, и требуемого времени заполнения трюма при перевозке груза с различным удельным весом, насыпной плотностью и дисперсностью.

Для оптимизации параметров трубопроводной системы установлено два редукционных клапана. Первый 6 установлен непосредственно после ресивера 3 и обеспечивает снижение давления азота до безопасной величины 5-10 кг/см2. Второй 7-на входе в трюм, который понижает давление азота до величины допускаемого давления в трюме (порядка 0,1-0,3 избыточной атмосферы).

Система работает следующим образом.

Генератор инертного газа 1, например, мембранного типа вырабатывает азот из воздуха, который поступает на вход компрессора 2, повышающего его давление до требуемой величины. Компрессор 2 подает азот в ресивер 3. Блок управления 4 выключает компрессор 2 и генератор инертного газа 1 при достижении заданного давления в ресивере 3 и включает их при снижении давления на определенную величину (например, это может быть 10% от заданного давления). Азот из ресивера 3 подается на первый редукционный клапан 6, на выходе которого поддерживается постоянное давление. После этого клапана азот поступает на второй редукционный клапан 7, который понижает давление до необходимого для раздаточного трубопровода. После этого клапана азот, проходя через расходомер 5 газа, поступает на разветвление труб 9 в трюме 10. Здесь предусмотрен блок управления 8, который по сигналу с расходомера 5 газа регулирует давление после второго редукционного клапана 7, обеспечивая постоянный расход азота. Как вариант можно установить расходомер 5 газа не после, а перед вторым редукционным клапаном 7. В этом случае расходомер 5 газа будет работать на среде с постоянным давлением. В СИГ предусмотрен блок 11 управления закрытием первого редукционного клапана который подает сигнал на закрытие первого редукционного клапана 6 в случае достижения необходимой концентрации азота в трюме 10 (если этот клапан не запорный, то необходимо ввести еще дополнительный запорный клапан) и выключение всех работающих элементов.

Для экономии ресурса предусмотрена возможность подачи азота в трубопроводную систему, минуя высоконапорный компрессор 2 от стороннего источника азота при нахождении судна в порту погрузки.

1. Система инертного газа для предотвращения самовозгорания навалочного груза на судне, включающая в себя соединенные последовательно генератор инертного газа, компрессор, ресивер, блок управления генератором инертного газа и компрессором, а также трубопровод с разветвлением в трюме, установленный непосредственно на судне, отличающаяся тем, что содержит расходомер газа и два редукционных клапана, первый из которых установлен на трубопроводе после ресивера, для снижения давления инертного газа до безопасной величины, а второй редукционный клапан, предназначенный для понижения давления инертного газа до величины допускаемого давления в трюме, снабжен блоком управления давлением и расходом инертного газа, и установлен на трубопроводе перед расходомером газа, который расположен на трубопроводе перед разветвлением в трюме, а управляющий вход первого редукционного клапана соединен через блок управления закрытием первого редукционного клапана с трюмом.

2. Система инертного газа для предотвращения самовозгорания навалочного груза на судне по п. 1, отличающаяся тем, что генератор инертного газа, компрессор, ресивер и первый редукционный клапан расположены в мобильном модуле, размещенном на судне в съемном морском контейнере и подключаемом к системе трубопроводов, установленных непосредственно на судне.

3. Система инертного газа для предотвращения самовозгорания навалочного груза на судне по п. 1, отличающаяся тем, что генератор инертного газа выполнен в виде генератора азота мембранного типа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области противопожарных муфт и направлено на повышение удобства использования. Металлическая корпусная полоса для противопожарной муфты, предназначенная для монтажа вокруг кондуктора, имеет ряд последовательных язычков и вырезов в продольном направлении полосы.

Изобретение относится к области средств обеспечения пожаробезопасности подводных лодок и других герметичных обитаемых объектов. Способ включает в себя формирование внутри объекта гипоксической газовоздушной среды с установленным начальным пониженным содержанием кислорода при нормальном давлении ГВС, содержание кислорода устанавливают в зависимости от типа герметичного помещения.

Изобретение относится к технике экспериментального исследования огнезащитной обработки древесины и может быть использовано для определения качества огнезащитной обработки непосредственно на месте выполнения работ по огнезащите деревянных конструкций.

Изобретение относится к основным, вспомогательным или дополнительным средствам системы защиты, реализуемым компенсирующими мероприятиями в виде оснащения теплозащитными огнестойкими готовыми комплектами проектируемых и существующих объектов повышенной опасности (объекты технического регулирования (ОТР), опасные производственные объекты (ОПО), критически важные объекты (КВО), стратегически важные объекты (СВО)) гражданского и оборонного комплексов, для снижения их уязвимости от запредельных температурных нагрузок, которые инициируют техногенные и природно-техногенные аварии и катастрофы.

Изобретение относится к огнезащитным противопожарным средствам и может быть использовано при транспортировании резервуаров с горючими и радиационно опасными газами и жидкостями при избыточном внутреннем давлении, сжиженных газов при криогенных температурах.
Изобретение относится к области пожаротушения и может быть использовано для ликвидации пожаров на различных объектах как в помещениях, так и на открытых пространствах.

Изобретение относится к противопожарной технике. Способ пожаротушения с применением газожидкостной смеси осуществляется посредством сосуда, в котором хранят огнетушащее вещество и который соединяют с пусковым баллоном с рабочим газом, сосуд, в котором хранится огнетушащее вещество, крепят кронштейнами к строительной конструкции помещения и оснащают его устройством сброса газовой фазы, совмещенным с мерным щупом для огнетушащего вещества и устройством формирования газожидкостной смеси вихревого типа, которое выполняют в виде конической камеры смешения с тангенциальным вводом газа в верхней части, затем подсоединяют посредством гибкого шланга высокого давления рабочего газа, например азота или CO2, к сосуду из пускового баллона.

Изобретение относится к области пожаротушения и может быть использовано для тушения пожаров фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах. Способ тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах включает подачу в очаг пожара газодисперсного состава.

Изобретение относится к области обеспечения пожаровзрывобезопасности транспортных средств, имеющих троллейные системы электропитания и предназначенных для перемещений изделий, которые заправлены горючими и окислительными компонентами ракетных топлив и др.

Группа изобретений относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования огнезащитной эффективности защитных составов и покрытий для древесины.

Изобретение относится к судостроению, касается средств противопожарной защиты и предназначено для локализации пожара, возникшего в крупногабаритных помещениях, ангарах, грузовых и транспортных трюмах кораблей и гражданских судов. Огнепреграждающая штора, состоящая из полотен шторы, вертикальных направляющих, противовеса в нижней части полотна, вращающихся барабанов, соединенных с электрическим приводом, согласно изобретению содержит электрический привод, установленный в отдельном помещении, оснащенный электродвигателем со встроенным тормозом, приводом конечных выключателей, контролирующим верхнее и нижнее положения полотен шторы и обеспечивающим дистанционное управление процессом опускания и подъема полотен шторы в автоматическом режиме по сигналу пожарной тревоги, тормозной муфтой, снижающей скорость опускания шторы под действием противовеса при отключенном электродвигателе и тормозе. Огнестойкие полотна, поджатые друг к другу отклоняющими валами, намотаны на барабаны, расположенные в шахматном порядке и кинематически связанные между собой в две линии посредством муфты с приводом и валами промежуточными, при этом положение отклоняющих валов позволяет разместить противовес в поднятом положении между двух линий барабанов. Данное устройство обеспечивает безотказную работу в условиях качки корабля (судна) и воздействия агрессивной среды (морской воздух, повышенная влажность, морская вода), а также имеет минимальный габарит по высоте среди устройств данного типа. Это позволяет свести к минимуму увеличение высоты трюмов (ангаров) при установке огнепреграждающих штор, что очень существенно для кораблей, так как площадь этих помещений велика. 5 ил.

Противопожарное или дымозащитное устройство для отверстия (12) в части (14) здания, в частности для ворот, содержащее гибкий плоский противопожарный элемент (16), который выполнен с возможностью приведения в положение хранения, в котором противопожарный элемент (16) сложен в местах (18) складывания, и в положение уплотнения, в котором противопожарный элемент (16) развернут и закрывает отверстие (12), при этом противопожарный элемент (16) имеет по меньшей мере на одной стороне углубление (32), которое может по меньшей мере частично окружать часть (14) здания для направления противопожарного элемента (16). 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к средствам пожаротушения в скоростном железнодорожном поезде. Способ состоит в том, что в стенках вагонов выполняют полости-воздуховоды, соединенные с ресивером сжатого воздуха, связанным с компрессором. В зонах наибольшей опасности возникновения пожара в полостях-воздуховодах изготовляют окна с герметичными крышками. У каждого окна с герметичной крышкой выполняют емкость с пожаротушащим веществом, снабженную сифонной трубкой и воздушным соплом, связанным с полостью-воздуховодом через импульсный клапан. У каждого окна устанавливают датчик температуры, подающий сигналы на блок управления пожаротушением о возникновении пожара и его прекращении. По сигналу датчика температуры при помощи реверсивного электромагнитного клапана открывают крышку этого окна. Открывают импульсный клапан, предназначенный для создания повторно- кратковременных импульсов давления в воздушном сопле окна в зоне возникновения пожара. Сбивая пламя с горящих предметов и засыпая диспергированными порциями пожаротушащего вещества, тушат зону горения. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности и оперативности тушения пожара.

Изобретение относится к огнезащитной части с плоской конструкцией, присоединенной по меньшей мере к одной ограничивающей лицевой части для ограничения помещения. Одностадийный способ непрерывного изготовления огнезащитной части включает следующие этапы: - использование двух накопительных емкостей, причем первая накопительная емкость содержит исходные материалы огнезащитного состава: - 25-70 масс.% SiO2 (содержание твердого вещества), - 0,05-10 масс.% поверхностно-активных веществ, - 0,1-25 масс.% полиола, - 0,05-2 масс.% оксида щелочных металлов, - 0,05-20 масс.% кислоты, - 0,01-10 масс.% антикоррозионного материала, - дистиллированную или деионизированную воду, и эти исходные материалы смешаны в первой накопительной емкости, а вторая накопительная емкость содержит основной исходный материал; - использование двух подающих устройств для подачи исходных материалов из соответствующей накопительной емкости в смешивающее устройство, причем обеспечена возможность предварительного определения массы исходных материалов, поданных на смешивающее устройство; - смешивание исходных материалов из двух накопительных емкостей для формирования смеси материалов в смешивающем устройстве; - непрерывная дегазация смеси материалов путем поворота в устройстве, приводимом в действие разрежением; - подача дегазированной смеси материалов посредством дополнительного подающего устройства для обработки; - обработка дегазированной смеси материалов путем наполнения полости, образованной двумя пластиновидными ограничивающими лицевыми частями для ограничения помещения, расположенными, по существу, параллельно друг другу и уплотненными по периферии за исключением направленного вверх отверстия для заполнения образованной полости, и - отверждение смеси материалов при повышенной температуре, составляющей 65-95°C. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к огнеупорным стальным конструкциям по меньшей мере с одной огнеупорную панелью, закрывающей стальную конструкцию. Панель включает в себя перфорированную металлическую пластину (14), внутренний расширяющийся огнеупорный слой (12) определенной толщины (t1) на внутренней стороне перфорированной металлической пластины (14) и внешний расширяющийся огнеупорный слой (13) определенной толщины (t2) на внешней стороне перфорированной металлической пластины (14). Огнеупорный слой проходит через перфорированную металлическую пластину (14). Используется разъемный механический крепеж для разъемного крепления по меньшей мере одной огнеупорной панели к стальной конструкции. Кроме этого, изобретение относится к панели для защиты стальной конструкции. Технический результат - повышение срока службы огнеупорной панели, возможность эксплуатации в среде с повышенной взрывоопасностью. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 22 ил.

Пожарный дирижабль содержит полужесткий, заполненный газом легче воздуха корпус, систему силовых энергетических установок, систему движителей с изменяемым вектором тяги, систему балласта, систему управления, грузовые отсеки с баками для воды, систему устройств для закачивания воды в баки и для прицельного выброса воды. Корпус имеет сигарообразную форму. На внешнюю оболочку корпуса нанесено покрытие, защищающее от теплового воздействия. Система движителей и система балласта выполнены с возможностью посредством системы управления осуществлять ориентацию корпуса в вертикальное положение. В носовой части расположена водяная пушка. Изобретение направлено на обеспечение минимальной парусности в восходящих потоках разогретого воздуха. 3 ил.

Изобретение относится к противопожарной технике. Система пожаротушения содержит сосуд с огнетушащим веществом, пусковой баллон с рабочим газом, сеть трубопроводов с оросителями. Каждый из оросителей выполнен в виде дренчера, содержащего корпус и распылительное устройство. Корпус выполнен в виде центральной втулки с внешней шестигранной и внутренней цилиндрической поверхностями. К одной из торцевых сторон крепится подводящий патрубок, а к другой - распыливающий элемент. Распыливающий элемент выполнен в виде втулки, внутренний диаметр которой равен внутреннему диаметру подводящего патрубка, к которой посредством дуг, расположенных по конической поверхности, крепится розетка. Розетка представляет собой часть сферической поверхности, ограниченной внутренней и внешней полусферами. Центр полусферы лежит на линии, соединяющей оси центральной втулки и ось подводящего патрубка. На сферической поверхности, с ее внешней стороны, выполнены пазы, оси которых расположены на радиальных по отношению к полусфере линиях. В периферийной части полусферы выполнены дроссельные отверстия, центры которых лежат в плоскости, параллельной диаметральной плоскости полусферы. Осесимметрично распыливающему элементу расположен блокирующий клапан, выполненный в виде шара, фиксируемого пружиной, расположенной внутри центральной втулки. В боковой поверхности центральной втулки выполнены наклонные в сторону розетки дроссельные отверстия, оси которых пересекаются в точке, лежащей на оси центральной втулки, и составляют острый угол с этой осью в плоскости чертежа. Технический результат - повышение быстродействия системы пожаротушения. 2 ил.

Изобретение относится к технике пожаротушения. Способ получения огнетушащей струи включает создание потока газовой смеси продуктов горения углеводородных топлив и подачу воды в поток газовой смеси. При этом воду в поток газовой смеси подают в два этапа, сначала воду подают в поток газовой смеси в виде струй, а затем в полученный поток впрыскивают воду с температурой выше 100°C. Для осуществления способа используют устройство для получения огнетушащей струи. Устройство включает теплообменник с горелкой и змеевиком для нагрева воды до температуры выше 100°C и формирователь огнетушащей струи. При этом змеевик имеет входной и выходной патрубки. В формирователе огнетушащей струи последовательно установлены узел для подачи струй воды и выходной патрубок змеевика для впрыска воды с температурой выше 100°C. Техническим результатом применения изобретения является повышение эффективности пожаротушения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано при обеспечении пожарной безопасности в обитаемых герметичных отсеках долговременных орбитальных станций и межпланетных кораблей, предназначенных для полетов к точкам Лагранжа и эксплуатации их в этих точках. При этом используются приемы обеспечения пожарной безопасности, действующие в соответствии с инновационной технологией, применение которой обеспечивает предотвращение возникновения загораний материалов и веществ и тушение возможных загораний без применения огнетушащих веществ, а за счет использования физических явлений, проявляющихся при горении и обеспечивающих самопотухание материалов и веществ в условиях орбитального полета, выявленных в результате фундаментальных исследований процессов воспламенения, горения, тления материалов, скорости развития и тушения загораний в условиях обитаемых герметичных отсеков космических летательных аппаратов. Так достигается высокая надежность и эффективность в осуществлении предотвращения возникновения загораний и минимизации времени их тушения, обеспечивается экономичность и экологическая состоятельность способа и реализуемого его устройства. 2 н.п. ф-лы, 9 ил., 4 табл.
Наверх