Способ создания взрывобезопасной газовой среды в грузовом танке судна

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ш 4 В 63 В 57/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Дальневосточное высшее инженерноеморское училище им. адм. Г. И. Невельского(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 зашитного слоя Й определяется соотношением Ь(6) )Й л где Й - коэффициент запаса высоты слоя; Й - высота пограничного,801495204 2слоя над нефтепродуктом, насыщенного парами груза; Ь - высота размещения систем трубопроводов над днищем танка. Зацитный слой создается путем подачи в танк 1 газа, предварительно охлажденного до температуры, обеспечиваюшей 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 6, т. е. в верхней части зашитного слоя. При образовании инертного защитного слоя (между линиями А-А - В-В) 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 1 руза 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.б 73Изобретение относится к судостроению,в частности к способу создания взрыво.безопасной газовой среды в грузовом танкесудна.Цель изобретения - повышение взрывобезопасности и расширение области приме.нения.На чертеже схематично изображена схема реализации способа создания взрывобезопасной среды в грузовом танке судна,Грузовой танк 1 оборудован поплавковым 10уровнемером 2, датчиками 3 контроля содержания кислорода (О) и паров углеводо.родов ПУ (груза), газовыпускным устройством 4, а также содержит блок 5 управ.ления подготовкой и подачей газа и систему инертизации азотом (СИА), включающуюблоки б и 7 получения - хранения и охлаждения газа, клапан 8 управления подачейгаза, отростки 9 и О подачи газа в танк,клапан 11. Груз в танк 1 подается по трубо.проводу 12 с клапаном 13 грузовой системы. 20Реализация способа представлена на примере танкера, оборудованного системой инертизации азотом танков для перевозки керо.сина (Т - 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 требуетсяустановка дополнительного дорогостоящегоохлаждающего оборудования. Газ в системесохраняется в баллонах под давлением око- З 0ло 20 МПа (200 кг/см), а в танки пода.ется с давлением около 0,1 МГа, Снижениедавления газа сопровождается естественнымфизическим поцессом его охлаждения, Какмаксимум у азота может быть получено охлаждение на 25 С ниже, чем температурахранения его в баллонах,Способ осуществляют следующим образом,Определяют температуру воздуха 1 и издиаграммы соответствующую ей плотностьвоздуха р, в нижней части танка к началуинертизаци, 1 - определяют переноснымтермометром, опускаемым в танк, либо постанционарным датчикам (не показаны).Определяют требуемую температуру охлажденного газа 1, обеспечивающую ему 4плотность рвыше р.Приступают к инертизации танков. Поп.лавок уровнемера 2 устанавливают на дни.ще танка, т, е. в самом нижнем положении.Датчики 3, связанные с уровнемером 2, устанавлйвают на высоте Й=1,5 м от уровнемера 2, Высота установки датчиков соответствует высоте защитного слоя для данногослучая (груза керосина (Т - 1) и конструкции танков танкера) и определяется из соотношенияЙ)Й Йс,Й)Ьгде Й - коэффициент запаса высоты защитного слоя; Й, - высота пограничного слоя принимае.мого груза;Ь - расстояние от днища танка дорасположенных в нем грузовых трубопроводов.В данном случае принимаемый груз малоиспаряем, его Й, мала (стремится к 0,3 м), а высота Ь размещения грузовых трубопроводов составляет м 1,5 м, откуда Й принята Й=1,5 м. При Й=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 (пожаробезопасность),Приступают к созданию защитного слоя у днища танка, Для этого газ из блоков б и 7 и клапана 8 по трубопроводу через открытый клапан 11 и трубопровод 12 подается в танк. При подаче газа указанной температуры 1 последний попадает в нижнюю часть танка и, как наиболее тяжелый, стелется над его днищем, замещая ниж. ние 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 воз. духа в слои газа. По мере поступления газа в танк защитный слой с содержанием кислорода 8% увеличивается. В момент, когда концентрация О 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 - ВВ. Линия СС показывает условно слой, в котором содержание О=1, т. е, в котором невозможно горение, При насыщении защитного слоя ПУ он становится значительно тяжелее и даже при нагреве газа до температуры 1 уже не стремится вверх, По мере проникновения О и ПУ в защитный слой концентрация Ог и ПУ в смеси на линии ВВ приближается к взрывоопасным значениям. При выходе значений, контролируемых датчиками 3 пара. метров О и ПУ за пределы зоны пожаро- безопасного 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. СеровРедактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор М. МаксимишинсцЗаказ 4183/ 7 Тираж 373 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., л. 4/5Производственно 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 пода. чу его в танк до приема груза, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью повышения взрывобезопасности и расширения области применения, инертный газ охлаждают до температуры, при которой его плотность превы. шает плотность воздуха в нижней частитанка, а подачу его в танк осу 1 цествлякзтдо образования в танке заьцитного слоя вы.сотой К определяемой соотношением5О -/1(/ йггде Ь - расстояние от днища танка до рас.положенных в нем грузовых трубопроводов;Й - коэффициент запаса высоты защит.ного слоя;Йг, - высота пограничного слоя прини.маемого груза,при этом в процессе принятия груза придостижении концентрации паров переводимого груза в воздухе предельно допустимойвеличины взрывобезопасности производятдополнительную подачу инертного газа втанк.