RU2553047C1 - Inert gas system to prevent spontaneous ignition of bulk cargo on ship deck - Google Patents
Inert gas system to prevent spontaneous ignition of bulk cargo on ship deck Download PDFInfo
- Publication number
- RU2553047C1 RU2553047C1 RU2014119528/12A RU2014119528A RU2553047C1 RU 2553047 C1 RU2553047 C1 RU 2553047C1 RU 2014119528/12 A RU2014119528/12 A RU 2014119528/12A RU 2014119528 A RU2014119528 A RU 2014119528A RU 2553047 C1 RU2553047 C1 RU 2553047C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inert gas
- pressure
- hold
- pressure reducing
- ship
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
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.The invention relates to an inertization system for cargo holds in order to prevent spontaneous combustion of a cargo on a flight on existing and planned bulk carriers and dry cargo carriers transporting bulk cargoes prone to self-ignition, such as direct reduced iron in the form of fines, pellets and briquettes, coal, etc.
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.A known inert gas fire extinguishing system to reduce the risk of fire and extinguish a fire in a sheltered room (RU 2506105, A62C 99/00, published 02.10.2014). This system contains at least one high pressure gas tank in which oxygen-displacing gas is stored. The gas tank is connected to the main pipeline through a quick-opening valve, and in addition there is a fire extinguishing pipe, which, on the one hand, is connected to the main pipeline through a pressure reducing device, and on the other hand, to fire extinguishing nozzles.
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.The disadvantage of this device when used in the holds of ships carrying self-igniting bulk cargoes is that the environment with low oxygen content is created only in the upper part of the hold. Since nitrogen has a lower specific gravity than oxygen, the penetration of nitrogen into the bulk of the cargo does not occur. However, heating and subsequent smoldering and / or ignition occurs precisely in the bulk of the cargo. In addition, the proposed system is designed to reduce the oxygen concentration to a level that ensures that flame combustion does not occur (from 11% vol.). In the case of transportation of spontaneously burning cargo, it is important to prevent not only sunbathing, but also their decay. In this case, the oxygen concentration in the cargo volume of 5% or less should be ensured.
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.Closest to the technical nature of the present invention is a system for supplying and removing inert gas in cargo holds (US 7004095, B63B 25/12, B63B 57/04, published 11.08.2005) (prototype), which is a system for maintaining an inert atmosphere in the upper region ship tanks containing crude oil. Exhaust gases from a power plant are used as an inert medium. The system includes an inert gas supply pipe having outlet openings communicating with each of the tanks. The system also includes an exhaust pipe with openings communicating with each of the tanks. Each time oil is pumped out of the tank and its level drops, inert gas is supplied to the tank in order to maintain gas pressure in it, which prevents the flow of air, and therefore oxygen. Each time oil enters the tank and its level in the tank rises, a certain amount of gas present in the tank is discharged from it through an exhaust pipe, after which it enters the atmosphere or is flared.
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.The disadvantages of this system are the same as noted above for an inert gas fire extinguishing system to reduce the risk of fire and extinguish a fire in a protected room (RU 2506105). In addition, this system leads to an increase in overpressure in the hold. In the case of transportation of bulk cargo, it is necessary to carry out the sealing of the hold, which is carried out using construction foam and adhesive tape. This sealing method is designed to prevent water from entering the hold during the voyage, but does not provide tightness with internal overpressure. Thus, the known system does not allow high-quality and reliable protection of bulk cargo from spontaneous combustion.
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.The objective of the invention is the creation in the volume of the loaded hold of a gas-air medium with an oxygen content of less than 5% after loading bulk cargo and the constant maintenance of the specified oxygen content during the voyage, which will improve the reliability and quality of protection of the bulk cargo.
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.This is achieved by the fact that, as in the prototype, the inert gas system to prevent spontaneous combustion of bulk cargo on board the vessel includes an inert gas generator connected in series, a compressor, a receiver, an inert gas generator control unit and a compressor, and also a pipeline with branching in the hold, installed directly on the ship.
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.The difference is that it additionally contains a gas flow meter and two pressure reducing valves, the first of which is installed on the pipe after the receiver to reduce the inert gas pressure to a safe value, and the second pressure reducing valve, designed to lower the inert gas pressure to the value of the permissible pressure in hold, equipped with a control unit for pressure and inert gas flow and installed on the pipeline in front of the gas flow meter, which is located on the pipeline before branching in the hold, and control The first inlet of the first pressure reducing valve is connected through the control unit to close the first pressure reducing valve to the hold.
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.The difference also lies in the fact that the inert gas generator, compressor, receiver and the first pressure reducing valve are located in a mobile module located on the vessel in a removable sea container and connected to the piping system installed directly on the vessel.
Отличие состоит также в том, что генератор инертного газа выполнен в виде генератора азота мембранного типа.The difference also lies in the fact that the inert gas generator is made in the form of a membrane type nitrogen generator.
Сущность изобретения поясняется Фиг. 1, где представлена структурная схема механической части системы инертного газа (СИГ) для предотвращения самовозгорания навалочного груза на судне.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows the structural diagram of the mechanical part of the inert gas system (SIG) to prevent spontaneous combustion of bulk cargo on board the vessel.
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.The SIG includes an inert gas generator connected in series, for example nitrogen 1, compressor 2, receiver 3, as well as an inert gas generator and compressor control unit 4. The SIG also contains a gas flow meter 5 and two pressure reducing valves 6 and 7, the first 6 of which is installed on the pipe after the receiver 3 to reduce the inert gas pressure to a safe value, and the second pressure reducing valve 7, designed to lower the inert gas pressure to the value of the permissible pressure in hold, equipped with a unit 8 for controlling pressure and inert gas flow and installed on the pipeline in front of the gas flow meter 5, which is located on the pipeline before branching 9 in the hold 10. The SIG also contains a control unit 11 I first closing the pressure reducing valve 6 of the pressure (inert gas concentration) in the hold 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.As an inert gas, you can use nitrogen produced from the ambient air by a membrane-type generator, which ensures the independence of the system from the operability of the ship’s energy system, i.e. improves system reliability.
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.The inert gas generator 1, compressor 2, receiver 3 and the first 6 pressure reducing valve can be located in a mobile module located on the vessel in a removable sea container and connected to the piping system installed directly on the vessel.
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.Due to the fact that during loading of the hold part of the perforation can be clogged with a finely divided cargo fraction, a gas flow meter 5 is installed on the pipeline system, the task of which is to provide a signal through the pressure and inert gas flow control unit 8 to the second pressure reducing valve 7 to increase the pressure in the system for maintaining a constant flow rate and, consequently, the required time for filling the hold during cargo transportation with different specific gravity, bulk density and dispersion.
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).To optimize the parameters of the pipeline system, two pressure reducing valves are installed. The first 6 is installed directly after the receiver 3 and provides a reduction in nitrogen pressure to a safe value of 5-10 kg / cm 2 . The second 7 is at the entrance to the hold, which lowers the nitrogen pressure to the value of the permissible pressure in the hold (about 0.1-0.3 excess atmosphere).
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
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.An inert gas generator 1, for example, of a membrane type, produces nitrogen from air, which enters the inlet of compressor 2, increasing its pressure to the required value. Compressor 2 supplies nitrogen to the receiver 3. The control unit 4 turns off the compressor 2 and the inert gas generator 1 when the set pressure in the receiver 3 is reached and turns them on when the pressure decreases by a certain amount (for example, it can be 10% of the set pressure). Nitrogen from the receiver 3 is fed to the first pressure reducing valve 6, at the outlet of which a constant pressure is maintained. After this valve, nitrogen enters the second pressure reducing valve 7, which lowers the pressure to the required pressure for the distribution pipe. After this valve, nitrogen, passing through the gas flow meter 5, enters the branching pipe 9 in the hold 10. There is a control unit 8, which, by a signal from the gas flow meter 5, regulates the pressure after the second pressure reducing valve 7, ensuring a constant flow of nitrogen. Alternatively, you can install the gas flow meter 5 not after, but before the second pressure reducing valve 7. In this case, the gas flow meter 5 will operate on a medium with constant pressure. The SIG provides a block for controlling the closing of the first pressure reducing valve 11, which signals the closing of the first pressure reducing valve 6 if the required nitrogen concentration in the hold 10 is reached (if this valve is not a shut-off valve, then an additional shut-off valve must be entered) and all operating elements are turned off.
Для экономии ресурса предусмотрена возможность подачи азота в трубопроводную систему, минуя высоконапорный компрессор 2 от стороннего источника азота при нахождении судна в порту погрузки.To save resources, it is possible to supply nitrogen to the pipeline system, bypassing the high-pressure compressor 2 from an external nitrogen source when the vessel is in the loading port.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014119528/12A RU2553047C1 (en) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | Inert gas system to prevent spontaneous ignition of bulk cargo on ship deck |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014119528/12A RU2553047C1 (en) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | Inert gas system to prevent spontaneous ignition of bulk cargo on ship deck |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2553047C1 true RU2553047C1 (en) | 2015-06-10 |
Family
ID=53295201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014119528/12A RU2553047C1 (en) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | Inert gas system to prevent spontaneous ignition of bulk cargo on ship deck |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2553047C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2330303A (en) * | 1997-10-14 | 1999-04-21 | Frank Brown Cramer | Fire control in fuel storage tanks |
| RU2409403C1 (en) * | 2009-06-24 | 2011-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.А. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") | Method for ignition and explosion prevention in transportation and storage of hydrogen or hydrogenous gas mix disengage materials |
| WO2011091377A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Tyco Fire Products Lp | Semi-portable fire suppression system |
-
2014
- 2014-05-15 RU RU2014119528/12A patent/RU2553047C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2330303A (en) * | 1997-10-14 | 1999-04-21 | Frank Brown Cramer | Fire control in fuel storage tanks |
| US6012533A (en) * | 1997-10-14 | 2000-01-11 | Cramer; Frank B. | Fire safety system |
| RU2409403C1 (en) * | 2009-06-24 | 2011-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.А. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") | Method for ignition and explosion prevention in transportation and storage of hydrogen or hydrogenous gas mix disengage materials |
| WO2011091377A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Tyco Fire Products Lp | Semi-portable fire suppression system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9033061B2 (en) | Fire suppression system and method | |
| CN113047994A (en) | Methanol fuel dual-fuel ship | |
| JP2008519221A (en) | Liquefied natural gas floating storage regasifier | |
| KR101876977B1 (en) | Exhausting Gas System and Method of the Same for a Ship | |
| WO2020182308A1 (en) | A fuel tank arrangement in a marine vessel and a method of relieving hydrogen from a liquid hydrogen fuel tank arrangement | |
| CN110639145B (en) | Methanol ship fire-fighting system and method | |
| KR101690936B1 (en) | Fire extinguishing system for ship | |
| CN207645810U (en) | For ship and the double fuel combustion-type inert gas system of ocean engineering | |
| RU2553047C1 (en) | Inert gas system to prevent spontaneous ignition of bulk cargo on ship deck | |
| CN203094385U (en) | Improved floating production storage and offloading (FPSO) inert gas pipe system connecting device | |
| KR101606574B1 (en) | Loading And Unloading System For CGL Ship | |
| KR200476889Y1 (en) | Venting apparatus for cargo tanks | |
| JP2011178250A (en) | System and method for storing and supplying inert gas | |
| GB1110301A (en) | Improvements in or relating to loading and unloading storage tanks in vessels floating in water | |
| CN116624759A (en) | Methanol filling system and inerting monitoring method | |
| CN103935497B (en) | Movable gas adding ship | |
| KR101635017B1 (en) | Fire extinguishing system for ship | |
| CN107339605A (en) | LNG loading systems and LNG filling ships | |
| KR20110007450A (en) | A co2 carrying ship | |
| CN211158275U (en) | Methanol ship fire-fighting system | |
| CN105909975B (en) | A kind of steamer noble gas pipeline oil gas non-return system | |
| RU145711U1 (en) | INSTALLATION OF EXTINGUISHING OIL PRODUCTS IN TANKS OF LARGE CAPACITY WITH APPLICATION OF THE COMBINED FIRE EXTINGUISHING MIXTURE | |
| RU2555678C1 (en) | Bulk stock ignition prevention process | |
| CN221014254U (en) | Marine methanol fuel foam fire-fighting system | |
| RU2589562C2 (en) | Method of preventing explosion and localising spill of liquefied natural gas and liquefied hydrocarbon gas with combined air-water foam with low and medium expansion ratio and fire-extinguishing agent and system for implementation thereof |