煙氣惰性氣體品質監(jiān)控設計輪機工程專業(yè)畢業(yè)設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-02-09 12:39 本頁面
【文章內容簡介】 氧區(qū)，這樣無論可燃氣濃度處于何種狀態(tài)，有火源也不會產生燃燒爆炸，這是最簡單也最容易實現的辦法，就是向油艙內充注氧氣含量很少的所謂“惰性氣體”，使油艙內氧氣含量降低到足夠低。目前綜合考慮經濟性，安全性，連續(xù)供應能力等因素，惰性氣體主要來源為船上主、輔鍋爐排出的煙氣。 通過科學實驗，并經過實踐的檢驗繪制出了碳氫可燃氣體和空氣混合氣體的可燃極限圖 : 圖 31 碳氫氣體與空氣混合氣體的可燃極限圖 Fig 31 the flammable limit diagram of Hydrocarbon gas and air mixture 由圖可知縱坐標為碳氫氣體體積含量，橫坐標為氧氣 體積含量。圖中共分三個區(qū)域：惰性區(qū)、可燃可爆區(qū)、不可燃區(qū)。 （ 1）當碳氫可燃氣體的容積濃度在 1%～ 10%之間時，碳氫氣體與空氣混合氣體處可燃可爆區(qū)域， 1%為可燃下極限， 10%為可燃的上極限，而碳氫氣體容積濃度小于 1%或大于 10% 均為不可燃區(qū)。 （ 2）當氧氣濃度在 11%～ 21%之間時，碳氫氣體與空氣混合氣體處于可燃可爆區(qū)；隨著氧氣濃度的減小，可燃可爆區(qū)域也逐步縮?。划斞鯕鉂舛葹?11%時，上、下極限交于 B 點；若低于11%,則不管碳氫氣體濃度為多少，均不會發(fā)生燃燒、爆炸，即為圖中惰性區(qū)。 5 據上述可得，為達到油船防燃防爆的目的，應該創(chuàng)造兩個條件：要么將氧氣濃度控制在11%以下，要么將碳氫可燃氣體容積濃度控制在小于可燃下極限或大于可燃上極限。然而要完全準確地控制碳氫可燃氣體的容積濃度在現實中極難實現，而控制油艙中氧氣濃度使之在 11%以下（ SOLAS 公約規(guī)定為 8%以下）都是可行的。方法就是向裝油品的艙中充填惰性氣體（惰性氣體中的氧含量在 5%以 下），這樣使艙室空間中氧氣含量始終保持在 8%以下，從而達到防燃防爆的目的。 煙氣惰性氣體 發(fā)生裝置 的優(yōu)點及缺點分析 優(yōu)點：原理簡單，價格便宜，易得。 主要缺點： ① 裝置占用空間很大，安裝的空間位置要求很特殊，而且對安裝和維護要求更高，否則達不到最佳運行狀態(tài)，甚至不能可靠運行。比如，由于煙氣溫度高，灰塵較重，水份和臟物沉積多 ，裝置中 的蝶閥和煙道閥很容易失靈，通常會出現咬死現象，造成整機不能工作。 ② 氮氣品質欠佳， 當風油比在正常情況下燃料油在鍋爐內燃燒所產生的廢氣，其成分： N2為77％ ， CO2為 13％ ， H2O為 5％ ， O2為 3％ ～ 4％， SO2為 ％ ，其余為一些固體微粒 ，因此裝置的可靠性 難以滿足化學品船和液化氣船的高要求；船的擺動對產氮效果影響大。 ③ 洗滌塔內冷卻水 使用的是海水，再則，生成的氮氣中含有 SO2 ，對設備的腐 蝕性很強，因而，對管道材料有特殊要求。另外，洗滌塔中的濾網容易凝結，影響降溫除塵的效果 。 ④ 日常維護非常繁瑣，氮氣風機每次工作完畢需及時用淡水沖洗，很容易導致電機和 各參數分析儀的損 壞，加上腐蝕和機械的原因，易出現振動 。 ⑤ 對甲板水封的水位和管道敷設的要求嚴格。 ⑥ 對操作和維 護人員的要求很高。 3 不合格煙氣惰性氣體充注油艙產生的危害分析 煙氣惰性氣體品質要求 表 31 煙氣惰性氣體品質要求 Tab31 the quality requirements of exhaust inert gas 溫度 含水量 灰分 化學成分 供氣能力和供氣 壓力 比冷卻水溫度高 5℃ 少于 1g/kg惰氣 除去率 95～99% O2： 3～ 5% CO2： 14% CO： — SO2： 50ppm 其余為 N2 2022～22500Nm2/h ～ 105Pa 各 參數 超過標準 造成危害分析 一 、 水分含量超過標準危害 (1) 有水分存在時，燃料氧化速度加快，其膠質生成量也加大。如輕質燃料油中含有水分，不但使設備增加腐蝕和降低效率，而且由于較多的含水，則使冰點升高，低溫流動性能變壞，嚴重時會造成熄火，甚至發(fā)生機械爆炸的危險； (2)油品 含水， 在船舶不斷晃動及貨油泵離心葉輪的攪動過程中， 則會造成油品乳化， 油 6 品品質下降。例如潤滑油中含水將 破壞油膜，降低潤滑效果而增加磨損，同時還能腐蝕機件，加速潤滑油的變質和劣化，特別是對含有添加劑較多的潤滑油。 (3)油品 含水 會導致 金屬油艙 內壁生銹 。 （ 4）水分對大多數添加劑都起不良作用，能使其發(fā)生水解，產生乳化、凝聚和分離。這些壞現象致使添加劑失去效用，產生腐蝕性物質或乳化性物質，直至油品報廢不能使用。 二 、 溫度超過標準危害分析 當高溫煙氣惰性氣體進入油艙，將使局部油溫升高，使蒸發(fā)量增加，使得油氣濃度升高，當壓力升高到一定值，油氣從油艙呼吸閥排出， 造成一定的損失 和污染 ；另一方面 高溫下，油品的氧化加速，使得油品品質下降。 三 、 灰分超過標準造成的危害分析 灰分指的是 為各種礦物元素的氧化物。主要元素有 Ca、 Mg、 K、 Na、 Si、 P、 S、 Fe、 Al等，此外，尚有 微量元素 ?；曳诌M入原油中后可能形成沉淀，并影響原油煉化。 四 、 二氧化硫超過標準造成的危害分析 煙氣中含有 的 SO2在高溫的管道中會發(fā)生化學反應 , 生成稀硫酸
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