Inert Gas System, Σύστημα Αδρανούς Αερίου

Το σύστημα αδρανούς αερίου παρέχει αδρανές αέριο στις δεξαμενές φορτίου. Το αδρανές αέριο πρέπει να αποτρέπει τα εκρηκτικά μίγματα αερίων, να μην μολύνει το φορτίο και να είναι διαθέσιμο σε ικανοποιητικό όγκο και πίεση για να προσαμρμοστεί με τις συνθήκες λειτουργίας.

Το σύστημα έχει δύο βασικές ομάδες εξοπλισμού:

α) Μία εγκατάσταση παραγωγής αδρανούς αερίου, για να το παραγάγει και να το διανέμει με πίεση με τη βοήθεια του ανεμιστήρων (blowers) στις δεξαμενές φορτίου.

β) Ένα σύστημα διανομής για να ελέγξει τη μετάβαση του αδρανούς αερίου στις κατάλληλες δεξαμενές φορτίου στον απαραίτητο χρόνο.

Η deck water seal και η ανεπίστροφη βαλβίδα αποτρέπουν την οπισθοροή των αέριων υδρογονανθράκων από τις δεξαμενές φορτίου.

Inert Gas Composition based on Typical Flue Gas

• O₂-content : 5% by volume
• CO₂-content : 13.5% by volume
• SO₂-content : 150 ppmv
• N₂ : Balance
• Relative humidity at scrubber outlet : 100%
• 98.5% of inlet soot particles larger than 1 μm are removed.

Για την παραγωγή αδρανούς αερίου χρησιμοποιούνται τα καυσαέρια των λεβήτων. Για την διέλευση των καυσαερίων από τον scrubber (καθαριστή) πρέπει να ανοιχθεί ο καπναγωγός (uptake valve). Στο scrubber μέσω της αντίστοιχης αντλίας, αποστέλλεται θαλασσινό νερό όπου αναμειγνύεται με τα καυσαέρια με σκοπό να τα φιλτράρει και να τα ψύξει. Στη συνέχεια, το αέριο διέρχεται από ένα σύνολο φίλτρων μέσα στο scrubber και αναρροφάται από έναν ανεμιστήρας (Inert Gas Blower). Η περιεκτικότητα του οξυγόνου στο αδρανές αέριο ελέγχεται από έναν αναλυτή Οξυγόνου (oxygen analyzer). Αν η περιεκτικότητα του οξυγόνου είναι μεγαλύτερη από 5% κατά όγκο, τότε το αδρανές αέριο κατευθύνεται προς την καπνοδόχο ή επανακυκλοφορεί στο δίκτυο, ενώ αν η περιεκτικότητα του οξυγόνου δεν ξεπερνάει το 5% κατά όγκο κατευθύνεται στην Deck seal από εκεί στον διανεμητή και τέλος στην αντίστοιχη δεξαμενή φορτίου. Η μικρή ποσότητα οξυγόνου έγκειται στην καλή καύση του καζανιού.

Σκοπός Αδρανούς Αερίου

Το σύστημα αδρανούς αερίου έχει σκοπό:

Να διοχετεύει με αδρανές αέριο τις δεξαμενές με ειδική μέθοδο ώστε να μειώνει από αυτές το οξυγόνο σε ποσοστό κάτω από 8% κατά όγκο.

Να διατηρεί μόνιμα μια θετική πίεση, χωρίς η πίεση αυτή να υπερβαίνει την πίεση δοκιμής της δεξαμενής ώστε να εμποδίζει την είσοδο του ατμοσφαιρικού αέρα στις δεξαμενές.

Να απελευθερώνει τις κενές δεξαμενές από τα αέρια των υδρογονανθράκων, έτσι ώστε τυχόν επόμενοι χειρισμοί να μην δημιουργούν εύφλεκτη ατμόσφαιρα.

Σωλήνας Venturi

Τα καυσαέρια διέρχονται πρώτα από μία σωλήνα Venturi, όπου εκεί πραγματοποιείται το πρώτο στάδιο καθαρισμού και μειώνει την θερμοκρασία των καυσαερίων, τα οξείδια του θείου και τα αιρούμενα σωματίδια. Αυξάνει επίσης την ταχύτητα των καυσαερίων.

Scrubber = Καθαριστής =  Μονάδα καθαρισμού του καυσαερίου

Η μονάδα του καθαριστή είναι ο χώρος καθαρισμού και ψύξης του καυσαερίου με καταιονισμό θαλασσινού νερού. Αυτή έχει μια εισαγωγή και μια εξαγωγή αεριού, έναν υδροφραχτη έναν πύργο με εισαγωγές θαλασσινού νερού και έναν αφυγραντήρα.

Το καυσαέριο διοχετεύεται στη μονάδα καθαρισμού και ραντίζεται στη συνέχεια κατά τη διαδρομή του από νερό, με τρόπο ώστε να εξασφαλίζεται η ανάμειξη ολόκληρου του αερίου με το νερό, και με αποτέλεσμα να ελευθερώνεται από ένα ποσοστό καπνός, διοξείδιο και τριοξείδιο του θείου που περιέχει, αλλά και να μειώνεται η θερμοκρασία του στους 3°-5°C πάνω από την θερμοκρασία της θάλασσας. Το οξείδιο του θείου που περιέχουν τα καυσαέρια αντιδρά με το νερό και σχηματίζει θειικό οξύ. Δεν υπάρχει ανάγκη για χημικά πρόσθετα δεδομένου ότι η φυσική αλκαλικότητα του θαλασσινού νερού εξουδετερώνει το οξύ. Το νερό μαζί με τα κατάλοιπα που περιέχει κατέρχεται στον πυθμένα του πύργου και στη συνέχεια καταλήγει στη θάλασσα μέσω σωληνώσεων.

Ο υδατοφράχτης του scrubber κρυώνει τα καυσαέρια και επίσης ενεργεί σαν ασφαλιστικό για να εμποδίζει την επιστροφή των ατμών υδρογονανθράκων από τις δεξαμενές προς τον λέβητα.

Ο αφυγραντήρας αφαιρεί από το αδρανές αέριο  το παγιδευμένο νερό.

Scrubber pump = αντλία καθαριστή

Η αντλία scrubber αναρροφά το νερό από το φίλτρο θαλάσσης και το καταθλίβει κατευθείαν στα τρία διαφορετικά στάδια του καθαριστή.

Uptake Valve = Καπναγωγός = επιστόμιο λήψης καυσαερίων

Υπάρχει, συνήθως, ένα επιστόμιο σε κάθε λέβητα που επιτρέπει την έξοδο του καυσαερίου.

Deck Water Seal = Ανεπίστροφη βαλβίδα νερού καταστρώματος

Είναι μια ασφαλιστική διάταξη στην κύρια γραμμή του συστήματος. Βρίσκεται στο κύριο κατάστρωμα κοντά στο αντλιοστάσιο. Η deck seal με θαλασσινό νερό που στέλνει μία που. Η αντλία λειτουργεί συνέχεια ακόμη και αν το σύστημα είναι εκτός λειτουργίας. Η deck seal επιτρέπει την διέλευση του αδρανές αερίου προς το σύστημα σωληνώσεων διανομής του καταστρώματος. Αντίθετα δεν επιτρέπει τα αέρια υδρογονανθράκων που βρίσκονται στις δεξαμενές να περάσουν προς το σύστημα του χώρου του μηχανοστασίου. Στην deck seal η στήλη του νερού που υπάρχει μπορεί να φτάσει μέχρι και ένα ύψος των 2000 mm, με αυτό τον τρόπο εξασφαλίζεται ότι το αέριο υδρογονανθράκων δεν μπορεί να επιστρέψει στο χώρο του μηχανοσταίου αφού δεν μπορεί να υπερνικήσει την πίεση του ανεμιστήρα αδρανούς αερίου αλλά και την πίεση της στήλης του νερού.

Pressure Vacuum Breaker = P.V. Relief valves = ανακουφιστικά επιστόμια πίεσης κενού

Η κύρια γραμμή αδρανούς αερίου του καταστρώματος λειτουργεί και σαν κύρια γραμμή εξαερισμού των δεξαμενών κατά τη διάρκεια χειρισμού φορτίου και είναι συνδεδεμένη με τους εξαεριστήρες για να εξασφαλίζεται η ελεύθερη εξαέρωση προς την ατμόσφαιρα.