Inertgaserzeuger (N₂)
Ein Chemikalientanker inertisiert seine Ladetanks mit an Bord erzeugtem Stickstoff statt mit Rauchgas aus Kessel oder Hilfsmotor, denn Verbrennungsprodukte würden mit empfindlichen Ladungen reagieren oder sie verunreinigen; Membran- oder Druckwechseladsorptionsanlagen entziehen der Druckluft den Sauerstoff bis auf die Reinheit, die die Ladung verlangt.
Was man an einem Inertgaserzeuger (N₂) prüft.
4 Modelle von Wärtsilä in Inertgaserzeuger (N₂). Darunter die vollständige Modellliste.
Was diese Anlage abhebt
Rohöl- und Produktentanker inertisieren ihre Tanks üblich mit Rauchgas aus dem Kessel oder aus einem Inertgaserzeuger mit Verbrennung von Marinedieselöl, denn die Ladung verträgt Spuren von SOx, CO2 und Ruß. Chemikalientanker mit Produkten des IBC-Codes können diesen Weg nicht gehen: Viele Ladungen reagieren mit Verbrennungsnebenprodukten oder können das Verunreinigungsrisiko schlicht nicht tragen. Stattdessen erzeugen sie Stickstoff an Bord, indem sie ihn von Druckluft trennen, entweder über Hohlfasermembranen oder über Druckwechseladsorption (PSA) an Betten aus Kohlenstoffmolekularsieb. Das erzeugte Gas ist inert, weil es sauerstoffarm ist, und nicht aufgrund einer Verbrennungschemie, sodass es weder Ruß noch saures Gas noch eine Feuchtelast über das hinaus hinterlässt, was der vorgeschaltete Lufttrockner entfernt.
Hauptkomponenten
Luftversorgungsstrang
Ein eigener Verdichter speist einen Luftbehälter, gefolgt von Koaleszenzvorfiltern, die Ölnebel und Feststoffe abscheiden, bevor die Luft die Trennstufe erreicht. Ölübertritt ist die größte einzelne Bedrohung für die Lebensdauer der Membran und die Leistung des PSA-Betts, weshalb der Filterzustand weit häufiger geprüft wird, als die meisten Besatzungen erwarten.
Trennstufe
Membrananlagen führen getrocknete, gefilterte Luft an Bündeln aus Hohlfasern entlang; Sauerstoff und Wasserdampf treten schneller durch die Faserwand als Stickstoff und lassen am Bündelaustritt einen stickstoffreichen Strom zurück. PSA-Anlagen lagern den Sauerstoff stattdessen an Kohlenstoffmolekularsieb in einem Behälter an, während ein zweiter Behälter unter Unterdruck oder verringertem Druck desorbiert, wobei die Betten etwa alle ein bis zwei Minuten umgeschaltet werden.
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Steuerung und Abgabe
Ein Sauerstoffmessgerät im Erzeugnisstrom speist ein Reinheitsregelventil, das nicht der Vorgabe entsprechendes Gas außenbords abbläst, bis der Sollwert erreicht ist, und ein Pufferbehälter glättet den Strom zum Verteilventil der Tankleitungen.
Auswahlkriterien
| Kennwert | Warum er zählt |
|---|---|
| Volumenstrom (Nm3/h) | Muss zur schnellsten geplanten Löschrate zuzüglich der Tankatmung beim Laden passen |
| Reinheit (% O2) | Die meisten Inertisierungsaufgaben lassen unter 8% O2 zu; manche reaktiven Ladungen brauchen unter 2%, was üblich zur PSA statt zur Membran zwingt |
| Regelbereich nach unten | Hafenliegezeiten und langsame Fahrt verlangen einen geringen Dauerstrom, ohne die Reinheit zu verlieren |
| Grundfläche und Gewicht | Nachrüstvorhaben auf vorhandener Tonnage sind oft eher durch den Platz als durch die geforderte Leistung begrenzt |
Vorschriften und Klasse
Der IBC-Code legt dar, welche Produktgruppen eine Kontrolle der Tankatmosphäre verlangen und bis zu welchem Sauerstoffgehalt, und das Eignungszeugnis des Schiffs führt die Inertisierungsanforderung nach Ladung auf. Die Klasse behandelt den Erzeuger als wesentliche Ladungsmaschine: Das Sauerstoffmessgerät wird in festen Abständen gegen ein Prüfgas nachgewiesen, und Druckbehälter und Sicherheitsventile in Luft- und Erzeugnisleitungen unterliegen der wiederkehrenden Besichtigung.
Typische Fehler
| Fehler | Folge |
|---|---|
| Ölübertritt an einem gesättigten Koaleszenzfilter vorbei | Die Membranfasern verschmutzen und die Reinheit fällt allmählich, oft unbemerkt, bis das Messgerät alarmiert |
| Klemmender Ventilantrieb an der PSA | Die Umschaltzeiten der Betten wandern, ein Bett lagert zu viel an und die Erzeugnisreinheit schwankt |
| Sauerstoffmessgerät nicht kalibriert | Die Tankatmosphäre wird als vorschriftsmäßig eingetragen, während der wirkliche Sauerstoffgehalt außerhalb der Vorgabe liegt |
| Zu kleiner oder gesättigter Lufttrockner | Feuchtigkeit erreicht Membran oder Siebbett und verschlechtert die Trennwirkung mit der Zeit |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Eine über den ganzen Regelbereich nach unten gehaltene Reinheit, nicht nur beim Nennvolumenstrom
- Der Verbrauch an Filterelementen und die örtliche Verfügbarkeit von Ersatzteilen
- Belegte Leistung für genau die Ladungsbandbreite, die das Fahrzeug fährt, denn reaktive Ladungen brauchen womöglich eine engere Reinheit als die Grundeinstellung des Erzeugers
- Die Art des Messgeräts und sein Bedarf an Prüfgas, denn manche Geber brauchen eine Versorgung, die das Fahrzeug nicht in jedem Hafen leicht beschaffen kann
Eine Membrananlage, die tagelang stillstand, braucht oft nahezu eine Stunde Spüllauf, bis sich der Reinheitswert stabilisiert; die Ladungsarbeit unmittelbar aus dem Kaltstart heraus zu beginnen ist ein verbreiteter Weg, einen unzureichend inertisierten Tank zu beladen, ohne dass der Alarm je auslöst.
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