Sprężarka gazu obojętnego (zbiornikowiec)

Co wyróżnia sprężarkę gazu obojętnego

Sprężarka gazu obojętnego nie wytwarza sprężonego powietrza; przetłacza spaliny albo gaz z wydzielonej wytwornicy gazu obojętnego z ciśnienia bliskiego atmosferycznemu do około 1 bar w magistralę rozdzielczą zbiorników ładunkowych. Pracuje na brudnym, zubożonym w tlen, siarkowym gazie zamiast na czystym powietrzu, i to przesądza o każdym rozwiązaniu konstrukcyjnym odróżniającym ją od sprężarki powietrza rozruchowego albo użytkowego: odporne na korozję części zwilżane, płukane wodą korpusy i uszczelnienia znoszące sadzę i wilgoć zamiast czystego, filtrowanego powietrza wlotowego.

Główne elementy

Korpus sprężarki i wirnik albo rotory

Na większych zbiornikowcach powszechne są maszyny odśrodkowe jednostopniowe; na mniejszych statkach spotyka się odmiany wyporowe rotacyjne. Części zwilżane wykonuje się zwykle z brązu albo stali nierdzewnej lub pokrywa powłoką, aby opierały się kondensatowi kwasu siarkowego ze spalin.

Zamknięcie wodne i płuczka

Gaz jest przemywany i chłodzony zraszaniem wodą morską, zanim dotrze do sprężarki, co usuwa sadzę i tlenki siarki oraz obniża temperaturę gazu, aby chronić dalszy rurociąg wyłożony gumą. Zamknięcie wodne na tłoczeniu sprężarki nie pozwala palnym parom ładunku wędrować z powrotem w stronę kotła albo wytwornicy.

Pokładowe zamknięcie wodne

Umieszczone tuż przed wejściem gazu do magistrali zbiorników ładunkowych, ta wodna zapora zwrotna jest ostatnią linią obrony przed dotarciem cofnięcia płomienia do maszynowni, gdy instalacja gazu obojętnego się wyłączy albo gdy zbiornik wypchnie gaz z powrotem w przewód.

Nadzór tlenu i ciśnienia

Analizatory tlenu pracujące w sposób ciągły i przetworniki ciśnienia na tłoczeniu sprężarki oraz w magistrali zbiorników wyzwalają samoczynne wyłączenie, gdy zawartość tlenu przekroczy bezpieczną granicę dla przewożonego ładunku.

Dobór i wymiarowanie

• Wydajność dopasowana do największej jednoczesnej wydajności wyładunku, ponieważ zbiorniki trzeba uzupełniać gazem obojętnym co najmniej tak szybko, jak wypompowuje się ładunek
• Ciśnienie tłoczenia wystarczające do pokonania strat w magistrali pokładowej i zaworach zbiorników przy utrzymaniu ciśnienia w zbiorniku w zakresie projektowym, zwykle kilkaset milibarów powyżej atmosferycznego
• Materiały dobrane do zawartości siarki w spalanym paliwie, ponieważ spaliny z paliwa wysokosiarkowego są bardziej korozyjne niż gaz z wydzielonej wytwornicy gazu obojętnego
• Zapas rezerwowy — większość zbiornikowców ma albo drugą sprężarkę, albo zabezpieczenie oparte na wytwornicy, ponieważ utrata gazu obojętnego w czasie operacji ładunkowych zatrzymuje te operacje

Przepisy i klasa

SOLAS rozdział II-2 wymaga instalacji gazu obojętnego na zbiornikowcach do ropy naftowej, na produktowcach powyżej określonej wielkości i na większości chemikaliowców, utrzymujących atmosferę zbiornika poniżej zawartości tlenu podtrzymującej spalanie, na ogół poniżej 8% objętościowo, przy stałym nadciśnieniu w zbiorniku przez cały czas operacji ładunkowych. Przepisy klasyfikacyjne wymagają badania pokładowego zamknięcia wodnego, analizatorów tlenu i alarmów ciśnienia w określonych odstępach, a całą instalację sprawdza się przy każdym przeglądzie odnowieniowym w ramach rozszerzonego programu przeglądów wraz z potwierdzeniem, że sprężarka osiąga i utrzymuje wydajność znamionową.

Typowe usterki

• Przerwany przepływ wody w płuczce — gorący, wilgotny, korozyjny gaz dociera do łożysk i uszczelnień sprężarki, powodując wczesne zniszczenie korozyjne
• Pokładowe zamknięcie wodne osuszone przez zatkany odpływ — jedyna bariera bezpieczeństwa przed cofnięciem płomienia zanika bez wyraźnego alarmu
• Nieskalibrowany, zdryfowany analizator tlenu — fałszywie niskie odczyty pozwalają naprawdę niebezpiecznej atmosferze zbiornika przejść niezauważenie w czasie wyładunku
• Zawór zwrotny na tłoczeniu sprężarki zacinający się w położeniu otwartym — pary ładunku mogą wędrować z powrotem w stronę płuczki i pomieszczenia sprężarki

Na co zwrócić uwagę u dostawcy

• Specyfikacja materiałów części zwilżanych dobrana do zawartości siarki w paliwie faktycznie spalanym przez jednostkę, a nie oferta ogólna
• Uznanie typu obejmujące konkretną konfigurację instalacji gazu obojętnego, na spalinach albo z wydzieloną wytwornicą
• Komplety zapasowych uszczelnień i łożysk przystosowane do pracy w korozyjnym, wilgotnym gazie, a nie zwykłe części do sprężarek powietrza
• Udokumentowana próba wydajności przy znamionowym ciśnieniu tłoczenia, ponieważ sprężarki o zaniżonej wydajności ujawniają się dopiero przy szybkim wyładunku

Nigdy nie przyjmuj pracującej sprężarki za dowód, że zbiorniki są zainertyzowane — ufaj analizatorowi tlenu i wskazaniu ciśnienia w zbiorniku, ponieważ przerwane zasilanie płuczki wodą może zostawić obracającą się sprężarkę tłoczącą nieprzemyty, bogaty w tlen gaz.