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惰性气体系统
海上浮式装置入级与建造规范 第7篇，第9章
第9章 惰性气体系统

第1节 一般规定

9.1.1 适用范围
9.1.1.1为了防止爆炸的发生，浮式装置上的原油舱应由符合本章规定的惰性气体系统进行保护。当浮式装置上设有双壳体时，双壳体间应能进行惰化、驱气和除气。
9.1.1.2 在本章提到的“原油舱”一词， 均包括污油水舱和生产水舱在内。

9.1.2 一般要求
9.1.2.1 惰性气体系统应能:
1) 降低每一原油舱内大气含氧量，使舱内大气达到不能支持燃烧的程度而使原油舱惰性化；
(2) 在营运中保持原油舱内任何部分的大气含氧量(以体积计)不超过8%，并处于正压状态；
(3) 在正常作业中，空气不应进入原油舱；
(4) 驱除空油舱内的碳氢气，使其后的除气过程中， 原油舱内不致形成可燃气体。
9.1.2.2 惰性气体可以是主、辅锅炉排出的经过处理的烟气，也可以是惰性气体发生装置产生的气体或能达到等效安全标准的其他气体。不准使用二氧化碳贮存系统，除非本社确信系统本身产生的静电引爆危险已降至可接受的程度。
9.1.2.3 锅炉烟道出口至烟气洗涤器的惰性气体供应总管上，应装设隔离阀。该阀应设有显示开闭状态的指示装置，并与锅炉吹灰器之间设有连锁装置或其他有效装置，以防止当隔离阀打开时锅炉吹灰器工作。此外，还应设有此阀的吹洗设施，使阀座上不沾污烟灰，保持气密。
9.1.2.4 惰性气体系统至少应能以浮式装置的最大卸油率的125%的速率(以体积计)向原油舱输送惰性气体。
9.1.2.5 惰性气体总管上惰性气体的含氧量(以体积计)应不超过5%。
9.1.2.6 浮式装置上应备有惰性气体系统维护保养和安全操作说明书。

9.1.3 设备布置要求
9.1.3.1 惰性气体发生器、洗涤塔、鼓风机、惰性气体调节阀应设在安全区。
9.1.3.2 惰性气体总管上的止回装置应设在原油区域甲板上。

9.1.4 试验
9.1.4.1 惰性气体受压管路应在车间以1.5倍设计压力进行液压试验，装船后以1.25倍设计压力进行密封试验。
9.1.4.2 惰性气体系统包括报警装置和安全装置安装完工后，应在工作条件下进行试验。

第2节 锅炉烟气发生器及燃油型惰性气体发生器

9.2.1 一般要求
9.2.1.1 对洗涤塔和风机及其有关管路和附件的设计和布置应能防止烟气漏入围蔽处所。
9.2.1.2 为便于安全维修，应在烟气隔离阀和洗涤塔之间或在洗涤塔烟气进入处设置1个附加水封装置，或其他有效装置以防止烟气泄漏。

9.2.2 燃油泵
9.2.2.1 燃油型惰性气体发生器应设有2台燃油泵。如船上备有燃油泵及其原动机的足够备件，允许只装1台燃油泵。

9.2.3 洗涤塔
9.2.3.1 应安装1台烟气洗涤塔，用来有效地冷却烟气并去除烟气中的固体颗粒和硫的燃烧产物。
9.2.3.2 应装设滤器或等效装置，使带往惰性气体风机的水分减至最少。

9.2.4 风机
9.2.4.1 至少应设有2台惰性气体风机，当它们一同工作时，至少应符合本章9.1.2.4的要求。
9.2.4.2 惰性气体系统的设计，应使其作用在任何货油舱的最大压力不超过该舱的试验压力。
9.2.4.3 每台惰性气体风机的进、排气口上， 均应装设截止阀。
9.2.4.4 应设有能用新鲜空气清除原油舱内气体的设施。如果采用风机清除原油舱内的气体，则它们的空气进口应设有盲断装置。

9.2.5 冷却水
9.2.5.1 洗涤器冷却水系统的布置，应能连续向惰性气体系统供应充分的冷却水而不影响其他设备的工作。除主用泵外，还应有替代的冷却水备用供水设备。

9.2.6 惰性气体调节阀
9.2.6.1 应安装1个自动控制惰性气体调节阀，该阀应在出现下述情况之一时能自动关闭:
(1) 洗涤塔冷却水压力或流量降低到预定极限值；
(2) 洗涤塔内水位升高至预定极限值；
(3) 惰性气体温度升高至预定极限值；
(4) 惰性气体风机发生故障。
9.2.6.2 如果惰性气体风机未设有转速自动控制装置， 则上述惰性气体调节阀还有自动调节送往各原油舱的惰性气体流量的功能。

9.2.7 止回装置
9.2.7.1 在惰性气体调节阀和通往原油舱或原油管路的最后一段连接管之间的惰性气体总管上，至少应安装2个止回装置， 其中之一应为水封装置， 以便在浮式装置所有正常纵、横倾情况下防止烃类气回流至安全处所， 该水封装置应设在原油区域的甲板面上。
9.2.7.2 甲板水封装置应能由2台独立的水泵供水，每台泵均应能随时保证足够的供水量。水封装置及其附属设备的布置，应在各种工作情况下， 均能防止烃类气体的倒流并确保正常的密封作用。
9.2.7.3 应有确保防止水封装置冻结的措施不得由于过热而损害密封装置的完整性。
9.2.7.4 所有与水封装置有关的供水和排水管以及通往安全处所的透气管或压力传感器，均应安装环流水封管或其他认可的装置。环流水封管应设有防止被真空吸空的措施。
9.2.7.5 甲板水封和所有的环流水封管，应在压力等于原油舱试验压力时能防止烃类气体倒流。
9.2.7.6 本节9.2.7.1中所述及的第二个止回装置应为止回阀或等效装置，以能防止烃类气或液体倒流，且应安装在甲板水封装置和原油仓之间的管路上。上述装置应装有可靠的关闭装置，作为此可靠关闭装置的替代措施可在止回阀前装设1只具有上述关闭作用的阀，使甲板水封能与通往原油舱的惰性气体总管隔离。
9.2.7.7 作为防止可能从甲板总管倒流来的烃类气体或液体的一项附加措施，应设有透气装置，以便当带有直接关闭的阀关闭时，使该阀和惰性气体调节阀之间的管段能安全透气。

9.2.8 管路
9.2.8.1 惰性气体总管在经本节9.2.7.1所述的2个止回装置后可分成2个或2个以上的支管。
9.2.8.2 惰性气体供气总管应装有通向每一原油舱的支管。惰性气体支管应装有截止阀或等效装置，当需要时可使每一舱与其他舱隔离，如装设截止阀时，则它们应设有锁闭装置。
9.2.8.3 应有保护设施，以便使原油舱与惰性气体总管隔离时免受由于温度变化而引起超压和真空的影响。
9.2.8.4 管系的设计应能在所有正常情况下，防止在管路中积聚原油或水。
9.2.8.5 应有适当的设施使惰性气体总管能与外部惰性气体供送管路连接。
9.2.8.6 应设有1个或多个压力/真空防护装置，以防止原油舱承受高于该舱试验压力的正压或低于700mm水柱的负压。上述保护装置应设在惰性气体总管上。
9.2.8.7 为了在开始卸油之前使惰性气体装置能保持稳定运转，应在惰性气体系统内设有循环管路或等效装置。
9.2.8.8 如果惰性气体总管和原油管系之间装有连接管时，则应设有隔离装置，该装置应由2个带有截止阀或有1个带有盲板的短管装置组成，并确保在两系统间可能出现较高压差时能有效地隔离。设有2个截止阀时，则两阀之间的空间还应有可安全透气的措施。
9.2.8.9 隔离惰性气体总管与原油总管并位于总管一侧的阀，应为带有直接关闭装置的止回阀。

9.2.9 空舱惰化、驱气和除气
9.2.9.1 原油空舱及其他需要进行惰化、驱气和除气的舱室，其惰化和驱气装置应使在被驱气的舱内部构件形成烃类气体的积聚减至最小，舱内应装设用于空舱惰性化、驱气的排出管，该排出管的进口可位于舱底平面或在舱底以上不高于1m处，其出口在模块甲板以上的高度应不小于6m。这些出口应有能防止火焰通过的适当装置。
9.2.9.2 排出管的截面积，在任何3个原油舱被同时供送惰性气体时，应能保持出口速度至少为20m/s。
9.2.9.3 排出管应位于与惰性气体/空气进口尽量远离的地点，其出口应装设适当的盲断装置。
9.2.9.4 对需要除气的舱室必需先进行驱气，使舱内烃类气体的浓度(以体积计)降至2％以下之后方可进行除气作业。
除气作业可在原油舱甲板上进行，可按需要打开甲板上的开口，比如原油舱口。
当在原油舱甲板上进行除气作业时，为保证人员安全，所有人员应远离除气作业的排出口。

9.2.10 仪表和报警装置
9.2.10.1 在主控制站或其他有人连续监控的地点，应设有监测供送原油舱惰性气体状况的下列仪器:
(1) 惰性气体风机排出端检测惰性气体温度和压力的指示器；
(2) 检测和记录惰性气体总管内气体压力的仪表，该压力传感器应设置在止回阀和原油舱之间的总管上；
(3) 检测和记录惰性气体风机排出端惰性气体总管内惰性气体含氧量的仪表。
9.2.10.2 在惰性气体发生器处所应设有下列装置:
(1) 始终显示本节9.2.10.1(2)所规定的压力仪表；
(2) 应设有显示惰性气体风机排出端总管内惰性气体含氧量的仪表。
9.2.10.3 应设有测量氧气和可燃蒸气浓度的手提式仪器，且每个原油舱应有适当的设施以便能使用这些手提式仪器测定舱内气体的状态。
9.2.10.4 应设有校准本节9.2.10.1、9.2.10.2及9.2.10.3所述的固定式和手提式气体浓度测量仪器的零位刻度的适当设备。
9.2.10.5 惰性气体系统应设有表9.2.10.5所指示的声光报警装置和自动停止装置。对于无人看管的惰性气体发生器的安全保护和报警的设置见本规范第6篇表3.9.6.1。

声光报警及自动停止 表 9.2.10.5
序号
项目
报警装置动作
相应要求
1
惰性气体含氧量
过高(容积浓度达8％时)
应立即改善惰性气体质量，否则应中止原油舱作业井关闭隔离阀
2
惰性气体温度
过高
达到预定高温时，自动停止惰性气体风机和关闭惰性气体调节阀
3
惰性气体压力
过低(1kPa)
停止从油舱内泵出油
过高
--
4
洗涤塔供水压力或流量

过低
达到预定值时，自动停止惰性气体风机和关闭惰性气体调节阀
5
洗涤塔内水位
过高
达到预定值时，自动停止惰性气体风机和关闭惰性气体调节阀
6
甲板水封装置水位
过低
在不供应惰性气体时，报警装置应处于工作状态
7
惰性气体风机
故障
惰性气体调节阀应自动关闭
8
惰性气体调节阀的自动控制系统和指示装置的动力供应
故障
－

9.2.10.6 装设燃油型的惰性气体发生器的系统，除应满足按本节表9.2.10.5规定外，还应加设报警装置以显示:
(1) 燃油供给不足；
(2) 发生装置的动力供应失效；
(3) 发生装置自动控制系统的动力供应失效。
9.2.10.7 惰性气体含氧量过高、惰性气体压力过低和惰性气体调节阀自动控制系统以及指示装置的动力故障的报警装置，应安装在主控制站内，但在任何情况下，在上述地点发生的报警信号，应能立即被负责的人员收到。
9.2.10.8 应设有独立于本节表9.2.10.5中所列的惰性气体报警装置的声响报警系统或原油泵自动停止装置，它们均应在惰性气体总管内的气体压力达到预定低压极限值时动作。

第3节 氮气发生器系统

9.3.1 一般要求
9.3.1.1 本节所规定的氮气发生器系统，其氮气是采用使压缩空气通过一束空心纤维半渗透膜或吸附材料来分离空气的成份而获得的。
9.3.1.2 本章第2节中9.2.6，9.2.8，9.2.9和9.2.10中的相适应的要求或与之等效的国际海事组织的A.567(14)的要求仍然对管系布置、报警器以及气体发生器下游的仪器仪表适用。
9.3.1.3 氮气发生器系统包括一个供气自理系统和任意数目的薄膜并联的吸附模块，以满足达到额定容量应至少为以体积表示的船的最大排液量的125%。
9.3.1.4 空压机和氮气发生器可以安装在舱壁甲板下的机舱或一个独立的舱室中。在防火方面，该独立舱室可视为“其他机器处所”之一。
9.3.1.5 本节9.3.1.4中的独立舱室应装有一套独立的能每小时换气6次的机械抽风系统。此外，还应装有一套低氧报警装置。
该舱室应无直接通向起居处所、服务处所和控制站的通道。
9.3.1.6 空压机和氮气发生器也可以装设在本规范第2篇第2.2.8条规定的模块上。其舱室的通风和低氧报警的要求与本节9.3.1.5相同。
9.3.1.7 氮气发生器应能生成高纯度的氮气，其中O2含量不超过5%的体积。该系统还应装有自动装置以便在起动和非正常操作时能将有害气体排放到大气中。

9.3.2 空压机
9.3.2.1 该系统应配有2个空压机。系统的总容量要求建议由该两空压机平均负担，且在任何时候其中一个空压机的容量不应小于总容量的1/3。
如果船上配备有足够的空压机及其原动机备件，而且在故障时船员能自修，则允许仅配备一台空压机。

9.3.3 供气处理系统
9.3.3.1 应装有供气处理系统，以便能够除去压缩空气中的水份、颗粒和油滴，并保证达到所要求的温度。

9.3.4 氮气贮存装置或缓冲器
9.3.4.1 如合适时，可在设有空压机和发生器的专用舱室或独立舱室中，或在原油区域内装设氮气存储装置或缓冲柜。如果氮气存储装置或缓冲柜安装在闭式处所，该处所的通道只能通往开敞甲板，且该通道的门只能向外开启，并按照本节9.3.1.5的要求应设有永久通风和报警装置。
9.3.4.2 由氮气发生器产生的高浓度氧以及由氮气存储器保护装置排出的高浓度氮气产品，应能排放到开敞甲板的安全位置。
9.3.4.3 为便于维护保养，应在发生器与存储装置之间设有分隔措施。

9.3.5 止回装置
9.3.5.1 在惰性气体总管上应设有下述两个止回装置：
(1) 双隔离一透气装置即在管路上串连两个关断阀并在两阀之间透气管上设有透气阀。阀件的操作要求如下：
① 阀应自动被操作，阀的开、闭信号应直接来自系统的参数如流量和压差。
② 应设有阀的故障操作报警。
(2) 自闭式止回装置。

9.3.6 报警与仪表
9.3.6.1 应设有可连续显示空气温度和压力的仪器设备：
(1) 在空压机的排气口；
(2) 在氮气发生器的进气口。
9.3.6.2 当惰性气体产生时，应在氮气发生器的惰性气体排气口设有可连续显示和永久记录氧气含量的仪器设备，此仪器设备应安装在主控制站。
9.3.6.3 应设有视觉和听觉报警信号以指示：
(1) 本节9.3.6.1(1)中所指的来源于空压机的低供气压力；
(2) 本节9.3.6.1(1)中所指的高空气温度；
(3) 本节9.3.3.1中所指的油水分离器自动泄水管的高冷凝水水位；
(4) 电加热器故障(如有时)；
(5) 超过本节9.3.1.7所要求的氧气含量；
(6) 本节9.3.6.2中所指的供给仪器设备的电源故障。
9.3.6.4 本节9.3.6.3(1)至(5)所要求的在报警条件下系统应能自动关闭。
9.3.6.5 如可能，本节9.3.6.3(1)至(6)所要求的报警器应安装在主控制站或其他有人值班的处所。

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