船用惰性气体系统原理与应用一、惰性气体系统概要1 .开展过程我们知道任何可燃物质的燃烧必须同时具备以下三个条件：(1)有可燃物存在:凡能与空气中的氧或氧化剂起剧烈反响的物质均称为可燃物.可燃物包括 可燃固体,如煤、木材、纸张、棉花等;可燃液体,如汽油、酒精、甲醇等;可燃气体,如氢 气,氧化碳、液化石油气等.在化工生产中很多原料、中间体、半成品和成品是可燃物质.⑵ 有助燃物存在:凡能帮助和维持燃烧的物质,均称为助燃物.常见的助燃物是空气和氧气 以及氯气和氯酸钾等氧化剂.⑶ 有点火源存在:凡能引起可燃物质燃烧的能源,统称为点火源,如明火、撞击、摩擦高温 外表、电火花、光和射线、化学反响热等.可燃物、助燃物和点火源是构成燃烧的三个要素,缺少其中任何一一个,燃烧便不能 发生;另外,燃烧反响在温度、压力、组成和点火能量等方面都存在极限值.在某些条件下, 如可燃物未到达一定的浓度,助燃物数量不够,点火源不具备足够的温度或热量,即使具备 了燃烧的三个条件,燃烧也不会发生.例如氢气在空气中的浓度小于 4%时就不能点燃,而 一般可燃物质在空气中的氧气低于 14%时也不会发生燃烧.对于已经进行着的燃烧,假设消 除其中一个条件,燃烧便会终止,这就是灭火的根本原理.因此油舱内可燃气体发生燃烧爆炸事故,也必须同时具备三个条件:可燃石油气浓度 在“爆炸范围〞肉有足够量的氧气,舱内氧气含量在“临界点'以上;有点火源,其能量到达 可燃气燃烧所需最低点火能量.作为预防油船爆炸的方法,自古以来主要是从限制明火点火源出发的.但是,自 1969年末,3 艘新造的大型油船连续发生爆炸事故之后,人们才更清楚地了解到静电乃是一种新的 点火源,而且又很难限制.在这种形势的推动下,关于强制造成一种即使有火源存在也不会 发生爆炸的“油舱气体状态限制〞的研究,才有了急速的进展.图 5-5 碳氢化合物、氮、氧及混合气的可燃爆炸范围这种方式的原理如图 5-5 所示,它是利用从原油中挥发出来的石油气体只有在某一限定 的气体浓度范围内才会发生爆炸的原理,强制性地使货油舱内的气体状态处在不能燃烧爆炸 的范围之内.这种气体状态可由三种方式来到达,即使石油气浓度过剩的“超浓度方式〞, 使浓度过稀的“过稀方式〞和造成缺氧状态的“充惰性气体方式〞.从可靠性和经济性两方 面出发,对三种方式进行比拟,结果得出,惰性气体系统具有明显的优越性.所以,自 1970 年 初以来,IGS 也就在世界上得到了广泛应用的时机.其后设置惰性气体...
