中国油船研发史：惰性气体系统的重要性

众所周知，燃烧或者燃爆所需的三个要素为可燃物、氧气、引起燃烧的能量。在液货船上，三要素中有两个是不可避免的：随着液货的不断挥发，可燃气体不可避免地充满货舱上部整个空间；在航行过程中，液货流动或者与船体结构的摩擦等原因会产生静电，这些静电难以快速传导到货舱外，很可能集聚到引起燃爆的能量。

为避免安全事故，必须设法减少货物上部混合气体中氧气的含量低于可以燃烧或者爆炸的水平。一般，为了防爆含氧量应控制在5%以下。

货舱内混合气体含氧量，是通过惰性气体系统实现的。在货舱空载时，向货舱内通入含氧量低于5%的惰性气体替换含氧量高的气体；在装货后，随着货物的蒸发，货舱内含氧量进一步下降，当货舱压力下降时，再次注入惰性气体；在卸货和洗舱时，惰性气体按照需求注入货舱，以持续地保证货舱内的低含氧量。在人员需要进入货舱前，则通过甲板的人孔等向货舱通入新鲜空气，替换惰性气体，以保障操作人员的安全。

法规要求，对载重量8 000吨及以上、载运闪点不超过60摄氏度的原油船或成品油船等，均应设置惰性气体系统。对于化学品船，拟装载液货闪点小于60摄氏度，且大于20 000吨，单个液货舱舱容大于3 000立方米，或液货舱安装的固定洗舱机的单个喷嘴容量大于17.5立方米/小时，或一个液货舱安装的洗舱机总容量大于110立方米/小时，需设置惰性气体系统。

惰性气体系统是保护油船安全的重要系统，通常由惰性气体发生器、鼓风机、管路、专用附件、成套自动控制仪表和信号装置等组成。

原油、大部分成品油和一部分品质较低的化学品，对注入的惰性气体品质要求不高，可以使用低含氧量的烟气来进行液货舱惰化。

低含氧量的烟气，其实就是燃料燃烧后的废气。在配有蒸汽透平泵的液货船上，需要控制锅炉燃烧所需的空气和燃油的比例，尽量消耗氧气，来实现烟气的低含氧量；对于不是透平货油泵或者对惰性气体要求略高的船上，则通过机舱内的专用惰性气体发生器，燃烧杂质更少的船用汽油或者船用柴油产生低含氧量的烟气。烟气通过洗涤塔，尽量去除其内的灰分等杂质，降低温度后通过鼓风机和甲板水封（防止货舱区域的危险气体随着惰性气体倒流进入机舱），通过惰性气体总管按需输入各个货舱。(www.xing528.com)

高品质的成品油和大部分化学品，对惰性气体要求较高，比如某些化学品要求隔绝水蒸气、二氧化碳或者其他气体，以防止发生化学反应及品质变化，这时需要采用品质更高的氮气。

氮气发生器是产生氮气的装置，它主要由空气压缩机、干燥器、氮气发生单元和附件组成。氮气发生器常见的是吸附式和过滤式，可以根据货品的要求，产生从95%到99.9%不同纯度的氮气。

当液货船装载液货航行时，白天货舱内的压力随温度的升高而升高，到达压力/真空（P/V）阀的起跳点，部分混合气体排出货舱；夜间货舱内的压力随着气温的下降而降低，当压力低到一定程度时，需要对货舱补充惰性气体，以保证合适的压力。

航行时向货舱补充惰性气体可能较为频繁，而氮气发生器启动过程较长，为了便于操作，通常会设置氮气罐或者高压氮气瓶来进行航行时的补气操作。

沥青船所承运的货品的闪点通常高于60摄氏度，按照规范要求可不设置惰性气体系统。如果沥青船也装运闪点低于60摄氏度的液货，则需设置惰性气体系统。沥青船的惰性气体系统的设计与油船惰性气体系统类似。