阅读说明：本技术 一种置换化学品船货舱隔离空舱内氮气和干空气的方法 (Method for replacing nitrogen and dry air in isolation empty cabin of cargo hold of chemical ship ) 是由 颜廷乐 郑志敏 张立威 张航 施健 张小朋 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种置换化学品船货舱隔离空舱内氮气和干空气的方法,具体包括以下步骤：在所述隔离空舱上安装空气管、氮气管和透气管；过氮气管将具有更低密度的氮气注入隔离空舱的上面部分,以使隔离空舱下面部分的具有更高密度的空气从空气管排出,置换隔离空舱内的氮气；通过空气管将具有更高密度的空气注入隔离空舱的下面部分,以使隔离空舱上面部分的具有更低密度的氮气从氮气管排出,置换隔离空舱内的空气。本发明利用密度差来提高隔离空舱内的惰性气体的置换效率,节省了气体置换的时间,同时减少了气体的消耗量。(The invention discloses a method for replacing nitrogen and dry air in an isolation empty cabin of a cargo hold of a chemical ship, which specifically comprises the following steps: an air pipe, a nitrogen pipe and a vent pipe are arranged on the isolated empty chamber; injecting nitrogen gas having a lower density into the upper portion of the isolation chamber through the nitrogen gas passing pipe so that air having a higher density in the lower portion of the isolation chamber is discharged from the air pipe to displace the nitrogen gas in the isolation chamber; the air having the higher density is injected into the lower portion of the isolation chamber through the air pipe so that the nitrogen gas having the lower density in the upper portion of the isolation chamber is discharged from the nitrogen gas pipe to displace the air in the isolation chamber. The invention utilizes the density difference to improve the replacement efficiency of the inert gas in the isolation air chamber, saves the gas replacement time and reduces the gas consumption.)

一种置换化学品船货舱隔离空舱内氮气和干空气的方法

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种置换化学品船货舱隔离空舱内氮气和干空气的方法。

背景技术

散装运输危险化学品船根据IBC规范要求“与载运环氧丙烷的整体重力液货舱相邻的液货舱、留空处所和其他围蔽处所应装载相容的货物(IBC规范15.8.2中所列货物为不相容货物的例子)或充装合适的惰性气体惰化。设有独立液货舱的任何货舱处所应惰化。被惰化的处所和液货舱应监测这些货物中的氧气。这些处所的含氧量应保持在2%以下。可携式取样设备应符合要求。”

为了满足上述IBC规范的相关要求，通常，化学品船上会使用纯度高达99.99%的氮气作为惰性气体，用于以上提及处所的惰性化，而去除惰性化，会使用除湿机产生的干燥空气，用于去除惰性气体，以使舱室的含氧量达到可以呼吸的正常值。

传统的置换方法，是在隔离空舱的测深管上安装有注气接口，但由于受到测深管径的限制，该注气接口往往尺寸过小，严重影响充装速度，气体置换时间过长，且往隔离空舱内注气时，只是单纯的通过长时间大量的充装氮气或干空气，以达到置换的效果，但是当置换完成后，隔离空舱内氮气和干空气的含量可能无法满足要求。而且在充装完成后，需要将透气管上的空气管头拆除，并安装上常规的PV阀，用于保持舱压，操作麻烦，增加了工作量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种置换化学品船货舱隔离空舱内氮气和干空气的方法。

一种置换化学品船货舱隔离空舱内氮气和干空气的方法，具体包括以下步骤：

S1，在所述隔离空舱上安装空气管、氮气管和透气管，所述空气管的管口设置于隔离空舱的下部，氮气管和透气管的管口均设置于隔离空舱的上部，氮气管和透气管的顶部均安装有PV型空气管头；

S2，通过氮气管将具有更低密度的氮气注入隔离空舱的上面部分，以使隔离空舱下面部分的具有更高密度的空气从空气管排出，置换隔离空舱内的氮气；

S3，通过空气管将具有更高密度的空气注入隔离空舱的下面部分，以使隔离空舱上面部分的具有更低密度的氮气从氮气管排出，置换隔离空舱内的空气。

优选地，所述步骤S2中通过氮气管将具有更低密度的氮气注入隔离空舱的上面部分，以使隔离空舱下面部分的具有更高密度的空气从空气管排出，置换隔离空舱内的氮气的具体步骤为：

打开空气管和氮气管；

通过氮气管将具有更低密度的氮气注入隔离空舱的上面部分，以使位于隔离空舱下面部分的具有更高密度的空气从空气管中排出；

检测从空气管排出的空气中氮气含量是否达到设定值，若达到，则停止向隔离空舱注入氮气，同时关闭空气管和氮气管。

优选地，所述步骤S3中通过空气管将具有更高密度的空气注入隔离空舱的下面部分，以使隔离空舱上面部分的具有更低密度的氮气从氮气管排出，置换隔离空舱内的空气的具体步骤为：

打开空气管和氮气管；

通过空气管将具有更高密度的空气注入隔离空舱的下面部分，以使位于隔离空舱上面部分的具有更低密度的氮气从氮气管中排出；

检测从氮气管排出的氮气中空气含量是否达到设定值，若达到，则停止向隔离空舱注入空气，同时关闭空气管和氮气管。

优选地，所述氮气管上安装有用于检测舱内压力的压力传感器。

优选地，置换隔离空舱内的氮气或空气时，压力传感器实时检测隔离空舱的舱内压力，当舱内压力达到设定阈值时，立即停止注入氮气或空气。

优选地，所述空气管安装在隔离空舱的艉部，氮气管安装在隔离空舱的艏部。

优选地，所述空气管的管口到隔离空舱舱底的距离为400mm-500mm；

所述氮气管的管口到隔离空舱舱顶的距离为15mm。

本发明的有益效果是：

1、本发明利用氮气和空气的密度差，在置换氮气时采用从隔离空舱顶部注入氮气，而置换空气时采用从隔离空舱底部注入空气，通过利用密度差来提高隔离空舱内的惰性气体的置换效率，节省了气体置换的时间，同时减少了气体的消耗量。

2、本发明在透气管和氮气管上安装PV型空气管头，可以避免惰性气体置换后传统置换方法中需拆除普通空气管头和二次安装PV阀的大量工作，大大降低了施工操作难度，提高了施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的氮气置换示意图。

图2是本发明的干空气置换示意图。

图中标号的含义为：

1为空气管，2为氮气管，3为透气管，4为隔离空舱，5为PV型空气管头，6为压力传感器。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

常温常压下，氮气的密度（1.25g/L）略小于空气的密度（1.293g/L），因此氮气处在舱室的上层，空气处在下层。本发明利用氮气和空气的密度差，在置换氮气时采用从隔离空舱顶部注入氮气，而置换空气时采用从隔离空舱底部注入空气，通过利用密度差来提高隔离空舱内的惰性气体的置换效率。

实施例一，本发明给出一种置换化学品船货舱隔离空舱内氮气和干空气的方法，具体包括以下步骤：

S1，在所述隔离空舱4上安装空气管1、氮气管2和透气管3，所述空气管1的管口设置于隔离空舱4的下部，氮气管2和透气管3的管口均设置于隔离空舱4的上部，氮气管2和透气管3的顶部均安装有PV型空气管头5。PV型空气管头5可选用荷兰WINMAG公司生产的DN65-V20PV阀接头。

所述空气管1、氮气管2和透气管3的管口均是指伸入隔离空舱4的一端的管子端口，即图1、图2中所示的下管口。

本实施例中，空气管1安装在隔离空舱4的艉部，氮气管2安装在隔离空舱4的艏部。

空气管1垂直安装在隔离空舱4上，且其管子伸入隔离空舱4的舱体内，直至其下管口到隔离空舱4舱底的距离为400mm-500mm。空气管1的顶部安装有法兰式快速接头，该法兰式快速接头可采用CAMLOCK快接形式。

氮气管2垂直安装在隔离空舱4顶部，且其管子略微伸入隔离空舱4的舱体内，其下管口到隔离空舱4舱顶的距离为15mm。氮气管2裸露在隔离空舱4外部的管段上设置有一个倾斜的支管，该倾斜支管用于向舱内注入或从舱内排出位于舱体上部的氮气。

S2，通过氮气管2将具有更低密度的氮气注入隔离空舱4的上面部分，以使隔离空舱4下面部分的具有更高密度的空气从空气管1排出，置换隔离空舱4内的氮气。

具体地，打开空气管1和氮气管2；

通过氮气管2将具有更低密度的氮气注入隔离空舱4的上面部分，以使位于隔离空舱4下面部分的具有更高密度的空气从空气管1中排出；

检测从空气管1排出的空气中氮气含量是否达到设定值，若达到，则停止向隔离空舱4注入氮气，同时关闭空气管1和氮气管2。

S3，通过空气管1将具有更高密度的空气（干燥空气）注入隔离空舱4的下面部分，以使隔离空舱4上面部分的具有更低密度的氮气从氮气管2排出，置换隔离空舱4内的空气。

具体地，打开空气管1和氮气管2；

通过空气管1将具有更高密度的空气注入隔离空舱4的下面部分，以使位于隔离空舱4上面部分的具有更低密度的氮气从氮气管2中排出；

检测从氮气管2排出的氮气中空气含量是否达到设定值，若达到，则停止向隔离空舱4注入空气，同时关闭空气管1和氮气管2。

实施例二，本实施例与实施例一基本相同，具体不同之处在于，氮气管2上安装有用于检测舱内压力的压力传感器6。

本实施例给出一种置换化学品船货舱隔离空舱内氮气和干空气的方法，具体包括以下步骤：

S1，在所述隔离空舱4上安装空气管1、氮气管2和透气管3。

空气管1、氮气管2和透气管3的安装要求与实施例一相同，在此不再具体赘述。

S2，通过氮气管2将具有更低密度的氮气注入隔离空舱4的上面部分，以使隔离空舱4下面部分的具有更高密度的空气从空气管1排出，置换隔离空舱4内的氮气。

具体地，打开空气管1和氮气管2；

通过氮气管2将具有更低密度的氮气注入隔离空舱4的上面部分，以使位于隔离空舱4下面部分的具有更高密度的空气从空气管1中排出；

检测从空气管1排出的空气中氮气含量是否达到设定值，若达到，则停止向隔离空舱4注入氮气，同时关闭空气管1和氮气管2。

向隔离空舱4内注入氮气的同时，压力传感器6实时检测隔离空舱4的舱内压力，当舱内压力达到设定阈值时，立即停止注入氮气或空气。

S3，通过空气管1将具有更高密度的空气注入隔离空舱4的下面部分，以使隔离空舱4上面部分的具有更低密度的氮气从氮气管2排出，置换隔离空舱4内的空气。

具体地，打开空气管1和氮气管2；

通过空气管1将具有更高密度的空气注入隔离空舱4的下面部分，以使位于隔离空舱4上面部分的具有更低密度的氮气从氮气管2中排出；

检测从氮气管2排出的氮气中空气含量是否达到设定值，若达到，则停止向隔离空舱4注入空气，同时关闭空气管1和氮气管2。

向隔离空舱4内注入空气的同时，压力传感器6实时检测隔离空舱4的舱内压力，当舱内压力达到设定阈值时，立即停止注入空气。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。