Способ предотвращения возгорания навалочного груза
Владельцы патента RU 2555678:
Закрытое акционерное общество "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота" (RU)
Изобретение относится к морской перевозке грузов и может быть использовано для предотвращения возгорания навалочного груза. Способ предотвращения возгорания навалочного груза, который перевозят в закрытом грузовом помещении путем замещения воздуха в грузовом помещении инертным газом. Замещают воздух инертным газом в пространстве между частицами навалочного груза путем подачи инертного газа под штабель навалочного груза под избыточным давлением. По достижении необходимой концентрации инертного газа, грузовое помещение герметизируют. Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности предотвращения возгорания навалочных грузов за счет снижения концентрации кислорода в штабеле груза, что приводит к прекращению процесса окисления и ликвидирует вероятность самовозгорания груза. 2 ил.
Изобретение относится к морской перевозке грузов и может быть использовано для предотвращения возгорания навалочного груза, склонного к возгоранию, перевозимого в закрытом грузовом помещении, например, железа прямого восстановления.
Некоторые виды навалочных грузов имеют склонность к самонагреванию и самовозгоранию. Процесс самовозгорания развивается в дисперсных материалах при сравнительно низких температурах в течение длительного времени. В таких условиях для поддержания процесса самовозгорания недостаточно тепла, выделяющегося при окислении внешней поверхностью. Обязательным условием является вовлечение в реакцию окисления или разложения всей массы материала. И чем больше масса, тем легче развиваются в ней процессы самонагревания и самовозгорания. К таким грузам относится железо прямого восстановления. Железо прямого восстановления - это металлическое коллоидальное вещество серого цвета, представляющее собой уплотненное железо, полученное методом прямого восстановления (железо ДРИ). В процессе перевозки этого груза возможны его сильный нагрев, возгорание и взрыв, поскольку при взаимодействии с воздухом и пресной или соленой водой выделяет водород и тепло.
Согласно требованиям Международного кодекса морской перевозки навалочных грузов по окончании погрузки грузовое помещение должно быть немедленно закрыто и загерметизировано. Затем в это помещение должен быть подан инертный газ в количестве, достаточном для снижения содержания кислорода во всей его атмосфере до уровня менее 5%.
Известны способы подачи инертного газа для тушения пожаров, возникающих в закрытых помещениях (см. патент России №RU 2317835, опубл. 27.02.2008; патент России №RU 2362600, опубл. 27.07.2009; патент России №RU 2468844, опубл. 10.12.2012). Эти решения предполагают использование инертного газа для предотвращения возгорания. Известен способ получения инертного газа по патенту США №20060278359.
Наиболее близким аналогом является Способ инертизации для тушения пожара в закрытом помещении по патенту РФ №2317835, где упоминается использование инертного газа для предотвращения повторного возгорания. Инертный газ в известном решении подается через сопла в закрытое помещение, тем самым вытесняя (замещая) кислород.
Однако при использовании такой схемы на морских судах, инертный газ подают в грузовые помещения поверх штабеля груза. При этом кислород, находящийся между частицами навалочного груза, способствует окислению груза, его нагреву и, как следствие, его возгоранию. Таким образом, известный способ недостаточно надежен при использовании его для предотвращения возгорания навалочных грузов, склонных к самовозгоранию.
Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности предотвращения возгорания навалочных грузов за счет снижения концентрации кислорода в штабеле груза, что приводит к прекращению процесса окисления и снижает вероятность самовозгорания груза.
Для достижения поставленного результата, как и в наиболее близком аналоге, предлагается предотвращение возгорания навалочного груза, перевозимого в закрытом грузовом помещении осуществлять путем замещения воздуха в грузовом помещении инертным газом.
Отличие состоит в том, что дополнительно замещают воздух инертным газом в пространстве между частицами навалочного груза путем подачи инертного газа под штабель навалочного груза под избыточным давлением, и по достижении необходимой концентрации инертного газа грузовое помещение герметизируют.
Указанный результат достигается тем, что инертный газ, подаваемый снизу, проходя через штабель груза, вытесняет из него воздух, содержащийся между частицами. Прохождению инертного газа сквозь штабель груза способствует его избыточное давление в подающих трубопроводах, а также меньший удельный вес, по сравнению с кислородом.
На фиг. 1 предложен вариант расположения трубопроводной системы подачи инертного газа в грузовое помещение (трехмерное изображение), на фиг. 2 - схема продвижения инертного газа в штабеле навалочного груза при продувке. На фигурах изображено 1 - грузовое помещение (трюм), 2 - трубопроводы подачи инертного газа, 3 - перфорация на трубопроводах 2 для выхода инертного газа, 4 - источник инертного газа. Желательно равномерное расположение трубопроводов 2 по грузовому помещению 3. В качестве инертного газа чаще всего используют азот, который получают из воздуха с помощью специальной установки, которой должны быть оснащены суда для перевозки самовоспламеняющихся навалочных грузов.
Способ осуществляется следующим образом. Перед погрузкой на настил трюма 1 горизонтально укладывают перфорированные трубопроводы 2 подачи инертного газа. Для обеспечения равномерной раздачи инертного газа по всему объему трюма целесообразно расположить трубы на расстоянии примерно 1-1,5 м друг от друга. Горизонтальные трубопроводы подсоединяют к общему вертикальному подающему трубопроводу.
После загрузки трюма навалочным грузом и выполнения работ по герметизации крышек трюмов, осуществляют продувку трюма инертным газом. В течение всего времени продувки должно быть обеспечено снятие давления через специальный трубопровод, сообщающийся с атмосферой, или штатную систему вентиляции. Продувка заканчивается после того, как концентрация кислорода в трюме по показаниям расположенных в нем датчиков достигнет заданного предела. По завершении продувки производится полная герметизация трюма.
После разгрузки трюма производится демонтаж раздаточных трубопроводов и их дефектация на возможность повторного использования.
Способ предотвращения возгорания навалочного груза, перевозимого в закрытом грузовом помещении, путем замещения воздуха в грузовом помещении инертным газом, отличающийся тем, что дополнительно замещают воздух инертным газом в пространстве между частицами навалочного груза путем подачи инертного газа под штабель навалочного груза под избыточным давлением, и, по достижении необходимой концентрации инертного газа, грузовое помещение герметизируют.
