货船压缩机通风系统的要求与计算

　　22000m 3乙烯液化气船的船东为德国的CambridgePetroleumTransportCorporationInc.，该船为大型乙烯液化气船，货舱容积为22000m 3，载重为22800t，该船入级GL，船级符号为GL+ 100A5E"LiquefiedGasCarrierType2G"+MCE AUTINERT.并要求同时满足ABS，DNV，LR.合同规定该船悬挂利比里亚旗，同时必须满足国际海事组织的《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》（IntemalCodefortheConstruction andEquipmentofshipscarryingLiquefiedGasesin Bulk），以下简称"规则".

　　2通风要求总则

　　货物压缩机室，电动机室和惰性气体室应设置可从上述处所的外部进行控制的机械通风系统，在人员进入这些舱室并操作设备前，应采取措施使这些处所通风，并应在舱室处安装需要进行通风的警告牌。

　　这些处所的机械通风出风口的布置应确保有足够的空气流过，以免易燃或有毒蒸气的积聚，使通风机有一个安全的工作环境。通风系统进风口的布置，应尽量减少任何通风排气口排出的危险蒸气再循环进入的可能性。

　　由货物压缩机室出来的排气管道应向上排放，其排出位置应距居住处所，服务处所和控制站以及其他气体安全处所的通风进口和开口在水平面方向至少10m.此外由于规则规定在离开货泵舱和货物压缩机舱的入口或通风口3m范围以内的区域属于气体危险处所，因此通风设备的安装必须在货物区域上方露天甲板的区域内或距露天甲板上货物区域前后各3m，且在甲板以上高度达2.4m的范围之外。

　　3货物压缩机室通风系统设计

　　3.1通风要求

　　货物压缩机室的通风除应满足上述总则的要求外，还需满足以下通风要求：由于货物压缩机室易产生化学货品泄漏的蒸气，22000m 3乙烯液化气船主要运送乙烯（C2H2）和氨（NH3）两种货品。

　　货物压缩机室的通风必需把室内产生的危险气体排出室外，因此货物压缩机室的通风系统应为固定式，负压型，所以采用机械抽风，自然进风的通风方式。由于乙烯的密度小于空气，而氨的密度大于空气，因此通风系统的设计必须允许从处所的上部和下部抽风，或从上下部同时抽风。

　　3.2风量计算

　　压缩机室的风量计算可根据规则要求和GL规范的要求，通风系统的通风量应根据该处所总容积计算，每小时应不少于30次/小时的换气次数，该船的货物压缩机室布置在上甲板货物区域，房间总容积为938.6m3，因此通风量可按下式计算：V=Cn式中VDD风量m 3 /n；CDD房间容积m 3；nDD换气次数次/h.所须通风量为28158m 3 /n. 　　3.3系统设计与布置

　　货物压缩机室通风机应采取向上排风的形式，以避免危险气体在通风口附近积聚，通风系统考虑采用两台向上排风的防暴风机在压缩机室一端抽风，在压缩机室另一端设置两个菌形通风筒自然进风，自然进风的风筒布置在压缩机室排风口水平方向10m范围之外，以避免排风口排出的危险气体再循环进入室内，菌形通风筒应设有钢质直梯，方便人员维护及操作。

　　风机向上排风的风口应满足规则要求在压缩机顶2.4m范围之外。

　　压缩机室内风管的布置如图1（b，c）所示，采用围壁风管连接抽风管的方式，抽风管上下左右共设四个，每个风管装有菱形风闸主要考虑当危险化学品蒸气的密度大于（如氨）或小于（如乙烯）空气密度时，分别采用上抽风或下抽风的方式抽出室内的危险气体，亦可同时采用上抽风和下抽风抽出危险气体。下抽风管道下沿距底至少400mm，保证抽风效果良好。围壁风管上设有方钢踏步，方便人员维修和操作。

　　3.4设备选型

　　货物压缩机室抽风机的设备要求较高，除采用向上排风形式和满足一般的船用设备要求外，对电机和风机都有一些特殊要求，电机防暴等级IP56，EExdeIICT4，带空间加热器，自然冷却，由于排出气体为危险气体，因此风机叶片为防火花型，采用防盐和氨腐蚀的铝制材料。

　　22000m3乙烯液化气船选用风机为挪威NYBORG公司的船用防暴轴流风机，实船应用效果良好。

　　4电动机室通风系统设计

　　4.1通风要求

　　电动机室是放置压缩机，电动机及泵的处所，属于气体安全处所的货物控制室，其通风为正压型，所以采用机械送风和自然排风的通风方式。

　　4.2风量计算

　　电动机室的风量计算，除满足GL规范所规定的20次/h的换气次数外，还必须按设备发热量计算风量，维持室内温度在45℃左右。

　　该船的电动机室总容积为367.8m3（包括两侧的空气锁AIRLOCK），电动机总的额定功率为1400kW.因此，可先根据式（1）计算出通风量V1，为7356m 3 /h，再根据式（2）计算设备发热量所需通风量。

　　V= 860N860 Cgt（2）

　　式中NDD电机设备额定功率，（kW）

　　DD发热量系数（额定功率在50kW以下，取10%，额定功率在50kW以上，取8%）

　　tDD室内外温度差，（℃）

　　DD空气密度，（kg/m 3）

　　CgDD空气比热，（kcal/kg℃）

　　注：1）860为kW与kcal/h的单位换算系数，即1kW= 860kcal/h. 2）空气密度为1.2kg/m3，空气比热为0.24kcal/kg℃。

　　实际计算中常采用式（2）进行计算，因此计算得所需通风量V2为33444m3 /h，因通风量V2大于通风量V1，因此采用通风量V2作为系统通风量，既可满足换气次数的要求，又可有效地消除设备发热量。

　　4.3系统设计与布置

　　电动机室采用一大一小两台送风机，大风机风量为28000m3 /h，为主送风机，主要为整个房间和设备送风。小风机风量为5400m 3 /h，为辅助风机，主要负责送一部分房间的风及两个锁气室（AIR LOCK）的通风，确保房间处于正压状态（根据DNV和GL规范要求锁气室必须保持50～60Pa的正压）。

　　风机的布置必须满足规则的要求，布置在压缩机室风机排风口水平方向10m范围之外，避免压缩机室排出的危险气体进入电动机室的送风系统，在房间另一端设置两个自然排风的菌形通风简，风机及自然通风筒的高度均距电动机室顶2.4 m范围以外，以满足规范的要求，菌形通风筒应设有钢质直梯，方便人员维修及操作。

　　4.4设备选型

　　电动机室风机采用船用轴流防爆风机，电机防暴等级IP56，EExdeIICT4，带空间加热器，自然冷却，风机叶片为防火花型。

　　22000m 3乙烯液化气船选用风机为挪威NYBORG公司的船用防暴轴流风机，风机型号参数见表2，实船应用效果良好。

　　5惰性气体室的通风系统设计

　　5.1通风要求

　　情性气体室主要布置两台压缩机，一台空气干燥器和一台惰性气体发生机。同电动机室一样，属于气体安全处所的货物控制室，其通风亦属正压型，故采用机械送风和自然排风的方式。比外在保持房间正压的同时，当设备停止运转时，还必需保证室内温度为+3℃，因此还需另加装电加热器。

　　5.2风量计算

　　惰性气体室的风量计算，除满足GL规范所规定的20次/h的换气次数外，还必须按设备发热量和空气压缩机所需消耗空气量来确定通风量。

　　对于22000m3液化气船，情性气体室容积为500m 3（包括两侧锁气室AIRLOCK），设备的额定功率为320kW.通风量1按式（1）计算得10000m3 /h.通风量2按式（3）计算得14811m 3 /h.通风量3按设计说明书要求共需空气量为4500m 3 /h.因此采用通风量2和通风量3之和共19311 m3 /h作为系统通风量，可满足整个房间通风的要求。

　　5.3系统设计与布置

　　惰性气体室采用一大一小两台送风机，大风机风量为18000m 3 /h，主要满足压缩机，空气干燥器和惰性气体发生机的设备散热和空气压缩机消耗空气量的要求。小风机风量为3600m 3 /h，为保证房间处于正压状态而常开，并负责送一部分风至锁气室（AIRLOCK），保证其内部亦处于正压状态（根据DNV和GL规范要求锁气室必须保持50～60Pa的正压）。

　　风机的布置必须满足规则的要求，布置在压缩机室风机排风口水平方向10m范围之外，以避免压缩机室排出的危险气体进入情性气体室的送风系统，在房间另一端设置一个自然排风的菌形通风筒。

　　当情性气体室内设备停止运转时，大风机和自然通风筒关闭，只开小风机以保持房间正压和维持房间温度在+3℃左右，因此设计时考虑在小风机主送风管内设置风管型的电加热器，电加热器功率为36kW，确保压力和温度要求。

　　风机及自然通风筒的高度均距电动机室顶2.4 m范围以外，以满足规范的要求，菌形通风筒应设有钢质直梯，方便人员维修及操作。

　　5.4设备选型

　　惰性气体室风机采用船用轴流防爆风机，电机防暴等级IP56，EExdeIICT4，带空间加热器，自然冷却，风机叶片为防火花型。

　　22000m 3乙烯液化气船选用风机为挪威NYBORG公司的船用防暴轴流风机，风机型号参数见表2，实船应用效果良好。

　　液化气船货物压缩机处所的通风系统设计是整个船舶通风系统设计的一部分，但有其独立性和特殊性，通风要求十分严格。本文只是简述了作者在设计22000m 3乙烯液化气船货物压缩机处所的通风系统时的一点体会和心得，供大家作为设计参考，如有不足之处，希望多提宝贵意见。