"Inert Gas System (၁)"

ေရနံတင္သေဘ္ာေတြဟာ၊ ဟိုက္ဒရိုကာဘြန္ကုိ အေၿခခံတဲ႔ crude oil ေရနံစိမ္းမွ၊ octane spirits ေတြၿဖစ္တဲ႔ petroleum products ေရနံထြက္ပစၥည္းေတြအထိ၊ သယ္ေဆာင္ၿပီး တေနရာမွ၊ အၿခား တေနရာသို႔ ပို႔ေဆာင္ေပးႀကပါတယ္။ မီးေလာင္ေပါက္ကြဲေစတတ္တဲ႔ ဟိုက္ဒရိုကာဘြန္ အေၿခခံ၊ ေရနံနဲ႔ ေရနံထြက္ပစၥည္း petroleum products ေတြကို၊ ေရနံတင္သေဘ္ာရဲ႕ tanks ေတြ အတြင္းသို႔ ေပးသြင္းၿခင္း၊ သိုေလွာင္ၿခင္း၊ ၿဖန္႔ၿဖဴးၿခင္းကိစၥေတြမွာ၊ သတိထားကိုင္တြယ္ဖို႔လိုအပ္ပါတယ္။ ၿပင္ပေလထုအတြင္းမွ ေအာက္စီဂၽင္ဓါတ္ေငြ႔နဲ႔ ဟိုက္ဒရိုကာဘြန္ဓါတ္ေငြ႔ေတြေပါင္းစပ္တဲ႔အခါ၊ အလိုအေလၽွာက္ မီးေလာင္ေပါက္ကြဲမွဳ explosion ၿဖစ္ေပါါတတ္ပါတယ္။

flammable range ဆိုတာကေတာ႔၊ ေရနံတင္သေဘ္ာရဲ႕ cargo tanks ေတြအတြင္း၊ မီးေလာင္ေပါက္ကြဲေစတတ္တဲ႔ ေအာက္စီဂၽင္ဓါတ္ေငြ႔နဲ႔ ဟိုက္ဒရိုကာဘြန္ဓါတ္ေငြ႔ပါဝင္မွဳ အခၽိဳးအစားၿဖစ္ပါတယ္။ ဒါေပမယ္႔ cargo tanks ေတြအတြင္းမွ ဟိုက္ဒရိုကာဘြန္ဓါတ္ေငြ႔ ပါဝင္မွဳအခၽိဳးအစားဟာ၊ အနည္းဆံုး minimum ပမာဏေအာက္မွာသာရိွေနခဲ႔လၽွင္ ၿပင္ပေလထုအတြင္းမွ ေအာက္စီဂၽင္ဓါတ္ေငြ႔နဲ႔ ေပါင္းစပ္တဲ႔အခါ၊ မီးမေလာင္နိဳင္သလို၊ အမၽားဆံုး maximum ပမာဏအထက္မွာ ရိွေနခဲ႔ရင္လည္း၊ မီးမေလာင္နိဳင္တာကိုေတြ႔ရၿပီး၊ lower flammable limit န႔ဲ upper flammable limit ရယ္လို႔ ေခါါဆိုႀကပါတယ္။ flammable limit န႔ဲ upper flammable limit ေတြကို အတိအကၽေၿပာဆို စစ္ေဆးတဲ႔အခါ၊ အခက္အခဲရိွတတ္တဲ႔အတြက္၊ ေယဘုယၽအားၿဖင္႔ (၁) % မွ (၁၀) % အတြင္း သတ္မွတ္ႀကပါတယ္။

Fig. Flammable Triangle

အေပါါမွ graph ရဲ႕၊ line "AB" ဟာ၊ tank ထဲမွရိွမယ္႔၊ ေအာက္စီဂၽင္ဓါတ္ေငြ႔ပါဝင္မွဳ ရာခိုင္နွံဳးနဲ႔ ဟိုက္ဒရိုကာဘြန္ဓါတ္ေငြ႔ပါဝင္မွဳရာခိုင္နံွဳးတို႔ရဲ႕ ဆက္စပ္ပံုၿဖစ္ပါတယ္။ အမဲေရာင္ triangle ရဲ႕ ညာဖက္မွာရိွေနတဲ႔အပိုင္းကို၊ "deadly triangle" လို႔ေခါါဆိုပါတယ္။ အမွတ္ "A" စတ႔ဲ ညာဖက္မွ ေဒါင္လိုက္လိုင္းကို ႀကည္႔ရင္၊ "C" နဲ႔ "D" ဆိုတဲ႔ lower flammable limit နဲ႔ upper flammable limit အမွတ္ေတြကို၊ ေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ အမွတ္ "C" နဲ႔ "D" အႀကားကေတာ႔၊ flammable range ကိုေဖာ္ၿပထားတာၿဖစ္ပါတယ္။ အမွတ္ "C" ရဲ႕ေအာက္ဖက္ဟာ၊ lower flammable range ၿဖစ္ၿပီး၊ အမွတ္ "D" ရဲ႕အထက္ကေတာ႔၊ upper flammable range ၿဖစ္ပါတယ္။ ေအာက္စီဂၽင္ပါဝင္မွဳ ရာခိုင္နံွဳးကိုေလၽွာ႔ခၽထားတဲ႔ "inert gas" ကို၊  ေရနံတင္သေဘ္ာရဲ႕ cargo tank အတြင္းသို႔ၿဖည္႔သြင္းလိုက္တဲ႔အခါ၊ inert gas ပမာဏၿမင္႔တက္လာသည္နွင္႔အမၽွ၊ flammable range ကၽဆင္းသြားပါတယ္။ graph မွာ lower flammable range ရဲ႕ limit "C" အမွတ္ဟာ၊ "E" ဆိုတဲ႔ အမွတ္အထိ၊ ကၽဆင္းသြားသလို၊ upper Lower flammable range ရဲ႕ limit "D" အမွတ္ဟာလည္း၊ "E" ဆိုတဲ႔အမွတ္အထိ ကၽဆင္းသြားတာ ေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။

"AF", "AG", "AE" နဲ႔ "FH" အစရိွတဲ႔၊ လိုင္းေတြကေတာ႔ inert gas ေပးသြင္းတဲ႔အခါ၊ ဟိုက္ဒရိုကာဘြန္ ပါဝင္မွဳပမာဏ ၿမင္႔တက္လာၿခင္းနဲ႔ ကၽဆင္းသြားၿခင္းအေၿခအေနေတြကို၊ ေဖာ္ၿပထားတာၿဖစ္ပါတယ္။ inert gas ကိုေပးသြင္းလိုက္ၿခင္းၿဖင္႔ tank ထဲမွာရိွေနတဲ႔၊ ဓါတ္ေငြ႔ေတြရဲ႕ အခၽိဳးအဆဟာ၊ "F" အမွတ္မွာ ရိွေနခဲ႔လၽွင္၊ flammable range ဟာ၊ ေဘးအနၱရာယ္အကင္းအရွင္းဆံုးအေၿခအေနမွာရိွေနတယ္လို႔၊ သတ္မွတ္နိဳင္ပါတယ္။ အကယ္၍ inert gas ကို၊ tank အတြင္းမွ ေလၽွာ႔ထုတ္လိုက္လၽွင္၊ "FA" ဆိုတဲ႔ လိုင္းဟာ၊ "A" အမွတ္ဆီကို ဆင္းသြားမွာၿဖစ္ၿပီး၊ မီးေလာင္ေပါက္ကြဲမဳွအနၱရာယ္နဲ႔ နီးကပ္လာနိုင္ပါတယ္။ graph မွ၊ အမဲေရာင္ triangle ရဲ႕ ဘယ္ဘက္ကအစိတ္အပိုင္းကို၊ မၿဖတ္သန္းပဲ၊ "F" အမွတ္ကေနတဆင္႔ "H" အမွတ္ကိုၿဖတ္သန္းကာ၊ ေလၽွာ႔ထုတ္လိုက္တဲ႔အခါ၊ မီးေလာင္ေပါက္ကြဲမဳွအနၱရာယ္မွ၊ ကင္းေဝးနိဳင္ပါတယ္။

inert gas ကို၊ cargo tank အတြင္းသု႔ိေပးသြင္းၿခင္း နဲ႔ ေလၽွာ႔ထုတ္ၿခင္းတို႔ၿဖင္႔၊ tank ရဲ႕ atmosphere အတြင္းမွ၊ flammable range ကိုအတိုးအေလၽွာ႔ၿပဳလုပ္နိုင္ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ dilution သို႔မဟုတ္ displacement processes ကိုအသံုးခၽၿပီး၊ အလြွာတခုအေနနဲ႔ inert gas  ၿဖင္႔ဖံုးအုပ္ထားၿခင္း "layering process" လို႔ေခါါဆိုနိုင္ပါတယ္။ inert gas ဆိုတာကေတာ႔ ေအာက္စီဂၽင္ပါဝင္မွဳပမာဏ ေလၽွာ႔ခၽထားတဲ႔ "flue gas" ၿဖစ္ပါတယ္။ IG Plant ဟာ၊ inert gas ကိုထုတ္လုပ္ေပးၿခင္း၊ ပို႔ေဆာင္ေပးၿခင္းနဲ႔ inert gas အတြင္း ေအာက္စီဂၽင္ပါဝင္မွဳပမာဏလိုအပ္သလို အတိုးအေလၽွာ႔ၿပဳလုပ္ေပးၿခင္းတို႔ကို၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။

'gas free' ဆိုတာကေတာ႔၊ tank အတြင္းမွာ normal atmospheric conditions အၿဖစ္ရိွေနေစရန္၊ တနည္းအားၿဖင္႔ tank အတြင္းက၊ atmosphere မွာ၊ ေအာက္စီဂၽင္ပါဝင္မွဳ (၂၁) % သာရိွေနေစရန္ေဆာင္ ရြက္ၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ 'purging' ကေတာ႔၊ tank အတြင္း ၿဖည္႔သြင္းထားတဲ႔၊ ေအာက္စီဂၽင္ ပါဝင္မွဳဟာ (၈) % ေအာက္သို၊႔ ေရာက္ရိွသြားေစရန္၊ ေဆာင္ရြက္ၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ cargo tank အတြင္းရိွ၊ atmosphere မွာ၊ positive pressure ရေစဖို႔၊ inert gas ၿဖည္႔သြင္းၿခင္းကိုေတာ႔ 'topping-up' လို႔ေခါါပါတယ္။ cargo tank ေတြအတြင္းသို႔ inert gas ၿဖည္႔သြင္းတဲ႔၊ နည္းလမ္း (၂) ခုရိွၿပီး၊ "dilution technique" နဲ႔ "displacement technique" လို႔ေခါါပါတယ္။

Dilution Technique - cargo tank ရဲ႕ မူူလ atmosphere အတြင္းရိွေနတဲ႔ gas ေတြနဲ႔၊ ၿဖည္႔သြင္းလိုက္တဲ႔ gas ေတြဟာ၊ ညီညြတ္မၽွတစြာေရာစပ္သြားမွသာ၊ flammable limit ကိုထိန္းခၽဳပ္နိုင္မွာၿဖစ္ပါတယ္။ အားေကာင္းတဲ႔ blower ေတြအသံုးၿပဳၿပီး၊ inert gas ေတြကို high velocity ၿဖင္႔ tank  အတြင္းသို႔ အလံုးအရင္းၿဖင္႔ tank ေအာက္ေၿခအထိ ေပးသြင္းၿခင္းကို "dilution technique" လို႔ေခါါပါတယ္။ inert gas ေတြေပးသြင္းၿခင္း inerting အၿပင္၊ purging နဲ႔ gas-freeing ကိစၥေတြအတြက္ပါ၊ dilution technique ကိုအသံုးၿပဳပါတယ္။ dilution technique အတြက္၊ arrangement (၂) မၽိဳးတတ္ဆင္အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

 Fig. Dilution technique

dilution technique မွာ၊  inert gas ကို cargo tank ရဲ႕ ေအာက္ေၿခပိုင္း bottom side မွ၊ ေပးသြင္းၿပီး vent line ကိုေတာ႔၊ tank အေပါါမွာတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ main deck မွာရိွတဲ႔၊ main inert gas line မွတဆင္႔၊ ဝင္ေရာက္လာမယ္႔ inert gas ကို၊ tank ရဲ႕ cargo line အတြင္းသို႔၊ non-return valve ေတြခံၿပီး ေပးသြင္းပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ inert gas တြန္းပို႔ေပးသြင္းမယ္႔ blower အၿပင္၊ သီးၿခား gas freeing blower ေတြကို၊ tank ေတြမွာတတ္ဆင္ထားေလ့ရိွပါတယ္။ tank မွထြက္လာမယ္႔ exhaust gas ေတြကို၊ tank တခုစီအတြက္ သီးၿခားတတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ vent stack ေတြမွတဆင္႔၊ ၿပင္ပ outside atmosphere သို႔ထုတ္ေပးပါတယ္။ တခါတရံ tank ေတြမွာ isolating valve ေတြခံၿပီး၊ main common line ရဲ႕ mast riser မွာတတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ main vent ေတြမွတဆင္႔ ၿပင္ပ outside atmosphere သို႔ထုတ္ေပးပါတယ္။

Fig. Displacement technique

Displacement Technique - inert gas ကို cargo tank ရဲ႕ အေပါါဖက္ top side မွေပးသြင္းပါတယ္။  ၿပင္ပ outside atmosphere သို႔ tank မွထြက္လာမယ္႔ exhaust gas ေတြထုတ္ေပးဖို႔အတြက္၊ vent line ကို၊ tank ရဲ႕ေအာက္ေၿခ bottom အထိၿမွဳတ္နံွကာ တတ္ဆင္ထားပါတယ္။ "dilution technique" နဲ႔ "displacement technique" တို႔မွာ air vent line နဲ႔ cargo tank ေတြကို ဆက္သြယ္ထားတဲ႔ isolating valve ေတြဟာ၊ အၿမဲတမ္းအဖြင္႔ normally open အေနအထားမွာ ရိွေနေစဖို႔၊ 'positive inter-lock arrangements' ေတြတတ္ဆင္ထားရန္လိုအပ္ ပါတယ္။ ေရနံတင္သေဘ္ာေတြမွာ၊ inert gas ကို၊ boiler သို႔မဟုတ္ gas turbine ေတြလည္ပတ္ရာမွ၊ ထြက္ရိွလာတဲ႔ exhaust gas ေတြကတဆင္႔ထုတ္ယူပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ သီးၿခား inert gas generator ေတြတတ္ဆင္ၿပီး၊ ထုတ္ယူနိုင္ပါတယ္။

Fig.  "Inert gas plant"

"Inert gas plant" တခုမွာ ပါဝင္တဲ႔၊ အစိတ္အပိုင္းေတြကေတာ႔ (၁) Exhaust gases source, (၂) Inert gas isolating valve, (၃) Scrubbing tower, (၄) Demister, (၅) Gas Blower, (၆) I.G pressure regulating valve, (၇) Deck seal, (၈) Mechanical non return valve, (၉) Deck isolating valve, (၁၀) Pressure Vacuum (PV) breaker, (၁၁) Cargo tank isolating valves နဲ႔ (၁၂) Mast riser တို႔ၿဖစ္ပါတယ္။

(၁) Exhaust gases source ဟာ inert gas အၿဖစ္ေၿပာင္းလဲအသံုးခၽမယ္႔ flue gas ကိုထုတ္ေပးမယ္႔ အစိတ္အပိုင္းၿဖစ္ပါတယ္။ (၂) Inert gas isolating valve ကေတာ႔ system ကို အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ ဖြင္႔ေပးထားၿပီး အသံုးမၿပဳတဲ႔အခါ၊ ပိတ္ထားၿခင္းၿဖင္႔ မီးခိုးေခါင္းတိုင္ funnel မွ၊ အၿပင္ေလထု outside atmosphere သ႔ုိ exhaust gas  စြန္႔ထုတ္ၿခင္းကို၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။

 Fig. Scrubbing tower သို႔မဟုတ္ Scrubber unit

(၃) Scrubbing tower သို႔မဟုတ္ Scrubber unit ရဲ႕ ေအာက္ေၿခမွ၊ ကေန၊ flue gas ေတြကို ဝင္ေရာက္ေစပါတယ္။ ေရေတြ တၿဖန္းၿဖန္းကၽေနတဲ႔၊ baffle plate ေတြကို၊ ၿဖတ္သန္းၿခင္းၿဖင္႔၊ flue gas ေတြဟာ ေအးသြားပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ ဆာလဖာဒိုင္ေအာက္ဆိုဒ္ ပါဝင္မွဳကို (၉၀) % အထိ ေလၽွာ႔ခၽေပး လိုက္တာေႀကာင္႔၊ flue gas ေတြထဲမွာ ပါဝင္ေနတဲ႔ soot ေတြကုန္စင္သြားပါတယ္။ (၄) Demister ကို polypropylene ၿဖင္႔ၿပဳလုပ္ထားၿပီး၊ scrubber unit မွထြက္ရိွလာတဲ႔ gas ေတြမွာ ပါဝင္ေနတဲ႔၊ ေရ နဲ႔ ေရခိုးေရေငြ႔ေတြကို စုတ္ယူဖယ္ရွားေပးပါတယ္။

(၅) Gas Blower ေတြကို၊ steam driven turbine blower နဲ႔ electrically driven blower ရယ္လို႔၊ (၂) မၽိဳးေတြ႔ရၿပီး၊ ေရနံတင္သေဘ္ာႀကီးေတြမွာ steam driven turbine blower ေတြကို အသံုးၿပဳၿပီး၊ ေရနံတင္သေဘ္ာ အေသးေတြမွာေတာ႔ electrically driven blower ေတြကို၊ အသံုးၿပဳပါတယ္။ (၆) I.G pressure regulating valve ကို blower ရဲ႕ discharge line မွာ တတ္ဆင္ထားပါတယ္။ cargo tank ထဲမွာ၊ ရိွေနတဲ႔ ေရနံနဲ႔ ေရနံထြက္ကုန္ပစၥည္းေတြရဲ႕ ဂုဏ္သတၲိေပါါ မူတည္ၿပီး၊ atmospheric pressure ဟာေၿပာင္းလဲတတ္ပါတယ္။ pressure ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အခါ၊ ေလၽွာ႔ခၽဖို႔နဲ႔ blower fan မွာ၊ over heat မၿဖစ္ေစဖို႔၊ pressure regulating valve မွေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ ပိုလၽံွေနတဲ႔ excess gas ေတြကို၊ re-circulate လုပ္ရန္၊ scrubber unit သို႔ၿပန္လည္ ပို႔ေပးၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။

(၇) Deck seal ကေတာ႔၊ inert gas ေတြ blower ဖက္သို႔ back flow အၿဖစ္ၿပန္လည္စီးဆင္းမသြားေစရန္၊ တားဆီးေပးပါတယ္။ မၽားေသာအားၿဖင္႔ wet type deck seals ေတြအသံုးၿပဳႀကၿပီး၊ demister ကိုပါ တတ္ဆင္ထားေလ့ရိွႀကပါတယ္။ (၈) Mechanical non return valve ကို၊ deck seal unit ရဲ႕အထြက္ line မွာတတ္ဆင္ၿပီး၊ inert gas ေတြ blower ဖက္ကိုၿပန္စီးဆင္းမသြားေစရန္၊ ထပ္မံတားဆီးထားပါတယ္။ (၉) အကယ္၍၊ အေႀကာင္းတခုခုေႀကာင္႔ engine room မွာရိွတဲ႔ inert gas isolating valve ဟာ၊ operate မလုပ္နိဳင္ခဲ႔တဲ႔အခါမၽိဳးမွာ၊ system ကိုပိတ္ထားနိဳင္ရန္၊ Deck isolating valve ကုိ အရံအၿဖစ္ တတ္ဆင္ထားပါတယ္။

Fig. PV valve

(၁၀) Pressure Vacuum (PV) breaker ဆိုတဲ႔ PV valve ေတြဟာ၊ cargo tank ေတြအတြင္း၊ under pressurization နဲ႔ over pressurization condition အေၿခအေန မၿဖစ္ေပါါေစရန္ထိန္းညွိေပးပါတယ္။ flame trap ေတြ တတ္ဆင္ထားတဲ႔အတြက္၊ အေႀကာင္းတစံုတခုေႀကာင္႔ ignite ၿဖစ္ခဲ႔ရင္လည္း၊ မီး မေလာင္ေစရန္တားဆီးေပးပါတယ္။ (၁၁) Cargo tank isolating valves ေတြကို၊ tank တိုင္းမွာ တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ IG gas ထည္႔သြင္းၿခင္းနဲ႔ သိုေလွာင္ၿခင္းတို႔အတြက္ အသံုးၿပဳပါတယ္။ (၁၂) Mast riser ကေတာ႔ ကုန္တင္ေနစဥ္၊ tank ေတြထဲမွာ၊ pressurization မၿဖစ္ေပါါေစဖို႔နဲ႔၊ ၿဖည္႔သြင္းထားတဲ႔ inert gas ရဲ႕ positive pressure ကိုထိမ္းသိမ္းေပးၿခင္းတို႔ကို၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။

Reference and Image Credits to : International Maritime Organization. ISBN 92-801-1262-7, http://www.arb.ca.gov, http://seagoing.narod.ru, http://www.tc.gc.ca

Remark : All images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.