Frode Lauritzen工程总监，Maritime Protection 惰气发生器

据FrodeLauritzen所述，多年来，双床干惰气发生器已经成为了业内标准配置，但是随着干燥工艺的提升，船东和船厂有了真正的替代品。

创新始终是海事业长期探讨的一个话题。随着管理规范、经营效率和船员能力变得更具多样性和挑战性，采用新技术和新系统常常被提上议程，以应对业内难题。

当然在考虑如航行、通讯和经营效率等问题时确实如此，但当涉及到安全问题时，业内似乎很少重视创新。

尽管国际海事组织（IMO）推出的目标导向型标准和船级社采用的风险概率型设计方案从根本上促使改变这一现状，但由于安全记录和环保性能仍然是评判整个行业的标准，因此不断接受新技术势在必行。

为什么选择惰气系统？

根据国际海事组织条例规定，载有液化天然气、石油气、原油或精炼品的船舶必须配备惰气发生系统以消除蒸汽爆炸的潜在隐患。由于航行及货物作业过程中都有可能发生蒸汽积聚，无论如何，都可能带来毁灭性的结果。

通常情况下，原油和成品油在内的重质燃料油须配备惰性气体的保护，惰气可在专门的惰气发生器内由柴油燃烧所形成，或通过锅炉排气作为原料。

对于液化天然气船和液化石油气船来说，干惰气发生器所产生的气体被用于货舱、货油管线、舱室机械和换气过程的惰化和干燥。通过与含氧量低于1%的惰气进行冲压完成惰化。同时，与采用湿气的传统油船上的系统不同的是，这些系统还需配备额外的冷却和干燥装置。

另外，船级社还要求所有船舱检验必须在安全环境下进行，检验前舱内含氧量必须升至21%。通过将惰气发生器调至新鲜空气模式，对货舱进行充气，可达到上述要求。同时，这一步骤也能用于货舱舱容的干燥和充气。

工厂设在挪威克里斯蒂安桑。卖点包括短至18分钟左右的生产周期，这意味着要求生产从启动到惰气充进罐体只有15-20分钟。

双床的弊端

传统干惰气系统一般都采用双床系统。双床干燥装置包含充有4至8毫米直径活性氧化铝吸附粒子的双床或双塔，以及处理和再生加热器、冷却器、排风机和重导气流的阀门。

当一个充有干燥剂的床通过干舱向目标输送干燥惰气时，另一个带饱和干燥剂的床通过热气交换再次回复到干燥状态。

再生过程完成后，双床将在短时间内同时运作，随后交替顺序重复上述过程，由回复到干燥状态的床输送干燥惰气，另一床进入再生模式。

尽管这种双床惰气系统存在许多弊端，但仍有很多现代液化天然气船和液化石油气船在使用。

该系统由于需对休眠状态下的床进行再生，导致启动时间长且耗能量大。同时，还需大量气体和长时间循环以使干燥剂迅速散热，十分耗能。

此外，双床交替过程中还可能出现温度和露点的剧烈波动和偏差，导致粉尘滞留的额外风险。同时，双床系统体积庞大，在机舱内占据大量空间。

该系统的复杂性导致其需要昂贵的生命周期维护成本，但使用寿命仅能维持6至8年。

评估备选方案

过去二十年中，用于惰气发生器中的干燥工艺取得了多项重大突破，多种干燥装置得以研发，克服了双床干燥器的弊端。

这并不意味着传统技术已被淘汰，它们多年来仍然发挥着作用。但如果船厂和船东仍采用陈旧的双床技术，就代表他们忽略了现有的新技术，或满足于忍受其固有的缺陷。

船东和船厂都有各自的优选厂商名录。船东在选用新设备前往往会寻求大量安装记录以供参考，但对部分船厂来说，只要推荐系统符合规格和目标价的要求，他们就会采用这些系统。

Wilhelmsen Technical Solutions在考虑如何改进惰气发生器的效能、提升运行效率和降低成本的过程中，不断研究其他可靠备选方案，评估从未在船用设备中使用过的技术。

结果表明，著名的Maritime Protection品牌-紧凑型旋转吸附系统能有效代替传统双床吸附干燥装置。该系统的干燥器已在其他领域运用多年，在干燥低压气体方面成效显著，但将Maritime Protection惰气系统成功改造用于惰化目的尚属首次。

工厂设在挪威克里斯蒂安桑。卖点包括短至18分钟左右的生产周期，这意味着要求生产从启动到惰气充进罐体只有15-20分钟。

新方案

旋转吸附器是该系统的关键要素，其紧凑小巧的吸附干燥器保持恒定露点和惰气温度，在惰化过程中始终不变。配备转轮除湿机的吸附旋转干燥器比先前任何双床干燥器都更高效、更紧凑、需更少维护。

转子基体由硅胶和金属硅酸盐波纹板轮换层制造而成，在蜂巢结构中化学合成无机纤维组织。因此，该转子比传统系统拥有更小的外表面积，但也有巨大的内表面积。

采用特殊的微型硅胶材质能确保得到最大接触面积，从而使转子具有吸附水蒸气的超高性能。转子采用同步带电机驱动。履带拉伸装置能避免履带打滑及转子电机过载。

首先，从鼓风机传入空气，进入燃油泵输出气油，燃烧后产生干燥、洁净和无烟的惰气。随后，由惰气发生器产生的气体通过吸入箱，形成统一整体流，导入冷却和干燥装置。

惰气被导入旋转干燥器前先由冷却器将湿度降低至+5 °C露点。通过独立冷凝装置中的乙二醇和水基系统达到冷却效果。干燥器中，惰气露点被降至要求规定的-45 °C以下，含氧量低于1%。

该系统包含一系列紧凑模块，为船厂节省了宝贵的空间和成本。该配置也逐渐获得了船东的青睐。

Maritime Protection干惰气发生器系统比双床系统减少了50%的重量，机舱内占地面积更小，安装更简便，成本更低。

整体优势

Maritime Protection惰气系统根据国际海事组织海上人命安全公约（IMO SOLAS Convention）的要求制造，符合其最新修订条例，满足所有船级社、国际海事组织（IMO）对于船上操作高要求的规范。

从根本上看，Wilhelmsen Technical Solutions的惰气产生方法与其他产品的巨大区别在于，其通过不断提升关键配件性能（在本案中为干燥装置）提高总体产品质量。

因此，该惰气装置不仅更易安装和操作，而且维护更简便，运行更为高效。通过铰链式燃烧器前门能轻松进入机器进行维护。过滤器、干燥转子及其他主要零配件通过检测舱口能轻松进行检修。

该系统从启动到输送惰气至船舱仅需15至20分钟，循环周期仅需8分钟。相比于需4至6小时启动时间的双床系统，该系统响应更快，大大节省运行成本，减少油耗和能耗。

系统采用全自动化操作，无需人工调节和值守。所有运行参数在直观的操作面板上一目了然，且有不同操作模式可供选择。燃烧室的独特设计使任何从燃烧器喷嘴流出的漏油都能留于燃烧室中，无需排放至舱底。

WTS的Maritime Protection惰气系统已投放市场近10年，通过这一漫长的时间，业界认识到了采用这项新技术的优势，可将风险降至最低。该系统已完成了80多条船舶的交付，近年来受到越来越多的关注，销售业绩突飞猛进，公司始终位于厂商表中，持续为客户提供最具创新性的解决方案。