デッキシールとは何ですか？

石油タンカーは、石油ベースの物質を液体の状態で輸送するように指定されています。 これらの船舶タンクの内部では、液体貨物のレベルより上にガス状の蒸気が形成される傾向があります。 貨物を降ろした後でも、タンクが空の場合、これらのガスが残存し、危険な状況を引き起こすことがよくあります。

これらのガス内容物は酸素濃度が高く、引火性と爆発性が非常に高いため、発火の危険性がさらに高まることが多く、非常に危険です。

したがって、規制ガイドラインに従って、すべてのタンカーにはこのリスクを大幅に軽減する不活性ガスシステム (IGT) が装備されている必要があります。

不活性ガスは、希ガスとしても知られ、燃焼や酸化の特性を持たない、非反応性または無視できるほど反応性のガスです。

言い換えれば、これらのガスは反応して火災を引き起こすことはありません。 理想的な不活性ガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンなどです。 これら以外に、酸素含有量が低いガスや燃焼能力のないガスも、爆発や火災の危険性が無視できるため、不活性ガスに分類されます。

不活性ガスシステムは、大規模な配管配置を通じてタンクホールド内に不活性ガスを強制的に吹き込み、内部に閉じ込められた可燃性酸素の濃度を低減し、燃焼に対する反応性を低下させるという概念を採用しています。 基本的に、タンク内に不活性ガスをポンプで送り込むことにより、不活性ガスと反応性のはるかに低い油蒸気の混合物が生成されます。

すべての実用的な目的において、ガスが船舶上で不活性ガスとして認定されるには、SOLAS 要件に従って、最大酸素レベル含有量が 8 体積％である必要があります。

さらに、結果として得られるガス混合物は、最悪の場合の最大酸素濃度が 10% になるはずです。 あらゆる実用的な目的において、11 ～ 12% を超える濃度は有害で爆発性があると考えられます。

また、タンク倉内に供給される不活性ガスの量は、引火の危険性を軽減することだけを目的として、無期限または過剰に使用することはできません。 これは、過剰な圧力の上昇も悪影響を及ぼし、タンクの破裂、構造的破損、その他の損傷につながる可能性があるためです。

実際には、液面上にある程度の隙間がある完全に満たされたオイルタンクの場合、不活性ガス含有量のマージンは最大 5% まで許容されます。 もちろん、タンク内の貨物のレベルに応じて、これはさらに多くなる可能性があります。

これらの不活性ガスの主な供給源は次のとおりです。

デッキシールは、不活性ガスと油蒸気の混合物の発生源への逆流を防止する防止システムまたはストッパー機構のようなものです。

さて、上記からわかるように、不活性ガスは所定の供給源から生成され、供給されます。 これらすべての機構やシステムは、その目的や動力要件から、エンジンおよび機械スペースの近くまたは近くに設置されるため、不活性ガスと蒸気の混合物の形での可燃性物質の逆流は非常に危険であり、可燃性です。

この時点で、酸素濃度レベルが 10% 以内のガスにはどのような潜在的なリスクがあるのか​​という疑問が生じるかもしれません。 答えは、熱指数が高く電気活動が活発な地域では、8 ～ 10% の酸素濃度が依然として非常に重要であるという事実にあります。 ヘリウムやネオンなどの理想的な不活性ガスとは異なり、これらの排ガスの濃度はほとんどゼロではありません。 したがって、これらの混合物は低可燃性または中程度の可燃性ですが、完全に不燃性ではありません。

機械スペースおよびエンジン ルームに隣接するあらゆる種類の領域は、高温であり、複数の点火源、電力線、および常時稼働している機器とシステムのネットワークがあります。

したがって、濃縮された可燃性ガスのいかなる種類の漏洩または蓄積が発生した場合、そしてそれも長期間にわたってリスクが発生しやすい環境に継続的にさらされた場合、リスクは多岐にわたります。 したがって、貨物倉からのあらゆる形態のガスが同じネットワークを介して発生源に戻されたり、危険な環境に放出されたりしないように、あらゆる注意を払う必要があります。

IGT システムには通常、供給ラインにバルブ (逆止タイプ) が付いています。 しかし、多くの場合、バルブは 100% 信頼できるわけではなく、何らかの形で故障や漏れが発生した場合には、リスクが再び問題となります。

したがって、デッキシールは、不活性ガスと油蒸気の混合物の危険な逆流または逆流から確実に保護し、信頼性の高い二次安全バリアとして機能します。

ウェットバルブ: これは、使用されるデッキシール機構の最も一般的なタイプです。 これは圧力差の物理学に基づいています。 ガスの入口ラインは、部分的に水で満たされたコンテナに流れ込み、デッキメインまたはタンクへのガスの出口となります。 ここで、ガスの正圧または上流圧力が水柱の水圧より大きい場合は、問題はありません。

しかし、逆の場合、出口の圧力が高くなったり、負圧が生じたりすると、ガスは逆流する傾向があり、このとき水柱が障壁として機能し、危険なガスの入口ラインへの逆流が防止されます。

ここで、本質的に、水は、正の圧力差を維持することによって、ガスに対する詰め物または栓として機能する。 これも安価です。 基本的なコンセプトはベンチュリメーターに基づいています。 欠点としては、腐食の影響、水の制約によりラインを通る不活性ガスの流量が低下すること、多くの場合水滴や粒子がガスと一緒に通過することが挙げられます。

セミドライタイプ: この 2 番目のタイプの原理は、チャンバーの正味圧力が負になるたびに水が吸引されることに基づいて機能します。 つまり、配管を通じて水が水源ルートに逆流する可能性があります。 ただし、ベンチュリメーターの基本は変わりません。 この設計では、本質的に、不活性ガスの供給源からデッキスペースおよびタンクへの通過は、何の障害もなく乾燥した状態に保たれます。

ただし、この配管には水を保持する別のコンパートメントが取り付けられています。 正気流中、つまりガスがガス源から貨物タンクに流れるとき、水は指定されたチャンバー内に残ります。

ただし、逆流または負の圧力差が発生した場合、吸引または真空作用により船倉からの水が引き込まれるか吸い込まれます。 ここで、湿式バルブ型シールと同様に、水柱がバリアとして機能し、水の逆流を防ぎます。 セミドライタイプのシールは湿式シールを改良したものと言えます。

乾式：デッキシール機構の最先端の方式です。 上記 2 つの原理を自動化された方法で組み合わせます。 ラインを通る不活性ガスの通過は、ほとんどが乾燥したままです。 そして水は、保持タンクとして知られる別の隣接するタンクに別々に保管されます。 負圧または逆流が発生した場合、作動する検出センサーがあります。 これらは次に、貯蔵タンクへの自動バルブ制御の形で放出機構を作動させ、水をパイプラインに放出します。

この水もまた、障壁として機能し、ガスの発生源への逆流を防ぎます。 水の充填と排水のすべての動作は自動バルブによって行われます。 このシステムの唯一の欠点は、他のすべての自動化システムと同様、障害が発生するとシステムが機能しなくなり、ガスが逆流するリスクが高まることです。 したがって、この種のシールは定期的なメンテナンスと点検が必要です。 これらは、ほとんどの最新のタンカーに一般的に搭載されています。

デッキシールは通常、不活性ガスパイプラインネットワークの途切れた場所に指定された間隔で設置されます。 外観は密閉されたシリンダーまたは金属製のケーシングのように見え、メインデッキのレベルよりも高く、厳密に気密および水密になっています。

配管の入口と出口があり、多くの場合、圧力監視システムを使用して一定の圧力に維持されます。 修理やメンテナンス作業用の開口部や小さなマンホールもあります。 密閉容器のすべての境界端は、要件に応じてしっかりと溶接またはボルトで固定されます。 多くの場合、それらは腐食作用や外部および内部の影響から保護されています。

構造的な観点から見ると、デッキシールコンパートメント用のこれらのケーシングはデッキに余分な負荷をかけるため、デッキ下の補強部材として取り付けることが好ましい。 デッキシールは通常、建設の後期段階で艤装品または配管アイテムとして取り付けられます。 石油タンカーではリスクを回避するために定期的に点検・整備が行われています。

上記の機構以外のデッキシールシステムの共通コンポーネントは次のとおりです。

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Subhodeep は造船および海洋工学の卒業生です。 海洋構造の複雑さと目標に基づいた設計の側面に興味を持ち、この分野での共通の技術知識の共有と普及に専念しています。この分野は今まさに、かつての栄光に戻るために方向転換を必要としています。