DE102014011212A1 - Methods and equipment for safety on gas-powered vessels - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen auf Schiffen, insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf Binnenschiffen, bei denen gasförmige Energieträger, z. B. LNG, PNG, LPG, für Vortrieb und Bord-Energieversorgung zum Einsatz kommen soll, gekennzeichnet dadurch, dass z. B. durch Einhausung der z. B. durch Undichtigkeiten o. ä. kontaminierbare Raum minimiert und durch Absaugung einem ständigen Luftwechsel unterzogen wird. weiter dass die gasführenden Einrichtungen durch Unterteilung jeweils eine geringere Gasmenge enthalten als zur Erzeugung eines explosionsfähigen Gemisches notwendig ist und dass weiter alle eingehausten Bereiche und weitere kontaminierbare Räume durch Sensoren überwacht, die Messdaten in einer Steuerzentrale verwaltet werden und durch Programme sinnvolle Maßnahmen zur Wiederherstellung der Sicherheit ausgelöst werden.The invention relates to methods and devices on ships, in particular, but not exclusively, on inland vessels in which gaseous energy carriers, eg. B. LNG, PNG, LPG, for propulsion and on-board power supply is used, characterized in that z. B. by enclosing the z. B. by leaks o. Ä. Contaminated space is minimized and subjected to a constant change of air by suction. Furthermore, that the gas-carrying facilities by subdivision each contain a smaller amount of gas than is necessary to generate an explosive mixture and that further monitors all housed areas and other contaminable spaces by sensors, the measurement data are managed in a control center and programs through meaningful measures to restore security to be triggered.
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen für die Sicherheit auf Schiffen, die Gase, z. B. Liquid Natural Gas, LNG, Pressed Natural Gas PNG, Flüssiggas LPG u. ä. als Energiequelle für den Schiffsbetrieb nutzen, dadurch gekennzeichnet, dass alle Bereiche des Schiffes, vor allem aber nicht ausschließlich, umschlossene Räume, in denen Gase in Leitungen, Motoren, Anlagen und Einrichtungen in Erscheinung treten, durch Umschließung durch etwa gasdichte Einhausungen oder andersartige Umhüllungen der durch austretende Gase erreichbare Raum minimiert und andere, z. B. angrenzende Räume nicht kontaminiert werden können und weiter, dass die bezeichneten umschlossenen Räume einer ständigen Absaugung unterliegen und der erzeugte Unterdruck ein Austreten von Gasen verhindert und diese Absaugung vornehmlich, aber nicht ausschließlich, durch die Ansaugfunktion des in Betrieb befindlichen Motors erzeugt wird und bei stehendem Motor durch ein Absauggebläse erzeugt/aufrechterhalten wird und die dabei angesaugte Luft so nach außenbords geführt wird, dass sie die Nichtkontaminierung des Schiffes gewährleisten und weiter, dass im Schiff Sensoren angebracht sind, die auf das Auftreten von Gas oder andere Indikationen reagieren und eine Steuerzentrale die Feststellungen der Sensoren aufnimmt und durch eingebaute Programme Warnungen und Alarme auslöst und zweckdienliche Maßnahmen im Schiffsbetrieb auslöst.The invention relates to methods and devices for safety on ships, the gases, eg. Liquid Natural Gas, LNG, Pressed Natural Gas PNG, LPG LPG a. Ä. Use as an energy source for ship operation, characterized in that all areas of the ship, especially but not exclusively, enclosed spaces in which gases in lines, engines, equipment and facilities appear by enclosing by about gas-tight housings or other types Envelopes of the achievable by leaving gases space minimized and other, for. B. adjacent rooms can not be contaminated and further, that the designated enclosed spaces subject to constant suction and the negative pressure generated prevents leakage of gases and this suction is primarily, but not exclusively, generated by the intake function of the engine in operation and at engine is generated / maintained by an exhaust fan and the air sucked in is led outboard to ensure that the vessel is not contaminated and further that in the ship sensors are mounted that respond to the occurrence of gas or other indications and a control center picks up the sensors' findings and triggers warnings and alarms through built-in programs and triggers appropriate action in ship operations.
Bisher ist die Verwendung von Energiegasen zum Betrieb an Bord von Binnen- und Seeschiffen wegen der damit verbundenen Gefahren nicht erlaubt.So far, the use of energy gases to operate on board of inland and seagoing vessels is not allowed because of the associated risks.
Die Durchsetzung der Ziele des Klimaschutzes erfordert, dass die Schifffahrt ihren Beitrag dazu leistet, in dem sie u. a. den Ausstoß von CO2 verringert. Dies ist möglich durch die Verwendung von Energiegasen wie LNG, PNG, LPG.Achieving the goals of climate protection requires shipping to make its contribution in a. reduces the emission of CO2. This is possible through the use of energy gases such as LNG, PNG, LPG.
Weiterhin sind alle elektrischen Anlagen explosionsgeschützt auszuführen. Aufgabe dieser Erfindung ist.
- – durch Verfahren und Anlagen sicherzustellen, dass das Freisetzen von für den Betrieb notwendigen Gasen an Bord auch unter außergewöhnlichen Bedingungen und Fremdeinwirkungen (z. B. Havarie) oder menschliches Fehlverhalten wirksam verhindert wird bezw. wirksame Maßnahmen ausgelöst werden, um Entzündungen, Explosionen und Luftschädigungen in geschlossenen Räumen zu verhindern.
- - to ensure, by means of procedures and installations, that the release of on-board gases necessary for operation is effectively prevented, even under exceptional conditions and external influences (eg accident) or human error. effective measures are taken to prevent inflammation, explosions and air damage in confined spaces.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft auch mit Hilfe von Zeichnungen beschrieben. Dabei werden auch alternative Lösungen darzustellen sein. Weitere Alternativen, insbesondere andere Kombinationen von einzelnen Elementen und/oder Verfahrensteilen sind denkbar. Sie werden von dieser Erfindung belegt, sofern sie von der Aufgabenstellung erfasst und zu ihrer Erfüllung förderlich sind.The invention will now be described by way of example also with the aid of drawings. In the process, alternative solutions will also be presented. Further alternatives, in particular other combinations of individual elements and / or process parts are conceivable. They are covered by this invention, provided they are covered by the task and are conducive to its fulfillment.
In dem Motorenraum (
Der umschlossene Raum wird kontinuierlich abgesaugt. Dazu besitzt die Einhausung Absaug-Öffnungen (
Den besondere Eigenschaften der unterschiedlichen Energiegase entsprechend sind für den Einsatz von LNG-Methan, leichter als Luft-Absaugungen ((
Weiterhin kann zur Verhinderung der Bildung von Gasnestern die Anbringung von Leitblechen o. ä. (
Alternativ kann vorgesehen werden, dass die gesamte Ansaugluft des Motors aus der Einhausung abgesaugt wird. Alternatively it can be provided that the entire intake air of the engine is sucked out of the housing.
Weiterhin ist die Einhausung (
Erfindungsgemäß kann der Unterdruck in der Einhausung (
Bei Notwendigkeit kann der vom Motor in der Einhausung erzeugte Unterdruck dadurch erhöht werden, dass die Ansaugluft durch ein Venturi-Rohr (
Bei stehendem Motor erfolgt die Erzeugung/Beibehaltung des Unterdrucks durch ein Absaug-Gebläse (
Für das Gebläse ergeben sich erfindungsgemäß u. a. – aber nicht vollständig, folgende Betriebs-Möglichkeiten:
- – Einschalten bei Stillstand des Motors
- – Abschalten, sobald die Gaszufuhr unterbrochen ist (Gas-Zuführungsventil geschlossen)
- – Gebläse-Zuschaltung, sobald ein Gas-Sensor das Auftreten von Gas meldet
- – Gebläse-Zuschaltung sobald die Einhausung geöffnet wird
- – weitere Schaltungen, die sich aus den Notwendigkeiten im Einzelfall ergeben.
- - Switching on when the motor is at a standstill
- - switch off as soon as the gas supply is interrupted (gas supply valve closed)
- - Blower activation as soon as a gas sensor reports the occurrence of gas
- - Blower connection as soon as the enclosure is opened
- - Other circuits that result from the needs in individual cases.
Alle Schaltungen werden vornehmlich von der später zu erläuternden Steuerzentrale (
Um trotz Einhausung den Motor optisch überwachen zu können, kann es vorgesehen werden, dass geeignete Teile der Einhausung durchsichtig ausgebildet sein.In order to be able to optically monitor the motor despite enclosure, provision can be made for suitable parts of the enclosure to be made transparent.
Die Gas-Sensoren (
Die gasführenden Rohrleitungen (
Alle Rohrleitungen (
Um einen sicheren Schutz vor Gefahren zu erzielen, bieten sich grundsätzlich mehrere Möglichkeiten für die Nutzung des Raumes innerhalb der Außenwand der Rohrleitung an:
- – dieser Raum wird an die für den Motorenbereich beschriebenen Absaugung angeschlossen. Am äußersten Ende der Rohrleitung wird ein regelbares Ventil vorgesehen, mit dem die Menge der abzusaugenden Luft reguliert werden kann;
- – Der Raum innerhalb der Außenwand steht unter geringem ruhendem Überdruck, erheblich unter dem Betriebsdruck der Gasleitung. Tritt Gas aus der inneren Rohrleitung aus, erhöht sich der Druck. Der Gassensor und der Drucksensor sprechen an und zeigen Gasaustritt an, die Steuerzentrale erkennt die Undichtigkeit und leitet geeignete Maßnahmen ein;
- – Sinkt der Druck, ohne dass der Gassensor anspricht bedeutet das, dass die äußere Rohrleitung beschädigt ist, aber keine Gefahr aus freiwerdenden Gasen besteht. Die Steuerzentrale löst andere Maßnahmen aus.
- - This room is connected to the extraction system described for the engine compartment. At the extreme end of the pipeline a controllable valve is provided, with which the amount of air to be extracted can be regulated;
- - The space inside the outer wall is under a low static pressure, considerably below the operating pressure of the gas line. If gas escapes from the inner pipe, the pressure increases. The gas sensor and the pressure sensor respond and indicate gas leakage, the control center detects the leak and initiates appropriate measures;
- - If the pressure drops without the gas sensor responding, this means that the outer piping is damaged, but there is no danger of released gases. The control center triggers other measures.
Das Aufkommen von Gefahren wird weiter dadurch verhindert, dass die Rohrleitungen mit zwischenliegenden Absperr-Ventilen versehen ist. Die zwischen zwei Absperrungen enthaltene Gasmenge sollte erfindungsgemäß so gering sein, dass bei Leckage bedeutend weniger Gas freigesetzt wird, als zur Bildung eines Gasgemisches im Bereich der unteren Explosionskonzentration notwendig ist.The emergence of hazards is further prevented by the piping being provided with intermediate shut-off valves. According to the invention, the amount of gas contained between two barriers should be so small that significantly less gas is released in the event of leakage than is necessary to form a gas mixture in the region of the lower explosion concentration.
Bei Schläuchen mit Kupplungen (
In besonderen Fällen können für die Kupplungen besondere Einhausungen (
Zusätzlich können die gasgefährdeten Räume, insbesondere die durch Steuerung der Steuerzentrale absperrbaren – Begehung verhindernden – Räume mit Anschlüssen (
Nahe dem jeweiligen Anschluss ist eine Tafel anzubringen, die die jeweilige Minimal-Betriebszeit zur Belüftung-Luftwechsel des Rauminhaltes – anzeigt.Near the respective connection, a panel is to be attached indicating the respective minimum operating time for the ventilation-air exchange of the volume.
Zusätzlich kann die Steuerzentrale nach gemessener Gasfreiheit die Zugangsabsperrung bemerkbar aufheben und so für das Begehen freigeben.In addition, the control center after measured freedom from gas can lift the access barrier noticeably and thus release for the committing.
Die Steuerzentrale (
Die Steuerzentrale besitzt Anschlüsse für alle schiffsinternen Sensoren und Anschlüsse zu allen von Maßnahmen der Steuerzentrale betroffenen Anlagen und Einrichtungen.The control center has connections for all ship-internal sensors and connections to all plants and facilities affected by measures of the control center.
Zusätzlich besitzt die Steuerzentrale Anschlüsse für externe Sensoren und für das Auslösen externer Maßnahmen. So können z. B. an Bord aufgestellte Gas-Container oder die Vorgänge beim Betanken von Gasbehältern überwacht und zweckentsprechenden Maßnahmen unterworfen werden.In addition, the control unit has connections for external sensors and for the triggering of external measures. So z. B. monitored on-board gas containers or the processes during refueling of gas containers monitored and appropriate measures are subjected.
Die Steuerzentrale empfängt alle Messwerte der im Schiff installierten Sensoren. Dabei verarbeitet sie sowohl die Werte von den Gaskonzentration messenden Sensoren, wie auch die Messungen anderer technischer Größen.The control center receives all readings from the sensors installed in the ship. It processes the values of sensors measuring gas concentration as well as the measurements of other technical quantities.
Alle Messwerte werden in zweckmäßiger Form und für einen einstellbaren Zeitraum gespeichert. Die Daten stehen für eine Dokumentation, z. B. einen Ausdruck, zur Verfügung.All measured values are stored in an appropriate form and for an adjustable period of time. The data stands for a documentation, z. As an expression available.
In der Steuerzentrale sind die Sollwerte für alle Messstellen gespeichert. Die eingehenden Messwerte werden mit den Sollwerten verglichen.The setpoint values for all measuring points are stored in the control unit. The incoming measured values are compared with the setpoints.
In der Steuerzentrale sind alle möglichen Maßnahmen, die von der Steuerzentrale veranlasst werden können, gespeichert.The Control Center stores all possible actions that can be taken by the Control Center.
Beispielhaft, aber nicht vollständig aufgeführt seien:
- – Auslösen von optischem, akustischem u. ä. Alarm auf der Brücke und an anderen relevanten Stellen,
- – Verriegeln von Zugängen zu betroffenen Räumen,
- – Schließen von Absperr-Einrichtungen selektiv oder insgesamt von gasführenden Einrichtungen,
- – Abschalten/Umschalten des Motors auf Dieselbetrieb
- – Auslösen von Sicherheits-Einrichtungen, Lüftungen usw.
- - triggering optical, acoustic u. a. Alarm on the bridge and at other relevant points,
- - locking access to affected rooms,
- Closing shut-off devices selectively or in total from gas-conducting devices,
- - switching off / switching the engine to diesel operation
- - trigger safety devices, ventilation etc.
Bei Abweichen von Messwerten von den Sollwerten werden durch die Steuerzentrale die jeweiligen Maßnahmen veranlasst.If measured values deviate from the nominal values, the control center initiates the respective measures.
Dabei sind alle Maßnahmen durch die Steuerzentrale automatisch auszulösen, zusätzlich ist eine manuelle Auslösung vorzusehen.In this case, all measures must be triggered automatically by the control unit, in addition, a manual release is provided.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schiffship
- 22
- Motorenraumengine compartment
- 33
- begehbarer Raumwalk-in room
- 44
- Motorengine
- 55
- Einhausungenenclosures
- 66
- 77
- Ansaug-LuftkanalIntake air duct
- 88th
- Venturi-RohrleitungenVenturi pipes
- 99
- Absauge-AnschlussSuction port
- 1010
- Absaugungsuction
- 1111
- Leitblechebaffles
- 1212
- Sensorsensor
- 1313
- Absaug-GebläseExtraction fan
- 1414
- 1515
- Doppelwandige RohrleitungenDouble-walled pipes
- 1616
- Kupplungenclutches
- 1717
- Frischluft-AnschlussFresh air connection
- 1818
- tragbares Gebläseportable blower
- 1919
- 2020
- Steuerzentralecontrol Center
- 2121
- Anschluss interne SensorenConnection of internal sensors
- 2222
- Anschluss interne MaßnahmenConnecting internal measures
- 2323
- Anschluss externe SensorenConnection of external sensors
- 2424
- Anschluss externe MaßnahmenConnection of external measures
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014011212.8A DE102014011212A1 (en) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Methods and equipment for safety on gas-powered vessels |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102014011212.8A DE102014011212A1 (en) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Methods and equipment for safety on gas-powered vessels |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102014011212A1 true DE102014011212A1 (en) | 2016-02-04 |
Family
ID=55079207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014011212.8A Withdrawn DE102014011212A1 (en) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Methods and equipment for safety on gas-powered vessels |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014011212A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015219046A1 (en) * | 2015-10-01 | 2017-04-06 | Thyssenkrupp Ag | Damage limitation on a ship |
WO2019122372A1 (en) | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Voestalpine Stahl Gmbh | Method for producing metallic components having adapted component properties |
WO2019122362A1 (en) | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Voestalpine Stahl Gmbh | Method for generating metallic components having customised component properties |
-
2014
- 2014-07-29 DE DE102014011212.8A patent/DE102014011212A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102015219046A1 (en) * | 2015-10-01 | 2017-04-06 | Thyssenkrupp Ag | Damage limitation on a ship |
WO2019122372A1 (en) | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Voestalpine Stahl Gmbh | Method for producing metallic components having adapted component properties |
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