船用惰性气体系统是一种用于在船舶的货油舱等特定空间内产生和维持惰性气体环境的系统，以下是其原理及在船舶运营中的作用：

原理

• 产生惰性气体：船用惰性气体系统主要通过燃烧产生惰性气体，常见的是将燃油在专门的惰性气体发生器中燃烧，燃烧过程中消耗氧气，产生以氮气为主，含有少量二氧化碳和水蒸气等的混合气体。此外，也有采用膜分离技术或变压吸附技术等从空气中分离出氮气等惰性气体的系统。

• 冷却与净化：燃烧产生的高温惰性气体需要经过冷却处理，一般通过热交换器将其冷却至合适的温度，以满足后续进入货油舱的要求。同时，还需要对气体进行净化，去除其中的杂质、硫氧化物、颗粒物等，通常采用洗涤塔、过滤器等设备进行净化处理。

• 输送与分配：经过冷却和净化后的惰性气体通过管道输送到船舶的各个货油舱、污油舱等需要保护的舱室中。在输送过程中，系统会配备相应的风机、阀门、压力调节装置等，以确保惰性气体能够按照设定的压力、流量等参数均匀地分配到各个舱室，并维持舱内的惰性气体环境。

在船舶运营中的作用

• 防止爆炸和火灾：在油轮等运输易燃、易爆货物的船舶上，货油舱内存在着可燃混合气，当可燃混合气中的氧气含量达到一定比例时，遇到火源就容易发生爆炸和火灾。惰性气体系统可以向货油舱内充入惰性气体，将舱内的氧气含量降低至不足以支持燃烧和爆炸的水平，通常使氧气含量控制在 8% 以下，从而有效地防止了货油舱内的爆炸和火灾事故，大大提高了船舶的安全性。

• 防止货物氧化：对于一些易氧化的货物，如原油、成品油等，惰性气体系统可以减少货物与氧气的接触，降低货物氧化的速度，从而保持货物的质量，减少货物的变质和损耗。同时，还可以防止货物中的轻质组分挥发和氧化，降低了油气的挥发损失，减少了对大气的污染和船舶的安全隐患。

• 惰化其他舱室：除了货油舱外，船用惰性气体系统还可以用于惰化船舶上的其他舱室，如污油舱、燃油舱、压载舱等。在这些舱室进行清洗、维修或其他作业时，充入惰性气体可以防止舱内的可燃气体积聚和爆炸，为作业人员提供一个安全的工作环境。

• 辅助灭火：在船舶发生火灾时，惰性气体系统可以作为一种辅助灭火手段。通过向火灾区域或相邻舱室充入惰性气体，降低氧气含量，阻止火势的蔓延和扩大，为灭火工作争取时间和创造有利条件。

惰性气体系统常见故障有哪些？

船用惰性气体系统的维护保养措施有哪些？

介绍一下船用惰性气体系统的历史发展