77. Номенклатура и свойства наливных грузов

Классификация и номенклатура нефтеналивных грузов.

«Нефть» означает нефть в любом виде, включая сырую нефть, жидкое топливо, нефтесодержащие остатки.нефтяные осадки и очищейные нефтепродукты. С точки зрения степени опасности для морской среды нефти подразделяются на «темные» и «светлые»:

— «темные нефти» (стойкие масла): сырая нефть, растворы битума и асфальта, различные масла, тяжелое нефтяное топливо (мазуты, моторное топливо и тяжелое дизельное топливо) и др.;

— «светлые нефти» (очищенные продукты): дизельное топливо, керосин, топливо для реактивных двигателей, бензины и другие нефтепродукты.

Сырая нефть — горючая масляная жидкость со специфическим запахом, распространенная в осадочной оболочке Земли.

В мировой практике принято классифицировать сырую нефть по содержанию в ней серы и плотности. По содержанию серы нефти подразделяются на малосернистые (до 0.5%S), сернистые (0,5-2%S) и высокосернистые (свыше 2%S). По плотности нефти подразделяются на три группы: на долю легких нефтей (р = 0,8700) приходится около 60% мировой добычи, на долю средних (р - 0,8710-0,9100) до 31%, на долю тяжелых (р более 0,9100) — около 10%.Для получения топлива используется процесс прямой перегонки нефти — разделение нефти на составные части (фракции), выкипающие в определенном интервале температур, с целью получения бензина, лигроина, керосина, мазута, смазочных масел и др. Помимо перегонки используются крекинг (расчепление) — переработка нефти или се фракций для получения главным образом моторных топлив и сырья для химической промышленности.

Мазут — густая жидкость, темно-коричневого цвета, остаток мосле отгона от нефти бензина, керосина и фракции дизельного топлива.Классифицируется по содержанию серы: малосернистый до 0,5%S, сернистый до 2%S, высокосернистый до 3.54S.

Мазут по назначению подразделяют на топочный и флотский. Флотский мазут имеет большую теплотворную способность и менее вязкий по сравнению с топочным.

Моторное топливо — топливо для малооборотных дизельных установок (судовых). Подразделяется на четыре сорта; солярное масло и более тяжелые (ДТ-1, ДТ-2, ДТ-3).

Дизельное топливо — жидкое нефтяное топливо: керосиновые, газойлевые и солярные фракции прямой перегонки нефти (для быстроходных дизелей) и более тяжелые фракции или остаточные нефтепродукты (для тихоходных дизелей). Подразделяется на четыре сорта в зависимости от температуры застывания:

— арктическое (А) при температуре воздуха (-50 °С);

— зимнее северное (ЗС) при температуре воздуха (-30 °С);

— зимнее (3) при температуре воздуха (-20 °С);

— летнее (Л) при температуре воздуха 0 °С н выше.

Бензин — смесь легких углеводородов , прозрачная жидкость, продукт перегонки и крекинга нефти.

Керосин — смесь углеводородов выкипающих в интервале температур 110-320 °С. Получают дистилляцией нефти или крекингом тяжелых нефтепродуктов. Керосин применяют как реактивное топливо, горючее для тракторов и осветительных приборов, как растворитель, сырье для нефтеперерабатывающей промышленности.

Масла имеют широкую номенклатуру, состоящую от высоковязких консистентных смазок до жидких трансформаторных масел. Общим требованием к перевозке масел всех сортов является исключение их обводнения, загрязнения механическими примесями.

Физические свойства нефтеналивных грузов.

Наливные грузы характеризуются общим свойством — текучестью жидкости, переливанием ее в сторону наклонения емкости, в которой она находится.Отличительной особенностью жидкости является ее текучесть, которая связана с малыми силами трения при относительном движении соприкасающихся слоев. Жидкости имеют определенный объем и поверхность, но не сохраняют своей формы. Жидкости от газов отличаются большей плотностью при одних и тех же условиях и характером зависимости плотности от давления. Жидкость практически несжимаема — ее называют капельной жидкостью.В гидромеханике рассматривают два основных типа течения жидкости — ламинарный и турбулентный. При ламинарном движении связь между движущимися слоями осуществляется силами молекулярного сцепления частиц, в результате которого слой жидкости, перемещающейся с большей скоростью, увлекает за собой соседний слой, движущийся с меньшей скоростью. Ламинарное движение жидкости характеризуется струйным течением, при котором отдельные ее слон движутся с различными скоростями. При турбулентном движении частицы жидкости помимо главного направления перемешиваются в поперечном направлении. Отдельные частицы могут совершать и возвратные (вихревые) движения.

Химические свойства нефтеналивных грузов.

Большинство наливных грузов (нефть и нефтепродукты, химические грузы и сжиженные газы) состоят из органических веществ. Органические вещества — это органические соединения, в состав которых всегда входит углерод с другими элементами, в основном, с водородом.

Органическое соединение, в молекуле которой соединены только атомы углерода с водородом называется — углеводород. В молекуле углеводорода может содержаться от одного до нескольких десятков атомов углерода.С увеличением в молекуле количества атомов углерода увеличивается молекулярная масса углеводорода, возрастает его температура плавления и кипения, меняется агрегатное состояние вещества. При обычных природных условиях органические вещества, в молекулах которых содержится следующее количество атомов углерода, представляют собой:

— от С1 до С4 — газы (СН4 метан, природный газ с другими газообразными углеводородами);

— от Cs до Си — жидкость (нефть с растворенными в ней газообразными и твердыми углеводородами);

— С)6НМ и более — твердые вещества, например, битум, асфальт и парафин. Таким образом, наливные грузы являются смесью различных углеводородов (легких и тяжелых), т. е. состоят из «легких и тяжелых фракций».

«Легкие фракции» имеют более низкую температуру кипения, следовательно, они подвержены при обычных природных условиях более интенсивному испарению — «летучести». Поэтому наливные грузы, в зависимости от соотношения в них легких и тяжелых фракций, подразделяются на «летучие» (бензин, керосин) и «нелетучие» (дизтопливо, мазут).

Свойства органического вещества зависят не только от количества атомов углерода И водорода в молекуле, но и от последовательности соединения этих атомов в молекуле и от порядка их взаимного расположения в молекуле, т. е. от структурного строения молекулы.

Почти все органические вещества горючи и сравнительно легко разлагаются при нагревании, следовательно, являются огнеопасными и взрывоопасными. Углеводороды нерастворимы в воде, но могут растворяться в органических растворителях.

Плотность — отношение массы вещества к единице объема. Паспортная плотность — это отношение массы одного кубометра жидкости при температуре 20 °С к стандартной плотности.

Вязкость (внутреннее трение) — свойство жидкостей и газов, характеризующее сопротивление действию внешних сил.вызывающих их течение.

Вязкость — важное свойство грузов, влияющее на способы его транспортировки.скорости грузообработки, величину остатков груза в танках (мертвые остатки). Вязкость уменьшается с увеличением температуры груза (при подогреве) и наоборот.

Температура плавления и застывания — температура перехода твердого кристаллического тела в жидкое состояние. Температура плавления при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) называется точкой плавления. Температура застывания характеризует подвижность нал и иного груза и позволяет оценивать минимально необходимую температуру, при которой возможна перекачка. Температура застывания (кристаллизация или затвердение) жидкости совпадает с температурой плавления и зависит от химической природы вещества.

Теплоемкость — количество тепла, которое необходимо подвести к телу, чтобы повысить его температуру на I °С или I К.

Испаряемость Сырая нефть, нефтепродукты и их химические соединения представляют собой смеси различных углеводородов, имеющих разные температуры кипения от -162 °С до +400 °С и выше. Нефтепродукты, в составе которых преобладают углеводороды с низкой температурой кипения (легкие фракции), называются «летучими». Нефтепродукты с преобладанием «тяжелых фракций» называются «нелетучими». «Легкие фракции» при обычных природных условиях подвержены испарению. Что приводит к потере количества н качества груза.

Испарение — это парообразованне со свободной поверхности жидкости при любой температуре, т. е. переход вещества in жидкого состояния в газообразное.

Токсичности - - способность некоторых химических соединений и веществ оказывать вредное действие на организм человека, животных и растений. Многие наливные грузы, особенно смесь их паров с воздухом оказывают ядовитое действие на человека.

Коррозионность. Коррозия от воздействия наливных грузов зависит от наличия в них кислот, щелочей, сернистых соединений и других химически активных соединений. Интенсивность коррозии увеличивается с ростом влажности газового пространства (подпалубное пространство). Коррозия влияет на качество груза (вредные примеси) и на интенсивность износа корпуса судна.

Содержание воды и механических примесей. Обводненность наливных грузов регламентируется стандартами и техническими условиями. Их наличие отрицательно влияет на качество груза, затрудняет грузообработку и уменьшает количество груза. Многие вообще не допускают наличие воды. Некоторые наливные грузы (масла, «темные» нефти) при наличии воды образуют эмульсии повышенной вязкости, которые затрудняют зачистку и мойку танков.

Электризация — опасное свойство наливных грузов, способных аккумулировать заряды статического электричества.