- •Особенности конструкции
- •Г. Санкт-Петербург
- •Введение.
- •1. Транспортные характеристики нефтегрузов и виды опасностей при их перевозке.
- •1.1. Характеристики нефти и нефтепродуктов как жидких грузов.
- •Время истечения 200 куб. См. Нефтепродуктов при 50°с
- •Время истечения 200 куб. См., дистиллированной воды при 20°с
- •Еще одной температурной характеристикой нефтепродуктов как грузов является
- •Показателем содержания непредельных углеводородов (прежде всего смол) служит
- •1.2. Виды опасностей при транспортировке нефтегрузов на танкерах.
- •2. Конструктивные особенности специальных систем и оборудования танкеров.
- •2.1. Конструктивные особенности корпуса танкеров.
- •2.2. Расположение и устройство танков.
- •2.3. Насосное отделение.
- •2.4. Грузовая и зачистная системы.
- •2.4.1. Конструктивные особенности грузовой и зачистной системы.
- •2.4.2. Дистанционное управление клапанами грузовых систем.
- •2.4.3. Системы и приборы контроля параметров грузовых систем.
- •2.4.4. Совремнные автоматизированные установки контроля параметров систем грузообработки танкера.
- •2.4.5. Грузовые насосы.
- •2.5. Газоотводная система танкера.
- •2.6. Система инертных газов.
- •2.7. Система вентиляции танков.
- •2.8. Система орошения.
- •2.9. Система подогрева груза.
- •Водяной насыщенный пар давлением 0.5-0,7 Мпа (но не более 1 Мпа);
- •Органические теплоносители (от);
- •Электрические нагреватели.
- •2.10. Система мойки танков.
- •3. Обеспечение пожарной безопасности.
- •3.1.Общие положения.
- •3.2. Особенности конструктивной противопожарной защиты танкеров.
- •Предотвращению возможности возникновения пожара;
- •Ограничению распространения пожара по судну;
- •Защите путей эвакуации людей и путей, по которым возможно проведение борьбы с пожаром.
- •Огнестойкие (типа а) конструкции;
- •Огнезадерживающие (типа в) конструкции.
- •3.3. Особенности активной противопожарной защиты танкеров.
- •3.3.1. Системы пожарной сигнализации.
- •3.3.2. Характеристики огнетушащих веществ.
- •Высокая температура в очаге горения,
- •Концентрация и диффузия молекул горючих веществ,
- •Концентрация окислителя (кислорода воздуха).
- •3.3.3. Средства пожаротушения на танкерах.
- •3.4. Профилактика пожаров на танкере. Машинное отделение.
- •Насосное отделение.
- •Грузовые танки.
- •4. Предотвращение загрязнения моря нефтью и нефтепродуктами.
- •4.1 Общие положения.
- •4.2. Международные соглашения по охране морской среды.
- •4.3. Национальные требования по охране морской среды.
- •4.4. Требования марпол 73/78 к конструкции танкеров.
- •4.5. Оборудование для сепарации и фильтрации нефтесодержащих вод.
- •5. Основные особенности технической эксплуатации танкера.
- •5.1. Общие положения.
- •5.2. Предварительное приготовление технологического оборудования танкера к действию.
- •5.2.1. Определение грузоподъемности танкера и проверка напряжений корпуса.
- •5.2.2. Составление карго-плана танкера.
- •5.3. Окончательное приготовление к действию технологического оборудования танкера.
- •5.4. Загрузка танкера.
- •5.5. Переход танкера в грузу.
- •5.6. Разгрузка танкера.
- •5.7. Балластный переход танкера.
- •5.8. Особые случаи перевозки нефтегрузов и пищевых продуктов.
- •5.9. Контрольные вопросы к разделу 5.
- •6. Аварии танкеров.
- •6.1. Причины аварий судов.
- •6.2. Пожары на танкерах.
- •Литература:
1. Транспортные характеристики нефтегрузов и виды опасностей при их перевозке.
1.1. Характеристики нефти и нефтепродуктов как жидких грузов.
Все нефтегрузы подразделяются на светлые (бензин, керосин, лигроин, дизельное топливо) и темные (сырая нефть, моторное топливо, мазуты, смазочные масла).
Основными характеристиками жидких нефтегрузов, важных для транспортировки на танкерах, являются:
плотность, т/м³
вязкость, сСт
давление насыщенных паров, МПа
температуры кипения, вспышки, воспламенения, самовоспламенения и застывания.
Типы сырой нефти, согласно генетической классификации, определяются по преобладанию углеводородов определенной группы:
метановый (алканы - предельные насыщенные углеводороды);
нафтеновой (циклоалканы - полиметиленовые углеводороды);
ароматической (непредельные углеводороды).
Сырая нефть представляет собой смесь органических соединений, в основе которой лежат предельные углеводороды (называемые парафинами).
Формула алканов - Cn Н2n+2
циклоалканов - Cn Н2n
ароматических углеводородов - Cn Нn ,
где (n=1÷60 и более),
Показателем, характеризующим состояние углеводородов при атмосферном давлении, является температура кипения. Так, для гомологического ряда алканов температура кипения имеет следующие значения:
метан (n=1) - tкип = -162°С;
этан (n=2) - tкип = - 89°С;
пропан (n=3) - tкип = - 42°С;
бутан (n=4) - tкип = - 0,5°С;
пентан (n=5) - tкип = + 36°С;
гексан (n=6) - tкип = + 69°С и т.д.
Отсюда следует, что при нормальных условиях алканы с n=1÷4 находятся в газообразном состоянии, с n=5÷16 - в жидком состоянии и с n >16 - в твердом состоянии.
Циклоалканы и ароматические углеводороды, входящие в состав нефтей, обычно находятся в жидком или твердом состоянии. Следовательно, сырая нефть как смесь различных углеводородов может быть легкой (преобладают алканы) или тяжелой (преобладают ароматические).
Так, метановые нефти содержат до 50% алканов, 30-40% циклоалканов и 5-10% ароматических углеводородов.
Нафтеновые нефти содержат 10-20% алканов, 50-60% циклоалканов и 20-30% ароматических углеводородов.
Ароматические нефти содержат до 55% ароматических углеводородов, до 50% циклоалканов и около 5% алканов.
Именно этот фракционный состав нефтей определяет их плотность, вязкость, температуры вспышки и застывания.
Наименее устойчивыми, разлагающимися при повышении температуры, являются алканы с n=1÷16, причем жидкие алканы (n=5÷16) разрушаются с образованием газообразных алканов (n=l÷4) и менее сложных жидких составляющих.
Поэтому в танках даже при нормальных условиях образуются пары легких жидких фракций и газообразных алканов.
Циклоаланы и ароматические углеводороды более устойчивы, но при повышении температуры и они частично разлагаются на более простые составляющие.
Таким образом, в закрытых танках с нефтью образуются насыщенные пары различных углеводородов, состав которых (по специальным измерениям) примерно следующий:
воздух - 8-24%;
метан - около 10%;
этан - 14-18%;
пропан - 27-36%;
бутан - 14-17%;
пентан - 6-8%;
гексан - 1-4%,
остальные углеводороды - до 2%.
Однако, чаще всего пары в танках состоят из смеси пропана, бутана и воздуха (до 90% смеси). Нефтепродукты (бензин, керосин, лигроин, мазуты, масла), являющиеся продуктами перегонки сырых нефтей, состоят из тех же углеводородов, но фракционный их состав различен, что отражается и в составе паров нефтепродуктов в танках. Так, при перевозке бензинов в парах преобладают алканы n=1-4, этилен, пропилен, а при перевозке мазутов -более тяжелые фракции (бутан, изобутан, бутилен).
Из сказанного следует, что чем больше n в формулах Cn Н2n+2 и др., тем больше плотность нефтепродуктов (и, следовательно, вязкость).
Для характеристики плотности нефтепродуктов в практике чаще используется относительная плотность - плотность массы единицы объема нефтепродукта при 20°С,
отнесенная к массе такого же объема дистиллированной воды при 4°С.
Так, относительная плотность
легких (метановых) нефтей равна 0,8-0,83,
тяжелых (ароматических) - 0,93 -0,95,
бензинов - 0,71 -0,76,
керосинов - 0,8 -0,83,
мазутов - 0,96 -1,015.
Вязкость измеряется в сСт (1 сСт = 10-6 м³/с). Так, вязкость сырых нефтей при 50°С колеблется в пределах 7÷75 сСт, дизельного топлива при 20°С – 2÷8 сСт. Для оценки вязкости тяжелых нефтепродуктов (прежде всего мазутов) чаще используется условный градус вязкости (°ВУ), равный