книги из ГПНТБ / Антонов, А. А. Устройство морского судна учебное пособие для подготовки специалистов в мореходных школах

чувствительность к попаданию воздуха. Если в насос подсосется

воздух, что возможно в конце откачки груза, насос может полно­

стью прекратить всасывание (сорвать) и вращаться далее вхоло­ стую.

Для предупреждения этого соблюдают следующее правило:

в конце выгрузки очередного танка приоткрывают приемный клин-

кет от следующего (полного) танка, чтобы уменьшить скорость

опорожнения первого танка за счет второго; когда высота уровня в первом танке остается 0,7—0,8 м, полностью переключают на­ сос на откачку второго танка, а остатки груза из первого выка­

чивают зачистным насосом.

Срыв центробежного насоса может произойти также из-за скоп­

ления газов, выделяющихся во всасывающей трубе при перекач­

ке легких нефтепродуктов. Во избежание этого грузовые центро­

бежные насосы снабжают специальным устройством для удале­ ния газов из всасывающей трубы или. же предусматривается под­

ключение к всасывающей трубе зачистного поршневого насоса,

т. е. параллельная откачка груза обоими насосами из одной ма­

гистрали.

Зачистные насосы должны обладать хорошим всасыва­

нием, поэтому они всегда бывают поршневого типа. Как прави­

ло, это — паровые прямодействующие насосы, иногда электропри-

водиые с мотором, расположенным вне насосного отделения (по­

добно центробежным насосам). Производительность зачистных

насосов — 50—300 м3/ч.

Управляют грузовыми и зачистными насосами из двух мест:

непосредственно из насосного отделения и со специального поста,

расположенного на уровне палубы, в надстройке.

Вакуум-танки (рнс. 183)v Недостатком обычных способов вы-

качки является то, что при снижении уровня в танке из-за образования воронки и подсосов воздуха в трубопро­

вод приходится оставлять мно­ го груза на зачистку. Произво­

дительность зачистных насосов

по мере зачистки и увеличения

подсосов воздуха также значи­

210

Сущность способа состоит в том, что насосом откачивают груз только из одного герметически закрытого танка, в котором поддер­

живается разрежение; из остальных груз поступает сюда самоте­ ком за счет перепада давления.

В качестве вакуумного используется грузовой танк, смежный с

насосным отделением. Танк оборудуется дополнительным приемни­

ком 3, соединяющим его с насосом 4, и секущими клинкетами на

газоотводной и других трубах, подведенных к танку с палубы. Для

отсоса воздуха и создания разрежения установлен специальный

вакуум-насос. Порядок выкачки следующий.

Вакуум-танк герметизируют и откачивают из него через при­ емник 3 часть груза, примерно до 2∕3 высоты танка. Одновременно создается разрежение, равное 3—4 м вод. ст., которое в дальней­

шем поддерживается автоматически вакуум-насосом. Продолжая откачку, сообщают вакуум-танк с очередным танком через клип-

кет 2 на грузовом трубопроводе. Груз, находящийся в остальных

танках под атмосферным давлением, начнет поступать в вакуум-

танк. Переход с танка на танк по мере выкачки груза производит­

ся обычным переключением приемных клинкетов. Воздух, прони­

кающий в грузовую магистраль, теперь уже не попадает в насос, а остается в вакуум-танке, уровень в котором сохраняется доста­

точно высоким в течение всего периода откачки.

После выкачки основной массы груза производят по тому же принципу зачистку танков, используя соответственно зачистные

трубопроводы. В период зачистки увеличивается подсос воздуха

с грузом, поэтому для поддержания необходимого уровня в ва­ куум-танке повышают разрежение до 5—6 м вод. ст. По оконча­

нии зачистки вакуум-танк разгерметизируют и остатки груза от­

качивают из него обычным путем.

Практика применения вакуумной откачки груза и балласта выявила следующие ее достоинства:

сокращается время выгрузки танкера на 10—20% за счет ра­ боты насосов с полной производительностью на протяжении почти

всего времени слива;

облегчается работа экипажа, так как в значительной мере уст­

раняется опасность срыва насоса из-за несвоевременного перехо­

да с танка на танк и подсоса воздуха в трубопровод;

уменьшается износ насосов, так как ржавчина и другие меха­ нические примеси оседают на днище вакуум-танка и не доходят

до насоса, как при обычной зачистке.

§ 68. ИЗМЕРИТЕЛИ УРОВНЯ ГРУЗА И БАЛЛАСТА В ТАНКАХ

Простейшие измерители. Для замера уровня груза в танках

через измерительную трубку или смотровой глазок служат сталь­

ная рулетка и метрошток, отградуированные в сантиметрах. Лен­

та рулетки одним концом закреплена в латунной обойме с руко­ яткой для свертывания, а к другому ее концу прикреплен лот (ла­ тунный груз). Метрошток применяют для быстрого замера при

небольших пустотах в тапке; ои пред­

ставляет собой латунную или деревян­

ную рейку длиной около 2 м с попе­ речиной у верхнего конца. Для при­

ближенного контроля уровня при боль­

рость опускания поплавка. Лента отградуирована в метрах или

футах, и по ее показаниям, которые видны через смотровое отвер­

стие, определяют уровень в танке. Смотровое отверстие закрыто

стеклом и имеет устройство для очистки его от капель нефтепро­

дуктов. По окончании грузовых операций поплавок поднимают

вверх вращением рукоятки и ленту стопорят.

Дистанционные измерители позволяют замерять уровень жид­

кости во всех танках из одного центрального поста. Из сущест­

вующих типов дистанционных измерителей уровня наибольшее применение на танкерах имеет п н е в м е р к а т о р и а я система (рис. 185) с непрерывной продувкой датчиков. Система несколько отличается от рассмотренной ранее.

В период грузовых операций сжатый воздух из воздушной ма­ гистрали под давлением 2—3 кгс/см2 непрерывно поступает по труб­

ке в датчик-колпак, установленный наднище танка. Избыток возду­ ха свободно выходит из колпака через толщу груза, и в колпаке устанавливается давление воздуха, равное давлению столба жид­ кости H в танке. Это давление передается по трубке ртутному

манометру, расположенному на панели в центральном посту

управления грузовой системой (ЦПУГС). Чтобы давление паров

в танке не влияло на показания прибора, свободный конец мано­ метра сообщен специальной трубкой с верхним пространством тайка. Пружинный манометр служит для измерения давления в танке

На панели приборов находятся также кран для регулирования подачи воздуха в колпак и указатель расхода воздуха, Указатель

212

представляет собой сосуд, заполненный легким маслом, сквозь

которое проходит весь воздух. О расходе воздуха судят по пу­

зырькам, наблюдаемым через смотровое стекло указателя. Для

каждого танка имеется отдельная панель приборов.

Следует отметить, что давление столба жидкости H в милли­

метрах водяного столба, измеренное пневмеркатором, численно

равно высоте этого столба в метрах только в том случае, когда

плотность жидкости равна 1,0. Поэтому для определения фак­

тического уровня в танке ртутный манометр пневмеркатора снаб­ жается пересчетнои шкалой, учитывающей поправки на плот­ ность жидкости, ее температуру и неизмеренную часть высоты уровня от днища танка до среза колпака (в данном случае 100 мм).

Некоторые системы дистанционного измерения уровня, напри­ мер усовершенствованная пневмеркаторная система «Теледеп»,

позволяют определять также и плотность груза в танках.

Дистанционные указатели уровня часто оборудуются сигналь­ ным устройством, которое по достижении заданного уровня в тан­

ке включает звуковой или световой сигнал.

§ 69. ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГРУЗОВЫМИ СИСТЕМАМИ

Управление грузовой системой на танкере — это контроль за

уровнем груза и балласта в танках, своевременное переключение клинкетов, регулирование режима работы грузовых насосов и своевременный переход на работу зачистными насосами.

213

На современных танкерах все шире применяется дистанцион­

ное управление грузовыми системами, когда все эти операции

или значительная их часть осуществляются с одного центрально­

го поста.

Центральный пост управления грузовой системой (ЦПУГС)

располагается в отдельном помещении в кормовой надстройке.

Он оборудован дистанционными приводами к насосам и клинке-

обычно гидравлический привод. Каждый клинкет (рис. 186) снаб­ жен гидравлическим сервомотором, который состоит из цилиндра с крышкой и поршня, надетого на гладкий шток задвижки. Буфер­

ная пружина компенсирует вес подвижных частей при подходе поршня к крайнему нижнему положению. Управление клинкетом

осуществляется через каналы рабочего масла, к которым присое­

динены масляные трубопроводы небольшого диаметра от цент­

рального поста.

Принцип работы дистанци­ онной системы управления по­ казан на рис. 187. Ліасло пода­

ется в систему рабочим насо­ сом из цистерны. Чтобы давле-

214

ниє в системе автоматически поддерживалось в заданных преде­

лах, например 35—45 кгс/см2, к напорному трубопроводу подключен

гидроаккумулятор, снабженный реле давления. Гидроаккумулятор

представляет собой стальной баллон, внутри которого помещена

эластичная емкость, заполненная газом (воздухом или азотом) и сообщенная трубкой с реле давления. При падении давления мас­

ла в аккумуляторе ниже 35 кгс/см2 реле автоматически замыкает

электроцепь и включает насос, при повышении давления до

45 кгс/см2 — размыкает цепь и .останавливает насос.

Открытие и закрытие клинкета осуществляются поворотом пе­ реключателя на пульте управления в ЦПУГС. Масло направляет­

ся в одну из полостей сервомотора, а из противоположной поло­

сти одновременно открывается слив. Степень открытия клинкета

контролируется по специальному указателю.

Для удобства управления системой рычаги переключателей, управляющие клинкетами, выведены на общую панель управле­ ния. На панели нанесена схема всех грузовых и зачистных трубо­

по днищу танков на высоте 100—150 мм от обшивки. Змеевики чаще всего изготовляют из стальных бесшовных труб диаметром около 50 мм, имеющих повышенную толщину стенок для увели­

чения срока службы. Встречаются чугунные змеевики, собранные из коротких секций, они более устойчивы против коррозии, но име­

ют большую массу.

Получают распространение змеевики обогрева из алюминие­ вых сплавов; они хорошо противостоят коррозии, более легкие и

имеют лучшую теплопроводность.

Для подвода к змеевикам пара и отвода от них конденсата по

палубе танкера под переходным мостиком прокладывают две ма­ гистрали (см. рис. 188) —паровую 2 и конденсатную 9. От обеих

магистралей к каждой группе танков отходят отростки с клапан­

ными коробками — распределительной 4 и сборной 6, к которым

215

2

ʌ.

Рис. 188. Система подогрева груза:

необходимости данную секцию танков от системы.

Свежий пар поступает в систему от котла через редукционный клапан 1, где давление его снижается до 4—5 кгс/см2 (иногда до­

пускается до 10 кгс/см2). Отдав тепло змеевикам, пар превраща­

ется в конденсат, который через контрольную цистерну 11 отводится в питательную систему котла. Контрольная цистерна служит для

наблюдения за тем, чтобы в конденсат не попадали нефтяные

примеси.

При включении системы в работу важно проверить ее на гер­ метичность, так как пропуски змеевиков могут привести к обвод­

нению груза и заполнению самой системы нефтепродуктами. Для

этого на выходном отростке от змеевиков предусматривается

контрольный краник 7, который при пуске пара в змеевики дер­ жат открытым. Выход из краника чистой воды или пара без сле­

дов нефтепродуктов свидетельствует об исправности . змеевика. Если же выходят нефтепродукты, змеевик следует отключить от системы до устранения дефекта. C помощью этого же краника

проверяют подачу пара в змеевики, которую регулируют таким

образом, чтобы в отводной трубопровод выходил только конден­ сат без пара. Этим обеспечивается наиболее полное использова­ ние теплоты пара и минимальный расход топлива на работу си­ стемы.

Температура подогрева груза зависит от его сорта и может

доходить до 60—65° С. Продолжительность подогрева также зави­

сит от конкретных условий. Система позволяет обычно разогреть груз до нужной температуры за 12—16 ч до выгрузки. Однако

если забортная вода и наружный воздух имеют низкую темпера­

туру, а переход до порта выгрузки продолжителен, вязкие нефте­

216

продукты часто подогревают в течение всего рейса, например, до 20—25° С, а перед выкачкой повышают температуру до нужной

величины. Иначе нефтепродукты застывают в танках, и потом их трудно разогреть из-за плохой циркуляции. Температуру груза

контролируют с помощью переносных или дистанционных термо­

метров.

В целях противопожарной безопасности температура подогре­

ва груза во всех случаях должна быть ниже температуры вспыш­ ки по крайней мере на 15° С.

После работы, особенно в зимнее время, система должна быть

тщательно продута сжатым воздухом от остатков влаги и надеж­

но отключена.

§ 71. СИСТЕМЫ ГАЗООТВОДА, ОРОШЕНИЯ ПАЛУБЫ, ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ

Газоотводная система (рис. 189). При колебаниях наружных

температур значительно изменяется давление нефтяных паров, за­

полняющих свободное пространство над уровнем груза в танках.

Для поддержания в танках нормального давления служит газо­ отводная система, с помощью которой при избытке давления па­ ры нефтепродуктов отводятся в атмосферу, а при снижении дав­

ления ниже атмосферного в танки впускается наружный воздух.

Необходимость такой системы обусловлена тем, что примене­ ние обычных воздушных трубок для грузовых танков привело бы

K большой потере нефтепродуктов, особенно легких сортов _ОТ

испарения.

Рис. 189. Газоотводная система;

а—общая схема системы; б — располо­ жение газоотоодных труб на палубе

217

Система газоотводных

крепится к их наружной стороне. Выходной конец стояка подни­ мается на высоту 10—15 м над грузовой палубой и снабжается огневым предохранителем 9. Такие же предохранители 3 устанав­ ливаются на каждом отростке из танков перед магистралью. На

каждом стояке предусматривается задвижка 7, позволяющая при необходимости перекрыть магистраль (например, в случае пожа­ ра). Отдельными газоотводными стояками оборудуются коффер­ дамы.

Важнейшая особенность газоотводной системы — наличие авто­

матических дыхательных клапанов 2, которые сообщают танки с

атмосферой только в случае повышения или понижения давления

в них сверх установленной величины, а в остальное время остают­

ся закрытыми. Этим и предупреждается чрезмерное испарение грузов. Дыхательные клапаны располагаются на каждом отрост­ ке танка (как в рассматриваемой схеме) или непосредственно на магистрали, обслуживая всю группу танков. Последний вариант встречается на танкерах, не оборудованных системой осушки воз­ духа, т. е. когда нет необходимости изолировать каждый танк группы друг от друга.

Дыхательный клапан (рис. 190) имеет две тарелки, из которых нижняя (выпускная) является невозвратной, а верхняя (впуск­ ная)— невозвратно-управляемой, т. е. снабжена штоком, с кото­ рым соединяется с некоторым зазором по высоте. Маличне штока

позволяет вручную открывать тарелку (при грузовых операциях)

или, наоборот, закрывать (например, при вакуумной откачке гру­ за). Во время рейса шток устанавливают на небольшой подъем,

благодаря чему тарелка работает как обычная невозвратная.

Положение верхней тарелки контролируется по указателю подъ­ ема штока. Обе тарелки подбирают такой массы, чтобы срабаты­

вали при заданной разности давлений (например, при пзбыточ-

218

ном давлении в тайке 0,14 kγc∕cm2= 1400 мм вод. ст. и при вакуу­

ме 0,07 kγc∕cm2 = 700 мм вод. ст.).

Огневой предохранитель, установленный на конце газоотвод­

ного стояка, показан на рис. 191. Предохранитель состоит из двух-

трех слоев медных мелкоячеистых сеток (сетка Деви), которые не

пропускают пламя внутрь стояка в случае воспламенения выходя­

щих из него газов.

Огневые предохранители, установленные на отростках из тан­ ков, служат для того, чтобы в случае пожара не пропустить пламя

по газоотводной магистрали из одного танка в другой. Предохра­

нители бывают сетчатого или ленточного типа. Основная часть

с помощью U-образных манометров, установленных в рулевой

рубке или в посту управления грузовой системой.

Газоотводные магистрали снабжены также спускными крана­ ми, патрубками для пропаривания при дегазации и предохрани­ тельными переливными клапанами (рис. 193), которые в случае

переполнения танков и попадания груза или балласта в магистраль сбрасывают его на палубу, не допуская попадания в стояк.

Уход за системой состоит в периодических (не реже раза в три месяца) осмотрах и очистке дыхательных и предохранительных

клапанов, огневых предохранителей; подвижные детали промыва­

ют и смазывают консистентной смазкой с графитом.

Система орошения грузовой палубы. Даже при исправной ра­

боте газоотводной системы потери груза от испарения на крупных

танкерах могут достигать нескольких десятков и даже сотен тонн,

219