книги из ГПНТБ / Рабей И.Л. Грузовые операции на нефтеналивных судах

Как указывалось выше, в пути следования происходит естественное отделе­ ние и накапливание на днище воды, содержащейся в грузе. Кроме того, не исклю­ чена возможность попадания воды в корпус в результате каких-либо нарушений его непроницаемости. Высота слоя скопившейся таким образом воды опреде­ ляется водочувствительіной лентой, прикрепляемой к метрштоку, а объемное

количество воды в том же порядке, каким определяется объемное количество груза. Лента выдерживается в керосине и бензине 5 мин, в дизельном и мотор­ ном топливе, соляровом и веретенном маслах — 7 мин, в мазутах и вязких мас­

замера и определения количества воды в установленном ГОСТом порядке отби­ рают пробу нефтегруза. В лаборатории нефтебазы по этой пробе устанавливают основные качественные параметры груза, необходимые для уточнения его чис­ того веса и проверки сохранности качества при сдаче грузополучателю.

Для проведения грузовых операций требуется соединить судовые и берего­ вые трубопроводы ( ш л а н г о в к а ) .

В связи с тем что в процессе грузовых операций положение корпуса нефте­ наливного судна существенно изменяется, необходимо иметь гибкое звено в со­ единении трубопроводов. В большинстве случаев применяются гибкие резинотка­ невые шланги с фланцевым соединением. В последнее время появились конструк­ ции жестко-шарнирного соединения.

На современных судах большой грузоподъемности, где трубопроводы дости­ гают значительных размеров, операция их соединения весьма трудоемка. Поэтому суда и береговые причалы оборудуются грузовыми устройствами и различными приспособлениями для механизации шланговки. К ним относятся, например, гру­ зовое устройство типа «Лебедь», созданное Всесоюзным научно-исследователь­ ским и проектно-конструкторским институтом комплексной автоматизации нефтя­ ной и газовой промышленности (ВНИИКАНЕФТЬ), оправдавшее себя как на морских (Новороссийск), так и на речных (Ярославль) причалах. Работа по соз­ данию и совершенствованию таких устройств продолжается.

Операция заземления для отвода статического электричества производится одновременно со шланговкой. Дело в том, что статическое электричество, возни­ кающее при перемещении нефтепродуктов и их паров в танках нефтеналивных судов во время перекачки, представляет серьезную опасность для нефтепричалов и находящихся около них нефтеналивных судов. Заряды статического электри­ чества, накапливающиеся на поверхности нефтепродуктов и на стенках труб и емкостей, если последние не заземлены, создают высокий потенциал и при сопри­

береговым устройством заземления кабелем НРШ МІХІ6 мм2, вторая — соедине­

ние корпуса судна с землей через приемные трубопроводы и гибкие шланги после шланговки судна. Сопротивление каждого из этих соединений не должно превышать 100 ом.

Металлические фланцы гибких шлангов, соединяющих трубопровод причала с манифольдом судна, должны быть электрически соединены друг с другом:

который пропускается внутрь шланга и присоединяется к фланцам.

Фланцы шлангов изготавливают из металла, не дающего искры при ударе, или покрывают слоем такого металла. Фланцы манифольдов, береговых трубо­ проводов и шлангов дополнительно (помимо соединения на болтах или струб­ цинах) соединяют друг с другом металлической контактной перемычкой.

Основные требования по обеспечению заземления определяются «Типовыми схемами и устройствами заземления речных судов с нефтепричалами», разрабо­ танными Астраханским конструкторским бюро МРФ.

12

Г л а в а II

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О НЕФТЕГРУЗАХ, ПЕРЕВОЗИМЫХ НА СУДАХ

Классификация нефтегрузов

Нефть и нефтепродукты представляют собой сложную смесь углеводородов, определяющих физико-химические свойства нефтегрузов различных видов. Физи­ ко-химические свойства нефти и нефтепродуктов определяют технологические условия и меры безопасности при организации грузовых работ на нефтеналивных судах.

с в е т л ы е н е ф т е п р о д у к т ы — дизельные топлива всех марок, керосины всех марок, реактивное топливо, пиролизное сырье, дистиллаты;

б е н з и н ы ( с п и р т ы ) — бензины всех марок, газовые конденсаты, техниче­ ские и специальные спирты;

м а с л а — масла всех марок.

Физико-химические свойства нефти и нефтепродуктов, определяющие условия их перевозки на судах

П л о т н о с т ь ( у д е л ь н ы й вес) используется при пересчете объемного количества груза в весовое, а также при определении грузоподъемности судна для данного рода груза.

Для вычисления веса груза объем его умножают на удельный вес. Грузо­ подъемность судна для данного нефтегруза находят умножением грузовмести­ мости (объема грузовых танков) на удельный вес данного груза.

Плотность — масса нефти или нефтепродукта, содержащаяся в единице его объема, имеет размерность — грамм, деленный на кубический сантиметр (г/см3).

Удельный вес характеризует соотношение веса вещества к весу равного объема воды при ее температуре 4° С.

Плотность нефти или нефтепродукта по ГОСТ 3900—47 определяется арео­ метром—‘Стеклянным прибором, свободно плавающим в испытываемой жидкости.

В зависимости от глубины погружения ареометра в нефть или нефтепродукт на его шкале отмечается значение удельного веса (показание на шкале, совпа­ дающее с поверхностью испытуемой жидкости). Показание ареометра прини­ мается как значение плотности (г/см3) при температуре нефти или нефтепродук­

та 20° С и обозначается Р420- В тех случаях, когда плотность нефтепродукта по условиям опыта определяется не при температуре 20° С, а при какой-либо дру­ гой, ее значение р4* может быть пересчитано по формуле

V — средняя температурная поправка плотности, которая берется по таблице, при­ веденной в ГОСТе (табл. 2); t — температура испытания, °С.

13

ГОСТ 331—66 скоростью протекания нефти или нефтепродукта в приборе (виско­

Время истечения 200 мл дистиллированной воды при 20° С является постоянной

(водным числом) прибора. Величина этого отношения выражается в условных градусах и обозначается ВУ.

Т е м п е р а т у р а в с п ы ш к и определяет категорию судна для транспорти­ ровки нефтегруза и необходимые меры пожарной безопасности.

Нефть и нефтепродукты в зависимости от температуры вспышки в соответ­ ствии с ГОСТ 4333—48 и 6356—52 делятся на четыре класса: I — с температурой вспышки до 28° С включительно, I I — выше 28° С и до 45° С, III— выше 45° С и до 120° С, IV — выше 120° С.

По Правилам Речного Регистра РСФСР нефтеналивные суда делятся на две категории: I — суда, перевозящие нефтегрузы с температурой вспышки до 45° С включительно, и II — суда, перевозящие нефтепродукты с температурой вспышки выше 45° С.

Метод определения температуры вспышки масла или темного нефтепродукта установлен ГОСТ 4333—48. Нефтепродукт следует нагреть в открытом тигле до температуры, при которой пары нефтепродукта образуют с окружающим возду­ хом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.

Температура вспышки всех других нефтепродуктов определяется по ГОСТ 6356—52. Нефтепродукт для этого следует нагреть в закрытом тигле до темпе­ ратуры, при которой пары нефтепродукта образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.

Температурой воспламенения нефтепродукта называют температуру, при ко­ торой продукт, нагреваемый в условиях, установленных настоящим стандартом,

Метод определения обводненности обусловлен ГОСТ 2477—65, согласно кото­ рому нефтепродукт подвергается анализу в специальном приборе. Обводненность исчисляется в процентах.

14

15

М е х а н и ч е с к и е п р и м е с и , содержащиеся в нефтепродукте, задержи­ ваются на фильтре при фильтровании их бензинового или бензольного раствора. Они учитываются при проверке качества груза во время сдачи его после транс­ портировки. Метод определения примесей установлен ГОСТ 6370—59.

С о д е р ж а н и е с е р ы в нефтепродуктах учитывается при подборе судов для транспортировки нефтегруза, так как сера резко усиливает коррозионность корпуса, а также при проведении мероприятий по технике безопасности. Количе­ ство ее в нефтепродукте определяется с помощью химических реактивов согласно

при понижении последних происходит оседание парафина на внутренних поверх­ ностях судовой обшивки и коммуникаций. Согласно ГОСТ 11851—64 содержание парафина устанавливается путем его кристаллизации в приборе.

Т е м п е р а т у р а з а с т ы в а н и я нефтепродукта используется при норми­ ровании интенсивности подогрева и подачи насосов в связи с изменением внеш­ них температур (сезонных, суточных), воздействующих на скорость перетекания груза в танках при погрузке-выгрузке.

Температурой застывания называется температура, при которой испытуемый нефтепродукт, охлаждаемый в пробирке, загустевает настолько, что при наклоне пробирки на 45° уровень продукта остается неподвижным в течение одной минуты. Порядок определения температуры застывания устанавливается ГОСТ 8513—57.

Свойства некоторых нефтепродуктов, перевозимых в судах, приводятся в табл. 3.

Методы отбора проб из резервуаров и наливных судов для лабораторного анализа

Методы отбора проб определены ГОСТ 2517—60. Инвентарь для отбора, хранения и переноски проб должен быть чистым. Если продукт жидкий, перед употреблением пробоотборник ополаскивают продуктом, от которого отбирают пробу. Если продукт мазеобразный или твердый, инвентарь ополаскивают бензи­ ном и высушивают. После употребления инвентарь для отбора и хранения проб моют бензином, высушивают и ставят в закрытое место, защищенное от пыли и атмосферных осадков.

Для отбора проб жидкого нефтепродукта с заданного уровня используются переносные пробоотборники, металлические сосуды или стеклянные бутылки в ме­ таллическом каркасе с герметически закрывающимися крышками или пробками (последние должны легко открываться на заданном уровне). При отборе проб пробоотборник с закрытой крышкой через люк опускают в нефтепродукт до за­ данного уровня, а затем, открыв крышку или пробку, заполняют его.

Для отбора проб жидких нефтепродуктов из трубопроводов применяются пробоотборники, позволяющие отбирать пробы непрерывно, пропорционально рас­ ходу жидкости или периодически равными порциями.

Пробы жидких нефтепродуктов хранят и переносят в плотно закупоренной таре.

Все пробы, предназначенные для составления средней пробы, отбирают одним пробоотборником (трубкой, щупом и т. п.), не ополаскивая его перед каждым погружением в нефтепродукт.

При составлении средней пробы бензинов во избежание потерь легких фрак­

та в емкости) устанавливают в лаборатории, то после отбора пробы немедленно должна быть измерена температура нефтепродукта.

6

Если пробы берутся с нескольких уровней, отбор должен иметь направление сверху вниз. Для определения качества жидкого нефтепродукта в самом нижнем уровне «донная проба» анализируется отдельно. Перед отбором пробы нефтепро­ дукт должен отстояться в емкости не менее 2 ч после погрузки.

Среднюю температуру нескольких проб нефтепродукта определяют как сред­ неарифметическую температуру проб, отобранных для составления средней пробы.

Среднюю пробу нефтепродукта, хранящегося в вертикальной цилиндрической и прямоугольной емкостях, а также в горизонтальном резервуаре диаметром больше 2500 мм, составляют из трех проб, отобранных с верхнего уровня — на 200 мм ниже поверхности нефтепродукта; со среднего уровня — с середины высоты

жена на расстоянии менее 350 мм от дна резервуара, пробу отбирают на уровне, отстоящем на 250 мм от дна.

Пробу обессоленной нефти отбирают на уровне нижнего обреза приемо-раз­

эмульсионной воды более 2%), а так­ же обводненных высоковязких и ком­

паундированных нефтепродуктов, пробы из резервуаров должны отбираться через 1 или 0,5 м по высоте налива с тем, чтобы количество проб было не менее 10.

Для характеристики качества нефтепродукта в наливном судне отбирают средние пробы не менее чем из 25% танков; при этом 3/б проб берут из средних танков и по Vs из носовых и кормовых танков.

Если судно загружено различными нефтепродуктами, средние пробы отби­ рают не менее чем из 25% танков, заполненных одним нефтепродуктом, но не менее чем из двух танков. Отобранные пробы смешивают в равных количествах.

Средние пробы для каждого танка составляют из проб, отобранных с трех уровней: на 200 мм ниже поверхности нефтепродукта — одна часть; с середины высоты налива нефтепродукта — три части; на уровне, отстоящем на 250 мм от

днища, — одна часть.

Для характеристики качества остатков нефтепродуктов в судне составляют среднюю пробу из равных частей проб, отобранных из 25% всех танков судна.

} Ч И Т А Л Ь Н О Г О 3 A j

Г л а в а III

КОНСТРУКТИВНЫЕ ТИПЫ НЕФТЕНАЛИВНЫХ СУДОВ И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Классификация нефтеналивных судов

По назначению нефтеналивные суда подразделяются на транспортные и вспо­ могательные.

К транспортным судам, предназначенным для перевозки нефтегрузов нали­ вом, относятся: танкеры — самоходные нефтеналивные суда; нефтеналивные бар­ жи, танкеры-рудовозы (нефтерудовозы); буксиры-толкачи для толкания составов нефтеналивных барж.

К вспомогательным судам, обслуживающим нефтеналивной транспортный флот, относятся: перекачивающие станции; зачистные станции (для очистки и мойки судов); пародатели — плавучие парокотельные установки.

Вспомогательные нефтеналивные суда, обслуживающие все виды транспорт­ ного флота, делятся на бункеровочные станции (несамоходные), самоходные бункеровщики, станции сбора и очистки сточных вод, загрязненных нефтепродук­ тами.

Транспортные суда

Танкеры. По способу размещения груза различают танкеры, у которых об­

шивка корпуса (борта и днища) является единственной оболочкой, отделяющей груз от внешней среды (воды, воздуха), и танкеры с изолированными емкостями, не имеющими поверхностей, непосредственно граничащих с водой. Танкеры сизо­ лированными емкостями конструк­ тивно выполняются с двойным корпусом (рис. 2) или с вставным резервуаром (рис. 3). Груз в тан­ кере с двойным корпусом распола­ гается во внутреннем корпусе.

Пространство между внутренним корпусом и внешней обшивкой (междудонное и межбортовое) можно использовать для размеще­ ния водного балласта или мало­ вязкого груза. В танкере со встав­ ными резервуарами груз находится в вертикальных встроенных емко­ стях. При таком размещении неф­ тегруза возможна одновременная транспортировка нефтепродуктов различных сортов (дизельного топлива и смазочных масел), что

представляет определенные преимущества, например при доставке горюче-сма­ зочных материалов на базы снабжения сельского хозяйства.

В большинстве случаев танкеры строятся универсальными для перевозки лю­ бых нефтегрузов. В основном это достигается устройством оборудования, удовле­ творяющего противопожарным требованиям перевозки грузов I класса, и одно­ временно наличием средств подогрева вязких грузов IV класса.

Речные танкеры, как правило, имеют грузовую систему, выполненную по клинкетной схеме (танки сообщаются между собой через отверстия в переборках, перекрываемые клинкетами). Некоторое количество танкеров небольшой грузо­ подъемности, а также танкеров со вставными резервуарами оборудовано трубо-

18

проводной грузовой системой (резервуары не сообщаются между собой и обслу­ живаются трубопроводами с отростками). В речном нефтеналивном флоте в на­ стоящее время применяются танкеры грузоподъемностью от 100 до 5000 т.

За последние годы получили развитие перевозки в смешанном река — море плавании для доставки нефтегрузов из портов речных бассейнов в порты, напри­ мер, Каспийского, Балтийского и Черного морей. Созданы танкеры, отличаю­ щиеся повышенной прочностью корпуса и имеющие общесудовое оборудование,, удовлетворяющее требованиям морского прибрежного плавания. Грузовая и дру­ гие специальные системы этих танкеров существенно от речных не отличаются.

Основные характеристики танкеров и их грузовых систем, танкеров с обыч­ ным и двойным корпусом, а также нефтерудовозов приведены в табл. 5, танкеров с вставными резервуарами (бака­

их грузовых и других специальных систем (в частности, наличие или отсутствие системы подогрева гру­ за). Баржи имеют устройство для толкания, и в том числе сцепное устройство.

По конструктивному исполне­ нию (в части, относящейся к ус­ ловиям проведения грузовых опе­ раций) баржи различаются распо­ ложением днищевого набора по продольной или по поперечной си­ стеме.

Стремление улучшить условия стока груза по днищу привело к созданию схемы двухъярусного днищевого набора, при которой балки одного на­

правления (в данном случае поперечные) расположены над балками другого на­ правления (продольными). При таком расположении балок днищевого набора поток груза по днищу вдоль корпуса не преграждается стенками (флорами) по­ перечных балок (рис. 4). Так же, как и танкеры, большинство барж оборудовано клинкетной грузовой системой. Лишь на отдельных небольших баржах встреча­ ется трубопроводная грузовая система.

В последнее время созданы баржи с двойными днищем и бортами, т. е. кон­ струкции, аналогичной танкерам.

На речном флоте применяются баржи грузоподъемностью от 40 до 12 000 т.

Основные характеристики нефтеналивных барж и их специальных систем приве­

дены в табл. 7.

Нефтерудовозы и другие суда для смешанных перевозок. Для доставки го­

рючего в порты Балтийского и Белого морей и перевозки в обратном направле­ нии руды из Кандалакши в Череповец созданы нефтерудовозы грузоподъемностью 2700 т. Для нефтегрузов предназначено междудонное и частично межбортовое

пространство.

Судно оригинальной конструкции для смешанных перевозок нефтепродуктов и сухогрузов спроектировано Астраханским ЦКБ на основе изобретения ученых Горьковского института инженеров водного транспорта и построено заводом

имени Ленина в Астрахани.

Корпус этого судна выполнен по оболочечной схеме и состоит из двух гори­ зонтальных цилиндрических емкостей диаметром 2,35 м и длиной 22,25 м. Между ними в нижней части расположена цилиндрическая емкость диаметром 2,6 м и длиной 6,1 м, предназначенная для перевозки вязких грузов, например смазоч­ ных масел. Между цилиндрами находится открытый бункер объемом 137 м3 для

перевозки сухогрузов.

20