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

faÉ"- ' T .......... . ........ І-- -------------

Продолжение табл. 10

38

нения топлива и смазки на бункеровочных станциях. Например, в качестве емко­ сти для хранения вязкого топлива (мазута) используется внутренняя часть двой­ ного корпуса, для маловязкого (дизельного) междудонное и межбортовое пространства (рис. 5). На палубе емкости устанавливают так, чтобы они служили основанием (днищем). В этом случае внутренний объем корпуса станции для хранения топлива не используется.

По типу энергетической установки станции подразделяются на паровые и дизельные (точнее — дизель-электрические).

Количество отпускаемого топлива и смазки определяется либо объемным способом с измерением уровня в мерниках или по счетчикам, установленным на напорном (входном) трубопроводе, либо весовым с применением тен­ зометрических весов с датчиками, встроенными в опоры мерников.

Самоходные бункеровщики. Назначение этих судов то же, что и бункеровочных станций (неса­ моходных). Но они могут бункеро­ вать суда во время стоянки под грузовыми операциями в портах, а иногда и в ходу, что существен­ но повышает эффективность об­ служивания транспортного флота.

На речном флоте имеется только один тип (серийный) само­ ходного бункеровщика грузоподъ­ емностью 250 т, созданный на ба­

зе танкера с вертикальными ба­ ками.

Разработан проект и намечено строительство самоходных бункеровщиков такого же типа грузоподъемностью 650 г.

Станции для сбора и очистки подсланевых вод. Назначение станций, создан­ ных для защиты речных водоемов от загрязнения, — прием от транспортных и других судов сточных вод для их последующей очистки. В корпусе станций (гру­ зоподъемность их 1000—4000 г), переоборудованных из старых судов, находятся емкости для хранения и первоначального отстоя воды, на палубе располагается оборудование для очистки воды и обслуживания механизмов.

Технологическая схема очистки воды — предварительный отстой, отделение свободной^ (неэмульгированной) нефти на фильтрах пленочного типа, фильтра­ ция грубой очистки на установке напорного типа и окончательная доочистка на фильтрах тонкой очистки с активированным углем.

Такая схема создавалась постепенно в лабораториях Ленинградского инсти­ тута водного транспорта и на стендах Астраханского ЦКБ и проверялась в опыт­ ной эксплуатации. Установлено, что в 1 л очищенной воды содержится не более

Ш мг нефти. Разработан проект и намечено строительство серии станций для

всех речных бассейнов.

Г л а в а IV

ПОДГОТОВКА СУДОВ К ПРИЕМУ ГРУЗА. ПОДГОТОВКА ГРУЗА К ВЫГРУЗКЕ

Требования к подготовке грузовых танков для приема груза

Перевозка нефти и нефтепродуктов на судах связана с необходимостью периодических уменьшения или удаления остатка и очистки внутренних поверх­ ностей танков. Если перевозится однородный груз, возможная величина остатка

39

перед приемом груза определяется главным образом экономическими соображе­ ниями — остаток уменьшает полезную грузоподъемность судна, а удаление его связано с затратами.

При подготовке к перевозке груза другого сорта величина остатка и состоя­ ние внутренней поверхности грузовых танков обусловливаются требованием со­ хранения качества груза. Эти требования к величине остатка регламентируются ГОСТ 1510—70, устанавливающим операции по подготовке нефтеналивного судна к загрузке.

При подготовке к погрузке одноименных нефтепродуктов ГОСТом ограничи­ вается только величина остатка, которая не должна превышать 2% общей грузо­ подъемности. Допускается погрузка и некоторых разноименных грузов при остат­ ке не более 0,5%. Таким образом, возникает необходцмость в операции уменьше­ ния остатка. Если остаток после разгрузки судна с зачисткой превышает предель­ ный, установленный ГОСТом, то возникает необходимость в операции уменьшения остатка.

Во многих случаях перемена сорта груза, например с темного на светлый, требует полного удаления остатка и очистки внутренней поверхности танков.

Следует отметить, что в ГОСТ 1510—70 не дается непосредственная оценка состояния поверхности танков.

Требования, предъявляемые к очистке танков и дегазации при подготовке судна к ремонту, обусловлены главным образом соображениями пожарной без­ опасности, а также санитарно-гигиеническими условиями проведения ремонтных работ. Критерием пожарной безопасности является концентрация паров углеводо­ родов в воздухе (в танке). Временная инструкция по оценке пожарной безопас­ ности веществ и материалов (№ 01—67) Центрального научно-исследовательского института противопожарной обороны устанавливает, что «предельно допустимой взрывобезопасной концентрацией паров и газов при работах с применением огня и искрящего инструмента следует считать концентрацию, которая не превышает 5% величины нижнего предела воспламенения данного пара или газа в воз­

духе».

Для оценки состояния поверхности танков, подготовленных к ремонту, можно пользоваться разработанной Астраханским ЦКБ «Инструкцией по определению степени чистоты поверхности очищенных танков нефтеналивных судов». Эту инст­ рукцию можно также применять при оценке подготовки судна к приему груза при

IV классов и в которых проводятся ремонтные работы с применением открытого огня (газорезка, электросварка), а также танки, которые очищены от остатков нефтегруза I и II классов и в которых выполняются любые ремонтные работы как с применением, так и без применения открытого огня.

Танками II категории считаются смежные, примыкающие к ремонтируемым танкам и имеющие с ними общую ограничивающую переборку. Танки, примыкаю­ щие друг к другу только углами, смежными не считаются.

Все прочие танки, не входящие в I и II категории, относятся к III категории. При подготовке судна к капитальному или среднему ремонту, независимо от вида остатка нефтепродукта, для всех танков предъявляются требования к чистоте

поверхностей по I категории.

В табл. 12 приведены требования, предъявляемые к чистоте поверхности тан­ ков I и II категории, в табл. 13 — дополнительные требования к чистоте поверх­ ности танков при проведении текущего и навигационного ремонта на судах с раз­

личными сортами остатков груза.

Критерием для оценки санитарно-гигиенических условий при проведении ремонтных работ в танках служит также содержание паров углеводорода в воз­ духе; при этом предельная концентрация их значительно ниже, чем по условиям пожарной безопасности.

41

Правилами, утвержденными Главным санитарным врачом СССР 30 апреля 1970 г. (№ 841—70), установлены следующие нормы предельного содержания паров углеводородов в воздухе (в мг/м3) :

»ТОПЛИВНЫЙ . . - ,. . . . 100

сообщающие эти танки с грузовой, дымонагнетательной и другими системами, заглушены. Температура вспышки паров остатков нефтепродуктов должна быть не ниже 45° С.

Операция уменьшения остатка

Необходимость в операции уменьшения остатка возникает в двух случаях: при подготовке к загрузке судна разноименным грузом, когда остаток груза, на­ пример мазута для погрузки моторного топлива, по условиям ГОСТ 1510—70 тре­ буется дЛести до 0,5% и при подготовке к загрузке судна одним и тем же грузом, когда остаток в соответствии с требованием того же ГОСТа доводится

до 2%.

Технологически эта операция осуществляется различными способами.

A. Непосредственная откачка остатка из танков с помощью насосной уста­ новки. На танкерах для откачки может использоваться штатный зачистной насос,

на баржах — зачистные насосы перекачивающих станций (иногда эту операцию производят у специальных станций). Поскольку остаток, как правило, распреде­ ляется по танкам неравномерно и не обладает достаточной подвижностью для пе­ ретекания, откачку обычно начинают из тех танков, где имеется большая часть

остатка.

Б. «Подъем на воду» — для наиболее полного удаления остатков светлых нефтепродуктов. Сущность способа состоит в том, что в танки с остатком груза наливают воду до уровня не менее 10 см (по всему танку), которую затем выка­

чивают вместе с всплывшим на поверхность нефтепродуктом. По окончании опе­ рации общее количество жидкости в танках остается не больше первоначального остатка, но количество нефтепродукта в такой смеси уменьшается в несколько раз и может быть доведено до требуемых пределов. Применение способа «подъема на воду» возможно в том случае, если имеется емкость для размещения откачи­ ваемой смеси, так как слив ее непосредственно за борт не допускается.

B. Слив остатка откачкой при помощи насосной установки с предварительным подъемом судна на кренователь. Особенно эффективен этот способ для уменьше­

ния остатка вязкого нефтепродукта, если осуществляется донный подогрев на кре-

нователе.

Г. Размыв остатка растворителем и последующая его откачка. Операция

уменьшения остатка с размывом состоит в том, что в каждом танке производят

42

мойку растворителем (газойлем, дизельным топливом) при помощи обычных моечных аппаратов или вручную брандспойтом. Рекомендуется использовать моечные аппараты (например, Г-16, Г-15Б), распределяющие подаваемый в танк растворитель таким образом, чтобы большая часть его попадала непосредственно на поверхность остатка на днище. Опыт показал, что после такой обработки удается откачать остаток в количестве примерно 3 :2 к залитому при мойке рас­ творителю. Условия проведения операции уменьшения остатка способом размыва изложены в технологической инструкции, разработанной в Астраханском ЦКБ и согласованной с контролирующими организациями.

Мойка и дегазация танков

Технологическая последовательность и продолжительность отдельных этапов операции мойки показана на графике (рис. 6).

Важнейшая особенность технологии мойки — применение принципа замкну­ того цикла моющей жидкости, в результате чего исключается слив за борт про­ дуктов мойки и загрязненной моющей жидкости.

операции Подъем даржи на

кренодатель (Іодогреви спив остатка

Промыдка таннов

Рис. 6. Технологический график зачистки барж

Окончательная чистовая обработка поверхностей — протирка их опилками —

выполняется пока вручную.

Ниже приводятся краткие сведения о технических средствах, имеющихся на нефтестанциях и кренователях и применяемых при очистке, мойке и дегазации танков: моечных аппаратах, вакуум-насосных и водонасосных установках, пнев­ мотранспортерах, пароэжекторах, каскадных отстойниках и экстракторах.

нефтепродуктов и продуктов промывки представляют собой двухфазные системы (жидкость — газ). В состав таких установок входит водокольцевой насос типа ВВН, вакуум-баллон для сепарации воздуха и паров нефтепродуктов и насос для

ления из танков твердых остатков, в том числе ржавчины после промывки, со­ стоят из вакуум-насосной установки и специальных переносных приемников.

43

для подачи на обрабатываемое судно комплекта шлангов и приспособлений для мойки и откачки продуктов промывки.

К а с к а д н ы е о т с т о й н и к и — емкости в корпусе станции, предназначен­ ные для приема и отстоя продуктов промывки и устроенные таким образом, что моющая жидкость вновь направляется в систему мойки (таким образом осуще­ ствляется замкнутый цикл).

44

Помимо перечисленного оборудования основные сооружения — станции и кренователи — снабжены надлежащими энергетическими установками, механизмами, системами и устройствами, обеспечивающими работу всего технологического обо­ рудования.

Подготовка вязких нефтепродуктов к выгрузке и их подогрев

Необходимость подогрева вязких нефтепродуктов обусловлена тем, что при обычной температуре внешней среды (воды и воздуха) вязкость их не позволяет успешно их выгружать как из-за резкого снижения производительности насосной установки, так и из-за ухудшения условий стекания груза к месту расположения приемника насоса (в корпусе судна). По этим же соображениям вязкие нефте­ грузы погружают в танки также в подогретом состоянии. Подогрев перед погруз­ кой выполняется, как правило, силами и средствами нефтебазы в порту отправле­ ния груза. Температуру груза перед погрузкой выбирают в зависимости от сорта (марки) нефтепродукта на основе технико-экономических расчетов. Обычно она регламентируется условиями договора между грузоотправителем и транспортной организацией.

Теплообмен между грузом и внешней средой, обусловливающей потребность в подогреве груза, происходит в пути следования. Нефтеналивное судно в отно­ шении теплообмена представляет собой весьма сложный объект. Развитие есте­ ственной конвекции в танках сопровождается явлением теплопроводности в мало­ подвижном слое (корке) у охлаждающих поверхностей, имеющих многочислен­ ные тепловые ребра и мостики в наборе. Между поверхностью горячего груза и окружающим воздухом также происходит сложный теплообмен, главным образом конвективный и лучистый. Поэтому в практических расчетах теплопотерь допус­ каются упрощения, существенно влияющие на точность результата.

До последнего времени общепринятая методика расчета теплопотерь основы­ валась на оценке коэффициентов теплопередачи от горячего нефтепродукта к внешней среде (воде, воздуху). Значения этих коэффициентов обычно принимают постоянными в процессе теплообмена. В действительности же значение коэффи­

циента теплопередачи является переменной величиной вследствие изменения

Исследования, проведенные за последние годы, в том числе натурные наблю­ дения на речных судах, позволили разработать методику определения теплопо­ терь при перевозке горячих нефтепродуктов, на основе которой были введены Руководящие технические материалы (РТМ). В этой методике сформулированы особенности расчета теплопотерь для нефтеналивных судов с двойным корпусом (борта и днище), а также учтены условия теплообмена груза с внешней средой в процессе подогрева.

Указанные РТМ позволяют рассчитывать теплопотери при теплообмене через различные ограждающие поверхности, что делает практически неограниченной область их применения для судовых емкостей любой конструкции. Для двух основных конструктивных типов нефтеналивных судов — с одинарным и двойным корпусом (борта и днище) — в РТМ дается метод расчета теплообмена для судна

в целом.

Технико-экономические расчеты и практика эксплуатации показывают, что подогревать груз перед погрузкой до температуры, обеспечивающей возможность выгрузки без подогрева, экономически нецелесообразно. Следует отметить, что такое положение справедливо для судов обычной конструкции. Создание термо­ изолированных судов может существенно сместить границы целесообразного уровня подогрева перед выгрузкой и погрузкой.

Подготавливать груз к выгрузке можно в пути следования или в пунктах прибытия; в последнем случае используются плавучие парокотельные установки (пародатели).

45