Вантажознавство. Навчальний посібник

діє характерним запахом, колір якої міняється від ясно-жовтого до коричневого, майже чорного. Фізичні й хімічні властивості нафти залежать від її родовища й навіть горизонту залягання.

Нафта – це складна суміш різних речовин, тому для її характеристики необхідно з'ясувати хімічний, груповий й фракційний склад.

чень. По груповому складу визначають способи переробки нафти й призначення отриманих нафтопродуктів.

Сира нафта ділиться:

( 0,871 0,91) і важку ( 0,911 1,05 );

– за вмістом сірки: мало-, середньо- і багатосірчисту (небезпечно при обводнюванні вантажу – підвищує корозію).

Фракційний склад визначає кількість продукту у відсотках від загального об'єму, що википає в певних температурних режимах. У нафті розрізняють легкі (світлі) фракції, що википають при температурі до 350°С, і важкі (темні) з температурою кипіння вище 350°С. Легкі є основою для одержання світлого палива (бензин різного призначення, гас та ін.), важкі – для одержання мазуту й продуктів його переробки. Вміст легких фракцій в об'ємі нафти становить не більше 30 50%. Фракційний склад істотно впливає на щільність і випаровуваність, які характеризують ефективність використання нафтопродуктів і величину втрат від випару.

Найбільш важливою фізичною характеристикою нафти є її висока теплотворна здатність, що досягає 46 МДж/кг, тому нафту переробляють в основному для одержання різних сортів палива.

Процес переробки нафти складається із трьох етапів: підготовки до переробки, переробки й очищення отриманих нафтопродуктів. Залежно від складу нафти й необхідності одержання продуктів певної якості розрізняють фізичні й хімічні способи переробки.

У процесі фізичного способу (прямій перегонки) нафту розділяють на фракції по температурах кипіння без руйнування молекулярної структури складових. Технологічний процес прямої перегонки складається з нагрівання, випару, конденсації й охолодження при атмосферному тиску. У результаті одержують: бензин ( 3 15 %), лігроїн ( 7 10 %), гас (8 20 %), газоіл ( 7 15 %), масляні дистиляти

154

Розгін мазуту на фракції здійснюється на апаратах, що працюють в умовах вакууму, що дозволяє знизити температуру кипіння з 450 500 до 220°С та уникнути розкладання вуглеводнів. У результаті одержують важкий газоіл, соляр, масляні дистиляти й гудрон. Порівняно невеликий вихід бензинів при прямій перегонці нафти привів до впровадження хімічних способів переробки: крекінг (термічний і каталітичний), піроліз і ін.

Термічний крекінг (процес розщеплення довгих молекул важких вуглеводнів на більше короткі молекули низькокипячих фракцій)

тиску ( 4 6 МПа). У результаті термічного крекінгу одержують світле паливо з мазуту або нафтових залишків (гудрону й напівгудро-

присутності каталізаторів (алюмосилікатів), що дозволяє знизити

щується якість отриманих нафтопродуктів, а вихід крекінг-бензинів досягає 35 40 %, однак підготовка вихідної сировини досить складна.

Піроліз – процес одержання рідкої смоли й газів з гасу при температурі 650°С. З рідкої смоли в наступних стадіях переробки витягають коштовні ароматичні вуглеводні (бензол, толуол та ін.).

Останнім етапом переробки нафти є очищення отриманих напівфабрикатів (особливо світлих) з метою видалення смолистих речовин, кисневих і сірчистих сполучень, які є шкідливими домішками й знижують якістю нафтопродуктів. Товарні нафтопродукти виходять компонуванням однорідних напівфабрикатів, отриманих різними способами переробки нафти із введенням у суміш спеціальних присадок і добавок, що забезпечують необхідні експлуатаційні якості.

Продукти переробки нафти (світлі й темні) залежно від призначення умовно діляться на три групи: паливо, мастильні матеріали, інші продукти.

До світлих нафтопродукти відносяться: бензин, гас, лігроїн, паливо для реактивних двигунів, деякі сорти дизельного палива; до темних – сира нафта, мазут, моторне паливо.

До групи палива відносяться: паливні гази, моторне паливо, ди-

155

зельне, паливо для реактивних двигунів, газотурбінних установок, котельне (в основному малосірчисті й сірчисті мазути) і пічне паливо. Наявність сірки підвищує токсичність і корозійність мазуту. Мазути діляться на топкові, флотські й паливо для мартенівських печей. В’язкі мазути під час перевантаження необхідно підігрівати.

Група мастильних матеріалів, залежно від агрегатного стану, підрозділяється на рідкі масла й пластичні (консистентні) змазки. Рідкі масла використовуються для змащення деталей і вузлів установок, що труться та працюють у всіляких режимах і умовах. Крім того, рідкі масла можуть використовуватися як діелектрики, охолодні рідини при загартуванні, як рідини в гідравлічних системах та ін. Основною властивістю мастил є здатність утворювати на поверхні тіл що труться досить міцну масляну плівку, міцність якої тим більше, чим вище в'язкість масла. Масла повинні бути стабільними, стійкими проти окислювання, мати антикорозійні властивості. Пластичні змазки мають мазеподібну консистенцію й по призначенню підрозділяються на антифрикційні, захисні (антикорозійні) і ущільнювальні. Пластичні змазки одержують введенням у рідкі нафтові масла спеціальних домішок для їх загуснення.

До групи інших нафтопродуктів відносяться великий асортименти продуктів, що мають всіляке застосування – це розчинники та освітлювальний гас; парафін і церезини, бітуми нафтові й пік; електродний кокс і сажа; спеціальні продукти вузького застосування (нафтові кислоти, піноутворювачі для ливарних форм, пом'ягчувачі для гуми та ін.). До групи інших відносяться також нафтопродукти, що служать сировиною для нафтохімічної та хімічної промисловості: низькомолекулярні граничні вуглеводні (метан, етан, пропан, бутан), низькомолекулярні омфіни (етилен, пропилен, бутилен), ароматичні вуглеводні (бензол, толуол, ксилол, нафталін), а також сірчисті та кислотні сполуки.

Температура при наливі нафти та нафтопродуктів повинна бути на 5°С менше температури їх спалаху, якщо ні або температура спалаху менше 61°С – то вони відносяться до ЛЗР.

Відсутність джерела запалення – основний захист від пожежі.

При перевезенні та перевантаженні ЛЗР використовується так само заповнення танкера інертними газами.

Вдихання метанових і нафтенових вуглеводнів – призводить до наркотичної й судорожної дії, гостре отруєння вражає центральні й вегетативну нервову системи, приводить до зміни дихальної та сер- дечно-судинної системи і шлункового тракту. Ароматичні вуглевод-

156

ні викликають токсичну дію на кровоносну систему. Суміш вуглеводнів із сірчистими сполуками – миттєва смерть. Розчинники, залежно від складу – отрути наркотичної дії, одні гнітять нервову систему й рефлекторні дії, інші збуджують і підсилюють (у малих дозах).

5.5 Рідкі хімічні вантажі

Міжнародна палата судноплавства видала в 1971 р. «Посібник з безпеки танкерів (хімічні продукти)». Асамблея Міжнародної морської консультативної організації (ІМКО) затвердила «Звід по конструкції та устаткуванню суден, які перевозлять небезпечні хімічні вантажі наливом». У якому всі хімічні наливні вантажі та судна по виду й ступеню небезпеки розділені на три групи: найнебезпечніші, менш небезпечні, помірковано небезпечні. Всі рідкі хімічні вантажі відносяться до шкідливих (отрутних) речовин.

Відповідно до Марпол 73/78 до отруйних рідких речовин відносяться речовини:

– тиск парів, яких при температурі 37,8°С не перевищує

0,28 МПа;

– перераховані в спеціальному Доповненні або віднесені до категорій A, B, C, D по ступені небезпеки:

А – найнебезпечніші. Біоакумулюючі й небезпечні для живих організмів, здоров'я людини або високо токсичні для організмів моря

мають додаткову небезпеку (ТЕС, сірковуглець); В – небезпечні для морських ресурсів або здоров'я. Погіршують

умови відпочинку на море й зберігають небезпеку не більше тижня.

чно погіршують відпочинок на море, але вимагають спеціальних

концентрація речовини в атмосфері, яка віднесена до певного часу усереднення, що при періодичному впливі або протягом всього життя людини не робить на неї (або на навколишнє середовище в цілому) шкідливого впливу, включаючи віддалені наслідки. Тобто за робочий час (8 годин або робоча зміна) на протязі всього трудового стажу людини (35 років) не викликає ніяких шкідливих впливів та подальших наслідків для здоров’я.

Як було зазначено раніше, шкідливість речовин визначається різними концентраціями та дозами.

TLm – концентрація г/м3 (частинах на мільйон), яка вбиває 50 % контрольної групи організмів протягом короткого часу (96 годин).

маси організму), що вбиває 50 % контрольної групи організмів протягом короткого часу.

рольної групи організмів протягом короткого часу.

Наливні хімічні вантажі по ступеню небезпеки для здоров'я людей, що перебувають на судні, класифікуються на чотири класи.

По ступеню утворення зарядів статичної електрики вантажі діляться залежно від здатності акумулювати ці заряди на дві групи: акумулюючі статичну електрику; які не акумулюють статичну електрику.

По ступеню небезпеки вступу в реакцію вантажів один з одним, з водою й матеріалами суднових конструкцій вантажі діляться на чотири групи.

Під час перевезення рідких отруйних речовин Балтійського й Чорного моря вважаються особливими районами.

Противотоксичний режим – порядок виконання робіт і використання захисного спорядження, при якому забезпечується безпека. Реакційна здатність – властивість вантажу вступати в небезпечну реакцію з іншими речовинами, водою й конструкціями судна.

По ступеню реакційної небезпеки вантажі діляться на 4 групи:

–реакції приводять до катастрофічних наслідків для судна, екіпажу або для інших суден, берегових об'єктів і людей, що перебувають на відстані від судна;

–викликають підвищення температури більше 50°С (при початковій 20°С), з виділенням газу;

–призводить до псування (пошкодження) самого вантажу, інших вантажів або й те й інше одночасно;

158