- •Перевозка сжиженных газов морем
- •Оглавление
- •Основы химии газов строение атома. Периодическая таблица элементов
- •Масса атома
- •Закон авогадро
- •Классификация углеводородов
- •Основные химические свойства углеводородов полимеризация
- •Полимер
- •- (СнсНз-сн2)n –
- •Катализаторы
- •Ингибиторы
- •Пахучие вещества
- •Реакция углеводородов с водой - образование гидратов (slush)
- •Химическая совместимость газов
- •Неорганические газы
- •Транспортные характеристики газов общие положения
- •Основные группы газов, перевозимых морем
- •Химические грузы
- •Основные физические свойства газов
- •Воздействие низких температур (brittle fracture)
- •Переворачивание груза (rollover)
- •Статическое электричество
- •Основные опасности на танкерах и газовозах статическое электричество на танкерах и газовозах
- •IBce переносное оборудование, которое используется при работе в танках, должно быть надежно заземлено перед тем, как опускать его в танк или использовать в опасных зонах.
- •Способы уменьшения возникновения статических зарядов
- •Пожароопасность
- •Воспламеняемость
- •Классификация опасных грузов
- •Токсичность сжиженных газов и сопутствующих веществ
- •Предельно допустимая концентрация
- •Классификация токсинов
- •Пути проникновения токсинов в организм
- •Побочные опасности
- •Приборы контроля атмосферы танков типы приборов контроля атмосферы
- •Приборы для измерения взрывоопасных концентраций газов
- •Эксплозиметры
- •Интерферометр
- •Анализаторы содержания кислорода
- •Приборы и устройства для измерения концентрации токсичных газов
- •Приборы для измерения точки росы
- •Состав сухого воздуха, %
- •Типы газовозов типы и группы газовозов
- •Газовозы напорного типа
- •Газовозы полунапорного типа
- •Газовозы-химовозы
- •Суда рефрижераторного типа
- •Суда для перевозки природного газа - метановозы
- •Конструктивные особенности газовозов
- •Защита грузовых емкостей от повреждений
- •Материал, используемый для изготовления танков
- •Изоляция грузовых танков
- •Основные системы газовозов
- •Специальные системы газовозов
- •Оборудование. Инструменты
- •Основы термодинамики сжиженных газов идеальный газ
- •Основы термодинамики
- •Расчет температуры смеси жидкой фазы груза
- •Взаимные превращения жидкостей и газов
- •Работа при изменении объема газа
- •Энтропия
- •Теплопроводность
- •Расчет изоляции грузовых танков
- •Диаграмма молье
- •Установки повторного сжижения газов принципы искусственного охлаждения
- •Циклы упсг
- •Каскадная упсг
- •Насосы грузовых систем газовозов основные понятия и определения
- •Математические основы расчета рабочих параметров насосов
- •Типы насосов грузовых систем газовозов
- •Напорные характеристики насосов
- •Напорные характеристики трубопроводов
- •Работа центробежных насосов в составе трубопроводов
- •Особенности действия грузовых насосов
- •Меры предосторожности при эксплуатации грузовых систем
- •Меры безопасности на газовозах общие принципы обеспечения безопасности на газовозах
- •Конструктивное обеспечение пожарной безопасности
- •1. Оборудование конструктивно безопасного типа исключает искрообразование в процессе его нормальной эксплуатация и питается от сетей пониженного напряжения.
- •Оборудование газовоза активными средствами пожаротушения
- •Системы обнаружения пожаров
- •Переносные средства пожаротушения
- •Дыхательные аппараты
- •Организационные мероприятия по обеспечению пожаробезопасности
- •Меры безопасности при выполнении судовых работ
- •Разрешение на выполнение «горячих» работ
- •Раздел 1.
- •Раздел 2.
- •Раздел 3.
- •Комментарии к «Разрешению на выполнение горячих работ»
- •Раздел 1.
- •Раздел 2.
- •Разрешение на выполнение холодных работ
- •Раздел 2.
- •Раздел 3.
- •Комментарии к «Разрешению на выполнение холодных работ»
- •Меры безопасности при выполнении судовых работ
- •Раздел 1.
- •Раздел 2.
- •Раздел 3.
- •Раздел 4. Записи о вошедших (подлежит заполнению лицом, контролирующим вход)
- •Раздел 5. Завершение работы (подлежит заполнению лицом, контролирующим вход)
- •Грузовые операции основные этапы обработки груза на борту судна
- •Расчет времени на погрузку
- •Выгрузка
- •Специальные правила
- •Замеры и подсчет груза. Грузовая документация общие положения
- •Особенности подсчета груза на газовозах
- •Плотность груза
- •Стандартные способы подсчета груза
- •Общие правила определения веса груза
- •Расчет газовой фазы груза
- •Перевод процентных соотношений смесей в весовые или объёмные соотношения, и наоборот
- •Подсчет линейной скорости потока жидкости
- •Грузовая документация
- •Методы замены атмосферы танка
- •Метод разбавления атмосферы (dilution method)
- •II Повторный запуск всего оборудования — дело долгое и хлопотное.
- •Организация процесса замены атмосферы танков
- •Смена груза и условия предъявления судна под погрузку
- •Мойка танков
- •Заключительная обработка поверхности танка
- •Аварийные мероприятия на газовозах аварийное планирование
- •Организация борьбы с пожарами
- •Инциденты с грузом
- •Операции с грузом
- •Подвижка судна у причала
- •Посадка на мель
- •Касание грунта
- •Столкновение
- •Аварийная перекачка груза с судна на судно
- •Подготовка экипажа к оставлению судна
- •Словарь терминов общепринятые сокращения
- •Приложения
- •Спецификации сюрвейерской компании sgs на некоторые сжиженные химические газы (можно использовать только как справочные данные)
- •Сжиженные и химические газы, включенные в igc кодекс
Ингибиторы
Для того чтобы избавить атмосферу танка даже от следов кислорода, используют специальные вещества, которые, находясь в грузе в малых концентрациях, вступают в реакцию со свободным кислородом, снижая его содержание в атмосфере танка. Кроме того, они вступают в реакцию с химическими радикалами, замедляя реакцию полимеризации.
Вещества, замедляющие или приостанавливающие химическую реакцию, называются ингибиторами.
При транспортировке морем 1,3-бутадиена из портов США Национальная Береговая охрана требует добавлять в груз 100 ррм ТВС (тетрабутилкатекола) для того, чтобы избежать полимеризации груза (обычно реакция полимеризации протекает с выделением большого количества тепла). При перевозке винилхлорида в груз добавляют гидрохинон для предотвращения образования полимеров.
Большинство ингибиторов являются чрезвычайно ядовитыми веществами, и поэтому обращаться с ними надо с величайшей осторожностью.
|При перевозке ингибированных грузов обязательно наличие сертификата на ингибитор перед началом погрузки.
Пахучие вещества
По-английски такие вещества называют Stench agent или Odorizer. Они служат для придания специфического запаха газам, не имеющим его.
Некоторые газы являются чрезвычайно опасными в пожарном отношении, и даже их малая утечка должна быть установлена в максимально короткие сроки. Однако многие газы, например нефтяные, вообще не имеют запаха. Поэтому, для того чтобы почувствовать утечку даже незначительной концентрации газа, в них добавляют небольшое количество веществ (буквально несколько граммов на тонну груза), имеющих очень сильный запах (таких, как меркаптан).
Реакция углеводородов с водой - образование гидратов (slush)
Практически все углеводороды в паровой фазе содержат в своем составе молекулы воды. Более того, вода в небольшом количестве может присутствовать в жидкой фазе газов, причем с понижением температуры содержание воды в газах уменьшается. Существует лишь ограниченная информация о том, что вода может присутствовать в сжиженных газах и при минусовых температурах.
Из-за того, что в молекуле воды атомы водорода смещены относительно оси молекулы и расположены примерно под углом 104° друг к другу, молекула воды имеет биполярную структуру. В жидком состоянии каждая молекула воды связана с четырьмя соседними молекулами водородными связями, образующими тетраэдр, из которых построена трехмерная сетка, имеющая полости в виде многогранников.
Несколько молекул воды, связанных с углеводородами, при этом образуют твердые кристаллические вещества (гидраты) в виде мелкого снега или рыхлого льда. Гидраты могут формироваться в таких грузах, как метан, этан, пропан, бутан и этилен. Для всех перечисленных углеводородов характерно одно необычное свойство — в газовой фазе в них растворяется гораздо больше воды, чем в жидкой. Например, пропан при температуре 6° С может содержать в жидкой фазе до 40 ррм растворенной воды, а в газовой фазе при той же температуре — уже 580 ррм. Для того чтобы началось формирование гидратов, углеводороды должны содержать в своем составе свободную воду, т. е. ее количество должно превышать необходимое для насыщения углеводородов. Формирование гидратов — процесс продолжительный и непрерывный, т. е. количество кристаллов гидратов будет расти, если условия их образования сохранятся. Гидраты могут формироваться и в жидкой и в газовой фазе. Так, например, при конденсации паров пропана в грузовом конденсаторе установки реконденсации свободная вода, выделившаяся из паров груза в процессе конденсирования, может послужить причиной образования гидратов в процессе охлаждения конденсата после редукционного клапана или же на распыле грузового танка.
Формирование гидратов в пропане и бутане может происходить при следующих условиях:
Таблица 1. Условия образования гидратов в пропане
Давление, бар
|
Температура, °С
|
0
|
-2
|
0,7
|
0
|
2,7
|
+3
|
4,1
|
+5
|
5,2
|
+6
|
Таблица 2. Критическое содержание воды в пропане, достаточное для образования гидратов при температурах ниже 6°С
Содержание воды, ррм
|
Температура груза, °С
|
|
в жидкой фазе
|
в газовой фазе
|
|
1
|
37
|
-45
|
1,4
|
50
|
-40
|
4
|
110
|
-30
|
6,5
|
150
|
-25
|
10
|
220
|
-20
|
16
|
284
|
-15
|
24
|
420
|
-10
|
30
|
500
|
-7,5
|
36
|
580
|
-5
|
52
|
780
|
0
|
Таблица З. Критическое содержание воды в бутане, достаточное для образования гидратов при температурах ниже 3°С
Содержание воды в бутане, ррм
|
Температура груза, °С
|
|
в жидкой фазе
|
в газовой фазе
|
|
9
|
1000
|
-10
|
13
|
1300
|
-5
|
17
|
1600
|
0
|
Таблица 4. Минимальные концентрации метанола, необходимые для нейтрализации свободной воды в пропане (в диапазоне насыщения)
Минимальная концентрация метанола, миллионные части по массе
|
Температура груза, °С
|
||
в жидкой фазе
|
в газовой фазе
|
всего
|
|
540
|
36
|
576
|
-45
|
658
|
43
|
701
|
-40
|
966
|
70
|
1036
|
-30
|
1122
|
81
|
1203
|
-25
|
1235
|
93
|
1328
|
-20
|
1373
|
98
|
1471
|
-15
|
1564
|
115
|
1679
|
-10
|
1587
|
119
|
1706
|
-7,5
|
1436
|
107
|
1543
|
-5
|
1134
|
83
|
1217
|
0
|
Таблица 5. Минимальная концентрация метанола для нейтрализации свободной воды в бутане в диапазоне насыщения
Концентрация метанола, миллионные части по весу |
Температура, °С
|
||
Жидкая фаза |
Газовая фаза |
Всего |
|
488 |
218 |
705 |
-10 |
412 |
172 |
584 |
-5 |
229 |
87 |
316 |
0 |
Для того чтобы предотвратить образование гидратов, поскольку они могут заблокировать регулировочный клапан, сопла распыла и грузовые насосы, на газовозах используется этиловый или метиловый спирт, который связывает свободную воду и не позволяет ей соединяться с молекулами углеводородов.