Перевозка природного газа морем

Тип работы:
Книга
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

От автора

Материал, представленный в этой книге, предназначен для слушателей ознакомительного курса по подготовке персонала для работы на судах-газовозах СПГ.

Общие вопросы перевозки сжиженных газов, а также работа некоторых судовых систем, которые прекрасно изложены в книге КДП С. П. Баскакова «Перевозка сжиженных газов морем», — здесь не рассматриваются.

Все операции и описания оборудования, которые изложены в этой книге, рассмотрены на примере концепции грузовой системы Газ Транспорт № 96 модифицированной, так как она, на мой взгляд, является наиболее сложной в технологическом отношении по с равнению с такими концепциями, как Техник Газ Марк III, MOSS и CS-1. А также на основании того, что все технологические операции с этими системами, являются только частью операций в системе, выбранной для этой книги.

Надеюсь, что краткий исторический экскурс, а также анализ экономических показателей, танкеров-газовозов СПГ с различными типами главных двигателей, будет также интересен для слушателей курса.

SVL.

Перевозка сжиженного природного газа морем

Часть 1

Содержание.

Развитие морского транспорта для перевозки СПГ.

1. Коды и Правила.

2. Свойства СПГ

2.1 Физические свойства и состав СПГ.

2.2 Характеристики СПГ 14

2.2.1 Воспламеняемость смеси метана, кислорода и азота.

2.2.2 Использование диаграммы.

2.3 Дополнительные характеристики

2.3.1 Разлив воду

2.3.2 Облако пара

2.3.3 Реактивность

2.3.4 Криогенные температуры

2.3.5 Поведение СПГ в грузовом танке

2.4 Свойства азота и инертного газа.

2.4.1 Азот

2.4.2 Физические свойства азота

2.4.3 Характеристики азота

2.4.4 Химические свойства

2.4.5 Опасности

2.4.6 Инертный газ

2.4.7 Характеристики инертного газа

2.5 Опасность низких температур для металла, меры безопасности.

2.6 Опасности для персонала.

2.6.1 Метан

2.6.2 Азот

3. Концепция конструкции грузовой системы.

3.0.1 Общие положения.

3.1 Принципы системы содержания груза.

3.1.1 Конструкция изоляции и барьеров.

3.2 Мембранная система

3.2.1 Оборудование грузового танка

3.3 Проблемы и неисправности.

3.4 Опасные районы и газоопасные зоны.

4. Грузовая система.

4.1 Система трубопроводов

4.1.1 Жидкостная линия

4.1.2 Паровая линия.

4.1.3 Система распыла.

4.1.4 Газовая линия.

4.1.5 Топливная газовая линия.

4.1.6 Линия вентиляции.

4.1.7 Линия инертизации и аэрации.

4.2 Грузовые насосы.

4.2.1 Главные грузовые насосы.

4.2.2 Насосы зачистки и распыла.

4.2.3 Аварийный грузовой насос.

4.3 Грузовые компрессоры.

4.3.1 Компрессоры высокой производительности.

4.3.2 Система газового затвора.

4.3.3 Система смазки

4.3.4 Система контроля гидравлического удара.

4.3.5 Входные управляемые лопасти.

4.3.6 Компрессоры низкой производительности

4.3.7 Система газового затвора

4.3.8 Система смазки

4.3.9 Система контроля гидравлического удара

4.3. 10 Входные управляемые лопасти

4.3. 11 Система масляного переборочного затвора.

4.4 Подогреватель выкипа.

4.5 Испаритель СПГ

4.6 Форсированный испаритель.

4.6.1 Демистер (Отделительтумана).

4.7 Вакуумные насосы.

4.8 Система передачи груза

4.8.1 Система Фоксборо

4.8.2 Замеры груза

4.8.3 Измерение уровня

4.8.4 Измерение температуры

4.8.5 Система сигнала очень высокого уровня.

4.8.6 Поплавковая система замера груза.

4.8.7 Индикатор крена — дифферента.

4.9 Система производства азота

4. 10 Система производства инертного газа и сухого воздуха.

4. 11 Система обнаружения газа

4. 11.1 Инфракрасная система газового анализа.

4. 11.2 Система газового анализа каталитического сжигания.

4. 12 Система аварийной остановка и защиты грузовых танков.

4. 12.1 Соединение САО судно — берег.

4. 12.2 Система контроля нагрузки швартовных соединений.

4. 13 Система предохранительных клапанов.

4. 13.1 Система предохранительных клапанов на грузовых танках.

4. 13.2 Система П К в пространстве первичной и вторичной изоляции.

4. 13.3 ПК на трубопроводах.

5. Вспомогательные системы.

5.1 Система контроля температуры.

5.2 Система подачи и контроля азота в первичную и вторичную систему изоляции

5.3 Система подогрева коффердамов.

5.3.1 Подогреватель гликоля и система подогрева коффердама.

5.3.2 Система подогрева коффердама

5.3.3 Вентиляция трюмов.

6. Грузовые операции.

6.1 Заполнение азотом первичного и вторичного пространств изоляции.

6.1.1 Инертизация пространств первичной и вторичной изоляции.

6.1.2 Проверка во время эксплуатации.

6.1.3 Метод проверки надежности барьера.

6.1.4 Процедура теста.

6.1.5 Общий тест во время эксплуатации

6.1.6 Проверка второй мембраны

6.1.7 Процедура проверки первой мембраны.

6.2 Операции при вводе в эксплуатацию

6.2.1 Первоначальная инертизация пространств изоляции.

6.2.2 Осушение танков

6.2.3 Процедура инертизации танков.

6.2.4 Заполнение грузовых танков природным газом.

6.2.5 Охлаждение грузовых танков.

6.3 Балластный переход.

6.3.1 Сохранение охлажденных танков во время балластного перехода

6.3.2 Плескание груза

6.3.3 Смена балласта.

6.4 Погрузка.

6.4.1 Подготовка к погрузке.

6.4.2 Охлаждение грузовых линий.

6.4.3 Алгоритмы операций охлаждения и погрузки.

6.4.4 Последовательность операций при погрузке.

6.5 Переход в грузу со сжиганием и сжижение пара.

6.5.1 Переход с нормальным сжиганием газа

6.5.2 Переход с форсированным сжиганием газа.

6.5.3 Переход со сжижением пара (УПСГ для метана).

6.6 Выгрузка с возвратом газа с берега.

6.6.1 Охлаждение жидкостной линии и стендера перед выгрузкой.

6.6.2 Выгрузка.

6.6.3 Алгоритм операции выгрузки.

6.7. Подготовка к докованию

6.7.1 Подогрев танков

6.7.2 Инертизация

6.7.3 Продувка воздухом.

7. Аварийные процедуры.

7.1 Утечка пара

7.1.1 Увеличение давления в первом меж барьерном пространстве.

7.1.2 Изменение температуры.

7.2 Утеска жидкости

7.3 Утечка воды в барьер

7.4 Пожар и аварийный отход от причала.

7.5 Установка аварийного грузового насоса.

7.6 Операции с одним танком.

7.7 Аварийный выброс груза в море.

8.0 Список литературы

Часть 2.

1.0 Таблицы, диаграммы и рисунки к главам 1 — 7 61 — 101

Список литературы:

1. С. П. Баскаков «Перевозка сжиженных газов морем», 2001

2. IGC Code, IMO, 1993

3. Mc Guire & White «Liquefied Gas Handling Principles On Ships and In Terminals», 2000

4. «Tanker Safety Guide Liquefied Gas», ICS, 1995

5. Ian Harper «Future development options for LNG marine transportation», 2002

6. Exmar «Cargo operational manual», 2002

7. Manfred Kuver «Evaluation of propulsion options for LNG carriers», 2002

8. Poten & Porturr «LNG in world market», 2004

Развитие морского транспорта для перевозки СПГ

Транспортировка морем СПГ всегда была только небольшой частью всей индустрии природного газа, которая требует больших вложений в разработку газовых месторождений, заводов по сжижению, грузовых терминалов и хранилищ. Как только первые суда для перевозки СПГ были построены, и показали себя достаточно надежно, то изменения в их конструкции и возникающие отсюда риски были нежелательны, как для покупателей, так и для продавцов, которые были основными лицами консорциумов.

Судостроители и судовладельцы также не проявляли особой активности. Количество верфей, строящих суда для перевозки СПГ невелико, хотя недавно Испания и Китай заявили о своих намерениях начать строительство.

Однако ситуация на рынке СПГ изменилась и продолжает изменяться очень быстро. Появилось много желающих попробовать себя в этом бизнесе.

В начале 1950-х развитие техники сделало возможным морскую транспортировку СПГ на большие расстояния. Первое судно для перевозки СПГ был перестроенный сухогруз «Marlin Hitch» типа «либерти», постройки 1945 года, в котором свободно стояли алюминиевые танки с внешней теплоизоляцией из бальсы. Оно было переименовано в «Methane Pioneer» и в 1959 году совершило свой первый рейс с 5000 м³ груза из США в Великобританию. Несмотря на то, что вода, проникшая в трюм, намочила бальсу, судно работало довольно долго, пока не стало использоваться как плавучее хранилище.

В 1969 году, первое специально построенное судно для перевозки СПГ было построено в Великобритании для рейсов из Алжира на Англию, и называлось оно «Methane Princess». Оно имело алюминиевые танки, паровую турбину, в котлах которой можно было утилизировать выкипевший метан. Размеры судов с тех пор изменились незначительно. В первые 10 лет коммерческой деятельности, они увеличились с 27 500 м³ до 125 000 м³ и к сегодняшнему дню до 145 000 м³. Дальнейший рост грузовместимости до 216 000 м³ намечается в наши дни. Первоначально, сжигаемый газ обходился судовладельцам бесплатно, так как из-за отсутствия УПСГ его надо было выбрасывать в атмосферу, а покупатель был одной из сторон консорциума. Доставить как можно больше СПГ, не было основной целью, как сегодня. Современные контракты, включают стоимость сожженного газа, и это ложится на плечи покупателя. По этой причине, использование газа как топлива или его сжижение стали основными причинами новых идей в судостроении.

В некоторых контрактах, продавец выставляет цену СПГ как CIF (цена, страховка, фрахт), в других как FOB (свободно на борту), покупатель платит за фрахт и поэтому заинтересован в его снижении, а значит в снижении объема его сжигания. Это, а также увеличение трампового рынка, приводит к конкуренции судов, а следовательно, к их конструктивному улучшению.

Конструкция грузовых танков

Первые суда для СПГ имели грузовые танки типа Conch, но они не получили широкого распространения. Всего было построено 6 судов с этой системой танков. Система базировалась на призматических самоподдерживающих танках, сделанных из алюминия с изоляцией из бальсы, которая в дальнейшем была заменена полиуретановой пеной. При строительстве судов большого размера, до 165 000 м³ грузовые танки хотели сделать из никелевой стали, но эти разработки так и не воплотились в жизнь, так как были предложены боле дешевые проекты.

Первые мембранные танки были построены на двух судах в 1969 году по технологии Газ Транспорт и Техник Газ. Одно из ИНВАР стали толщиной 0.5 мм, а другое из рифленой нержавеющей стали толщиной 1.2 мм. Они использовали перлит как изоляционный материал для ИНВАР стали, и ПВХ блоки для нержавеющей стали. Дальнейшее развитие изменило конструкцию TG. Изоляцию заменили на бальсу и фанерные панели. Отсутствовала и вторая мембрана из нержавеющей стали. Роль второго барьера играл триплекс из алюминиевой фольги, покрытой стеклом с обеих сторон для прочности.

В 1994 году GT и TG слились в одну компанию GTT и обе системы стали использоваться при постройке с одинаковым успехом. Это GT № 96 и TG Марк III. Идет работа и над новыми системами GT 2000 и CS-1 (комбинированная система).

Сферические танки системы MOSS были взяты с судов перевозящих нефтяные газы и очень быстро завоевали популярность.

Последние построенные суда с танками MOSS снабжены УПСГ, а также значительно улучшилось качество изоляции. При общем количестве судов СПГ около 170, половина из них имеет танки системы MOSS. В Японии построили два метановоза с танками своей собственной системой SPB.

Почему, несмотря на видимые недостатки, — большой вес и малый объем, танки типа MOSS пользуются популярностью?

Причины здесь две. Первая, — это то, что они самоподдерживающиеся с дешевой изоляцией, а вторая, — они могут быть построены отдельно от судна.

Мембранные танки GTT строятся только после спуска судна на воду, очень дорогие и время их постройки довольно большое, около 1.5 года.

Недостаток сферического танка в том, что необходимо охлаждать большую массу алюминия, так как они на порядок тяжелее мембранных танков. MOSS предложил для избежания этого внутреннюю изоляцию из полиуретановой пены, но это так и осталось на бумаге. До конца 1990-х, конструкция MOSS была доминирующей в строительстве грузовых танков, но в последние годы, в связи с изменением цен, почти две трети танков заказанных судов, — это GTT конструкции, которые разделяются примерно поровну между GT и TG.

Основные задачи судостроения на сегодняшний день, — это увеличение грузовместимости при неизменных размерах корпуса, уменьшение стоимости изоляции, уменьшение времени постройки судов.

Главные двигатели судов СПГ

В основном суда, перевозящие СПГ, оборудованы паровыми турбинами. Однако анализ показывает, что есть весомые экономические и экологические причины в пользу отказа от паровой турбины. В течение последних 40 лет, самый легкий путь для обработки выкипевшего газа, было его сжигание в котлах паровой установки. Последние разработки показали, что его можно использовать как топливо непосредственно в дизелях, или сжижать и возвращать в танки, тем не менее, паровая турбина остается основным выбором.

Рисунок В1

Система обычно состоит из двух котлов, подающих пар на турбины высокого и низкого давления, которые вращают вал через редуктор.

Электричество производится двумя паровыми генераторами и одним дизельным генератором.

Ее достоинства, — это несложное обслуживание, практическое отсутствие расходов на смазку, и способность сжигать мазут и газ в любой пропорции.

Система подачи выкипа очень проста, она позволяет избавляться от избытков газа его сжиганием, а затем сбросом излишка пара на конденсатор. Основной недостаток, — это низкая эффективность, высокая стоимость топлива и высокая эмиссия СО2. Размеры М О очень большие. Последнее время ощущается недостаток квалифицированных кадров.

Сегодня большинство судов СПГ работают по фиксированным контрактам. И только в 2001 году трамповый рынок СПГ составил 5% и ожидается его дальнейшее увеличение.

Увеличение трампового рынка означает, что будущие конструкции судов для СПГ должны быть гибкими. Во Франции и Корее уже построены суда нового поколения. Их эксплуатация должна подтвердить надежность изменения концепции главного двигателя для судов перевозящих СПГ.

Существуют несколько вариантов такого изменения:

1. Низкооборотный дизель с УПСГ

2. Двух топливный дизель электрический движитель

3. Газовая турбина

4. Комбинированные системы движения.

Мы рассмотрим два первых варианта, как наиболее перспективные модели ГД.

Большинство судов сегодня двигаются при помощи одного дизеля, — испытанная и одобренная система. Основное достоинство, — это высокая эффективность, на 60% больше, чем у турбины. Небольшое помещение МО и сравнительно низкая начальная стоимость.

Это также низкая стоимость излишков, по сравнению с паровой турбиной.

В случае неисправности дизеля, установленный на его валу электромотор, работающий от дизель-генератора, сможет вращать винт, что позволит судну двигаться с безопасной скоростью. Это уже сделано на некоторых судах химовозах.

Другое достоинство, — это количество доставленного СПГ в порт выгрузки. Оно значительно увеличивается, так как прекращается его сжигание. Один из потенциальных недостатков, — увеличение NOx и SOx эмиссии, так как ГД работает на мазуте, однако количество СО2 снижается.

Рисунок В2.

Двух топливный дизель-электрический движитель, где дизеля могут использовать газ как топливо. Газ впрыскивается в воздушный приемник и к нему добавляется небольшое количество топлива в камере сгорания для воспламенения смеси газ/воздух. Здесь можно применить только MDO, полное переключение на которое, возможно в течение одного оборота дизеля. Система очень экологична. При использовании СПГ получается очень небольшое количество NOx и SOx и без твердых частиц продуктов сгорания.

Уменьшится и количество СО2, приблизительно на 100 000 м³ в год по сравнению со стандартной паровой установкой.

Рисунок В2.

Четыре дизеля вращают генераторы, которые вырабатывают электроэнергию для главных электромоторов и других потребителей.

Это дает высокую гибкость при различных операций. Общая потребляемая мощность меньше, чем в других системах движителей из-за этой гибкости. Здесь отпадает необходимость системы ГД — Редуктор — Вал. Дизеля могут располагаться на более высокой палубе, что уменьшит размер МО.

Даже в случае неисправности 2-х дизелей, судно будет иметь возможность двигаться с 75% построечной скорости. На судне с грузовместимостью 145 000 м³, оно сможет взять на 5000 м³ больше груза, чем с паровой турбиной. Недостаток этой системы, — более высокая начальная цена и потеря некоторой эффективности в процессе генерирования электроэнергии.

Рисунок В3.

На примере судна с грузовместимостью 145 000 м³ произведем сравнение характеристик при различных системах движителя.

Рисунок В4 показывает разницу в грузовместимости, которая может быть достигнута при различных вариантах использования движителя. Скорость выкипа 0. 15% в сутки.

Длина максимальная

280.0 метров

Длина между перпендикулярами

268.0 метров

Ширина максимальная

43.2 метра

Высота борта

26.1 метра

Груз (100% - паровая турбина)

145 500 м³

Груз (100% - дизель)

149 000 м³

Груз (100% - дизель- электрический)

150 500 м³

GRT

95 500 тонн

Осадка (пар / дизель-электрический)

11. 95 метра

DWT

72 700 тонн

Осадка (дизель)

12.1 метра

DWT

74 300 тонн

Скорость

19.5 узла

График В5 и таблицы В6 и В7 показывают количество необходимой энергии, начальной стоимости и эффективности различных систем.

Разница в потребляемой мощности не большая из-за различных потерь между винтом и машиной или турбиной. Так как дизель-электрический вариант производит электроэнергию, потеря эффективности больше, чем для механического вращения винта.

Таблица В6. Сравнение эффективности движителей

Паровая турбина

Двух топливный ГД

2-х тактный ГД

Топливо/газ

1. 00

Топливо/Газ

1. 0

Топливо

1. 0

Котлы

0. 88

Генераторы

0. 97

2-х тактный ГД

0. 49

Турбина

0. 35

Преобразователи

0. 98

Редуктор

0. 98

Электромоторы

0. 96

Вал

0. 99

Вал

0. 99

0. 99

Двух топливный ГД

0. 98/0. 46

ВСЕГО

0. 30

0. 98/0. 43

0. 48

Таблица В7.

Сравнение первоначальной стоимости в млн. дол. США. (2002 г.)

Паровая турбина

Двух топливный ГД

2-х тактный ГД

Турбина + Котлы

13. 5

4 двух топл. ГД

11. 50

ГД

7. 20

Редуктор

3. 0

2 электромотора

5. 50

УПСГ

6. 00

2 турбо генератора

1. 6

Редукторы 2-х топл

2. 20

Котел для сжигания

0. 30

1 дизель генератор

0. 9

Котел для сжигания

0. 30

3 дизель генератора

2. 70

Винт + Вал

0. 65

Термоокислитель

0. 50

Винт + Вал

0. 65

Рулевое устройство

0. 25

Винт + Вал

0. 65

Рулевое устройство

0. 25

Рулевое устройство

0. 25

ВСЕГО

19. 90

20. 90

17. 10

Рисунок В8, показывает стоимость расходуемого топлива в процентном соотношении со «стандартным» судом, расходы которого принимаются за 100%.

На рисунках В9, В10, и В11 показаны сравнения экономических показателей «стандартного» судна с судами на разных направления, на которых используются различные типы двигателей.

Рисунок В9.

Рисунок В10.

Рисунок В11.

Рисунок В12, показывает пример возможностей УПСГ. Кривая показывает потребность в СПГ для дизель-электрического движителя при заданной скорости и скорости выкипа 0,15% в день, что составляет около 100 тонн в сутки для судна вместимостью 142 000 м³.

Заштрихованная часть к верху от кривой, обозначает чрезмерное выпаривание. Если, для примера, судно работает со скоростью 18 узлов, тогда 25 тонн лишнего выкипа будет теряться каждый день, если на судне отсутствует УПСГ. Чем ниже скорость эксплуатации судна, тем выгоднее иметь на борту УПСГ. Это делает судно более гибким к выбору топлива в будущем, в случае резкого повышения цен на него.

Рисунок В12.

Анализ показывает, что есть веские причины для отказа от паровой турбины.

Дизель электрическое судно с УПСГ, возможно является наиболее обещающим решением для текущего и будущего судостроения судов для СПГ, особенно в уменьшении эмиссии NOx, SOx, CO2, гибкость в выборе топлива и развития перевозок СПГ

1. Коды и Правила

Существуют три различных кода для газовозов:

Код для существующих судов перевозящих сжиженный газ наливом (построенных до 31 декабря 1976)

Код для постройки и оборудования судов перевозящих сжиженный газ наливом (суда построенных после 31 декабря 1976, но до 1 июля 1986)

Международный код постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженный газ наливом (суда построенные после 1 июля 1986)

Оригинальный IGC MSC. 5(48) был изменен MSC. 30(61), который действует с 1 октября 1994, и MSC. 32(63) + MSC. 59(67), оба действуют для судов построенных после 1 июля 1998.

Certificate of Fitness (COF) — сертификат годности к перевозке сжиженных газов наливом, — его наличие на борту обязательно для газовозов, а проформа приведена в приложении к IGC Коду.

Сжиженный газ, — это жидкая форма вещества, которое при обычной температуре (окружающей среды) и атмосферном давлении находится в газообразном состоянии.

IMO IGC Гл. 3

Жидкость с давлением паров, превышающем 2,8 бар абс. (40 psi), при температуре 37.8 (100 F), называется сжиженным газом (для транспортировки).

Точка кипения может быть настолько низка, что вещество трудно перевозить методом, отличным от перевозки сжиженных газов

Давление паров, опасность для человека и огнеопасность, — определяющие факторы

В IGC Гл. 19, приведен список веществ, обозначенных как сжиженные газы при транспортировке морем.

Некоторые из них указываются как в IGC, так и в BCH и IBC кодах.

Сжиженный газ

Давление паров (бар абсолютное) при

Т= 37.8 С

Точка кипения при атмосферном давлении (С)

Метан

Газ (-82. 5/44. 7)

— 161. 5

Пропан

12. 9

— 42. 3

Бутан (Н)

3. 6

— 0. 5

Аммиак

14. 7

— 33. 4

Винилхлорид

5. 7

— 13. 8

Бутадиен

4. 0

— 5. 0

Этилен оксид

2. 7

+ 10. 7

USCG внес некоторые изменения в определение понятия сжиженный газ, изменив давление 2.8 бар на 1. 76 бар. Это изменение не было одобрено ММО, хотя и не встретило особых возражений.

Некоторые правила вообще не внесены в МГК, так, например замещение воздуха в воздушном шлюзе (3.6. 1), хотя оно и предполагается как 12 объемов в час.

Также предполагается, что межбарьерное пространство должно быть снабжено осушительной системой для откатки соответствующей жидкости в случае утечки или повреждения танка. Такое оборудование должно возвращать откатанный груз в танк.

Глава 4 МГК включает положение для оценки изоляции и противостояния стали корпуса, в целях расчета конструкции, подразумевая, что грузовой танк и вторичный барьер, если установлен, соответствуют расчетной температуре груза и расчетным температурам окружающего воздуха и воды???

В общем, для всего мира:

Воздух +5С (+41 Ф)

Вода 0С (+32 Ф)

Глава 4 также дает возможность администрации устанавливать более высокие или низкие температуры окружающей среды:

Для всего мира, исключая Аляску:

Воздух (5 узлов) — 18С (+/-0 Ф)

Вода (спокойная) 0С (+32Ф)

Для Аляски Воздух (5 узлов) — 29С (-20Ф)

Вода (спокойная) -2С (+28Ф)

Код требует, чтобы грузовая система судна перевозящего сжиженный газ, была способна выдерживать полное давление паров груза или иметь средства поддерживать давление в танках ниже безопасного установочного давления. Для судов метановозов эта система должна выполнять эту функцию не менее 21 дня. Есть несколько способов работы такой системы, — сжижение пара, сжигание в котле или каталитическом подогревателе, использование пара как топливо, комбинация этих методов. Использование испарившегося газа для метановозов ограничено. Использование нефтяных газов как топлива запрещено, так как они тяжелее воздуха.

2. Свойства СПГ

2.1 Физические свойства и состав СПГ

Природный газ, это смесь углеводородов, которая после сжижения образует чистую без цвета и запаха жидкость. Такой СПГ обычно транспортируется и хранится при температуре близкой к точке его кипения при атмосферном давлении, — приблизительно -160С.

В реальности состав СПГ различен и зависит от источника его происхождения и процесса сжижения, но основной компонент это конечно метан. Другими составляющими могут быть, — этан, пропан, бутан, пентан и возможно небольшой процент азота.

Типичный состав СПГ указан в таблице 2. 1а, а физические свойства составляющих в таблице 2. 1б. Для инженерных расчетов, конечно, берутся физические свойства метана, но для передачи, когда требуется точный подсчет тепловой ценности и плотности, — учитывается реальный композитный состав СПГ.

Таблица 2. 1а. Физические свойства СПГ

Метан

CH4

Этан

C2H6

Пропан

C3H8

Бутан

C4H10

Пентан

C5H12

Азот

N2

Мол. Вес

16. 042

30. 068

44. 094

58. 120

72. 150

28. 016

Тем. Кип.

1 атм. абс

С

-161. 5

-88. 6

-42. 5

-5

36. 1

-196

Плотность

Тем. кип.

кг/м3

426. 0

544. 1

580. 7

601. 8

610. 2

808. 6

Уд. Вес пара 15С и 1 атм. аб.

кг/м3

0. 554

1. 046

1. 540

2. 07

2. 49

0. 97

Отношен.

Об. газа к

Об. жид. при ТК и 1 атм. абс.

619

413

311

311

205

695

Пределы восплам. в воздухе

%

5.3 — 14

3 -12. 5

2.1 — 9. 5

2 -9. 5

3 -12. 4

Не горит

Тем. само-восплам.

С

595

510

510/583

510/583

Макс. удел.

Энергия 15С н/из

кдж/кг

55. 559

51. 916

50. 367

49. 530

49. 404

49. 069

48. 944

Теплота

Испар. При Тем. кипен.

кдж/кг

510. 4

489. 9

426. 2

385. 2

357. 6

199. 3

Таблица 2. 1б. Составляющие СПГ.

Ras-Laffan

Das Islands

Standard

Метан

CH4

90. 28%

84. 5%

89. 63%

Этан

C2H6

6. 33%

12. 9%

6. 32

Пропан

C3H8

2. 49%

1. 5%

2. 16

Бутан

C4H10

0. 49%

0. 5%

1. 2

Изо-бутан

C4H10

0. 00%

0. 00%

0. 00

Пентан

C5H12

0. 02%

0. 00%

0. 00

Изо-пентан

C5H12

0. 00%

0. 00%

0. 00

Азот

N2

0. 41%

0. 6%

0. 69

Сред. Мол. Вес

17. 88

18. 56

18. 12

Тем. Кип. атм. дав.

-160. 8С

-161. 0С

-160. 9С

Плотность кг/м3

461. 8

456. 8

459. 4

Макс. Удел. Энерг.

кдж/кг

54. 414

54. 031

54. 090

Во время морского перехода, тепло передается СПГ через изоляцию танка, вызывая испарение части груза, так называемое выкипание. Состав СПГ изменяется за счет выкипания, так как более легкие компоненты, имеющие низкую температуру кипения, испаряются первыми. Поэтому, выгружаемый СПГ имеет большую плотность, чем тот, который грузился, ниже процент содержания метана и азота, но выше процент содержания этана, пропана, бутана и пентана.

Предел воспламеняемости метана в воздухе (21% О2) приблизительно от 5.3 до 14% по объему. Для уменьшения этого предела, перед началом погрузки воздух удаляется из танков при помощи азота до содержания кислорода 2%. В теории, врыв не произойдет, если содержание кислорода в смеси ниже 13% по отношению к процентному содержанию метана. Для безопасности, на практике, инертизация продолжается пока содержание кислорода не будет ниже 2%. Причина этого будет объяснена позже.

Выкипевший пар СПГ легче, чем воздух при температуре -110С, или выше, — зависит от состава СПГ. В связи с этим, пар будет стремиться уйти вверх над мачтой и быстро рассеиваться. Когда холодный пар смешан с окружающим воздухом, смесь пар/воздух будет хорошо видна как белое облако из-за конденсации влаги в воздухе. Обычно принято считать, что предел воспламеняемости смеси пар/воздух не распространяется слишком далеко за пределы этого белого облака.

Температура самовоспламенения метана, то есть минимальная температура нагрева газа, при которой он самовоспламеняется без постороннего источника открытого огня, — 595С.

Критическая температура метана — 82. 5С, а критическое давление 43 бар абс.

Температура кипения метана увеличивается при увеличении давления, и это изменение показано на диаграмме для чистого метана. Это давление конечно выше, чем при перевозке метана на судне. Присутствие тяжелых компонентов в СПГ увеличивает температуру кипения для заданного давления. Отношение между температурой кипения и давлением СПГ будет приблизительно следовать параллельно линии чистого метана.

Плотность паров метана значительно меняется в зависимости от температуры, и при температуре около -100С она равна плотности воздуха (при плотности воздуха 1. 27 кг/м3 при 15С).

2.2 Характеристики СПГ

2.2.1 Воспламеняемость смеси метана, кислорода и азота

При любых операциях на судне, перевозящем СПГ, недопустимо смешивание метана и воздуха. Отношение между газом и воздухом в смеси и воспламеняемостью возможных комбинаций метана, воздуха и азота показано на диаграмме 2.2. 2а.

Вертикальная ось A-B представляет смесь кислорода и азота без метана, в пределах от 0% кислорода (100% азота) в точке А, до 21% кислорода (79% азота) в точке В, которая представляет собой атмосферный воздух.

Горизонтальная ось А-С представляет собой смесь метана и азота без кислорода, в пределах от 0% метана (100% азота) в точке, А и 100% метана в точке С (0% азота).

Каждая точка диаграммы в треугольнике АВС представляет собой смесь всех трех компонентов, — метана, азота и воздуха, каждые в своей пропорции к общему объему.

Эти пропорции могут быть сняты с диаграммы в любой точке. Для примера точка D:

Метан: 6% по шкале А-С

Кислород: 12.2% по шкале А-В

Азот: 81.8 как остаток

Диаграмма состоит из трех главных секторов.

1. Зона воспламеняемости EDF, каждая точка внутри этой зоны представляет собой горючую смесь.

2. Зона HDFC. Любая смесь компонентов представленная точкой внутри этой зоны способна формировать горючую смесь с воздухом, но содержит слишком много метана, чтобы воспламениться без него.

3. Зона ABEDH. Любая смесь компонентов представленная точкой внутри этой зоны не способна формировать горючую смесь при смешивании с воздухом.

2.2. 2 Использование диаграммы

Предположим, что точка Y на оси кислород-азот соединена с точкой Z на оси метан-азот прямой линией. Если смесь кислород-азот в точке Y смешать со смесью метан-азот в точке Z, смесь, полученная в результате, будет представлена точкой X, которая, двигаясь от Y к Z, будет добавлять количество смеси Z. В этом примере точка Х, представляющая изменение состава, проходит через зону воспламенения EDF, то есть когда содержание метана в смеси между 5. 5% в точке М, и 9. 0% в точке N.

Применяя это к процессу инертизации грузового танка перед охлаждением, предполагаем, что танк наполнен воздухом, точка В. Азот добавляется до тех пор, пока содержание кислорода не уменьшится до 13%, точка G. Добавление метана, изменит состав смеси вдоль линии GDC, которая не проходит через зону воспламенения, но почти касается ее в точке D. Если содержание кислорода еще уменьшить, перед добавлением метана, до любой точки между 0% и 13%, то изменение смеси добавлением метана никогда не пройдет через зону воспламенения. Поэтому теоретически необходимо добавлять азот в танк до уменьшения содержания кислорода в нем до 13%. Однако, на практике, содержание кислорода уменьшается до 2%, так как достичь полностью равномерной смеси в танке не возможно.

Когда танк наполненный метаном, начинают заполнять азотом, перед продувкой воздухом, необходимо выполнить похожую процедуру. Предположим, что азот добавляется в танк содержащий метан в точке С, до содержания метана 14% в точке Н. При добавлении воздуха, состав смеси будет двигаться по линии HDB, которая касается зоны воспламенения в точке D, но не проходит через нее. По тем же причинам, что были изложены выше, содержание метана в танке понижается до 5%, так как на практике, равномерная смесь метана и азота может не получиться.

Процедуры для избежания прохождения через зону воспламенения можно подытожить следующим образом:

1. Танки и трубы, содержащие воздух должны быть продуты азотом перед метаном до содержания кислорода в них не более 5% или ниже.

2. Танки и трубы, содержащие метан, должны быть продуты азотом перед воздухом до содержания метана в них не более 5% или ниже.

Для этих целей на судне должен быть OXIMETR & TANKSCOPE.

2. 3 Дополнительные характеристики

2.3. 1 Разлив в воду

· Кипение метана очень быстрое, из-за большой разницы в температурах воды и жидкого метана.

· СПГ быстро распространяется на большую площадь, что ведет к огромной скорости испарения, до тех пор, пока оно не закончится (Rapid Phase of Transition RPT).

· Сплошной слой льда не формируется.

· При некоторых условиях, при концентрации метана менее 40%, возможны беспламенные взрывы при соприкосновении с водой. Это является результатом пограничного феномена, когда СПГ местами сильно перегревается, до начала быстрого кипения. Однако, коммерческий СПГ содержит большее количество метана чем 40%, и потребуется некоторое время, до достижения такой концентрации.

· Взрывоопасное облако СПГ и воздуха может простираться на большие дистанции понизу, при отсутствии топографических препятствий, которые создают турбулентность, так как только при температуре — 100С метан легче воздуха.

2.3. 2 Облака пара

1. Если не произошло мгновенного воспламенения разлива СПГ, формируется облако пара. Оно длинное, тонкое, сигарообразное и при некоторых метеоусловиях может пройти значительное расстояние, пока концентрация уменьшится до безопасных пределов. Это очень важно, так как при воспламенении огонь распространяется в направлении источника разлива. Холодный пар тяжелее воздуха, и поэтому вначале стелется по поверхности. Рассеивание облака напрямую зависит от погодных условий.

2. Особая опасность исходит от облака СПГ когда оно воспламеняется. Выделяется огромное количество теплоты. Вызванные этим ожоги летальны для людей оказавшихся внутри облака или вблизи его. Даже на некотором расстоянии от этого огненного шара люди страдают от тепловой радиации.

2.3. 3 Реактивность

При больших концентрациях метан приводит к удушению. Метан это насыщенный, предельный углеводород, очень летучий, нерастворимый в воде и поэтому не является сильным загрязнителем воды и воздуха. Из ряда алканов. При высоких температурах и под воздействием ультрафиолетового излучения вступает в реакцию с галогенами, такими как хлор, бром и т. д. Хлорметан используется в холодильной промышленности. При определенной температуре и давлении могут образовываться гидраты, физическое соединение с водой.

2.3. 4 Криогенные температуры

Контакт с СПГ или материалами, охлажденными до его температуры, около -160С, уничтожает все живое.

Большинство металлов теряют свою гибкость при таких температурах. СПГ может вызвать хрупкий разлом (BRITTLE FRACTURE) многих металлов. В случае разлива СПГ на палубу судна, высоко термальное напряжение, генерируемое ограниченной возможностью стального листа сжиматься, приводит к его разрушению.

2.3. 5 Поведение СПГ в грузовом танке

1. При погрузке в грузовые танки, давление в паровой фазе поддерживается предельно постоянным, немного выше атмосферного давления.

2. Внешнее тепло, проходящее через изоляцию танка, генерирует восходящие потоки внутри жидкого груза, подогретый СПГ поднимается наверх и кипит.

3. Тепло, необходимое для испарения исходит из СПГ и пока происходит постоянный отток пара для поддержания давления, СПГ остается при температуре кипения.

4. Если давление пара уменьшить откачиванием большего количества, чем выкипает, — температура СПГ уменьшится. Для того, чтобы сделать давление эквивалентное его температуре, кипение СПГ усиливают, тем самым, увеличивая передачу тепла от СПГ пару.

5. СПГ это смесь нескольких компонентов с различными физическими свойствами, в частности способностью испарения, — более легкие фракции испаряются быстрее. Пар, производимый в процессе кипения, содержит большее количество легких составляющих, чем СПГ.

6. Характеристики СПГ, температура кипения, плотность, тепловая ценность имеют тенденцию к увеличению во время рейса.

2. 4 Свойства азота и инертного газа

2.4. 1 Азот

Азот используется для заполнения изоляционных пространств, для продувки грузовых труб, тушения пожара в вентиляционной мачте и для герметизации газовых компрессоров.

На судах, где имеется установка повторного сжижения метана, азот используется как охлаждающий агент.

Он производится либо испарением жидкого азота, доставляемого с берега, либо при помощи судовых генераторов азота, принцип действия которых основан на фильтрации азота и кислорода из воздуха при помощи мембран или фильтров.

2.4. 2 Физические свойства азота

Азот наиболее распространенный газ в природе, так как его содержание в атмосфере около 79%.

При комнатной температуре, азот без цветный и без запаха газ. Его плотность близка к плотности воздуха, 1. 25 кг/м3 при стандартных условиях.

Жидкий азот имеет температуру -196С при атмосферном давлении, плотность 810 кг/м3 и теплоту испарения 199 кдж/кг.

2.4. 3 Характеристики азота

Молекулярный вес

28. 016

Температура кипения при 1 атм. абс.

-196С

Удельный вес жидкости при темп. Кипения кг/м3

1. 81

Удельный вес пара при 15С и 1 атм. абс. кг/м3

0. 97

Отношение объемов газа и жидкости -196С

695

Пределы воспламеняемости

Нет

Точка росы 100% чистого азота

Ниже -80С

2.4. 4 Химические свойства

Азот, — это инертный газ, не горит и без химической активности. Однако при высоких температурах может вступать в реакцию с другими газами и металлами.

2.4. 5 Опасности

Обладает удушающим эффектом. В жидком состоянии при температуре -196С уничтожает все живое. Разлив на палубу или конструкции судна ведет к тем же эффектом, что и СПГ. Теряется гибкость.

2.4. 6 Инертный газ (IG)

Инертный газ используется для уменьшения содержания кислорода в грузовой системе, танках, трубопроводах и компрессорах, для предотвращения образования смеси воздух/метан перед вентиляцией воздухом после подогрева и т. д.

Инертный газ производится на борту судна при помощи установки инертного газа, сжигая газойль с низким содержанием серы. Точка росы желательно — 45С.

2.4. 7 Характеристики инертного газа

Кислород

< 0.5% от объема

Карбон диоксид

< 14% от объема

Карбон моноксид

< 100 ppm в объеме

Окислы серы (SOx)

<2 ppm в объеме

Окислы азота (NOx)

< 65 ppm в объеме

Азот

Остаток около 85%

Точка росы

< -45C

Сажа

Полностью отсутствует

Инертный газ немного тяжелее воздуха, — 1. 35 кг/м3 при 0С

Обладает удушающим эффектом.

2. 5 Опасность низких температур для металла, меры безопасности

Обычная сталь подвержена хрупкому излому при низких температурах. Такие повреждения могут быть катастрофическими, так как хрупкую сталь можно повредить без особых усилий. Обычная углеродистая сталь может потерять свою гибкость при температурах до -50С, поэтому их использование для температур -160С невозможно.

Поэтому, в конструкциях судов для перевозки СПГ применяются специальные материалы, которые не теряют своих прочностных характеристик при низких температурах. Это ИНВАР (36% никель-железо сплав), аустенитная нержавеющая сталь, 9% никелевая сталь, сплавы алюминия, такие как 5083 сплав.

Все эти материалы сохраняют свои прочностные характеристики при низких, -162С температурах, и противостоят даже перегрузкам, сохраняя свои непроницаемость.

Для избежания хрупкого излома обычных сталей, должны быть приняты соответствующие меры для предотвращения контакта СПГ или азота с ними.

Дополнительно, должно иметься специальное оборудование на случай утечки СПГ или азота. Районы манифолдов оборудованы поддоном, из специальной стали, который при разливе не дает распространиться низкотемпературной жидкости, и существует возможность дренировать эту жидкость за борт. Судно в районе манифолда оборудовано водяной завесой, работающей от пожарного насоса. Пожарный насос должен быть всегда под давлением и водяная завеса в действии при любых грузовых операциях.

Дополнительно, пожарные шланги должны быть проложены к каждому куполу, для обработки любой маленькой утечки из клапана или фланца. Постоянные поддоны должны быть установлены под оборудованием, которое наиболее вероятно может создать проблемы и переносные поддоны должны быть готовы для немедленного использования в случае возможных утечек.

Во время любых перемещений груза, и особенно во время погрузки/выгрузки, должен быть организован постоянный обход на палубе для своевременного обнаружения утечки.

В случае разлива или утечки, водяной спрей должен быть направлен в это место для рассеивания и испарения жидкости, а главное для защиты обычной стали. Утечка должна быть ликвидирована, при необходимости даже остановив грузовые операции.

В случае большого разлива или утечки, грузовые операции должны быть остановлены немедленно, объявлена тревога и включено палубное орошение.

2. 6 Опасности для персонала.

2.6. 1 Метан

2.6. 2 Азот

3. Концепция конструкции грузовой системы

3.0. 1 Общие положения

Концепция конструкции грузовой системы, определяет количество грузовых танков, их расположение, форму и структуру их тепловой изоляции. Сюда относится расположение и конструкция балластных танков, коффердамов, трюмных пространств. Очень важным моментом является система крепления грузовых танков.

IMO Ch.2 разделяет суда, перевозящие сжиженные газы на 3 группы- 1G, 2G, 3G.

Критерии, — расположение танков и способность к выживанию при столкновении и посадке на мель

При посадке на мель размеры повреждения вверх В/15 или 2 метра, что меньше по всей длине судна

При столкновении размеры повреждения по длине 1/3 L 2/3 или 14,5 м, что меньше; по глубине В/5 или 11,5 м, что меньше; по высоте, — без ограничений.

Тип 1 G — судно намеревающееся перевозить груз указанный в Гл. 19, который требует максимальных превентивных мер для предотвращения разлива этого груза

Тип 2 G — судно намеревающееся перевозить груз указанный в Гл. 19, который требует значительных превентивных мер для предотвращения разлива этого груза

Тип 2 PG — судно длиной 150 м и менее, намеревающееся перевозить груз, указанный в Гл. 19, который требует значительных превентивных мер для предотвращения разлива груза и где груз перевозится в независимых танках типа С, при MARVS не менее 7 бар манометрических и грузовой системой, способной выдерживать температуру — 55С и выше. Суда с такими характеристиками, но более 150 метров длиной, считаются судами типа 2 G.

Тип 3 G — судно намеривающееся перевозить груз указанный в Гл. 19, который требует умеренных превентивных мер для предотвращения разлива

3. 1 Принципы системы содержания груза

Т груза при P атм.

— 10С и выше

— 10 - — 55

Ниже

— 55

Тип танка

Без 2-го барьера

Корпус 2-й барьер

2-й барьер

Встроенный

Мембранный

Полумембран.

Независимый

ТипА

ТирВ

ТипС

Внутр. Изоляция

Тип 1

Тип 2

Обычно не разрешен

Полный 2-й барьер

Полный 2-й барьер

Полный 2-й барьер

Частичный 2-й барьер

Не требуется 2-й барьер

Полный 2-й барьер

2-й барьер предусмотрен

Встроенные танки — являются структурной частью корпуса судна и испытывают те же нагрузки, что и корпус судна.

Независимые танки — самоподдерживающие, не являющиеся частью корпуса.

Конструкция танков зависит от расчетного максимального давления и минимальной температуры.

Мембранные танки — не самоподдерживающие, состоят из тонкой мембраны (0. 5−1.2 мм), которая поддерживается через изоляцию, приспособленной к внутреннему корпусу.

Термальные нагрузки компенсируются качеством металла мембраны (никель, сплавы алюминия).

Полу — мембранные танки, — это мембранные танки с более толстой мембраной (до 3−5 мм) и скругленными углами.

Танки с внутренней изоляцией — не самоподдерживающие танки, состоящие из термоизоляционного материала, который способствует сдерживанию груза и поддерживается структурой приспособленной с внутреннему корпусу или независимому танку. Внутренняя поверхность изоляции соприкасается с грузом.

Независимые танки делятся на три категории:

Тип А — построенные в соответствии со стандартами установленными властями. В случае гравитационных танков с плоскими поверхностями, расчетное давление не должно превышать 0.7 бар.

Тип В — построены в соответствии со специальными аналитическими расчетами для выдерживания напряжения, деформации и усталости металла.

Тип С — для груза при температуре окружающей среды (давление рассчитывается по специальной формуле)

Вторичный барьер — необходим при перевозке грузов с температурой ниже — 10 С.

Вторичный барьер — это газонепроницаемая конструкция вокруг танка, предназначенная для временного сдерживания груза при утечке через первичный барьер в течение 15 суток при статическом крене 30 градусов

В настоящее время для судов, перевозящих СПГ, применяются три основных вида грузовых танков, — это сферический тип танка MOSS, мембранный тип системы Газ Транспорт № 96, мембранный танк системы Технигаз Mark III. Разработана и внедряется система CS-1, которая является комбинацией вышеуказанных мембранных систем.

На диаграмме 3. 1а приведены сравнительные характеристики различных типов танков.

Подробнее остановимся на системе Газ Транспорт № 96−2

Внутренний корпус интегрирован в систему поддержки и изоляции системы Газ Транспорт. Система состоит из тонкой, гибкой первичной мембраны, которая контактирует с грузом, слоем фанерных отсеков, наполненных перлитом, — первичная изоляция. Далее идет вторая гибкая мембрана, такая же, как и первая, называемая вторичным барьером, за которой расположен второй слой фанерных отсеков с перлитом, называемый вторичной изоляцией и который контактирует с внутренним корпусом.

Двойная мембрана соответствует требованиям по системе содержания груза и обеспечивает двойной барьер в случае утечки груза. Вся система в целом обеспечивает передачу гидростатического давления через мембраны и изоляцию на внутренний корпус.

Назначение мембраны предотвратить утечку, в то время как назначение изоляции поддерживает и передает нагрузку, одновременно минимизирует теплообмен между грузом и внутренним корпусом. Вторая мембрана служит не только вторичным барьером, но и уменьшает конвекционные потоки внутри изоляции.

Пространства первичной и вторичной изоляции находятся под контролируемой азотной атмосферой (давление, наличие метана). Давление в пространстве первичной изоляции не должно превышать давление в грузовом танке во избежание выдавливания мембраны внутрь танка. При нормальных условиях давление азота в пространствах первичной и вторичной изоляции поддерживается в пределах 0.2 — 0.4 kPa.

3.1. 1 Конструкция изоляции и барьеров

Первичный и вторичный барьеры идентичны и сделаны из криогенной ИНВАР стали толщиной 0.7 мм. Композитный состав ИНВАР стали:

Ni

35 — 36.5%

C

< 0. 04%

Si

< 0. 25%

Mn

<0.2 — 0.4%

S

< 0. 0015%

P

<0. 008%

Fe

Остаток

Коэффициент температурного расширения = (1.5 +/- 0. 5) 10 мм/ гр. С между 0С и -180С, приблизительно в 10 раз меньше, чем нержавеющей стали AISI 304.

Тест на прокол при — 196С, > 120 J/cm2.

КТР достаточно низок и можно использовать плоскую сталь вместо рифленой.

Внутренняя поверхность мембраны, таким образом, контактирует с поддерживающей изоляцией, что нагрузка, которую она может выдерживать, ограничена только величиной несущей нагрузки изоляции.

Первичное и вторичное изоляционные пространства заполнены расширенным перлитом и устроены таким образом, что разрешают свободную циркуляцию азота и следовательно процессы инертизации и дегазации не вызывают трудности.

Перлит делается из вулканических пород, которые при температуре 800С трансформируются в маленькие шарики, диаметром от 0.5 до 0. 05 мм. Пористая структура перлита делает его хорошим изоляционным материалом. Влага убирается при помощи силикона.

Изоляция расположена в двух особых зонах.

1. Усиленная зона, расположенная в верхней части танка и покрывающая около 30% общей высоты танка, включая его верх. Эта зона снабжена усиленным типом ячеек.

2. Стандартная зона, занимающая приблизительно 70% высоты танка, включая его днище. Эта зона снабжена обычным типом ячеек.

Усиление верхней зоны танка предпринято для избежания его повреждения из-за всплескивания груза внутри танка.

Толщина вторичной изоляции 300 мм, а первичной изоляции 230 мм. Такая толщина рассчитана исходя из расчета выкипания 0. 15% от всего объема танка в день.

3. 2 Мембранная система

Для компенсации деформации корпуса судна, каждая стяжка в изоляционных пространствах снабжена некоторым количеством пружинистых шайб. Это количество зависит от места расположения крепления. Так около балластных танков их больше, так как деформация корпуса в этих зонах, — наибольшая. Для компенсации температурных колебаний в стяжках ячеек, установлены фанерные прокладки. Для достижения гибкости, применяется эластичное соединение с пружинистыми шайбами (гроверы).

Из-за конструкции, первичный и вторичный барьер пересекаются в обоих направлениях, формирую квадратную трубу. Это сделано с расчетом облегчить процесс строительства, и крепится к двойному дну при помощи специального устройства. При такой системе крепления, мембраны напрямую соединены с внутренним корпусом, что позволяет принимать любое напряжение мембраны прямо и равномерно судовыми конструкциями.

3.2. 1Оборудование грузового танка

Паровой купол расположен, как правило, вблизи геометрического центра грузового танка. Каждый купол имеет:

1. Систему подачи/отбора пара. Она необходима для подачи пара во время выгрузки, отбора пара из танка во время погрузки, а также для отбора пара во время перевозки груза.

2. Линию распыла для охлаждения грузового танка перед погрузкой.

3. Два клапана безопасности для избыточного давления и вакуумной защиты с установкой 24 кРа абс. И -1 кРа абс. вакуума. С вентиляцией на мачту.

4. Устройство для сенсоров давления.

5. Клапана безопасности для жидкостной линии.

В дополнение, каждый грузовой танк имеет жидкостной купол, расположенный возле ДП, в кормовой части танка. Жидкостной купол держит треножную мачту, сделанную из стали марки 304Л и опускающуюся в танк укрепленную на его дне при помощи скользящих несущих, позволяющих компенсировать ее термические изменения. Эта мачта состоит из основных выгрузных труб и колодца для аварийного насоса в виде треножника, к которому прикреплены трап и другие необходимые трубки, измерительные устройства и т. д.

В состав измерительных устройств входят температурные и уровневые датчики, независимые датчики сигнала высокого уровня и электрические кабеля для грузового насоса. Два главных грузовых насоса закреплены на площадке внизу треножника, в то время как зачистной/распылительный насос закреплен на башне поддержки насоса.

Колодец мерительного устройства и линия погрузки также расположены в жидкостном куполе.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой