Система аварийной остановки – ЕSD – Emergency shut-down.

⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 15

Классификационные сообщества требуют, чтобы газовые и жидкостные судовые и береговые трубопроводы могли быть закрыты дистанционно. Такая необходимость может возникнуть в случае обрыва или протечек грузового шланга, стендера, трубопровода, пожара и т.п. Дистанционное закрытие обеспечивается использованием грузовых клапанов с пневматическим приводом. Все клапана должны закрываться одновременно. Все приводы управляются с помощью тройных клапанов. При нормальной работе система обеспечивает возможность ручного открытия, закрытия любого клапана.

При срабатывании системы аварийной остановки, все открытые клапана закрываются, а компрессоры и насосы останавливаются. См. также раздел «система пневмоавтоматики» на стр.N.

Газация танков – Gassing-up – процесс замещения инертной среды газом, подлежащим к погрузке.

Если судно имеет Дек-танк-емкость, установленную на палубе, в которой хранится сжиженный газ для проведения газации, то газация может быть проведена в море. Сжиженный газ из Дек-танка направляется в испаритель, где за счет водяного пара (от котла ГМО) превращается в парообразное состояние и направляется в танки. Инертный газ вытесняется через вентиляционную мачту.

Если газация производится у причала и терминал обеспечивает судно сжиженным газом, то также должен быть задействован испаритель, а балластный газ по газоотводной магистрали направляется на факел. Если берег обеспечивает паровой фракцией груза, то испаритель не требуется.

Если берег не обеспечивает газоотводной магистралью и не разрешает сбрасывать балластный газ через мачту, то необходимо производить газацию, соединив танки последовательно и используя последний танк, как бустерный.

Захолаживание танков.

Захолаживание осуществляется за счет работы установки сжижения газа, либо за счет подачи сжиженного газа с берега.

Жидкость направляется по конденсатной линии на верхний распыл – капельки жидкости, падая вниз и испаряясь, производят охлаждение танка по всему объему. В зависимости от типа судна, материала изготовления танка инструкции завода- строителя дают рекомендации по скорости захолаживания и минимальным и максимальным температурам груза и танка перед началом перед началом погрузки. Слишком быстрое охлаждение танка может привести к возникновению трещин и разрушению металла.

Обычно скорость захолаживания 4¸ 5° в час, но может достигать и 10° в час. Например, на этиленавозах допускается скорость захолаживания 10° в час, при достижении температуры - 80°С можно начинать погрузку.

Погрузка.

Погрузку необходимо начинать с малой интенсивностью, что обеспечит:

- равномерное охлаждение грузовой системы

- предотвращение гидравлических ударов

- правильное поступление груза и отсутствие протечек

- предотвращение образовнаия статического электричества.

Погрузка с отводом пара на берег обеспечивает более высокую скорость погрузки. Если пары на берег не сдаются, то используется установка повторного сжижения газа. Погрузка производится по жидкостной судовой магистрали в нижнюю часть танка. На больших судах скорость погрузки доходит до 500 м³ в час на клапан. При увеличении давления в танках необходимо уменьшить скорость погрузки.

При достижении расчетного уровня заполнения танка необходимо закрыть грузовой клапан на танке. Клапан закрывать необходимо постепенно, чтобы избежать гидравлического удара.

Выгрузка.

Перед началом выгрузки производятся замеры температур, давления, уровня груза и отбор проб.

Выгрузка производится грузовыми насосами. Выгрузка может быть с возвратом пара с берега и без возврата. В последнем случае часть жидкости из жидкостной магистрали отбирается и направляется в испаритель, где превращается в пар, который направляется в верхнюю часть танка для поддержания соответствующего давления. Обычно поддерживается давление порядка 100 мбар.

Иногда используется грузовой компрессор – отсасывает пары из одного танка и после сжатия, горячие пары направляет в выгружаемый танк.

Если в береговых емкостях груз хранится при более высоком давлении и более высокой температуре, то последовательно после погружного насоса подключается бустерный насос и через подогреватель сжиженный газ направляется в береговой трубопровод.

Ответственный момент окончание выгрузки – чтобы предотвратить кавитацию, гидравлические удары и добиться минимально-возможного (или необходимого) уровня груза в танке, необходимо внимательно контролировать параметры в танке и насоса, создавать необходимый подпор на всасывании и прикрытием нагнетательного клапана регулировать производительность и напор насоса.

Смена груза.

В зависимости от того, какой груз перевозился и какой груз подлежит замене, имеются определенные правила подготовки танков (см. таблицу N), однако эти правила могут быть изменены по требованию фрахтователя.

- Удаление жидких остатков груза.

На судах напорного или полу-напорного типа в танке создается давление и остатки дренажируются в другой танк, в Дек-танк или за борт.

- На судах перевозящих сжиженный газ при атмосферном давлении производится выпаривание остатков груза.

Процесс происходит следующим образом: компрессором отсасываются пары из танка и после сжатия, минуя конденсатор, направляются в нижнюю часть танка, в район приемных колодцев насосов; по мере выпаривания, давление в танке возрастает и часть газа стравливается через вентиляционную мачту. На некоторых газовозах в районе колодцев уложены змеевики, в которые направляются горячие пары после компрессора, т.е. в них будет конденсироваться газ и затем направляться в другой танк или за борт.

Процесс выпаривания очень длителен, окончание его обычно определяется по резкому возрастанию температуры в районе колодцев.

Затем следует процесс обогрева танков. Обогрев происходит за счет рециркуляции газа в танке при помощи компрессора, либо при помощи бловера через подогреватель газа. Обогрев ведется до температуры равной температуре окружающей среды.

Следующий процесс – вытеснение из танков паров груза инертным газом или азотом, т.е. процесс инертизации. Продувку танка производят до тех пор, пока концентрация паров груза не снизится до ½ нижнего предела взрываемости смеси. НПВС – это максимальная концентрация паров груза в смеси с инертным газом, ниже которой не происходит образование взрывоопасной концентрации при смешивании с воздухом. НПВС можно определить пользуясь диаграммой взрывоопасности. См. рис.

Процесс дегазации – GAS-Frreeing - процесс замещения атмосферы танка воздухом. Температура танка перед началом вентилирования должна быть выше температуры точки росы воздуха. Для вентиляции используются бловеры, компрессоры, СИГ, производящие сухой воздух. На газовозах полунапорного типа дегазацию можно также производить методом многократного вакуумирования. Во время вентилирования ведется постоянный контроль за составом атмосферы танка – за % содержанием кислорода и % содержанием газа. Входить в танк можно после того, как % содержание кислорода достигнет 21% объема, % содержание углеводородов меньше 1% НПВ, содержание токсичных газов меньше ПДК.

Дегазационные танки необходимо продолжать вентилировать, т.к. большинство паров углеводородов тяжелее воздуха и при неподвижной атмосфере в танках, они будут собираться у днища и в какой-то момент могут образовать взрывоопасную смесь. Многие взрывы случались в танках, которые были освидетельствованы и признаны дегазированными.

Грузовые расчеты.

На большинстве судов сейчас грузовые расчеты производятся на компьютере – имеются соответствующие программы. Однако, необходимо уметь производить вычисления и без компьютера.

Приводим примеры некоторых расчетов.

1) газовоз напорного типа грузится пропаном с температурой +10°С. Определить допустимый предел заполнения танков в %.

где d_пр- плотность пропана, соответствующая давлению и температуре установки предохранительного клапана,

d_пог – плотность при температуре погрузки.

По термодинамическим таблицам, находим:

d_пр= 459, 1 кг/м³ (t= 45°С, Р=15, 5 бар)

d_пог= 516, 8 кг/м³ (t= +10°С, Р=6, 32 бар)

2) в танк загружается пропан 100 т при температуре -40°С и бутан 200 т при t = +2°С. Определить давление в танке и % содержание паров.

- Находим температуру смеси (жидкости):

где m – масса, с – удельная теплоемкость, Т – температура,

с_п- 2, 476 дж/г× К; с_б=2, 366 дж/ г× К

- по таблицам для температуры –12, 4°С находим давление насыщенных паров:

P_n= 3, 15 б

Р_б= 0, 62 б

- молекулярная масса пропана С₃Н₈– 44

бутана С₄Н₁₀ -58

- количество молей в смеси:

n_п= 100/44=2, 27; n_б= 200/58=3, 45;

n_см= 2, 27+ 3, 45 = 5, 72

- молярная доля пропана F_п=2, 27/5, 72= 0, 4

бутана F_б= 3, 45/5, 72= 0, 6

Проверка: 0, 4+0, 6= 1

- умножением молярной доли на давление насыщенных паров получаем парциальное давление:

- давление в танке:

Давление в манометре:

1, 632- 1, 013 = 0, 62 б

- состав смеси в газовой фазе:

1, 26/1, 632=0, 77 – 77% пропана

0, 372/1, 632= 0, 23 – 23% бутана

3) необходимо провести продувку танков емкостью 20000 м³ азотом. Предполагается, что кратность обмена будет = 1, 5. Сколько тонн азота необходимо заказать, если температура в танке +10°С?

Воспользуемся уравнением Клайперона-Менделеева