Конструкции грузовых танков.

Встроенные танки – неотъемлемая часть корпусных конструкций судна, т.е. они участвуют в обеспечении целостности и прочности корпуса. Груз в таких танках перевозят, при температурах не ниже -10°С. Давление до 0, 25 бар.

Вкладные, независимые танки – это самонесущие танки, являются автономной конструкцией. Опираются на корпус посредством опор и фундаментов.

Делятся на типы А, В, С в зависимости от методов расчета, предъявляемых требованиям при испытаниях и т.п.

Танки типа А – призматические, сформированы из плоскостных конструкций.

Танки типа В могут быть призматические и сферические. Оба типа рассчитываются на макс.: давление 0, 7 бара, но обычно при транспортировке рабочее давление до 0, 25 бар.

Для танков типа «В» при освидетельствовании используются более строгие критерии в оценке прочности материала, из которого изготовлен танк, его износостойкости, ломкости в процессе старения материала.

Призматические танки разделены продольной переборкой на 2 части, обычно имеются также поперечные негерметичные переборки.

Танки типа «В» применяются в основном для перевозки натуральных газов.

Танки типа «А» для грузов типа LPG. Сферические танки могут быть диаметром до 45 м, изготавливаются из сплавов алюминия или стали с содержанием 9% никеля. Куполом грузового танка называют верхнюю часть, выступающую над общей поверхностью грузового танка и предназначенную для размещения трубопроводов судовых систем, электродвигателей грузовых насосов, а также для обеспечения доступа в грузовые танки. Купол призматического танка, имеет форму параллелепипеда, расположен симметрично относительно продольной переборки.

Купол сферического танка обычно цилиндрической формы, заканчивается крышкой диаметром около 3, 5 м, что обычно незначительно превышает диаметр грузовой колонны, в которой расположены трубопроводы грузовых систем, погружные насосы, а также трап винтовой формы.

Танки типа «С» - отвечают требованиям, предъявляемым к сосудам под давлением, т.е. применяются на газовозах напорного и полунапорного типа. Танки сферические или цилиндрические не требуют вторичного барьера.

 

Мембранные грузовые танки.

Это емкости образованные тонкой оболочкой, способной воспринимать только растягивающие напряжения и поддерживаемые смежными корпусными конструкциями. Такая конструкция обеспечивает непроницаемость своей оболочки и при деформациях, связанных с изгибом корпуса, так и при термических деформациях. Расчетное давление паров груза обычно не превышает 250 мб. Основной материал – инвар (Ni и Fe) и хромоник. сталь.

Технико-экономические показатели – выгоднее при грузовместимости свыше 165 т.м³. Мембранные танки имеют наименьшие массовые характеристики отнесенные к грузовместимости.

Два типа: гофрированные (тонколистовая хромоникелевая сталь) и плоскостные (инвар –36% Ni).

Мембранные гофрированные танки обладают высокой способностью к деформации при разрушении корпусных конструкций.

При прогибе в 5 м на участке протяженностью 20 м, который может возникнуть при столкновении судов, не образуется трещин и разрывов в мембранных танках гофрированного типа.

Контактная сварка. Конструкции разные. Первичный барьер, первичный теплоизоляционный слой, затем опять мембранная оболочка, служащая вторичным барьером, вторичный изолирующий слой, контактирующий с корпусными конструкциями. Изоляция должна быть прочная, т.к. передает давление на корпусные конструкции – фанерные блоки, заполненные перлитом. Толщина мембран до 0, 7 мм.

Танки с внутренней изоляцией не являются самонесущими.

Тип 1 – изоляция и облицовка является первичным барьером, а конструкция вкладной цистерны выполняет функцию вторичного барьера.

Тип 2 Материалы для изготовления танков:

Для температур не ниже -10°С – углеродистая сталь.

Для грузов с температурой перевозки до -55°С – углеродисто-марганцевая сталь.

Для грузов с температурой -65°С – сталь с содержанием никеля до 2, 25%.

Для температур -90°С – сталь с содержанием никеля 3, 5%.

Для грузов с температурой – 165°С – сталь с содержанием никеля не ниже 9%, или же специальные сплавы алюминия. Для мембранных танков – инвар (36% никеля) или хромоникелевая сталь. Обладают очень низким коэффициентом объемного расширения.

 

Напряжения в цилиндрических танках

 

S¹=rp/t, где s=rp/2t, где

s-напряжени вдоль оси

s-кас напр

r-радиус танка

p-давление в танке

t- толщина танка

 

 

 

Грузовые трубопроводы.

Все трубопроводы и фланцевые соединения изготавливаются из легированной стали, содержащей никель, что позволяет им выдерживать низкие температуры и не подвергаться коррозии от перевозимых грузов. Соединения только сварные. Трубопроводы должны быть надежно закреплены, иметь компенсаторы (для предотвращения опасных напряжений от температурных деформаций). Предусматриваются съемные участки (катушки) для разделения систем при перевозке различных видов груза, для соединения с магистралью инертного газа. По назначению трубопроводы можно объединить в следующие группы:

1. Жидкостные (погрузочно-разгрузочные)

2. Газовые

3. Конденсатные

4. Трубопроводы для инертизации и вентиляции танков

5. Трубопроводы различных вспомогательных систем.

Все трубопроводы проложены выше верхней палубы, внутрь танка проходят только через купол танка.

Все трубопроводы снабжаются предохранительными клапанами пружинного типа. Предохранительные клапана на жидкостном трубопроводе обычно соединяются с танком, клапана газового трубопровода с вентиляционной мачтой.

 

Токсичность.

Все грузы, перевозимые на газовозах, при их утечке могут оказывать опасное влияние на организм человека и окружающую среду. Вредное воздействие на биологические ткани организма называется токсичностью. Воздействия на организм бывают острыми (немедленный эффект отравления) и хроническими (постепенное накапливание в организме токсичных веществ, с последующим отрицательным воздействием).

Сведения о степени токсичности груза, симптомах отравления, о мерах первой помощи при отравлениях приводятся в карте данных о грузе, в информациях о грузе.

Предельно допустимая концентрация (санитарная норма) ПДК – это максимальное содержание токсичного вещества в воздухе, не приводящего к вредному воздействию на организм при 8 часовом рабочем дне и 40 часовой рабочей недели. Аббревиатура TLV, TWA примерно соответствует нашему ПДК.

Термин STEL определяется как допустимое кратковременное воздействие. ДКВ – максимальная концентрация вещества в воздухе при продолжительности воздействия 15 мин. не приводящая к вредным последствиям. Допускается воздействие ДКВ до 4 раз в сутки, с интервалом не менее 1 часа.

Токсичные вещества проникают в организм в процессе дыхания, глотания или через кожу. Некоторые вещества оказывают вредное воздействие при относительно больших концентрациях, другие при концентрациях близких к 0%. Например, при больших концентрациях метана, этана основная опасность это удушье от уменьшения содержания кислорода в воздухе (меньше 19, 5%). А для винилхлорида ПДК – 5 ррm, однако при длительном воздействии даже эта концентрация может привести к раку легких.

У некоторых газов порог запаха выше, чем ПДК. Поэтому необходимо помнить, что по отсутствию запаха нельзя судить об отсутствии газа.

Токсичное воздействие пропана, бутана может выражаться в наркотическом действии.

При попадании на кожу жидкости происходит обмораживающий ожог. Аммиак, хлор, этилен оксид, пропилен оксид вызывают также химический ожог. Отравляющими свойствами обладают также ингибиторы, некоторые вещества после реакций связанных с высокими температурами.

Инертный газ может вызвать удушье за счет вытеснения кислорода воздуха или за счет присутствия в нем окиси углерода (угарного газа).

 

Статическое электричество.

Сжиженные газы могут аккумулировать статическое электричество. (Их удельная проводимость менее 50 пико Сименсов на метр с периодом релаксации не более 0, 35 сек.)

На возникновение зарядов статического электричества влияет разбрызгивание жидкотси через сопла, всплескивание, взбалтывание жидкости и трение ее при этом о стенки танка, прохождение потока жидкости через трубы, фильтры, наличие пузырьков газа (воздуха) в жидкости, наличие воды в грузе.

Меры предосторожности.

При дегазации, инертизации удельное сопротивление инертного газа не должно быть больше 10⁴См/м. Не проводить грузовые операции, дегазацию, продувку во время грозы.

Все отдельные участки трубопроводов и место соединения грузового шланга с грузовым трубопроводом должны быть соединены между собой специальным проводником. В начале погрузки рекомендуется, чтобы скорость движения жидкости к каждому отдельному танку не превышала 1 м/сек.

Во время осмотра танков необходимо тщательно проверять крепление, арматуры, трубопроводов внутри танка. Любой не имеющий достаточно прочного электрического контакта с корпусом судна предмет может быть причиной возникновения электростатического разряда.

 

Шланговка.

Токопроводящие соединения между участками трубопроводов и грузовыми шлангами образует гальванический элемент: судно-терминал. При шланговке или отшланговке может возникнуть электростатический разряд. Поэтому корпус судна и антена судовой радиостанции должны быть заземлены – кабель подключается к выключателю взрывобезопасного исполнения, который в момент присоединения кабеля должен быть в положении «выключено».

Токи, проходящие с судна на берег по заземляющему кабелю отличаются от природы статического электричества. Причины возникновения этих токов: катодная защита судна или причала, блуждающие токи от гальванической разности потенциалов между судном и берегом, утечка от источников электрического питания.

Поэтому IMO рекомендует вместо заземляющего кабеля устанавливать изолирующие фланцы.

Т.е. в местах присоединения береговых грузовых магистралей к судовым должны быть установлены изолирующие фланцы (сопротивление после монтажа должно быть> 1000 Ом) или включено в линию одно звено шланга без внутреннего электрического подсоединения.

Такие соединения блокируют прохождение тока через погрузочный стендер или шланговую линию. Вся система остается заземленной либо через судно, либо через берег.

Меры предосторожности.

При дегазации, инертизации удельное сопротивление инертного газа не должно быть больше 10⁴См/м. Не проводить грузовые операции, дегазацию, продувку во время грозы.

Все отдельные участки трубопроводов и место соединения грузового шланга с грузовым трубопроводом должны быть соединены между собой специальным проводником. В начале погрузки рекомендуется, чтобы скорость движения жидкости к каждому отдельному танку не превышала 1 м/сек.

Во время осмотра танков необходимо тщательно проверять крепление, арматуры, трубопроводов внутри танка. Любой не имеющий достаточно прочного электрического контакта с корпусом судна предмет может быть причиной возникновения электростатического разряда.

 

Пожароопасность.

К свойствам груза определяющим степень пожароопасности относятся: давление насыщенных паров, температура вспышки, пределы воспламеняемости, плотность. US Coast Cuard классифицирует грузы в завиcимости от давления паров и температуры вспышки – категории А, В, С, D, Е.

Категория А – это взрывоопасные жидкости с давлением паров (по Рейду) – 14 psi (0, 965 бар).

Все грузы, которые перевозятся на газовозах, являются летучими и соответствуют категории А, поэтому их перевозка требует наивысших мер предосторожности.

Реакционные свойства газов также могут приводить к пожарам. Например, такой стабильный газ, как метан в смеси с фтористым водородом самовозгорается, при взаимодействии с хлором на свету взрывается. Катализатором при взрыве может быть сернистое железо.

 

Воздействие низких температур на конструкционные и эксплуатационные материалы.

При температурах ниже -10°С обычная судостроительная сталь теряет упругость, гибкость, прочность. Металл растрескивается даже без внешнего воздействия. Терять свои свойства могут также некоторые прокладочные, уплотнительные материалы и т.п.

 

Полимеризация.

К полимеризации склонны бутадиен, винилхлорид, этиленоксид, пропиленоксид и некоторые другие газы. Интенсивность полимеризации повышается в присутствии некоторых веществ и металлов, действующих как катализаторы и при повышении температуры. На полимеризацию влияет также малейшее присутствие кислорода.

По требованиям IMO вещества, склонные к полимеризации, должны быть ингибированны до погрузки. На ингибитор должен быть выдан сертификат, в котором должно быть указано количество ингибитора, дата и продолжительность действия, температурные ограничения и рекомендации по продлению действия ингибитора.

Для каждого груза есть специальные рекомендации по предотвращению (уменьшению) полимеризации.

Например, для этиленоксида нет ингибитора и его необходимо перевозить в среде азота, концетрация кислорода не должна превышать 0, 2%, и перевозить при температуре ниже точки кипения, охлаждая непрямым методом.

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: