Виды танков на судах

Обновлено: 18.04.2024

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.

Общие положения

IMO Ch.2 разделяет суда, перевозящие сжиженные газы на 3 группы – 1G, 2G ,3G. Критерии — Газовозы – Общий обзор 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, который требует максимальных превентивных мер для предотвращения разлива этого груза;
Тип 2 G – судно намеревающееся перевозить груз, который требует значительных превентивных мер для предотвращения разлива этого груза;
Тип 2 PG – судно длиной 150 м и менее, намеревающееся перевозить груз, 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 -55 ºС и выше. Суда с такими характеристиками, но более 150 метров длиной, считаются судами типа 2G;
Тип 3 G – судно намеривающееся перевозить груз, который требует умеренных превентивных мер для предотвращения разлива.

Принципы системы содержания груза

Судовые системы содержания груза
Т груза при р. атм.	-10 ºС и выше	-10 – -55ºС	Ниже -55 ºС
Тип танка	Без 2-го барьера	Корпус 2-й барьер	2-й барьер
Встроенный	Обычно не разрешен
Мембранный	Полный 2-й барьер
Полумембранный	Полный 2-й барьер
Независимый
Тип А	Полный 2-й барьер
Тир В	Частичный 2-й барьер
Тип С	Не требуется 2-й барьер
Внутренняя изоляция
Тип 1	Полный 2-й барьер
Тип 2	2-й барьер предусмотрен

Встроенные танки – являются структурной частью корпуса судна и испытывают те же нагрузки, что и Корпус судна и предъявляемые к нему требования 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).

Полумембранные 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 ºС. 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 1 приведены сравнительные характеристики различных типов танков.

Диаграмма 1 Сравнительные характеристики грузовых 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 Транспортные характеристики грузов 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.

Конструкция изоляции и барьеров

Первичный и вторичный барьеры идентичны и сделаны из криогенной ИНВАР стали толщиной 0,7 мм. Композитный состав ИНВАР стали:

Состав стали ИНВАР
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 0 С и -180 ºС, приблизительно в 10 раз меньше, чем нержавеющей стали AISI 304.

Тест на прокол при -196 ºС > 120 J/см 2 . 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 800 ºС 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:

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

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 Методы выявления дефектов силовых установок, устройств, систем и корпуса судна 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.

Оборудование грузового танка

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

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;
Линию распыла для охлаждения грузового танка перед погрузкой;
Два клапана безопасности для избыточного давления и вакуумной защиты с установкой 24 кРа абс. и -1 кРа абс. вакуума. С вентиляцией на мачту;
Устройство для сенсоров давления;
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 Элементы автоматических систем судна 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.

Все танки соединены между собой жидкостными, паровыми, зачистными/распылочными распределителями, расположенными на транковой палубе. Производство азота для заполнения изоляционных пространств и другие вспомогательные системы, связанные с грузовой системой, также расположены на транковой палубе вместе с пожарной и спринклерной системой.

Проблемы и неисправности

Система изоляции построена, из расчета поддерживать необходимое количество выкипаемого груза на установленном уровне, а также защищать внутренний корпус от низкой температуры. Если эта способность изоляционной системы будет нарушена, каким либо образом, в результате может понизиться температура внутреннего корпуса и образоваться пятно замерзания и повысится скорость выкипания. Излишек газа может быть выпущен через вентиляционную мачту. Температуру внутреннего корпуса необходимо поддерживать в установленных пределах во избежание хрупкого разлома.

Термопары распределены по поверхности внутреннего корпуса, но если холодное пятно не появится немедленно возле датчика, то они могут лишь давать общую информацию о температуре стали. Сегодня существует только один реальный метод обнаружения холодного пятна — как можно чаще осматривать балластные танки во время перехода в грузу.

Поэтому, внутренний корпус делается из различных сортов стали с учетом той минимальной температуры, которая может возникнуть в этом районе при повреждении первичной мембраны. При температуре воды и воздуха 0 ºС и повреждении первичного барьера, температура внутреннего корпуса будет около -8 ºС.

Для таких условий классификационные общества требуют следующее распределение сортов стали на внутреннем корпусе.

Рис. 2 Распределение сортов стали на внутреннем корпусе

В дополнение к повреждению мембраны, может случиться повреждение изоляции. Это может привести к формированию льда на внутреннем корпусе, которое в свою очередь приведет к дальнейшему понижению температуры корпуса, так как лед хороший изолятор. Для ликвидации этого эффекта, все коффердамы снабжены системой подогрева, в которой используется гликоль. Она способна поддерживать температуру около 0 ºС в наихудших условиях. При обнаружении холодного пятна либо температурной системой, либо визуально — это должно быть обязательно документировано. Маленькие, локальные холодные пятна не очень опасны, если не происходит дальнейшего распространения, и требуется только постоянное наблюдение и документирование. Однако, если холодное пятно большое и стремительно распространяется, необходимо смывать его соленой забортной водой.

Если эта мера окажется не эффективной и будет осознано, что дальнейшая задержка выгрузки до прибытия в порт опасна для экипажа, судна и остального груза — принимается решение об аварийной выгрузке груза в море при помощи одного грузового насоса и насадки на манифолд.

У танкеров грузовые танки отделены от других помещений, кроме насосных отделений, коффердамами. Наружная обшивка, днище и палуба одновременно являются стенками танка. Для обеспечения поперечной прочности между поперечными переборками на расстоянии 2,5—3,6 м в зависимости от размеров судна, а у супертанкеров - на расстоянии до 5 м, установлены рамные шпангоуты. В районе скулы рамные шпангоуты переходят в днищевые флоры, а в палубе - в рамные бимсы. Благодаря этим поперечным связям вертикальные рамные стойки образуют на продольных переборках замкнутые кольца. Замкнутые горизонтальные кольца образуют бортовые стрингеры и горизонтальные балки (шельфы) продольных и поперечных переборок. Вертикальные рамные стойки поперечных переборок совместно с днищевыми стрингерами и подпалубными продольными балками образуют вертикальные кольца вдоль судна (рис. с). Днищевые и бортовые стрингеры, а также продольные подпалубные балки проходят насквозь через поперечные связи. К поперечным переборкам эти связи присоединены кницами; устанавливаются они от носовой переборки машинного отделения до таранной переборки. Форпик, машинное отделение и ахтерпик набирают по поперечной системе набора.

Основные конструктивные связи танкера:

а — расположение помещений; b — расположение грузовых танков по ширине судна; с — основные конструктивные связи

1 — сухогрузный трюм; 2 — форпик; 3 — цистерна для топлива; 4 — грузовые танки и насосные отделения; 5 — ахтерпик; 6 — коффердам; 7 — насосные отделения; 8 — бортовая продольная переборка; 9 — средние грузовые танки; 10 — бортовые грузовые танки; 11 — средняя продольная переборка; 12 — тронк; 13 — средняя продольная подпалубная балка; 14 — поперечная переборка; 15 — рамный бимс; 16 — рамный шпангоут; 17 — флоры; 18 — доковая стойка; 19 — вертикальный киль; 20 — продольные шельфы; 21 — бортовые стрингеры; 22 — продольные подпалубные балки; 23 — рамная стойка продольной переборки; 24 — днищевой стрингер; 25 — средняя (доковая) и бортовая рамные стойки поперечной переборки; 26 — распорка

Под переборкой понимают водо- и пыленепроницаемую вертикальную стенку, установленную в корпусе судна. По положению относительно ДП судна различают продольные и поперечные переборки. Водонепроницаемые переборки разделяют судно на водонепроницаемые отсеки; у пассажирских судов они расположены так, что при затоплении одного или нескольких смежных отсеков плавучесть судна сохраняется. Поперечные переборки увеличивают поперечную прочность и, предотвращая продольный изгиб бортов и перекрытий, — продольную прочность судна. Водонепроницаемые и маслонепроницаемые продольные переборки устанавливают только на рудовозах и танкерах. Количество водонепроницаемых переборок зависит от длины и типа судна. На каждом судне позади форштевня предусматривают аварийную таранную переборку. У винтовых судов в кормовой оконечности устанавливают ахтерпиковую переборку, которая обычно ограничивает ахтерпик. У пароходов и теплоходов в концах машинного и котельного отделений имеется по одной поперечной переборке. Остальной корпус в соответствии с длиной судна разделяется другими поперечными переборками, расстояние между которыми не превышает 30 м. Таранная переборка у судов со сплошной надстройкой или баком проходит от днища до палубы надстройки или бака, в то время как ахтерпиковая переборка обычно доходит только до водонепроницаемой палубы выше летней грузовой ватерлинии.

Водонепроницаемые поперечные переборки:

а — расположение переборок у грузового судна (полнонаборное судно); b — поперечная переборка; с — гофрированная переборка; d — таранная переборка

1 — ют; 2 — ахтерпик; 3 — ахтерпиковая переборка; 4 — трюмы; 5 — средняя надстройка; 6 — палуба переборок; 7 — машинное отделение; 8 — нижняя палуба; 9 — бак; 10 — цепной ящик; 11 — форпик; 12 — таранная переборка; 13 — двойное дно; 14 — туннель гребного вала; 15 — кницы; 16 — поясья обшивки переборок.

Как правило, водонепроницаемые переборки состоят из полотнищ листов и приваренных к ним ребер жесткости. Размеры листов переборок и ребер жесткости зависят от гидростатического давления воды, проникающей в корпус судна при аварии. Это давление постоянно повышается от верхней кромки переборки до нижней кромки (днища). Поэтому толщина листов водонепроницаемой переборки увеличивается сверху вниз. Жесткость водонепроницаемым переборкам придается обычно с помощью вертикальных ребер жесткости из профильной стали; только в районе ниже палубы балластных цистерн аварийная переборка подкреплена горизонтальными ребрами жесткости. Ребра жесткости переборок приваривают или присоединяют с помощью книц к настилу второго дна и к палубам. Ребра жесткости без укрепления концов устанавливают только между палубой переборок и палубой под ней, если пролет не превышает 2,75 м. Вместо плоских могут устанавливаться гофрированные переборки. У поперечных переборок гофры проходят горизонтально или вертикально, у продольных переборок танкеров они обычно горизонтальные. По сравнению с плоскими гофрированные переборки при равной прочности имеют меньшую массу и дешевле в изготовлении. При большой длине гофрированных переборок для подкрепления их отдельных элементов перпендикулярно к направлению гофров приваривают балки и на концах укрепляют их кницами.

Вырезы, например двери или лазы, устраивают в водонепроницаемых переборках только тогда, когда они совершенно необходимы из соображений эксплуатации судна и не могут нанести ущерб безопасности судна. Так, в таранной переборке ниже палубы переборок нет дверей или лазов; в переборках между трюмами водонепроницаемые двери делают только выше летней грузовой ватерлинии. Опорные переборки служат на грузовых судах для подкрепления палубы и поперечных комингсов люков, а также в качестве продольных полупереборок для сыпучих грузов (шифтинг-бордсы) в промежутке между люком и переборкой. Шифтинг-бордсы предназначены для того, чтобы предотвратить перемещение зерна или других навалочных грузов при волнении на море (что опасно для остойчивости судна). Шифтинг-бордсы состоят из брусьев, размещенных в направляющих.

Опорная полупереборка

1 — опорная полупереборка в твиндеке; 2 — лаз; 3 — опорная полупереборка; 4 — направляющие для шифтинг-бордсов; 5 — палуба нижняя

Противопожарные переборки устанавливают на жилых палубах пассажирских судов на расстоянии не свыше 40 м одну от другой. Толщина листов не превышает 5 мм, потому что назначение переборки — помешать возникшему пожару выйти за пределы горящего отсека. Противопожарные переборки выполняют и изолируют таким образом, чтобы они, во-первых, в течение 1 ч при температуре выше 900СС могли предотвратить проникновение дыма и пламени в соседние отсеки и, во-вторых, не нагревались намного более 100°С. Пыленепроницаемые переборки устанавливают на судах для изоляции от угольных бункеров и между котельным и машинным отделениями при котлах с угловым отоплением. Они легче, чем водонепроницаемые переборки. Под дип-танками понимают ограниченные переборки пространства вне двойного дна, которые заполняют в качестве балласта пресной или морской водой, а также жидким топливом. Переборки изготовлены из сварных листов и подкреплены приваренными горизонтальными или вертикальными ребрами жесткости. В топливных дип-танках устанавливают еще дополнительные балки, которые образуют замкнутую рамку. Это уменьшает деформацию переборок дип-танков и нагрузку на обшивку, а также повышает непотопляемость судна. Дип-танки, которые проходят по всей ширине судна и ограничены двумя поперечными переборками, для повышения остойчивости судна разделены минимум одной продольной переборкой. Все дип-танки шириной более 4 м имеют отбойные балки толщиной 6—8,5 мм, которые при бортовой качке судна уменьшают силу ударов переливающейся жидкости. В цистернах форпика установлены отбойные балки, часть которых идет поперек судна. Из соображений надежности дип-танки для топлива отделяют от дип-танков с питьевой водой, водой для питания котлов и для очищенной нефти пространством шириной в одну шпацию. Это пространство называется коффердамом.

Танки

1 — топливные танки за пределами двойного дна; 2 — палуба танков; 3 — поперечная переборка; 4 — продольная переборка; 5 — отбойная переборка; 6 — двойное дно; 7 — продольная бортовая балка (бортовой стрингер).

Если над цистернами с топливом находятся жилые помещения, то между ними располагают горизонтальный коффердам. Каждая цистерна оборудована вентиляционными воздушными, измерительными и перепускными трубками. Воздушные трубки служат для того, чтобы при заполнении танка в нем не могло возникнуть избыточное, а при осушении — недостаточное давление. С помощью измерительных трубок на указателе уровня можно видеть степень заполнения цистерн. Излишнее количество жидкости при заполнении танка вытекает через перепускные трубки, и в нем не может возникнуть динамическое давление. У водяных цистерн воздушные и перепускные трубки обычно проведены как одна трубка и выведены на верхнюю палубу. Из цистерн для топлива и смазочного масла перепускная трубка идет в сливную цистерну, снабженную сигнальными устройствами. Доступ к цистернам осуществляется через лазы, крышки которых крепятся на болтах. При выборе размеров ребер жесткости и балок, а также толщины листов переборок определяющим является давление жидкости до верхней кромки перепускной и воздушной трубок. Толщина обшивки цистерн составляет обычно 6,5—15 мм. Для крепления концов ребер жесткости переборок цистерн используют кницы. Расстояние между ребрами жесткости составляет 0,5—0,9 м. Вертикальные ребра жесткости переборок топливных цистерн и высоких водяных дип-танков подкреплены горизонтальными балками (шельфами), расстояние которых друг от друга, от палубы и от настила второго дна составляет не более 3,0 м. Шельфы образуют в танках замкнутые рамы, они ставятся обычно и на наружной обшивке. Горизонтальные балки состоят из стенок и полок; друг с другом они соединены кницами. Если ребра жесткости в топливных цистернах расположены горизонтально, то их подкрепляют вертикальными стойками, расстояние которых друг от друга и от стенок танков не превышает 3,0 м. Горизонтальные ребра жесткости составляют друг с другом замкнутые рамы, как и вертикальные балки с подпалубными и днищевыми связями.

Трюмы сухогрузных судов. Суда, предназначенные для перевозки сухих грузов, имеют грузовые трюмы и твиндеки, диптанки, цистерны различного назначения и другие помещения, отличающиеся по своим конструктивным особенностям. Такие суда бывают универсальными, используемыми для перевозки легких грузов, и специализированными. Последние предназначены для перевозки грузов только определенного вида.

Высокое абразивное действие большинства перевозимых грузов, особенно агломерата, руды, песка, угля, зерна, требует применения абразивоустойчивого покрытия с высокой адгезией к окрашиваемой поверхности. Приходится часто осматривать дефекты покрытия на подволоках, переборках и днище трюмов и исправлять их. На судах, перевозящих зерно и сахар, при исправлении поврежденного покрытия во время кратких перерывов в рейсах нельзя использовать краски, содержащие растворители, остатки которых поглощаются грузами, что может ухудшить их качество.

На универсальных судах для предохранения грузов от возможного повреждения и намокания при соприкосновении с отпотевающими обшивкой и набором в трюмах по стенкам и переборкам устанавливают специальные продольные рейки-рыбинсы.

Трюмы судов оборудуют деревянным настилом, называемым трюмным пайолом, который укладывается на специальные деревянные лаги (рис. 3.3). Доски пайола с нижней стороны окрашивают масляными, эпоксидными, хлорвиниловыми и другими красками.

Рис. 3.3. Грузовой трюм. 1 — трюмный пайол (настил); 2 — рыбинсы; 3 — льяльный настил.

Краски, применяемые в трюмах специализированных судов, должны обладать помимо высокой абразивостойкости рядом дополнительных свойств.

Танки наливных судов. Наливные суда используют для перевозки различных жидких грузов: нефтепродуктов (бензина, керосина, авиационного топлива, растворителей, смазочных масел, мазута, сырой сернистой и малосернистой нефти); пищевых продуктов (воды пресной, вина, глицерина, животных жиров, растительных масел, патоки, спиртов, фруктовых соков); растворов кислот, щелочей, солей, а также жирных кислот, грязных вод и других продуктов. Перевозимые грузы размещают в грузовых танках, для отделения которых от других помещений служат коффердамы, препятствующие проникновению жидких грузов или их паров в соседние помещения.

Перевозка грузов широкого ассортимента, часть из которых обладает агрессивными свойствами, очень усложняет условия эксплуатации наливных судов. В танках, которые перевозят растворы солей, кислот или щелочей, пресную или дистиллированную воду, пищевые продукты, необходимо окрашивать внутренние поверхности полностью.

Танки, систематически используемые в качестве балластных, полностью окрашивают и защищают электрохимическими способами. Это позволяет эксплуатировать их без ремонта, не возобновлять в них покрытий в течение многих лет.

Тщательная очистка танков, особенно перед погрузкой пищевых продуктов, возможна в том случае, если защитное покрытие не разрушается под действием струй морской воды, нагретой до 100—110° С, подающихся в танк для мытья с помощью автоматически действующих установок под давлением до 0,7—1 МПа.

Цистерны для топлива, питьевой воды, грязных вод. Цистерны располагают так, чтобы использовать все участки судна, преимущественно там, где невозможен монтаж каких-либо механизмов и устройств и доступ в которые затруднен. Особенно сложен доступ в цистерны, расположенные в междудонном пространстве (рис. 3.4). Часто высота этого пространства не превышает 800 мм. Очищать и хорошо красить междудонные пространства следует еще при постройке, в секциях. Толщина защитного покрытия должна быть в пределах 250—350 мкм.

Рис. 3.4. Цистерны грязной воды и двойное дно в районе машинного отделения.

В цистернах, используемых для перевозки или хранения пресной воды, предназначенной для пищевых целей, реже для технических нужд, применяют эмали и краски, разрешенные санитарной инспекцией (ХС-76, ХС-658, ХС-769, УР-41, цинксиликатные).

Диптанки рассчитаны на заполнение балластом и различного рода жидкими грузами. Для их окрашивания следует использовать полиуретановые эмали УР-41, пленки которых устойчивы в морской воде, не влияют на качество пресной воды, не разрушаются в растительных, животных и минеральных маслах, не подвергаются действию фруктовых соков и некоторых напитков.

На внутренних поверхностях цистерн для топлива, смазочных масел, грязных вод и других жидких продуктов имеется сложный набор. От качества его окрашивания зависит сохранность защитного покрытия всей цистерны.

Цистерны для нефтепродуктов окрашивают нефтестойкими эмалями, например ЭП-755, ЭП-72, ХС-717 и др. Для этой цели имеется и широкий ассортимент импортных красок и эмалей.

Цистерны грязных вод окрашивают эмалевыми красками, пленки которых не разрушаются продуктами кислого характера и хорошо отмываются от загрязнений (эпоксидными, эпоксидно-пековыми, эпоксидно-меламиновыми, фенольными и др.).

Так как однотипные по конструктивному решению помещения эксплуатируются в резко отличающихся условиях, важно правильно выбрать надежную схему окрашивания, что требует хорошего знания технологии постройки судна и современного ассортимента лакокрасочных материалов.

В процессе эксплуатации нефтеналивного судна предусмотрена периодическая мойка танков и грузовых трубопроводов сырой нефтью, холодной забортной водой, а при необходимости и горячей водой с температурой 328—338 К (55—65 °С), а также водным раствором моющего химического препарата в зависимости от вида перевозимого груза. Танки моют для осмотра с целью проверки креплений трубопроводов и конструктивных узлов (через 3 мес.); выборки неоткачанных остатков нефтепродуктов с днища танка (профилактика через 5—6 мес.); выполнения планового ремонта.

Система предназначена для мойки грузовых танков от остатков груза механизированным способом с целью проведения дегазации танков, подготовки их к приему чистого балласта или смене сорта груза. Системы мойки танков делятся на системы с переносными и стационарными моечными машинками, а также комбинированные (с переносными и стационарными). Система мойки обычно состоит из двух остойных танков, насосов, подогревателей, устройства для подачи моющего состава в воду, трубопроводов с арматурой, моечных машинок и контрольно-измерительных приборов. В системе мойки используются зачистные насосы с зачистным трубопроводом.

Система с переносными моечными машинками более проста по устройству по сравнению со стационарными, обеспечивает полную отмывку поверхностей танка и простую замену неисправных моечных машинок. Ее недостатки: значительная трудоемкость моечного процесса и зависимость его выполнения от состояния моря. Системы с переносными моечными машинками целесообразнее применять на танкерах дедвейтом 75 тыс. т с большим количеством грузовых танков, имеющих сложный для промывания корпусный набор. Комбинированную систему мойки танков рекомендуется применять на крупнотоннажных танкерах, у которых полная промывка танков не обеспечивается одними стационарными моечными машинками.

На рис. 5.89 показана схема мойки грузовых танков стационарными моющими машинками. Вода в магистраль подается моечным насосом через невозвратно-запорный клапан. Каждая моечная машинка соединена с магистралью поворотным затвором. В случае необходимости поступающая через кингстон и фильтр вода подогревается. При этом температура воды до и после подогревателя измеряется стеклянными термометрами. Химический препарат поступает по магистрали через запорный клапан. Сырая нефть из грузовых танков подается грузовым насосом на верхнюю палубу. Моечная вода из палубной магистрали поступает к переносным моечным машинкам через концевые клапаны.

Рис. 5.89. Система мойки грузовых танков
1 — кингстонная магистраль; 2 — фильтр; 3 — кингстон; 4 — магистраль сырой нефти; 5 — грязевая коробка; 6 — труба к мановакуумметру; 7 — манометровый клапан; 8 — мановакуумметр; 9 — манометр; 10 — термометр; 11 — магистраль химического препарата; 12 — запорный клапан; 13 — сильфонный компенсатор; 14 — палубная моечная магистраль. 15 — отросток к моющей машинке: 16 — стационарная моечная машинка; 17 — поворотный затвор: 18 — концевой клапан; 19 — магистраль в отстойный танк; 20 — магистраль на верхнюю палубу; 21 — грузовой насос; 22 — магистраль из отстойного танка; 23 — невозвратно-запорный клапан; 24 — моечный насос; 25 — подогреватель моющей воды

При подготовке танкера к плановому ремонту главное внимание уделяют обеспечению пожарной безопасности, так как в большинстве случаев он связан с применением открытого огня (электросварки и др.). Наибольшую опасность представляют остатки грузов I и II классов. Необходимо полностью удалять из танков их остатки и обрабатывать поверхность танков так, чтобы исключить возможность возникновения опасных концентраций газообразных углеводородов. Требования к качеству зачистки грузовых танков определяются ГОСТом. Остатки в танках отличаются от исходной нефти или нефтепродукта значительно большими вязкостью и плотностью, повышенным содержанием механических примесей и воды.

На морских танкерах зачищают и моют танки обычно собственными средствами, т. е. автономно. Речные танкеры, как правило, не имеют специального оборудования для автономной зачистки и мойки грузовых танков. На них есть только палубные горловины для ввода в танки специальных моечных машинок. Все работы по зачистке и мойке речных нефтеналивных судов выполняют зачистные (промывочные) станции.

Головки с соплами моечных машинок (гидромониторов) вращаются вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, перемещая струи моющей жидкости. Моечные машинки, как правило, приводятся во вращение турбиной за счет подачи части или всего моющего раствора.

Система подогрева жидких грузов. Для подогрева вязких нефтепродуктов нефтеналивные суда оборудуют системами подогрева. Системы подогрева обязательны для танкеров, перевозящих крекинг-мазуты, мазуты марки 80 и парафинистые. Для нормального перекачивания груза необходим подогрев мазутов до 333—343 К (60—70 °С). В систему подогрева нефтеналивных судов входят следующие основные элементы: источник энергии, подогреватели в танках, системы канализации энергии, средства контроля и управления процессом подогрева.

Системы подогрева нефтепродуктов на танкерах различают по источникам энергии и конструктивному исполнению. На большинстве танкеров в качестве источника энергии (теплоты) для подогрева вязких нефтепродуктов используют водяной пар. В зависимости от способа подогрева жидкого груза в танке системы делятся на трубчатую и циркуляционную.

Трубчатая система подогрева применяется для судов как с одинарными, так и с двойными днищами и бортами. Подогрев используется общий (трубы змеевиков расположены по всей поверхности днища танка), местный (в районе приемных труб грузовой системы) и смешанный (общий и местный способы подогрева).

Типовая схема трубчатой системы подогрева жидких грузов приведена на рис. 5.90.

Рис. 5.90. Типовая схема системы подогрева жидких грузов

Пар от котельной установки по магистрали 1 поступает в систему через клинкетную задвижку 2 и регулирующий клапан с гидропроводом и ручным управлением 3. Клапан 4 подводит пар к регулирующему клапану. В системе установлены предохранительный клапан 5 и манометр. Систему продувают от магистрали 7 через невозвратно-запорный клапан 6. Сконденсировавшийся пар из системы отводится по магистрали 8 в водоохладитель для «грязных конденсатов». Пар поступает к коллектору пара по трубе 9 через угловой клапан 13 и распределяется по змеевикам через угловые невозвратно-запорные клапаны 14. Коллектор конденсата с трехходовыми кранами с Т-образной пробкой 11 соединен с магистралью 8 угловым клапаном. При продувке змеевиков через невозвратный клапан 10 конденсат сливается в магистраль 12. Змеевики размещены в отстойных танках 17 и в грузовых танках 15. Двойные днища и борта судна образуют балластные цистерны 16.

Циркуляционная система подогрева применяется только для судов с двойным днищем. Способ подогрева — индивидуальный (на каждый танк работает отдельный циркуляционный насос) и общий (один циркуляционный насос работает на все танки поочередно). Индивидуальная циркуляционная система подогрева применяется на судах, перевозящих одновременно разные сорта жидкого груза. Питание системы паром обеспечивается от главных вспомогательных и утилизационных котлов, испарителей грязных конденсатов и от магистралей отработавшего пара. Рабочее давление насыщенного пара в системе должно быть от 0,5 до 2 МПа.

Нагретый груз в танк вводится через безнапорные сопла под уровень груза. В грузовом танке должно быть не менее двух сопел. Для улучшения циркуляции нагретого груза иногда устанавливают эжектирующие насадки.

Принципиальная схема общей циркуляционной системы подогрева жидкого груза приведена на рис. 5.91.

Рис. 5.91. Принципиальная схема общей циркуляционной системы подогрева жидкого груза

Жидкий груз из танков 8 выкачивается через магистраль 10, дистанционно управляемые поворотные дисковые затворы 1 и фильтры 2 насосами 3. Через невозвратно-запорные клапаны 4 груз направляется в распределительный коллектор с подогревателями 5 и байпасной магистралью 6. Подогретый жидкий груз поступает по магистрали 7 в танки 8 через сопла 9 и смешивается с основным объемом холодного жидкого груза (так называемый струйный способ подогрева).

Контрольные вопросы
1. Что означают условный проход и условное давление?

2. Из каких материалов изготовляются трубы, применяемые для монтажа трубопроводов судовых систем?

3. По какой формуле Правил Регистра СССР вычисляется толщина стенки трубы, работающей под внутренним давлением?

4. Как определяется пробное давление для испытания труб на прочность и какую величину давления принимают для гидравлических испытаний трубопроводов и их соединений на плотность?

5. Какие типы разъемных соединений труб вы знаете?

6. Какие типы судовой арматуры вы знаете?

7. Для каких целей служат на судне трюмные системы?

8. Какие требования предъявляются к трюмным системам по охране морской среды от загрязнения нефтью?

9. Какие принципы положены в основу работы креновой и дифферентной систем?

10. Какие противопожарные системы вы знаете и какие принципы используются для их работы?

11. Какие системы объединены понятием «системы бытового водоснабжения»?

12. Какие способы обработки и сбора сточных вод применяются на судах?

13. Какие системы микроклимата вы знаете и какие аппараты обеспечивают их работу?

14. Какие системы объединены понятием «специальные системы нефтеналивных судов?»
15. Какой принцип положен в основу работы системы зачистки танков «Сентри Стрип»?

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: