Система грузового комплекса

Проведение операций по разгрузке и погрузки танкера обеспечивается его грузовым комплексом, состоящим в общем случае из грузовой и зачистной системы.

В состав этих систем входят грузовые и зачистные насосы, трубы, запорная арматура, компенсаторы, сепараторы, фильтры, приемные патрубки, контрольно-измерительные приборы, средства управления.

Загрузку танкера осуществляют береговыми насосами закрытым способом. Груз принимается закинутыми с берега на борт гибкими шлангами и распределяется по танкам сетью трубопроводов, минуя грузовые насосы. Разгрузку осуществляют судовыми насосами. Процесс разгрузки танкера можно разделить на два этапа. На первом этапе основная масса груза откачивается грузовыми насосами со спецификационной производительностью. В качестве грузовых на танкерах используют, как правило, центробежные насосы большой производительности. На заключительной стадии разгрузки танкера у приемных патрубков образуются вихревые воронки, через которые интенсивное проникновение воздуха в приемный трубопровод. Последующая работа грузового насоса невозможна без заливки нефтью, так кА он не обладает способностью сухого всасывания.

На втором этапе разгрузку осуществляют зачистной системой. В ее состав входят насосы объемного типа ( поршневые или винтовые) или эжекторы, имеющие небольшую производительность и не боящиеся прохвата воздуха, а также трубопроводы небольшого диаметра. Эта система удаляет остатки груза, не выбранные грузовой системой.

Система грузового комплекса могут квалифицироваться по виду магистральных каналов в танках и по способу зачистки.

По первому признаку различают грузовые системы с линейным или кольцевым магистральным каналом, с перепускными клинкетами, с грузовым каналом, комбинированные. Зачистные системы выполняются, как правило, с линейным магистральным трубопроводом.

По способу зачистки различают: а) традиционные грузовой комплекс, когда операции по зачистки осуществляются с помощью зачистной системы; б) грузовой комплекс, в котором отсутствует зачистная система, а зачистка выполняется грузовыми насосами с улучшенными условиями всасывания. Улучшение характеристик всасывания насосов достигается использованием установки удаления воздуха и паров нефти из приемного трубопровода погруженных бустерных насосов в танках и на и грузовых на палубе; в) грузовой комплекс в котором зачистку выполняют, как грузовыми так и зачистными насосами. Сюда относят системы оборудованные вакуумными цистернами с зачисткой танков грузовыми насосами и с зачисткой с помощью зачистных насосов небольшой производительностью.

На современных танкерах зачистные и грузовые насосы располагаются в грузовом насосном отделении, которое обычно располагается в кормовой части судна между грузовыми танками и машинным отделением. Количество грузовых насосов обычно принимается по числу сортов перевозимого груза. При перевозке одного сорта груза устанавливается не менее 2 насосов, на современных танкерах 3-4 насоса. Количество зачистных насосов определяется принятым способом зачистки и схемой грузовой системы ( чаще всего 2-3 насоса). Если зачистка осуществляется грузовыми насосами, то зачистных вообще может не быть. Характеристики грузовых насосов определяют в зависимости от типа и дедвейта танкера,, длины линии, на которой будит работать, времени проведения грузовых операций и т.д.

Время откачки груза составляет для танкеров дедвейтом от 10 тыс. до 150 тыс. т 10-14 ч, для танкеров большего дедвейта 14-20 ч. На современных средне и крупнотоннажных танкерах суммарная часовая производительность грузовых насосов обычно составляет 5-15% дедвейта танкера. Единичная производительность эксплуатирующихся грузовых насосов для этих танкеров составляет 750-9000 м \т, хотя разработаны насосы производительностью в 12000 м \т. Напоры, развиваемые грузовыми насосами, колеблется от 85 до 150 м вод. Ст. В качестве грузовых используются центробежные насосы с приводом в виде турбины, электродвигателей среднеоборотных дизелей. Приводы, как правило, размещаются в машинном отделении и потребляют мощность, составляющую до 50% мощности главной энергетической установки.

В качестве зачистных чаще всего используются поршневые насосы с аровым прямодействующим приводом, реже – винтовые или эжекторы. Производительность зачистных насосов колеблется в пределах 125-250 м \т у поршневых 150-1200 м \т – винтовых насосов. Напоры составляют 80-150 м вод.ст

Трубопроводы грузовой и зачистной систем чаще всего изготавливаются из стальных бесшовных горячекатаных или электросварных труб без защитных покрытий. Диаметры трубопроводов, определяемые гидравлическим расчетом, могут достигать 800-1000 мм для грузвой системы и 200-250 мм – для зачистной, толщина стенок 12-16 мм.

Магистральные трубопроводы систем прокладывают в танках или в специальных коридорах в двойном дне. При прокладки труб для одного сорта через танки другого сорта должна исключаться возможность смешивания сортов. Количество разъемных соединений при этом должно быть минимальным. В качество запорной арматуры в системах используют клинкетные задвижки и дисковые поворотные затворы. Последние обладают меньшей массой, габаритами и стоимостью, чем задвижки, особенно в трубопроводах большого диаметра

Для разгрузки трубопроводов грузового комплекса от напряжений, вызванными тепловыми удлинениями и общим изгибом корпуса. В их состав включаются компенсаторы.

ВЫжным элементом систем являются приемыне патрубки . Их распологают в танках у кормовых поперечных переборок, в местах, обеспечивающих мексимальную откачку груза. Площадь сечения патрубков и общая площадь зазоров между патрубком и днищем должны быть менее 2,5 плащади поперечного сечения трубы, присоединной к патрубку. На танкерах с двойным дном в танках приемыне патрубки размещают ниже второго дна в специально спрофилированных колодцах, исключающих воронкообразование. Зазор между нижней кромкой патрубка и днищем для грузовой системы 20-60 мм, для зачистной -20 мм.

Патрубка приема и выдачи груза на верхней палубе должны располагаться на миделе или отстоять от него не менее чем на три метра.

Система газоотводная

Газоотводная система танкеров представляет собой автоматически работающей комплекс, обеспечивающий сообщение грузовых танков с атмосферой, а также удаление газов и прием воздуха в них при грузовых операциях.

Газоотводные системы подразделяют на автономные и групповые. Автономные системы обслуживают каждый танк в отдельности и используются на современных средне и крупнотоннажных танкерах. Групповые системы обслуживают группы танков, перевозящих однородный груз.

В состав газоотводных систем могут входить следующее элементы: высокоскоростные выпускные устройства, дыхательные, огнепреградители, пламяпрерывающие сетки, запорная арматура, трубы.

Трубопроводы системы подсоединяются к верхней части грузовых танков. На трубах, идущих от отдельных танков, а также на магистралях устанавливают огнепреградители. Выходные концы газоотводных труб оборудуют пламяпрерывающими сетками или высокоскороскостными устройствами. Живое сечение пламяпрерывающей арматуры должно быть не менее площади сечения трубы, на которой она установлена. Внутренние диаметры газоотводных труб принимают для грузовых танков не менее 80 мм, для магистральных трубопроводов – не менее 100 мм. Скорость движения газов при этом не должна превышать 25 м/с. Концы газоотводных труб, необорудованных высокоскоростными устройствами, располагают на высоте 10-15 м над палубой и не ближе чем на 9 м от надстроек, мест забора воздуха и различных источников воспламенения. Выводиться трубы на такую высоту через мачты или грузовые колонны.

Впуск воздуха и выпуск газов из танков при температурных изменения объема груза обеспечивается автоматически действующими дыхательными клапанами. Эти клапаны устанавливаются на газоотводных трубах на выходе из танков. При изменении температуры окружающего воздуха в танках либо усиленно испаряется, и давление в них становится больше атмосферного, либо, наоборот, пары груза конденсируются, и тогда давление падает ниже атмосферного. Выравнивание давлений в танках и за бортом осуществляется дыхательными клапанами. При избыточном давлении в танке, равном 19,6 кПА, в клапане поднимается выпускная тарелка, и часть газов выйдет в атмосферу. При охлаждении груза и образовании в танке разряжения, равного 6,86 кПА в клапане открывается выпускная тарелка, и в такнк поступает воздух. Про проведении грузовых операций клапан открывается ручным приводом. Использование дыхательных клапанов позволяет резко снизить потери от испарения нефтепродуктов. Если танкер оборудован системой инертных газов, то давление открытия дыхательных клапанов должно быть не менее давления, создаваемого в танках газодувками системы инертных газов.

Рисунок 2.