Анализ и сравнение грузовых планов судов

Статьи » Анализ и сравнение грузовых планов судов

Нефтепродукты перевозят на специализированных судах-танкерах, которые в зависимости от дедвейта получили следующую градацию: 30000–70000 т. (Super Tanker); 70000–150000 т. (mammoth Tanker); 150000–3000000 т. (VLCC Very Large Crude Carrier); 300000–800000 т. (ULCC Ultra Large Crude Carrier).

Руководящие нормативные документы по технологии и сохранной перевозке наливных грузов (нефти и нефтепродуктов) изложены в: общих и специальных правилах перевозки наливных грузов 7-М; Международном руководстве по безопасности для нефтяных танкеров и терминалов (International safety guide for oil tankers & terminals), которое является обязательным дополнением к Общим и специальным правилам перевозки наливных грузов (7-М).

По условиям хранения и транспортировки все нефтепродукты разделяют на следующие группы:

Светлые – бензин, керосин, лигроин, и некоторые сорта дизельного топлива;

Тёмные – мазут, моторное топливо, сырая нефть;

Масла – все сорта масел;

Прочие нефтепродукты – остальные, не вошедшие в первые три группы. Основные свойства нефти и нефтепродуктов:

1. Плотность. За единицу плотности принят 1 кг/м3. В практике перевозок нефти плотностью называют отношение её массы при температуре 20° С к массе воды в том же объёме при температуре 4° С. Такая плотность обозначается ρ20/4.

В России за нормальную принимается температура нефтепродукта 20° С, за единицу стандартной плотности – плотность воды при температуре 4° С равная 1000 кг/м3.

Плотность нефтепродукта обозначается ρ20/4 Пересчёт плотности нефтепродукта при изменении температуры производят по формуле:

Ρt/4=p20/4+γ (20-t) (1)

где ρt – плотность груза при температуре t;

t – фактическая температура груза;

ρ20/4 - плотность груза по паспортным данным (стандартная);

у – поправка на плотность при изменении температуры груза на 1° С (выбирается из специальной таблицы).

Пересчёт плотности жидкого груза, определённого при температуре 20°С и отнесенной к плотности воды при 20°С, в стандартную плотность (р20/4) производится по формуле:

Ρ20/*4=0,99823ρ20/20 (2)

Пересчёт плотности жидкого груза, определённой при температуре 15° С и отнесенной к плотности воды при 15° С, в стандартную плотно производится по формуле:

Ρ20/4=1,00564ρ15/15-0,00908 (3)

В Англии стандартной считается плотность при 15°С, или 60°F, т.е. ρ60/60.

Перевод её в нашу стандартную плотность производится по формуле:

Ρ20/4=1,00477•ρ60/60-0,00799 (4)

Перевод шкалы API, принятой в США, в отечественный стандарт производится по формуле:

Ρ20/4=142,175/((API+131,5) – 0,00799) (5)

Вязкость. От неё зависят способ транспортировки, скорость перекачки и количество остатков в танке.

Динамическая вязкость – характеризует силу сопротивления относительному движению двух слоев жидкости. Единица динамической вязкости называется пуазом.

Кинематическая вязкость – это отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Единица кинематической вязкости называется стоксом и выражается в м/сек.

Условная вязкость (ВУ) – это отношение времени истечения определённого количества (в России 200 мл) испытуемой жидкости при определённой температуре ко времени истечения такого же количества дистиллированной воды (в России при t = 20°С).

Огнеопасность. Огнеопасность нефтепродуктов температурой вспышки, воспламенения и самовоспламенения.

Нефтепродукты по пожаровзрывоопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.017–84 подразделяются на:

Легковоспламеняющиеся – способные воспламеняться от кратковременного воздействия источника зажигания с низкой энергией. К ним относятся те их них, которые имеют температуру вспышки в закрытом тигле 61°С и ниже;

Вещества средней воспламеняемости – способные воспламеняться от длительного воздействия источника зажигания с низкой энергией;

Трудновоспламеняющиеся – способные воспламеняться только воздействием мощного источника зажигания.

Температура вспышки – наименьшая температура, при которой смесь паров жидкости с воздухом вспыхивает и горит менее 5 секунд при поднесении к ней пламени. Она характеризует нижний предел взрываемости нефтепродукта и поэтому заложена в основу классификации нефтепродукт по степени их огнеопасности РД 31.11.81.38–81.

Легковоспламеняющиеся жидкости по температуре вспышки классифицируются:

Таблица 1 – Классификация легковоспламеняющихся жидкостей

Легковоспламеняющиеся жидкости

Температура вспышки в тигле,°С

закрытом

открытом

особо опасные

t<-18

t<-18

Постоянно опасные

23>t>-18

27>t>-18

опасные при повышенной температуре

23<t<61

27<t<66

Температура воспламенения – наименьшая температура, при которой нефтепродукт воспламеняется и горит не менее 5 секунд от поднесенного открытого пламени при атмосферном давлении. Температура воспламенения жидкости выше температуры вспышки не менее чем на 20–25° С.

Температура самовоспламенения – температура, при которой происходит самовоспламенение паров нефтепродуктов без поднесения открытого пламени. Она зависит от качества и однородности фракций нефтепродукта (tсвсп толуола = 730° С, бензола = 720° С, бензина = 390–530° С, керосина = 290–430° С, ДТ= 300–350° С, масла = 306–380°С).

Взрывоопасность нефтяных паров. Характеризуется процентным содержанием их в воздухе, при котором данная смесь воспламеняется (взрывается) от источников открытого огня. Имеется нижний и верхний пределы взрывоопасности. Это соответственно наименьше и наибольшее процентное содержание нефтяных паров в воздухе и наибольшее процентное содержание, при котором ещё возможен взрыв (воспламенение).

Для определения степени опасности необходимо замерить температуру паров нефтепродуктов в подпалубном пространстве или самого груза в танке и сравнить с имеющимися данными по температурным пределам взрываемости, изложенные в РД 31.11.81.36–81.

Температура нефтепродуктов при наливе в танкер должна быть ниже температуры вспышки не менее чем на 5°С, в противном случае любой нефтепродукт следует относить к категории легковоспламеняющихся (летучих).

Темные нефтепродукты (мазут и др.) не создают высокой концентрации газов до тех пор, пока они не нагреты до температуры, превышающей температуру вспышки. Пары нефтепродуктов тяжелее воздуха и медленно смешиваются с ним в условиях маловетрия, что способствует опасной загазованности судна во время погрузки и приема балласта в недегазированные танки. При обнаружении паров в пустых закрытых пространствах следует особое внимание уделять придонному пространству, где вероятнее всего пары могут накапливаться.

Смесь углеводородов с воздухом не может гореть; если соотношение смеси газов и воздуха находится за пределами двух концентраций, известных как нижний и верхний пределы взрываемости (воспламеняемости). Зона взрываемости паров углеводородов нефтепродуктов, перевозимых морем, практически находится в пределах от 1% смеси паров с воздухом по объему для НПВ и до 10% смеси паров с воздухом для ВПВ. Аналогично объемным пределам взрываемости существуют температурные пределы взрываемости.

Нижний температурный предел взрываемости (воспламенения) у большинства нефтепродуктов соответствует температуре вспышки, Верхний температурный предел взрываемости (воспламенения) – температуре нефтепродуктов, при которой упругость насыщенных паров в воздухе эквивалентна концентрации, соответствующей верхнему пределу, взрываемости.

Для определения степени опасности необходимо замерить температуру паров нефтепродуктов в подпалубном пространстве или самого нефтепродукта в грузовом танке и сравнить с имеющимися данными по температурным пределам взрываемости (см. Приложение 1 РД 31.11.81.36–81). На груженом или недегазированном танкере при плавании в зонах с разной температурой атмосферного воздуха и забортной воды, зная температурные пределы взрываемости погруженного нефтепродукта, следует принять нужные меры безопасности. Если температура находящихся в грузовых танках паров нефтепродуктов поднялась выше нижнего температурного предела взрываемости, для охлаждения подпалубного пространства необходимо включить в работу систему орошения палубы.

Температура самовоспламенения нефтепродуктов, при которой их пары воспламеняются без применения открытого огня, является характеристикой степени пожарной опасности.

Температура самовоспламенения многих бункерных видов топлива и смазочных масел относительно низкая, поэтому нельзя допускать, чтобы они попадали на горячую поверхность механизмов в машинно-котельном отделении, что может вызвать их загорание несмотря на отсутствие открытого огня.

Температуры плавления и застывания. Характеризуют возможность перекачки нефтепродуктов. Вязкие нефтепродукты с высокой температурой плавления приходится подогревать до 30–60°С и выше. Топливо можно подогревать до температуры на 10°С меньше температуры вспышки груза.

Ядовитость.

Нефтепродукты и нефтяные газы обладают ядовитыми свойствами и при несоблюдении правил обращения с ними могут вызвать отравления. Вредность определяется процентным содержанием паров груза, при котором пребывание человека в газовой среде опасно для жизни. Для контроля применяются газоанализаторы.

Газы нефтепродуктов проникают в организм человека с воздухом при вдыхании, через кожу и пищеварительный тракт.

Первые признаки отравления нефтяными газами напоминают симптомы опьянения (повышенная веселость, желание петь, головокружение, пониженное чувство ответственности).

При входе в помещение с большим содержанием паров нефтепродуктов (36–45 мг/л) отравление происходит очень быстро, что может привести к прекращению дыхания, остановке сердца и смерти.

Запрещается посылать человека в отсек без предварительного анализа воздуха газоанализатором.

Только в те отсеки, где содержание нефтяных паров не превышает санитарной нормы, можно посылать человека без автономного дыхательного противогаза РД 31.11.81.36–81.

В состав некоторых сортов нефти входит опасный газ-сероводород. Если содержащийся в грузе сероводород находится в концентрациях, опасных для вдыхания, грузоотправитель обязан уведомить об этом капитана танкера в письменной форме.

При производстве грузовых операций и транспортировке грузов, содержащих сероводород, или при приемке балласта после выгрузки таких грузов необходимо принимать дополнительные меры безопасности, указанные в разд. 1, п. 14 настоящих Правил РД 31.11.81.36–81. Этилированные нефтепродукты отличаются от обычных тем, что к ним для улучшения антидетонационных свойств добавляется ядовитая этиловая жидкость (тетраэтилсвинец).

При перевозке на танкерах этиловой жидкости и этилированных нефтепродуктов необходимо соблюдать специальные санитарные правила, утвержденные органами здравоохранения, и принимать дополнительные меры безопасности, указанные в разд. 1, п. 14 настоящих Правил РД 31.11.81.36–81.

Коррозионные свойства. Проявляются в том, что в процессе эксплуатации обшивка танкера быстро разрушается интенсивность коррозии увеличивается с ростом влажности газового пространства. Примеси воды вызывают усиленную коррозию корпуса и механизмов перекачки.

Содержание воды. Содержание воды в наливных грузах нормируется стандартами и техническими условиями на груз.

Многие сорта нефтепродуктов снижают свои качества при наличии в них небольшого процента воды, а обводнённое масло требует повторной заводской перегонки. Примеси воды вызывают усиленную коррозию корпуса судна и механизмов перекачки.

Октановое число. Октановое число характеризует антидетационные свойства бензина, лигроина, керосина. Чем больше октановое число, тем большее сжатие допустимо в цилиндре двигателя.

Цетановое число. Цетановым числом дизельного топлива называется процент цетана в эталонной смеси, имеющей одинаковую воспламеняемость с проверяемым топливом. Оно является показателем воспламеняемости данного дизельного топлива.

Йодное число. Величина, выраженная в процентах, которая обозначает какое количество граммов йода может присоединиться к 100 г. масла или жира. Чем выше йодное число, тем больше способность груза к окислению.

Фракционный состав. Один из важных показателей для двигателей внутреннего сгорания, о котором судят по стандартной возгонке в специальном аппарате.

Образование зарядов статического электричества. Нефтепродукты восприимчивы к образованию в них опасных зарядов статического электричества, что необходимо учитывать при производстве грузовых и балластных операций (см. п. 17 «Предотвращение образования опасных зарядов статического электричества»):

Бензины, керосины, а также дизельные топлива и масла являются восприимчивыми к образованию опасных зарядов статического электричества благодаря их низкой проводимости.

Сырые нефти, мазуты, содержащие большое количество примесей, значительно меньше аккумулируют в себе заряды электричества. Когда в тёмных нефтепродуктах присутствует даже небольшое количество воды во взвешенном состоянии, а также воздуха или окислов металлов, их опасность к образованию опасных зарядов статического электричества резки увеличивается. При движении нефтепродуктов по трубопроводу образуется двойной слой электричества: один на внутренней стенке трубопровода; второй (обратного знака) на поверхности движущегося нефтепродукта.

Но так как поток по трубам турбулентный, распределение зарядов по всей толще потока не одинаковое.

Величина зарядов статического электричества зависит от длины и диаметра трубопровода, степени шероховатости его стенок, скорости движения нефтепродукта, его проводимости, вязкости, количества примесей в нём, содержания капелек воды, пузырьков воздуха и других факторов

Скорость образования и величина электрических зарядов в большой степени зависят от вязкости нефтепродуктов: чем больше вязкость, тем меньше способность к насыщению статическим электричеством. Для отвода электричества береговые и судовые трубопроводы заземляют. В нефтепродуктах опасные величины потенциалов статического электричества образуются при: движении по трубопроводам со скоростью, превышающей 1 м/с (см. разд. 1, п. 17.10РДЗ 1.11.81.36–81.); свободно падающей струе груза (погрузка «через верх»); продувании сжатым воздухом или паром грузовых шлангов.

Влагочувствительность. Качество нефтепродуктов некоторых видов, таких, например, как масла и дизельное топливо, снижаются при их обводнении. Обводнение масел большинства видов настолько портит их качество, что требуется повторная заводская переработка.

Расчет потребной пропускной способности участков отделения
Потребная пропускная способность участка Νп определяется числом грузовых Νгр, ускоренных грузовых Νуск, сборных Νсб, пассажирских скорых Νск, пассажирских Νпас и пригородных Νприг поездов, которые необходимо пропустить по участку в целях обеспечения заданного объёма перевозок пассажи ...

Разработка технологического процесса восстановления шатуна
Технологический процесс восстановления детали зависит от оснащённости ремонтной базы необходимым оборудованием, приспособлениями и инструментами (мерительным и технологическим). Для качественной разработки технологического процесса необходимо иметь ремонтный чертёж и технические условия на дефектацию и ремонт восстана ...

Расчёт диагностирования
Расчёт количества постов Д-1 определяется по формуле: , [6. с.29] (51) Где: - количество постов Д-1. , [(31)] - коэффициент неравномерности загрузки постов, , [6. с.73] , [по заданию] - продолжительность работы участка Д-1, , [6. с.59] - число смен в сутки, смена, [6. с.59] - численность рабочих, одновременно работающ ...