Система мойки танков
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»?