Контролируемый газоотвод на морских танкерах

Контролируемый газовый клапан — это система трубопроводов, оснащенная специальными клапанами для предотвращения избыточного давления или опорожнения резервуара.

На танкерах, перевозящих грузы с температурой вспышки ниже 60°С, обязательна установка регулируемой системы отвода газов.

Система регулируемого отвода газов может состоять из:

• из отдельных трубопроводов, установленных на каждом резервуаре и оборудованных отдельными клапанами, реагирующими на избыточное давление или вакуум;
• из отдельных трубопроводов, установленных на каждый резервуар и оборудованных комбинированными напорно-вакуумными клапанами. Каждый отдельный вакуумный клапан давления может быть оборудован байпасной системой).

Вспомогательные системы для газовозов СПГ Система управляемого газоудаления может быть общей для всех групп резервуаров, а избыточное давление может отводиться в отдельную вентиляционную колонну (Vent Raiser).

Но в любом случае установка запорной арматуры на трубопроводах газоотводной системы ИСКЛЮЧАЕТСЯ (в этом основное отличие газоотводной системы танкеров-химовозов от газоотводной системы нефтеналивных).

Напорно-вакуумные клапаны должны обеспечивать свободный вход/выход пара или воздуха при погрузочных работах, транспортировке грузов, поддерживать определенное избыточное давление в цистерне и предохранять ее от разрежения или избыточного давления. Для танкеров со встроенными баками типа 2G давление срабатывания предохранительного клапана для избыточного давления обычно не превышает 21 кПа (2100 мм вод ст.), а для вакуума не менее 7 кПа (700 мм вод ст).

Рис. 1 Принцип работы автоматического напорно-вакуумного клапана.
а — активация избыточным давлением; б — активация при эвакуации; в — принудительное открытие клапана вручную

Газоотводы системы регулируемой газовой вентиляции должны располагаться таким образом, чтобы:

1. Паровую смесь бросали вертикально вверх;
2. Выброс паров производился на высоте не менее 3 метров от грузовой палубы, если газоотвод расположен на расстоянии более 4 метров от переходного мостика и линейная скорость газовой струи на выходе не менее 30 м/сек. Это увеличение линейного расхода достигается за счет установки на выходе газа специального высокоскоростного клапана (High Velocity Valve-HV). Увеличение линейной скорости газового потока происходит за счет дросселирования газовой струи за счет уменьшения площади поперечного сечения выходного отверстия;
3. Выпуск паров производился на высоте 6 м от палубы, если они расположены в пределах 4 м от подиума и выпускное отверстие не оборудовано быстродействующим клапаном;
4. Загрязнение атмосферного воздуха от судов и терминалов Газы выделялись на расстояние не менее 10 метров по горизонтали от ближайших воздухозаборников, отверстий, ведущих в закрытые помещения, палубных механизмов и устройств, в том числе брашпилей, цепных ящиков, якорных канатов, в том числе другого оборудования, способного создать опасное воспламенение;

Если газоотводные системы при погрузке/выгрузке и системы, обеспечивающие «дыхание» груза при транспортировке, устанавливаются раздельно, то выходы «дышащих» клапанов должны, кроме всего прочего, располагаться на расстоянии не менее 5 метров от ближайшего воздухозаборника, отверстий, ведущих в закрытые помещения, палубных механизмов и оборудования, включая брашпили, цепные ящики, канатные якоря, включая все другое оборудование, которое может создать опасность воспламенения.

Рис. 2 Узел комбинированного высокоскоростного вакуумного клапана (а), расположение клапана на газоотводной системе (б)

Клапаны P/V и H/V должны обеспечивать прохождение паров груза или атмосферного воздуха со скоростью, в 1,25 раза превышающей максимально допустимую скорость загрузки/разгрузки.

Вентиляция и дегазация танков

Для дегазации и вентиляции грузовых танков после перевозки грузов, кроме тех, для которых предусмотрен открытый способ вентиляции танков, т е грузов, выделяющих взрывоопасные или ядовитые пары, танкеры-химовозы оборудуются дополнительными системами удаления газовых смесей из танка атмосфера.

Рекомендуем прочитать: Ремонт вспомогательных паровых котлов и теплообменников

Удаление газовых смесей из атмосферы в резервуар может осуществляться как через системы газоудаления, так и через специальные очистные трубы, установленные на каждом резервуаре. При наличии на борту установки инертного газа танкер оборудуется системой продувочных труб, которые используются для удаления газовой смеси из танка при одновременной работе системы инертного газа.

Система очистных труб должна обеспечивать:

1. Свободный отвод газовой смеси из атмосферы в бак при полной производительности системы ИГ;
2. Выброс газовой смеси вертикально вверх с линейной скоростью потока не менее 30 м/с;
3. Выход выхлопной трубы должен располагаться на высоте не менее 2 м от погрузочной площадки.

При оснащении выхода пламегасителем линейная скорость выброса газовой смеси может быть снижена до 20 м/с. Входные отверстия промывочных труб следует располагать как можно дальше от входа в трубопроводы подачи ИГ или воздуха в баки.

Рис. 3 Использование стационарного вентилятора для дегазации и вентиляции резервуаров

Входы в очистительные трубы могут располагаться либо на уровне наливной палубы, либо на высоте не более 1 метра от дна резервуара. Выходы промывочных труб должны быть оборудованы герметичными заглушками.

Рис. 4 Использование переносных вентиляторов (а) и очистных труб (б) для дегазации и вентиляции резервуаров

Если танкер-химовоз не имеет системы инертного газа, его планируется оборудовать специальными вентиляторами для промывки и дегазации грузовых танков, которые могут быть как стационарными, так и переносными.

Меры предосторожности при погрузке грузов с высоким ИДП

Если при погрузке таких грузов обнаруживается слой газа необычно большой толщины, погрузку следует производить с длительным сбросом пара из танка. В этом случае вокруг танкера может образоваться газовое облако с высокой концентрацией паров, что требует дополнительных мер предосторожности:

1. Загрузка должна производиться только закрытым способом;
2. Погрузка должна быть остановлена ​​при скорости ветра менее 5 м/с;
3. Начало заполнения следует проводить с очень низкой интенсивностью;
4. Погрузочно-балластные операции Завершение погрузки также должно производиться на малой скорости;
5. Принять меры по предотвращению образования вакуума в грузовом трубопроводе;
6. Обеспечить инструментальный контроль за распространением паров;
7. Выпуск паров должен производиться на значительном расстоянии от воздухозаборных отверстий;
8. Отказ от погрузки груза, температура которого эквивалентна температуре кипения.

Вторичные средства газоотвода

При удалении газовой смеси из бака через газоотводную систему газовая струя дросселируется. Процесс дросселирования на выходе газоотвода газоотводной системы сопровождается резким снижением давления в струе и, как следствие, снижением температуры газа. Во-первых, это приводит к интенсивной конденсации паров груза или паров воды, содержащихся в газовой смеси, а во-вторых, при низких температурах сконденсировавшаяся жидкость может замерзнуть и перекрыть газоотвод, что в свою очередь может привести к избыточному давлению или опорожнению цистерн. Во избежание этого новые требования ИМО предусматривают дооснащение танкеров оборудованием вторичной газовой вентиляции к 1 июля 2001 года.

Вторичными средствами вентиляции на танкерах, оборудованных системой инертного газа, могут быть предохранительные устройства системы инертного газа.

Дополнительное оборудование для танкеров с системой вторичного отвода газов не требуется, если танкер:

1. Оснащен открытой системой вентиляции бака;
2. Не перевозит грузы с температурой вспышки менее 60°С;
3. Оснащен системой инертного газа с реле давления (P/V Breaker).

Однако эти требования пока не распространяются на химовозы и химовозы. Однако Кодекс IBC предусматривает эквивалентные требования для новых танкеров-химовозов, построенных после вступления в силу требований по вторичной вентиляции.

Регулируемый выпуск паров – РВП

Основное назначение системы РВП – обеспечить погрузку летучих органических грузов по замкнутому контуру, когда исключен выброс паров в атмосферу. При этом утилизация газовой смеси, образующейся в результате испарения груза в грузовых танках судна, может осуществляться рядом способов. Как путем сброса газов в те же береговые резервуары, из которых происходит погрузка, так и путем сброса их на специальные газоочистные сооружения, способные улавливать пары и поглощать их, сжижать пары или сжигать их полностью.

Согласно требованиям IMO, каждый танкер-химовоз, продуктовый танкер или танкер для перевозки сырой нефти должен быть оборудован стационарными трубопроводами для сбора и отвода газов из грузовых танков, при этом манифольд системы вентиляции должен располагаться как можно ближе к грузовым манифольдам (рис. 5).

Рис. 5 Расположение коллектора регулируемых выбросов

Однако на танкерах-химовозах, которые могут одновременно обрабатывать значительное количество разнородных грузов, требующих отвода паров к береговым приемным сооружениям, допускается установка дополнительных патрубков для отвода паров на каждый грузовой танк.

Рис. 6 Общая схема газоотводной системы танкера-химовоза

Требования к системам регулируемого газоотвода

объединение терминала и судна с дополнительным трубопроводом, по которому транспортируются взрывоопасные и/или ядовитые газы, требует дополнительных мер защиты. В настоящее время ИМО разработала стандарты для проектирования и эксплуатации регулируемых систем эвакуации газов, установленных на танкерах, а OCIMF опубликовала рекомендации по проектированию паропровода «судно-берег» (рис. 7).

Конструкция судового манифолда для отвода паров

Для предотвращения неправильного подключения судового парового коллектора к терминальной магистрали снаружи на коллектор наносится специальная желто-красная маркировка, над которой черным цветом написано «ПАР» (VAPOR).

Рис. 7 Внешний вид судового манифольда системы регулируемого газоудаления

Положение надписи должно соответствовать положению маленькой часовой стрелки, когда она указывает на 10 или 2 ч. Кроме того, на передней части каждого фланца выпускного коллектора установлен цилиндрический штифт (соответствующий положение стрелок часов, указывающих на 12 часов) размером:

• Длина 1 дюйм (2,54 мм);
• Диаметр ½ дюйма (12,7 мм).

Следовательно, во фланцах соединительных шлангов должно быть предусмотрено дополнительное отверстие для такого штифта. Наливное устройство масляных баков На газоотводном коллекторе должна быть предусмотрена специальная муфта с заглушкой для подключения переносного манометра.