Организация безаварийной эксплуатации танкера-газовоза

За последние 30-35 лет морские перевозки опасных грузов наливом резко возросли и были созданы специализированные суда для их перевозки. Танкера-газовозы являются наиболее сложными сооружениями в силу того, что перевозимый ими груз представляет огромную угрозу с точки зрения безопасности мореплавания и охраны морской среды, несравнимую с той опасностью, которую представляет сырая нефть. Строительство специализированных судов для перевозки наливом опасных грузов началось в основном после второй мировой войны и к середине 60-х годов танкер-газовоз становится совершенно особым типом судна, отличным от обычного танкера.

ТОП 5 самых больших танкеров в миреТанкеры-газовозы проектируются, строятся и эксплуатируются в соответствии с определенными правилами и инструкциями. Эти правила и инструкции, устанавливаемые правительствами тех стран, в которых такие суда зарегистрированы, разрабатываются совместными усилиями представителей различных стран мира под эгидой Международной морской организации (ИМО или IMO).

Поскольку эти правила являются обязательными, то суда во всем мире подвергаются проверкам на соответствие требованиям данных правил. Соблюдение этих правил – залог безопасности судна, окружающей среды, а также непременное условие обеспечения сохранности груза и безопасного выполнения грузовых операций. Объем перевозок сжиженных газов наливом быстро увеличивается, а ассортимент грузов непрерывно расширяется. Развитие таких перевозок вызвало создание специальных правил безопасности.

Вопросы безопасности газовозов возникли в ИМО примерно в то же время, что и проблема танкеров-химовозов. Принимая Кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих опасные химические грузы наливом. Ассамблея просила КБМ подготовить кодекс, охватывающий перевозки сжиженных газов наливом. Такой кодекс был подготовлен и Ассамблея на 9-й сессии (ноябрь 1975 г.) приняла, Кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом (резолюция А. 328 (IX)). Дальнейшее развитие перевозок и технологии привели к пониманию того, что положения такого кодекса должны быть обязательными. В результате поправок, внесенных в Главу VII в 1983 г., Правило 13 Части С установило, что газовоз должен отвечать требованиям Международного кодекса по газовозам (Международного кодекса постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом, принятого КБМ резолюцией MSC 5(48)). Судно должно проходить освидетельствование с выдачей свидетельств, предусмотренных Кодексом, положения которого являются обязательными. Газовоз подлежит контролю в портах.

Кодекс вступил в силу с 1 июля 1986 г. и применяется к судам независимо от размера, включая суда валовой вместимостью менее 500 т, осуществляющие перевозки сжиженных газов.

Процесс сжижения газа осуществляют или в районе его добычи, или при погрузке на суда. Проводят этот процесс различными способами: повышением давления, глубоким охлаждением или комбинированным методом – охлаждением при повышенном давлении. Осуществление процесса сжижения газов позволяет попутно разделять газ на составляющие его фракции в соответствии с их критическими параметрами.

Сжиженные газы – это жидкости, которые характеризуются следующими признаками: их температура кипения находится в пределах от -165 до +37,8 °С при давлениях от 0,25 до 16 бар. Значения температуры и давления сжижения различны и зависят от природы газа.

С учетом особенностей транспортировки газов принято подразделять их на четыре группы:

• природные газы (метан);
• нефтяные газы (этан, бутан, пропан);
• промышленные газы (этилен, хлорвинил, фреон);
• аммиак.

Для сохранения экипажа, судна и груза необходимо соблюдать основные Безопасность и эксплуатация морских газовозовмеры предосторожности и техники безопасности (ТБ) в следующих основных областях:

• в конструкции судна;
• в системах, устройствах и оборудовании судна;
• в уровне профессиональной подготовки и компетентности членов экипажа.

При конструировании и постройке судов-газовозов руководствуются правилами Классификационных обществ и требованиями IMO (Международной морской организации). Однако судоходные компании могут устанавливать более жесткие требования и руководствоваться более высокими стандартами для обеспечения безопасности судового оборудования, а также в целях снижения общего риска технической эксплуатации газовозов при возможных и вынужденных нарушениях членами экипажей требований и правил ТЭ и ТБ.

В порту экипаж газовоза должен быть проинформирован о местных правилах и мерах предосторожности и ТБ по отношению к конкретным опасным продуктам. В большинстве судоходных компаний действуют общие правила технической эксплуатации для всех судов. Этими правилами должен руководствоваться каждый член экипажа на борту газовоза.

Основные правила ТБ основаны на следующих документах Международных морских организаций:

• I.C.S., Международная палата судоходства, — Tanker Safety Guide (Liquefied Gas) (Справочник по безопасности танкеров (сжиженный газ));
• IMO (Конвенции и Рекомендации);
• OCIMF, Международный Морской Форум Топливных Компаний — Safety Guide for Terminals Handling Ships carrying Liquefied Gases in Bulk;
• US Coast Guard, Береговая охрана США, — CFR 46, part 154.

Некоторые из правил техники безопасности, упомянутых выше могут казаться необязательными. Однако следует помнить о том, что все правила ТБ выработаны на основе опыта технической эксплуатации и тщательного анализа реальных аварийных происшествий.

Очевидно, что усложнение условий технической эксплуатации судов-газовозов и связанные с этим опасности можно пытаться устранить путем повышения уровня профессиональной подготовки экипажей.

Предлагается к прочтению: Монтаж судовых двигателей внутреннего сгорания

В области морских перевозок существует, однако, еще множество технических проблем, разрешение которых сделает более благополучной перспективу развития флота судов-газовозов.

Основными можно было бы назвать следующие:

• использование неметаллических грузовых танков;
• использование грузовых танков с внутренней изоляцией;
• совершенствование грузосодержащих систем в целях снижения потерь сжиженных газов при их испарении в грузовых танках;
• совершенствование судовых установок повторного сжижения (поскольку существующие еще допускают выброс газов в атмосферу);
• проблема сжигания трудносжигаемых фракций газа;
• проблема эксплуатации установок, производящих инертные газы, нарушающих экологическую чистоту.

Как видно из перечисленных проблем, главенствующее направление разработок, посвященных судам-газовозам, заключается в обеспечении безопасности окружающей среды, в первую очередь – в том, чтобы такой энергонасыщенный комплекс, как газовоз, не выходил из-под контроля человека.

Определения

Международный кодекс по газовозам означает Международный кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом, принятый резолюцией MSC 4 (48) Комитета по безопасности на море Организации, с поправками.

Под Организацией подразумевается Международная морская организация (IMO).

Под Администрацией подразумевается Правительство того государства, под флагом которого судно имеет право плавать.

Под Администрацией порта подразумевается соответствующий контрольный орган страны, в порту которой производится Грузовые операции на газовозах морского типапогрузка или выгрузка судна.

Компания – владелец судна или любая другая организация или лицо, такое как управляющий или фрахтователь по бербоут-чартеру, которые приняли на себя ответственность за эксплуатацию судна от судовладельца, которые при этом согласились принять на себя все обязанности и всю ответственность, установленную МКУБ.

МКУБ – Международный кодекс по управлению безопасной эксплуатацией судов и предотвращением загрязнения.

Дедвейт (DW) – означает разность в метрических тоннах между водоизмещением судна в воде с плотностью 1,025 г/см³ по грузовую ватерлинию, соответствующую назначенной высоте летнего надводного борта, и водоизмещением судна порожнем.

Судно-газовоз – это грузовое судно, построенное или приспособленное и используемое для перевозки наливом любого сжиженного газа.

Ширина (В) – означает наибольшую ширину судна, измеренную на миделе по теоретическим обводам шпангоутов на судах с металлической обшивкой и по наружной поверхности корпуса на судах с обшивкой из другого материала. Ширину (В) следует измерять в метрах.

Под длиной (L) подразумевается длина, составляющая 96 % от общей длины судна по ватерлинии, проходящей на высоте, равной 86 % от наименьшей теоретической высоты борта, измеренной от наименьшей теоретической высоты борта, измеренной от верхней кромки киля, или длина, установленная от передней кромки форштевня до оси баллера руля по той же ватерлинии, если эта длина больше. На судах, спроектированных с наклонным килем, ватерлиния, по которой измеряется длина, должна быть параллельна конструктивной ватерлинии. Длину (L) следует измерять в метрах.

Межбарьерное пространство – это пространство между основным и дополнительным барьерами, полностью или частично заполненное изоляцией или другим материалом.

Жилые помещения – это помещения, используемые как общественные помещения, коридоры, туалеты, каюты, кабинеты, госпитали, кинозалы, комнаты для игр и развлечений, парикмахерские, буфетные, не содержащие оборудования для приготовления горячей пищи, а также другие подобные помещения. Общественные помещения – это такие Помещения для экипажа и пассажировжилые помещения, которые используются как залы, столовые, салоны и аналогичные постоянно выгороженные помещения.

Основной барьер – это внутренний барьер системы удержания груза, состоящей из двух ограничивающих барьеров.

Дополнительный барьер – это не пропускающий жидкость внешний барьер системы удержания груза, спроектированный для временного удержания любых возможных протечек жидкого груза через основной барьер и предотвращающий снижение температуры судовых конструкций до опасного уровня.

Служебные помещения – это помещения, которые предназначены для использования в качестве камбузов, буфетных, содержащих оборудование для приготовления горячей пищи, шкафов, почтовых отделений, кладовых для хранения ценностей, прочих кладовых, мастерских. К ним относятся помещения, не являющиеся частью машинных помещений, а также другие подобные помещения и шахты, ведущие в такие помещения.

Газобезопасное помещение – это помещение, которое не является газоопасным. К газоопасным помещениям или зонам относятся:

1. То или иное помещение в грузовой зоне, которое не оборудовано одобренным образом, чтобы в любое время обеспечивать поддержание его атмосферы в газообразном состоянии;
2. Закрытое помещение вне грузовой зоны, через которое проходит любой трубопровод, содержащий жидкие или газообразные продукты, или в пределах которого такой трубопровод оканчивается, данное помещение считается таковым в случае, если не будут установлены одобренные устройства для предотвращения любой утечки паров продукта в атмосферу данного помещения;
3. Пространство, занимаемое системой удержания груза, а также грузовые Судовые системы и трубопроводытрубопроводы;
4. Трюмное помещение, если груз перевозится в емкостях системы удержания груза, в которой необходимо наличие дополнительного барьера;
5. То или иное помещение, отделенное от трюмного помещения, при помощи одинарной газонепроницаемой стальной ограничивающей конструкции;
6. Отделения грузовых насосов и компрессоров;
7. Зона на открытой палубе или полузакрытое пространство на открытой палубе в пределах 3-х м от любого выпускного отверстия грузового танка, отверстия для выпуска газа или паров, фланцев грузового трубопровода, грузовых клапанов или отверстий для входа и вентиляции, ведущих в отделения грузовых насосов и компрессоров;
8. Открытая палуба над грузовой зоной, а также участок открытой палубы, протирающийся на 3 м в нос и корму от грузовой зоны, а также на высоту 2,4 м над верхней палубой;
9. Зона в пределах 2,4 м от наружной поверхности элементов системы удержания груза, если такая поверхность подвержена атмосферному воздействию;
10. Закрытое или полузакрытое помещение, в котором находятся трубопроводы, содержащие продукты. Помещение, в котором находится оборудование для обнаружения газа, и помещение, в котором в качестве топлива используется испаряющийся газ, не считаются газоопасными помещениями в контексте данного требования;
11. Отсек для грузовых шлангов;
12. Закрытое или полузакрытое помещение, имеющее непосредственный выход в любое газоопасное помещение или зону.

Пустое помещение – это закрытое пространство в грузовой зоне вне грузового танка, не являющееся трюмным пространством, помещением для приема балласта, топливной цистерной, отделением грузовых насосов, насосным отделением или каким-либо помещением, которое обычно используется персоналом.

Читайте также: Специальные системы газовозов

Машинные помещения категории А – это такие помещения, а также ведущие в них шахты, в которых расположены:

1. двигатели внутреннего сгорания, используемые как главные двигатели;
2. или двигатели внутреннего сгорания, используемые не в качестве главного двигателя, а в иных целях, если суммарная мощность таких двигателей составляет не менее 375 кВт; или
3. любой нефтетопочный котел или нефтетопливная установка.

Машинные помещения – это все машинные помещения категории А, а также все другие помещения, в которых расположены главные механизмы, котлы, нефтетопливные установки, паровые машины, двигатели внутреннего сгорания, электрогенераторы и электрические механизмы ответственного назначения, станции приема топлива, агрегаты холодильных установок, успокоителей качки, систем вентиляции и кондиционирования воздуха и другие подобные помещения, а также шахты, ведущие в такие помещения.

Грузовая зона – это часть судна, в которой находятся грузовые танки, отстойные танки, грузовые насосные отделения, включая насосные отделения, коффердамы, помещения для балласта или пустые помещения, примыкающие к грузовым или отстойным танкам, а также участки палубы, простирающиеся по всей длине и ширине данной части судна над вышеуказанными помещениями. Если коффердамы, помещения для балласта или пустые помещения расположены у кормовой границы ближайшего к корме трюмного помещения или у носовой границы ближайшего к носу трюмного помещения, то они исключаются из грузовой зоны.

Система удержания груза – это совокупность элементов для удержания груза, к которым относятся основной и дополнительный барьеры, если таковые установлены, подсоединенная к этим элементам изоляция, любые межбарьерные помещения, а также примыкающие к этим элементам конструкции, если они используются для поддержания этих элементов. Если дополнительный барьер является частью конструкции корпуса, он может служить границей трюмного помещения.

Пост управления грузовыми операциями – это помещение, используемое для управления грузовыми операциями.

Грузы – это продукты, перевозимые наливом на тех судах, на которых распространяются требования настоящего Кодекса.

Грузовые служебные помещения – это помещения площадью более 2-х м², находящиеся в пределах грузовой зоны и используемые в качестве мастерских, шкафов и кладовых для размещения оборудования, предназначенного для перегрузки груза.

Грузовые помещения и балластные цистерныГрузовой танк – это непроницаемая для жидкости оболочка, спроектированная как основной резервуар (барьер) для размещения в нем груза; это определение охватывает все подобные резервуары, независимо от того, имеют они изоляцию и/или дополнительные барьеры или нет.

Коффердам – это отдельное помещение между двумя соседними стальными переборками или палубами. Это помещение может быть пустым или использоваться для приема балласта.

Посты управления – это такие помещения, в которых размещено судовое радиооборудование или главное навигационное оборудование, или аварийный источник энергии, либо помещения, в которых сосредоточено оборудование, предназначенное для регистрации факта возгорания или для управления процессом пожаротушения. К ним не относятся специальные средства управления процессом пожаротушения, которые наиболее целесообразно располагать в грузовой зоне.

Пары – это газ при температуре ниже критической.

Пределы воспламеняемости – это показатели такого состояния смеси топлива с окислителем, при котором воздействие достаточно сильного внешнего источника воспламенения способно вызвать возгорание смеси в устройстве, предназначенном для данного испытания.

Диапазон воспламенения – это диапазон концентраций паров в воздухе между минимальной и максимальной величинами, при которых образуются воспламеняющиеся смеси.

Встроенные танки – являются элементом конструкции корпуса судна и подвергаются воздействию тех же нагрузок, что и примыкающая к этим танкам конструкция корпуса судна. Встроенные танки могут быть использованы для размещения в них продуктов, имеющих температуру кипения не ниже -10 °С. Администрацией может быть допущена более низкая температура при условии специального рассмотрения этого вопроса.

Концепция конструкции грузовой системы морских газовозовМембранные танки – это самонесущие танки, которые представляют собой тонкую оболочку (мембрану), поддерживаемую через изоляцию примыкающими конструкциями корпуса судна. Мембрана проектируется так, чтобы ее расширение или сжатие от воздействия температуры или других воздействий компенсировалось без чрезмерного напряжения мембраны.

Танки с внутренней изоляцией – это несамонесущие танки, которые изготовлены из теплоизоляционных материалов, способствующих созданию в этих танках термостатических условий содержания груза, и которые поддерживаются конструкцией примыкающего к ним внутреннего корпуса судна или автономного танка. Внутренняя поверхность такой изоляции подвергается воздействию груза.

Танки с внутренней изоляцией бывают двух типов:

1. Танки типа 1 – это танки, в которых изоляция, самостоятельно или в сочетании с одним или несколькими слоями облицовки, выполняет только функцию первичного барьера. Внутренний корпус судна или конструкция автономного танка, если потребуется, должны служить в качестве дополнительного барьера;
2. Танки типа 2 – это танки, в которых изоляция, самостоятельно или в сочетании с одним или несколькими слоями облицовки, выполняет функции как основного, так и дополнительного барьеров, причем эти барьеры являются четко различными.

Полумембранные танки – это танки, не являющиеся самонесущими в заполненном состоянии, причем в их конструкции предусмотрено наличие пояса, определенные участки которого через изоляцию передают усилия поддержания всего танка от примыкающих конструкций корпуса судна, при этом компенсация расширения или сжатия от воздействия температуры или других воздействий происходит за счет закругленной формы участков этого пояса, составной частью которого и являются вышеупомянутые участки.

Автономные танки – являются самонесущими; они не являются частью корпуса судна и не участвуют в обеспечении его общей прочности. Существуют автономные танки трех категорий:

1. Автономные танки типа А – это такие танки, которые проектируются, в основном, в соответствии с признанными стандартами классических методов расчета прочности судовых конструкций. Если такие танки образованы, в основном, плоскими поверхностями (напорные танки), то расчетное давление паров P_о не должно превышать 0,7 бар;
2. Автономные танки типа В – это такие танки, которые проектируются на основе модельных испытаний с использованием точных аналитических приборов и методов расчета для определения уровней напряжений, усталостной долговечности и характеристик процесса распространения трещин. Если такие танки образованы, в основном, плоскими поверхностями (напорные танки), то расчетное давление паров P_о , не должно превышать 0,7 бар;
3. Автономные танки типа С (также называемые сосуды высокого давления) – это танки, отвечающие требованиям, предъявляемым к сосудам высокого давления.

Расчетная температура, принимаемая в целях выбора материалов – это минимально допустимая температура груза при погрузке или перевозке в грузовых танках. Должны быть приняты удовлетворяющие требованиям Администрации меры по предотвращению снижения температуры танка или груза ниже расчетной температуры.

Это интересно: Оборудование для нанесения судовых лакокрасочных материалов

Предельно-допустимая концентрация (ПДК) – максимальная концентрация какого-либо вещества в виде газов, паров, туманов или брызг, воздействию которого может быть неоднократно подвергнут практически весь персонал судна в течение 8-часового рабочего дня или 40 часовой рабочей недели без каких-либо неблагоприятных воздействий на организм человека.

Удушье – это состояние, испытываемое человеком при недостаточном насыщении крови кислородом, что приводит, в конечном итоге, к потере сознания.

Удушающий газ – это газ, который оказывает слабовыраженное токсическое воздействие на организм человека, но который, вытесняя из атмосферы помещения кислород, может привести к потере сознания и смерти в результате кислородного голодания.

Выкипевшая часть груза – отделившаяся в виде паров часть жидкого груза, испарившегося в результате поступления тепла через изоляцию грузового танка.

Температура кипения – это температура, при которой жидкость переходит в газообразное или парообразное состояние при данном давлении.

Повторное сжижение паров – преобразование выкипевшей части груза, т. е. его паров в жидкое состояние за счет повышения давления и/или снижения температуры (по аналогии с конденсацией водяного пара).

Термин “дегазированный” применительно к танку, отсеку или резервуару означает, что атмосфера в этих помещениях была проверена с помощью соответствующих приборов на предмет обнаружения в ней токсичных, взрывоопасных или инертных газов, в результате чего было обнаружено, что концентрация этих газов не представляет опасности для выполнения в данном помещении поставленной задачи.

Дегазация – это впуск свежего воздуха в танк, отсек или резервуар для снижения концентрации токсичного или инертного газа до уровня, отвечающего требованиям поставленной задачи (например, вход в танк, выполнение горячих работ).

Воспламеняющая искра – это искра, имеющая такую температуру и обладающая таким количеством энергии, что от нее может вспыхнуть воспламеняющий газ.

Инертный газ – газ или пары, в присутствии которых невозможно ни горение какого-либо вещества, ни поддержание жизнедеятельности человека.

Инертизация, продувка воздухом и замена груза в грузовых танкахИнертизация – это впуск инертного газа в атмосферу для снижения содержания кислорода до уровня, при котором становится невозможным горение какого-либо вещества.

СПГ – сокращенное название сжиженного природного газа. Метан – основной компонент СПГ.

СНГ – сокращенное название сжиженного нефтяного газа. Пропан и бутан являются основными компонентами этого газа и перевозятся либо отдельно, либо в смеси. Эти газы могут быть либо побочными продуктами очистки нефтепродуктов, либо они могут быть добыты вместе с сырой нефтью или природным газом.

NH₃ (аммиак, безводный аммиак) – бесцветный, плохо воспламеняющийся токсичный газ. Имеет резкий запах и ярко выраженную щелочную реакцию. Используется для производства удобрений, пластмасс и т. д.

Давление паров – это равновесное давление насыщенных паров над жидкостью при определенной температуре, выраженное в барах по абсолютной величине.

Относительная плотность – это отношение массы объема продукта к массе равного объема пресной воды.

“MARVS” – означает максимальное допустимое установочное давление предохранительного клапана грузового танка.

Нефтетопливная установка – это оборудование, используемое для подготовки нефтяного топлива к его подаче в нефтепоточный котел, или оборудование, используемое для подготовки подогретого нефтяного топлива к его подаче в Сборка судовых двигателей внутреннего сгораниядвигатель внутреннего сгорания и включающее в себя все нефтетопливные нагнетательные насосы, фильтры и подогреватели, которые используются для подготовки нефтяного топлива под манометрическим давлением более 1,8 бар (180 кПа).

Проницаемость помещения – это отношение того объема внутри помещения, который может быть заполнен водой, к объему всего данного помещения.

Трюмное пространство – это пространство, окруженное судовыми конструкциями, в котором находится система удержания груза.

Термин “автономный” означает, то, что, например, система трубопроводов или газоотводная система никак не соединена с другой системой и не предусмотрена возможность подсоединения к другой системе.

Изолирующее пространство – это пространство, которое независимо от того, является ли оно межбарьерным пространством или нет, полностью или частично заполнено изоляцией.

Под термином “изолированная” подразумевается то, что, например, трубопроводы одной грузовой или газоотводной системы не соединены с трубопроводами другой грузовой или газоотводной системы. Такое изолирование может быть предусмотрено при проектировании судна или путем последовательного выполнения определенных операций. Эти операции не должны выполняться внутри грузового танка и должны предусматривать:

• либо снятие трубопроводных вставок или клапанов и установку заглушек на концах трубопровода;
• либо последовательную установку двух перекидных фланцев-заглушек в форме очков, а также установка для обнаружения протечек в трубопровод на участке между этими двумя фланцами-заглушками.

Закрытие танка – это конструкция, предназначенная для защиты системы удержания груза от повреждений, если элементы этой системы выступают над верхней палубой, или для обеспечения непрерывности и целостности конструкции палубы.

Читайте также: Судно-газовоз рефрижераторного типа, общее описание

Купол танка – это верхняя часть грузового танка. Если система удержания груза расположена под палубой, то купол танка выступает над верхней палубой или закрытием танка.

Признанные стандарты – это действующие международные или национальные стандарты, одобренные Администрацией, или стандарты, разработанные и утвержденные той или иной организацией, которая признана этой Администрацией и которая отвечает стандартным требованиям, принятым Организацией.