Судно-газовоз рефрижераторного типа, общее описание

Судно-газовоз – это специально построенное судно для перевозки сжиженного природного газа в танках. Газовозы рефрижераторного типа широко распространены в современном грузовом флоте.

Крупнейшими производителями судов для перевозки сжиженного природного газа являются японские и корейские верфи: Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering, Hyundai Heavy Industries, Samsung Heavy Industries, Mitsubishi Heavy Industries, Kawasaki Heavy Industries, Mitsui.

Общие сведения

Классификация

Судно вместе с газовой установкой спроектировано и построено в соответствии с правилами классификационного общества Det Norske Veritas и имеет следующие в условных обозначениях характеристики класса:

• + IAI (Классификация судов и ледоколовледовый класс А1);
• танкер для сжиженного газа – (0,25 кг/см², -50 °С, 0,69 т/м³);
• двухсекционные танки/ICE (двигатель внутреннего сгорания);
• С (неограниченный район плаванья);
• ЕО (экспериментальная группа судов ВМС).

Кроме того, судовая документация сопровождается правилами и предписаниями береговой охраны США.

Грузы

Судно построено и предназначено для перевозки сжиженных нефтяных газов, таких как пропан (C₃H₈) и бутан (C₄H_sO), а также безводного аммиака.

В этом случае свойства грузов должны были быть заранее оценены относительно давления, плотности, токсичности и агрессивности. Эти свойства должны быть в пределах, предусмотренных проектом для газовой установки.

Установка вторичного сжижения газа

Различные агрегаты этой установки расположены на главной палубе в средней части судна между куполами танков 2 и 3. Электрические двигатели компрессоров расположены в специальном электромоторном помещении, изолированном от компрессорного отделения газонепроницаемой переборкой. Пульт управления расположен над электромоторным отделением.

Грузовые танки

Описание

Судно оборудовано четырьмя танками призматической формы, размещенными под палубой. Танки установлены на самостоятельных опорах и конструктивно независимы от корпуса судна. Каждый танк вложен в Концепция конструкции грузовой системы морских газовозовгрузовой трюм, который ограничен поперечными переборками, двойным дном, бортами судна и главной палубой. Танки в верхней и нижней частях поддерживаются специально построенными (сконструированными) опорами. За счет опор стороны танка допускают незначительное смещение при деформациях корпуса судна и температурных изменениях.

Для уменьшения свободной поверхности (улучшения остойчивости) танк разделен продольной переборкой на две части. В области купола обе половины танка сообщаются. По центру переборки в районе сточного колодца есть один переборочный клапан, позволяющий опорожнить танк, если насос одного борта выйдет из строя. Клапан открывается на куполе танка с помощью шпиндельного удлинения. Можно перевозить только один вид груза в двух половинах танка одновременно. В каждом танке установлена одна поперечная переборка для усиления конструкции. Каждый танк имеет купол, который выступает над палубой и соединен с ней подвижным газонепроницаемым соединением. Вершина купола возвышается над магистральными трубопроводами.

Вся арматура танка (в том числе предохранительные клапаны, контрольно-измерительные приборы) и оборудование (двигатели грузовых насосов) установлены на куполе. Танки изготовлены из низкотемпературной стали и заизолированы с внешней стороны 100 мм слоем полиуретана.

Вместимость

Общий объем четырех грузовых танков – приблизительно 22 000 м³, (включая купола танков).

Ограничение давления

Максимальное рабочее давление в грузовых танках составляет 0,25 кг/см².

Температура

Грузовые характеристики морских грузовМинимальная температура груза, который можно перевозить, составляет -48 °С.

Ограничение плотности

Максимальная плотность груза, который можно перевозить, составляет 0,69 кг/дм³.

Время погрузки и время выгрузки

При выгрузке полностью заполненных танков на берег при атмосферном давлении и при напоре, равном 139 м жидкостного столба, время выгрузки составляет 15 часов. Время погрузки составляет 12 часов. Это – время с учетом возврата испаряющегося газа на берег.

Грузовой контроль и измерительное оборудование

Давление в танке

Дистанционное считывание показаний приборов – на мостике и в грузовой диспетчерской (на пульте управления грузовыми операциями). Сигнал тревоги при высоком давлении, установленном на отметке 0,22 кг/см². Сигнал тревоги при низком давлении, установленном на отметке 0,02 кг/см². Погружной насос останавливается при давлении (вакуум 5 %) – 0,05 кг/см². Считывание показаний приборов – на месте, на каждом куполе танка.

Температура в танке

Дистанционное считывание показаний температуры – в грузовой диспетчерской (пульте управления грузовыми операциями). Вспомогательные системы СПГ газовозовДатчики температуры помещены в пяти точках в каждом танке. Нет никакого местного считывания температуры на куполах танков.

Уровень груза

Дистанционное считывание показаний приборов – на мостике и в грузовой диспетчерской (на пульте управления грузовыми операциями). Местное считывание показаний приборов – на каждом куполе танка.

• Диапазон – (0-100) %;
• Аварийный сигнал, низкий уровень – 1 %;
• Аварийный сигнал, высокий уровень – 95 %;
• Аварийный сигнал, очень высокий уровень – 99 % и закрывается автоматически погрузочный клапан.

Два поплавковых указателя уровня жидкости установлены в каждом танке, по одному в каждой половине танка.

Предохранительные клапаны

Каждый танк оборудован двумя независимыми предохранительными клапанами диафрагменного типа с пилотной заслонкой, стравливающими давление при его возрастании до указанного значения.

• Начальное давление для открытия клапанов 0,25 кг/см².

Клапаны связаны с общей магистралью, которая ведет к вентиляционной мачте.

Грузовые трюмы

Общие положения

Судно имеет четыре грузовых трюма, по одному грузовому танку размещено в каждом трюме. Пространства между танком и корпусом, которые называют межбарьерными, заполнены воздухом или инертным газом.

Если судно плавает в американских водах, береговая охрана США требует, чтобы инертный газ использовался в межбарьерном пространстве. В других водах межбарьерные пространства могут быть заполнены воздухом. При заполнении межбарьерных пространств инертным газом, газ поступает от большой Контролируемый газоотвод на морских танкерахустановки инертного газа. При заполнении воздухом может быть снабжение или от той же самой установки или от одного из вентиляторов. До заполнения межбарьерного пространства воздух или инертный газ охлаждают до температуры точки росы, равной +5 °С.

Это необходимо, чтобы избежать конденсации воды, и/или ее проникновения в изоляцию танка. Чтобы компенсировать утечки из межбарьерного пространства в атмосферу, подсушенный инертный газ поступает в межбарьерное пространство от малой установки инертного газа. Система для заполнения межбарьерного пространства воздухом или инертным газом описана дальше .

Доступ в межбарьерные пространства устроен через газонепроницаемые люки. Два люка расположены для каждого трюма на главной палубе, один перед и другой – за каждым куполом.

Оборудование для грузовых трюмов

Вентиляционная система

Чтобы обеспечить в межбарьерных пространствах для осмотра соответствующую атмосферную среду, установлены два вентилятора. Для выполнения требований классификационного общества производительность вентиляторов должна равняться четырем заменам в час воздуха в самом большом межбарьерном пространстве (максимальное время его заполнения 5 часов). Суммарная производительность вентиляторов составляет 11 000 м³/час при давлении 550 мм водяного столба. Вышеуказанная установка может быть соединена с вентиляционной системой для грузовых танков.

Система обнаружения газа

Любой груз (газ), просачивающийся в межбарьерное пространство, может быть обнаружен с помощью системы газоанализаторов. Межбарьерное пространство связано с этой системой трубопроводами всасывания. Два патрубка позволяют осуществлять всасывание с верхней и нижней части межбарьерного пространства. Полностью система описана в статье Вспомогательные системы судна-газовоза рефрижераторного типа“Вспомогательные системы”.

Осушительная система

Каждый трюм оборудован одним эжектором для освобождения межбарьерного пространства или от воды, или от жидкого груза.

Контроль и измерительное оборудование для грузовых трюмов

Давление в трюме

Дистанционное считывание показаний приборов – в грузовой диспетчерской (на пульте управления). Аварийный сигнал при высоком давлении установлен на отметке 0,12 кг/см². Аварийный сигнал при низком давлении установлен на отметке 0,02 кг/см².

Предлагается к прочтению: Предварительная обработка проката

Кроме того, установлен один предохранительный/разгрузочный клапан для каждого трюма.

• Высокое давление установлено на отметке – 0,15 кг/см²;
• Низкое давление установлено на отметке – 0,05 кг/см².

Кроме того, каждый трюм оборудован тремя предохранительными люками, расположенными на магистралях и сбрасывающими давление. Они открываются в случае разрушения танка и резком повышении давления в трюме.

Температура в трюме

Дистанционное считывание показаний в грузовой диспетчерской (на пульте управления грузовыми операциями). Два датчика установлены в каждом межбарьерном пространстве, один наверху и один у основания.

Системы трубопроводов

Общие положения

Система трубопроводов для газовой установки может быть разделена на следующие группы:

1. Трубопроводы для жидкости;
2. Трубопроводы для паровой фракции;
3. Трубопроводы для установки вторичного сжижения газа (груз, фреон R22, забортная вода);
4. Трубопроводы для вентиляции (инертный газ, воздух);
5. Судовые системы и трубопроводыТрубопроводы для различных вспомогательных систем, таких как (спиртовая, гликолевая, пневмоавтоматики и др).

Расположение трубопроводов делает возможным разделить систему хранения груза на две отдельные системы. Это выполнено, чтобы судно могло перевозить два разных груза одновременно. Системой трубопроводов объединены танки 1 и 4, и танки 2 и 3.

Чтобы избежать смешивания двух грузов в результате ошибочного действия или утечки через клапаны, трубопроводы включают сменные участки и глухие фланцы.

Когда судно перевозит два разных груза, система трубопроводов может быть устроена таким способом, что вторичное сжижение, погрузка и выгрузка могут проводиться одновременно для каждого из двух грузов.

Связи с берегом

Погрузка и выгрузка берет начало от двух пар поперечных участков трубопроводов (коллекторов), расположенных в средней части судна. Каждая пара состоит из одного трубопровода для жидкости и одного для грузовой паровой фракции. Одна пара обычно соединяется с танками 1 и 4, другая пара – с танками 2 и 3. Коллекторы трубопроводов устроены таким образом, что одна пара может обслуживать все 4 танка одновременно.

Каждый трубопровод имеет на конце фланец для связи с береговыми трубопроводами. Чтобы обеспечить связь с береговой системой трубопроводов с разными размерами фланцев, возят несколько сменных переходных патрубков.

Главные грузовые трубопроводы на палубе

Имеются два главных трубопровода для жидкого груза и два – для паровой фракции груза. По одному из каждой пары прикреплено к двум соответственно парам переходных патрубков и к соответствующим куполам танков. Кроме того, установлены два грузовых трубопровода всасывания пара от куполов танков до компрессорного отделения. Один трубопровод обычно соединяет танки 1 и 4, другой – танки 2 и 3. Кроме того, установлены две линии возврата конденсата, по одной для каждой пары танков.

Трубопроводы для всасывания паровой фракции и конденсата изолированы.

Читайте также: Судовые системы бытового водоснабжения

Системы трубопроводов заземлены на корпус судна, чтобы компенсировать любую разность электрического потенциала между трубопроводом и корпусом.

Предохранительные клапаны

Разные участки системы грузовых трубопроводов оборудованы предохранительными клапанами пружинного типа. Клапаны соединены с коллектором газоотводного трубопровода, ведущего к мачте. Начальное давление для подрыва клапанов в трубопроводах паровой фракции и жидкости составляет 4 кг/см и 10 кг/см соответственно.