Классификация морских газовозов

Современные типы газовозов представляют собой разнообразные конструкции, специально разработанные для перевозки различных видов газовых грузов. В зависимости от конкретных требований и особенностей перевозимых материалов, газовозы могут иметь различные конфигурации и характеристики.

Существует несколько вариантов классификации газовозов по различным параметрам. По методам, используемым при транспортировке газов, газовые танкеры подразделяются на пять типов.

1. Полностью герметичные суда (напорные). В этих судах газ транспортируется под таким давлением, при котором его температура в жидком состоянии равна температуре окружающей среды. Это означает, что в грузовом танке создается давление, равное давлению насыщения данного газа при температуре окружающей среды. В большинстве случаев такие суда представляют собой малые танкеры, используемые для перевозки пропана, бутана и аммиака.
2. Полностью рефрижераторные суда. Такими судами газ перевозится при температуре, значение которой ниже его температуры кипения. Достигается это с использованием судовых компрессоров, сжимающих газ, который затем охлаждается в конденсаторе и поступает в танк. Этот метод транспортировки используется в основном на LPG-танкерах (Liquefied Petroleum Gas – сжиженный нефтяной газ), которыми газ транспортируется при температуре -55 °С, и на LNG-танкерах (Liquefied Natural Gas – сжиженный природный газ), где температура газа составляет -160 °С.
3. Полурефрижераторные суда.
4. Полугерметичные/полурефрижераторные суда. При транспортировке этими судами газ находится в сжиженном состоянии – частично за счет охлаждения, частично за счет давления. Танки этих судов хорошо изолированы и имеют установленные пределы значений давления, температуры и плотности газа. Это позволяет перевозить на подобных судах различные продукты в широком “ассортименте”, даже некоторые химические вещества.
5. Изолированные суда. На этих судах нет установок для сжижения газов. Газ поступает на судно в жидком состоянии, охлажденный. Неизбежное последующее повышение температуры жидкого груза вызывает его испарение; эти пары используются для работы главной пропульсивной установки в качестве топлива. Обычно этот метод применяют на больших танкерах.

Общие положения

По степени опасности в соответствии с IGC Code газовозы подразделяют на следующие типы:

• “1G” — к этому типу относятся газовозы для перевозки таких продуктов (в соответствии с главой 19 IGC Code), которые требуют максимальных предохранительных мер для предотвращения их потери (утечки). Такие продукты представляют наибольшую опасность для окружающей среды и всего живого (хлор, бромистый метил, диоксид серы, оксид этилена). Они требуют принятия максимальных предупредительных мер для исключения утечки груза;
• “2G” — к этому типу относятся газовозы для перевозки таких продуктов (в соответствии с главой 19 IGC Code), которые требуют значительных предохранительных мер для предотвращения их утечки (в число таких продуктов входят безводный аммиак, нефтяные газы, пропан, бутан, этиламин, диметиламин, уксусный альдегид, смесь метилацетилена и пропадилена, метан, этилен, этан);
• “2PG” — газовозы этого типа рассматриваются как относящиеся к более общему типу “2G”. Это – суда длиной до 150 м, предназначенные для перевозки грузов, требующих значительных предохранительных мероприятий. Их особенность выражается в том, что на таких газовозах груз транспортируется в танках независимого типа “С”. Конструкция этих танков предусматривает максимальное давление не менее 7 бар, а Концепция конструкции грузовой системы морских газовозовэлементы грузовой системы способны выдерживать температуру до -55 °С и выше;
• “3G” — к этому типу относятся газовозы, требующие умеренных предохранительных мероприятий для предотвращения утечки транспортируемого груза. На таких судах перевозят нетоксичные и невоспламеняющиеся газы (например, азот, дихлорметан).

По типам перевозимой продукции газовозы подразделяются на следующие типы.

Танкеры для перевозки газов под высоким давлением при температуре окружающей среды

На танкерах этого типа груз перевозится в стальных сосудах (танках), рассчитанных на давление около 17 кг/см². Эти танкеры, в основном, имеют небольшие размеры, и их грузовместимость составляет около 1 000 м³. Танки на таких танкерах, как правило, имеют цилиндрическую форму и устанавливаются горизонтально. Обычно на одном танкере устанавливается не более двух таких танков, но в некоторых случаях их может быть и больше. В таких случаях форма танков может быть либо сферической, либо цилиндрической (и тогда они устанавливаются вертикально), а иногда танки могут быть и той, и другой формы. На танкерах этого типа обычно перевозят СНГ или аммиак в малом каботаже. Такие танкера имеют междудонные танки, а в некоторых случаях – и бортовые подпалубные балластные танки. Помещение, в котором размещаются Грузовые помещения и балластные цистерныгрузовые танки (трюмное помещение), вентилируется сухим воздухом или инертным газом.

Танкеры для перевозки газов под давлением и с охлаждением до определенной температуры

К танкерам этого типа относятся танкеры, имеющие различное конструктивное исполнение. Почти на каждом из них грузовые системы состоят из емкостей, которые выдерживают определенное давление и в которых можно перевозить грузы, охлажденные до более низкой температуры, чем температура окружающей среды. Предельно-допустимая температура охлаждения грузов зависит от марки стали и, как правило, составляет -33 °С (для СНГ). Расчетное давление грузовых систем зависит от температуры груза и может составлять 3-10 кг/см². На танкерах этого типа имеются системы повторного сжижения паров груза, а грузовые танки обычно теплоизолированы. Такие танкеры имеют, как правило, большие размеры по сравнению с танкерами предыдущего типа, и их грузовместимость может достигать 12 000 м³. На таких танкерах осуществляют перевозки и в прибрежных районах, и на дальние расстояния, причем их грузовместимость используется более эффективно (например, за счет придания танкам конусообразной формы, использования танков с выступами, а также надпалубных танков). Обычно на таких танкерах имеется от 4-х до 6-ти грузовых танков, которые расположены двумя группами (по три в каждой). В каждую из групп входят два подпалубных танка правого и левого бортов и один танк, расположенный над палубой по диаметральной линии. На таких танкерах перевозятся в основном СНГ, NH₃ и Классификация и правила перевозки опасных грузовхимические грузы: бутадиен, пропилен и винил хлористый.

Танкеры имеют междудонные танки, а в некоторых случаях – бортовые подпалубные балластные танки. Трюмное помещение вентилируется свежим или сухим воздухом. Танкеры этого типа часто оснащаются высокопроизводительной системой повторного сжижения паров груза.

Танкеры для перевозки этилена

Этилен обычно перевозится охлажденным до температуры -104 °С и при атмосферном давлении в теплоизолированных грузовых танках, изготовленных из алюминия, никелевой стали или нержавеющей (аустенитной стали). Танкеры этого типа оснащены установкой для повторного сжижения паров груза. Грузовые танки для перевозки этилена – автономные. Если предусмотрена установка дополнительного барьера, то в этих целях никакая часть корпуса танкера не используется. К внутреннему корпусу по всей длине примыкают междудонные танки и бортовые балластные танки. Для перевозки этилена используются, как правило, специализированные танкеры грузовместимостью от 1 000 до 12 000 м³, количество танков на них – от 1 до 4-х. Танки часто оборудуются так, что в них можно перевозить грузы с более высокой температурой кипения, например, СНГ.

Танкеры для перевозки СНГ при атмосферном давлении в охлажденном состоянии

На таких танкерах перевозится СНГ, охлажденный до температуры от -55 °С до -0,5 °С. Они могут быть также приспособлены для перевозки аммиака и всей номенклатуры углеводородов, охлажденных до температуры не ниже -55 °С. Танки изготавливаются из марганцевистоуглеродистой стали и оснащаются изоляцией. Танкеры такого типа оснащаются установкой для повторного сжижения паров груза, имеют большие размеры, их грузовместимость может изменяться от 5 000 до 100 000 м³.

Предлагается к прочтению: Материалы конструкций корпуса, активно используемые в судостроении

Обычно на таких танкерах по всей ширине размещается от 3-х до 6-ти грузовых танков. К таким танкам примыкают междудонные танки, а также бортовые подпалубные балластные танки или бортовые балластные танки во всю высоту борта. Танки на таких танкерах чаще призматические, свободностоящие на деревянных подушках; со стороны корпуса танкера они расклинены так, что клинья не препятствует их расширению или сжатию. Внутри танков такого типа обычно устанавливается диаметральная переборка, что позволяет судну увеличить остойчивость и уменьшить всплескивание груза.

Дополнительным барьером таких танков служат настил палубы над ними, изготовленный из стали особых марок, а также ширстрек наружной обшивки и подпалубные балластные танки, граничащие с данным грузовым танком. Трюмное пространство обычно заполняется инертным газом.

Танкеры для перевозки СПГ

СПГ обычно перевозится охлажденным до температуры -163 °С и при атмосферном давлении в теплоизолированных грузовых танках, изготовленных из алюминия, никелевой стали или нержавеющей (аустенитной стали). Танкеры этого типа обычно не оснащаются установкой для повторного сжижения паров груза, и пары, образующиеся при кипении СПГ, либо выпускаются в атмосферу, либо используются в качестве топлива для главного двигателя. Для перевозки СПГ используются танкеры больших размеров и грузовместимостью, как правило, от 40 000 до 135 000 м³, количество танков – от 4-х до 6-ти, причем это либо самонесущие, либо мембранные танки. Танкеры этого типа по всей длине имеют балластные танки двойного дна и бортовые балластные танки во всю высоту борта.

Различают также три степени защиты газовозов (в зависимости от опасности перевозимого груза):

• первая степень — регламентированы тип газовоза и вкладные грузовые танки, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к сосудам под давлением, прочность танков рассчитывается с учетом амплитудных значений динамических напряжений;
• вторая степень — регламентировано паровое пространство грузового танка, а также измерительные устройства, служащие для контроля степени наполнения танка;
• третья степень — регламентированы выбор конструкционных материалов, методов проверки состояния трубопроводов и арматуры, а также ингибирование груза в случае его потенциально возможной полимеризации.

Газовозы типа “1G” при утечке груза становятся источником наибольшей опасности (поскольку именно в них перевозят такой опасный продукт как хлор – чрезвычайно токсичный газ). К танкам, используемым на этих газовозах для перевозки хлора, предъявляются особые требования как к сосудам под давлением; они сконструированы на максимальное давление, которое должно быть выше давления паров хлора при 45 °С, что составляет 13,5 бар. Эти газовозы имеют двойные борта и двойное дно, что позволяет свести к минимуму Международные и национальные нормативные документы, регламентирующие безаварийную эксплуатацию танкеров-газовозовпоследствия аварий по причине столкновений, посадок на мель и затоплений, а также исключить утечку токсичных газов.