.
Все для туризма со скидкой 5% по промокоду 7DW9FA6V Посмотреть
Категории сайта

Конструкции грузовых танков газовозов

На газовозах полурефрижераторных и напорных типов сжиженные газы транспортируются во вкладных грузовых танках. Реже грузовые танки такого типа используются на рефрижераторных газовозах. Вкладные грузовые танки не входят в состав корпусных конструкций судна и, следовательно, не принимают участия в деформировании его корпуса, в обеспечении общей и местной прочности.

Вкладные танки

Вкладные грузовые танки подразделяются на три типа:

  • А, прочность которых отвечает требованиям, предъявляемым к судовым конструкциям в соответствии с нормами прочности;
  • В, прочностные характеристики которых подтверждаются результатами модельных испытаний и расчетами, выполненными по методикам определения уровня действующих напряжений, усталостной долговечности, трещинообразования;
  • С, которые отвечают требованиям, предъявляемым к сосудам давления, рассчитанным на транспортировку сжиженного газа под давлением.

Если вкладные Общие вопросы проектирования газовозовгрузовые танки типов А и В сформированы из плоскостных конструкций, то внутреннее давление паров груза не должно превышать 70 кПа.

Грузовые танки вкладного типа отличаются от грузовых танков другого типа по внешней форме. Вкладные танки могут быть сферическими (рис. 1, а), цилиндрическими (рис. 1, б), сфероцилиндрическими с коническим днищем (рис. 1, в). Такие танки размещают обычно в средней части судна. В оконечностях, где обводы судна значительно сужаются, часто устанавливают конические вкладные грузовые танки, например горизонтальные спаренные усеченно-конические (рис. 1, г).

Типы вкладных грузовых танков
Рис. 1 Некоторые формы вкладных грузовых танков

По условиям технологичности постройки газовозов и в соответствии с необходимостью унификации грузовых вкладных танков предусматривается установка на одном судне однотипных танков. Однако стремление максимально использовать полезную кубатуру трюмных помещений судна при размещении грузовых танков, выполненных в виде сосудов высокого давления, используют различные грузовые емкости. Например, на газовозе могут чередоваться сферические грузовые танки и цилиндрические с вогнутыми сфероподобными торцевыми переборками (на рис. 1, д).

Вкладные цилиндрические и сферические грузовые танки при меньших массовых характеристиках способны воспринимать большие внутренние давления, чем грузовые танки других типов. Кроме того, цилиндрические Архитектурно-конструктивные особенности судов-газовозовгрузовые танки с наименьшими потерями позволяют использовать полезную кубатуру трюмного пространства на судне (рис. 2). Так, цилиндрические вкладные грузовые танки могут быть расположены горизонтально вдоль судна (рис. 2, а). При этом обычно танки укладывают в два яруса, в нижнем ярусе располагают два цилиндрических танка, в верхнем – один, значительно возвышающийся над уровнем верхней палубы. В сечении грузовых танков имеются отбойные переборки, которые устанавливаются обычно посредине грузовых танков.

Расположение вкладных танков на газовозах
Рис. 2 Варианты расположения цилиндрических вкладных танков на газовозах

Цилиндрические грузовые танки могут быть ориентированы и поперек судна (рис. 2, б). В этом случае над уровнем верхней палубы выступает только купол танка 1. Возможна установка вкладных цилиндрических вертикально расположенных грузовых танков, одинарных (рис. 2, в) и спаренных (рис. 2, г), которые значительно возвышаются над уровнем верхней палубы. Причем возвышение иногда составляет до одной трети высоты цилиндрического грузового танка. При многорядном расположении цилиндрические грузовые вкладные танки (рис. 2, е), возвышающиеся над верхней палубой, обычно покрываются тронковой палубой 2. Дальнейшим развитием такого способа размещения танков стало создание сотовых грузовых танков-блоков (рис. 2, д). В этом случае несколько цилиндрических грузовых танков объединены в блок, внутренние перемычки 3 которого выполнены плоскими, поскольку они не воспринимают избыточное давление. Сравнительно малые радиусы кривизны внешней поверхности сотового грузового танка-блока позволяют снизить мембранные напряжения, а следовательно, получить выигрыш в массовых характеристиках по сравнению с цилиндрическими грузовыми танками одинаковой грузовместимости. Это обстоятельство, а также высокая технологичность изготовления цилиндрических грузовых танков предопределили их распространение.

Грузовые помещения и балластные цистерныЦилиндрические грузовые танки небольшого диаметра выполняются безнаборными. Крупные цилиндрические танки имеют набор одного направления, обычно таврового сечения (рис. 3). В средней части грузового танка видна отбойная переборка 1 с вертикальными стойками 2 и горизонтальным набором 3. Набор грузового танка 4 лежит в одной плоскости со стойками 5 продольной переборки 6, разделяющей танки. На наружной обшивке грузовых танков хорошо видны направления сварных швов 7 между алюминиевыми листами, формирующими оболочку танка.

Спаренные цилиндрические грузовые танки
Рис. 3 Конструкция спаренного цилиндрического вкладного грузового танка

Газовозы со сферическими вкладными грузовыми танками довольно широко распространены. Они достигают в диаметре 37-44 м.

Подкрепляющий набор в них отсутствует. Раскрой листов обшивки формируется поясьями (рис. 4, а). Поясья имеют свои названия:

  • 1 – купол грузового танка;
  • 2, 6 – верхняя и нижняя крышки;
  • 3 – температурный;
  • 4 – тропический;
  • 5 – экваториальный пояс.

В большинстве случаев вкладные сферические грузовые танки удерживаются на фундаменте 7 цилиндрической формы, опираясь на него экваториальным поясом. Сферические грузовые танки принято изготовлять из алюминиевых сплавов или из 9 %-ной легированной никелем стали. Если сферический грузовой танк выполнен из алюминиевого сплава, то экваториальный пояс 5 имеет сочетание примерно такое, как показано на рис. 4, б, если из 9 %-ной никелевой стали, то сечение пояса соответствует приведенному на рис. 4, в.

Сферический вкладной танк
Рис. 4 Конструкция сферического вкладного танка

Экваториальный пояс сферических вкладных грузовых танков является его наиболее нагруженной частью. Поскольку сила тяжести алюминиевого танка несколько меньше, чем изготовленного из легированной стали, то соотношения между динамическими и статическими нагрузками, испытуемыми экваториальными поясьями в процессе эксплуатации судна несколько отличаются друг от друга. Для алюминиевых танков статические напряжения составляют примерно 69,1 %, динамические 30,9 %; для танков из 9 %-ной никелевой стали они соответственно равны 72,5 и 27,5 %. Статический и динамический изгиб корпуса судна повышает напряжения в экваториальном поясе на 14,9 % в алюминиевых вкладных грузовых танках и на 16,2 % в легированных стальных.

Предлагается к прочтению: Грузовые и балластные операции

Так как сферические вкладные грузовые танки громоздкие, их окончательная сборка обычно ведется непосредственно в трюмном пространстве газовоза. Монтаж осуществляется по поясьям с помощью временных опор, устанавливаемых в районе нижней крышки, а также в районе нижних экваториального и вышестоящих поясьев. Допуски на сборку отдельных поясьев при оценке отступления их от окружности выбираются в соответствии со следующей зависимостью ∣D1 – D2∣ < 0,005Dном, где D1, D2 – два взаимно перпендикулярных между собой диаметра какого-либо из поясьев, Dном – номинальный диаметр поясьев. Местные допуски кривизны поясьев вкладного сферического танка и наибольшего допустимого отклонения показаны на рис. 4, г и 4, д. При состыковке поясьев допустимое отклонение a (рис. 4, е) выбирают по наименьшему из двух значений: a = 0,1t или a = 3 мм, где t – толщина поясья. Если толщины стыкуемых поясьев различны, то в качестве t принимается меньшая из величин.

Вкладные грузовые танки делают призматическими. Они состоят в основном из плоскостных конструкций (см. рис. “Миделевое сечение газовоза с мембранными грузовыми танками”Архитектурно-конструктивные особенности судов-газовозов). Грузовое пространство такого танка обычно разделено на четыре отсека продольной переборкой, устанавливаемой в ДП судна, и поперечной переборкой, размещаемой посредине длины танка. Длина грузового призматического танка не превышает 20 % длины газовоза, высоту и ширину выбирают в соответствии с размерениями трюмного пространства судна и перечнем требований, предъявляемых к размещению грузовых танков (См. статью Архитектурно-конструктивные особенности судов-газовозов“Требования, предъявляемые к судам для перевозки сжиженных газов”). Призматические грузовые танки имеют набор главного направления, ориентированный вдоль судна, а также рамный набор, располагаемый как в продольном, так и в поперечном направлениях танка (рис. 5). На рисунке показана угловая часть грузового призматического танка, в которой выполнена стыковка трех плоскостных секций: днищевой с обшивкой 14, бортовой с обшивкой 24 и секции торцовой переборки с обшивкой 1. Каждая из перечисленных секций сформирована из рамного и обычного набора. Бортовая секция танка состоит из продольного набора 19 и рамных шпангоутов 23. По торцевой переборке проходят горизонтальные балки 2, располагаемые на одном уровне с продольным набором 19 бортового перекрытия и соединенные между собой кницами 25. Рамным набором торцевой переборки являются рамные стойки 4, подкрепленные дополнительным пояском 3. Конструкция судового набораНабор днищевой части танка состоит из продольных днищевых балок 10, 16 и рамных флоров 13, подкрепляемых кницами 12 в местах их взаимного пересечения.

Призматический вкладной танк
Рис. 5 Конструкция призматического вкладного грузового танка

Стенки рамного набора танков подкрепляются как продольными ребрами жесткости, так и поперечными. Рамные шпангоуты поддерживаются продольными ребрами 22, а также чередующимися с кницами 21 поперечными ребрами 20. Стенка рамной стойки 4 торцевой переборки подкреплена ребрами жесткости, продольными 3 и поперечными 5. Поперечные ребра жесткости чередуются с кницами 6. Особое внимание уделяется подкреплению рамного набора в местах стыковки рамной стойки 4 и днищевого стрингера 15. Кница, их соединяющая, подкреплена полосой 7, лаз 8 окаймлен подобными полосами 11. В месте стыковки рамного шпангоута 23 с рамным флором 13 устанавливаются подкрепляющие полосы 17 и 18. В местах пересечения рамного флора 13 с днищевым стрингером 15 имеются кницы. Продольный набор днища призматического грузового танка 10 с горизонтальным набором торцевой переборки соединяется кницами 9.

Аналогичным образом соединяется продольный набор подволока грузового танка с горизонтальным набором торцовой переборки (рис. 6, а). Продольные балки днищевого перекрытия танка, продольные бортовые балки соединяются с горизонтальным набором торцевой переборки кницами внахлест (рис. 6, б и 6, в соответственно).

Соединение продольного набора и грузового танка
Рис. 6 Узлы соединения продольного набора призматического грузового танка

Как уже отмечалось, грузовые танки газовозов могут выступать над уровнем верхней палубы судна, могут располагаться только в пределах трюмного пространства. Возвышаются над верхней палубой цилиндрические, сферические, сфероцилиндрические и им подобные танки, не выступают – призматические. Как правило, наибольшее возвышение имеют сферические грузовые танки (до 40 % собственного диаметра).

Возвышение грузовых танков газовоза над уровнем его верхней палубы затрудняет наблюдение за окружающей обстановкой с ходового мостика движущегося судна. С центра ходового мостика протяженность поля затрудненной видимости на полном ходу судна значительно меньше пути, проходимого судном при экстренной остановке. С крыльев ходового мостика поле видимости при скорости, равной примерно половине полной скорости судна, меньше пути, проходимого им при экстренном торможении. На малом ходу на газовозах со сферическими танками,выступающими над уровнем верхней палубы,предполагается использовать наблюдателя на носовой мачте. И путь экстренного торможения и поле затрудненной видимости с ходового мостика зависят от грузовместимости и скорости судна (табл. 1).

Таблица 1. Зависимость поля видимости и пути экстренного торможения от грузовместимости и скорости газовоза
Грузовместимость судна, тыс. м3Скорость, узПуть экстренного торможения с полного хода, мПоле видимости, м
с крыльев ходового мостикас центра ходового мостика
2920,71 275286550
8720,52 5004801 091
12520,03 150680957
16523,03 0757801 384

 
В конструкциях газовозов со сферическими вкладными танками неэффективно используется корпусное пространство. Достаточно сравнить контур поперечного сечения газовоза со сферическими грузовыми танками (рис. 7, а) и контур с призматическими вкладными грузовыми танками (рис. 7, б). Однако сферические грузовые танки оставляют достаточно места под балластные системы судна, размещаемые в пределах грузовой зоны, имеют меньшую протяженность сварных швов по сравнению с другими танками, что способствует повышению надежности конструкций. Толщина теплоизоляции практически не влияет на главные размерения судна и может быть увеличена без их изменения. Существует обобщенная величина, характеризующая рост размеров корпуса в функции от грузовместимости судна и типа грузовых танков. Это кубический модуль, произведение Lmax × Bmax × Dmax, где Lmax, Bmax, Dmax – наибольшая длина, ширина и высота судна, показанные на рис. 7. Посредством кубического модуля можно косвенно оценить массовые характеристики корпусных конструкций, определить перспективность основных типов грузовых танков, грузосодержащих систем и пр.

Типы грузовых танков
Рис. 7 Конструкция газовоза со сферическими (а) и призматическими (б) грузовыми танками

Как видно из зависимостей рис. 8, газовозы со сферическими грузовыми танками по величине кубического модуля сохраняют конкурентоспособность до грузовместимости около 160 тыс. м3.

Кубический модуль газовоза
Рис. 8 Кубический модуль газовоза с грузовыми танками различного назначения.
1 – вкладные сферические грузовые танки; 2 – призматические; 3 – мембранные

Вероятно, этот предел близок к границе целесообразности строительства газовозов со сферическими грузовыми танками. Кубический модуль может быть использован для аппроксимации грузовместимости газовозов с различными типами грузовых танков. Грузовместимость, например, газовоза со сферическими грузовыми танками может быть представлена зависимостью W = 0,464L⊥⊥ BmaxDmax – 3 250 тыс. м3, где L⊥⊥ – длина судна между перпендикулярами.

Переборки призматических вкладных танков

Стремление максимально снизить влияние свободной поверхности сжиженного газа на Коэффициенты полноты, форма корпуса и мореходные качества буксировмореходные качества газовозов предопределило установку внутри вкладных призматических грузовых танков продольных и поперечных переборок. Длина вкладных призматических грузовых танков не превышает 0,2L, где L – длина судна. Если длина грузового танка более 0,1L или 15 м, то посредине грузового танка должна быть установлена поперечная переборка. Допускается, чтобы эта переборка была отбойного типа. Продольные переборки обычно устанавливают в ДП судна.

Набор поперечной переборки призматического грузового танка состоит из рамных стоек 4 и горизонтальных балок 1 (рис. 9, а). Набор поперечной переборки обычно согласуется как с набором всего танка, так и с набором продольной переборки. Как видно, горизонтальные балки продольной 6 и поперечной переборки 1 и бортовой секции 8 грузового танка лежат на одном уровне. Рамные стойки 4 поперечной переборки лежат в одной плоскости с днищевыми стрингерами 9 и рамными карлингсами 3 подволока грузового танка. Продольный набор грузового танка, расположенный на наклонных плоских участках подволока, трудно согласовать с горизонтально расположенным набором поперечной переборки, поэтому горизонтальные балки 1 доводятся до связи 2, проходящей параллельно обшивке наклонных секций подволока. Набор этих секций соединен кницами с балками 2 таким же образом, как соединена самая верхняя горизонтальная балка 7 поперечной переборки с продольными связями подволока грузового танка.

Поперечные и продольные переборки вкладного танка
Рис. 9 Схемы набора поперечной и продольной переборок вкладного призматического танка

Облегчающие вырезы 5, сделанные в обшивке поперечной переборки, располагаются в два ряда в шахматном порядке в промежутке между рамными стойками. В нижней части переборки выполнены лазы 10 размером 800 × 800 мм. Лазы имеют прямоугольную форму, окантованы комингсом и расположены по обе стороны от продольной переборки 6.

Читайте также: Флот освоения континентального шельфа

Толщины поясьев обшивки поперечных переборок определяются в зависимости от действующего давления p = p0 + ρh, где p0 – напор, равный избыточному давлению паров газа в верхней части грузового танка; ρ – расчетная плотность перевозимого груза; h – расстояние, измеренное от нижней кромки пояса до настила подволока в ДП. Момент сопротивления W′ площади поперечного сечения горизонтальных балок набора также определяется в зависимости от давления p, лишь в качестве h используется расстояние, измеренное от горизонтальной балки до настила подволока грузового танка в ДП.

Горизонтальные балки поперечной и продольной переборок, установленные на одном уровне, соединяются между собой кницами, размер боковых кромок которых определяется по формуле:

c=2,2×10·W/S,

где:

  • W – момент сопротивления площади сечения соединяемых кницей балок;
  • S – толщина кницы, мм, принимаемая равной толщине стенки профиля соединяемых кницей балок набора.

Если кницы имеют отогнутый поясок или фланец, то размеры их могут быть уменьшены на 15 %. Горизонтальные балки поперечных переборок проводят через рамные стойки этих переборок, не разрезая. Момент сопротивления рамных стоек W определяется в зависимости от давления p, в формулу для которого входит h – расстояние, измеренное от середины пролета рамной стойки до настила подволока в ДП. Рамные стойки поперечных переборок должны подкрепляться кницами, вертикальными и горизонтальными ребрами жесткости. Верхний и нижний концы рамных стоек поперечных переборок должны крепиться посредством книц к днищевым стрингерам и к рамным карлингсам подволока.

Продольные переборки призматических грузовых танков имеют набор, подобный применяемому на поперечных переборках. В него входят (рис. 8, б) рамные стойки 11 и горизонтальные балки 12. Самая верхняя балка 17 продольной переборки соединяется кницами 16 с продольными балками подволока 18. Подобным образом две нижние горизонтальные балки продольной переборки соединены кницами 20 с продольными балками днища 21. Расстояние между кницами равно поперечной шпации.

Горловина 13 вкладного призматического танка устанавливается симметрично относительно продольной переборки, но с некоторым смещением от центральной части танка и находится между поперечной переборкой 15 и одной из рамных стоек 11. В районе горловины продольная переборка заканчивается рамой 14 с тем, чтобы доступ из горловины был обеспечен в обе части призматического грузового танка, разделяемого продольной непроницаемой переборкой. Большинство конструкций призматических грузовых танков предусматривает наличие в нижней части продольной переборки сообщающихся клапанов, управление которыми может осуществляться через привод, выходящий из грузового танка через крышку горловины. Сообщающиеся клапаны продольной переборки призваны обеспечить разгрузку одной половины грузового танка грузовыми средствами (Грузовые насосы газовозов – работа с погружными и центробежными насосамипогружными грузовыми насосами) другой половины в случае выхода из строя тех или других.

Толщины поясьев обшивки продольных переборок призматических грузовых танков рассчитываются по тем же зависимостям, что и толщины обшивки и набора поперечной переборки. Горизонтальный набор поперечных торцовых переборок 19 и 22 устанавливается на одном уровне с горизонтальными балками 12.

Конструкция крепления книц 16 и 20 к продольной переборке показана на рис. 10. Кницы устанавливаются в промежутке между рамными бимсами подволока грузового танка и рамными флорами его днища. На свободной кромке кницы имеют отогнутый фланец шириной не менее десяти толщин кницы. Как видно, кницы ставят с двух сторон продольной переборки, т. е. и с той стороны, где набор переборки отсутствует.

Крепление книц призматического грузового танка
Рис. 10 Конструкции крепления книц продольной переборки призматического грузового танка
Подкрепления рамных стоек переборки
Рис. 11 Подкрепления рамных стоек продольной переборки.
1 — полособульб (продольная балка); 2 — рамная стойка

Рамные стойки продольных переборок устанавливаются в одной плоскости с поперечными рамами грузового танка. Они формируются из расположенных в одной Справочные показатели для проектирования судового мидель-шпангоута. Приложениеплоскости рамных бимсов, шпангоутов, флоров и стоек. Рамные стойки продольных переборок подкрепляются кницами, устанавливаемыми в плоскости каждой второй горизонтальной балки. Кницы доводятся до уровня свободного пояска рамной стойки и ставятся с одной стороны профиля. Длины кромок книц, подкрепляющих рамные стойки продольной переборки вкладного призматического грузового танка, определяются зависимостью

 c=0,25bп/(σs)1/2

где bп – ширина пояска; σs – предел текучести материала. Толщина кницы принимается равной толщине стенки рамной стойки переборки. В плоскости остальных горизонтальных балок набора продольной переборки должны быть установлены горизонтальные ребра жесткости, расположенные перпендикулярно к свободному пояску рамной стойки. Момент инерции таких ребер жесткости определяется в зависимости от расстояния между установленными ребрами жесткости а1 и толщины стенки рамной стойки s по формуле

 I=α1γs3×103

, где y – коэффициент, определяемый в зависимости от отношения высоты стенки рамной стойки h к расстоянию a между стойками.

 

Момент инерции ребер жесткости
h/a1,0 и менее1,21,41,61,82,03,04,0
ν*0,30,61,32,02,94,08,317,6
* Промежуточные значения определяются линейной интерпретацией.

 
Ширина горизонтального ребра жесткости, подкрепляющего рамную стойку продольной переборки, должна быть не менее десяти его толщин.

Верхний и нижний концы рамной стойки продольной переборки крепятся с помощью книц к рамным бимсам подволока и к рамным флорам днища грузового танка. Размеры книц выбираются в зависимости от высоты грузового танка Hт, по формуле с = 0,12 Hт. Толщина книц принимается равной толщине стенки рамной стойки продольной переборки, по свободным кромкам должен быть продолжен поясок рамной стойки. Стыки поясков должны быть разнесены от концов книц на расстоянии не менее 150 мм.

Как уже отмечалось, рамные связи набора образуют замкнутые кольцевые конструкции, подобные конструкциям грузовых помещений танкеров. Продольный рамный набор с рамной Наружная обшивка, настил палуб и переборкистойкой поперечной переборки призматического грузового танка показан на рис. 12, а; они имеют множество подкреплений рамных связей и кничных соединений. Подкрепления выполняются с одной стороны таврового профиля полосами шириной, равной половине ширины свободного пояска подкрепляемого тавра. Поперечные подкрепления рамных связей выполняются посредством бракет, имеющих фланцы и доведенных до свободного пояска. Так, например, подкрепление карлингса 1 подволока грузового танка выполнено в виде полосы 2, проходящей примерно на расстоянии, равном одной трети высоты карлингса. Подобными полосами 7 и 12 подкреплены рамная стойка 10 поперечной переборки и днищевого стрингера 11 грузового танка. Размеры днищевого стрингера больше размеров карлингса, поэтому подкрепляющих полос на стрингере две. Кницы 3, соединяющие карлингс 1 с рамной стойкой 10, подкрепляются полосами 4. Такими же полосами подкреплены и кницы, соединяющие рамную стойку 10 с днищевым стрингером 11.

Соединение стоек поперечной переборки танка
Рис. 12 Конструкция соединения стоек поперечной переборки призматического танка с его продольным набором

Лазы 13 предназначены для прохода обслуживающего персонала, облаченного в Обеспечение безопасности экипажа на танкере-газовозеиндивидуальное защитное снаряжение. Они окаймляются комингсом, а также подкрепляются полосами, расположенными вблизи. В местах соединения свободных поясков 8 книц 3 со свободными поясками рамной стойки устанавливаются подкрепляющие бракеты 6 и 9.

Узел соединения поперечной переборки 5 призматического грузового танка с продольными балками 14 подволока танка и с продольными балками 18 днища приведен на рис. 12, б . При соединении обшивки поперечной переборки с продольными балками 14 предусматриваются кницы 15, которые доводятся до уровня верхней горизонтальной балки набора переборки. В нижней части переборки устанавливаются приставные кницы 17, которые доводятся до уровня второй снизу горизонтальной балки поперечной переборки, или кницы 16, которые могут быть доведены до уровня третьей снизу балки поперечной переборки.

Узел соединения рамной стойки торцовой переборки с рамным карлингсом 5 подволока и днищевым стрингером танка показан на рис. 13, а. И здесь рамные связи подкрепляются посредством полос, приваренных с одной стороны профиля. На рамной стойке 1 торцовой переборки продольным подкреплением является полоса 8, поперечным – полосы 7. На карлингсе 5 продольным подкреплением является полоса 4. Последние устанавливаются на уровне каждой горизонтальной балки и доводятся до продольной подкрепляющей полосы 8. В местах стыковки поясков книц 2 и 11 с пояском рамной стойки торцовой переборки устанавливаются бракеты 6 и 9, доходящие до уровня свободного пояска. Полосы 3 и 10 подкрепляют кницы 2 и 11.

Рис. 13 Конструкция соединения торцовой переборки с продольным набором вкладного призматического танка
Рис. 13 Конструкция соединения торцовой переборки с продольным набором вкладного призматического танка

Узел соединения продольного набора подволока грузового танка и продольного набора его днища показан на рис. 13, б с поперечной торцовой переборкой. Как видно, Требования к предельной прочности и устойчивости элементов поперечных сечений балочных конструкций суднапродольные балки 12 соединяются с горизонтальным набором 14 посредством накладных книц 13. Аналогичную конструкцию соединения имеют и днищевые продольные балки 16 с накладными кницами 15. Шпигатные отверстия 17 выполняются в стенках днищевых продольных балок и предназначены для протока жидкого груза между продольным набором грузового танка. Они имеют овальную форму, их длина – 150-200 мм, ширина 75-100 мм, (рис. 14).

Шпигатные отверстия в наборе танка
Рис. 14 Шпигатные отверстия в наборе вкладного призматического грузового танка

Конструктивное оформление угла пересечения продольной переборки 1 и поперечной переборки 2 показано на рис. 15.

Узел пересечения внутренних переборок танка
Рис. 15 Узел пересечения внутренних переборок призматического вкладного призматического танка

Корпус судна и предъявляемые к нему требованияОбшивка и набор продольной переборки вкладного призматического грузового танка не разрезается в месте пересечения с поперечной переборкой. Горизонтальные балки 3 продольной переборки 1 и горизонтальные балки 4 поперечной переборки 2 располагаются на одном уровне и соединяются между собой кницами 5.

Мембранные и полумембранные танки

Мембранные грузовые танки – это емкости, предназначенные для содержания сжиженных газов в судовых условиях и образованные тонкой оболочкой, способной воспринимать только растягивающие напряжения и поддерживаемой смежными корпусными конструкциями. Конструкции мембранных танков обеспечивают непроницаемость своей оболочки как при деформациях, связанных с изгибом корпусных конструкций, так и при термических деформациях.

Расчетное давление паров груза в мембранных танках обычно не превышает 25 кПа. Тем не менее допустимым считается и давление до 70 кПа, если корпусные конструкции упрочнены должным образом, а тепловая изоляция способна без разрушения передавать нагрузки от мембранного танка корпусным конструкциям. Основным материалом, используемым при изготовлении оболочек мембранных танков, является инвар – сплав никеля с железом и хромоникелевая сталь. Классификационные общества многих стран допускают применение конструкций с использованием неметаллических мембран, мембран, встроенных в тепловую изоляцию. Толщина оболочек таких танков не должна превышать 10 мм.

Газовозы, оборудованные грузовыми танками мембранного типа, имеют наименьшие массовые характеристики, отнесенные к грузовместимости судна. Крупнотоннажные газовозы с мембранными грузовыми танками имеют предпочтительные технико-экономические показатели по сравнению с судами, оборудованными грузовыми танками других типов при грузовместимости свыше 165 тыс. м3. Газовозы суммарной грузовместимостью до 125 тыс. м3 целесообразно оборудовать вкладными, например, сферическими грузовыми танками.

Существуют мембранные грузовые танки двух типов: гофрированные мембранные и плоскостные танки. Первые формируются из тонколистовой хромоникелевой стали. Термические деформации такого материала компенсируются специальной гофрировкой металла мембраны. Вторые выполняются из сплава, в котором содержание никеля достигает 36 %. Они практически не подвержены термическим деформациям даже в диапазоне температур, отвечающих условиям эксплуатации метановозов. Мембранные грузовые танки формируются из плоских листов с помощью сварочных и монтажных работ. Представители фирм, занятых разработкой и проектированием газовозов с мембранными грузовыми танками, утверждают, что мембранные гофрированные танки обладают высокой деформативной податливостью при разрушении корпусных конструкций. Считается, например, что при прогибе в 5 м на участке протяженностью 20 м, способном возникнуть при столкновении судов, не образуется трещин и разрывов в мембранных грузовых танках гофрированного типа. Следовательно, такие танки сохраняют непроницаемость в экстремальных условиях эксплуатации. Однако эти преимущества мембранных танков остаются спорными.

Мембранный грузовой танк гофрированного типа (рис. 16) содержит первичную 1 и вторичную гофрированную мембрану 12. Между ними помещен слой тепловой изоляции 2. Первичные мембраны днищевой и бортовой частей грузового танка стыкуются посредством угловой полосы 4, которая имеет гофрировку только одного направления. Такую же гофрировку имеет соединительная полоса 5 вторичной мембраны. Полосы первичной и вторичной мембран соединены сваркой внахлест с гофрированными участками мембран бортовой и днищевой частей грузового танка. Жесткость углового соединения мембранного грузового танка гофрированного типа поддерживается угловыми межбарьерными прокладками 3 и наружными угловыми прокладками 11, которые опираются на поперечные фитинги 10 и продольные деревянные стойки 9. Стойки 9 и фитинги 10 скрепляются между собой с помощью угольников 7, устанавливаемых на болтах. Для крепления фитингов 10 к корпусным конструкциям используются шпильки 8 и перемычки 6. Пространство между вторичной мембранной оболочкой грузового танка и корпусом судна заполняется пенополиуретаном. В целях упрощения на рис. 16 вторичная теплоизоляция из пенополиуретана не показана.

Гофрированный двухмембранный танк
Рис. 16 Конструкция гофрированного двухмембранного грузового танка (угловой участок)

Конструкции мембранных грузовых танков допускаются к эксплуатации после испытаний моделей первичной и вторичной мембран, включая их угловые элементы и соединения обшивки. Модельные испытания должны подтвердить способность грузового танка выдерживать напряжения, обусловленные статическими и динамическими нагрузками, возникающими обычно при эксплуатации газовозов. Особое внимание обращается на совместность деформаций корпуса судна и мембраны грузового танка с изоляцией.

Наиболее ответственным узлом в конструкциях гофрированных мембранных грузовых танков является узел их крепления к теплоизоляции и к корпусным конструкциям. Один из вариантов крепления гофрированных мембран к тепловой изоляции грузового танка показан на рис. 17, а. Основным несущим элементом, надежно закрепленным на корпусных конструкциях, является обрешетник 10, выполненный из бальзовой доски. В ней проделан паз под защитную полосу 3 и прямоугольные отверстия под анкер 9, который прижимается прямоугольным бруском 5. Расстояние между анкерными отверстиями в обрешетнике выполняются через 300-400 мм. Металлический крепежный колпачок 7 со стекловолоконной пробкой 8 помещается между анкером 9 и прижимной плитой 5. В последнем имеется отверстие 6 диаметром, соответствующим диаметру цилиндрической части крепежного колпачка 7. Диаметр плечиков колпачка должен быть больше диаметра отверстия в плите 5. Колпачок 7 устанавливается так, чтобы его донышко было расположено на уровне наружной поверхности бальзовой доски обрешетника 10. Анкер 9 и прижимная плита 5 крепятся к доске 10 шурупами. Защитная полоса 3 также имеет отверстие 4 для прохода колпачка 7 и также крепится к доске 10 шурупами. Гофрированная оболочка танка крепится сваркой через шлицевое отверстие 2, выполненное в мембране 1. На кромку закрепленного таким образом листа мембранной оболочки внахлест накладывается другой лист и приваривается к первому. Полоса 3 предохраняет бальзовую доску 10 обрешетника от перегрева и подгорания при сварочных работах.

Гофрированная мембранная обшивка
Рис. 17 Узел крепления гофрированной мембранной обшивки к изоляции танка

Общие вопросы конструкции судов-газовозовГофрированные листы оболочки мембранного грузового танка по своему контуру имеют плоскую отбортовку, для того чтобы можно было вести сварку по плоским прямолинейным участкам.

На рис. 17, б показан узел стыковки четырех гофрированных листов обшивки мембранного грузового танка. Как видно, листы 11 и 12 закреплены на шлицах 2, по контуру соединения они имеют отбортовку 13. Угловое отверстие, образующееся при накладывании гофрированных мембранных листов, также крепится сваркой к крепежному колпачку, конструкция которого подобна описанному выше (рис. 17, а). Производительность монтажа мембранной обшивки из плоских листов выше производительности монтажа обшивки из гофрированных листов, поскольку плоские ленты свариваются по отогнутым кромкам друг с другом и с крепежными полосами, закрепленными на тепловой изоляции и на корпусных конструкциях. Полосы листового материала шириной 0,8-1,0 м по днищу и подволоку грузового танка (рис. 18) ориентированы вдоль судна, по бортам и переборкам расположены горизонтально, что позволяет механизировать процесс сборки танка.

Вид грузового танка плоскостного типа
Рис. 18 Общий внутренний вид мембранного грузового танка плоскостного типа

Существуют полумембранные грузовые танки. Это – призматические безнаборные емкости со скругленными под большим радиусом углами. Изготовляются они обычно из алюминиевых сплавов. Толщина оболочки полумембранных танков колеблется в пределах от 3 до 12 мм, они значительно легче танков вкладного типа при одинаковой с ними грузовместимости, но несколько тяжелее мембранных. Термические деформации полумембранных грузовых танков компенсируются за счет закруглений угловых участков обшивки. Статические и динамические усилия от размещенного в танке жидкого груза передаются непосредственно корпусным конструкциям через плоские участки стенок танка.

Это интересно: Анализ повреждаемости и обоснование критериев прочности корпусов судов ледового плавания и ледоколов

Известны два типа полумембранных грузовых танков: опорные и подвесные. Первые имеют в промежутке между первичным и вторичным барьером угловые опоры 5 (рис. 19, а). Опоры имеют форму, соответствующую цилиндрическим поверхностям скругленных углов грузового танка, и являются основным связующим звеном между корпусными конструкциями 2 и грузовым танком 1. Опоры 5, на которые передаются основные нагрузки грузового танка, располагаются в районе скуловых цистерн судна. Плоскостные участки полумембранного грузового танка опираются через вторичный барьер 6 на обрешетник 3, состоящий из деревянных брусьев высотой 350-400 мм. Места установки брусьев обрешетника выбирают таким образом, чтобы брусья располагались либо над днищевыми стрингерами, либо над подкрепленными балками второго дна газовоза. Ячейки 4, образующиеся в промежутках между брусьями обрешетника, заполняются смесью пенистого фенола и полиуретановой пены. Эта смесь составляет основу тепловой изоляции грузового танка. Толщина изоляции соответствует высоте брусьев 3 обрешетника. Вторичный барьер изготовляют из фанеры бальзовой древесины, толщина которой составляет 25-30 мм. Эти барьеры в случае потери полумембранным грузовым танком герметичности обеспечивают непроницаемость для сжиженного газа в течение 15 суток и более.

Компоновка полумембранного танка
Рис. 19 Схема компоновки на газовозах грузовых танков полумембранного типа

Вторые грузовые танки – подвесного типа – используются в основном для транспортировки СНГ и этилена. Оболочка таких танков настолько тонка, что они не сохраняют свою форму, если танк не заполнен сжиженным грузом. Для поддержания формы грузового танка применяются дополнительные конструкции, способные подвесить подволок танка. Жесткость цилиндрических участков по углам полумембранного грузового танка, а также сферообразных углов, расположенных в местах стыковки трех плоскостных участков танка, подбирается, исходя из условия сохранения формы ненагруженного танка в подвешенном состоянии. Вместе с тем, конструкции полумембранного грузового танка придается гибкость, необходимая для восприятия термических деформаций и деформаций изгиба корпуса газовоза без перенапряжения материала, из которого изготовлен танк. Плоскостные участки грузового танка прилегают под действием давления груза. Через изоляцию плоскостные участки грузового танка полумембранного подвесного типа опираются на корпусные конструкции газовоза. При опорожнении грузовых танков прилегание плоскостных участков к изоляции осуществляется за счет внутреннего избыточного давления паров груза, поддерживаемого в порожнем танке.

Опыт эксплуатации полумембранных грузовых танков подвесного типа показал, что неконтролируемые смещения танков отсутствуют, если в состав грузосодержащих систем газовоза входят регуляторы внутреннего давления паров груза в танках. Такие регуляторы призваны предотвращать возникновение давления в грузовых танках ниже атмосферного, что возможно при разгрузке судна, когда откачивание сжиженного газа опережает Грузовые операции на газовозах морского типанаполнение грузовых танков парами груза. В них необходимо поддерживать избыточное давление паров груза около 2,5-3,0 кПа. Избыточное давление паров груза в порожнем грузовом танке помогает исключить возможную вибрацию плоскостных участков танка и удерживает их вблизи опорных участков изоляции, через которые нагрузки от обшивки танка передаются на корпус судна.

Подпалубная подвеска 2 грузового танка подвесного типа крепится к горловине 1 грузового танка 4 (рис. 19, б). Под действием внутреннего давления и сил тяжести груза мембранные плоскостные участки грузового танка опираются на изоляцию 3 и на корпус газовоза 5. Вторичный барьер полумембранных грузовых танков подвесного типа может быть выполнен из двухслойной фанеры, панели которой стыкуются с помощью термостойкой мастики. Внутренние поверхности вторичного барьера грунтуются. Чтобы повысить непроницаемость фанеры вторичного барьера для сжиженного газа, в ней предусматриваются внутренние прокладочные слои из алюминиевой фольги.

На рис. 19, в, показан общий характер деформирования оболочки полумембранного грузового танка. Контур 1 соответствует форме порожнего полумембранного грузового танка, находящегося в захоложенном состоянии. Такое состояние грузового танка предшествует непосредственному приему сжиженного газа. Контур 2 соответствует форме груженого полумембранного танка при температуре, соответствующей температуре транспортировки груза. Контуром 3 обозначена форма порожнего грузового полумембранного танка при обычной температуре окружающей среды.

Купола и горловины грузовых танков

Куполом грузового танка принято называть верхнюю его часть, обычно выступающую над общей поверхностью грузового танка и предназначенную для размещения трубопроводов судовых систем, грузовых насосов, а также для обеспечения доступа в грузовые танки. На вкладных грузовых танках, имеющих форму тел вращения, купола обычно цилиндрической формы, на призматических грузовых танках они имеют форму параллелепипеда. Первые заканчиваются крышкой в виде полуэялипсоида вращения, их диаметр – около 3,5 м, что обычно лишь незначительно превышает диаметр грузовой колонны, в которой расположены трубопроводы грузовых систем, погружные насосы, а также трап винтовой формы.

Поскольку вкладные призматические грузовые танки обычно разделены продольной непроницаемой переборкой 1, то их купола (рис. 20) устанавливаются симметрично относительно нее. Таким образом, доступ в обе части призматического грузового танка, разделенного непроницаемой продольной переборкой, осуществляется из одного купола. Под куполом с обеих сторон переборки монтируются трапы 2 и Судовые системы и трубопроводытрубопроводы грузовых систем 3. Поперечная переборка в призматических танках, обычно отбойного типа, и доступ в помещения, отделяемые ею, осуществляются через лазы в этой переборке 6. Купол призматического танка имеет тепловую изоляцию 4; такую же, как и танк. Однако он часто используется и как опорная конструкция, предотвращающая смещения танка в процессе эксплуатации относительно корпусных конструкций 5. Поэтому тепловая изоляция должна иметь прочность, достаточную для передачи нагрузок, способных вызвать смещение грузового танка на корпусные конструкции.

Купол вкладного призматического танка
Рис. 20 Конструкция купола на вкладном призматическом грузовом танке

Общее число трубопроводов, проходящих через купол грузового танка, состоит из двух групп: трубопровода грузосодержащих систем и системы инертных газов. К первой группе относятся трубопроводы основной и резервной грузовых систем сжиженного газа, отвода парообразного груза и возврата повторно сжиженного в судовых условиях газа, а также трубопровод подачи сжиженного газа для орошения внутренних поверхностей грузовых танков при их захолаживании. Все перечисленные трубопроводы связаны с хранением груза, его повторным сжижением и грузообработкой судна, поэтому они снабжены тепловой изоляцией.

Вторая группа состоит из трубопроводов подачи инертного газа в верхнюю часть грузового танка и удаления смеси инертного газа с парами груза. Они используются при инертизации газовой среды внутри грузового танка. Применение тепловой изоляции на трубопроводах второй группы зависит от температуры смеси паров груза с инертным газом, удаляемыми из танка. Кроме перечисленных трубопроводов, на куполе грузового танка обычно находятся манометры для определения давления паров газа и указатели уровня жидкости в грузовых танках. Каждый танк, предназначенный для хранения сжиженного газа, оборудуется как минимум одной горловиной с люком, размеры которого принимаются не менее 380 × 460 мм. Горловина, как и перечисленные трубопроводы и измерительные средства, располагаются на куполе грузового танка.

Специальные системы газовозовИзмерители уровня сжиженного газа в грузовом танке обычно снабжены градуированной шкалой, расположенной в непосредственной близости от купола грузового танка, а измерители снабжены пневматической системой подачи показаний на ходовой мостик и ПУ грузовыми операциями. Предохранительные клапаны, располагаемые на куполах грузовых танков, защищают их от недопустимого повышения давления, способного возникнуть или вследствие повышения температуры сжиженного газа, или при заполнении грузового танка газом с более высоким давлением паров, или при перенаполнении грузового танка и т. п. Контрольно-измерительные приборы, арматура и трубопроводы систем инертного газа, грузовой системы, а также горловина с люком должны быть размещены на куполе грузового танка таким образом, чтобы к ним был обеспечен беспрепятственный доступ. Следовательно, рациональное размещение горловины с люком, измерительных приборов и арматуры определяет минимальные размеры куполов грузовых танков.

В качестве примера на рис. 21 показана конструкция купола призматического грузового танка. Купол располагается над продольной переборкой грузового танка, высота его достигает 2,5-3,0 м. Набор стенок купола состоит из горизонтальных балок, соединенных между собой в углах накладными кницами. Набор крышки купола грузового танка состоит из балок, ориентированных в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Углы стенок купола грузового танка скруглены радиусом около 600 мм.

Конструкция купола вкладного призматического танка
Рис. 21 Конструкция купола вкладного призматического, грузового танка

Верхний настил 2 купола выступает за пределы контура купола грузового танка примерно на 250-300 мм. Кницы 3, установленные между стенками купола и настилом 2, лежат в одной плоскости с крайними и средними балками набора верхнего настила купола. По две кницы – в промежутке между балками 4. В средней части купола виден поясок 5, которым заканчивается обшивка продольной переборки 9 грузового танка 1. Горизонтальный набор стенок купола состоит из горизонтальных ребер 6, ориентированных поперек грузового танка и балок 7, расположенных вдоль короткой стороны купола. Балки 6 и 7 лежат в одной плоскости и соединены между собой кницами, закрепленными к балкам внахлест.

Сечение А-А купола, сделанное в поперечном направлении грузового танка, позволяет увидеть, что поясок 5, которым заканчивается верхняя кромка настила продольной переборки 9, расположенного внутри купола грузового танка, лежит в одной плоскости с вертикальной подкрепляющей полосой 10. Она выполняется прерывистой и разрезается у каждой из горизонтальных балок 6. Накладные кницы 8 имеют криволинейную свободную кромку без поясков.

Читайте также: Максимальная интенсивность налива груза в танк газовоза

Сечение купола Б-Б танка, ориентированное параллельно продольной переборке грузового танка, показывает, что пояски на концах горизонтальных балок 7 срезаны на ус, а от верхней из них до верхнего настила в плоскости каждой балки 4 устанавливаются накладные кницы 11.

Сечение В-В сделано посредине купола грузового танка, в плоскости продольной переборки. На нем видно, что обшивка продольной переборки 9 доходит до уровня грузового танка подволока, заканчивается пояском 5, концы которого срезаны на ус, и закруглены на переходе к стойке 10 радиусом, примерно равным 300 мм. Вертикальные стойки 10 лежат в одной плоскости с обшивкой продольной переборки и образуют посредством книц 12 и разрезной связи 13 замкнутую раму. Соединение стенок купола грузового танка с его подволоками не имеет острых углов, выполнено в виде обечайки с радиусом скругления, равным примерно 350 мм. Верхняя часть продольной переборки, попадающая в купол грузового призматического танка, имеет подкрепление в виде продольных ребер 13, соединяющих поперечно установленные кницы 12 и 14.

Важной конструктивной деталью куполов грузовых танков газовозов является их соединение с корпусными конструкциями судна. В силу значительных термических деформаций, которые приходится претерпевать грузовому танку, это соединение должно обладать значительной подвижностью. Одним из способов обеспечения такой подвижности является сильфонное соединение между куполом грузового танка и палубными конструкциями газовоза (рис. 22, а). Сильфон 6 соединяет комингс 7, установленный на палубе газовоза, с торцом зашивки теплоизоляционного покрытия 4 купола грузового танка. Защитный козырек 5, соединенный с настилом 3 теплоизоляционного покрытия 4, окантовывает комингс 7 по ширине, равной двум третям высоты возвышения защитного кожуха купола танка над уровнем верхней палубы. Между стенкой 11 купола, имеющего горизонтальный 10 и вертикальный набор 9, и комингсом 7 укладывается теплоизоляция 8. Теплоизоляция 8, расположенная в непосредственной близости от сильфонного соединения 6, должна обладать упругой податливостью, способной обеспечить совместность деформаций сильфона и изоляции. Для поддержания теплоизоляции 4 настила купола он подкреплен набором 1 и 2.

Подвижные соединения купола грузового танка
Рис. 22 Конструкция подвижных соединений в куполах грузовых танков

Взаимная подвижность купола грузового танка относительно корпусных конструкций может быть обеспечена упругой податливостью уплотнительных прокладок (рис. 22, б). Как видно из рисунка, покрытие купола 13 связано с комингсом 18 с помощью болтового соединения 17. Между покрытием купола 13 и фланцем комингса 18, установленного на верхней палубе газовоза, имеется упругая прокладка 16. Она уложена поверх тепловой изоляции 12. Края прокладки, лежащие на фланце комингса 18, имеют сравнительно небольшую толщину, в средней части, где прокладка опирается на торец комингса 20, установленного на крышке 22 купола грузового танка, ее толщина значительно увеличена. Упругое смятие утолщенной части прокладки 16 в местах ее контакта с торцом комингса 20 позволяет обеспечивать взаимную подвижность корпусных конструкций и купола грузового танка. Как отмечалось, такая подвижность необходима для компенсации термических деформаций грузового танка и его купола, возникающих при грузообработке судна и при подготовке грузовых танков к приему сжиженного газа.

Изготовление и монтаж изоляции корпусных конструкций суднаТепловая изоляция крышки 22 купола грузового танка состоит из изоляции 19, установленной стационарно, и изоляции 12, расположенной в пределах съемного покрытия 13. Эта часть изоляции выполняется съемной, и удерживается она с помощью фланцев 21, приваренных к комингсам 18 и 20.

Трубопроводы 14, проходящие через купол грузового танка, жестко приварены к крышке 22. С покрытием купола 13 трубопроводы имеют скользящее соединение, обеспечиваемое втулками 15. Несколько иная конструкция компенсационного соединения между кожухом 25, покрывающим купол танка, и зашивкой 31, предохраняющей от возможных механических повреждений тепловую изоляцию 30 трубопровода 29 (рис. 22, в). Трубопровод 33 приварен к верхней крышке 23 купола грузового танка, в верхней своей части он соединен с коленом 29. В месте соединения трубопровода 33 с коленом 29 установлено компенсационное соединение и помещена упругоподатливая тепловая изоляция 28. Она находится между коническими кожухами – внешним 27 и внутренним 32. Конический кожух 32 расширен книзу и в нижней своей части принимает диаметр, равный диаметру фланца комингса 26 на наружном покрытии 25 купола танка. Подвижность соединения,, вызванная разностью термических деформаций трубопровода 33 и его колена 29, осуществляется за счет изгибных деформаций кожуха 32, а также за счет упругих деформаций тепловой изоляции 28. Описанное компенсационное устройство может собой обеспечивать подвижность и при небольших перемещениях между крышкой 23 купола грузового танка и кожухом 25. Но при этом тепловая изоляция 24, уложенная между крышкой 23 купола и кожухом 25, должна быть наделена свойствами упругой податливости.

Доступ обслуживающего персонала в грузовые танки газовозов в случае необходимости проведения ремонтных работ осуществляется через горловины на куполах грузовых танков (рис. 22, г). Минимально допустимые размеры горловин – 380 × 460 мм. Если в грузовые танки предусмотрен доступ персонала, облаченного в снаряжение с индивидуальным дыхательным аппаратом, то размеры горловин должны быть не менее 800 × 800 мм. Вырез через горловину в крышке 44 купола грузового танка окаймлен небольшим комингсом 45, к которому закрытие горловины 34 крепится на болтах. Еще одно закрытие 37 крепится на болтах 39 к фланцу комингса 40, установленного на предохранительном покрытии 42 тепловой изоляции 43 купола. В промежутке между крышками 34 и 37 расположено закрытие 36, полость которого заполнена тепловой изоляцией 35. Удерживается закрытие 36 и прижимается к комингсу посредством клиновых задраек 38. Плотное прилегание закрытия 36, а следовательно и наименьшие тепловые потери в теплоизоляции горловины купола грузового танка обеспечивает двухконтурное уплотнение, состоящее из эластичных прокладок 41.

Сточные колодцы, лазы

Сточные колодцы предназначены для сбора небольших количеств сжиженного груза и облегчения удаления его при зачистке грузовых помещений. Они могут быть установлены в межбарьерном пространстве, в поддонах брызгоотражателей и в грузовых танках газовозов.

Если сточные колодцы установлены в межбарьерном пространстве или в поддонах брызгоотражателей, то они оборудуются температурными датчиками. Появление сжиженного груза в сточных колодцах газовоза, даже в незначительных количествах, вызывает понижение температуры, что свидетельствует о нарушении герметичности обшивки грузового танка. Общее расположение сточных колодцев в трюмном пространстве газовозов с вкладными призматическими, мембранными или полумембранными грузовыми танками показано на рис. 23.

Сточные колодцы в трюмном пространстве газовоза
Рис. 23 Общая схема размещения сточных колодцев в трюмном пространстве газовоза

Как видно, сточные колодцы каждого трюмного помещения смещены к их кормовой переборке. Они представляют собой небольшое углубление на 200-300 мм относительно общего уровня поддона или вторичного барьера. В таких углублениях монтируются температурные датчики 4. Кабель, соединенный с ними, экранирован и помещен в металлическую трубу 1, которая удерживается на переборке с помощью кронштейна 3. На расстоянии примерно 3 м от сточного колодца устанавливается распределительная коробка 2, в которой сходятся кабели от других температурных датчиков, расположенных в этом же трюмном пространстве. Датчики температуры, расположенные в нижней части трюмного пространства, подключаются к одному шлейфовому извещателю, находящемуся на ходовом мостике и в центральном ПУ грузовыми операциями.

На газовозах с вкладными сферическими грузовыми танками сточные колодцы устанавливаются под вертикальной осью каждого из танков. Форма сточных колодцев круглая или прямоугольная. Сточные колодцы отделены от корпусных конструкций тепловой изоляцией. Колодцы небольших размеров принято называть сточными поддонами. Сточные поддоны обычно не оборудуются температурными датчиками и системой удаления скопившегося в них сжиженного газа. Их устанавливают под сальниками насосов и компрессоров, под часто используемой арматурой систем, содержащих сжиженный груз.

Сточные колодцы во вкладных грузовых танках, имеющих форму тел вращения, обычно не устанавливают, поскольку Особенности конструкции морских газовозовформа днищевой части таких грузовых танков удобна для сбора остатков груза (рис. 24). Как видно из рисунка, на плоской днищевой обшивке призматического грузового танка выпрессованы два углубления диаметром 1,25 м. Отстояние днища сточного колодца от уровня днища грузового танка составляет 0,65 м. Сточные колодцы призматических грузовых танков устанавливаются симметрично, по обе стороны относительно продольной переборки 6, вблизи внутренней поперечной переборки 8 так, чтобы они находились непосредственно под куполом танка. Продольные балки 2, проходящие по днищевому настилу 1 призматического грузового танка и попадающие на углубление сточного колодца 5, прерываются. Торцы прерывающихся балок 2 примыкают к поперечной связи 4, с которой соединены кницами 3. В нижней части продольной переборки вместо книц, соединяющих продольные балки этой переборки с балками днища, устанавливаются подкрепляющие полосы 7.

Сточные колодцы призматического грузового танка
Рис. 24 Конструкция сточных колодцев вкладного призматического грузового танка

Сточные колодцы имеют плавно скругленные углы (рис. 24, сечение I-I), что позволяет свести к минимуму термические напряжения, способные возникнуть, когда в сточных колодцах поддерживается более низкая температура, чем температура грузового танка. Такая ситуация наблюдается на определенной стадии захолаживания грузового танка, при подготовке его к приему груза, когда разбрызгиваемый сжиженный газ испаряется не полностью, а частично остается и в жидком виде стекает в сточные колодцы. Разность температур между сточным колодцем и остальной частью грузового танка возникает по мере нагревания грузового танка в балластном рейсе, если в порту выгрузки зачистка грузовых танков судна не проводилась.

Лазы обеспечивают доступ обслуживающего персонала внутрь грузовых танков (рис. 25), облегчают передвижение между рамным набором танка, создают проход через отбойные переборки грузовых танков. Лазы делаются также в защитных кожухах грузовых танков, что обеспечивает проход в трюмное пространство газовозов с вкладными танками, иногда лазы имеются в обшивке фундаментов грузовых танков. Установка и центровка фундаментной рамыОсмотр фундамента грузового танка осуществляется со смотровых площадок 3 и 4, опоясывающих фундамент по всему его периметру на двух уровнях – в районе экваториального пояса танка и по середине высоты фундамента. Фундамент можно осматривать также с настила второго дна, на который он опирается. Доступ к смотровым площадкам и ко второму дну обеспечивают вертикальные трапы 2 и 5. Для осмотра нижней части сферического грузового танка предусматривается площадка 12. Достичь ее можно по трапу 13, миновав лаз 1, сделанный в обшивке фундамента в промежутке между вертикальными его стойками. Проход в трюмное пространство газовоза со сферическими вкладными грузовыми танками осуществляется через лаз 6, сделанный в обшивке грузового танка на уровне 1,5-2,0 м над верхней палубой.

Расположение лазов на газовозе
Рис. 25 Схема расположения лазов на газовозе со сферическими вкладными грузовыми танками

Конструкция лаза 7, сделанного на куполе грузового сферического танка и открывающего доступ в грузовую колонну 14, подобна конструкции, приведенной на рис. 22, г. Лазы, сделанные в стенке грузовой колонны, обеспечивают выход на площадки 8 и 9, а также на перемещаемую платформу 11, поддерживаемую тросом 10. Площадки и платформа предназначены для осмотра грузового танка изнутри.

Это интересно: Научно-исследовательские и учебные суда

Лазы обычно являются значительным концентратором напряжений, поэтому они тщательно подкрепляются (рис. 26). Так, вырез лаза в переборке 1 окаймляется пояском 4 вертикальные бракеты 2 опираются на горизонтальный набор днища грузового танка и соединяются горизонтальными накладными кницами с горизонтальным набором 3, прерванным вырезом лаза.

Поперечные переборки грузового танка
Рис. 26 Общий вид в поперечной переборке призматического вкладного грузового танка

Горизонтальные балки 3 не доводятся до стенок вертикальных бракет 2 на 40-50 мм. Если нижний комингс лаза расположен на высоте более 400 мм от днища 6, то должна быть предусмотрена подножка 5.

Сноски
Sea-Man

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Март, 23, 2022 1712 0
Добавить комментарий

Читайте также

Текст скопирован
Пометки
Избранные статьи
Loading

Здесь будут храниться статьи, сохраненные вами в "Избранном". Статьи сохраняются в cookie, поэтому не удаляйте их.

Статья добавлена в избранное! Перезагрузка...
Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить