Охлаждение груза перед погрузкой в грузовые танки

После заполнения объема танка газообразным метаном перед его заполнением жидкостью СПГ необходимо объем танка и его металлоконструкции охладить для уменьшения парообразования при погрузке и исключения термического стресса металлов.

При проведении операции захолаживания жидкость СПГ, подаваемая с берега, поступает через грузовой манифольд на линию распыла. Распыление СПГ в объеме танка приводит к испарению капель жидкости и тем самым отбору теплоты из объема танка и от металлоконструкций. Охлаждение заканчивается, когда температура в танке опустится до – 130 °С.

Общие положения

Рекомендации

Чтобы определять производительность Установка вторичного сжижения газа на судах-газовозах рефрижераторного типаустановки вторичного сжижения газа при разных условиях работы, в этот раздел включены следующие схемы:

• Рис. 1, трансмиссия тепловой энергии в грузовых танках;
• Рис. 2, производительность рефрижераторной установки;
• Рис. 3, захолаживание танков 1 и 4.

Особые требования

Некоторые грузы, например, бутан, требуют меньшей холодопроизводительности фреонового (R22) компрессора. Монтаж судовых воздушных компрессоровПроизводительность компрессора должна быть уменьшена в соответствии с производительностью грузовой рефрижераторной установки, как показано на схеме 2.

Необходимое оборудование

Установка вторичного сжижения газа. Система аварийного закрытия.

Процедура охлаждения

На рис. 3 показан агрегат № 3 (установки вторичного сжижения газа), связанный с системой танков 1 и 4. Обычно агрегаты № 1 и № 2 связаны с двумя отдельными системами танков соответственно. Агрегат № 3 является запасным и может быть связан с любой из двух систем танков. На рис. 1 представлена в виде семейства кривых трансмиссия тепловой энергии (теплопритоки в танки) как функция от температуры груза. Анализ рис. 1 вместе с рис. 2, характеризующим производительность рефрижераторной установки, позволяет определить время, необходимое для охлаждения груза.

Предлагается к прочтению: Физические свойства СПГ, подготовка к перевозке морем

После погрузки давление в танках, вероятно, будет высоким. Предпочтительнее поставлять груз при температуре, соответствующей более низкому давлению. В этом случае груз должен быть охлажден в течение рейса. Для охлаждения могут использоваться все три агрегата каскадного типа.

Перед пуском установки вторичного сжижения газа

Соответствующая процедура при пуске установки вторичного сжижения газа должна начинаться с пуска фреонового (R22) компрессора для понижения давления в отделителе жидкости и грузовом/фреоновом теплообменнике перед пуском грузового (LPG) компрессора.

Рекомендуется следующая последовательность:

1. Проверить мощность генератора;
2. Запустить гликоль в обращение и установить соответствующую температуру гликоля из диапазона (20-40) °C;
3. Проверить уровень смазочного масла в картере фреонового (R22) компрессора. Уровень должен быть видимый в смотровом стекле;
4. Установить все клапаны как для груза, так и для фреона в соответствующем положении для данной системы грузовых танков. Запорные клапаны остановки компрессора должны оставаться закрытыми до момента пуска;
5. Проверить циркулирование забортной воды через фресковый (R22) конденсатор;
6. Удостовериться, что запорные клапаны до и после фильтра — осушителя открыты.

Пуск фреоновой (R22) системы

1. Открыть нагнетательный клапан компрессора;
2. Запустить компрессор;
3. Сразу после пуска компрессора медленно открыть всасывающий клапан. Давление всасывания, считываемое с манометра на компрессоре, не должно превышать по прибору 6 кг/см², соответствующее температуре +10 °C.

   Если слышен звук “ударов”, жидкость поступает в компрессор через всасывающий патрубок. В этом случае всасывающий клапан должен быть немедленно закрыт. Когда исчезнет звук гидравлических “ударов”, всасывающий клапан может быть открыт снова, но с большой осторожностью так, чтобы остающаяся жидкость могла поступить в компрессор с малой скоростью потока, и происходящее испарение освободило бы от решения проблемы со смазкой. Если невозможно поддерживать Газовозы. Грузовые компрессорыуправление компрессором, он должен быть остановлен, и жидкость должна быть удалена, как описано в руководстве фирмы-изготовителя;

4. Когда компрессор работает в обычном режиме, открыт запорный клапан на масляном трубопроводе на пути от сепаратора масла к картеру. Если температура в компрессорном отделении низкая, рекомендуется поддерживать этот запорный клапан в закрытом состоянии, пока масляный сепаратор прогреется. Если при этом процедура не сопровождается риском, что выходящий газ сконденсируется в сепараторе масла и будет возвращен в картер компрессора, растворяясь в масле;
5. Производительность компрессора должна быть отрегулирована на уровень 100 % для продана и аммиака и на уровень 50 % – для бутана.

После пуска фреоновой (R22) системы

1. Проверить уровень масла в картере и давление масла по прибору. Соответствующее значение давления посмотреть в руководстве фирмы-изготовителя;
2. Проверить давление всасывания, которое должно обычно соответствовать температуре от -5 °C до -15 °C в зависимости от фактических условий, таких как температура забортной воды, род груза, и установленного контроля регулирования производительности. Если грузовые компрессоры не работают, давление всасывания для фреона будет понижаться до тех пор, пока не произойдет выключение компрессора;
3. Проверить давление нагнетания и соответствующую температуру конденсации, которая обычно на (5-10) °C выше температуры забортной воды во входном патрубке конденсатора;
4. Установить переключатель управления производительностью в режим “авто”. При загрузке грузового компрессора фреоновая (R22) система будет тогда загружаться/разгружаться автоматически;
5. Проверить, что жидкий фреон (R22) не переполняет ресивер, то есть удостовериться, что регулирующие устройства работают правильно.
6. Проверить температуру нагнетания газа, которая обычно должна быть в пределах (60-90) °C;
7. Проверять изредка сальниковую камеру. Любая Краткие сведения по эксплуатации систем автоматики и тренажерам автоматизированных СЭУутечка масла может быть обнаружена на полу под сальниковой камерой.

Пуск грузовой системы

Эта система должна быть запущена сразу же после того, как соответствующая фреоновая (R22) система достигла нормального рабочего состояния, и прежде чем давление всасывания для фреона стало слишком низким. Процедура пуска должна сопровождаться следующим:

1. Проверить уровень масла в картере грузового компрессора. Если уровень — за пределами смотрового стекла, компрессор не должен запускаться;
2. Открыть всасывающий и нагнетательный клапаны грузового компрессора;
3. Запустить компрессор на 50 % мощности и увеличить до 100 %. Конденсат обычно поступает сразу в один танк, и уровень жидкости должен регулярно проверяться, чтобы избежать переполнения любого танка.

После пуска грузовой системы

1. Проверить давление масла. Посмотреть правильное значение в руководстве фирмы-изготовителя;
2. Проверить давление всасывания и давление нагнетания. Из-за потерь давления в трубопроводах всасывания давление всасывания будут немного ниже давления в танке. Давление нагнетания зависит от температуры испарения фреона (R22) и будет соответствовать температуре конденсации груза, которая обычно бывает на (5-10) °C выше температуры испарения фреона. Высокое давление указывает на неэффективное охлаждение;
3. Проверить, что сконденсированный груз не переполняет ресивер, то есть, что регулирующие устройства работают правильно, и нет замерзания воды и не произошло блокирование льдом в конденсатных дроссельных клапанах;
4. Проверить температуру нагнетания газа.

Останов установки вторичного сжижения газа

1. Погрузка груза в грузовые танки СПГ газовозаГрузовые компрессоры будут остановлены и запорные клапаны закрыты;
2. Клапан жидкого фреона (R22), перед дроссельным клапаном, — будет закрыт;
3. Жидкий фреон (R22) должен быть собран в ресивер. Таким образом уменьшается вскипание фреона в отделителе жидкости при следующем запуске компрессоров;
4. Фреоновый (R22) компрессор будет остановлен и впускной клапан закрыт.

Отказ в работе установки вторичного сжижения газа

Возможно растворение до определенной степени фреона (R22) в компрессорном масле. Если растворение приобрело чрезвычайный характер, то есть стало таким, что уровень масла поднялся выше верхней границы смотрового стекла, компрессоры не должны быть запущены. Таким образом избегают поломки клапана, вызванной увеличением количества жидкости. Даже если эта серьезная неприятность не должна произойти, кипение фреона (R22) в масле может нарушить функционирование масляного шестеренчатого насоса. Давление масла не может соответственно повышаться, вследствие чего произойдет выключение электропитания компрессора. В вышеупомянутом случае из картера должна быть удалена жидкость или выпарен фреон (R22) из масла в любой другой части установки с более низким давлением.

Дроссельные клапаны как фресковые, так и грузовые, могут замерзать, если в системах присутствует влага. Таяние льда описано в статье Специальные системы и оборудование газовозов“Вспомогательные системы судна-газовоза рефрижераторного типа”. Если необходимо, возвратом конденсата можно управлять, используя ручной обводной клапан, расположенный параллельно каждому дроссельному клапану. Важно при действии этого обводного клапана сохранять минимальный уровень жидкости в ресиверах.

Во время пуска грузового компрессора давление в грузовом конденсаторе может повышаться из-за накопления инертного газа. Для предотвращения этого необходимо выпустить инертный газ через мачту, пока не восстановится давление.

Читайте также: Процессы в системе автоматического регулирования скорости дизеля с турбонаддувом

При перевозке бутана в относительно холодном климате есть некоторый риск конденсации груза в трубопроводах всасывания в грузовых компрессорах. Этой проблемы можно избежать за счет байпасирования некоторого количества горячего газа в обратном направлении.

Таким образом всасываемому газу нужно дать на перегрев по крайней мере 5 °С.

Условные обозначения:

• 1 – температура забортной воды = +20 °С;
• 2 – температура забортной воды = +32 °С.

Пример:

• Температура забортной воды = +20 °С;
• Давление на всасывании = 1,1 ата.;
• Производительность реф. установки = 151 000 ккал/час.