Конструктивные особенности газовозов.

Грузовые танки.

Уместно провести различие между понятиями «грузовой танк» и «грузовая цистерна» применительно к газовозам. Основной критерий разделения - участие конструкций грузовой емкости в обеспечении общей и местной прочности корпуса судна. Танк является частью корпуса, его конструкции воспринимают напряжения в корпусе и участвуют в обеспечении прочности последнего. Цистерна же не является частью корпуса, напряжения в корпусе не воспринимает и в обеспечении его прочности не участвует.

Для перевозки сжиженных газов используются самые разнообразные конструкции грузовых танков. При этом учитываются такие параметры, как

• максимальное рабочее давление,

• максимальная температура груза,

• конфигурация танка,

• материал, используемый в конструкции танка.

В соответствии с правилами ИМО грузовые танки, предназначенные для перевозки сжиженных газов, делятся на пять основных групп:

• встроенные,

• мембранные,

• полумембранные,

• независимые цистерны типов А, В и С,

• цистерны с внутренней изоляцией.

Встроенные танки объединены с корпусом судна, испытывают внешние нагрузки и участвуют в обеспечении целостности и прочности корпуса.

Рабочее давление в таких танках, как правило, не превышает 0,25 бара, однако оно может быть увеличено до 0,7 бара, если соответствующим образом увеличивается размер и количество внутренних связей танка.

Поскольку в судостроении используется сталь с температурным пределом не ниже 10°С, практического применения при перевозке сжиженных газов такие танки не находят.

Мембранные танки (рис.) не являются самонесущими (Self-supporting), состоят из тонкой мембраны, уложенной на изоляцию. Изоляция, в свою очередь, располагается прямо на корпусе судна, так что давление в танке напрямую передается конструкциям корпуса. Корпус является основным несущим элементом таких танков.

Мембрана танков проектируется таким образом, чтобы термические и другие виды расширения или сжатия компенсировались без ее чрезмерного напряжения. Для повышения безопасности мембранные танки должны быть окружены вторичным барьером. Это достигается за счет установки дополнительной мембраны внутри слоя изоляции.

Полумембранные танки также не являются самонесущими в загруженном состоянии, состоят из оболочки, частично поддерживаемой через изоляцию смежными конструкциями корпуса судна.

Для танков такого типа также необходима установка вторичного барьера.

Вторичный барьер, как и в предыдущем случае, создается за счет помещения внутри изоляции дополнительной мембраны, которая крепится к корпусу судна специальными стяжками. Сам танк изготовляется из алюминия или 9%-ной никелевой стали толщиной около 3 мм. Рабочее давление в танках не превышает 0,25 бара.

 

 

 

Независимые цистерны - самонесущие, не являются составной частью корпуса судна и не участвуют в обеспечении общей прочности корпуса. Вкладные цистерны крепятся к корпусу судна только через специальные суппорты, позволяющие им сжиматься и расширяться независимо от корпуса судна.

Независимые танки можно разделить на три группы. 

1. Независимые танки типа А (рис.) представляют собой герметичную оболочку в виде призмы, изготовленную из стали или алюминия, наиболее полно использующую полезный объем корпуса. Для обеспечения необходимой остойчивости и уменьшения влияния свободной поверхности танк разделен продольной переборкой на две части, которые соединены между собой рядом отверстий в куполе танка, т. е. в газовой части. Танк устанавливается над вторым дном на специальные кронштейны, изготовленные из твердых пород дерева, и удерживается этими кронштейнами в вертикальном и горизонтальном направлениях. Кроме того, танк жестко крепится к корпусу судна в своей верхней центральной части, так что он может свободно расширяться и сжиматься. Для таких танков требуется вторичный барьер. Рабочее давление в танках не превышает 0,25 бара.

 

 

 

2. Независимый танк типа В (рис.) может быть точно таким же, как и типа А, но должен быть освидетельствован как более безопасный, чем первый. При оценке и анализе прочности материала, из которого изготовлен танк, его износостойкости и ломкости в процессе старения металла используют более строгие критерии. Танки такого типа обычно требуют установки частичного вторичного барьера.

 

 

 

 

 

Нормальное рабочее давление в таких танках должно быть 0,25 бар, однако оно может быть увеличено до 0,7 бар.

3. Независимый танк типаС должен соответствовать требованиям безопасности, которые предъявляются к сосудам под давлением. Поскольку эти требования довольно высоки, вторичный барьер вокруг танков типа С не делают. Танки изготавливают в форме одинарного или двойного цилиндра и крепят к корпусу судна с помощью специальных подушек из твердых пород дерева. На одной из подушек танк закреплен жестко, а остальные позволяют ему свободно сжиматься и расширяться независимо от корпуса судна. Танки такого типа используют как на судах, перевозящих газы под частичным давлением, так и на судах, перевозящих газы под полным давлением паров.

Танки с внутренней изоляцией не являются самонесущими; состоят из теплоизоляционных материалов, обеспечивающих стабильность температуры груза и поддерживаемых конструкциями внутреннего корпуса или вкладной цистерны. Нормальное рабочее давление в таких танках не превышает 0,25 бара.