Тема 2. 10. Свойства основных жидких грузов и правила их перевозки наливом.

 

Наливом перевозят нефть и нефтепродукты, спирт, химические грузы, технические и пищевые жиры, сжиженные газы и т.д. Основную долю в перевозке грузов наливом занимают нефтепродукты.

НЕФТЕПРОДУКТЫ

К ним относятся газообразные, жидкие и вязкие продукты переработки нефти. По условиям хранения и транспортировки нефтепродукты делятся на три группы:

· светлые нефтепродукты - бензин, керосин, лигроин и некоторые сорта дизельного топлива;

· темные нефтепродукты - мазут, моторное топливо, сырая нефть;

· масла - все сорта масел.

Физико-химические свойства.

К специфическим свойствам, определяющим характер транспортирования и хранения нефтепродуктов, относятся:

- огнеопасность. Это свойство характеризуется температуройвспышки, воспламенения и самовоспламенения. Температура вспышки -наименьшая температура, при которой смесь паров жидкости с воздухом вспыхивает при поднесении к ней пламени. Температура вспышки характеризует нижний предел взрываемости нефтепродукта;

температура воспламенения - наименьшая температура, при которой нефтепродукт воспламеняется от поднесенного пламени и горит не менее 5 сек. Температура воспламенения жидкости выше температуры вспышки не менее чем на 20 - 25°С;

температура самовоспламенения - температура, при которой происходит самовоспламенение паров нефтепродукта без поднесения открытого пламени;

взрывоопасность нефтяных паров. Это свойство характеризуется процентным содержанием нефтяных паров в воздухе, при котором данная смесь воспламеняется (взрывается) от источников открытого огня. Эти смеси имеют верхний и нижний пределы взрываемости. Наименьшее содержание паров, при котором возможен взрыв, называется нижним пределом взрываемости. Наибольшее содержание паров - верхний предел взрываемости;

вязкость является важным свойством нефтепродукта, т.к. от нее зависят способ транспортировки, скорость перекачки и количество остатков в танке. Наибольшая вязкость присуща большинству темных нефтепродуктов и масел;

подверженность испарению, т.к. в грузе имеется значительное количество легко испаряющихся углеводородов - интенсивность испарения зависит от температуры груза и воздуха, поверхности испарения, атмосферного давления, времени года;

подверженность накапливанию статического электричества. Происходит это при движении по трубопроводам нефтепродуктов во время налива танкеров, барж, цистерн подобно тому, как возникают электрические заряды при трении любого предмета о диэлектрик. При трении нефтепродуктов о стенки трубопровода последний заряжается электричеством одного знака, а нефтепродукт - другого. Во избежание образования электрического разряда и воспламенения паров нефтепродуктов необходимо емкости с нефтепродуктами заземлять. Максимальная скорость нефтепродуктов по грузовому трубопроводу при перегрузке не должна превышать 12 м/с. На первом этапе погрузки до тех пор, пока груз не закроет днищевой набор и нефтепродукт не заполнит весь трубопровод, скорость движения груза рекомендуется поддерживать не выше 1 м/с;

оказывают вредное воздействие на организм человека, некоторые обладают ядовитыми свойствами. Особенно вредны бензины, содержащиебензол, и этилированные бензины и при несоблюдении правил обращения с ними могут вызывать отравления. Вредность нефтепродуктов определяется процентным содержанием паров груза, при котором пребывание человека в газовой смеси опасно для жизни. Для контроля воздушной смеси в танке применяют газоанализаторы;

- обладают коррозионными свойствами. Это свойство проявляется в том, что в процессе эксплуатации обшивка танкеров быстро разрушается. Интенсивность коррозии увеличивается с ростом влажности газового пространства.

Перевозят нефтепродукты в соответствии с правилами перевозки нефтегрузов в судах наливом. Правила устанавливают требования безопасности при проведении грузовых операций, мойки и дегазации танков, ремонтных работ, регламентируют технологические процессы перегрузочных операций.

Организация работы флота на перевозках наливных грузов в силу специфики этих грузов имеет существенные отличия от организации перевозок других грузов.

Сырая нефть - представляет собой маслянистую жидкость темно-коричневого или черного цвета с характерным запахом. Это сложная смесь различных углеводородов с примесями кислородных и сернистых соединений. Содержание углеводородов находиться в пределах 93 - 98%. Сырая нефть в чистом виде в промышленности не применяется, она служит сырьем для получения мазута, дизельного топлива, масел, керосина, бензина, резины и т.д. Простейший способ переработки нефти - перегонка.

К темным нефтепродуктам перевозимым речным транспортом относятся мазут и моторные масла. Мазут - остаточный продукт переработки нефти. Применяется в основном в качестве топлива для паровых котлов.

К светлым нефтепродуктам относятся дизельное топливо, керосин, ракетное топливо. Дизельное топливо является основным топливом для ДВС. Перевозки его на речном транспорте занимают наибольший удельный вес. Керосин бывает осветительный и тракторный. Перевозится в небольших количествах.

Бензин выделяется в отдельную группу в силу специальных требований, которые предъявляются к транспортным судам, перегрузочным пунктам и к организации работы флота. Бензин способен проникать через мельчайшие неплотности сварных швов, обшивки судна. Он проникает в двойные борта и днище. Испаряясь он взаимодействует с воздухом и образует взрывоопасную смесь. Пары бензина могут проникать через неплотно закрытые люки танков и достигать опасной для здоровья человека концентрации. Пары бензина могут распространятся в подпалубном пространстве включая жилые помещения.

Масла перевозимые речным транспортом имеют достаточно широкую номенклатуру от высоковязких смазок до жидких трансформаторных масел. При перевозке масел не допускается обводнение и загрязнение. Высоко вязкие масла в условиях низких температур при производстве ПРР требуют предварительного подогрева.

Перевозимые речным транспортом нефтегрузы пожароопасны. Критерием пожароопасности является температура вспышки их паров в смеси с воздухом.

Классификация:

1 класс. Температура вспышки ниже 28°С (бензин, сырая нефть[!?]);

2 класс. Температура вспышки от 28°С до 45°С (керосин, дизельное топливо);

3 класс. Температура вспышки от 46°С до 120°С (некоторые сорта ДТ, моторные топлива);

4 класс. Температура вспышки выше 120°С (мазут, масла).

Перевозка нефтегрузов осуществляется:

· В самоходных судах - танкерах.

· В несамоходных судах - нефтеналивных баржах.

По назначению все нефтеналивные суда подразделяются на:

- специализированные;

- универсальные.

Специализированные предназначены для перевозки определенных родов нефтегрузов близких по своим качествам.Универсальные предназначены для перевозки нефтегрузов любых сортов.Универсальные предназначены для перевозки нефтегрузов любых сортов.

Конструкция нефтеналивных судов определяется особенностями перевозимых грузов. Нефтегрузы - жидкие грузы, наличие свободной поверхности жидкости в трюме уменьшает остойчивость судна: Для того, чтобы повысить остойчивость судна трюмы разделены продольными и поперечными переборками.

Для того, чтобы обеспечить перетекание нефтепродукта между переборками они снабжены клинкетными окнами управление закрытием и открытием которых выведено на палубу.С целью уменьшения свободной поверхности жидкости нефтеналивные суда оборудуются тронками. Нефтеналивные баржи большой грузоподъемности, как правило, имеют два тронка в поперечном сечении.Часть нефтеналивных судов (как правило танкеры) оборудованы двойными бортами и двойным дном. Пространство которых в целях повышения безопасности заполнено инертными газами.

Для того, что бы обеспечить протекание нефтегрузов внутри танка в шпангоутах предусмотрены специальные отверстия называемые голубницами.Таким образом современные речные суда имеют от 1 до 3 продольных переборок и от 1 до 10 поперечных.

В зависимости от класса перевозимого груза суда подразделяются на две группы:

- суда для перевозки нефтегрузов I и II класса;

- суда для перевозки нефтегрузов III и IV класса.

На судах первой категории надстройка должна быть поднята над палубой не менее чем на 2 метра.

Высокая вязкость некоторых нефтепродуктов способствует накоплению в судах так называемого «мертвого» остатка, которого может быть до 2% от общей грузоподъемности судна.

Для производства ПРР все нефтеналивные суда оборудуются системами:

- грузовой;

- зачистной.

В их состав включаются грузовые и зачистные насосы с оборудованием и арматурой: грузовые и зачистные трубопроводы с арматурой и переборочные клинкеты.

На речных нефтеналивных несамоходных судах насосов нет. Выгрузка нефтепродуктов производится с помощью плавучих нефтеперекачивающих станций или береговых насосных установок.

В настоящее время имеются два типа грузовых систем:

1. Магистрального стока;

2. Свободного стока.

В системах магистрального стока танк с помощью трубопроводов связан с грузовым насосом. В танках таких судов можно перевозить различные типы нефтепродуктов. Минус этой системы в том, что имеет место большой расход труб и большое количество насосов.

В системах свободного стока сообщение между танками осуществляется через переборочные клинкеты. Для разгрузки такого судна ему необходимо дать крен или дифферент. Эта система наиболее распространена на речном транспорте.

Погрузка нефтеналивных судов производится открытым или закрытым способом.

Открытый способ погрузки допускается для нефтепродуктов III и IV класса. При этом наливная труба или гибкий шланг опускается в один из центральных танков через люк. Зазор между трубой и комингсом люка закрывается брезентовым чехлом, а труба поддерживается грузовой стрелой. Груз поступает самотеком или с помощью береговой (плавучей) насосной станции. При выгрузке этим способом, наливная труба опускается в один из кормовых танков также через открытый люк.

При закрытом способе осуществляется погрузка и выгрузка нефтепродуктов I и II класса. Береговой трубопровод герметично соединяется с приемной грузовой магистралью с помощью гибкого шланга.

Некоторые сорта нефтепродуктов обладают значительной вязкостью и при низких температурах окружающего воздуха теряют свою подвижность. В связи с этим выгрузка таких грузов возможна только после подогрева груза.Подогрев нефтепродуктов может осуществляться несколькими способами, в основном паром. Источником пара на танкерах являются собственные котельные установки, а система подогрева груза на баржах питается паром с нефтеперкачивющих станций или от специальных судов называемых пародателями.

Паровая система подогрева выполнена в виде змеевиков из тонкостенных стальных трубок диаметром 30 - 50 мм расположенных выше днища на 100 - 200 мм. Общий минус этой системы - большой расход труб, а также сложность ремонта этой системы. В случае повреждения трубки будет иметь место обводнение нефтепродукта.

Горячеструйный подогрев. Горячая струя нефтепродукта под давлением направляется в толщу холодного нефтепродукта через систему сопел. Эти сопла расположены в плоскости параллельной днищу судна. Подаваемый нефтепродукт при этом нагревается в теплообменнике.

          Электроподогрев. Его суть состоит в прямом контакте нефтепродукта с источником находящимся под напряжением.

Подогрев нефтепродукта выхлопными газами силовой установки судна. Выхлопные газы направляются во вторые борта и днища судна, тем самым разогревая груз.

 Работа нефтеналивного флота осуществляется по графику движения. Порядок его разработки аналогичен разработке графика для других судов, но с учетом ряда особенностей:

1. При разработке ГДФ выделяется отдельный раздел, который называется «Требования к клиентуре». Эти требования в основном распространяются на перегрузочные пункты и касаются их обустройства.

2. На стадии формирования схемы линий суда специализируются по родам груза, так как суда для перевозки I и II класса нефтепродуктов не могут перевозить III и IV и наоборот.

3. План тягового обслуживания судов (ТОС) отдельно для нефтеналивного флота не разрабатывается. Это объясняется тем, что тяга на нефтеперевозках работает только по маршрутной схеме, а не по тяговым плечам. С баржами груженными нефтепродуктами первого класса могут работать только специально оборудованные толкачи и они закрепляются на всю навигацию. Нефтеналивной флот имеет достаточно высокую грузоподъёмность (до 10000 тонн) и баржи требуют мощной тяги.

4. Особые требования которые предъявляются к формированию состава, перевозящие грузы первого класса: толкаемый или буксируемый состав может быть сформирован не более чем из двух барж.

5. Во время рейса производится постоянный контроль за содержанием инертных газов (не менее трех раз в сутки).

6. Шлюзование судов с нефтегрузами первого класса должно производиться вне очереди, при этом одновременное шлюзование с другими судами запрещено.

7. Во время производства ПРР на нефтяных причалах на дежурстве находится либо сам толкач, либо рейдовое судно.

 

Тема 2.11. Планирование и обеспечение безопасной перевозки груза