- •Перевозка сжиженных газов морем
- •Оглавление
- •Основы химии газов строение атома. Периодическая таблица элементов
- •Масса атома
- •Закон авогадро
- •Классификация углеводородов
- •Основные химические свойства углеводородов полимеризация
- •Полимер
- •- (СнсНз-сн2)n –
- •Катализаторы
- •Ингибиторы
- •Пахучие вещества
- •Реакция углеводородов с водой - образование гидратов (slush)
- •Химическая совместимость газов
- •Неорганические газы
- •Транспортные характеристики газов общие положения
- •Основные группы газов, перевозимых морем
- •Химические грузы
- •Основные физические свойства газов
- •Воздействие низких температур (brittle fracture)
- •Переворачивание груза (rollover)
- •Статическое электричество
- •Основные опасности на танкерах и газовозах статическое электричество на танкерах и газовозах
- •IBce переносное оборудование, которое используется при работе в танках, должно быть надежно заземлено перед тем, как опускать его в танк или использовать в опасных зонах.
- •Способы уменьшения возникновения статических зарядов
- •Пожароопасность
- •Воспламеняемость
- •Классификация опасных грузов
- •Токсичность сжиженных газов и сопутствующих веществ
- •Предельно допустимая концентрация
- •Классификация токсинов
- •Пути проникновения токсинов в организм
- •Побочные опасности
- •Приборы контроля атмосферы танков типы приборов контроля атмосферы
- •Приборы для измерения взрывоопасных концентраций газов
- •Эксплозиметры
- •Интерферометр
- •Анализаторы содержания кислорода
- •Приборы и устройства для измерения концентрации токсичных газов
- •Перевод концентраций, выраженных в мг/м3, в ррм осуществляется следующим образом:
- •Молярная масса (г)
- •Перевод объемных концентраций, выраженных в ррм, в весовые осуществляется следующим образом:
- •Молярный объем (24,1 л)
- •Приборы для измерения точки росы
- •Состав сухого воздуха, %
- •Типы газовозов типы и группы газовозов
- •Газовозы напорного типа
- •Газовозы полунапорного типа
- •Газовозы-химовозы
- •Суда рефрижераторного типа
- •Суда для перевозки природного газа - метановозы
- •Конструктивные особенности газовозов
- •Защита грузовых емкостей от повреждений
- •Материал, используемый для изготовления танков
- •Изоляция грузовых танков
- •Основные системы газовозов
- •Специальные системы газовозов
- •Оборудование. Инструменты
- •Основы термодинамики сжиженных газов идеальный газ
- •Основы термодинамики
- •Расчет температуры смеси жидкой фазы груза
- •Взаимные превращения жидкостей и газов
- •Работа при изменении объема газа
- •Энтропия
- •Теплопроводность
- •Расчет изоляции грузовых танков
- •Диаграмма молье
- •Установки повторного сжижения газов принципы искусственного охлаждения
- •Циклы упсг
- •Каскадная упсг
- •Насосы грузовых систем газовозов основные понятия и определения
- •Математические основы расчета рабочих параметров насосов
- •Типы насосов грузовых систем газовозов
- •Напорные характеристики насосов
- •Напорные характеристики трубопроводов
- •Работа центробежных насосов в составе трубопроводов
- •Особенности действия грузовых насосов
- •Меры предосторожности при эксплуатации грузовых систем
- •Меры безопасности на газовозах общие принципы обеспечения безопасности на газовозах
- •Конструктивное обеспечение пожарной безопасности
- •1. Оборудование конструктивно безопасного типа исключает искрообразование в процессе его нормальной эксплуатация и питается от сетей пониженного напряжения.
- •Оборудование газовоза активными средствами пожаротушения
- •Системы обнаружения пожаров
- •Переносные средства пожаротушения
- •Дыхательные аппараты
- •Организационные мероприятия по обеспечению пожаробезопасности
- •Меры безопасности при выполнении судовых работ
- •Разрешение на выполнение «горячих» работ
- •Раздел 1.
- •Раздел 2.
- •Раздел 3.
- •Комментарии к «Разрешению на выполнение горячих работ»
- •Раздел 1.
- •Раздел 2.
- •Разрешение на выполнение холодных работ
- •Раздел 2.
- •Раздел 3.
- •Комментарии к «Разрешению на выполнение холодных работ»
- •Меры безопасности при выполнении судовых работ
- •Раздел 1.
- •Раздел 2.
- •Раздел 3.
- •Раздел 4. Записи о вошедших (подлежит заполнению лицом, контролирующим вход)
- •Раздел 5. Завершение работы (подлежит заполнению лицом, контролирующим вход)
- •Грузовые операции основные этапы обработки груза на борту судна
- •Расчет времени на погрузку
- •Выгрузка
- •Специальные правила
- •Замеры и подсчет груза. Грузовая документация общие положения
- •Особенности подсчета груза на газовозах
- •Плотность груза
- •Стандартные способы подсчета груза
- •Общие правила определения веса груза
- •Расчет газовой фазы груза
- •Перевод процентных соотношений смесей в весовые или объёмные соотношения, и наоборот
- •Подсчет линейной скорости потока жидкости
- •Грузовая документация
- •Методы замены атмосферы танка
- •Метод разбавления атмосферы (dilution method)
- •II Повторный запуск всего оборудования — дело долгое и хлопотное.
- •Организация процесса замены атмосферы танков
- •Смена груза и условия предъявления судна под погрузку
- •Мойка танков
- •Заключительная обработка поверхности танка
- •Аварийные мероприятия на газовозах аварийное планирование
- •Организация борьбы с пожарами
- •Инциденты с грузом
- •Операции с грузом
- •Подвижка судна у причала
- •Посадка на мель
- •Касание грунта
- •Столкновение
- •Аварийная перекачка груза с судна на судно
- •Подготовка экипажа к оставлению судна
- •Словарь терминов общепринятые сокращения
- •Приложения
- •Спецификации сюрвейерской компании sgs на некоторые сжиженные химические газы (можно использовать только как справочные данные)
- •Сжиженные и химические газы, включенные в igc кодекс
Воспламеняемость
В процессе горения пары углеводородов взаимодействуют с кислородом, содержащимся в воздухе, образуя двуокись углерода и воду. В процессе данной реакции происходит выделение такого количества тепла, которого достаточно для образования видимого пламени. При этом происходит нагревание поверхности жидкости и выделение дополнительного количества паров, достаточного для поддержания горения. В таком случае говорят, что жидкость горит, хотя на самом деле горят выделяемые ею пары.
Температура воспламенения (вспышки). Так как смеси углеводорода с воздухом воспламеняются только в пределах узкого диапазона, то, в принципе, существует возможность определения воспламеняемости путем измерения давления паров. В нефтяной промышленности используют два основных метода определения степени воспламеняемости нефтепродуктов.
Один из них — это определение истинного давления паров, а другой — определение температуры вспышки, с помощью которой непосредственно определяется воспламеняемость (за исключением мазутов). При таком испытании пробу жидкости постепенно нагревают в специальном тигле, а источник открытого пламени через некоторые интервалы времени однократно и кратковременно подносят к поверхности жидкости.
| Температура воспламенения (вспышки) — это наименьшая температура, при которой над поверхностью жидкости образуется количество паров, достаточное для воспламенения смеси паров с воздухом при наличии открытого источника пламени.
Существует множество приборов для определения температуры вспышки, но все они делятся на два типа.
При использовании приборов первого типа поверхность жидкости постоянно контактирует с атмосферой, в результате чего получают так называемую температуру вспышки в открытом тигле.
При использовании приборов второго типа пространство над жидкостью закрыто, в результате определяют температуру вспышки в закрытом цигле.
При определении температуры вспышки в открытом тигле происходит некоторое рассеивание паров жидкости, поэтому температура будет на несколько градусов (около 6°С) выше, чем при определении ее в закрытом тигле. Второй метод определения температуры вспышки более точен, поэтому его использование предпочтительнее.
Температура возгорания.
Обычно температура возгорания на 20—25°С выше, чем температура вспышки.
| Температура возгорания — это температура, при которой скорость образования паров над поверхностью жидкости при атмосферном давлении является достаточной для того, чтобы обеспечить горение паров в течение как минимум 5 секунд после того, как источник воспламенения будет удален из зоны горения.
Температура самовоспламенения.
Температура самовоспламенения — это минимальная температура, при которой происходит воспламенение смеси паров с воздухом без воздействия источника воспламенения.
Взрывоопасные пределы. Смесь паров углеводородов и воздуха не воспламенится даже при наличии внешнего источника пламени в следующих случаях:
• во-первых, если концентрация паров не лежит во взрывоопасных пределах;
• во вторых, если содержание кислорода в атмосфере воздуха недостаточно для поддержания процесса горения или взрыва.
| Минимальная концентрация паров углеводорода, при которой возникает смесь, способная воспламениться при наличии открытого источника огня, называется нижним пределом взрываемости или нижним пределом воспламенения (НПВ).
При концентрации паров ниже НПВ газовая смесь называется «бедной», т. е. паров углеводородов недостаточно для возникновения пламени. Если же концентрация паров превышает некоторый предел, при котором смесь не может воспламениться из-за недостатка кислорода, смесь называется «богатой» (рис. 7).
Точка перехода взрывоопасной концентрации в богатую смесь — это и есть верхний предел взрываемости или верхний предел воспламенения ВПВ.
| Максимальная концентрация паров в смеси с воздухом, при которой возможно ее воспламенение при наличии источника воспламенения, называется верхним пределом взрываемости, или верхним пределом воспламенения (ВПВ).
Эти пределы определяются в нормальной атмосфере воздуха, т. е. при наличии в ней 21% кислорода объемной концентрации.
Рис. 7. Взрывоопасные пределы.
Экспериментальным путем было установлено, что воспламенение паров углеводородов в смеси с воздухом невозможно, если объемное содержание кислорода в смеси ниже 10,8%.
Пожарную опасность представляет одновременное наличие трех составляющих так называемого пожарного треугольника, а именно:
горючего вещества,
кислорода,
источника пламени.
При отсутствии одного из этих элементов удается предотвратить опасность возникновения пожара.
В нашем случае горючее вещество — это и есть взрывоопасная концентрация паров углеводородов. В целях безопасности не следует допускать концентрации паров газа и содержания кислорода в атмосфере танка во взрывоопасных пределах, т. е. поэтому продувку атмосферы танка воздухом следует производить только в том случае, если концентрация паров находится слева от затененной части диаграммы (Рис.8),
Если же атмосфера танка находится в зоне богатой смеси и возникает необходимость продувки танка воздухом, то ее сначала проводят инертным газом или азотом до того момента, пока концентрация паров не достигнет 2,5% объема (на диаграмме воспламеняемости не переместится в ее левую часть), и только после этого в танк можно подавать воздух.
Для сырой нефти (которая является смесью огромного количества различных соединений углеводородов) диапазон воспламенения определяется объемным содержанием паров углеводородов в атмосфере воздуха от 1 до 10%.
Пределы воспламенения меняются для различных беспримесных углеводородов, а также для газовых смесей. Пределы взрываемости паров над поверхностью сырой нефти, моторных и авиационных бензинов и природных продуктов типа газолина, которые представляют собой смеси значительного количества углеводородов, очень приближенно могут быть оценены по содержанию в них паров пропана, бутана и пентана. Значения этих пределов, а также степень разбавления смесей воздухом до безопасных пределов приведены в табл. 9.
Таблица 9. Пределы воспламенения некоторых грузов и степень их рассеивания в воздухе
Газ
|
Пределы воспламенения газа в воздухе, % по объему
|
Во сколько раз следует разбавить воздухом смесь, содержащую 50% газа по объему, для приведения ее к НПВ
| |
нижний
|
верхний
| ||
Пропан
|
2,2
|
9,5
|
23
|
Бутан
|
1,9
|
8,5
|
26
|
Пентан
|
1,5
|
7,8
|
33
|
Влияние инертного газа на воспламенение. Если инертный газ добавляется в смесь паров углеводородов с воздухом, то в результате изменения содержания кислорода в ней происходит повышение НПВ и снижение ВПВ. Для наглядности рассмотрим диаграмму пределов взрываемости. Каждое состояние смеси паров углеводородов, воздуха и инертного газа может быть представлено на диаграмме (рис. 8 и 9) точкой, координаты которой, соответственно, содержание кислорода и паров углеводородов.
Рис. 8. Диаграмма пределов воспламенения Рис. 9. Влияние инертного газа на воспламеняемость
Смеси паров углеводородов с воздухом, не содержащим инертный газ (ИГ), обозначены линией АВ, наклон которой указывает на снижение содержания кислорода по мере увеличения содержания паров углеводородов. Область диаграммы слева от АВ представляет собой смеси, содержание кислорода в которых снижается за счет вытеснения воздуха инертным газом. Нижний и верхний пределы воспламенения представлены точками D (НПВ) и С (ВПВ). По мере увеличения содержания инертного газа предел воспламенения меняется.
Изменения газового состава характеризуются прямыми на рис. 8, направленными к точке А (чистый воздух) или же к точке, расположенной на оси содержания кислорода, отражающей содержание кислорода в инертном газе. По мере того как инертный газ добавляется в смесь паров углеводородов с воздухом, диапазон воспламенения постепенно уменьшается до тех пор, пока содержание кислорода не достигнет уровня, обычно принимаемого равным 10,8% по объему, при котором ни одна из смесей углеводородов с воздухом гореть не может.
| Международные правила устанавливают максимально разрешенную концентрацию кислорода в грузовых помещениях (при которой атмосфера внутри танка считается взрывобезопасной) НЕ БОЛЕЕ 8% ПО ОБЪЕМУ.
Если инертную смесь разбавляют воздухом (рис. 9), то ее состав меняется (см, линию ЕА) так, что смесь достигает взрывоопасных концентраций. Это происходит во всех случаях разбавления смеси воздухом, если концентрация углеводородов в ней находится выше точки F. При достижении точки F разбавление воздухом смеси является безопасным.