Газовозы напорного типа

Перевозки сжиженных газов морем начались еще в конце 20-х гг., и первое судно, предназначенное для перевозки сжиженного пропана и бутана, было именно напорного типа (рис. 27). До начала 60-х гг. суда для перевозки газов под полным давлением паров доминировали на рынке. Однако за последние годы было построено лишь несколько судов такого типа, хотя они все еще продолжают пользоваться спросом, правда, в основном в прибрежном плавании.

Рис. 27. Газовоз напорного типа

Вместимость судов для перевозки газов под давлением обычно небольшая — до 2000 м³. Так как газы перевозятся при температуре окружающей среды, отпадает необходимость в установке на таких судах системы охлаждения груза, а также в изоляции танков. Суда, перевозящие газы при полном давлении паров, соответствующем температуре окру­жающей среды, предназначены для перевозки нефтяных газов, аммиака и некоторых других газов, за исключением этилена и природного газа, которые могут быть сжижены только при низких температурах.

Грузовые танки на подобных судах обычно выдерживают давление 18,5 бар, что соответствует давлению насыщен­ных паров пропана при температуре +55°С. Танки представляют собой вертикально или горизонтально расположенные цилиндрические баллоны, установленные в корпусе судна, как под главной палубой, так и выше нее, и закрепленные одним или двумя рамными суппортами.

Суда для перевозки газов под давлением строят также со сферическими танками. Они располагаются ниже грузо­вой палубы и оборудуются так называемыми куполами, которые выступают над грузовой палубой. Все необходимые соединения для погрузки, выгрузки, замеров уровня, температуры и давления груза, отбора проб выведены через купол. Система трубопроводов на судах этого типа весьма простая и состоит обычно из одного погрузочно-разгрузоч-ного трубопровода и газоотводной магистрали. Суда, перевозящие газы под давлением, не нуждаются в грузовых насосах. Выгрузка жидкого груза производится за счет избыточного давления в танке, которое вытесняет груз в берего­вые емкости. При необходимости для дополнительного повышения давления используют судовой или береговой ком­прессор. На палубе устанавливают так называемый бустерный насос, который служит для повышения давления в трубопроводе. Обычно этот насос применяют при выгрузке в береговые танки, расположенные на большом расстоя­нии от судна или же на большой высоте.

Преимущества судов напорного типа:

• Поскольку грузы перевозятся при температуре окружающей среды, то при постройке танков используется обычная сталь.

• Нет необходимости устанавливать изоляцию грузовых танков.

• Нет необходимости в установке дорогостоящей системы охлаждения груза.

• Минимальные требования к дополнительному оборудованию для проведения грузовых операций, т. е. при достаточно высоком давлении в танках отпадает надобность в грузовых насосах.

• Не требуется установка вторичного барьера, поскольку грузовые танки изготовлены из достаточно толстой стали, предотвращающей значительную протечку груза в случае аварии.

Недостатки судов напорного типа:

• Ограниченное использование полезного объема корпуса судна, поскольку груз перевозится в цилиндрах или сферических танках.

• Ограниченный размер судов — экономически невыгодно использовать суда такого типа при объеме танков свыше 2000 м³.

• Слишком тяжелые грузовые танки, поскольку их материал и конструкция должны быть достаточно прочными, чтобы выдержать давление 17,5 бар, что приводит к увеличению водоизмещения судна при довольно низкой грузовместимости, т. е. увеличению «мертвого фрахта».

• Возможность использования таких судов только в районах прибрежного плавания.

• Необходимость установки грузовых танков над главной палубой для увеличения полезного объема.

• Довольно низкая грузовместимость по сравнению с судами такой же вместимости полунапорного или рефриже­раторного типа, например, пропан имеет плотность на 16% выше при температуре -42°С, чем при +20°С.

Для предотвращения любых возможных утечек груза через оболочку грузовых танков в трюмные помещения и снижения температуры корпуса ниже допустимых пределов (обычная судостроительная сталь рассчитана на температуры не ниже —10°С) исполь­зуют вторичный барьер — наружную герметичную обшивку грузовых танков,

Вторичный барьер должен быть спроектирован и изготовлен таким образом, чтобы при статическом угле крена до 30°:

• обеспечивать удержание любой вероятной утечки грузов в течение не менее 15 суток,

• не допускать снижения температуры конструкции корпуса до опасного уровня в случае утечки груза через пер­вичный барьер,

• разрушение первичного барьера не должно вызывать разрушения вторичного барьера, и наоборот.

Если предусмотрен частичный вторичный барьер, то в любом случае его протяженность должна быть такой, чтобы полностью исключить попадание жидкого груза на двойное дно корпуса судна.

При отсутствии частичного барьера должны быть предусмотрены брызгоотражатели для отвода любого жидкого груза вниз, в пространство между первичным и вторичным барьером, и сохранения температуры корпуса на безопас­ном уровне.

Должна быть предусмотрена возможность периодической проверки вторичного барьера на его непроницаемость путем проведения испытания под давлением или вакуумом, визуального осмотра или любым другим способом.

Суда для перевозки хлора также напорного типа. В настоящее время довольно широко используются суда для перевозки грузов под полным давлением, прежде всего хлора. Поскольку хлор является очень ядовитым газом, требо­вания по его перевозке чрезвычайно строгие. Конструкция грузовых танков должна выдерживать давление паров хлора при температуре 45°С, что составляет 13,5 бара. Минимальная температура транспортировки хлора —34°С, поэтому суда-хлоровозы оборудуют непрямой системой охлаждения танков. В ней охлаждение осуществляется не за счет ис­пользования груза в качестве охлаждающего агента, а благодаря отводу тепла из танка внешним носителем. Обычно для охлаждения используется дополнительный змеевик, расположенный с внешней стороны грузового танка, по кото­рому прокачивается охлаждающая жидкость (галогеноводороды или этанол).

На судах-хлоровозах требуется теплоизоляция грузовых танков, обычно полистироловая или полиуретановая. Так как танки изготовлены из достаточно толстой стали, установки вторичного барьера на таких судах не требуется.

! Из-за высокой токсичности хлора ЗАПРЕЩЕНО использовать грузовые насосы или компрессоры на судах-хлоровозах во избежание протечек груза.

Выгрузка осуществляется за счет избыточного давления в танках в результате подачи в них сухого азота. В отличие от всех других газов, перевозимых на судах-газовозах, хлор не является взрывоопасным.