Инертизация танков

• Название: Инертизация танков
• Дата: 17.07.2020
• Размер: 315.91 Kb.
• Имя файла: Inertizatsia_tankov_referat_Didenko_V_D.docx
• Тип: Реферат; #134500

Федеральное агентство морского и речного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА имени адмирала С. О. МАКАРОВА

Институт морская академия

Факультет судовой энергетики

Кафедра «Теплотехники, СК и ВУ»


Дисциплина

Термодинамические основы перевозки сжиженного газа
Реферат на тему:«Инертизация танков».


Исполнитель: Диденко Вадим Дмитриевич

Группа № 452

Номер зачетной книжки 17033005

Проверил: доцент Коняев Д.В.“_____”_______________2020г.


Санкт-Петербург

2020г.

Содержание

Введение 3

1 Основные определения. 4

2 Параметры инертного газа. 6

3 Регулирование состава атмосферы грузового танка 9

3.1 Действия с инертным газом 9

3.2 Техническое обслуживание системы инертного газа 10

4 Режим работы системы инертных газов 12

5 Операции, связанные с эксплуатацией грузового танка 14

5.1 Инертизация танка 14

5.2 Равновесие паров во время перекачки груза с одного судна на другое 17

5.3 Выгрузка груза или откачка балласта из инертизированных танков 20

Заключение 24

Список используемых источников 26

Введение

Инертный газ на газовозах используется для создания буферной среды между воздухом и парами груза (углеводородами) в период подготовки грузовых танков к эксплуатации, перед их заполнением сжиженным га­зом, а также в период вывода грузового танка из эксплуатации, например для ремонта. Помимо этого, инертным газом разбавляют пары газа и уда­ляют их из танка в случае смены вида сжиженного газа. Если новый вид сжиженного газа несовместим с воздухом или прежним видом, то инерт­ным газом полностью заполняют и нейтрализуют среду в грузовом танке до начала погрузки нового вида груза. Инертный газ используется посто­янно для продувки трубопроводов грузовой магистрали до начала и по окончании грузовых операций. Инертным газом постоянно заполнены все помещения корпуса судна, смежные с грузовыми танками. Инертный газ, используемый для судовых нужд, получают в процессе сгорания топлива в главной и вспомогательной энергетических установках или в установ­ках, специально предназначенных для производства инертного газа. Инертный газ на судне хранится в специальных емкостях, его запас рас­считывается на 30 суток нормального расхода.

Установки по про­изводству инертного газа располагаются в МО, подача инертных газов на объекты осуществляется по специальной раздаточной магистрали.

Инертизацию при помощи береговых средств осуществ­ляют обычно азотом.

1 Основные определения.

Инертный газ — это такой газ (или смесь газов), в котором со­держание кислорода настолько низко, что он не может поддерживать горения. Эти газы еще называют благородными или редкими. (хим. элементы VIII гр.) В группу входят: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радиоактивный радон. На нашей планете благородные газы преимущественно содержатся в воздухе, но они есть в небольших количествах в воде, горных породах, природных газах и нефти.
Много гелия в космическом пространстве, это второй по распространенности элемент после водорода. В Солнце его почти 10%. Все газы, кроме гелия и радона, добывают из сжиженного воздуха фракционным разделением. Гелий получают как сопутствующий продукт при добыче природного газа.


Все эти вещества — одноатомные газы без цвета, запаха и вкуса. С большим трудом взаимодействующие с другими веществами. Это объясняется тем, что их внешние атомные оболочки полностью «укомплектованы» (кроме гелия) восемью электронами и являются энергетически стабильными.

• 
  Плохо растворяются в воде.
  
• 
  Не горят и не поддерживают горение.
  
• 
  Плохо проводят тепло.
  
• 
  Хорошо проводят ток и при этом светятся.
  
• 
  Практически не реагируют с металлами, кислородом, кислотами, щелочами, органическими веществами.
  
• 
  Их химическая активность растет по мере увеличения атомной массы.
  

Используя инертный газ, проводят процессы инертизации и дегазации.

Инертизация — это процесс изолирования атмосферы в инертизируемых пространствах от соприкосновения с по­жароопасной поверхностью или взрывоопасным грузом. Целью является — достижение такой остаточной концентрации паров груза в танке, значение которой меньше нижнего предельного значения, при котором происходит воспламенение смеси этих паров с возду­хом.

Дегазация - это сведение значений концентраций всех вредных примесей в воздухе к таким, которые не превышают предельно-до­пустимых значений по санитарным нормам.

2 Параметры инертного газа.

После охлаждения и осушения инертный газ на выпуске должен иметь приблизительно следующий состав:
— кислород О2 — не более 0,5%;

— окись углерода СО — не более 0,1%;

— водород Н2 — не более 0,1%;

— окислов серы SOX — не более 10 ррт;

— окислов азота NOX — не более 100 ррт;

— углекислого газа СО2 — около 14%;

— азота N2 — около 85%.
Запрещается:

Использовать инертный газ сразу после прохождения им сепаратора, так как его точка росы будет на несколько градусов превышать температуру забортной воды. При использовании фреоновой холодильной установки для инертный газ проходит через осушительную установку, меньше становится охлаждения инертного газа его температуру можно понизить до 55°С. Поскольку опасность забивания грузовой системы льдом.

На рис.1 приведена диаграмма, предназначенная для расчета взрывоопасных концентраций этилена (в смеси с кислородом).


Рис. 1. Диаграмма взрывоопасных концентраций для этилена и кислорода

I — инертизация после атмосферного воздуха; II — зачистка инертным газом; III — зачистка после выгрузки; IV — очистка газа атмосферным воздухом
На диаграмме видно изменение состава смеси, связанное с добавлением воздуха либо инертного газа, представлено переходом вдоль прямых линий к их верхней точке А (чистый воздух). По мере увеличения концентрации инертного газа необходимо опускаться по линиям вниз к точке G на оси содержания кислорода. Заштрихованный на диаграмме участок представляет собой значения концентраций смеси, при которых она пожароопасна.

Другими словами, линии, соответствующие инертным смесям, расположенные справа от линии G—А, проходят через пожароопасные условия в период газовыпускной операции (при смешении с воздухом). Площадь, расположенная слева от линии G—А, соответствует составу смеси, которая становится безопасной при разжижении. Сама линия G—А называется линией критического разжижения.

Например, при зачистке грузового танка с парами груза методом разжижения с введением инертного газа смеси, соответствующие составам выше линии J—В, проходят через взрывоопасные условия; смеси, соответствующие составам, расположенным ниже линии J—B, через эти условия не проходят. При первоначальной концентрации кислорода (которой соответствует точка J) составы смесей будут сохраняться непожароопасными - при условии зачистки с грузовыми парами, а также при условии, что первоначальная концентрация паров груза (G) будет предотвращать образование взрывоопасных смесей в процессе зачистки от газа воздухом.

В практике технической эксплуатации газовозов безопасным значением считается 2% газа (с запасом на погрешности оборудования, приборов и т.д.). Поэтому, обращаясь еще раз к диаграмме, следует отметить, что до начала выпуска газов концентрация паров груза в грузовой системе после очистки не должна превышать 2 (%), а концентрация кислорода после инертизации перед зачисткой должна быть ниже 2 (%).

При проведении всех процессов с участием инертного газа необходимо постоянно следить за точной калибровкой газоизмерительной аппаратуры и приборов.

Перед погрузкой атмосфера в грузовом танке должна состоять из паров продукта (груза), инертного газа или азота. Пары продукта, образующиеся в ходе погрузки, будут тяжелее, чем атмосфера в танке (вследствие разницы температур). В течение погрузки пары продукта будут образовывать плотный туман над поверхностью жидкости. Затем пары продукта из верхней части танка направляют, по паровой магистрали, на береговой терминал или на судовую установку сжижения паров груза. Внутреннее перемешивание паров груза с атмосферой танка будет относительно небольшим; оно зависит от температуры груза, скорости погрузки и соотношения между атмосферой танка и парами груза.[7]

3 Регулирование состава атмосферы грузового танка

3.1 Действия с инертным газом

На танкерах, в которых используется система инертного газа, должна всегда поддерживаться атмосфера в грузовых танках в не воспламеняющемся состоянии. Следовательно:

• 
  танки следует поддерживать непрерывно в инертизированном состоянии все время, другими словами, содержание в них кислорода не должно быть более 8% объемных при положительном атмосферном давлении; это не относится к случаю, когда танки должны быть дегазированы для выполнения работ или проверки;
  
• 
  должны быть созданы условия для перехода атмосферы внутри танка от состояния инертного к состоянию дегазированному, минуя состояние воспламеняемости. Это означает на практике, что до того, как какой-то танк будет дегазирован, он должны быть продут инертным газом до тех пор, пока концентрация углеводородов в атмосфере танка не будет соответствовать точке, которая находится ниже линии критического разбавления;
  
• 
  если судно до прихода в порт погрузки находится в дегазированном состоянии, танки необходимо инертизировать перед погрузкой.
  

Для атмосферы грузового танка в не воспламеняющемся состоянии используются установки инертного газа, назначение которых заключается в следующем:

• 
  инертизация порожних грузовых танков;
  
• 
  применение или поддержание в состоянии готовности к не-медленному использованию в процессе очистки танка, мойки сырой нефтью, откачки балласта, выгрузки груза;
  
• 
  продувка танков перед дегазацией;
  
• 
  повышение давления в грузовых танках, в случае такой необходимости на других этапах рейса.
  

Следует отметить, что уровень защиты, которая обеспечивается применением системы инертного газа, определяется надлежащей эксплуатацией и техническим обслуживанием системы в целом.[5]

3.2 Техническое обслуживание системы инертного газа

Там, где установлена система инертного газа, должно поддерживаться тесное сотрудничество между членами экипажа машинной и палубной команд для надлежащей эксплуатации и обслуживания системы. Очень важным является обеспечение правильного функционирования средств защиты от возвратного поступления газа, в особенности это касается спускных клапанов и палубного гидравлического затвора для предотвращения оттока жидкого нефтепродукта или нефтяного газа в машинное отделение.

На борту судна должен вестись журнал технического осмотра установки инертного газа, в который должны вноситься описания выявленных дефектов, а также мер по их устранению, и который должен использоваться в качестве доказательства того, что установка исправно функционирует и находится в полной готовности.

Персонал танкера должен быть бдительным в отношении возможного ухудшения качества инертного газа по причине втягивания воздуха в танки в результате ненадлежащей эксплуатации системы инертного газа или грузовой системы, к примеру:

• 
  в результате несвоевременного поступления инертного газа при падении давления в системе, которое может произойти в результате изменения температуры в ночное время;
  
• 
  в результате продолжительного открывания отверстий танка для погружения зондов, отбора проб, выполнения измерений.
  

При спуске воды из неинертизированного танка происходит перемещение воздуха вместе с выпускаемой водой и, в конце концов, он попадает через отстойный танк в атмосферу инертизированного танка. Объемы поступающего вследствие этого воздуха могут быть в особенности большими, если когда работа эжектора происходит в режиме рециркуляции на отстойный танк. Поэтому, когда происходит слив жидкости в отстойный танк, должно тщательно контролироваться качество инертного газа во всех танках.[5]

4 Режим работы системы инертных газов

Система инертных газов используется, как правило, на всех этапах эксплуатации танкера: при подготовке танков к погрузке, в процессе грузообработки, при плавании в грузу и балласте, при мойке и зачистке танков.

Принципиальная схема системы инертных газов с забором отработавших газов из котла приведена на рисунке 1.



Рисунок 1 – Принципиальная схема системы инертных газов с забором отработавших газов из котла.

Подготовка к погрузке производится до подхода танкера к причалу. В этот период система инертных работает с максимальной производительностью, т. к. необходимо заполнить инертным газом все грузовые танки.

Весь объем танков должен быть заполнен газами с низкой концентрацией кислорода (не более 8% по объему) и исключены застойные зоны. Удовлетворительная инертизация достигается, как правило, путем двух- или трехкратного газообмена в каждом танке.

Анализ атмосферы танка в процессе инертизации показывает, что необходимая концентрация кислорода наступает раньше в нижней части танка.

При подходе к причалу или у причала инертизируют грузобалластные танки, после дебалластировки.

Погрузка в инертизированные танки производится "закрытым способом". В течение налива груза система инертных газов не работает, т. к. по мере взлива груза происходит вытеснение инертного газа через газоотводную систему. По окончании погрузки производится подкачка инертного газа в танки до заданного избыточного давления (не более 13 кПа – установленный уровень дыхательных клапанов).

Во время плавания в грузу или в балласте периодически контролируется давление и концентрация кислорода в танках и в случае необходимости подкачивают инертный газ в танки, поддерживая заданный уровень избыточного давления и не допуская проникновения воздушной атмосферы. В процессе выгрузки (слива) груза одновременно с грузовыми насосами включают систему инертных газов. Инертным газом заполняются освобождающиеся от груза объемы танков. Давление поступающего в танки инертного газа, создавая подпор, облегчает работу судовых грузовых насосов, повышает их производительность.

По оценке зарубежных специалистов установка система инертных газов на танкерах резко снизила интенсивность коррозии в танках, тем самым окупает себя за 3-5 лет.

В повседневной работе необходимо регулярно пользоваться "Руководством по безопасному применению инертного топочного газа", рекомендованного ИМО.

5 Операции, связанные с эксплуатацией грузового танка

До введения в действие системы инертного газа следует провести ее испытания в соответствии с инструкциями изготовителя или руководством по эксплуатации. Следует испытать стационарные анализатор кислорода и записывающее устройство и подтвердить их исправное состояние. Переносные анализаторы углеводорода и кислорода должны также быть испытаны и подготовлены.

5.1 Инертизация танка

Рис. 2 Схема распределения паров в грузовом танке: а — общий случай; б — изменение атмосферы в танке при смене груза; в — изменение атмосферы в танке перед погрузкой аммиака.


Инертизацию атмосферы танка перед погрузкой можно производить различными методами. Ниже предложено описание и сравнительные характеристики этих методов: замещения, разжижения и непрерывного растворения.

Инертизация замещением. Этот метод заключается в напластовании слоев атмосферы грузового танка. Основан он на различии значений плотности паров инертного газа, поступающего в танк, и плотности газа, находящегося в танке.

Если вводимый газ тяжелее атмосферы в танке, то его вводят снизу, под более легкий газ, при небольшой скорости, чтобы уменьшить турбулизацию (перемешивание) слоев газа. Если при этом достигается хорошее послойное замещение инертным газом с относительно небольшим перемешиванием в местах соприкосновения слоев, то для изменения атмосферы танка достаточно ввести один полный объем танка инертного газа.

В действительности чаще происходит хотя бы частичное перемешивание инертного и существующего в танке газов. Поэтому для полной инертизации приходится использовать несколько большие объемы инертного газа. Необходимое количество инертного газа может достигать четырехкратного объема танка. Оно зависит от относительных плотностей газов и конфигурации трубопроводов и танка.

Следует отметить, что плотность инертного газа (поступающего из генератора инертного газа) немного больше плотности воздуха, а плотность азота — немного меньше. Малость этих различий в плотности снижает эффективность процесса инертизации замещением, поэтому помимо непосредственно замещения применяют еще и частичное разжижение. Обычно инертный газ, поступающий от генератора инертного газа, вводят через трубопровод жидкостной погрузки с выходом через выпускной трубопровод паровой линии в вентиляционную головку.

Метод инертизации замещением является экономически выгодным, т.к. при его применении используется минимальное количество инертного газа, а сам процесс замещения не требует больших затрат времени. Однако на практике использование этого метода возможно только в том случае, если смешение инертного газа с парами, находящимися в танке, происходит с затруднениями или вообще невозможно.

Если форма танка и положение впускных трубопроводов позволяют применять метод инертизации замещением, то этот метод оказывается предпочтительным, особенно при закачке сразу нескольких танков, соединенных параллельно. Во-первых, в этом случае сокращаются затраты времени на проведение инертизации. Во-вторых, разделение общего количества инертного газа, поступающего в параллельно соединенные танки, способствует уменьшению скорости входа в них этого газа. Тем самым уменьшается и степень перемешивания паров инертного газа и продукта в плоскости соприкосновения. При этом поток инертного газа увеличивается вследствие уменьшения общего гидравлического сопротивления потоку.

При использовании этого метода следует контролировать равное долевое распределение общего потока инертного газа по танкам.

Инертизация разжижением (растворением). Этот метод основан на растворении газа, находящегося в танке, в инертном газе посредством турбулизации (перемешивания). Растворение может осуществляться различными способами:

1. Растворение повторным сжатием применяется в танках типа «С». Грузовым компрессором инертный газ сжимается и в таком виде запускается в атмосферу танка. Эту процедуру производят несколько раз. Каждый последующий цикл этого процесса приближает состав атмосферы танка к составу инертного газа (в частности, по концентрации кислорода). Например, чтобы добиться содержания кислорода в атмосфере танка на уровне 5%, количество циклов впуска инертного газа будет зависеть от его качества (при этом требуется инертный газ, содержание кислорода в котором не превышает 5%). При использовании большего количества впусков инертного газа (при меньшем сжатии) можно добиться более качественных результатов, нежели при меньшем числе впусков с более высоким сжатием.

2. Растворение повторным вакуумированием также применяется в танках типа «С». В этих танках может применяться значительное вакуумирование, причем глубина последнего зависит от конструкции танка. Вакуум-предохранительные клапана устанавливают для обеспечения вакуума в диапазоне от 30 до 70%. Инертизацию последующим растворением можно выполнять повторным осушением (откачиванием) с образованием вакуума в танке. Достигают этого, используя грузовой компрессор или эжектор, установленный на коллекторе.

По завершении этого процесса постепенно снимают вакуум, добавляя инертный газ. Например, в том случае, когда может быть установлен 50%-й вакуум, в процессе каждого вакуумного цикла удаляется половина количества кислорода, содержавшегося в атмосфере танка. Разумеется, некоторое количество кислорода при этом снова будет поступать в танк вместе с инертным газом (в котором содержится небольшое количество кислорода).

Этот способ является наиболее экономичным из способов разжижения, поскольку он требует минимального количества инертного газа для достижения желаемого уровня инертизации. Однако при использовании этого метода возрастают затраты времени (по сравнению с методом разжижения сжатием). Происходит это потому, что в период работы на вакуум требуется пониженная производительность компрессора. Помимо того, вследствие ограниченной производительности генератора инертных газов достигается меньшая степень вакуумирования. Применять отметить, что этот метод в настоящее время не является общепринятым. Применять его следует с предельной осторожностью.

Непрерывное растворение представляет собой непрерывный процесс инертизации с использованием перемешивания. Этот способ больше всего подходит для танков типа «А», поскольку для них характерно очень небольшое избыточное давление. Для организации правильного процесса растворения (применяемого в качестве альтернативы замещению) практически не имеет значения, в какой «точке» инертный газ поступает в танк и в какой его покидает. Главное в данном случае — достижение хорошего перемешивания. Поэтому обычно инертный газ впускают в танк при высокой скорости (для перемешивания паров); выгружают газовую смесь через днищевые погрузочные трубопроводы. Если этот способ применяют на газовозах с танками типа «С», то увеличение потока инертного газа (с целью лучшего перемешивания и сокращения времени процесса) могут обеспечивать поддержанием некоторого вакуума. Достигают этого путем откачивания вентиляционного газа с применением грузового парового компрессора. При хорошем качестве инертного газа и необходимости увеличения его потока такой способ очень эффективен.

Если необходимо инертизировать несколько танков, то их можно соединить последовательно — с целью сокращения общего количества инертного газа и времени, требуемого для инертизации. В результате последовательного соединения танков одновременно будет протекать инертизация и трубопроводов, и арматуры. На некоторых судах грузовое и паровое трубопроводное оборудование позволяет производить одновременную инертизацию более двух танков, соединенных последовательно. Повышенное сопротивление последовательно соединенного оборудования приведет к уменьшению расхода инертного газа. В итоге потребуется меньше инертного газа, чем его понадобилось бы на инертизацию одного танка.

Для каждого конкретного судна способ инертизации танков выбирают в зависимости от наличия соответствующего оборудования и индивидуального опыта экипажа. Важно периодически контролировать концентрацию кислорода в каждом танке, в зависимости от места его расположения, используя способ нагнетания и отсасывания.

Инертизация атмосферы танка (перед погрузкой) азотом. При инертизации атмосферы танка азотом применимы те же принципы, что и при инертизации инертными газами. Применение именно азота может потребоваться при подготовке танков к перевозке химических продуктов, таких как винил-хлорид, этилен, бутадиен. Поскольку азот имеет высокую стоимость, выбор метода инертизации должен обеспечивать минимальность расхода азота.[6]

5.2 Равновесие паров во время перекачки груза с одного судна на другое

Равновесие паров обеспечивается для предотвращения выпускы любых газов в атмосферу через газовыпускные отверстия и сведения к минимуму работы систем инертного газа при перекачке груза с одного судна на другое. В этом случае магистрали инертного газа на задействованных судах соединяются с помощью гибкого шланга. При этом следует руководствоваться, по крайней мере, перечисленными ниже рекомендациями.

До начала выполнения перекачки:

• 
  по крайней мере, одно из судов должно быть оснащено оборудованием для контроля концентрации кислорода в перепускаемых парах. При помощи данного оборудования должен осуществляться непрерывный отбор проб на участке, который непосредственно примыкает к узлу подсоединения манифольда отвода паров, причем в него должны быть встроены устройства для подачи визуального и звукового предупредительных сигналов в случае, если содержание кислорода в перепускаемых парах станет больше 8% объемных. До начала выполнения каждой операции по перекачке груза анализатор кислорода и подсоединенные к нему сигнализаторы должны быть опробованы на предмет гарантии их надежного функционирования;
  
• 
  должны быть проведены контрольные измерения концентрации кислорода в паровом пространстве каждого танка, подсоединенного к магистрали инертного газа на обоих судах, необходимо убедиться в том, что оно составляет меньше 8% объемных;
  
• 
  до начала перекачки паров шланг, который предназначен для этой цели, должен быть продут воздухом и подвергнуться инертизации;
  
• 
  клапаны манифольда отвода паров не следует открывать до тех пор, пока давление в грузовой системе судна, принимающего груз, не будет больше давления в грузовой системе судна, которое выгружает груз.
  

Во время перекачки груза:

• 
  систему инертного газа на выгружающем судне следует поддерживать в режиме эксплуатации и состоянии готовности к пуску с закрытым изолирующим клапаном в палубной магистрали инертного газа. Если на выгружающем судне давление инертного газа снизится до нижнего уровня (2,94 кПа или 300 мм. вод. ст.), то должна быть задействована система инертного газа;
  
• 
  на каждом судне должен осуществляться контроль давления инертного газа, с регулярным информированием другого судна о полученных результатах;
  
• 
  недопустимо поступление воздуха в грузовые танки выгружающего судна;
  
• 
  операции по перекачке должны быть приостановлены, если концентрация кислорода в перепускаемых парах достигнет 8% объемных, и они должны быть возобновлены только тогда, когда концентрация кислорода в танках будет уменьшено до 8% объемных или менее;
  
• 
  интенсивность перекачки груза не должна превышать расчетную интенсивность перепускания паров для данного шланга. [3]
  

Во время перехода в грузу в незаполненном объеме танков следует всегда поддерживать положительное давление инертного газа в целях предотвращения возможного доступа воздуха. Если давление падает ниже уровня, при котором срабатывает сигнализатор низкого давления, необходимо запустить установку инертного газа для восстановления соответствующего давления в системе.

Падение давления обычно связано с утечками газа через отверстия танка и понижением температуры воздуха и морской воды. В этих случаях все же важно, прежде всего, обеспечить газонепроницаемость танков. Места утечек газа обычно легко обнаружить по характерному шуму, и следует обязательно прилагать все усилия по их устранению в закрытиях танка, замерных лючках, отверстиях для машинной очистки танка, клапанах и т.д.

Места утечек, которые невозможно устранить, следует отметить и зарегистрировать для последующей их герметизации во время балластного перехода или при любых других благоприятных обстоятельствах.

Определенные нефтепродукты, главным образом керосины для авиационных турбин и дизельное топливо, могут поглощать кислород в процессе очистки и хранения. Этот кислород может впоследствии выделиться в обедненную кислородом атмосферу, например, в незаполненное грузом пространство инертизированного грузового танка. Хотя статистика случаев выделения кислорода не велика, уровень содержания кислорода в грузовом танке следует контролировать с тем, чтобы до начала выгрузки можно было предпринять все необходимые меры предосторожности.[3]

5.3 Выгрузка груза или откачка балласта из инертизированных танков

Подачу инертного газа следует осуществлять на протяжении выгрузки груза или откачки балласта для предотвращения доступа воздуха в танки. В том случае, если приемлемое положительное давление инертного газа можно поддерживать на безопасном уровне без постоянной подачи инертного газа, то допустимо переключить установку на рециркуляцию или прекратить подачу инертного газа при условии, что установка инертного газа будет поддерживаться в состоянии готовности к немедленному использованию.

Если по прибытии в порт давление инертного газа должно быть снижено в целях выполнения измерений или отбора проб груза, то ввиду низкой нагрузки на котел, могут возникнуть затруднения при восстановлении в танках давления с помощью инертного газа с достаточно низким содержанием кислорода. В этом случае может оказаться необходимым создать нагрузку на котел, задействовав основные грузовые насосы для циркуляции груза по судовым трубопроводам до тех пор, пока качество инертного газа не станет удовлетворительным. Необходимо соблюдать предельную осторожность, чтобы из-за работы насосных установок, задействованных для циркуляции груза, не произошел его перелив.

На протяжении всей выгрузки груза, особенно если нагрузка на котел низка или отклоняется от заданного режима, следует тщательно следить за содержанием кислорода в подаваемом инертном газе. Как содержание кислорода, так и давление в магистрали инертного газа следует непрерывно регистрировать в процессе выгрузки. Действия, которые надлежит предпринять в случае выхода из строя установки для выработки инертного газа во время выгрузки груза из инертизированных танков, представлены в ниже.

Если в танк необходимо опустить предмет вручную, давление может быть снижено, пока открыты точки погружения, но при этом следует соблюдать осторожность во избежание образования вакуума и втягивания воздуха в танк. Возможно, для этого потребуется снизить интенсивность перекачки груза, причем выгрузку следует немедленно остановить, если возникнет опасность образования вакуума в танках.

При переходе в балласте атмосферу в танках, кроме тех, которые должны быть дегазированы, следует поддерживать в инертизированном состоянии при положительном давлении для предотвращения поступления в них воздуха. Всякий раз, когда давление падает до нижнего сигнального уровня, установку инертного газа следует вновь запустить в целях восстановления давления, обращая при этом внимание на содержание кислорода в подаваемом инертном газе.

При нормальной эксплуатации судна присутствие в грузовых танках инертного газа предотвращает образование в них воспламеняющихся газовых смесей. Тем не менее, опасности, связанные со статическим электричеством, могут возникнуть, в основном, в случае выхода из строя системы инертного газа. Для предотвращения таких опасностей рекомендуется следующий порядок действий:

• 
  если установка инертного газа вышла из строя в процессе выгрузки, то операции следует приостановить. Если воздух проник в танк, то в течение, по крайней мере, 30 минут, прошедших с момента прекращения подачи инертного газа, в танк не следует опускать погружное, измерительное, пробоотборное или другое оборудование. По истечении этого периода оборудование может быть введено при условии, что все его составные металлические части надежно заземлены. Данное требование в отношении заземления необходимо соблюдать в течение пяти часов с момента прекращения подачи инертного газа;
  
• 
  если необходимо возобновить инертизацию танка после выхода из строя и ремонта системы инертного газа или произвести начальную инертизацию недегазированного танка, то никакое погружное, измерительное, пробоотборное или другое оборудование не следует вводить до тех пор, пока такой танк не будет инертизирован, что должно быть подтверждено путем контроля выпускаемого из него газа. Если, однако, для этой цели потребуется ввести в танк пробоотборную систему, то с момента прекращения подачи инертного газа до момента ввода этой пробоотборной системы должно пройти не менее 30 минут. Составные металлические части данной пробоотборной системы должны быть электрически непрерывными и надежно заземленными.
  

Для обеспечения разбавления токсичных компонентов инертного газа ниже значений их предельно-допустимых концентраций (ПДК) дегазацию следует продолжать до тех пор, пока контрольные измерения при помощи анализатора кислорода не покажут устойчивое значение содержания кислорода, равное 21% по объему, а показания индикатора воспламеняющеюся газа при контрольных измерениях будут не более, чем 1%.

Если предполагается присутствие токсичного газа, такого, как бензол или сероводород, то дегазацию следует продолжать до тех пор, пока результаты измерений не покажут, что его концентрация ниже ПДК.

Принудительную вентиляцию свежим воздухом необходимо осуществлять на протяжении всего периода присутствия людей в танке, а в его атмосфере следует также часто измерять содержание, как кислорода, так и углеводорода. Если к посещаемому в настоящий момент танку примыкают другие инертизированные танки, либо он соединен с ними (например, трубопроводом), то персонал должен быть готов к тому, что инертный газ может проникнуть в дегазированный танк, например, через трещины в переборке или неисправные клапаны. Опасность возникновения утечки можно свести к минимуму за счет поддержания невысокого, но положительного давления инертного газа. Если дегазированный танк вновь подсоединяют к магистрали инертного газа, то он должен быть незамедлительно инертизирован.[4]

Заключение

Углеводородный газ, присутствующий, как правило, в атмосфере нефтяных танкеров, не может гореть в атмосфере, содержание кислорода в которой составляет чуть менее 11% по объему. Соответственно, для того, чтобы предотвратить пожар или взрыв в паровом пространстве грузовых танков, необходимо поддерживать содержание кислорода ниже указанной величины. Это обычно достигается с помощью стационарной системы трубопроводов, по которым инертный газ нагнетается в каждый грузовой танк в целях снижения содержания воздуха, а значит и содержания кислорода, а также придания атмосфере данного танка свойств невоспламеняемости.

Системы инертных газов танкеров является одной из самых важных систем в оснащении танкера. Пары углеводородных соединений взрывоопасны при смешивании с воздухом в определенной концентрации. Цель системы: создание атмосферы внутри танков, такой, в которых пары углеводородных соединений не горят.

Когда инертный газ входит в смесь паров углеводородов и воздуха, он повышает нижний предел воспламенения или низкую концентрация, при которой пары могут воспламениться. В то же время уменьшается верхний предел воспламенения или высокая концентрация, при которой пары так же могут воспламеняться. При общей концентрации кислорода в резервуаре достигающей около 11%, верхние и нижние пределы сходятся легковоспламеняющийся и горючий диапазон исчезает.

Системы инертных газов подают воздух с концентрацией кислорода меньше чем 5% по объему. Когда идет выгрузка и танки опустошаются, они наполняются инертным газом и хранятся в этом безопасном состоянии до следующей погрузки нефтепродуктов. Исключения составляют случаи, когда танк должен быть выведен из эксплуатации. Безопасная дегазация танков достигается тем, что очищается от углеводородных паров и инертных газов до концентрации углеводородов внутри танка около 1%. Таким образом, когда воздух заменяет инертный газ, концентрация не может подняться до нижнего предела воспламенения и является безопасной.

Список используемых источников

1. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 г. (СОЛАС-74).

2. Системы инертных газов на танкерах и их эксплуатация: Учебное пособие,- Новороссийск: НГМА, 2000.-116 с.

3. https://studfile.net/preview/1665272/page:64/

4. https://studfile.net/preview/1665272/page:87/

5. https://sinref.ru/000_uchebniki/04600_raznie_2/983_neftan_tanker/008.htm

6 . Петухов В.А. Безопасность и эксплуатация газовозов, 1999. – 124 c.

7. Костылев И.И., Петухов В.А. Судовые системы, 2010. – 417 c.