Газовоз , газовоз , газовоз или танкер для перевозки сжиженного нефтяного газа — это судно, предназначенное для перевозки сжиженного нефтяного газа , сжиженного природного газа , сжатого природного газа или сжиженных химических газов наливом . [1]
Морская транспортировка сжиженных газов началась в 1934 году, когда крупная международная компания ввела в эксплуатацию два комбинированных танкера для перевозки нефти и сжиженного нефтяного газа. [2] Суда, в основном нефтяные танкеры, были переоборудованы путем установки небольших клепаных сосудов высокого давления для перевозки сжиженного нефтяного газа в грузовые танки. Это позволило перевозить на большие расстояния значительные объемы побочного продукта нефтепереработки, который имел явные преимущества в качестве бытового и коммерческого топлива. Сжиженный нефтяной газ не только не имеет запаха и нетоксичен, но также имеет высокую теплотворную способность и низкое содержание серы, что делает его очень чистым и эффективным при сжигании.
Сегодня большинство полностью герметичных океанских газовозов оснащены двумя или тремя горизонтальными, цилиндрическими или сферическими грузовыми танками и имеют типичную вместимость от 20 000 до 90 000 кубических метров и общую длину от 140 м до 229 м. Новые суда-газовозы спроектированы для двухтопливной двигательной установки, обладающей возможностью использования сжиженного нефтяного газа или дизельного топлива на выборочной основе. [3] Полностью герметичные суда все еще строятся в больших количествах и представляют собой экономически эффективный и простой способ транспортировки сжиженного нефтяного газа на небольшие газовые терминалы и обратно .
Эти суда перевозили газы в полунапорном/полуохлажденном состоянии. [4] Такой подход обеспечивает гибкость, поскольку эти перевозчики могут загружать или выгружать как в холодильных, так и в герметичных хранилищах. Полунапорные/полуохлажденные перевозчики включают цилиндрические, сферические или двухлопастные резервуары, перевозящие пропан под давлением 8,5 кг/см 2 (121 фунт на кв. дюйм) и температурой −10 °C (14 °F).
Этиленовозы являются наиболее совершенными из газовых танкеров и способны перевозить не только большинство других грузов сжиженного газа, но и этилен при его температуре кипения при атмосферном давлении -104 °C (-155 °F). [5] Эти суда оснащены цилиндрическими, изолированными грузовыми танками из нержавеющей стали, способными вмещать грузы с максимальным удельным весом до 1,8 при температурах от минимум -104 °C до максимум +80 °C (176 °F) и при максимальном давлении в танке 4 бара.
Они построены для перевозки сжиженных газов при низкой температуре и атмосферном давлении между терминалами, оборудованными полностью охлаждаемыми резервуарами для хранения. [6] Однако, разгрузка через подкачивающий насос и нагреватель груза также позволяет производить разгрузку в резервуары под давлением. Первым специально построенным танкером для сжиженного нефтяного газа был m/t Rasmus Tholstrup шведской верфи по датскому проекту. Призматические резервуары позволили максимально увеличить грузоподъемность судна, что сделало полностью охлаждаемые суда весьма подходящими для перевозки больших объемов грузов, таких как сжиженный нефтяной газ, аммиак и винилхлорид, на большие расстояния. Сегодня полностью охлаждаемые суда имеют вместимость от 20 000 до 100 000 м 3 (от 710 000 до 3 530 000 куб. футов). Газовозы с объемом от 50 000 до 80 000 м 3 (от 1 800 000 до 2 800 000 куб. футов) часто называют VLGC (Very Large Gas Carriers). Хотя газовозы с СПГ часто больше по объему, этот термин обычно применяется только к полностью охлажденным газовозам.
Основным типом системы удержания груза, используемой на борту современных полностью рефрижераторных судов, являются независимые танки с жесткой пенной изоляцией. В качестве изоляции обычно используется полиуретановая пена. Более старые суда могут иметь независимые танки с рыхло заполненной перлитовой изоляцией. В прошлом было несколько полностью рефрижераторных судов, построенных с полумембранными или встроенными танками и внутренними изоляционными танками, но эти системы вызвали лишь минимальный интерес. Подавляющее большинство таких судов, находящихся в эксплуатации в настоящее время, были построены судостроителями в Японии и Корее.
Большинство газовозов имеют вместимость от 125 000 до 135 000 м 3 (от 4 400 000 до 4 800 000 куб. футов). В современном флоте газовозов есть интересное исключение, касающееся размера судна. Это введение нескольких меньших судов вместимостью от 18 000 до 19 000 м 3 (от 640 000 до 670 000 куб. футов), построенных в 1994 году и позже для обслуживания потребностей импортеров меньших объемов.
Суда для перевозки сжатого природного газа (СПГ) предназначены для транспортировки природного газа под высоким давлением. [7] Технология перевозки сжатого природного газа основана на высоком давлении, обычно более 250 бар (2900 фунтов на кв. дюйм), для увеличения плотности газа и максимизации возможной коммерческой полезной нагрузки. Суда для перевозки сжатого природного газа экономичны для морских перевозок на средние расстояния [8] и полагаются на принятие подходящих сосудов высокого давления для хранения сжатого природного газа во время транспортировки и на использование подходящих погрузочно-разгрузочных компрессоров для приема сжатого природного газа на погрузочном терминале и доставки сжатого природного газа на разгрузочном терминале. [9]
Эти суда предназначены для перевозки сжиженного газа. Строителями газовозов являются:
Основными странами, где строятся танкеры для перевозки сжиженного нефтяного газа, являются Южная Корея, Япония и Китай, небольшое количество построено в Нидерландах и Бангладеш.
Газовые кодексы, разработанные Международной морской организацией, применяются ко всем газовозам независимо от размера. Существует три газовых кодекса, и они описаны ниже.
Газовозы, построенные после июня 1986 года ( Кодекс IGC ). [10] Кодекс IGC, который применяется к новым газовозам (построенным после 30 июня 1986 года), — это Международный кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом. Вкратце этот Кодекс известен как Кодекс IGC. Кодекс IGC, в соответствии с поправками к Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС), является обязательным для всех новых судов. В качестве доказательства того, что судно соответствует Кодексу, на борту должно быть Международное свидетельство о пригодности для перевозки сжиженных газов наливом. В 1993 году Кодекс IGC был изменен, и новые правила вступили в силу 1 июля 1994 года. Суда, строительство которых началось 1 октября 1994 года или позже, должны применять измененную версию Кодекса, но суда, построенные ранее, могут соответствовать предыдущим изданиям Кодекса IGC.
Газовозы, построенные в период с 1976 по 1986 год ( Кодекс GC ) Правила, охватывающие газовозы, построенные после 1976 года, но до июля 1986 года, включены в Кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом. Он известен как Кодекс газовозов или сокращенно Кодекс GC. С 1975 года Международная морская организация (ИМО) одобрила четыре набора поправок к Кодексу GC. Последний был принят в июне 1993 года. Все поправки не обязательно согласованы каждым правительством. Хотя этот Кодекс не является обязательным, многие страны внедрили его в национальное законодательство. Соответственно, большинство фрахтователей ожидают, что такие суда будут соответствовать стандартам Кодекса и, как доказательство этого, иметь на борту Сертификат пригодности для перевозки сжиженных газов наливом.
Газовозы, построенные до 1977 года ( Существующий судовой кодекс ) [11] Правила, охватывающие газовозы, построенные до 1977 года, содержатся в Кодексе для существующих судов, перевозящих сжиженные газы наливом. Его содержание похоже на Кодекс GC, хотя и менее обширно. Существующий судовой кодекс был завершен в 1976 году после того, как был написан Кодекс GC. Поэтому он обобщает текущую практику судостроения на тот момент. Он остается рекомендацией ИМО для всех газовозов в этом старом флоте судов. Кодекс не является обязательным, но применяется некоторыми странами для регистрации судов, а в других странах в качестве необходимого выполнения перед заходом в порт. Соответственно, фрахтователи требуют, чтобы многие суда этого возраста соответствовали стандартам Кодекса и имели на борту Сертификат пригодности для перевозки сжиженных газов наливом.
Система удержания груза представляет собой комплекс мер по удержанию груза, включая, если установлено:
Для грузов, перевозимых при температуре от −10 до −55 °C (от 14 до −67 °F), корпус судна может выступать в качестве вторичного барьера и в таких случаях может быть границей трюмного пространства.
Основные типы грузовых танков, используемых на борту газовозов, соответствуют приведенному ниже списку:
Независимый тип [12]
Независимые танки типа A являются призматическими и поддерживаются на несущих изоляционных блоках, обычно состоящих из деревянных подкладок и расположенных с помощью противокачивающих подкладок, расположенных в верхней части танка внутри пустого пространства, и противовсплывающих подкладок, расположенных внутри пустого пространства, как правило, чуть выше танков двойного дна. Танки обычно разделены осевой непроницаемой для жидкости переборкой; благодаря этой особенности, вместе со скошенной верхней частью танка, уменьшается эффект свободной поверхности жидкости и, таким образом, виртуальный подъем центра тяжести и увеличивается устойчивость. Когда эти грузовые танки предназначены для перевозки сжиженного нефтяного газа (при температуре -50 °C), танк изготавливается из мелкозернистой низкоуглеродистой марганцевой стали или даже нержавеющей стали, как на судах класса Maersk J. [13] Трюмное пространство (пустое пространство) в этой конструкции обычно заполняется сухим инертным газом или азотом, но может вентилироваться воздухом во время балластного или безгазового прохода. Конструкция Conch была разработана для перевозки СПГ (при -163oC). Материалом для этих грузовых танков должна быть либо 9% никелевая сталь, либо алюминий. Максимально допустимая настройка сброса паров (MARVS) составляет < 0,7 бар.
Независимые резервуары типа B обычно имеют сферическую форму и приварены к вертикальной цилиндрической юбке, которая является единственным соединением с основным корпусом судна. Трюмное пространство (пустое пространство) в этой конструкции обычно заполняется сухим инертным газом или азотом, но может вентилироваться воздухом во время балластного или безгазового прохода. Защитный стальной купол покрывает первичный барьер над уровнем палубы, а изоляция охватывает внешнюю часть поверхности первичного барьера. Эта система сдерживания использовалась для перевозки СПГ . Материал конструкции — либо 9%-ная никелевая сталь, либо алюминий. [14] Максимально допустимая настройка сброса паров (MARVS) составляет < 0,7 бар.
Независимые резервуары типа C представляют собой палубные сосуды высокого давления или цилиндрические резервуары высокого давления, установленные горизонтально на двух или более основаниях в форме люльки. Резервуары могут быть установлены на палубе, под ней или частично под ней и располагаться как продольно, так и поперечно. Резервуары лепесткового типа обычно используются в передней части судна для улучшения неэффективного использования объема корпуса. Эта система локализации используется для судов, перевозящих сжиженный нефтяной газ, этилен и малотоннажные суда для перевозки сжиженного природного газа . Материал, используемый для строительства резервуаров, предназначенных для перевозки этилена , — это 5%-ная никелевая сталь. Максимально допустимая уставка сброса паров (MARVS) составляет > 0,7 бар.
Некоторые другие типы, такие как:
были полностью разработаны и одобрены, но еще не использовались в коммерческих целях.
Винилхлорид, обычно перевозимый на газовозах, известен как канцероген для человека , особенно при раке печени . [16] Он опасен не только при вдыхании, но и может впитываться через кожу. Раздражение кожи и слезотечение глаз указывают на то, что в атмосфере могут присутствовать опасные уровни VCM. При работе с такими грузами необходимо проявлять осторожность, такие меры предосторожности, как использование химических костюмов, автономных дыхательных аппаратов (SCBA) и газонепроницаемых очков, должны быть надеты все время, чтобы предотвратить воздействие. Хлор и аммиак являются другими токсичными грузами, перевозимыми. [17]
Почти все пары груза являются огнеопасными. При возгорании горит не жидкость, а выделяющийся пар. Беспламенные взрывы, возникающие при внезапном контакте холодной грузовой жидкости с водой, не высвобождают много энергии. Пожары пролива, возникающие в результате возгорания протекшей лужи грузовой жидкости, и струйные пожары, возникающие в результате возгорания утечки, представляют серьезную опасность. Вспышки возгораний возникают, когда происходит утечка, и воспламеняются не сразу, а после того, как пары пройдут некоторое расстояние по ветру и воспламенятся, и являются чрезвычайно опасными. [18] Взрывы паровых облаков и взрывы расширяющихся паров кипящей жидкости представляют собой самую серьезную опасность возгорания на газовозах.
Грузы перевозятся при чрезвычайно низких температурах: от 0 до -163 °C (от 32 до -261 °F), поэтому обморожение кожи из-за воздействия холодных паров или жидкости представляет собой вполне реальную опасность.
Асфиксия возникает, когда кровь не может доставить достаточное количество кислорода в мозг . Пострадавший может испытывать головную боль, головокружение и неспособность сосредоточиться, за которыми следует потеря сознания . При достаточной концентрации любой пар может вызвать удушье, независимо от того, токсичный он или нет.
1. Воздействие более 2000 ppm — смертельно через 30 минут, 6000 ppm — смертельно через несколько минут, 10 000 ppm — смертельно и непереносимо для незащищенной кожи .
2. Безводный аммиак не опасен при правильном обращении, но при неосторожном обращении он может быть чрезвычайно опасен. Он не так горюч, как многие другие продукты, которые мы используем и с которыми имеем дело каждый день. Однако концентрации газа воспламеняются и требуют мер предосторожности, чтобы избежать пожаров.
3. Незначительное воздействие может вызвать раздражение тканей глаз , носа и легких . Длительное дыхание может вызвать удушье . При вдыхании больших количеств горло опухает и жертвы задыхаются. Воздействие паров или жидкости также может вызвать слепоту.
4. Водопоглощающая природа безводного аммиака, которая вызывает наибольшие повреждения (особенно для глаз, носа, горла или легких), и которая может вызвать необратимые повреждения. Это бесцветный газ при атмосферном давлении и нормальной температуре, но под давлением легко превращается в жидкость. Безводный аммиак имеет высокое сродство к воде. Безводный аммиак является гигроскопичным соединением, это означает, что он будет искать источник влаги, которым может быть тело оператора, которое на 90 процентов состоит из воды. Когда человеческое тело подвергается воздействию безводного аммиака, химическое замораживание прожигает себе путь в кожу, глаза или легкие. Это притяжение подвергает глаза, легкие и кожу наибольшему риску из-за их высокого содержания влаги. Едкие ожоги возникают, когда безводный аммиак растворяется в тканях тела. Большинство смертей от безводного аммиака вызваны серьезным повреждением горла и легких от прямого удара в лицо. Дополнительной проблемой является низкая температура кипения безводного аммиака. Химическое вещество замерзает при контакте при комнатной температуре. Это вызовет ожоги, похожие на те, что вызывает сухой лед, но более серьезные. При воздействии сильного холода плоть замерзнет. Сначала кожа покраснеет (но впоследствии побелеет); пораженная область безболезненна, но тверда на ощупь, если ее не лечить, плоть отомрет и может стать гангренозной .
5. Человеческий глаз — сложный орган, состоящий примерно на 80 процентов из воды. Аммиак под давлением может вызвать обширное, почти немедленное повреждение глаза. Аммиак вытягивает жидкость и разрушает клетки и ткани глаза за считанные минуты.
6. Слив аммиака в море во время предварительного охлаждения жесткого рукава или во время операций по отсоединению не является экологически чистой операцией. Так как небольшое количество аммиака, такое как 0,45 мг/л (1,6 × 10−8 фунт/куб. дюйм) (LC50 ) , опасно для лосося, согласно ICSC, США. Потребление такой рыбы может быть опасным для человека. [ необходима цитата ]
