Газовоз , газовоз , танкер для сжиженного нефтяного газа или танкер для сжиженного нефтяного газа — это судно, предназначенное для перевозки сжиженного нефтяного газа , сжиженного природного газа , сжатого природного газа или сжиженных химических газов наливом . [1]
Морские перевозки сжиженных газов начались в 1934 году, когда крупная международная компания ввела в эксплуатацию два комбинированных танкера для нефти и сжиженного нефтяного газа. [2] Корабли, в основном нефтяные танкеры, были переоборудованы путем установки небольших клепаных сосудов под давлением для перевозки сжиженного нефтяного газа в грузовые танковые помещения. Это позволило транспортировать на большие расстояния значительные объемы побочных продуктов нефтепереработки, которые имели явные преимущества в качестве бытового и коммерческого топлива. Сжиженный нефтяной газ не только не имеет запаха и не токсичен, он также имеет высокую теплотворную способность и низкое содержание серы, что делает его очень чистым и эффективным при сжигании.
Сегодня большинство полностью герметичных океанских судов для перевозки сжиженного нефтяного газа 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 под двухтопливную двигательную установку с возможностью выборочного использования сжиженного нефтяного газа или дизельного топлива. Суда, находящиеся под полным давлением, все еще строятся в больших количествах и представляют собой экономичный и простой способ транспортировки сжиженного нефтяного газа на небольшие газовые терминалы и обратно .
Эти корабли перевозили газы в полугерметизированном/полуохлажденном состоянии. [3] Этот подход обеспечивает гибкость, поскольку эти перевозчики могут загружать или разгружать как рефрижераторные, так и герметичные хранилища. Полугерметичные/полуохлаждаемые авианосцы включают в себя резервуары цилиндрической, сферической или двулопастной формы, перевозящие пропан под давлением 8,5 кг/см 2 (121 фунт на квадратный дюйм) и температуре -10 °C (14 °F).
Транспортеры этилена являются наиболее сложными из газовых танкеров и способны перевозить не только большинство других грузов сжиженного газа, но и этилен при температуре его кипения в атмосфере -104 ° C (-155 ° F). [4] Эти суда оснащены цилиндрическими изолированными грузовыми танками из нержавеющей стали, способными вмещать грузы с максимальным удельным весом 1,8 при температуре от минимум -104 °C до максимум +80 °C (176 °F). и при максимальном давлении в баке 4 бар.
Они предназначены для перевозки сжиженных газов при низкой температуре и атмосферном давлении между терминалами, оснащенными полностью охлаждаемыми резервуарами для хранения. [5] Однако слив через подкачивающий насос и грузовой обогреватель позволяет производить сброс и в танки, находящиеся под давлением. Первым специально построенным танкером для сжиженного нефтяного газа было судно Rasmus Tholstrup, построенное шведской верфью по датской конструкции. Призматические цистерны позволили максимально увеличить грузоподъемность корабля, что сделало полностью рефрижераторные суда очень подходящими для перевозки больших объемов грузов, таких как сжиженный нефтяной газ, аммиак и винилхлорид, на большие расстояния. Сегодня вместимость полностью рефрижераторных судов варьируется от 20 000 до 100 000 м 3 (от 710 000 до 3 530 000 куб. футов). Танкеры для сжиженного нефтяного газа объемом 50 000–80 000 м 3 (1 800 000–2 800 000 куб. футов) часто называют VLGC (очень большие газовозы). Хотя танкеры СПГ часто имеют больший объем кубатуры, этот термин обычно применяется только к полностью рефрижераторным перевозчикам сжиженного нефтяного газа.
Основным типом системы хранения груза, используемой на современных полностью рефрижераторных судах, являются отдельные цистерны с изоляцией из жесткого пенопласта. В качестве утеплителя обычно используется пенополиуретан. Старые суда могут иметь отдельные резервуары с неплотно заполненной перлитовой изоляцией. В прошлом было несколько полностью рефрижераторных судов, построенных с полумембранными или встроенными цистернами и цистернами с внутренней изоляцией, но эти системы вызвали лишь минимальный интерес. Подавляющее большинство таких кораблей, находящихся в настоящее время в эксплуатации, построено судостроителями Японии и Кореи.
Вместимость большинства танкеров СПГ составляет от 125 000 до 135 000 м 3 (4 400 000 и 4 800 000 куб. футов). В современном флоте газовозов СПГ есть интересное исключение, касающееся размеров судов. Это введение в эксплуатацию нескольких небольших судов водоизмещением от 18 000 до 19 000 м 3 (640 000 и 670 000 куб. футов), построенных в 1994 году и позже для обслуживания потребностей импортеров меньших объемов.
Суда-перевозчики сжатого природного газа (СПГ) предназначены для транспортировки природного газа под высоким давлением. [6] Технология перевозки КПГ основана на высоком давлении, обычно более 250 бар (2900 фунтов на квадратный дюйм), чтобы увеличить плотность газа и максимизировать возможную коммерческую полезную нагрузку. Транспортеры КПГ экономичны для морских перевозок на средние расстояния [7] и полагаются на использование подходящих сосудов под давлением для хранения КПГ во время транспортировки, а также на использование подходящих погрузочных и разгрузочных компрессоров для приема КПГ на погрузочном терминале и доставки КПГ на терминале. разгрузочный терминал. [8]
Эти суда предназначены для перевозки сжиженного газа. Строителями судов для сжиженного газа являются:
Южная Корея, Япония и Китай являются основными странами, где строятся танкеры для сжиженного нефтяного газа, небольшое количество построено в Нидерландах и Бангладеш.
Газовые кодексы, разработанные Международной морской организацией , применяются ко всем газовозам независимо от их размера. Существует три газовых кодекса, которые описаны ниже.
Газовозы, построенные после июня 1986 года ( Кодекс IGC ). [9] Кодекс IGCC, который применяется к новым газовозам (построенным после 30 июня 1986 года), представляет собой Международный кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом. Короче говоря, этот Кодекс известен как Кодекс IGC. Кодекс IGC, согласно поправкам к Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС), является обязательным для всех новых судов. В качестве доказательства соответствия судна Кодексу на борту должен находиться Международный сертификат пригодности для перевозки сжиженных газов наливом. В 1993 году в Кодекс IGC были внесены поправки, и новые правила вступили в силу 1 июля 1994 года. Суда, постройка которых началась 1 октября 1994 года или после этой даты, должны применять измененную версию Кодекса, но суда, построенные ранее, могут соответствовать предыдущим редакциям Кодекса. Кодекс МГК.
Газовозы, построенные в период с 1976 по 1986 год ( Кодекс ГК ). Правила, касающиеся газовозов, построенных после 1976 года, но до июля 1986 года, включены в Кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом. Он известен как Кодекс газовоза или сокращенно Кодекс GC. С 1975 года Международная морская организация (ИМО) утвердила четыре набора поправок к Кодексу GC. Последняя из них была принята в июне 1993 года. Не все поправки обязательно одобрены каждым правительством. Хотя этот Кодекс не является обязательным, многие страны включили его в национальное законодательство. Соответственно, большинство фрахтователей ожидают, что такие суда будут соответствовать стандартам Кодекса и в доказательство этого будут иметь на борту Сертификат пригодности для перевозки сжиженных газов наливом.
Газовозы, построенные до 1977 года ( Существующий Кодекс судов ) [10] Правила, касающиеся газовозов, построенных до 1977 года, содержатся в Кодексе существующих судов, перевозящих сжиженные газы наливом. Его содержание аналогично Кодексу GC, но менее обширно. Разработка существующего судового кодекса была завершена в 1976 году после написания Кодекса GC. Таким образом, в нем обобщена современная практика судостроения того времени. Это остается рекомендацией ИМО для всех газовозов этого старого флота. Кодекс не является обязательным, но применяется в некоторых странах для регистрации судов, а в других странах — как необходимое условие перед заходом в порт. Соответственно, фрахтователи требуют, чтобы многие суда этого возраста соответствовали стандартам Кодекса и имели на борту Свидетельство о пригодности для перевозки сжиженных газов наливом.
Система удержания груза – это комплексное устройство для удержания груза, включающее, если оно установлено:
Для грузов, перевозимых при температуре от -10 до -55 ° C (от 14 до -67 ° F), корпус судна может действовать как вторичный барьер и в таких случаях он может быть границей трюмного помещения.
Основные типы грузовых танков, используемые на борту газовозов, соответствуют приведенному ниже перечню:
Независимый тип [11]
Независимые резервуары типа А имеют призматическую форму и опираются на несущие изоляционные блоки, обычно состоящие из деревянных подушек и расположенных с помощью противоскользящих подушек, расположенных в верхней части резервуара внутри пустого пространства, и противоплавучих подушек, расположенных внутри пустого пространства, обычно чуть выше резервуары с двойным дном. Цистерны обычно разделены непроницаемой для жидкости переборкой по центральной линии; благодаря этой особенности, а также скошенной верхней части резервуара, эффект свободной поверхности жидкости уменьшается и, таким образом, увеличивается виртуальный подъем центра тяжести и устойчивость. Когда эти грузовые танки предназначены для перевозки сжиженного нефтяного газа (при температуре -50 °C), они изготавливаются из мелкозернистой низкоуглеродистой марганцевой стали или даже из нержавеющей стали, как это происходит на судах класса Maersk J. Трюмное пространство (пустое пространство) в этой конструкции обычно заполнено сухим инертным газом или азотом, но может вентилироваться воздухом во время балластного или безгазового прохода. Конструкция Conch была разработана для перевозки СПГ (при температуре -163°C). Материалом для этих грузовых танков должна быть сталь с содержанием никеля 9% или алюминий. Максимально допустимое давление сброса паров (MARVS) составляет < 0,7 бар.
Независимые резервуары типа B, как правило, имеют сферическую форму и приварены к вертикальной цилиндрической юбке, которая является единственным соединением с основным корпусом корабля. Трюмное пространство (пустое пространство) в этой конструкции обычно заполнено сухим инертным газом или азотом, но может вентилироваться воздухом во время балластного или безгазового прохода. Защитный стальной купол покрывает основной барьер над уровнем палубы, а изоляция закрывает внешнюю поверхность основного барьера. Эта система защитной оболочки использовалась для перевозки СПГ . Материал конструкции – сталь с содержанием никеля 9% или алюминий. [12] Максимально допустимое давление сброса паров (MARVS) составляет < 0,7 бар.
Независимые резервуары типа C представляют собой палубные сосуды под давлением или цилиндрические резервуары под давлением, установленные горизонтально на двух или более фундаментах в форме люльки. Резервуары могут быть установлены на палубе, под палубой или частично под ней и располагаться как продольно, так и поперечно. Баки лепесткового типа обычно используются в носовой части корабля, чтобы улучшить плохое использование объема корпуса. Эта система защитной оболочки используется на танкерах для сжиженного нефтяного газа, этилена и небольших танкерах для перевозки сжиженного природного газа . Материалом, если он используется для изготовления резервуаров, предназначенных для перевозки этилена , является сталь с содержанием 5% никеля. Максимально допустимое давление 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 для рака печени . [14] Он не только опасен при вдыхании, но и может проникнуть в кожу. Раздражение кожи и слезотечение указывают на то, что в атмосфере могут присутствовать опасные уровни ВХМ. При обращении с такими грузами необходимо соблюдать осторожность; для предотвращения воздействия необходимо всегда надевать такие меры предосторожности, как использование химических костюмов, автономных дыхательных аппаратов (SCBA) и газонепроницаемых очков. Другими токсичными грузами являются хлор и аммиак . [15]
Почти все пары груза огнеопасны. При воспламенении горит не жидкость, а выделяющийся пар. Беспламенные взрывы, возникающие в результате внезапного контакта холодной грузовой жидкости с водой, не выделяют много энергии. Пожары в бассейнах, возникающие в результате возгорания вытекшей лужи грузовой жидкости, а также пожары реактивных самолетов , возникающие в результате возгорания утечки, представляют собой серьезную опасность. Вспышки пожаров возникают при утечке и воспламеняются не сразу, а после того, как пары проходят некоторое расстояние по ветру и воспламеняются, что чрезвычайно опасно. Взрывы паровых облаков и взрывы расширяющихся паров кипящей жидкости представляют собой наиболее серьезную опасность возгорания на газовозах.
Грузы перевозятся при чрезвычайно низких температурах, от 0 до –163 °C (от 32 до –261 °F), и, следовательно, обморожение кожи из-за воздействия на кожу холодных паров или жидкости представляет собой вполне реальную опасность.
Асфиксия возникает , когда кровь не может обеспечить мозг достаточным количеством кислорода . Пострадавший может испытывать головную боль, головокружение и неспособность сосредоточиться с последующей потерей сознания . В достаточных концентрациях любой пар может вызвать удушье, независимо от того, токсично оно или нет.
1. Воздействие более 2000 ppm – смертельно за 30 минут, 6000 ppm – смертельно за минуты, 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, которыми мы пользуемся и обращаемся каждый день. Однако концентрации газа горят и требуют мер предосторожности во избежание возгорания.
3. Небольшое воздействие может вызвать раздражение тканей глаз , носа и легких . Длительное дыхание может привести к удушью . При вдыхании больших количеств горло перекрывается, и жертвы задыхаются. Воздействие паров или жидкости также может вызвать слепоту.
4. Водопоглощающая природа безводного аммиака, которая вызывает наибольшие повреждения (особенно глаз, носа, горла или легких) и может привести к необратимому повреждению. 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, а 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 кожу, глаза или легкие. Это притяжение подвергает наибольшему риску глаза, легкие и кожу из-за высокого содержания влаги в них. Едкие ожоги возникают в результате растворения безводного аммиака в тканях тела. Большинство смертей от безводного аммиака вызвано серьезным повреждением горла и легких в результате прямого удара в лицо. Дополнительную проблему вызывает низкая температура кипения безводного аммиака. Химическое вещество замерзает при контакте при комнатной температуре. Это вызовет ожоги, аналогичные ожогам, вызванным сухим льдом, но более серьезные. При воздействии сильного холода плоть замерзнет. Сначала кожа станет красной (но впоследствии побелеет); пораженный участок безболезненный, но к нему трудно прикоснуться; если его не лечить, плоть отмирает и может развиться гангрена .
5. Человеческий глаз — сложный орган, примерно на 80 процентов состоящий из воды. Аммиак под давлением может вызвать обширное, почти немедленное повреждение глаз. Аммиак извлекает жидкость и разрушает клетки и ткани глаза за считанные минуты.
6. Слив аммиака в море при предварительном охлаждении жесткого рукава или при операциях отключения не является экологически чистой операцией. Согласно ICSC, США , небольшое количество аммиака, всего 0,45 мг/л (1,6 × 10 -8 фунтов/куб. дюйм) (LC50), является опасным для лосося. Употребление такой рыбы может быть опасным для человека. [ нужна цитата ]
