Studiu privind transportul gazelor naturale si petroliere

PAGE 66Vizitati www.tocilar.ro ! Arhiva online cu diplome, cursuri si referate postate de utilizatori.

Studiu privind transportul gazelor naturale si petroliereCAPITOLUL I

GAZELE NATURALE SI GAZELE

PETROLIERE ( DE SONDA )

ECONOMIA GAZELOR NATURALE

1.1 Aspecte generale

Prin denumirea generala de "gaze naturale" se defineste in general gazul metan deoarece metanul reprezinta un procent ridicat de cca. 70-99 % din totalul gazelor naturale care se gasesc in zonele potential exploatabile .Celelalte hidrocarburi care se gasesc alaturi de metan , si care sunt numite si gaze asociate sunt in majoritate formate din etan , propan , si butan . Alte componente care se afla in amestec cu metannul sunt azotul , bioxidul de carbon , hidrogenul sulfurat , heliul , argonul , si alte gaze inerte .

Gazul natural se afla acumulat in zacaminte similare celor petroliere , cantitati mici gasindu-se asociate cu petrolul si cu carbunele . In general zacamintele sunt independente , putand avea , dupa originea geologica , urmatoarea provenienta : degradarea biochimmica a materiei organice din rocile sedimentare , de mica adancime , si care dateaza in general din ere geologice recente , sau au provenit prin degradarea chimica a reziduurilor organice din rocile profunde si vechi , procese ce constituie originea celei mai mari parti a gazului metan . Din aceasta ultima categorie fac parte zacamintele din Marea Nordului , Olanda , Romania , etc .

Compozitia gazelor naturale depinde ingeneral de trei factori , si anume :conditiile de temperatura si de presiune ale zacamantului , structura geologica a zonei de extractie si gradul de saturatie la temperatura de iesire din zacamant .

In general zacamintele de gaze naturale se pot imparti in functie de compozitie in doua mari categorii si anume : gaze neasociate sau uscate care contin in special metan in proportie de 99,9 % , si gaze asociate care pe langa metan au un continut de hidrocarburi care poate varia in limite foarte largi intre 1-60 % .Hidrocarburile superioare C2-C4 sunt separate chiar la iesirea din zacamantul respectiv deoarece la presiunea de transport s-ar lichefia si ar produce perturbatii in timpul transptortului prin conducte . In ceeace priveste alti componenti , prezinta importanta conpusii cu sulf care sunt cei mai nedoriti deoarece in procesele de prelucrare inhibeaza catalizatorii si produuc substante toxice si corozive , cceace impune inlaturarea lor inainte de utilizarea gazelor in procesele tehnologice .

Compusii inerti sunt nepoluanti dar conduc la diminuarea potentialului caloric sau tehnologic.Din aceasta categorie heliul prezinta un interes economic deosebit deorece are o gama din ce in ce mai larga de utilizari si pana in prezent constituie singura sursa de preparare industriala .

In functie de natura si numarul componentilor asociati cu metanul din zacamintele naturale , "gazul brut" este supus unor procese variate de separare , purificare si prelucrare .De remarcat este faptul ca, in conceptia moderna a valorificarii complexe a componentelor din gazul natural se consideraca se pot valorifica tehnologic integral toate aceste componnente , iar eficienta economica a utilizarii acestei pretioase materii prime depinde in special de randamentul cu care se transforma toate componentele in produse tehnologice sau de uz casnic utile .

1.2 Rezervele , productia si consumul de gaz natural pe plan mondial

Utilizarea industriala a gazelor naturale a inceput din anul 1930 sub forma unei industrii firave . Odata cu intrarea in circuitul economic mondial , gazele naturale au devenit din ce in ce mai solicitate de catre comsumatori datorita avantajelor tehnologice si energetice pe care le prezinta . Urmare a cresterii continue a consumului , in ultimile trei decenii se observa o preocupare permanenta pentru dezvoltarea cercetarii geologice de noi surse si a cercetarii tehnologice in scopul valorificarii superioare a acestei forme de energie primara .

Rezervele mondiale de gaze naturale si petrol repartizate pe principalele zone si tari sunt prezentate in tabelul urmator .

O mare parte din rezervele de gaze naturale se afla inzone indepartate, in tari cu o industrie mai putin dezvoltata , fapt care a determinat organizarea transportului de gaze la distante mari pentru echilibrarea balantelor energetice si satisfacerea cererii marilor consumatori din tarile cu industrie puternic dezvoltata .

REZERVELE MONDIALE DE PETROL SI GAZE NATURALE

ZONAPetrolGaze naturale

Mil. Tone% din totalMlrd. m.c.% din total

Europa, din care:

Rusia

Olanda

Norvegia

Anglia12 505

10 271

36

275

68713,8

11,4

0,04

0,30

0,7623 276

17 993

2 492

425

1 27443,6

33,6

4,6

0,8

2,3

America de Nord, din care:

S.U.A.

Canada6 637

4 964

1 3737,0

5,4

1,69 244

7 687

1 55717,3

14,4

2,9

America de Sud, din care:

Venezuela

Argentina4 169

1 945

7014,6

2,1

0,781 918

980

2493,5

1,8

0,46

Asia, din care:

Arabia Saudita

Kuweit

Iran

Irak

China

Indonezia52 618

18 568

8 960

8 746

3 895

2 671

1 35858,3

20,5

9,9

9,7

4,3

2,95

1,511 695

1 416

931

5 663

708

595

15622.0

2.6

1.7

10,6

1,2

1,1

0,3

Africa, din care:

Algeria

Libia

Nigeria13 975

5 980

4 026

2 03515,4

6,6

4,7

2,255 351

2 973

779

1 13310,0

5,5

1,4

2,1

Australia2710,311 0261,9

Oceania3000,331 5072,8

TOTAL90 299100,053 317100,0

REPARTITIA PRINCIPALELOR ZACAMINTE DE GAZE

NATURALE PE GLOB

Figura 2

Pentru a transporta gazul natural la mare distanta sunt necesare urmatoarele operatiuni: extractia , traterea , care consta in eliminarea urmelor de apa , separarea hidrocarburilor superioare , eliminarea agentilor corozivi dintre care compusii cu sulf sunt pe primul loc , si in final diminuarea efectului gazelor inerte .Pentru realizarea acestor faze de tratament in general sunt necesare doua tipuri de instalatii : pentru desulfatare si pentru dezbenzinare . Dupa tratarea primara , gazul se transporta la marii consumatori sub forma de gaz comprimat sau lichefiat pe conducte , sau cu cisterne ori tancuri speciale care pot fi confectionate pentru tranportul terestru sau maritim . Deoarece intre diversii consumatori si zonele cu rezerve potentiale sunt distante si solicitari diferite, s-au dezvoltat diferite variante de transport . Totusi trebuie remarcat faptul ca varianta transportului gazului in stare lichefiata ester mai economica in conditiile contractelor preconizate datorita faptului ca potentialul mare producator - Orientul Mijlociu - nu este legat continental de marii consumatori .S.U.A., tara cu cel mai mare consum de gaze naturale , are perpectiva cea mai apropuiata a epuizarii rezervelor certe in circa 10 ani , si datorita acestui fapt a studiat cu precadere posibilitatea transportului de gaze naturale lichefiate la mare distanta .Dezvoltarea tehnologiilor de transport la mare distanta a deschis noi perspective productiei si consumului de gaze naturale si deci a tehnologiilor de prelucrare si consum .

PRINCIPALII CURENTI DE TRANSPORT MARITIM AI

GAZELOR NATURALE PE GLOB

Figura 3

1.3 Gazele petroliere

Principala sursa de componenti gazosi in rafinariile de titei - gazele petroliere cunoscute si sub denumirea de gaze de sonda sau gaze de rafinarie - o constituie instalatiile de stabilizare a gazolinelor si benzinelor --precum si instalatiile de prelucrare termimca si cataliticaa fractiilor de titei .

Continutul initial de hidrocarburi gazoase dizolvate in titei si care sunt separabile in cursul operatiilor de separare primara variaza mult cu natura si conditiile de extractie si transport ale titeiurilor si se situeaza de obicei sub 0,3 % propan si 0,2 - 1,4 % butan .

Gazele rezultate in instalatiile de degazolinare au dupa racire si comprimare la 25 atm un continut ridicat in componenti C2 -C5 , asa cum rezulta si din urmatoarea compozitie tip : metan 0-1% g. , etan 0,8-3,5 % g. , propan 27-32% g. , izobutan 11-15% g. , n-butan 32-42 % g. , izopentan 1-2 % g. , alti componenti 2-4 % g

Compozitia gazelor rezultate de la instalatiile de stabilizare este dependenta atat de modul de operare cat si de strategia tehnologica de prelucrare a materiilor prime care determina filiera tehnologica de prelucrare.

Gazele rezultate prin aplicarea procedeelor de prelucrare termica si catalitica a titeiului si a fractiilor superioare constituie una din sursele importante de hidrocarburi C2-C5 . In functie de compozitia diferitelor zacaminte de hidrocarburi naturale precum si in raport cu diversitatea tehnologiilor de prelucrare primara se pot obtine multiple compozitii de gaze pentru fiecare caz in parte .

Data fiind importanta utilizarii acestor materii prime pentru industria petrochimica si a faptului ca sursele naturale sunt limitate si epuizabile , in prezent se manifesta o tot mai mare preocupare pe plan mondial in scopul maririi productiei de etan , propan si alte fractii usoare prin procese catalitice , folosind ca materii prime fractiunile grele din titei .

Curentii de transport ai acestor categorii de gaze se suprapun pe carentii de transport ai titeiului , dinspre zonele producatoare si care poseda si facilitatile de prelucrare respective , dar si din zonele importatoare de petrol brut pe care-l prelucreaza si il exporta ulterior sub forma de produse finite.

1.4 Gaze lichefiate transportate pe mare

Prin lichefierea gazelor se intelege trecerea unui gaz in stare lichida , lichefierea facandu-se prin urmatoarele procedee:

Lichefierea prin racire .Prin acest procedeu , gazul , aflat initial la parametrii atmosferici , este racit la o presiune atmosferica constanta pana la atingerea temperaturii de saturatie corespunzatoare temperaturii atmosferice .

Lichefierea prin comprimare . Prin acest procedeu gazul este comprimat in una sau mai multe trepte pana la atingerea presiunii de saturatie corespunzatoare temperaturii atmosferice. Pentru ca acest lucru sa fie posibil este necesar ca parametrii critici ai gazului sa fie superiori parametrilor atmosferici.Un gaz racit sub temperatura sa critica poate fi lichefiat si prin cresterea presiunii exercitate asupra sa.

Cele mai uzuale transporturi de gaze lichefiate transportate pe mare cuprind urmatoarele categorii :

gaze petroliere lichefiate - LPG - ( liquefied petroleum gas ) , din care fac parte butanul , propanul , isoprenul , butadiena , butilena , propilena etc .

gaze chimice lichefiate - CLG - ( chemical liquefied gas ) , din care fac parte amoniacul , clorura de vinil ( VCM ) , oxidul de etilena , oxidul de propilena , clorul etc .

etilena ( etylene )

gaz natural lichefiate - LNG - ( liquefied natural gas ) , care este un amestec format in principal pe baza de metan si in proprtii mai mici gazele asociate ( etan , propan si butan), precum si alte componente ca azotul , bioxidul de carbon , hidrogennul sulfurat , heliul , argonul si alte gaze inerte .

Transportul pe mare al gazelor lichefiate a inceput prin anii 1920 , odata cu transportarea primelor incarcaturi de propan si butan in tancuri presurizate , la temperatura mediului ambiant .Prin anii 1950 gazele lichefiate au inceput sa fie partial refrigerate , iar navele sa fie dotate cu cargotancuri pentru temperaturi scazute .

Incepand cu anii 1960 , au aparut nave complet refrigerate care trasportau LPG , LNG si etilena la presiunea atmosferica . In acelasi timp , transportul amoniacului a devenit o operatiune obisnuita , iar transportul gazelor chimice ca butadiena , a devenit o operatiune comerciala comuna .

Marfa gazoasa este transportaata in stare lichefiata , intrucat lichidul ocupa un volum de 850 de ori mai mic decat volumul ocupat de gaz , ceeace inseamna ca se poate tramsporta o cantitate mult mai mare de gaze .

Daca marfa este transportata presurizat ,la temperatura mediului ambiant , cargotancurile trebuie sa fie capabile sa rezista la presiunea marfii la o temperatura antcipata ca fiind cea mai ridicata care se poate intalni pe toata durata marsului cu nava incarcata .

In cazul in care marfa este transportata la o temperatura mai mica decat temperaturaa mediului inconjurator , cargotancurile trebuie sa fie capabile sa reziste la presiunea marfii , iar materialele din care sunt confectionate trebuie sa fie ductile la temperatura marfii si sa fie compatibile cu aceasta .De asemenea , cargotancurile trebuie sa fie izolate .

Gazul in stare lichida dintr-un rezervor este in echilibru de presiune cu vaporii sai . Fiecarei presiuni ii corespunde o temperatura bine determinata . Orice modificare a temperaturii in rezervor produce o evaporare ( daca exista un aport de caldura ) sau o condensare ( daca exista o racire ) pana ce reapare un nou echilibru sub o presiune mai mare , respectiv mai mica . Cuplul temperatura - presiune este deci un parametru caracteristic conditiilor de transport al produsului .

Temperaturile atmosferice intalnite pe mare variaza intre - 25 g. C. si +45 gr.C .Din aceasta cauza conditiile de referinta pentru transportul de gaze au fost fixate la + 45 gr.C pentru temperatura si la o atmosfera ( 1,013 bar ) pentru presiune .Aceasta inseamna ca navele trebuie sa pastreze si sa transporte produse de incarcatura lichida in aceste conditii . In special navele care transporta produse al caror punct de fierbere la presiunea atmosferica ester inferior valorii de + 45 gr.C si vor trebui sa aiba doua instalatii de racire capabile sa mentina produsul sub forma lichida sau sa posede o izolatie pentru a intarzia cat mai mult posibul evaporarea .

Modul de transport al gazelor lichefiate este pus in evidenta de caracteristicile termodinamice ale gazelor . Principalele caracteristici ale celor mai uzuale gaze intalnite in transporturile comerciale comune sunt urmatoarele :

Presiunea

Prin presiune se intelege raportul dintre marimea fortei care apasa normal si uniform pe o suprafata practic plana si aria acelei suprafete .In cazul gazelor intalnim urmatoarele notiuni in legatura cu presiunea :

presiunea gazelor , este presiunea exercitata de un gaz asupra peretilor vasului in care este depozitat , fiind produsa de ciocnirea moleculelor gazului de peretii vasului .

presiunea absoluta , este presiunea fata de vidul absolut , respectiv presiunea zero , fiind numita si presiunea barometrica .

presiunea atmosferica , este presiunea exercitata de atmosfera , si este egala cu aproximativ 1,033 Kg/cm.p.Presiunea atmosferica variaza dupa conditiile atmosferice locale si dupa altitudinea locului .

presiunea de vapori , este presiunea exercitata de catre vaporii unui lichid asupra peretilor vasului incare este depozitat lichidul .Aceasta presiune are un maxim care depinde numai de natura substantei si de temperatura .

presiunea de vaporizare , este presiunea la care are loc trecerea unui lichid in stare de vapori , la o temperatura data .

Temperatura

Prin temperatura se defineste marimea caracteristaca a starii termice a unui corp . Aceasta poate fi :

temperatura absoluta , este temperatura masurata pe scara absoluta ( Kelvin ) . Punctul zero al scarii absolute se ia temperatura de - 273,16 gr.C , la care moleculele unui gaz perfect nu mai poseda energie cinetica . Pentru a transforma gradele Celsius in grade absolute se aduna gradele Celsius la valoarea punctului zero .

temperatura critica a gazului , eeste considerata a fi temperatura peste care acel gaz nu mai poate fi lichefiat numai prin presiune .Se disting astfel ,gazele avand o temperatura critica peste mediul ambiant si care pot fi lichefiate prin simpla compresiune ( propan , butan , butadiena , amoniac etc .) ,temperaturra lor de lichefiere la presiune atmosferica fiind intotdeauna superioara temperaturii de - 50 gr.C , si , gazele care au temperatura critica sub mediul ambiant . Acestea trebuie sa fie puternic refrigerate pentru a fi transportate in stare lichida ( metan , etilena ). Temperatura lor de lichefiere la presiune atmosferica este inferioara temperaturii de - 100 gr,C .

temperatura de fierbere , este temperatura la care o substanta fierbe . Valoarea ei depinde de temperatura exterioara . Se numeste temperatura normala de fierbere , temperatura la care substanta fierbe sub o presiune de 760 mm Hg .

temperatura de topire , reprezinta temperatura la care un corp trece din stare solida in stare lichida . Aceasta temperatura depinde de presiunea excercitata asupra corpului respectiv .

Starea lichida

Prin starea lichida se intelege starea materiei , intermediara intre starea solida si starea gazoasa . Un corp in stare lichida are un volunm definit , dar nu are forma proprie , luand forma vasului in care se afla depozitat .

Starea de vapori

Vaporii sunt gaze reale care se afla in apropierea punctului de lichefiere . Orice gaz real poate lichefia in anumite conditii de presiune si temperatura . La presiuni scazute si temperaturi ridicate , vaporii tind catre comportamentul gazului perfect . Pe timpul procesului de vaporizare temperatura ramane constanta . Pracesul de vaporizare continua pana la transformarea integrala a lichidului in vapori .

Vaporizarea

Vaporizarea reprezinta trecerea unei substante din stare lichida in stare de vapori . Cand aceasta trecere are loc la o temperatura la care presiunea vaporilor produsi este egala cu presiunea exterioara sub care se afla lichidul , acesta fierbe . Vaporizarea gazelor poate fi :

- diascontinua , atunci cand vaporii din partea superoara a tancului sunt extrasi , producand fierberea lichidului din tanc si avand ca efect scaderea temperaturii .La un amestec de butan si propan , elementele cele mai volatile tind sa se evapore primele astfel ca , proportiile care formeaza amestecul se modifica si dupa in timp oarecare este posibil sa ramana numai butannul pur.

- brusca , vaporizarea are loc atunci cand lichidul este extras de la partea inferioara a tancului si este introdus intr-un vaporizor unde are loc vaporizarea consistenteii unui amestec ramas .

CAPITOLUL II

NAVE SPECIALIZATE PENTRU TRANSPORTUL

GAZELOR LICHEFIATECu toate progresele considerabile realizate in economia si tehnologia transportului de gaze prin conducte , si cu toate ca , in prezent , acest mijloc de transport se foloseste pentru aproape 99% din gazul consumat in lume , depasirea barierelor oceanice si , deci , posibilitatea fizica de a realiza schimburi la nivel intercontinental a fost posibila numai odata cu dezvoltarea unor tehnologii speciale care au facut posibil transportul gazelor naturale pe cale maritima . Realizarea transportului maritim se poate face numai in stare lichida , deoarece in stare gazoasa acest transport nu ar fi fost niciodata economic , intrucat cantitatea de energie transportata ar fi fost de 1000 de ori mai mica decat cea corespunzatoare petrolului .

Prima problema care trebuia rezlovata era lichefierea gazelor in conditii de presiune normala , fapt ce necesita o temperatura de - 160 gr.C. Din punct de vedere teoretic lichefierea nu prezenta probleme deosebite . Inca din anul 1917 se reusise sa se realizeze lichefierea gazelor naturale , dar mentinerea gazului in stare lichida pe timpul transportului , comportarea metalelor si a materialelor izolatoare la aceste temperaturi nu erau inca rezolvate . La sfarsitul anilor 1930 , lichefierea a inceput sa se foloseassca in Statele Unite in conditii economice , dar numai pentru depozitarea temporara a gazului .

Spre mijlocul anilor 50 , un raport publicat de Banca Mondiala despre anumite experiente de acest tip reealizate in Statele Unite a suscitat interesele firmelor Continental Oil si Gas General despre aceasta problema , fapt ce a facut ca in anul 1959 sa se reuseasca realizarea vasului " Methane Pioneer " pentru transportul de gaz lichefiat . Succesul primelor incercari realizate pe acesta nava a facut ca multe companii sa se intereseze de acest sistem si astfel , in 1964 , trei nave special construite , au inceput transportul regulat al gazului natural din Algeria catre Franta si Marea Britanie , deschizand o noua epoca in istoria transporturilor maritime . Capacitatea de transport a navelor a crescut continuu , de la 650 mc in anul 1960 la circa 200 000 mc in momentul de fata .

2.1 Tipuri de nave pentru transportul gazelor lichefiate

Pana in momentul de fata transportul gazelor lichefiate este asigurat de cinci tipuri de nave transportatoare . La fiecare dintre transportatoarele de gaze lichefiate zona de marfa este separata de celelalte parti ale navei , iar sistemele de marfa sunt complet izolate fata de spatiiile de locuit , compartimentul de masini si caldari si de alte spatii de munca .

Tinand cont de acestea , se impun urmatoarele definiri :

tanc de marfa , este o inchidere metalica , etansa la lichid , construita pentru a forma sistemul primar de stocare a marfii . Cargotancul poate fi prevazut sau nu cu izolatie si bariera secundara .

sistem de stocare , este dispozitivul destinat sa contina marfa si cuprinde ,daca sunt prevazute , barierele primare si auxiliare , izoloatia asociata si toate spatiile intermediare si structurile adiacente necesare sustinerii acestor elemente .

spatiul rezervoarelor , este spatiul inchis prin structuri ale navei in care se afla un sistem de stocare a marfii .

zona de marfa , reprezinta portiunea din nava care contine sistemul de stocare a marfii , casa pompelor , casa compresoarepor de marfa si zonele de punte pe toata lungimea si latimea navei , situata sub spatiile mentionate .

spatiu liber de gaze , inseamna un spatiu in care , in nicio situatie , nu se pot forma gaze periculoase .

In functie de particularitatile constructive si modul de lichefiere si de stocare a gazelor , tipurile de nave pentru transportul gazelor liccchefiate sunt urmatoarele :

Nave complet presurizate

Acest tip de nave transporta gaze in cargotancuri tip cisterne de presiune confectionate din otel moale , destinate sa reziste la o presiune de 17 bari . In general aceste nave sunt de mici dimensiuni si au o capacitate de transport in jur de 1000 mc.

Uzual , marfa este transportata in doua cargotancuri de forma cilindrica , dispuse in pozitie orizontala , dar unele nave pot avea un numar mai mare de cargotancuri de forma sferica sau cilindri dispusi vertical , sau o combinatie a acestora .

Navele complet presurizate , fig. 4 , in mod normal sunt destinate sa transporte LPG sau amoniac , in voiaje de scurta durata . Navele dispun de tancuri de balast de apa de mare in zona dublului fund ,si in unele cazuri , si de tancuri superioare de balast .Cargotancurile sunt dispuse in cala navei ( spatiul rezervoarelor ) care este ventilata cu aer uscat sau cu gaz inert .

Amplasarea rezervoarelor cilindrice

Figura 4

b.Nave complet refrigerate

Aceste nave sunt destinate transportului de LPG la temperaturi cuprinse intre - 47 gr.C si - 55 gr.C , functie de continutul de etan al gazului . Navele mai pot fi echipate si pentru transportul amoniacului si sunt adecvate pentru transportul unui lant lung de hidrocarburi la temperaturi sub - 55 gr. C.

Cargotancurile sunt construite din tabla de otel carbon - mangan si sunt prevazute cu izolatie . Navele sunt de mari dimensiuni , cu o capacitate de marfa de la 5000 mc la peste 100 000 mc.

Uzual navele sunt echipate cu trei pana la sase cargotancuri extinse pe toata latimea navei .Nava dispune de tancuri prismatice ce sunt sustinute pe suporti din lemn care , la randul lor , sunt sustinuti de structura metalica a corpului navei pentru a le permite contractia si expansiunea . Uzual , acest tip de cargotanc dispune de un perete interior , etans , dispus in plan longitudinal central , care are rolul de a reduce efectul negativ al suprafetelor libere de lichid si astfel , de a imbunatati stabilitatea navei .

Cargotancurile dispun de bariera secundara prin folosirea unor oteluri speciale la constructia partii superioare a tancurilor , la centura corpului navei si a tancurilor superioare .Spatiul calei se mentine in

Figura 5

stare inerta atunci cand se transporta marfa inflamabila sau se mentin umplute cu aer uscat atunci cand se transporta amoniac . Un tip de astfel de nava este prezentata in fig 5

Nave semirefrigerate

Amenajarea generala a navelor de tip semi-refrigerat este de aceeasi natura cu aceea a navelor complet presurizate . La ora actuala , acesta este tipul de nava cel mai folosit , intrucat corespunde cel mai bine cerintelor de transport international .

Sistemul de marfa al navei consta in cargotancuride tip rezervoare de presiune care sunt adaptate pentru transportul marfii la temperaturi situate sub temperatura mediului ambiant .Limita de temperatura este dictata de tipul de otel folosit la constructia cargotancurilor . Temperatura uzuala este de - 33 gr.C pentru transportul amoniacului si de - 55 gr. C pentru transportul LPG , presiunea de serviciu fiind cuprinsa intre 4 si 7 bari .Toate cargotancurile sunt prevazute cu izolatie .

Navele de mari dimensiuni au o capacitate de marfa mai mare de 15 000 mc si sunt prevazute cu instalatii de re-lichefiere .Navele sunt angajate atat in transportul de cabotaj , cat si in cel de cursa lunga .cargotancurile pot fi de tip cilindric . conice , de lobi si de tancuri deasupra puntii , fapt care permite navei sa foloseasca foarte eficiemt volumul spatiului de marfa .

In mod normal , nava este prevazuta cu dublu fund pe toata lungimea si , in unele cazuri , dispune si de tancuri superioare de balast . Cargotancurile nu dispun de bariera secundara .Spatiul calei este ventilat cu aer proaspat sau cu aer uscat , iar in unele situatii navele de acest tip dispun de instalatii de relichefiere de mare capacitate . fig 6

Figura 6

2.2 Tipuri de cargotancuri ( rezervoare )

In practica se intalnesc doua tipuri constructive de cargotancuri , respectiv cargotancurile autopurtatoare sau liber sustinute si tancurile tip membrana sau integrate .

Cargotancurile autopurtatoare ( liber sustinute )

Acest tip de cargotancuri sunt independente de corpul navei si nu contribuie la rezistenta acesteia .Rezervoareele de acest tip pot sa suporte prin constructia proprie greutatea lichidului pe care il transporta .Se fixeaza pe plafonul dublului fund prin indermediul unor suporti si sunt blocate impotriva ruliului si tangajului.Se disting trei tipuri de rezervoare :

tipul A .

Conceptia acestor rezervoare se bazeaza pe metoda de analiza clasica a structurii navelor , si pentru ele nu este efectuata o analiza a eforturilor si momentelor de incovoiere . De obicei sunt confectionate din aluminiu , care formeaza bariera primara .Bariera secundara ,care este incorporata in panourile izolante ,este o contraplaca speciala . Cargotancurile sunt fixate pe plafonul dublului fund prin intermediul unor panouri din lemn de balsa . Sistemul de izolatie ester format din spuma de poliuretan , lemn de balsa si vata de sticla . Cargotancurile dispun de un perete etans central si au un spatiu comun de vapori . Pot transporta produse numai la presiune atmosferica .

tipul B .

Acestea sunt rezervoare sferice sau cilindrice pentru care este facuta o analiza detaliata a eforturilor , incercari asupra modelului , determinarea nivelelor de comprimare ,limita de oboseala si caracteristicile propagarii fisurilor . Aceste tancuri necesita numai o bariera secundara .Izolatia este aplicata pe suprafata exterioara a rezervorului . Sunt fixate pe plafonul dublului fund de catre o " fusta " care porneste dela ecuatorul rezervorului .Ca si rezervoarele de tip A , si acestea nu pot sa transporte produse decat la presiune atmosferica .

- tipul C .

Rezervoarele independente de tip C corespund criteriilor aplicabile rezervoarelor sub presiune si sunt singurele rezervoare potrivite navelor mixte ( semirefrigerate sau semipresurizate ) Ele sunt independente , fiind legate de corpul navei prin intermediul unor leagane de suport sau panouri dintr-un material izolant si dispozitive destinate sa impiedice orice miscare a cisternei .

Cargotancurile tip membrana ( integrate )

Cargotancurile de tip membrana sunt integrate in coca dubla a navei . Aceste tipuri de rezervoare nu au rezistenta proprie , gazul lichefiat fiind retinut de o membrana care se sprijina pe un strat izolant ,acesta sprijinidu-se la randul lui pe corpul navei . fig 7

Materialele folosite sunt otelurile speciale cu coeficient de expansiune extrem de scazut , iar izolatia este din lemn de balsa sau materiale plastice speciale .Aceasta tehnica , utilizata curent pentru navele LNG , ppoate fi folosita si pentru LPG .Ea conduce la o utilizare maxima a volumului navei si la o reducere importanta a cantitatii de otel necesare . Incarcaturile tranportate in aceste tipuri de rezervoare sunt in mod obligatoriu mentinute la o presiune atmosferica .

Figura 7

Echipamente specifice

Toate navele transportatoare de gaze lichefiate au echipamente de baza si amenajarile nacesare pentru manipularea , depozitarea si transportul in siguranta a marfii . Principalele diferente care apar intre tipurile de nave constau in masurile luate pentru prevenirea vaporizarii si gradul de flexibilitate al sistemului in ceeace priveste numarul de sorturi de marfa transportate simultan .

Echipamentele consta in tubulaturi specifice pentru lichid si pentru vapori , pompele pentrru marfa , compresoarele pentru gaze , schimbatoareele de caldura si echipamentele specifice pentru detectia gazelor , controlul de la distanta al valvulelor , pompelor , compresoarelor etc . , monitorizarea temperaturii si a nivelului de lichid etc .

2.3.1 Tubulaturi pentru lichid si pentru vapori

In general , navele specializate in transportul de gaze lichefiate dispun foarte rar de mai mult de sase cargotancuri . Fiecare cargotanc este conectat cu :

o linie de incarcare marfa in stare licchida , care patrunde in cargotanc si se extinde pana aproape de fundul tancului pentru a reduce sarcina termica si , care , uzual , este prevazuta cu unele deflectii pentru prevenirea stresului termic . Aceasta linie face legatura intre liniile de lichid , este plasata la cuplu maestru si permite incarcarea din orice bord;

o linie de descarcare a lichidului ;

o linie de vapori de marfa ;

o linie pentru descarcarea vaporilor de marfa ;

o linie de incarcare prin spray ( lichid pulverizat ).

O supapa de scurgere este montata in mod normal pe domul fiacarui tanc si este pusa in legatura cu o tubulatura care conduce direct la baza catargului de ventilatie , asigurand astfel o distanta suficient de mare fata de spatiile de locuit .

Linia de vapori de marfa duce la o transversada a liniei de retur vapori din ambele borduri , este situata in zona cuplului maestru si poate fi folosita pentru a duce vaporii gazelor la compresor .De cele mai multe ori sunt facute si montaje care permit conectarea acestei linii la supapa de siguranta din catargul de ventilatie sau la o tubulatura de purjare folosita pentru operatiile de gas-free .

Intrucat o anumita tubulatura este folosita pentru mai multe scopuri , este necesar ca ea sa aibe un grad mare de flexibilitate care consta in special in portiuni de tubulatura intersanjabile pentru izolarea sistemului . Acest lucru este foarte important atunci cand se transporta un numar diferit de feluri de marfa sau cand se executa diverse operatii la marfa . Tubulaturile intersanjabile sunt folosite si la conectarea sistemului de gaz inert .

2.3.2 Pompele pentru marfa

Pompele pentru marfa sunt montate pe toate navele pentru operatiunile de descarcare a marfii . Pe unele nave , prevazute cu tancuri de presiune , marfa poate fi descarcata prin cresterea presiunii in spatiul de vapori cu ajutorul compresoarelor , aceasta fiind o metoda alternativa de descarcare a marfii din navele presurizate sau semirefrigerate .

Majoritatea pompelor pentru lichid sunt de tip centrifugal si , in general , difera intre ele prin modul de dispunere al motorului si prin modul de actionare . Sunt folosite urmatoarele trei tipuri de pompe :

pompe submersibile , care constau dintr-o combinatie unitara pompa- motor montata in interiorul cargotancului si sustinuta de tubulatura de refulare saau de descarcare ;

pompe de adancime , acestea avand motoarele montate la piciorul tubularii de descarcare , actionarea facandu-se prin intermediul unui arbore lung care primeste miscarea de la un motor electric sau hidraulic ce este montat in pozitie verticala pe domul tancului ;

pompe montate pe punte , ele pot fi actionate electric sau hidraulic si pot fi folosite atat ca pompe principale cat si ca pompe auxiliare .Cand sunt folosite ca pompe principale , ele trebuie prevazute cu un sistem de amorsare pentru a preveni aparitia cavitatiei .

2.3.3 Compresoarele pentru vapori de marfa

Compresoarele pentru vapori de marfa sunt montate pe toate navele transportatoare de gaze lichefiate , rolul acestora depinzand de tipul navei .

La bordul navelor transportatoare de LNG sunt montate compresoare de tip centrifugal , acestea avand rolul de a livra vaporii de marfa catre compartimentul masini si de a intensifica returul vaporilor la uscat .

La bordul navelor transportatoare de etilena sau LPG , compresoarele sunt folosite peentru cresterea presiunii vaporilor in sistemul de marfa , in timpul operatiilor de purjare sau gas-free , la egalizarea presiunilor intre nava si uscat inaintea incarcarii marfurilor presurizate sau pentru amorsarea pompelor de marfa montate pe punte .

De asemenea , compresoarele sunt folosite in instalatia de relichefiere pentru a creste presiuneaa si temperatura vaporilor inainte de condensare .

Actionarea compresoarelor se face prin intermediul arborilor de tractiune care penetreaza peretele etens prin orificii speciale prevazute cu sisteme de etansare .

Echipamentul de ventilatie din camera compresoarelor este adesea interblocat cu acestea pentru a se asigura ca spatiul acestora este ventilat cu ceva timp inaintea pornirii compresoarelor .

2.3.4 Schimbatorele de caldura

De cele mai multe ori navele dispun de schimbatoare de caldura sub forma condensoarelor sau a vaporizatoarelor pentru ca vaporii de marfa sa poata fi lichefiati , iar marfa in stare lichida sa poata fi vaporizata .

Vaporizatoarele de marfa lichida pot fi folosite pe timpul purjarii si , impreuna cu pompele booster ( auxiliare ) , sunt folosite pentru a permite ca marfa complet refrigeratasa fie descarcata intr-un tanc presurizat de stocare neadaptat pentru temperaturi scazute .

In mod obisnuit , navele transportatoare de LNG nu dispun de o instalatie de relichefiere , iar vaporii evacuati din cargotanc sunt captati si arsi in motoarele sau caldarile navei . Folosirea vaporilor in acest scop poate fi restrictionata in cazul navelor costiere , unde manevreele sunt foarte frecvente .Pentru a asigura arderea gazelor atunci cand masinile nu sunt in functiune , la bordul navelor sunt facute amenajari si sunt instalate echipamente speciale pentru inmagazinarea caldurii .

2.3.5 Aparate de masura si control

La bordul navelor transportatoarede gaze lichefiate este montata o gama foarte larga de aparate de masura si control , al caror rol este acela de asigura securitatea deplina a navei si a incarcaturii , fig . 8 .

Figura 8

Aparatele de masura si control sunt formate din indicatoare de nivel , indicatoare de presiune , echipamente pentru supravegherea temperaturii , echipamente pentru detectarea vaporilor , echipamente de alarma si circuite de inchidere . Citirile sunt afisate in camera centrala de control a incarcarii / descarcarii marfii , pe o consola .

2.3.5.1 Indicatoare de nivel

Importanta indicatoarelor de nivel este deosebita datorita faptului ca sistemele sunt inchise si nivelul de marfa nu poate fi sondat . Indicatoarele de nivel sunt montate le cargotancuri , la tancurile de storaj de pe punte si la sistemele de relichefiere . Indicatoarele pot fi conectate la alarmele de nivel maxim si la sistemul de pornire pentru a preveni supraumplerea tancurilor si scurgerea marfii pe punte si / sau suprapresiunea cargotancurilor .

Daca motoarele pompelor de marfa sunt submersibile exista un sistem de oprire la nivel minim pentru a preveni functionare pompei cu vaporii de marfa si intrarea acesteia in cavitatie .

Tipurile de indicatoare de nivel folosite sunt urmatoarele :

Indicatoare de nivel cu flotor

Sistemul de masurare consta dintr-un flotor , care poate sa se deplaseze in plan vertical in interiorul tancului odata cu cresterea saau scaderea nivelului de lichid . La flotor este conectata o banda metalica gradata care poate fi cuplata la un mecanism de actionare pentru citirea de la distanta

In timpul exploatarii acestui tip de indicator de nivel se va acorda o atentie deosebita urmatoarelor aspecte :

cand nava se afla in mars flotorul va trebui sa fie amarat manual la post fix , pentru a preveni avarierea sa , cu exceptia perioadelor cand sa face masurarea continutului tancului ;

citirile locale si cele de la distanta trebuie sa fie frecvent comparate pentru determinarea discrepantelor dintre ele iar citirilor trebuie sa li se aplice corectiile pentru expansiunea sau contractia benzii si pentru asieta si inclinare ;

banda metalica trebuie sa fie ajustata pentru a asigura miscarea libera pe verticala .Atentie deosebita se va acorda mecanismului de rotire , care trebuie sa fie bine echilibrat .

la schimbarea benzii se va tine cont de nivelul la care flotorul incepe sa se ridice .Acest lucru depinde de densitatea marfii intrucat aceasta determina adancimea la care este imersat flotorul .

Indicatoare de nivel cu presiune diferentiala

Aceste indicatoare sunt instrumente nemecanice care functioneaza pe baza diferentei de presiune dintre lichid si vapori .La acest tip de instrumente se vor urma urmatorele instructiuni :

daca continutul tancurilor este inflamabil sau toxic linia de semnal va fi , in mod normal , purjata continuu cu gaz inert . Rata de curgere va fi monitorizata pentru a preveni citirile false si scurgerile de vapori intr-o alta zona sigura ;

indicatoarele de tip manometre sunt umplute cu lichid si se bazeaza pe densitatea lichidului pentru a asiguraa exactitatea citirii . Lichidul care umple manometrele trebuie sa fie compatibil cu marfa . Pentru separarea lichidelor incompatibile si a vaporilor - exemplu mercur si amoniac - poate fi folosit un fluid inert ca siliconul ;

daca un singur instrument monitorizeaza mai mult de un cargotanc , valvula de comutare trbuie mentinuta in functie pentru a preveni conexiunile in cruce si citirile false ;

instrumentul de acest tip devine imprecis daca tubul sau este infundat sau spart .Din acest motiv tubul va fi inspectat frecvent si va fi inlocui ori de cate ori este nevoie .

Indicatoare de nivel cu tub alunecator si cu tub fix

Uzual acest tip de indicatoare sunt specifice cargotancurilor de tip vase sub presiune. Tuburile penetreaza tancurile iar la capete se termina cu valvule care , atunci cand sunt deschise , permit scurgerea unei cantitati reduse de marfa . Daca la terminatia deschisa a tubuluui lichidul se afla in stare de vapori , vaporii vin din valvula , iar daca marfa este lichida este emis un jet fin de lichid .

La cargotancuri sunt folosite trei tipuri de indicatoare :

indicatoare cu un tub fix care arata ca lichidul a atins un anumit nivel ;

indicatoare cu un tub calibrat care poate fi ridicat sau coborat pe verticala printr-o presetupa pentru determinarea nivelului de lichid . Tubul in cauza se numeste " tub alunecator " ;

indicatoare cu un tub curb montat in partea inferioara a unui cargotanc cilindric , tub care se poate roti pe axa sa . Nivelul de lichid este indicat pe o scara circulara de pe cargotanc .

Aceste instrumente de masura , de o constructie foarte simpla , sunt usor de folosit si necesita o intretinere minima . Cu toate acestea , este necesara respectarea urmatoarelor precautii pe timpul folosirii lor :

persoanele care fac masuratorile trebuie sa poarte haine de protectie , iar lichidul pulverizat din valvule terbuie directionat in astfel incat sa nu intre in contact cu oamenii ;

presiunea din cargotanc poate impinge foarte puternic un tub alunecator , asa ca persoanele care fac masuratori nu trebuie sa afle pe directia tubului ;

in zona trebuie evitata aparitia sau existenta surselor cu flacara deschisa ;

la expandarea gazelor prin valvule se poate produce inghetarea acestora . Prevenirea acestui neajuns se realizeaza prin introducerea de antigel ;

filetele si garniturile de etansare trebuiesc inspectate , reparate si la nevoie inlocuite , atunci cand acestea prezinta semne de deteriorare ;

valvulele trebuiesc protejate impotriva avariilor si mentinute in stare curata , fara nici-un fel de impuritati .

d . Indicatoare cu bule de nitrogen

Acest tip de indicator masoara presiunea necesara pentru deplasarea marfii lichide cu un senzor in forma de tub cu diametrul mic montat in cargotanc . Nivelul marfii in cargotanc este acelasi cu nivelul lichidului in tub . Nitrogenul este introdus in tub la o presiune suficienta pentru a deplasa lichidul care este indicat prin bulele de azot scapate - de unde ii vine si denumirea . Presiunea necesara in indicator depinde de densitatea marfii si de cantitatea de lichid .

Daca densitata marfii este cunoscuta , nivelul de lichid poate fi determinat direct ; in cazul in care densitatea marfii nu este cunoscuta , nivelul de lichid poate fi determinat cu ajutorul a doua indicatoare , unul montat in partea inferioara si altul in partea superioara a cargotancului , la o inaltime cunoscuta , diferenta de presiune indicand densitatea .Citirile pot fi facute pe indicatoare de tip manometru sau pe o scala circulara .

Urmatoarele precautii trebuiesc avute in vedere :

rata de curgere a gazului in sistem trebuie mentinuta la un nivel scazut , pentru a preveni aparitia contrapresiunii , fenomen care poate influenta citirea corecta .

orice scurgere din tubul sensibil va produce citiri eronate .

e. Indicatoare tip " sonde capacitive "

Acest tip de indicator de nivel foloseste un senzor electronic izolat fata de cargotanc , care detecteaza modificarea aparuta in constanta dielectrica dintre vapori si lichid . Uzual , citirea se face cu ajutorul unui panou de afisaj cu lampi sau digital .

Sondele capacitive nu au componente in miscare si au o constructie foarte simpla . Cu toate acestea se vor avea in vedere urmatoarele :

sondele trebuiesc mentinute in stare foarte curata , deoarece impuritatile produc citiri incorecte ;

- sondele si circuitele electrice trebuiesc ferite de apa , intrucat apa are o constanta dielectrica foarte mare in comparatie cu majoritatea marfurilor si cele mai slabe urme de apa vor afecta citirile .

Indicatoare de nivel ultrasonice

Indicatoarele de acest tip functioneaza pe acelasi principiu cu cel al sondelor ultrason . Undele ultrason sunt emise dintr - un emitator amplasat pe plafonul cargotancului si se masoara timpul necesar pentru receptionarea semnalului reflectat . In exploatarea acestui tip de indicator trebuie sa se acorde o atentie deosebita intretinerii emitatoarelor si receptoarelor , precum si calibrarii acestui tip de indicatoare .

Indicatoare de nivel radioactive

La acest tip de indicator o sursa radioactiva este plasata pe o parte a cargotancului , iar detectorul pe o alta parte a acestuia . Diferenta dintre absobtia facuta de lichid si absorbtia facuta de catre gaze permite inregistrarea nivelului de lichid .

Alarmele de nivel si dispozitivele automate de inchidere

In functie de sistemul de marfa folosit pot fi necesare , pentru supraveghere , alarme de nivel minim si maxim si sisteme automate de inchidere . Aceste sisteme pot fi activate de catre flotoare care actioneaza un dispozitiv cu intrerupatoare , sonde capacitive , surse ultrasonice sau radioactive sau senzori de temperatura .

Orice sistem folosit pentru fixarea valorii de referinta poate fi afectat de propietatile marfii , densitate sau constanta dielectrica , motiv pentru cae ajustarile sunt facute numai in conformitate cu instructiunile producatorului .

Sistemul automat de oprire necesita o intretinere atenta si permanenta , deorece , fiind destinat sa inchida valvulele de la manifold , trebuie sa actioneze sigur in cazul in care , nivelul de lichid in cargotancuri creste peste valoarea stabilita in planul de incarcare si apare riscul de suprascurgere . O atentie deosebita trebuie acordata fixarii punctului de referinta , iar functionarea dispozitivului este verificata prin simulare inainte ca sistemul sa fie reprogramat .

Daca circuitele de oprire de la nava si de la terminal pot fi interconectate ,functionarea lor trebuie sa fie verificata inaintea inceperii transferului de marfa , daca nu , terminalul trebuie informat despre rata de inchidere a valvulelor navei .

Dispozitive indicatoare de presiune

Indicatoarele de presiune sunt montate in diverse puncte in cadrul sistemului de marfa , in conformitate cu cerintele Codului I.M.O. Acestea pot fi folosite la detectarea presiunii in interiorul cargotancurilor , al calei , al spatiului interbariere si pe refularea compresoareor de marfa . Dispozitivele indicatoare de presiune pot fi conectate la sistemele de alarma si de inchidere a marfii .

Este deosebit de important ca indicatoarele de presiune sa functioneze corect , iar presiunea sa fie mentinuta in limitele proiectate .Tipurile de indicatoare de presiune sunt urmatoarele :

Manometre

Manometrele sunt tuburi in forma de U umplute cu lichid , iar atunci cand ambele capete ale tubului sunt deschise in atmosfera , lichidul din fiecare brat se va afla la acelasi nivel .Cand presiunea trebuie masurata intr-un punct al sistemului de marfa acesta va fi conectat la un brat al tubului , lichidul va fi deplasat in tub si se va afla la inaltimi diferite in cele doua brate .

Diferenta de inaltime a lichidului din cele doua brate da o masura directa a presiunii in milimetri coloana de mercur , sau poate fi convertita in alte unitati . Pentru a indica presiunea diferentiala unul dintre capetele tubului trebuie obturat fata de atmosfera .

Manometrele diferentiale sunt instrumente foarte simple si sigure in finctionare , dar se impun si urmatoarele masuri de siguranta :

lichidul din tub trebuie sa fie compatibil cu gazele si vaporii cu care intra in contact , iar daca nu este compatibil trebuie sa se foloseasca un lichid care sa le separe pe cele doua ;

lichidul trebuie sa aibe o densitate corespunzatoare , care sa asigure o citire corecta ;

sistemul nu trebuie sa fie folosit daca curgerea gazului inert nu se afla in limitele prescrise;

inaintea inceperii masurarii scala trebuie adusa la zero .

b. Tuburi Burdon

La acest tip de indicator de presiune masurarea acesteia se face prin miscarea unui tub in forma de serpentina , miscare care este proportionala cu presiunea aplicata . Miscarea poate fi folosita pentru a actiona un ac indicator , pentru a comanda o supapa sau pentru a modifica o rezistenta variabila . Actionarea asupra unui ac indicator este folosita in citirea directa a presiunii iar celelalte in citirea indirecta a valorilor acesteia . Citirea indirecta poate fi necesara pentru a preveni trecerea marfii catre zonele sigure sau catre cele periculoase .

Se recomanda respectarea urmatoarelor precautii :

indicatorul nu trebuie folosit peste 75 % din citirea sa maxima daca presiunea este constanta , sau pana in 60 % daca este fluctuanta ;

aerul comprimat sau gazul inert folosit la alimentarea senzorului trebuie sa fie curat si lipsit de ulei sau alte grasimi;

materialul din care este construit indicatorul trebuie sa fie compatibil cu marfa . Cuprul sau bronzul nu poate fi folosit in contact cu amoniacul .

Echipamente pentru supravegherea temperaturii

In conformitate cu cerintele Codului I.M.O. , senzorii de temperatura sunt montati pentru a asigura controlul temperaturii marfii si al structurii sistemului de marfa . Temperatura structurii metalice din jurul cargotancurilor trebuie supravegheata pentru a asigura o detectie rapida a starii izolatiei si luarea masurilor de siguranta care se impun . De asemenea , este foarte importanta monitorizarea temperaturii pe timpul operatiilor de punere sub frig si a incalzirii , pentru a se asigura prevenirea stresului termic .

Pentru masurarea temperaturii sunt folosite urmatoarele tipuri de termometre :

a . Termometre cu vapori de lichid

Functionarea termometrelor cu vapori de lichid se bazeaza pe expansiunea lichidului intr-un tub capilar .Lichidul expandeaza in functie de temperatura aplicata , iar aceasta este citita pe o scara conforma cu lungimea coloanei de lichid .Sistemul capilar de lichid ester etansat . Lichidul folosit poate fi mercurul , etanolul dau xilennul . Termometrele cu mercur nu trebuie sa fie folosite la masurarea amoniacului sau a marfurilor cu continut de amoniac .

Este foarte important sa se asigure continuitatea coloanei de lichid a termometrului , pentru obtinerea unor citiri corecte .

Termometre cu lichid

Aceste termometre folosesc expansiunea unui volum de lichid pentru a produce miscarea unui tub capilar de tip Burdon . In mod normal , tubul actioneaza un ac indicator pentru citiri locale , dar pot fi asigurate si mijloace de citire de la distanta . Sistemul este etansat pentru a invinge efectul presiunii vaporilor de lichid .

Termometre bimetalice

Termometrele bimetalice sunt confectionate din doua fire metalice cu coeficienti de dilatare diferiti sudati impreuna . Cand acestea sunt incalzite , ele se vor indoi din cauza dilatarii inegale . Aceasta miscare poate fi folosita pentru actionarea unui ac indicator in aceeasi maniera ca si in cazul tubului Burdon .

Termocuplele

Atunci cand o cantitate de caldura este aplicata unei imbinari de doua metale diferite , intre acestea se creeaza o mica tensiune care poate fi masurata , dand in acest fel o informatie asupra temperaturii . Aceasta diferenta de tensiune este pusa in evidenta electronic si citita de la distanta .

Pentru toate tipurile de indicatoare de temperatura se recomanda respectarea urmatoarelor precautii :

termometrele folosite trebuie sa fie potrivite pentru intrega gama de temperaturi care se asteapta sa fie masurate ;

senzorii trebuie sa aibe un bun contact termic cu materialele a caror temperatura trebuie masurata ;

termometrele , in special cele cu tuburi capilare, trebuie sa fie manipulate cu atentie pentru a nu suferi avarii mecanice si a nu fi expuse la temperaturi extreme ;

orice conexiune electrica a senzorilor trebuie sa fie corecta , bine stransa si mentinuta in stare curata ;

in punctele multiple de inregistrare , pentru dispozitivele de alarma sau oprirea circuitelor se vor face controale amanuntite , pentru a asigura mentinerea lor in stare de functionare ;

Intrerupatoarele de temperatura si cele de presiune sunt montate pentru a proteja echipajul de sunetul alarmelor sau pentru a opera echipamentul fara oprire . Fiecare dintre acestea trebuie sa fie mentinute si operate in conformitate cu instructiunille fabricantului , in linii mari acestea fiind urmatoarele :

dispozitivele trebuie sa fie corect calibrate cu ajutorul instrumentelorr potrivite ;

se va avea in vedere ca punctul la care au fost reglate dispozitivele sa nu fie dereglat prin lovire sau din cauza vibratiilor ;

daca punctul de reglaj este ajustabil , nu se vor face modificari fara avizarea operatorilor si directa supraveghere a ofiterului responsabil ;

daca sunt montati robineti de purjare , acestia trebuie sa fie deschisi pe timpul operatiunilor normale .

Echipament pentru detectarea vaporilor

Echipamentul pentru detectarea vaporilor este cerut de catre Codul I.M.O. pentru a asigura monitorizarea urmatoarelor fenomene :

detectarea vaporilor de marfa in aer , in gazul inert sau in alta marfa ;

detectarea concentratiilor de gaze in / sau in vecinatatea zonei de inflamabilitate ;

concentratia de oxigen in gazul inert , sau concentratia vaporilor de marfa in spatiile inchise .

Echipajul navei trenbuie sa inteleaga si sa cunoasca exact scopul si limitele de functionare a echipamentului de detectare a vaporilor de marfa , indiferent daca acesta este fix sau portabil . Principalele echipamente pentru detectarea vaporilor se gasesc in urmatoarele tipuri :

Detectoare infrarosu

Detectoarele de acest tip functioneaza pe principiul absorbtiei radiatiilor infrarosii de catre gaze . Radiatiile infrarosii emise sunt trecute prin doua tuburi , unul continand o concentratie cunoscuta de gaz , iar celalat continand proba ce trebuie masurata .

Absorbtia de radiatii infrarosii este proportionala cu concentratia de gaz , iar marimile de iesire din cele doua tuburi sunt comparate electronic . Semnalul electronic produs poate fi folosit pentru actionarea unui indicator . Calibrarea depinde de proba de gaz folosita . Indicatoarele de acest tip pot detecta concentratii cuprinse intre 0 - 100 % .

b. Detectoare de gaze combustibile

Echipamentul de acest tip poate fi folosit pentru detectarea gazelor de hidrocarburi cu ajutorul unui filament incalzit , confectionat dintr-un metal special , care este oxidat catalitic de catre gazul care se testeaza . Aceste detectoare functioneaza pe principiul masurarii rezistentei electrice si pot fi portabile sau fixe .

Pentru a executa masuratori precise este necesara calibrarea prealabila a detectorului . Calibrarea poate fi afectata de catre vaporii de marfa , daca este facuta cu un alt gaz decat cel folosit uzual pentru calibrare si in astfel de cazuri este necesara folosirea unui factor de conversie cat mai exact . Pentru a functiona aparatul are nevoie de oxigen si poate detecta numai gazele combustibile dintr-un amestec cu aer dar nu si dintr-un amestec cu gaze inerte .

Detectoarele portabile de gaze combustibile sunt frecvent folosite pentru controlul atmosferei , astfel ca , pe timpul folosirii , se vor respecta urmatoarele

reguli :

citirile trebuiesc facute de catre ofiterul responsabil sau sub directaa lui supraveghere , iar acesta trebuie sa se asigure ca citirile aparatului sunt corecte si sunt bine interpretate , inainte ca siguranta personalului sa depindaa de aceasta ;

ofiterul responsabil trebuie sa se asigure ca aparatul este bine calibrat ;

citirile sunt inexacte daca in proba analizata exista si gaz inert ;

citirile nu sunt suficient de exacte daca atmosfera masurata si analizata contine substante toxice ;

citirile trebuiesc facute la partea superioara sau inferioara a unui spatiu , functie de densitatatea vaporilor de marfa ;

pe timpul folosirii instrumentului , orice miscare a acului indicator este importanta si nu numai pozitia finala a acestuia . Prima miscare a acului ne indica prezenta gazelor combustibile ,iar pozitia finala a acestuia indica citirea concentratiei de vapori exprimata in procente LFL . Pozitia stationaaaara finala in cadrul scalei indica o concentratie de gaz situatasub LFL exprimata in procente . Pozitia stationara finala in jurul valorii de 100 % indica o concentratie in interiorul limitei de imflamabilitate . O miscare a acului , la inceput aproape de 100 % LFL si apoi la pozitia finala de oprire de zero indica o concentratie de gaz sub UFL .

Din motivele prezentate se recomanda ca , atunci cand incep testarile atmosferei de gaze , ofiterul responsabil sa urmareasca atent si sa declare atmosfera sigura numai dupa ontinerea unor citiri repetate de zero . Detectoarele fixe de gaze au aceleasi limitari functionale ca si cele portabile .

Nota : UFL - limita superioara de imflamabilitate

LFL - limita inferioara de imflamabilitate

c. Indicatoare cu absorbtie chimica

In indicatoarele normale de acest tip proba este analizata prin intermediul unui agent chimic aflat intr-un tub de sticla .Daca vaporii de gaze combustibile sunt prezenti , agentul chimic se decoloreaza iar gradul decolorarii , care poate fi masurat direct pe tub sau pe o scala gradata plasata de-a lungul tubului , indica valoarea concentratiei de vapori .

Indicatoarele cu absorbtie chimica dau indicatii precise asupra concentratiilor de vapori in amestecurile cu oxigenul . Este foarte important ca prin indicator sa fie trecut un volun corect de probe , pentru ca masuratorile sa indice concentratia reala . Un volum prea scazut de proba va da o valoare nereala .

Indicatoarele de oxigen

Indicatoarele de oxigen sunt folosite pentru controlul atmosferei din spatiile inchise si , in functie de modul de stabilire a cantitatii de oxigen dintr-o proba , se clasifica in :

indicatoare de oxigen cu absorbtie chimica folosind tuburi speciale ;

indicatoare de oxigen cu substanre chimice care dizolva oxigenul dintr-o proba ;

indicatoare care functioneaza pe baza propietatilor magnetice ( paramagnetice ) ale oxigenului .

In indicatoarele cu tuburi specale citirile pot fi afectate de prezenta unor vapori chimici . Un indicator care poate fi apt pentru masurarea concentratiei de oxigen dintr-un spatiu care a fost ventilat poate sa nu corespunda in cazul masurarii oxigenului continut intr-un amestec aer - gaz inert sau gaz - vapori de marfa .Alegerea aparatului se va face pe baza instructiunilor fabricantului .

Instrumenteele paramagnetice masoara deflexia unui magnet care pivoteaza intr-un camp magnetic simetric neuniform .Magnetul este montat intr-o camera etansa in care se introduce proba de gaz . Dezaxarea magnetului este direct prroportionala cu concentratia oxigenului . Cateva alte gaze , in special oxidul de azot , au propietati paramagnetice asemanatoare oxigenului astfel ca acest tip de aparat nu poate fi folosit daca in atmosfera ce trebuie masurata se gasesc astfel de gaze in concentratii mai mari .

In echipamentele cu absorbtie de lichid , o proba cu un volum cunoscut este trecuta printr-un lichid absorbant , iar volumul final este masurat pe o scala care indica concentratia de oxigen din proba initiala .

Ecipamentul pentru detectarea vaporilor este destinat sa masoare concentratia de vapori , motiv pentru care sunt necesare masuri ferme da asigurare a unei citiri exacte , in special atunci cand vietile oamenilor depind de aceasta .

In acest scop se recomanda respectarea urmatoarelor reguli :

inainte de folosirea sau calibrarea instrumentelor se vor studia instructiunile fabricantului;

punctul zero trebuie controlat frecvent si daca este necesar va fi refixat inainte de calibrare ;

instrumentele trebuie sa fie calibrate frecvent pe toata aria de masurare . Concentratia si compozitia gazului folosit pentru calibrare trebuiesa fie bine cunoscute , iar calibrarea si recalibrarea aparatelor trebuie facuta in mod frecvent , uneori la intervale mai mici de o ora ;

tuburile sau lichidele pentru echipamentele care folosesc absorbtia chimica sau principiul reactiei au o viata limitata si trebuie sa fie inlocuite inainte ca aceasta sa fie depasita , pentru apreveni obtinerea unor citiri eronate ;

toate liniile de luat probe trebuie mentinute in stare de curatenie , fara scurgeri si sa fie conectate in punctul corect de luat probe ;

daca sunt prevazute puncte inferioare si superioare de luat probe , pentru marfuri mai usoare sau mai grele decat aerul , va fi folosit punctul corect pentru marfa transportata si se va avea grija sa se schimbe punctul pentru luat probe atunci cand se schimba marfa , daca acest lucru este necesar ;

daca in spatii inchise este folosit echipamentul fix , sistemul de ventilatie trebuie sa fie in functiune .Efectuarea masuratorii se va face la 10 minute dupa oprirea ventilatiei ;

cand se foloseste echipamentul portabil se vor evita zonele cu concentratii reduse de oxigen ;

echipamentul portabil nu va fi folosit in zona cu atmosfera periculoasa , in cazul in care nu este certificat si pentru folosirea in spatii inchise cu atmosfera inflamabila ;

pompele , filtrele si alte echipamente ale sistemului trebuie sa fie bine intretinute penru a asigura citiri corecte ;

citirile locale si de la distanta trebuie sa fie frecvent verificate pentru exactitate ;

bateriile electrice pentru alimentarea instrumentelor portabile trebuie verificate si inlocuite frecvent pentru a se asigura o citire exacta a masuratorilor .

Deasemeni , trebuie verificata buna functionare a echipamentelor de alarma si a circuitelor de inchidere . Uzual , aceste echipamente si circuite sunt electrice , electronice sau hidraulice . Siguranta functionala a instalatiei si sistemelor depinde de corecta functionare a acestor circuite , pentru care trebuie avute in vedere

urmatoarele :

simularea operarii trebuie facuta inaintea inceperii operarii marfii , pentru a controla daca circuitele si alarmele sunt in functiune , iar lampile de semnalizare defecte vor fi inlocuite ;

cablurile din interiorul si exteriorul cutiilor de jonctiuine trebuie sa fie verificate pentru descoperirea izolatiei proaste sau a fixarilor incorecte ;

personalul de cart trebuie sa fie instruit pentru a distinge diferitele alarme sonore si pentru a cunoaste ce masuri trebuiesc luate in functie de aceasta ;

exactitatea fiecarei alarme trebuie verificata , iar motivul investigat , descoperit si indepartat . Anularea alarmei nu determina si rezolvarea cauzei care a generat-o .

CAPITOLUL III

PREGATIREA PENTRU INCARCARE SI INCARCAREA

GAZELOR LICHEFIATE

Este foarte important ca echipajul navei implicat in operatiunile cu gaze lichefiate , marfa chimica deosebit de periculoasa din mai multe puncte de vedere ( inflamabila , sufocanta , toxica , coroziva ,oxidanda etc ) sa-si cunoasca bine indatoririle si sa fie bine antrenat in exploatarea si intretinerea navelor de acest tip si a echipamentelor eferente .Comandantul navei are responsabilitatea sa se asigure ca atat ofiterii , cat si echipajul de sub comanda sa au fost corect si adecvat informati asupra sarcinilor si obligatiilor pe care le au la bordul navei .

Responsabilitatea pentru siguranta navei si a operatiilor cu marfa o au comandantul sau un ofiter responsabil numit de catre acesta .Unul dintre acestia va fi la bordul navei pe toata perioada operarii navei si va trebui sa fie convins ca tot echipamentul aflat in responsabilitatea sa se afla in conditii bune de functionare .

Comandantul trebuie sa se asigure ca intre ofiterul responsabil si reprezentantul terminalului exista o legatura si o cooperare eficienta pe toata durata manipularii marfii .Ei , de comun acord , trebuie sa stabileasca programul de operare si procedurile in caz de urgenta . Operatiunile pentru incarcarea navei presupun urmatoarele:

pregatirea pentru trasferul marfii de la uscat la nava ;

inertarea si purjarea cargotancurilor ;

egalizarea temperaturilor si a presiunilor ;

incarcarea marfii .

3.1 Pregatirea pentru transferul marfii

Inaintea nceperii operatiilor de transfer de marfa , ofiterul responsabil trebuie sa fie sigur ca a luat toate masurile generale de securitate si de combatere a incendiilor si ca pentru aceasta au fost avute in vedere regulamentele si regulile internationale si locale . Pentru aceasta , impreuna cu rprezentantul terminalului se verifica , se stabilesc si se pun de acord urmatoarele :

semnalele de atentiune , de inceperea operatiunilor , de incetinire si de stopare a incarcarii ;

rata de incarcare a marfii si succesiunea incarcarii ;

masurile ce se iau in caz de incendiu ;

accesul la bordul navei si restrictiile la fumat ;

daca sistemul de iluminat este adecvat pentru lucru ;

daca sistemul de ventilatie este functional ;

daca sistemul fix de detecte a gazelor este calibrat pentru marfa care se opereaza ;

daca echipamentul de protectie antiincendiu este testat si este gata de folosire imediata , inclusuv perdelele de apa ;

daca echipamentul de protectie al echipajului a fost controlat , buteliile de aer sunt incarcate iar mastile de gaz au filtre corecte si acestea sunt

montate ;

daca echipamentul de protectie este purtat sau este gata de folosire ;

daca in zona de marfa nu se executa lucrari neautorizate si nu se afla persoane neautorizate ;

daca valvulele de golire sunt corect reglate ;

daca dispozitivele parascantei sunt curate si nu impiedica curgerea gazelor ;

daca concentratia de oxigen din spatiile inertate se afla sub valoarea maxima admisa , iar presiunea gazului inert este usor pozitiva ;

daca flansa de izolare din legatura de marfa nava - uscat este in buna stare ;

daca furtunele da marfa , bratele metalice si garniturile folosite sunt potrivitee pentru marfa care se opereaza si se afla in buna stare ;

daca sub gurile de la manifold au fost montate vase colectoarre ;

daca tubulaturile de marfa , filtrele , instrumentele si echipamentele de comanda si control au fost verificate si gasite in buna stare de functionarre ;

daca toti cei implicati in operatiile cu marfa cunosc cine este responsabil cu dispozitiile de inchidere / deschidere a valvulelor de marfa , de oprire si /sau repornire a instalatiei .

Pentru efectuarea acestor operatiuni si pentru a avea siguranta executarii tuturor masurilor generale de securitate si combaterea incendiilor se recomanda folosirea unei liste de control - CHECK LIST - corect adaptata navei pentru o urmarire mai usoara si o verficare sigura a tuturor operatiilor si masurilor ce se impun in aceasta etapa a pregatirii navei pentru transferul de marfa .

3.1.1 Pregatirea pompelor de marfa

Pompele de marfa constituie o componenta esentiala a instalatiei de incarcare / descarcare a gazelor lichefiate . Pompele montate pe transportatoarele de gaze lichefiate trebuie sa fie masini cu o functionare sigura , cu conditia sa fie exploatate corect .Inaintea punerii in functiune se inspecteaza:

starea fizica si fixarea pompelor de postament ;

buna functionare a sistemelor de protectie ;

nivelul si presiunea de lichid - ulei sau alcool - in cazul pompelor cu arbore lung , cu garnitura presurizata ;

daca pompa se roteste liber ;

nivelul de lichid din cargotancuri , pentru a fi siguri ca presiunea lichidului care se descarca ester suficieenta pentru a mentine pompa amorsata ;

ca pompa sa nu functioneze in gol - daca indicatiile aparatelor indica ca aceasta se invarteste in gol , pompa se opreste imediat .

Se va avea in vedere faptul ca gazele lichefiate au o vascozitate foarte scazuta si deci si propietati scazute de racire si ungere . Pentru a se asigura racirea si ungerea este necesara deschiderea valvulei de refulare pentru a permite circulatia lichidului .

Pe timpul descarcarii marfii se verifica in permanenta presiunea si vascozitatea .Deasemeni , se recomanda ca verificarea manuala a rotirii libere a arborelui pompei sa se faca frecvent , inaintea pornirii pompelor cu arbore lung , si la fiecare inspectie a cargotancurilor in cazul pompelor submersibile .

Uscarea cargotancurilor

Operatiiunea de uscare a cargotancurilor si a instalatiei de marfa face parte din pregatirea generala a navei specializate in transportul gazelor lichefiate . Trebuie avut in vedere faptul ca , in general , vaporii de apa continuti in aerul umed , functie de conditiile mediului ambiant , pot produce circa 13 Kg de apa la fiecare 1000 metri cubi de aer .

Vaporii de apa pot produce gheata si hidrati care pot avaria lagarele de sustinere a pompelor , valvulele de marfa ,etc .

Uscarea cargotancurilor se poate face in mai multe eteape si in diverse moduri .

3.1.3 Inertarea si purjarea tancurilor

Termennul de " inertare " este general , folosit pentru a defini operatia de inlocuire a aeruluii sau a vaporilor de marfa dintr-un cargotanc inainte de incarcarea acestuia , sau facerea lui gaz-free , pentru a preveni formarea amestecurilor inflamabile in interiorul sau .

Termenul de " purjare " este folosit atunci cand , inaintea inacararii , se face inlocuirea unui gaz inert de calitate necorespunzatoare sau a vaporilor din marfa transportata anterior cu nitrogen sau cu vapori de marfa potrivita .

Operatiunile de inertare si / sau purjare pot fi facute pe mare , in mars , daca nava dispune de conditiile necesare , sau in port . In ambele cazuri trebuiesc luate masurile de siguranta adecvate si sa fie respectata legislatia nationala si internationala privitoare la aceste operatii . Cand nava se afla in port ., pe cat posibil , se va evita evacuarea gazelor in atmosfera , printr-un control amanuntit al operatiilor si al prevenirii formarii concentratiilor periculoase de gaze in jurul navei .

Pe timpul inertarii si / sau purjarii concentratiile relevante de gaze vor fi monitorizate cu regularitate , la diferite niveluri in tancuri , pentru asigurarea unei concentratii in afara oricarui pericol .

Cargotancurile pot fi purjate sau inertate in serie sau separat , in functie de amenajarea echipamentului din sistem . Daca tancurile sunt inertarte sau purjate in paralel , efectul contrapresiunii in linie produce o alimentare neuniforma cu vapori a fiecarui tanc ; Purjarea in paralel nu trebuie sa se faca daca alimentarea cu vapori a fiecarui tanc nu poate fi corect masurata si controlata .

Gazul inert produs prin combustie contine , in general , peste 15 % bioxid de carbon si este considerat nesatisfacator pentru a fi folosit in anumite situatii . Gazul inert de acest tip nu va fi folosit in cazul marfurilor care se transporta la o temperatura mai scazuta de - 55oC , pentruca la aceasta temperatura dioxidul de carbon ingheata si va contamina marfa . In alte situatii pot forma carbonati care se depun pe structurile cargotancurilor si pot infunda tubulaturile de marfa .

Inertarea

Scopul inertarii cargotancurilor este acela de a preveni formarea in interiorul lor a unui amestec inflamabil de vapori de marfa si aer . Gazul inert folosit la inertare trebuie sa fie compatibil cu marfa.

Continutul de oxigen din cargotancuri trebuie sa fie controlat cu regularitate in toata perioada cand se face inertarea . Concentratia de oxigen nu trebuie sa depaseasca , in nici un caz , valoarea de 5 % din volum ; in mod normal , valoarea oxigenului trebuie mentinuta in limitele de 1,5 - 2 % din volum . Un nivel mult mai scazut se impune in cazul marfurilor care reactioneaza cu oxigenul .

Relatia dintre compozitia si inflamabilitatea amestecurilor de vapori de marfa , oxigen si azot este data in diagramele de inflamabilitate . Scopul acestora este de a indica procedurile ce trebuie urmate pentru a preveni formarea amestecurilor inflamabile , in orice moment , in sistemul de marfa .

Liniile de marfa trebuie deschise la sistemul de ventilare inainte ca sistemul de gaz inert sa fie pus in functiune si sa fie conectat .

Este recomandata incalzirea , inaintea testarii , a cargotancurilor care au un continut de marfuri cu temperaturi scazute , incalzirea facandu-se cu gaze calde sau prin alte metode . Daca incalzirea nu este facuta va fie nevoie de o cantitate mai mare de gaz inert , iar vaporii de apa sau bioxidul de carbon pot ingheta . In mod similar , daca pentru inertare sau purjare se folosesc vapori reci de nitrogen , acestia au tendinta de a depozita umiditatea atmosferica in cargotancuri .

Pentru inertarea cargotancurilor pot fi folosite urmatoarele metode de lucru : prin stratificare (deplasament) , prin turbulenta (dilutie sau amestec) , sau prin vacuum (presiune) .Gazul folosit poate fi :

Azot ( nitrogen ) gazos pur obtinut prin vaporizare intr-un gazificator , azot lichid inmagazinat de la uscat intr-un rezervor tampon , sau azot gazos imbarcat de la o statie de la uscat sau produs de un generator de azot de la bordul navei ;

Gazele provenite din arderea motorinei sau a altui combustibil intr-un generator de la bord . Gazele produse in acest mod sunt spalate si uscate intr-o instalatie specifica , continutul final de oxigen trebuind sa fie mai mic de 5 % .

a.1 Inertarea prin stratificare

Aceasta operatiune se realizeaza datorita diferentei de densitate dintre vaporii de gaz din tanc si vaporii de intrare sau purjare . Metoda se mai numeste si " prin deplasament sau piston gazos " .

Prin aceasta metoda gazul usor este impins inspre partea superioara a cargotancului si este evacuat , iar gazul greu este pompat spre fundul tancului . Intre cele doua gaze se formeaza un strat distinct din cauza diferentelor de densitate .

Aceasta diferenta de densitate face ca operatia de inertare prin stratificare sa fie destul de dificil de realizat , in practica inertarea facandu - se partial prin deplasament si partial prin dilutie .

Pentru inlocuirea aerului din cargotancuri prin gaz inert , acesta din urma este introdus prin colectorul de incarcare a lichidului , in timp ce amestecul de aer/ gaz inert este impins spre parteaa superioara a cargotanculuui si de aici prin colectorul de evaporare in colectorul de degajare .

In scopul evitarii turbulentelor si amestecurilor se limiteaza viteza de intrare in tanc a gazului inert si inertarea in paralel a mai multor cargotancuri simultan .

a.2 Inertarea prin dilutie

Metoda de inertare se mai numeste si inertarea prin turbulenta sau amestec . In astfel de cazuri , gazul inert se amesteca cu gazul original din cargotancuri . Pentru inertare sau purjare gazul inert trebuie sa aibe o viteza mai mare la intrarea in cargotanc , pentru a reduce posibilitatea formarii pachetelor izolate de gaze .

Dilutia poate fi facuta prin presurizari succesive . Pentru a inlocui aerul dinn tanc cu gaz inert , acesta se introduce prin partea inferioara a tancului , iar amestecul este evacuat in atmosfera prin linia de gaz pana cand presiunea din tanc devine nula . Operatiunea se repeta pana cand se obtine concentratia dorita de oxigen .

O alta procedura de inertare o constituie dilutia prin vid succesiv folosita de fiecare data cand pentru inertare se foloseste azot . Pentru reducerea costurilor se recomanda realizarea , din timp , a vidului in cargotanc cu ajutorul compresoarelor de marfa .

Procedura de inertare prin dilutie continua este singura procedura folosita la navele de tip A , respectiv cele care transporta marfa la presiune atmosferica , care au putine posibilitati de a face ca presiunea in cargotancuri sa varieze .

a.3 Inertarea in cascada

Procedura de inertare in cascada , atunci cand este folosita , permite economisirea de azot sau gaz inert si in unele cazuri asigura o economie de timp . Procedeul consta in spalarea in serie a tancurilor si poate fi aplicata concomitent cu metodele de inertare prin deplasament si / sau dilutie .

Inainte de inceperea operatiunilor de inertare trebuie sa se verifice buna functionare a aparatelor portabile de detectie pentru oxigen , gaze toxice si / sau inflamabile , gaz inert , punctul de roua etc . Se va verifica foarte atent calitatea gazului inert inainte de a fi dirijat catre cargotancuri si se va masura , la intervale regulate de timp , concentratia de oxigen si punctul de roua in partea superioara si inferioara a tancurilor si a pompelor de marfa prin intermediul prizelor de luat probe .

Pe timpul inertarii cargotancurilor toate circuitele inclusiv cele de purjare , instalatia de relichefiere etc. se inerteaza , in mod obisnunit , prin admisia temporara a gazului inert odata cu deschiderea unui robinet de purjare sau de izolare .

La sfarsitul inertarii , daca operatia nu s-a facut dupa terminarea operatiei de uscare , cargotancurile si tubulaturile se pun sub presiune pana la valoarea presiunii maxime de alarmare . Se controleaza etanseitatea capacelor si a deschiderilor de la cargotancuri , supapele de golire , reglajul supapelor de siguranta etc.

3.2 Pregatiri pentru incarcarea marfii

Dupa ce tancurile de marfa au fost inertate sau purjate , trebuie sa fie pregatite in mod corect pentru incarcarea marfii , in scopul de a preveni cresterile necontrolate de presiune si a gradienteor de temperatura nesigura pe timpul fazei initiale de incarcare

Foarte multe marfuri au un punct de fierbere , la presiunea atmosferica , situat sub zero grade Celsius : butanul -5o C , amoniacul - 33o C , propanul - 42oC , etilena -104o C , metanul -163o C etc. Aceste puncte corespund unor presiuni inalte , ceeace inseamna ca marfa lichida , atunci cand intra in tubulaturi si in tancuri aflate la temperatura si presiunea mediului va incepe sa fiarba imediat , iar temperatura ei va corespunde punctului de fierbere la presiune atmosferica . Caldura necesara evaporarii este preluata de la materialele care vin in contact cu lichidul pana cand aceste materiale ajung la tamperatura gazului lichefiat .

Aceasta fierbere intiala va produce :

a.- o crestere rapida a presiunii in sistemul de marfa , care depinde de cantitatea de lichid , de caldura disponibila pentru evaporare si de capacitatea liniei de retur a vaporilor si a colectorului de ventilatie . Instalatia de relichefiere a navei nu poate sa condenseze vaporii pana cand , practic , nu s-a facut ventilarea tuturor gazelor combustibile .

Daca rata de vaporizare depaseste capacitatea liniei de retur a vaporilor , presiunea va creste rapid si va depasi valoarea de reglare a supapelor de siguranta , producand expulzarea vaporilor prin coloana de ventilatie . Marfa trebuie introdusa in cargotancuri incalzite , la o rata suficient de scazuta , pentru a preveni cresterea presiunii si ventilarea intr-o perioada de timp mai mica de 5-10 minute.

b.- marfa lichida absoarbe rapid caldura din materialele cu care vine in contact , dar exista o oarecare intarziere in cedarea caldurii de catre aceste materiale , astfel ca , in acestea poate sa apara o diferenta de temperatura si contractie termica deosebit de periculoase pentru material . O atentie deosebita se impune la incarcarea marfurilor cu punct de fierbere scazut , pentru prevenirea stresului termic periculos .

3.2.1 Punerea sub frig

Aceasta operatiune consta in racirea atmosferei si , in mod progresiv , a masei cargotancului si a izolatiei acestuia la o temperatura cat se poate de apropiata de cea a marfii . Operatiunea se executa in scopul prevenirii stresului termic in sistemul de marfa , care poate produce fisuri si / sau crapaturi periculoase in structura navei . Pe timpul punerii sub frig , trebuie sa se respecte cu strictete recomandarile constructorului in ceeace priveste :

diferenta maxima admisibila de temperatura dintre temperatura fundului tancului si cea a marfii care se incarca , pentru prevenirea contractiilor termice ;

din aceleasi motive , la navele metaniere , se va accepta un gradient de temperatura cu o scadere de maxim 8oC/h ;

pentru limitarea eforturilor in structura cargotancului , diferenta de temperatura intre partea sa inferioara si superioara nu trebuie sa depaseasca limitele admisibile .

Anumite tipuri de cargotancuri ,cum sunt cele de tip membrana , pot admite o incarcare directa , practic fara punere sub frig ,deoarece , cel putin teoretic , pot accepta socul termic .

La navele transportatoare de LNG se procedeaza la punerea prealabila sub frig intrucat incarcarea la un debit mare al marfii intr-un cargotanc incalzit provoaca o crestere a temperaturii care nu poate fi controlata si care produce deschiderea supapelor de siguranta a tancurilor si producand , pe puntea navei , formarea de nori din vapori inflamabili .

Punerea sub frig se realizeaza prin pulverizarea gazului lichid la debit redus prin una sau mai multe rampe de pulverizare situate in interiorul tancurilor la parte superioara , particulele fine de vapori favorizand schimbul uniform de caldura intre atmosfera din tanc si masa cargotancului .

Pentru mentinereaa presiunii sub limita de serviciu a cargotancului excesul de vapori este relichefiat in instalatia navei ori evacuat in terminal , unde sunt folositi pentru ardere .

Punerea sub frig este considerata terminata atunci cand prezenta marfii lichide poate fi detectata pe fundul tancului prin intermediul masuratorilor sau a captatorilor de temperatura .

Pentru punerea sub frig exista urmatoarele proceduri :

a.- lichidul este livrat de catre terminal

Conform acestei proceduri lichidul este introdus direct in cargotanc prin rampele de pulverizare sau prin intermediul unei legaturi directe intre rampe si manifold , sau prin colectorul de incarcare cu punerea prealabila sub frig . Gazele evaporate sunt evacuate in mod natural prin diferenta sub presiune sau cu ajutorul unei suflante .

Viteza de punere sub frig depinde , in acest caz , de capacitatea navei de a returna gazele la terminal , de capacitatea de a le receptiona si de temperatura gazului.

Gazele evaporate pot fi relichefiate in instalatia de la bordul navei si returnate in cargotancuri .

b.- lichidul este relivrat de catre terminal

In acest caz , lichidul poate fi luat dintr-un rezervor tampon de pe puntea navei.Punerea sub frig se face prin detenta lichidului in tanc si relichefierea vaporilor produsi . In unele situatii , lichidul poate fi luat dintr-un alt carggotanc . Daca evaporarea ester suficienta , vaporii relichefiati sunt folositi pentru punerea sub frig a unuia sau mai multor cargotancuri.

In cazul navelor metaniere , sau atunci cand evaporarea nu este suficienta pentru alimentarea instalatiea de relichefiere , alimentarea rampei de punere sub frig se face cu ajutorul unei pompe special montate in acest scop .

c.- Masuri de securitate

La punerea sub frig , daca lichidul pentru racire este livrat de catre terminal , va fi necesar sa fie puse in functiune filtrele fixe inaintea cuplarii bratelor de incarcare .

In cazul transportoarelor de LNG , admiterea lichidului trebuie facuta lent , pana la stabilizarea contractiilor termice . Va trebui supravegheata deplasarea libera a suportilor mobili si buna functionare a compensatorilor si a supapelor de siguranta , deoarece in caz de functionare proasta , eforturile foarte mari din instalatie pot produce spargerea valvulelor de siguranta . Pentru a evita aceste avarii , se va proceda in felul urmator :

se va controla instalatia pentru depistarea eventualelor scurgeri sau scapari de gaze , in special pe la valvulele de pe tubulatura . Avariile depistate se remediaza . In caz de nevoie , se opreste toata operatiunea in curs de desfasurare;

nu se va lasa ca presiunea sa creasca in colector evacuand gazele evaporate , daca este posibil , prin purjele de pe coloanele de evcuare ;

se va nota cronologia operatiunilor ;

se va supraveghea si se va monitoriza temperatura si presiunea ;

spre sfarsitul operatiei de punere sub frig , atunci cannd izolatia nu a atins temperatura de echilibru , gazul inert care creeaza atmosfera spatiului de izolare provoaca o contractie , iar presiunea manifestata trebuie compensata prin cresterea debitului de gaz inert la intrarea in spatiu ;

daca gazele incondensabile sunt evacuate prin coloane de la catarg , circulatia si activitatile de pe puntea navei trebuiesc reduse la strictul necesar , mai ales pe timp fara vant ;

un risc suplimentaar apare odata cu prezenta lichidului in colectoarele de sub punte , deoarece o scurgere de gaz lichefiat pe punte raceste metalul pana la o temperatura la care acesta devine fragil . Contractiile interne ale metalului, pe toate directiile , pot duce la aparitia rupturilor in zonele fragilizate ;

pompa si instalatia de incendiu trebuie sa fie pe atentiune , gata pentru folosirea imediata , astfel incat sa poata livra o mare cantitate de apa pe punte in cazul scaparilor de gaze .

d.- Formatiunile de gheata sau hidrati

Pe timpul punerii sub frig este foarte posibil ca in cargotancuri sa apara formatiuni de gheata sau hidrati , daca atmosfera tancurilor este umeda . Pentru a preveni acest lucru lucru , procedura normala este de adauga un anticongelant , daca este posibil , inaintea incaperii operatiilor de punere sub frig .

In aceasta perioada , valvulele vor trebui sa fie frecvent actionate si miscate pentru a fi siguri ca nu sunt blocate , iar axele pompelor vor fi manevrate manual la intervale de timp bine alese .

Daca pentru punerea sub frig este folosit LPG la o temperatura mai mare de zero grade celsius inainte de incarcarea LPG-ului , acesta poate contine apa si gheata si poate forma hidrati in momentul destinderiii in cargotanc . In acest caz , daca apa este prezenta , inghetul poate fi prevenit prin introducerea unui anticongelent .

Pentru a limita temperatura minima in tancurile de presiune , presiunea vaporilor poate sa creasca inaintea incarcarii lichidului prin introducerea de nitrogen , sau vapori de marfa de la uscat , sau prin vaporizarea marfii lichide in vaporizatoarele navei . Pentru a obtine presiunea necesara , vaporii pot fi introdusi de compresoaarele de marfa . Punctul de fierbere al lichidului va depinde de presiunea vaporilor in tanc .

Se va supraveghea ca presiunea sa nu depaseasca limitele proiectate si ca in compresoare sa nu patrunda amestecuri inflamabile .

3.3 Incarcarea marfii

Incarcarea marfii este o procedura deosebit de complexa , la care participa o mare parte din echipaj , si care trebuie tratata cu o deosebita atentie .Inainte de inceperea operatiunilor de incarcare se va verifica :

acostarea navei si daca aceasta este pusa la pamant prin instalatia echipotentiala . Unele terminale sunt echipate cu brate de incarcare prevazute cu bucse izolante , iar in asemenea cazuri , legaturile de potential egal pot sa nu fie necesare ;

daca sunt bransate liniile de comunicatii de serviciu si de ajutor ;

acostarea navei si siguranta acesteia functie de previziunile meteo locale si de curenti ;

inaintea acostarii navei sa fie terminate toate verificarile la instalatia de marfa ;

instalatia de detectie a gazelor sa fie testata si calibrata pentru marfa care se manipuleaza;

functionarea valvulelor din instalatia de marfa ;

punerea in functiune a sistemelor de alarmare ;

reglajul valvulelor de siguranta , daca acestea sunt puse la valoarea " port " ;

pentru navele semirefrfigerate , la care reglajul valvulelor nu poate fi modificat ,dupa incarcare , se procedeaza la reglajul cel mai scazut functie de reglementarile locale ;

se iau masurile necesare pentru securitatea transferului de marfa prin postarea unei persoane din cart in zona de marfa , care sa aibe o legatura permanenta cu camera de incarcare si care sa supravegheze si sa semnaleze orice neregula observata .

se pun in functiune filtrele de la extremitatile manifoldului ;

se branseaza , de catre personalul de la terminal , bratele metalice sau furtunurile de marfa in prezenta ofiterului responsabil ;

se purjeaza bratele sau furtunele flexibile cu azot si se face testul de etanseitate cu spuma de sapun ;

in prezenta reprezentantilor terminalului si al vamii se prezinta modul de calcul al marfii si se iau probe din marfa ;

se verifica timpul de inchidere de urgenta a valvulelor de la manifold ,care in conformitate cu procedurile de urgenta trebuie sa fie egal sau mai mic de 30 secunde ;

dupa terminarea punerii sub frig si cand presiunea in cargotancuri este suficient de scazuta , se face linia de marfa si se poate incepe incarcarea ;

se stabileste impreuna cu terminalul ca incarcarea sa inceapa la un debit redus , circa 25-50 % din debitul normal , pentru a putea controla cresterea presiunii in cargotancuri .

Impreuna cu reprezentantul terminalului se stabileste in scris procedura de incarcare a marfii , stipulandu - se urmatoarele :

cantitatea , calitatea si temperatura marfii care se incarca ;

debitul care se atinge progresiv , functie de tipul incarcarii - cu sau fara returul gazului ;

debitul maxim de incarcare al marfii si presiunea maxima de incarcaare ;

procedurile de reducere a debitului spre sfarsitul