НЕФТЕНАЛИВНЫЕ ТЕРМИНАЛЫ

Требования к стационарным системам инертного газа на танкерах

Общие положения

Углеводородные газы, обычно присутствующие в атмосфере нефтяного танкера, не могут сгорать в атмосфере с концентрацией кислорода чуть ниже 11 объемных процентов. Поэтому необходимо поддерживать концентрацию кислорода ниже этого значения для предотвращения пожаров и взрывов в паровом пространстве грузового танка. Для этого обычно используется стационарная система трубопроводов, которая подает инертный газ в каждый грузовой танк, чтобы уменьшить количество воздуха, или кислорода, и сделать атмосферу в танке негорючей.

Источники инертного газа

На танкерах и составных судах источники инертного газа могут включать выхлопные газы главных и вспомогательных котлов, автоматические генераторы инертного газа и газовые турбины, оборудованные камерами дожигания топлива.

Состав и качество инертных газов

Согласно пересмотренному варианту "Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС-74)", системы инертных газов должны быть способны подавать инертный газ с содержанием кислорода не более 5% по объему в линию инертного газа при требуемом расходе, грузовые танки должны постоянно поддерживаться под положительным давлением, а содержание кислорода не должно превышать 8% по объему, за исключением случаев, когда необходима дегазация танка. В грузовом танке должно постоянно поддерживаться положительное давление, а содержание кислорода не должно превышать 8% по объему, за исключением случаев необходимости деаэрации танка.

При использовании отработанного газа из основного или вспомогательного котла концентрация кислорода менее 5% обычно может быть достигнута путем контроля качества сжигания топлива и нагрузки котла.

Если установлена газотурбинная установка с автономным генератором инертного газа или камерой дожигания топлива, то можно автоматически регулировать содержание кислорода в точном диапазоне, обычно от 1,5 до 2,5 объемных процентов.

Некоторые порты ограничивают максимальное содержание кислорода в инертном газе в грузовых танках до 5%, чтобы соответствовать определенным требованиям безопасности. Например, это может быть связано с работой систем контроля за выделением паров. Если такое ограничение существует, о нем следует сообщить в рамках информационного обмена до прибытия судна в порт.

Эффективная обработка инертного газа имеет важное значение, особенно для снижения содержания диоксида серы. Высокие уровни диоксида серы повышают кислотность инертного газа, что опасно для здоровья человека и может способствовать коррозии корпуса судна.

Типичные составы инертных газов, полученных из выхлопных газов котлов, приведены в таблице ниже (значения выражены в процентах по объему).

Способы замещения атмосферы танка

Если бы атмосферу резервуара можно было заменить равным объемом инертного газа, то результирующая концентрация кислорода в резервуаре была бы такой же, как концентрация поступающего инертного газа. На практике, однако, это невозможно, и желаемый эффект достигается только в том случае, если в резервуар вводится несколько объемов инертного газа.

Атмосфера в резервуаре может быть заменена инертным газом путем инертизации или продувки. В обоих случаях на первый план выходит один из двух различных процессов: разбавление или вытеснение.

Разбавление осуществляется путем смешивания инертного газа с исходной атмосферой в резервуаре для получения однородной газовой смеси по всему резервуару, постепенно снижая концентрацию газа в исходной атмосфере в процессе. Важно, чтобы закачиваемый инертный газ имел достаточную скорость, чтобы достичь дна резервуара. По этой причине необходимо ограничить количество резервуаров, которые могут быть инертизированы одновременно. Если это требование не оговорено в руководстве по эксплуатации, только один резервуар за один раз должен быть продут инертизацией или разбавлением.

Поскольку углеводородный газ тяжелее инертного газа, используется метод вытеснения, при котором углеводородный газ выходит из нижней части резервуара через трубопровод, а инертный газ поступает из верхней части резервуара. В этом методе важно, чтобы скорость инертного газа на входе была очень низкой и чтобы между входящим и выходящим газами образовалась стабильная горизонтальная граница раздела. На практике, однако, неизбежна некоторая степень разбавления из-за турбулентности, вызванной потоком инертного газа. Этот метод обычно позволяет одновременно инертизировать или продувать несколько резервуаров.

Независимо от используемого метода и способа инертизации или продувки (см. определение), крайне важно измерять содержание кислорода или газа в нескольких высоких и горизонтальных точках резервуара для контроля эффективности операции. Смеси инертных и нефтяных газов могут стать легковоспламеняющимися при попадании в атмосферу и смешивании с воздухом. Поэтому при выпуске нефтяного газа из резервуара не следует ослаблять обычные меры предосторожности.

Регулирование атмосферы в грузовых танках

На танкерах, использующих системы инертного газа, атмосфера в грузовых танках должна постоянно поддерживаться в невоспламеняющемся состоянии. Это означает, что:

• танк должен постоянно поддерживаться в инертном состоянии. Это означает, что содержание кислорода в цистерне не должно превышать 8% при положительном давлении. Это не относится к случаям, когда резервуар должен быть дегазирован для проведения инспекций или работ;
• необходимо создать условия для перехода атмосферы в резервуаре из инертного состояния в дегазированное, чтобы избежать возникновения воспламеняющихся условий. На практике это означает, что перед дегазацией резервуар должен быть продут инертным газом до тех пор, пока концентрация углеводородов в резервуаре не станет ниже критической линии разбавления (линия GA на рисунке)
• если резервуар дегазируется до прибытия в порт погрузки, то перед погрузкой он должен быть инертизирован.

В целях поддержания атмосферы грузовых танков в невоспламеняющемся состоянии необходимо использовать установку инертного газа для:

• инертизации пустых грузовых танков;
• применения или поддержания в состоянии готовности к немедленному применению в процессе выгрузки груза, откачки балласта, мойки сырой нефтью и очистки танка;
• продувки танков перед дегазацией;
• повышения давления в грузовых танках, если это необходимо на других этапах рейса.

Следует подчеркнуть, что степень защиты, обеспечиваемая системой инертных газов, зависит от правильной эксплуатации и технического обслуживания всей системы.

Техническое обслуживание системы инертного газа

Там, где установлены системы инертного газа, необходимо тесное сотрудничество между палубной командой и машинной командой для надлежащего обслуживания и эксплуатации системы. Очень важно, чтобы устройства для предотвращения утечки газа, особенно палубные гидравлические задвижки и дренажные клапаны, функционировали должным образом для предотвращения утечки нефтяного газа и жидких нефтепродуктов в машинное отделение. Записи о проверке установки инертного газа с описанием обнаруженных недостатков и принятых мер по их устранению должны храниться на борту судна и использоваться в качестве доказательства того, что установка полностью исправна и функционирует должным образом.

Ухудшение качества инертного газа

Персонал танкера должен знать, что неправильная эксплуатация системы инертного газа или грузовой системы может привести к попаданию воздуха в танки и ухудшению качества инертного газа, вследствие:

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

Дополнительные задачи, связанные с эксплуатацией грузовых танков

еред вводом в эксплуатацию системы инертного газа необходимо провести испытания в соответствии с инструкцией по эксплуатации или указаниями производителя. Стационарные анализаторы и регистраторы кислорода должны быть проверены и признаны исправными. Переносные анализаторы кислорода и углеводородов также должны быть подготовлены и испытаны.