НЕФТЕНАЛИВНЫЕ ТЕРМИНАЛЫ

Шлангующие устройства

Для оперативного и гибкого соединения грузовых терминальных трубопроводов с приемораздаточными штуцерами (манифольдами) нефтеналивного судна применяются шлангующие устройства. Шлангующие устройства обязаны обеспечивать:

• наибольшую достижимую производительность перекачки, чтобы сократить время стоянки судна;
• безостановочность грузовых операций несмотря на число различных сортов наливаемого/сливаемого груза;
• выполнение смежных операций по бункеровке, разбалластировке, подъему на борт грузов материально-технического обеспечения;
• минимальные воздействия на манифольд нефтеналивного судна при его движениях во время загрузки.

Изначально, шлангующие устройства были ни чем иным, как гибкими резинотканевыми армированными стальной проволокой шлангами с фланцевым соединением для подключения к клинкету нефтеналивного судна. Их поднятие и перемещение на палубу судна выполняется специальным грузоподъёмным устройством (ручные тали, стрелы судового типа, крановые подъемники и др.).

Для перекачки грузов на нефтеналивное судно применяются шланги 3-ёх основных типов:

1. Шланг с шероховатым каналом типа R, который имеет многослойное покрытие, армированное внутренней стальной проволочной спиралью, придающей ему ощутимую жесткость и большой вес; такие шланги используются для перемещения нефти у причалов терминала, а также для применимы под водой и в плавучем состоянии (тип RхM).
2. Шланг с гладким каналом типа S, который отличается от шланга типа R тем, что в его покрытии нет армирующей спирали, за сяёт чего уменьшена масса. Его пропускная способность больше за счёт меньших гидравлических соединений. Такие шланги допускается применять под водой и в плавучем состоянии (тип SхM)
3. Облегченный шланг, который применим исключительно для бункеровки судов или выгрузки продукта, где высокая гибкость и минимальный вес имеют определяющее значение.

Конструктивно шланги всех типов могут изготавливаться токопроводящими или диэлектрическими. Существует кроме того ряд шлангов специальных типов, которые имеют аналогичную конструкцию и применяются для индивидуальных задач, например как подводный трубопровод или плавучее звено продуктопровода.

Грузовой шланг, который подается на борт нефтеналивного судна, согласно "Общих и специальных правил перевозки наливных грузов” ММФ РФ, обязать соответствовать ряду требований:

• давление на разрыв более 4,2 МПа или, как минимум, в 4 раза больше наибольшего давления, которое способен развить грузовой насос;
• рабочее давление выше значения наибольшего давления, развиваемого грузовыми насосами, но не меньше 1 МПа.

Согласно международных стандартов грузовым шлангам надлежит обеспечивать перемещение продуктов, которые имеют температуру в интервале от —20 до +82 °C, с содержанием углеводородов ароматического строения не выше 25 %.

Каждому грузовому шлангу необходимо иметь спецификацию производителя, в которой указывается:

• для каких грузов шланг может быть применён;
• название фирмы производителя или торговая марка;
• дата производства;
• значение рабочего и разрывного давлений;
• дата крайнего испытания и велична давления при испытании;
• является ли шланг диэлектрическим или нет.

Длина грузовых шлангов должна быть достаточной для исключения их разрыв при корректировке осадки танкера при выполнении грузовых операций, а также потенциального перемещения судна вдоль причала и от причала на величину растяжения швартовных канатов. Они должны быть снабжены фланцами по международному стандарту.

К отрицательным свойствам налива нефтеналивных судов посредством грузовых шлангов относится их недолговечность, сложности в манипуляции (при диаметрах превышающих 300 мм вес их весьма значительный), высокое гидравлическое сопротивление и потребность в значительном пространстве для манипуляций. Жесткая конструкция присоединения шлангов к танкеру зачастую становится причиной их разрыва в случае неожиданного отхода нефтеналивного судна от причальной стенки.

Рост показателя грузоподъемности нефтеналивных судов потребовал конструирования нового оборудования для слива-налива, потому что шланги не в состоянии обеспечить необходимую производительность грузовых операций. Они выявилю свою непригодность к использованию в крупных портах, где необходимая производительность грузовых операций достигала 0,4-0,5 млн. т/сут. По этой причине ведущие зарубежные компании в 50 - 60-х годах сконструировали цельнометаллическое шлангующее устройство, которое получило название стендер.

Морской стендер

Морской стендер тина RCMA-S “Чиксан” фирмы “FMC Europe SA Equipement РеНо11ег”(Франция): 1 - внутреннее плечо рукава; 2 - силовой цилиндр внутреннего плеча рукава; 3 - замок для фиксации стендера в нерабочем положении; 4 - патрубок для подсоединения к причальному трубопроводу; 5, 16 - шкив; 6 - вертлюг типа 40 со съемным коленом; 7 - внутренний элемент конструкции; 8 - приводной трос; 9 - трос пантографа; 10 - стяжной замок; 11 - вертлюг типа 50 со схемным коленом; 12 - поворотный силовой цилиндр; 13, 17 - противовесы; 14 - силовой цилиндр внешнего плеча рукава; 15 - опорный стояк; 18 - опорная плита; 19 - наружный элемент конструкции; 20 - поворотное соединение; 21 - внешнее плечо рукава; 22 - вертлюг типа 80; 23 - быстроразъемное соединение с ручным управлением; 24 - приводная муфта для аварийного отсоединения

На рисунке представлен общий вид морского стендера типа RCMA-S “Чиксан” с комбинированным управлением фирмы “FMC Europe SA Equipement Petrolier” (Франция). Стендер собирается из опорного стояка, шарнирного рукава (состоящего из внутреннего и внешнего плечей металлического рукава с вертлюгом), системы пантографа с сопутствующими противовесами для сохранения состояния равновесия внешнего плеча и главными противовесами для сохранения равновесия рукава в-целом и замка для блокирвоания стендера в "холостом" состоянии. Опорный стояк представляет собой основание всего устройства и при расчётах учитывается нагрузка собственного веса рукава, наибольшие возможные ветровые нагрузки и веса жидкости, которая находится в рукаве при перекачках. По нему выполняется перемещение жидкости (нефти) из причального трубопровода в рукав и обратно. Внутреннее плечо рукава закреплено к верхней части опорного стояка и служит коромыслом для главного противовеса, а внешнее - между внутренним плечом и танкером. Вертлюг представляет собой шарнирный механизм для гибкого соединения трубопроводов стендера “Чиксан” из 1, 2 или 3 подшипников, которые обеспечивают поворот деталей рукава друг относительно друга. Герметичность вертлюга достигается за счёт ряда обтюраций, котоыре подбираются исходя из физико-химических характеристик нефти. Система противовесов дает возможность сбалансировать рукав стендера и снизить нагрузку на присоединительный фланец нефтеналивного судна. Для присоединения стендера к фланцам нефтеналивного судна на конце внешнего плеча предусмотрен быстроразъемный присоединительный механизм с управлением в-ручную или автоматоматически.

Существуют конструкции стендеров, в которых внешнее плечо представляет собой гибкий грузовой шланг.

При подключении к нефтеналивному судну грузовой шланг (стендер) необходимо освободить от нефти для снижения нагрузок. По заврешении погрузки грузовой шланг (стендер) требуется осушать во избежание разливов остатков нефти на поверхность палубы или в море. Грузовые шланги должны быть подобраны достаточной длины, а стендеры должны иметь необходимую безопасную зону поизводства работ с учетом рабочих движений механизма, чтобы движение судна у причала не стало причиной опасных напряжений в стендерах и шлангах. Рабочую зону стендера необходимо подразделять на следующие зоны: рабочую, предупреждения и отключения. При спонтанном перемещении судна у причала, когда фланцевое соединение, стыкующее стендер и судовой приемник, попадает в зону предупреждения, все рабочие клинкеты на стендере закрываются в автоматическом режиме, а когда стыкующее фланцевое соединение попадает в зону отключения, инициируется автоматическое выключение стендера от судового приемника.

Эффективность эксплуатации

В сочетании с высокими затартами на нефтеналивные суда, которые транспортируют нефть и нефтепродукты, существенная стоимость и расходы на обслуивание причальных и технологических коммуникаций диктуют потребность их интенсивного использования.

Максимально высокие показатели по интенсивности загрузки нефтеналивных судов закладываются при разработке проекта терминала с целью сокращения интервалов простоя танкеров под выгрузкой балласта и погрузкой перевозимого продукта.

Достижение наибольшей достижимой интенсивности обосновывает необходимость повышения единичных производительностей всего терминала и их двоирование (троирование) на периоды проведения работ по ремонту и обслуживанию. В настоящее время производительность загрузки нефтеналивных судов дедвейтом 100 - 150 тыс. т достигает 13 - 15 тыс. м³/ч, что делает возможным выполнение погрузки танкера за 10 - 12 часов.