Файл: Хордас, Г. С. Техническое кондиционирование воздуха и инертных газов на судах.pdf

с переключающими устройствами четырехходовых клапанов ра­ ботала нормально.

В 1964 г. было проведено наблюдение за работой установки в рей­ сах Одесса—Джакарта и Сингапур—Одесса. Т/х «Красный Октябрь» принял в январе 1964 г. в портах Черного моря генеральный груз, металл, металлоконструкции и серный колчедан. Температура на­ ружного воздуха при погрузке колебалась от 266 до 272 К. Темпе­ ратура при выгрузке в Джакарте была 305 К. На обратном рейсе транспортировался паркет без упаковки, сырая древесина, имбирь,

Рис. 12. Осушающая способность установки ВОУ-2000.

/ — начальное влагосодержание воздуха; 2 — влагосодержание на выходе из адсорберов.

корица, анисовое семя в мешках, бамбук, ковры и циновки, обшитые рогожей. Погрузка велась в условиях жаркого климата при периоди­ ческих дождях.

Испытания на судах «Красный Октябрь» и «Бежица» показали, что осушение воздуха в грузовых помещениях с помощью установок ВОУ-2000 является эффективным средством сохранности перевози­ мых грузов. Вместе с тем был отмечен ряд конструктивных и произ­ водственных дефектов, основным из которых является низкая тем­ пература воздуха десорбции (что подтверждается и расчетами с по­ мощью диаграмм Id — см. гл. V).

Внастоящее время установки ВОУ-2000 и ВОУ-ЗООО так же, как

иустановки «Каргокэйр» и «Катабар», морально устарели, прак­ тически выведены из строя и не используются, а системы работают

врежиме обычной вентиляции. Однако работы советских специали­ стов по их созданию явились важным этапом в совершенствовании отечественных систем технического кондиционирования воздуха.

Необходимо отметить, что в мировом судостроении в конце 60-х годов наметился спад в развитии этих систем. В условиях острой конкурентной борьбы судовладельцы стремятся сократить затраты на строительство судов и уменьшить расходы на их эксплуа­ тацию за счет сокращения экипажа. Можно ожидать, что с появле-

28

нием автоматизированного оборудования с повышенной производи­ тельностью для тепловлажностной обработки воздуха в техниче­ ских целях развитие систем технического кондиционирования воз­ духа в ближайшие годы достигнет уровня развития современных систем комфортного кондиционирования воздуха.

§ 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НА ТРАНСПОРТНЫХ СУДАХ КОНДИЦИОНИРОВАННЫХ

И Н Е Р Т Н Ы Х -В Ы П У С К Н Ы Х И Т О П О Ч Н Ы Х -Г А З О В

Б последнее десятилетие в мировом судостроении среди транс­ портных судов по суммарному дедвейту преобладали танкеры. К 1970 г. мировой выпуск танкеров примерно в два раза превысил выпуск 1964 г.

Танкерный флот СССР в 1970 г. пополнился новыми отечествен­ ными среднетониажными морскими нефтеналивными судами типа «Великий Октябрь» и «Керчь»,

в частности, сырой нефти самыми дешевым транспортным средством являются крупнотоннажные танкеры. На рис. 13 представлены дан­ ные изменения стоимости перевозок с увеличением размерений

ный флот насчитывал всего 69 судов дедвейтом более 100 000 т, то на верфях мира в этот период находилось в постройке уже 206 тан­ керов дедвейтом 100 000 т и более.

За счет танкеров для нефти и нефтепродуктов средний дедвейт танкеров, находившихся в портфеле заказов в 1969 г. и построенных

29

в начале 70-х годов, составил уже 119 000 т. Средний дедвейт танкеров для сырой нефти и нефтепродуктов увеличился до 135 000 т. Рост максимального дедвейта судов этого типа показан на рис. 14. К числу таких судов относится и первый советский танкер «Крым» дедвейтом около 150 000 т, предназначенный для перевозки крупных партий сырой нефти. В текущей пятилетке нефтеналивной флот нашей страны заметно увеличит свой тоннаж за счет ввода в эксплуатацию несколь­

ществ и международных организаций, страховых, судовладельче­ ских и судостроительных фирм и компаний различных стран к проблеме безопасности морских перевозок нефти и нефтепродук­ тов [51, 86]. Были начаты исследования по выявлению причин взры­ вов и разработке эффективных мер, в том числе и законодательных, направленных на повышение безопасности эксплуатации танкеров.1

Несмотря на широту и глубину проводимых исследований, кон­ кретные причины взрывов супертанкеров не выяснены. Все свелось к определению и изучению всех факторов, обусловливающих воз­ можность воспламенения и взрыва на всех стадиях эксплуатации судна (в период грузовых и зачистных операций, мойки грузовых цистерн, приема балласта и др.).

Воспламенение, которое носит в закрытом грузовом помещении взрывной характер, может быть вызвано наличием трех элементов, составляющих так называемый «вечный треугольник»: источника

1 Результаты исследований, проводившихся в разных странах и оцененных экспертами в 3—4 млн. долл., были обобщены Международной палатой судоходства, координировавшей работы, и переданы в Межправительственную консультативную организацию (ИМКО).

31

Источниками воспламенения могут быть: искра, возникающая при падении какого-либо металлического предмета; дизельный эф­ фект; горячие поверхности паровых змеевиков обогрева груза и на­ копление заряда статического электричества, связанного, в част­ ности, с трением движущейся среды о стенки трубопровода. Если первые три фактора поддаются определенному контролю, то появле­ ния разрядов статического электричества, особенно при мойке гру­ зовых цистерн большого объема, избежать практически невозможно. Установлено, что опасные разряды статического электричества воз­ никают, когда вода, подаваемая открытым способом, сильно раз­ брызгивается на находящиеся в грузовых цистернах остатки нефти или нефтепродукты.

С увеличением объемов и площадей ограждений грузовых поме­ щений в целях ускорения процесса мойки значительно выросла энерговооруженность средств для проведения этой операции. Как видно из табл. 3, переход к моечным машинам с повышенной произ­ водительностью и дальнобойностью приводит к росту энергии струи более чем на 600%, с 7,1 до 46,8 кДж (с 7250 до 47 700 кгс-м) и спо­ собствует возникновению статического электричества.

На всех стадиях эксплуатации танкеров невозможно избежать присутствия в грузовых цистернах и второго элемента, необходимого для воспламенения,— топлива. В зависимости от рода груза, его температуры и проводимых операций в незаполненном грузом

32

пространстве цистерны находится то или иное количество легковос­ пламеняющихся нефтяных паров, представляющих собой смесь летучих фракций — отдельных углеводородов из серии нормальных парафинов (метана, этана, пропана и др.). Каждый из этих газо­ образных углеводородов имеет свои пределы воспламеняемости, соответствующие определенной концентрации в воздухе (табл. 4).

Каждый компонент изменяет пределы воспламеняемости смеси пропорционально его концентрации в последней. В табл. 5 при­ водится примерный состав смеси углеводородов, находящейся, в за­ висимости от проводимых операций, в грузовых цистернах при пере­ возках сырой нефти. В этой же таблице даны расчетные пределы воспламеняемости для смесей соответствующего состава [84].

Таблица 5

Свойства смеси углеводородов, образующейся в грузовых цистернах при перевозке сырой нефти

Характерно, что после мойки грузовых цистерн содержание легких углеводородов, таких, как метан и этан, снижается, и пре­ делы воспламеняемости (нижний и верхний) соответствуют мень­ шей их концентрации.

Пределы воспламеняемости, характеризуемые значениями объем­ ной концентрации углеводородов в воздухе от 2 до 10%, охватывают большую часть составов газообразных смесей углеводородов,1 обра­ зующихся при перевозках сырой нефти. Однако с учетом возможности перевозок светлых нефтепродуктов и создания необходимого запаса границы нижнего и верхнего пределов расширяются соответственно до 1,1 и 11,5% объемной концентрации углеводородов в воздухе [50].

Объемная концентрация углеводородов в свободном пространстве грузовых цистерн, особенно при проведении грузовых операций и мойки, может находиться между указанными значениями.

Из множества высказанных предположений наиболее вероятной причиной взрывов на супертанкерах «Марпесса», «Мактра» и «Конг Хаакон VII» считается появление зарядов статического электри­ чества в водяном тумане, образовавшемся при работе моечных машин3*

1 Именуемых в дальнейшем «углеводороды».