Файл: Рачевский, Б. С. Транспорт и хранение углеводородных сжиженных газов.pdf

о

м

Рис. 43. Общий вид финского газовоза «Ессо флайм»

На рис. 44 показана принципиальная схема охлаждения и пере­ качки сжиженного углеводородного газа на танкере «Ессо Флайм».

Рис. 44. Принципиальная схема охлаждения и перекачки сжиженногоугле­ водородного газа на танкере «Ессо Флайм»:

1 — фильтр; 2 — грузовой насос; 3 — компрессор; 4 — теплообменник; 5 — конденсатор; в — задвижка; 7 — клапан, регулирующий уроветш жидкости; 8 — промежуточный сосуд; 9 — отделитель груза; 10 — насос забортной воды; 11 — грузовой резервуар; I — циркуля­ ция забортной воды; I I — технологические трубопроводы

Погрузка танкера производится из береговых резервуаров через приемную магистраль судна, которая соединяется с главной маги­ стралью трубопровода и судовыми резервуарами. От береговых резервуаров сжиженный газ идет в судовые резервуары через рас­ ширители, находящиеся на берегу. Испаряющаяся паровая фаза сжиженного газа засасывается компрессорами 3, где происходит сжатие газа, и затем он поступает в конденсаторы 5. В охлажда­ ющихся забортной водой конденсаторах газ сжижается и течет в про­ межуточные сосуды 8, а затем через регулирующий клапан уровня жидкости возвращается в грузовые резервуары.

Для работы грузовых насосов 2 необходим подпор, который создается паровой фазой газа, подаваемой компрессором 3 в грузо­ вые резервуары. При разгрузке танкера для создания избыточного давления в грузовых резервуарах обычно используется паровая фаза, находящаяся в береговых резервуарах. На тот случай, если на берегу отсутствует паровая фаза газа, на танкере предусмотрена возможность перевода сжиженного газа в газообразное состояние.

103

Для этого теплообменники 4 наполняются сжиженным пропаном из грузовых резервуаров. Одним или несколькими компрессорами 3 газ, образовавшийся на внешнем контуре теплообменников, сжимают и под давлением нагнетают обратно в грузовые резервуары. В гру­ зовых резервуарах появляется избыточное давление, и грузовые насосы 2 могут перекачивать жидкий газ па берег.

Данная технологическая схема предусматривает быстрое охла­ ждение бутана. Сжиженный бутан забирается из грузовых цистерн насосами 2 и под давлением подается в теплообменник 4 (в его вну­ тренний контур), где происходит его охлаждение.

3

Рис. 45. Принципиальная схема системы охлаждения

Бутан охлаждается при помощи циркулирующего пропана. Циркуляция происходит через наружный контур теплообменников из специального резервуара 11, компрессоров 3 и наружный контур конденсаторов 5. Компрессоры 3 засасывают испаряющийся пропан из наружного контура теплообменников. Этот газ сжимается и по­ дается в конденсаторы, где происходит его конденсация. Из кон­ денсаторов пропан в охлажденном виде поступает обратно в тепло­ обменники.

На п о л у и з о т е р м и ч е с к и х танкерах применяются различные системы охлаждения:

конденсация газовой фазы в конденсаторах рассолом (рис. 45, а); охлаждение с помощью помещенных в жидкую фазу змеевиков,

по которым пропускается рассол; использование рабочих компрессоров для охлаждения, причем

в этих случаях хладагентом является сам продукт (рис. 45, б). Холодильные установки танкера во всех случаях обеспечивают

следующие операции:

доведение температуры сжиженного газа, отбираемого из резер­ вуаров берегового хранилища, до температуры, определенной для резервуаров танкера;

поддержание в процессе транспортировки постоянной темпера­ туры продукта в резервуарах танкера или понижение температуры,

104

если продукт должен сливаться в порту назначения в резервуары с более низкой температурой хранения.

Температурный режим рассчитывается на то, чтобы не наруши­ лись пределы ударной вязкости стали, из которой изготовлены резервуары.

На полуизотермических танкерах применяются не только холо­ дильные установки, но и установки подогрева сжиженных газов. Так, на танкере «Ессо Флайм», чтобы избежать понижения темпе­ ратуры сжиженного газа ниже —1° G в зимнее время, необходим подогрев груза. Это осуществляется следующим образом (см. рис. 44):

Из системы водяного охлаждения забортная вода насосами 10 подается во внутренний контур конденсатора 5. Находящийся во внешнем контуре сжиженный газ испаряется и компрессором 3 под давлением подается в теплообменник 4, во внешний его контур. Тепло этого газа передается грузу сжиженного газа, который из грузовых цистерн грузовыми насосами 2 подается во внутренний

ностью грузовых работ. Первый крупный изотермический танкер «Гошу Мару», построенный в Японии в 1961 г., предназначен для одновременной перевозки примерно 5000 т сжиженного углеводород­ ного газа и 38 000 т нефти. Грузовое пространство судна разделено двумя продольными и одиннадцатью поперечными плоскими пере­ борками на 36 прямоугольных танков, причем в пяти центральных танках установлены изолированные пенополиуретаном резервуары для сжиженного газа, изготовленные из никелевой стали. Главным

судна состоит из 60 человек. Одним из самых больших танкеров для перевозки сжиженных углеводородных газов является шведский газовоз «Поль Эндакот», построенный в 1964 г. Он может одновре­ менно перевозить четыре вида различных сжиженных газов более 14 тыс. т. Длина танкера 180 м, скорость свыше 30 км/ч. Этот танкер способен совершать плавание во льдах.

Для сжиженных газов на танкере смонтированы пять основных стальных емкостей, изолированных пенополиуретановым матери­ алом. Газ в емкостях хранится при атмосферном давлении, что позволяет использовать более легкую сталь для резервуаров по сравнению с другими конструкциями. Стоимость перевозки весовой единицы сжиженного газа значительно ниже, чем в танкерах, где газ перевозится в емкостях под давлением. На верхней палубе рас­ положены четыре горизонтальные емкости на '1200 м3' сжиженного газа каждая. В носовой части танкера имеются два цилиндрических резервуара, содержащих сжиженный газ под давлением, который служит для охлаждения основных емкостей перед их загрузкой

105

и выгрузкой. Скорость загрузки и выгрузки танкера 1000 т/ч сжи­ женного углеводородного газа.

Технология производства грузовых работ на каждом из пере­ численных типов танкеров (с резервуарами под давлением, полуизотермических, изотермических) различна и зависит не только от типа газовоза, но и от условий хранения сжиженного углеводо­ родного газа на берегу.

Грузовая система танкеров, перевозящих сжиженный газ в резер­ вуарах высокого давления, состоит из жидкостных и паровых трубопроводов, насосов, компрессоров и промежуточного резер­ вуара.

При хранении сжиженного газа на берегу в резервуарах под повышенным давлением погрузка газовозов осуществляется следу­ ющим образом.

Из промежуточного резервуара пары газа отсасываются компрес­ сорами и сжимаются до давления, равного или несколько превыша­ ющего давление в береговых резервуарах. Возникающий перепад давления заставляет сжиженный газ вытекать из берегового храни­ лища и насосами подается в грузовые резервуары танкера. Паровая подушка, поддерживающая в судовых грузовых резервуарах давле­ ние, по мере поступления сжиженного газа с берега отводится в про­ межуточный резервуар. Производительность налива на танкере этим способом составляет 100—150 т/ч.

Полуизотермические танкеры наливаются так же, как и газо­ возы, перевозящие сжиженный газ только под давлением, т. е. при условии создания перепада давления между грузовыми резервуарами судна и береговыми резервуарами. В грузовую технологическую схему полуизотермических танкеров включены установки повторного сжижения газа, образовавшегося вследствие нагрева грузовых резервуаров. Согласно предписаниям классификационных обществ суточная производительность компрессоров должна обеспечить сжи­ жение всего испаряющегося газа. Принципиальная технологическая схема охлаждения и перекачки сжиженного углеводородного газа на полуизотермических танкерах на примере газовоза «Ессо Флайм» рассмотрена ранее. Производительность налива этих танкеров нахо­ дится в пределах 250—500 т/ч. Подача сжиженного газа на изо­

ческая схема морской базы сжиженного углеводородного газа для приема изотермических танкеров. Перед наполнением грузовые резервуары охлаждают до температуры, которую имеет сжиженный газ при транспортировке. Загрузка танкеров сжиженными газами производится через насосную станцию, расположенную на базе.

Загрузочные трубопроводы соединяются с трубопроводами тан­ кера при помощи гибких шлангов и шлангоподъемного оборудова­ ния, установленного на причале.

Погрузочные работы всех типов танкеров производятся в следу­ ющей последовательности.

106