Анализ и сравнение грузовых планов судов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анализ и сравнение грузовых планов судов

1. Перевозка нефтеналивных грузов морем

1.1 Классификация и свойства нефти и нефтепродуктов

Нефтепродукты перевозят на специализированных судах-танкерах, которые в зависимости от дедвейта получили следующую градацию: 30000-70000 т. (Super Tanker); 70000-150000 т. (mammoth Tanker); 150000-3000000 т. (VLCC Very Large Crude Carrier); 300000-800000 т. (ULCC Ultra Large Crude Carrier).

Руководящие нормативные документы по технологии и сохранной перевозке наливных грузов (нефти и нефтепродуктов) изложены в: общих и специальных правилах перевозки наливных грузов 7-М; Международном руководстве по безопасности для нефтяных танкеров и терминалов (International safety guide for oil tankers & terminals), которое является обязательным дополнением к Общим и специальным правилам перевозки наливных грузов (7-М).

По условиям хранения и транспортировки все нефтепродукты разделяют на следующие группы:

Светлые - бензин, керосин, лигроин, и некоторые сорта дизельного топлива;

Тёмные - мазут, моторное топливо, сырая нефть;

Масла - все сорта масел;

Прочие нефтепродукты - остальные, не вошедшие в первые три группы. Основные свойства нефти и нефтепродуктов:

1. Плотность. За единицу плотности принят 1 кг/м³. В практике перевозок нефти плотностью называют отношение её массы при температуре 20° С к массе воды в том же объёме при температуре 4° С. Такая плотность обозначается с^20/4.

В России за нормальную принимается температура нефтепродукта 20° С, за единицу стандартной плотности - плотность воды при температуре 4° С равная 1000 кг/м³.

Плотность нефтепродукта обозначается с^20/4 Пересчёт плотности нефтепродукта при изменении температуры производят по формуле:

С^t/4=p^20/4+г (20-t) (1)

где с^t - плотность груза при температуре t;

t - фактическая температура груза;

с^20/4 - плотность груза по паспортным данным (стандартная);

у - поправка на плотность при изменении температуры груза на 1° С (выбирается из специальной таблицы).

Пересчёт плотности жидкого груза, определённого при температуре 20°С и отнесенной к плотности воды при 20°С, в стандартную плотность (р^20/4) производится по формуле:

С^20/*4=0,99823с^20/20 (2)

Пересчёт плотности жидкого груза, определённой при температуре 15° С и отнесенной к плотности воды при 15° С, в стандартную плотно производится по формуле:

С^20/4=1,00564с^15/15-0,00908 (3)

В Англии стандартной считается плотность при 15°С, или 60°F, т.е. с^60/60.

Перевод её в нашу стандартную плотность производится по формуле:

С^20/4=1,00477*с^60/60-0,00799 (4)

Перевод шкалы API, принятой в США, в отечественный стандарт производится по формуле:

С^20/4=142,175/((API+131,5) - 0,00799) (5)

Вязкость. От неё зависят способ транспортировки, скорость перекачки и количество остатков в танке.

Динамическая вязкость - характеризует силу сопротивления относительному движению двух слоев жидкости. Единица динамической вязкости называется пуазом.

Кинематическая вязкость - это отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Единица кинематической вязкости называется стоксом и выражается в м/сек.

Условная вязкость (ВУ) - это отношение времени истечения определённого количества (в России 200 мл) испытуемой жидкости при определённой температуре ко времени истечения такого же количества дистиллированной воды (в России при t = 20°С).

Огнеопасность. Огнеопасность нефтепродуктов температурой вспышки, воспламенения и самовоспламенения.

Нефтепродукты по пожаровзрывоопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.017-84 подразделяются на:

Легковоспламеняющиеся - способные воспламеняться от кратковременного воздействия источника зажигания с низкой энергией. К ним относятся те их них, которые имеют температуру вспышки в закрытом тигле 61°С и ниже;

Вещества средней воспламеняемости - способные воспламеняться от длительного воздействия источника зажигания с низкой энергией;

Трудновоспламеняющиеся - способные воспламеняться только воздействием мощного источника зажигания.

Температура вспышки - наименьшая температура, при которой смесь паров жидкости с воздухом вспыхивает и горит менее 5 секунд при поднесении к ней пламени. Она характеризует нижний предел взрываемости нефтепродукта и поэтому заложена в основу классификации нефтепродукт по степени их огнеопасности РД 31.11.81.38-81.

Легковоспламеняющиеся жидкости по температуре вспышки классифицируются:

Таблица 1 - Классификация легковоспламеняющихся жидкостей

Легковоспламеняющиеся жидкости	Температура вспышки в тигле,°С
	закрытом	открытом
особо опасные	t<-18	t<-18
Постоянно опасные	23>t>-18	27>t>-18
опасные при повышенной температуре	23<t<61	27<t<66

Температура воспламенения - наименьшая температура, при которой нефтепродукт воспламеняется и горит не менее 5 секунд от поднесенного открытого пламени при атмосферном давлении. Температура воспламенения жидкости выше температуры вспышки не менее чем на 20-25° С.

Температура самовоспламенения - температура, при которой происходит самовоспламенение паров нефтепродуктов без поднесения открытого пламени. Она зависит от качества и однородности фракций нефтепродукта (t_свсп толуола = 730° С, бензола = 720° С, бензина = 390-530° С, керосина = 290-430° С, ДТ= 300-350° С, масла = 306-380°С).

Взрывоопасность нефтяных паров. Характеризуется процентным содержанием их в воздухе, при котором данная смесь воспламеняется (взрывается) от источников открытого огня. Имеется нижний и верхний пределы взрывоопасности. Это соответственно наименьше и наибольшее процентное содержание нефтяных паров в воздухе и наибольшее процентное содержание, при котором ещё возможен взрыв (воспламенение).

Для определения степени опасности необходимо замерить температуру паров нефтепродуктов в подпалубном пространстве или самого груза в танке и сравнить с имеющимися данными по температурным пределам взрываемости, изложенные в РД 31.11.81.36-81.

Температура нефтепродуктов при наливе в танкер должна быть ниже температуры вспышки не менее чем на 5°С, в противном случае любой нефтепродукт следует относить к категории легковоспламеняющихся (летучих).

Темные нефтепродукты (мазут и др.) не создают высокой концентрации газов до тех пор, пока они не нагреты до температуры, превышающей температуру вспышки. Пары нефтепродуктов тяжелее воздуха и медленно смешиваются с ним в условиях маловетрия, что способствует опасной загазованности судна во время погрузки и приема балласта в недегазированные танки. При обнаружении паров в пустых закрытых пространствах следует особое внимание уделять придонному пространству, где вероятнее всего пары могут накапливаться.

Смесь углеводородов с воздухом не может гореть; если соотношение смеси газов и воздуха находится за пределами двух концентраций, известных как нижний и верхний пределы взрываемости (воспламеняемости). Зона взрываемости паров углеводородов нефтепродуктов, перевозимых морем, практически находится в пределах от 1% смеси паров с воздухом по объему для НПВ и до 10% смеси паров с воздухом для ВПВ. Аналогично объемным пределам взрываемости существуют температурные пределы взрываемости.

Нижний температурный предел взрываемости (воспламенения) у большинства нефтепродуктов соответствует температуре вспышки, Верхний температурный предел взрываемости (воспламенения) - температуре нефтепродуктов, при которой упругость насыщенных паров в воздухе эквивалентна концентрации, соответствующей верхнему пределу, взрываемости.

Для определения степени опасности необходимо замерить температуру паров нефтепродуктов в подпалубном пространстве или самого нефтепродукта в грузовом танке и сравнить с имеющимися данными по температурным пределам взрываемости (см. Приложение 1 РД 31.11.81.36-81). На груженом или недегазированном танкере при плавании в зонах с разной температурой атмосферного воздуха и забортной воды, зная температурные пределы взрываемости погруженного нефтепродукта, следует принять нужные меры безопасности. Если температура находящихся в грузовых танках паров нефтепродуктов поднялась выше нижнего температурного предела взрываемости, для охлаждения подпалубного пространства необходимо включить в работу систему орошения палубы.

Температура самовоспламенения нефтепродуктов, при которой их пары воспламеняются без применения открытого огня, является характеристикой степени пожарной опасности.

Температура самовоспламенения многих бункерных видов топлива и смазочных масел относительно низкая, поэтому нельзя допускать, чтобы они попадали на горячую поверхность механизмов в машинно-котельном отделении, что может вызвать их загорание несмотря на отсутствие открытого огня.

Температуры плавления и застывания. Характеризуют возможность перекачки нефтепродуктов. Вязкие нефтепродукты с высокой температурой плавления приходится подогревать до 30-60°С и выше. Топливо можно подогревать до температуры на 10°С меньше температуры вспышки груза.

Ядовитость. Нефтепродукты и нефтяные газы обладают ядовитыми свойствами и при несоблюдении правил обращения с ними могут вызвать отравления. Вредность определяется процентным содержанием паров груза, при котором пребывание человека в газовой среде опасно для жизни. Для контроля применяются газоанализаторы.

Газы нефтепродуктов проникают в организм человека с воздухом при вдыхании, через кожу и пищеварительный тракт.

Первые признаки отравления нефтяными газами напоминают симптомы опьянения (повышенная веселость, желание петь, головокружение, пониженное чувство ответственности).

При входе в помещение с большим содержанием паров нефтепродуктов (36-45 мг/л) отравление происходит очень быстро, что может привести к прекращению дыхания, остановке сердца и смерти.

Запрещается посылать человека в отсек без предварительного анализа воздуха газоанализатором.

Только в те отсеки, где содержание нефтяных паров не превышает санитарной нормы, можно посылать человека без автономного дыхательного противогаза РД 31.11.81.36-81.

В состав некоторых сортов нефти входит опасный газ-сероводород. Если содержащийся в грузе сероводород находится в концентрациях, опасных для вдыхания, грузоотправитель обязан уведомить об этом капитана танкера в письменной форме.

При производстве грузовых операций и транспортировке грузов, содержащих сероводород, или при приемке балласта после выгрузки таких грузов необходимо принимать дополнительные меры безопасности, указанные в разд. 1, п. 14 настоящих Правил РД 31.11.81.36-81. Этилированные нефтепродукты отличаются от обычных тем, что к ним для улучшения антидетонационных свойств добавляется ядовитая этиловая жидкость (тетраэтилсвинец).

При перевозке на танкерах этиловой жидкости и этилированных нефтепродуктов необходимо соблюдать специальные санитарные правила, утвержденные органами здравоохранения, и принимать дополнительные меры безопасности, указанные в разд. 1, п. 14 настоящих Правил РД 31.11.81.36-81.

Коррозионные свойства. Проявляются в том, что в процессе эксплуатации обшивка танкера быстро разрушается интенсивность коррозии увеличивается с ростом влажности газового пространства. Примеси воды вызывают усиленную коррозию корпуса и механизмов перекачки.

Содержание воды. Содержание воды в наливных грузах нормируется стандартами и техническими условиями на груз.

Многие сорта нефтепродуктов снижают свои качества при наличии в них небольшого процента воды, а обводнённое масло требует повторной заводской перегонки. Примеси воды вызывают усиленную коррозию корпуса судна и механизмов перекачки.

Октановое число. Октановое число характеризует антидетационные свойства бензина, лигроина, керосина. Чем больше октановое число, тем большее сжатие допустимо в цилиндре двигателя.

Цетановое число. Цетановым числом дизельного топлива называется процент цетана в эталонной смеси, имеющей одинаковую воспламеняемость с проверяемым топливом. Оно является показателем воспламеняемости данного дизельного топлива.

Йодное число. Величина, выраженная в процентах, которая обозначает какое количество граммов йода может присоединиться к 100 г. масла или жира. Чем выше йодное число, тем больше способность груза к окислению.

Фракционный состав. Один из важных показателей для двигателей внутреннего сгорания, о котором судят по стандартной возгонке в специальном аппарате.

Образование зарядов статического электричества. Нефтепродукты восприимчивы к образованию в них опасных зарядов статического электричества, что необходимо учитывать при производстве грузовых и балластных операций (см. п. 17 «Предотвращение образования опасных зарядов статического электричества»):

Бензины, керосины, а также дизельные топлива и масла являются восприимчивыми к образованию опасных зарядов статического электричества благодаря их низкой проводимости.

Сырые нефти, мазуты, содержащие большое количество примесей, значительно меньше аккумулируют в себе заряды электричества. Когда в тёмных нефтепродуктах присутствует даже небольшое количество воды во взвешенном состоянии, а также воздуха или окислов металлов, их опасность к образованию опасных зарядов статического электричества резки увеличивается. При движении нефтепродуктов по трубопроводу образуется двойной слой электричества: один на внутренней стенке трубопровода; второй (обратного знака) на поверхности движущегося нефтепродукта.

Но так как поток по трубам турбулентный, распределение зарядов по всей толще потока не одинаковое.

Величина зарядов статического электричества зависит от длины и диаметра трубопровода, степени шероховатости его стенок, скорости движения нефтепродукта, его проводимости, вязкости, количества примесей в нём, содержания капелек воды, пузырьков воздуха и других факторов

Скорость образования и величина электрических зарядов в большой степени зависят от вязкости нефтепродуктов: чем больше вязкость, тем меньше способность к насыщению статическим электричеством. Для отвода электричества береговые и судовые трубопроводы заземляют. В нефтепродуктах опасные величины потенциалов статического электричества образуются при: движении по трубопроводам со скоростью, превышающей 1 м/с (см. разд. 1, п. 17.10РДЗ 1.11.81.36-81.); свободно падающей струе груза (погрузка «через верх»); продувании сжатым воздухом или паром грузовых шлангов.

Влагочувствительность. Качество нефтепродуктов некоторых видов, таких, например, как масла и дизельное топливо, снижаются при их обводнении. Обводнение масел большинства видов настолько портит их качество, что требуется повторная заводская переработка.

1.2 Подготовка танков и грузовой системы к приему нефти и нефтепродуктов

На основании утвержденного капитаном грузового плана старший помощник капитана организует работы по подготовке грузовых танков к наливу запланированного груза (мойка, зачистка). Мойку грузовых танков следует выполнять руководствуясь РТМ 31.2006 -78 «Мойка грузовых танков и топливных цистерн танкеров» и графиками, разработанными применительно к каждому типу судна, с учетом выполнения требований ГОСТ 1510-84, а также с соблюдением требований действующей Конвенции по предотвращению загрязнения с судов 3 973/ 95 г. Требования на производство дополнительных операций по мойке и зачистке грузовых танков, не предусмотренных ГОСТ 1510 - 84, должны быть заявлены грузоотправителем капитану в письменном виде и должны выполняться после подтверждения судовладельцем. Порядок подготовки танков под налив груза на экспорт, производится по ГОСТ 1510-84, если фрахтователь не предъявил иных требований. Если вследствие замены отправителем запланированного к погрузке сорта груза возникает необходимость в дополнительной или специальной мойке и зачистке танков, эти работы производит судно по указанию судовладельца на основании письменного заявления грузоотправителя. Прием танков после мойки производится старшим помощником капитана, осуществляющим грузовые операции и специально выделенной комиссией по указанию капитана.

Старший помощник капитана не реже чем один раз в 3 месяц должен производить внутренний осмотр грузовых танков и тщательную проверку надежности крепления трапов, поручней, трубопроводов, штоков, клинкетов и другого оборудования.

Выборку из грузовых танков скопившейся на днище ржавчины, особенно из шпаций, где расположены приемные храпки, необходимо производить в коротких рейсах не реже чем через 3 мес., а в продолжительных (больше 3 мес.) - после каждого рейса.

Не реже одного раза в 3 мес. необходимо контролировать исправность, и состояние пламепреградителей и заслонок на газоотводной системе. Их закоксованностъ и замазученность могут явиться причиной повышения давления в танках сверх допустимого.

Периодически, не реже чем через 6 мес, производить проверку змеевиков системы подогрева груза на герметичность. Необходимо продувать и проверять на герметичность змеевики подогрева перед каждой погрузкой груза, требующего подогрева, и при смене вида светлых нефтепродуктов, В период подготовки судна к погрузке необходимо произвести тщательную очистку, фильтров, установленных на грузовой магистрали и у грузовых и зачистных насосов. Грязные фильтры могут явиться причиной опасного повышения давления в грузовых шлангах и трубопроводах. Ежерейсно производить проверку состояния сальников грузовых и зачистных насосов, а также сальников клинкетов, расположенных в насосном отделении и на грузовой палубе, на отсутствие утечек. На коротких рейсах, не более 3 сут. один раз в месяц.

До начала грузовых операций проверить систему судовой сигнализации и средства пожаротушения и сделать запись в судовом журнале. Перед началом грузовых операций проверить все клинкеты грузовой системы на полное закрытие и открытие, а также на легкость хода. Если танкер оборудован дистанционной системой открытия-закрытия грузовых клинкетов, необходимо произвести проверку на потребное время для их открытия и закрытия, особенно в холодное время года, когда загустевшее в системе масло может намного увеличить время открытия - закрытия.

В помещении управления клинкетами должна быть вывешена таблица времени открытия и закрытия каждого клинкета, определенного опытным путем.

Система дистанционного управления грузовыми клинкетами должна всегда находиться в эксплуатационном состоянии, и ее использование должно осуществляться в строгом соответствии с инструкцией завода-изготовителя. На судах, оборудованных автоматической системой замера груза, необходимо до начала погрузки проверить исправность и надежность действия системы, после чего установить указатели на приборах соответственно заданным уровням груза по танкам.

Использование системы во время проведения грузовых операций производить в строгом соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

Ежерейсно проверять закрытия дистанционных клапанов систем углекислотного и пенного тушения и, если будут обнаружены вода или остатки груза, осушить через спускные пробки магистральный трубопровод углекислотной и пенной систем.

Ежерейсно проверять дистанционные клапаны системы инертных газов на герметичность.

До начала погрузки открыть дыхательные клапаны газоотводной системы (давление - вакуум). По окончании грузовых операций дыхательные клапаны устанавливаются в автоматический режим.

При подготовке танкера к погрузке нескольких сортов груза необходимо проверить на герметичность те переборки, между которыми предполагается размещать грузы разных сортов. Опрессовать клинкеты грузовой и зачистной магистралей на отсутствие пропусков, о чем сделать запись в судовом журнале.

Секущие клинкеты грузовой и зачистной магистралей, расположенные между танками с разными сортами груза, должны быть плотно обжаты, перевязаны и опломбированы под руководством грузового помощника капитана. Об этом должен быть составлен акт и сделана запись в судовом журнале.

Ежерейсно перед постановкой танкера под погрузку судовая комиссия, назначенная капитаном, составляет технический акт о производстве проверки состояния грузового оборудования танкера, устранении выявленных дефектов и исправности грузовой системы танкера. О произведенном осмотре делается запись в судовом журнале. Перед погрузкой закрыть и плотно обжать все крышки танковых горловин, лючки для мойки танков, замерные трубки в грузовых танках. Смотровые глазки должны быть закрыты.

Для предотвращения попадания паров нефтепродуктов в судовые помещения необходимо перед погрузкой выполнить следующие работы:

1. Иллюминаторы, люки и двери переборок юта, полубака, средней надстройки, машинно-котельного отделения, камбуза плотно крыть.

2. Систему кондиционирования воздуха переключить на работу по замкнутому циклу или выключить.

3. Оконные кондиционеры вынуть, а окна плотно закрыть.

4. Раструбы вентиляторов судовых помещений развернуть ходу относительно направления ветра, чтобы работать на вытяжке или закрыть. Перед началом грузовых операций на грузовой палубе в районе шлангоприемников организовать пожарный пост со следующим минимальным противопожарным инвентарем:

* ручные огнетушители - 2 шт.;

* кошма, войлок - 2 шт.;

* ящик с песком и лопата.

К месту работы проложить рукавную пенную линию с пенным стволом или пеногенератором и водяную рукавную линию со стволом распылителем.

Перёд погрузкой все палубные шпигаты должны быть надёжно закрыты во избежание попадания нефтепродуктов за борт в случае перелива. До прихода танкера в порт следует заблаговременно обменяться информацией между судном и портом по вопросам, связанным с безопасностью судна и причала и предотвращением загрязнения моря.

Капитан судна должен сообщить порту:

* осадку и дифферент судна на момент прихода в порт;

* о требуемой помощи буксиров;

* наличие водотечности в корпусе, переборках, трубопроводах, которая может явиться причиной загрязнения моря;

* место расположения шлангоприемников и размеры фланцев, если они не соответствуют принятым стандартам;

* количество грязного и чистого балласта на борту танкера и необходимое время на дебалластировку.

Порт должен сообщить судну:

* наличие буксиров и плавсредств, которые могут быть использованы при швартовке;

* специальные швартовные предосторожности, включая глубину у причала;

* наличие швартовных канатов и приспособлений, которые судну необходимо иметь для швартовных операций;

* грузоподъемность судовой стрелы, требующейся для работы со шлангами, если предстоят рейдовые грузовые операции;

* диаметр грузовых шлангов;

* расположение береговых грузовых приемников;

* возможность приёма берегом балласта, находящегося на борту судна;

* план швартовки;

* другую информацию, относящуюся к обеспечению безопасной работы судна.

1.3 Составление грузового плана

По получении задания на предстоящий рейс старший помощник капитана, ответственный за проведение грузовых операций, составляет грузовой план с учетом данных информации об остойчивости и прочности и согласовывает его, а также технологическую карту, отражающую технологию проведения предстоящих грузовых операций, с капитаном.

Грузовой план, согласованный с грузоотправителем, и технологическая карта утверждаются капитаном до начала налива и принимаются старшим помощником капитана к исполнению.

В дальнейшем всякие изменения в грузовом плане и технологической карте вносятся только с ведома капитана.

Грузовой план должен обеспечивать;

* мореходность судна и сохранность перевозимого груза;

* расчетные осадку и дифферент после окончания погрузки груза и всего снабжения (бункера, пресной воды и т.д.);

* максимально полное использование грузоподъемности и грузовместимости судна;

* остойчивость судна и безопасное для прочности корпуса распределение груза по танкам на всех стадиях рейса;

* безопасное для разных сортов груза распределение по танкам с учетом разделения разных сортов груза не менее чем двумя закрытыми клинкетами,

* необходимый дифферент на корму при предстоящей частичной выгрузке одного из сортов груза для обеспечения мореходных качеств судна и создания условий для полной зачистки танков;

* сохранность груза в танках при его расширении от изменения температурных условий во время плавания;

* нормальную выгрузку груза с учетом запланированных заходов в порты назначения и обеспечения мореходных качеств судна.

В случае невозможности составления грузового плана, отвечающего всем указанным требованиям по выданному наряду, капитан должен немедленно информировать судовладельца, которое должно дать дополнительные указания.

В технологической карте должны быть конкретно указаны:

* последовательность погрузки по танкам;

* по какой магистрали должен приниматься груз;

* какие клинкеты должны быть открыты и какие закрыты до начала данной операция;

* все действия по безопасному проведению грузовых операций.

Для предотвращения возможных разливов груза необходимо выбирать такой вариант технологии погрузки, в котором нужно делать меньше переходов с танка на танк в процессе налива. Технологическая карта должна составляться с учетом обеспечения пожарной безопасности, прочности корпуса, мореходности танкера, исключения переливов и смещения груза.

Контроль за размещением груза или балласта по танкам с целью недопущения завышенных напряжений корпуса осуществляется старшим помощником капитана.

Грузовой план танкера должен обеспечивать максимальное использование грузоподъемности и грузовместимости, прочность корпуса, оптимальный дифферент, сохранную перевозку груза и остойчивость как у сухогрузных судов, но имеет свои особенности. Они заключаются в том, что в одном грузовом помещении нельзя размещать более одного груза, смешение разных сортов груза недопустимо. Кроме того, наливной груз способен расширяться при нагревании и выливаться на палубу, если оставленные пустоты в танках окажутся недостаточными.

Грузовые операции проводятся с большой интенсивностью (несколько тысяч тонн в час), что может привести к возникновению опасных напряжений в корпусе, а также вызвать переливы груза.

Конструкция танкера такова, что проблем с остойчивостью в загруженном состоянии на нем обычно не возникает.

Рекомендуется следующая последовательность расчета загрузки танкера. Определяется общий объем груза, который может принять судно:

W_гр=Р/с^20/4 (6)

где Р - масса груза, предъявленная к перевозке, т;

р^20/4 - плотность груза, т/м.

Как известно, плотностью нефтепродукта называется отношение массы нефтепродукта при температуре +20°С к массе воды в том же объеме при температуре +4°С.

При пользовании иностранными таблицами и пособиями можно выбрать градуировку на другую плотность: р^20/20 или р^20/15.

Пересчет паспортных данных плотности ^р20/4 на с^t/4 производиться по формуле:

с^t/4=с^20/4+г (20°-t) (7)

Плотность р^20/4 можно получить из справочников по названию груза или из паспорта качества груза.

Таблица 2 - Температурная поправка у при изменении температуры на 1°С

с20/4	г	с20/4	г
0.6900-0.6999	0.000910	0.8500-0.8599	0.000699
0.7000-0.7999	0.000897	0.8600-0.8699	0.000686
0.7100-0.7199	0.000884	0.8700-0.8799	0.000673
0.7200-0.7299	0.000870	0.8800-0.8899	0.000660
0.7300-0.7399	0.000857	0.8900-0.8999	0.000647
0.7400-0.7499	0.000844	0.9000-0.9099	0.000633
0.7500-0.7599	0.000831	0.9100-0.9199	0.000620
0.7600-0.7699	0.000818	0.9200-0.9299	0.000607
0.7700-0.7799	0.000805	0.9300-0.9399	0.000594
0.7800-0.7899	0.000792	0.9400-0.9499	0.000581
0.7900-0.7999	0.000778	0.9500-0.9599	0.000567

Если погрузка одного и того же груза происходит из нескольких резервуаров с разными плотностями, то для общего количества принятого груза можно воспользоваться средневзвешенной плотностью:

(8)

где Р - массы отгруженных из каждого резервуара нефтепродуктов, т.

Рассчитанную по формуле (8) плотность с^20/4 приводят к плотности с^t/4, соответствующей фактической температуре груза на борту судна. Умножением с^t/4 на объем находящегося, на танкере груза получают его массу. В практике перевозок нефтепродуктов бывают случаи, когда количество принятого груза рассчитывают по плотности с^15/15 т.е. как отношение массы единицы объема нефтепродукта к массе воды в том же объеме и при той же температуре. В этом случае сначала рассчитывают средневзвешенную плотность формуле:

(9)

Затем с^15/15 пересчитывают на с^20/4 по таблице 3

Таблица 3 - Таблица пересчета с^15/15 на с^20/4 и обратно

с15/15 или с20/4	Поправка	с15/15 или с20/4	Поправка
0,700-0,710	0,0051	0,830-0,840	0,0044
0,710-0,730	0,0050	0,840-0,850	0,0043
0,730-0,750	0,0049	0,850-0,870	0,0042
0,750-0,770	0,0048	0,870-0,890	0,0041
0,770-0,780	0,0047	0,890-0,910	0,0040
0,780-0,800	0,0046	0,910-0,920	0,0039
0,800-0,820	0,0045	0,920-0,940	0,0038
0,820-0,830	0,0044	0,940-0,950	0,0037

Если в паспорте качества груза указана плотность с пересчитывают на общепринятую плотность с^20/4.

Расчет производится по формуле:

с^20/4=0,9982Чс^20/20 (10)

Вместо этой формулы можно воспользоваться данными таблице 4

Таблица 4 - Таблица пересчета с^20/20 на с^20/4 и обратно

с20/20 или с20/4	Поправка	с20/20 или с20/4	Поправка
0,6497-0,7062	0,0012	0,8193-0,8757	0,0015
0,7063-0,7627	0,0013	0,8758-0,9322	0,0016
0,7628-0,8192	0,0014	0,9323-0,9887	0,0017

Плотность нефтепродуктов в США и Великобритании определяют при помощи гидрометров, калибровочная шкала которых размечена либо в соответствии с плотностью, полученной при помощи весов Мора-Вестфаля, либо по формуле Американского нефтяного института по шкале API (American petroleum institute).

В Великобритании чаще употребляют шкалу, размеченную с помощью весов Мора-Вестфаля. Эта шкала получена из соотношения массы нефтепродукта и дистиллированной воды, имеющих одинаковые объём и температуру 60°С.

Обе шкалы, применяемые в США и Великобритании, связаны между собой уравнением:

API=141,5/с^60/60=131.5 (11)

откуда получим плотность при температуре 60°F.

с^60/60=141,5/(API=131,5) (12)

Приведение плотности нефтепродукта к температуре отличной от 60°F, осуществляется по формуле:

с^t/60=с^60/60+г (60-t) (13)

где t - температура погруженного груза;

г - температурная поправка при изменении температуры груза на 1°F.

По найденному с^t/60 при помощи специальных таблиц (Tanker tables) определяют, сколько в 1 длинной английской тонне содержится кубических футов погруженного нефтепродукта.

Танкерные таблицы предназначены для быстрого перевода объема погруженной нефти или нефтепродукта в массу.

Первые две колонки в таблицах содержат показания английских и американских гидрометров, поэтому таблицы могут быть использованы при работе с любым из этих инструментов.

Таблица 5 - Выписка из специальных танкерных таблиц (Tanker tables)

сt/60	API	1 английская тонна равна 2240 английским футам и содержит
		кубофутов	Английских галлонов	Американских галлонов	баррелей	Литров
0,8300	38,98	43,3275	269,8795	324,0538	7,7156	1226,8628
0,8310	38,78	43,2754	269,5548	323,6638	7,7063	1225,3860
0,8320	38,57	43,2234	269,2308	323,2748	7,6970	1223,9131

Все калибровочные таблицы танков на судах США и Великобритании показывают объём погруженного груза в кубических фугах. Чтобы выразить количество груза в длинных английских тоннах, выбранный из калибровочных таблиц объём груза в кубофутах делят на число кубофутов, содержащихся в 1 английской тонне.

Например: в центральный танк №3 погружено 23612 кубофутов дизтоплива плотностью по паспорту API - 37.0 при температуре 60°F. Определить количество длинных английских тонн дизтоплива в танке при температуре 85°F.

Плотность дизтоплива при температуре 60°F найдём по формуле:

с^t/60=141,5/(37=131,5)=0,8398

Далее находим плотность груза при температуре 85°F.

с^85/60=0,8398+0,00037 (60-85)=0,8305

Объём 1 английской тонны дизтоплива плотностью с^85/60=0,8305 составляет 43,28 кубофута. Разделив объём дизтоплива 23612 кубофутов на 43,28 кубофута узнаём, что в танк №3 центральный погружено 545,57 длинных английских тонны груза.

Рассчитав объем груза, принимаемого на судно, определяют объем остающихся пустот в танках:

W_n=W_T_W_гр. (14)

где W_T - суммарный объем танков, м³;

W_гр - объем груза, предъявленного к перевозке, м³.

Затем вычисляют коэффициент незаполненности объема танков:

(15)

И определяют высоту пустот в танках

h_п = k_н.о.ЧH_T. (16)

где Н_т - высота танка, м.

В результате колебаний температуры во время рейса объем груза в танке меняется. Чтобы избежать перелива груза вследствие его расширения, очень важно правильно определить предельную пустоту в танках.

Для этого, прежде всего, вычисляют ожидаемую за время рейса максимальную температуру груза. Если технология перевозки данного груза требует его подогрева при выгрузке, то за максимальную температуру груза t принимают температуру подогрева. В случае, когда подогрева не требуется за t_max принимают ожидаемую в районе плавания температуру морской воды плюс 3-5°С. Для установленной таким путем t_max рассчитывают соответствующую плотность груза по формуле:

с^t/4=с^20/4=г (20-t_max) (17)

где г - средняя температурная поправка плотности груза.

При t_max объем груза достигнет своей наибольшей величины.

Объем груза в ганке W_гр при расширении не должен превысить объема танка W_т.

Уменьшение объема пустот в танках вследствие расширения груза составит:

W_гр=W_max-W_гр (18)

где: если W_п-дWn?0, то высота пустот достаточная;

если W_п-дWn< 0, то количество груза надо уменьшить.

Приведенные выше формулы справедливы применительно как к одному танку, так и к судну в целом.

Определив количество груза, которое должно быть принято на борт, в кубических метрах и тоннах, приступают к его распределению по танкам, пользуясь калибровочными таблицами. В них указаны объемы пустот и объемы танков. Разность между суммарным объемом танков и суммарным объемом пустот является расчетным объемом груза.

Калибровочные таблицы рассчитаны с точностью порядка 0,5%, вследствие чего фактический и расчетные объемы груза могут не совпадать. Если W_расч>W_гр, то танкер будет перегружен, а если W_расч<W_гр, то он окажется недогружен.

Поэтому, если при составлении грузового плана разность дW=W_гр-W_расч, получается со знаком «минус», количество груза надо уменьшить, т.е. увеличить пустоты.

Если дW получается со знаком «плюс», количество груза надо увеличить, т.е. пустоты уменьшить.

Величина 5W является общей поправкой количества принимаемого груза.

Разделив 5W на число танков, в которых надо откорректировать количества груза, находят средний объем, на который надо изменить пустоты каждого танка.

Эту величину делят на объем, соответствующий 1 см высоты танка, и получают искомую поправку к высоте груза в танке.

Расчет загрузки значительно облегчается применением заводской инструкции по загрузке, которой снабжается каждый танкер. Следует помнить, что судовые калибровочные таблицы для опрощения пустот в танках соответствуют положению танкера на ровный киль. При дифференте необходимо, определяя пустоты в танках, вводить поправки из дополнительных таблиц, прилагаемых к калибровочным. Если замерная трубка расположена у кормовой переборки танка, то эту поправку при диференте на корму прибавляют к измеренной пустоте, а при дифференте нос вычитают.

Если поправки даются не на пустоту, а на взлив т.е. объем, занятый грузом, знаки следует изменить на обратные.

Полное использование грузоподъемности танкера возможно только если плотность груза при максимально возможной температуре в рейсе больше, удельной грузоподъемности судна, т.е. отношения чистой грузоподъемности к объему грузовых танков.

При нескольких грузах максимальное использование грузоподъемности и грузовместимости может быть достигнуто, если плотность одних грузов будет меньше, а других больше удельной грузоподъемности судна. Контроль за обеспечением продольной прочности танкера осуществляется при помощи диаграммы допустимых изгибающих моментов относительно миделя.

Наливные суда характеризуются большим запасом остойчивости даже при многочисленных свободных поверхностях жидких грузов, поэтому при составлении грузового плана проверку остойчивости не производят. В случае необходимости остойчивость рассчитывают так же, как и для сухогрузных судов. Потребность в расчетах остойчивости возникает иногда у танкеров-снабженцев, бункерующих рыболовные суда на промысле. Дифферентовку танкера производят с помощью диаграммы осадок носом и кормой, построенной по водоизмещению и моменту относительно миделя (см. рис. 7). Для облегчения расчетов дифферентовки танкера часто грузовой шкале придается таблица дифферентовки. В ней знаки меняют на обратные. Составляя план загрузки, следует помнить, что при продолжительных переходах, в результате расхода запасов, располагающихся на танкере в носовой и кормовой оконечностях, к концу рейса может возникнуть большой прогиб корпуса.

Определение количества груза по судовым замерам Исходные данные для определения количества груза по судовым замерам выбираются из следующих документов:

1. пустоты в грузовых танках - из акта пустот, подписанного представителем грузоотправителя и судна;

2. плотность груза - из паспортов качества на груз, врученных грузооправителем;

3. кубатура танков - из калибровочных таблиц судна, которую подсчитывают или замером пустот, или замером взлива.

Все расчёты делаются с помощью формул, как и при расчёте грузового плана.

1.4 Определение температуры груза, проверка груза на присутствие воды, отбор проб груза, замер уровня груза в танках

Замер температуры груза производится в среднем слое груза, на равном расстоянии от всех переборок, с точностью до 0,3° С, грузовым помощником капитана совместно с представителем грузоотправителя, после окончания погрузки и перед и перед выгрузкой в порту назначения.

Проверка груза на присутствие воды производится после окончания погрузки, перед определением количества груза по судовым замерам. Проверку груза на присутствие воды, которая обычно скапливается па днище танка, производят стальной рулеткой, смазанной водочувствительной пастой или прикрепляя к ней водочувствительную бумагу.

Вода в грузовые танки может попасть с берега вместе с грузом или через неплотно закрытый кингстон в насосном отделении или через водонепроницаемый корпус, а также может быть случайно оставлен водяной балласт.

В любом случае в танках с грузом не должно быть воды, присутствие которой может испортить груз и даст неверные показания при определении количества груза.

При обнаружении воды её количество определяется по высоте взлива в танке, а затем определяют кубатуру по калибровочным таблицам. При подсчёте погруженного груза найденную кубатуру воды исключают из общей кубатуры груза. Если вода обнаружена в танках, в которых находится груз, не боящийся обводнения, то она должна быть выкачана на берег, а в танки догружен не обводнённый груз. Если вода обнаружена в танках, в которых находится груз, боящийся обводнения, то такой груз должен быть весь выгружен на берег и в сухие танки погружена новая партия груза. На произошедшее обводнение груза и вызванную этим задержку танкера составляется акт с указанием виновной стороны.

Если вода в грузе в порту погрузки не будет обнаружена и будет обнаружена только в порту выгрузки, ответственность за количество и качество доставленного груза обычно ложится на судно. В грузах высокой вязкости (мазуты, сырая нефть) вода не сразу оседает после погрузки на днище танка, а находится во взвешенном состоянии некоторое время.

Поэтому после 3-х суточного отстоя на переходе морем при благоприятной погоде проверяется количество отстоявшейся воды. Если вода обнаружена, составляется акт с указанием её взлива, температуры и массы, о чём делается запись в судовом журнале.

Результаты сообщаются грузоотправителю. В порту выгрузки составляют двусторонний акт с участием грузополучателя. Убытки, вызванные обводнением груза, возлагаются в подобных случаях на грузополучателя.

Замеры уровня груза в танках определяют замером пустот или замером взлива.

Замеры груза производят стальной рулеткой или метрштоком, на которых нанесены деления в сантиметрах и миллиметрах.

При замерах высот пустоты или взлива необходимо учитывать, что калибровочные таблицы рассчитаны для случая посадки танкера на ровный киль, т.е. без дифферента.

Поскольку замерные трубки проходят не через геометрический центр танка, а размещены вблизи от кормовых или носовых переборок, результаты замеров высоты взлива или пустоты в танке, если судно имеет дифферент, искажают истинную картину.

На рисунке 1, а - показано, что при дифференте судна на корму измеренная высота пустоты меньше истинной на величину Дh, если замерная трубка размещена у кормовой переборки, или больше истинной на ту же величину Дh, если замерная трубка размещена у носовой переборки.

Следовательно, для получения истинной высоты пустоты нужно исправить измеренную высоту путем алгебраического суммирования ее с величиной Дh.

h_n=h_изм.п +Дh

где h_n - истинная высота пустоты в танке;

h_изм.п - измеренная высота пустоты.

Рисунок 1 - Продольный разрез танка при загрузке с дифферентом на корму: а - измерение высоты пустоты, б - измерение высоты взлива

При размещении замерной трубки у кормовой переборки в случае загрузки с дифферентом на корму поправка будет иметь знак «плюс», при размещении замерной трубки у носовой переборки - знак «минус».

Если измеряют высоту взлива груза (рисунке 1, б), то при дифференте на корму и размещении замерной трубки у кормовой переборки измеренная высота груза больше истинной на некоторую величину Дh, а при размещении замерной трубки у носовой переборки - меньше истинной на ту же величину. Следовательно, истинная высота взлива груза может быть получена исправлением измеренной ее высоты на величину Дh путем алгебраического их суммирования:

h_взл=h_{изь.взл}+Дh

где h_взл - истинная высота взлива груза;

h_{изь.взл}. - измеренная высота взлива груза.

При размещении замерной трубки у кормовой переборки, в случае загрузки с дифферентом на корму, поправка будет иметь знак «минус», при размещении замерной трубки у носовой переборки - знак «плюс».

При загрузке с дифферентом на нос во всех рассмотренных случаях замеров пустот в танках или взливов знаки изменяются на обратные.

Поправки на дифферент Дh даются в специальной таблице, приложенной калибровочным таблицам.

Таблица поправок рассчитывается индивидуально для каждого грузового танка судна.

Поправку на дифферент вносят не только при определении количества груза, но и при определении высоты слоя воды, если таковая имеется в данной части танка.

Измерения производятся не менее трёх раз с точностью отсчёта до 1 мм. Из трёх отсчётов берут среднее и заносят в акт замера пустот. Бели пустоты в танках менее метра, удобнее применять метршток - это ускоряет процесс замеров.

По окончании погрузки замер уровня груза, замер температуры, груза и отбор проб электропроводящими приборами через смотровые лючки может быть произведен не раньше чем через 30 минут, что даст возможность рассеяться электростатическим зарядам накопившимся в грузовых танках.

После всех замеров грузовым помощником и грузоотправителем за двумя подписями составляется акт формы К-7, в котором указываются по каждому танку взлив или пустота, температура груза, осадки носом, кормой на миделе по обоим бортам. Кроме того, составляется акт замера пустот в танках (Ullages report) за двумя подписями. В порту выгрузки эти документы подписываются грузополучателем и капитаном танкера.

Отбор проб в процессе погрузки производят в соответствии с требованиями действующего ГОСТ 2517 - 85, который распространяется на методы отбора арбитражных проб нефтепродуктов для установления соответствия их требованиям действующих стандартов и условий.

Два метода отбора арбитражных проб:

Из конца берегового трубопровода пробу отбирают в течение всего времени погрузки автоматическими пробоотборниками, отбирающими пробу пропорционально расходу жидкости или периодически автоматическими приборами или пробоотборными кранами. Средняя (арбитражная) проба должна состоять из равных частей этих проб.

Из грузовых танков отбирают с трёх уровней в каждом танке:

* на 250 мм ниже поверхности нефтепродукта - одна часть;

* с середины высота взлива нефтепродукта - три части;

* на 250 мм от днища танка - одна часть.

Всякий отбор проб груза оформляется актом, в котором подробно указывают, как отбирались пробы, какими печатями опечатаны, кому, какие и сколько проб вручено. Акт подписывается представителем грузоотправителя и грузовым помощником капитана.

Совместно отобранные пробы заливаются в две - четыре бутылки, к которым прикрепляют бирки с указанием наименования танкера, порта погрузки, наименования нефтепродукта, даты отбора и места, откуда пробы отобраны. Одна половина отобранных проб опечатывается печатью танкера и остаётся на нефтебазе, а друга опечатывается печатью нефтебазы и распределяется между грузополучателем и танкером.

Порядок отбора проб, места, откуда они отбирались, дата отбора, количество экземпляров проб, между кем они распределены, должны быть зафиксированы в специальном акте за подписями участников отбора проб.

Сдача проб груза в порту выгрузки оформляется распиской грузополучателя.

Грузовой помощник должен следить за тем, чтобы была проба из первой струи груза, которая чаще всего содержит нестандартный груз или воду, и обязательно была включена в те пробы, из которых затем делается средняя или арбитражная проба.

Пробы хранят на судне в каботажном плавании не менее 2 месяцев, в загранплаваний - не менее двух рейсов.

1.5 Загрузка танкера. Погрузка у причала

Для проведения грузовых операций танкер должен быть надёжно ошвартован.

Подано достаточное количество швартовных концов гак, чтобы исключить движение судна вдоль причала, а также отрыв судна от причала при ухудшении метеоусловий.

В тех портах, где наблюдаются сильные течения и шквалы, рекомендуется использовать швартовные канаты с небольшой степенью растяжения.

Использование швартовных лебедок в автоматическом режиме работа в каждом порту согласовывается капитаном танкера с представителем наливного причала. Если ожидается ухудшение погоды, автоматические лебедки должны быть переведены на ручное управление, чтобы самопроизвольное потравливание швартовных канатов не привело к разрыву грузового шланга или поломке стендера и разливу груза.

Для того, чтобы устранить возможность образования опасной электрической искры у судового шлангоприемника при присоединении или рассоединении грузового шланга, необходимо чтобы все металлические части грузового шланга с морской стороны от изолирующего фланца или токонепроводящего шланга были непрерывно электрически связаны с судном, а все металлические части грузового шланга с береговой стороны от изолирующего фланца - с причальной заземляющей системой,

Изолирующие фланцы и токонепроводящие шланги должны периодически проходить проверку на обеспечение хорошей изоляции.

Грузовой шланг, подаваемый на борт танкера, должен удовлетворять следующим требованиям:

* разрывное давление должно быть не менее 4,2 МПа (42 кгс/с);

* по крайней мере, в 4 раза превышать максимальное давление развиваемое грузовыми насосами;

* рабочее давление должно быть не менее максимального давления, развиваемого насосами, но не менее 1 МПа (10 кгс1см').

Каждый грузовой шланг должен иметь спецификацию изготовителя, в которой должно быть указано:

* для каких грузов может быть использован шланг;

* дата изготовления;

* величина разрывного давления;

* величина рабочего давления;

* дата последнего испытания и величина давления при испытании.

Допускаются надписи на самом шланге с указанием этих данных.

Если грузовые шланги, принадлежащие нефтебазе и предназначенные для подачи на борт танкера, имеют видимые дефекты (разрезы, вмятины, выпучины, трещины и др.) или сильно изношены, капитан танкера должен заявить об этом ответственному представителю нефтеналивного причала в письменной форме и сделать соответствующую запись в судовом журнале.

В противном случае, если произойдет разрыв, шланга во время проведения грузовых операций, ответственность за разлив груза может быть возложена на судно.

Перед присоединением грузовых шлангов к судовым приемникам необходимо удостовериться, что шланги имеют достаточную длину с учетом изменения осадки судна в процессе грузовых операций, а также возможного перемещения судна вдоль причала и от причала на величину растяжения швартовных канатов.

Стендеры и грузовые шланги необходимо подавать на борт судна только с заглушёнными фланцами. При подъеме шлангов на танкер избегать их заломов и других повреждений. Заглушки отдавать над поддонами, чтобы не допустить разлива груза на палубу и за борт.

При присоединении стендеров и грузовых шлангов к судовым приемникам ключи, струбцины и другой инструмент необходимо класть на специальные маты, расстилаемые временно у места работы, чтобы избежать ударов о стальную палубу. Крепить шланги к приемникам необходимо надежно не менее чем четырьмя болтами.

Чтобы исключить возможность заломов или защемления грузовых шлангов между судном и причалом, а также их трения о причал или поручни судна, шланги должны поддерживаться на весу грузовой стрелой танкера или причала при помощи специальной подвески.

При подаче на борт танкера стендера необходимо на причале получить информацию о безопасных пределах его перемещения, чтобы определить и поддерживать величину допустимого безопасного перемещения судна вдоль причала, а также величину безопасного для стендера крена судна.

Во время погрузки необходимо своевременно выбирать слабину швартовных канатов, чтобы предотвратить поломку стендера или разрыв грузового шланга.

При работе со стендерами танкеру необходимо выполнять следующие требования:

* танкер должен быть пришвартован так, чтобы его шлангоприемники были расположены против стендеров;

* швартовные канаты должны быть всегда хорошо обтянуты и не иметь слабины;