Для избежания повреждения второго барьера, никогда не зачищайте первое меж барьерное пространство, при наличии давления во втором пространстве, и никогда не заполняйте второе пространство азотом, если первое пространство под вакуумом.
Перед наполнением азотом, пространство откачивается до 20кРа абс. Эта процедура может также использоваться для проверки целостности барьеров во время периодического теста.
Для первоначального заполнения использование жидкого азота с берега. В этом случае, жидкий азот подается через жидкостной манифолд, а затем, по зачистной линии на испаритель СПГ, где он испаряется и, с температурой около +20С, поступает в меж барьерные пространства.
В этом случае судовые генераторы азота не используются, так как требуется большое количество азота.
6.2.2 Осушение танков
Перед вводом в эксплуатацию, после докования или инспекции, грузовые танки должны быть осушены. Это делается для того, чтобы избежать формирования льда при охлаждении, а также избежать образования агрессивных веществ, в случае если влага соединится с некоторыми компонентами инертного газа, такими как окислы серы и азота.
Осушка танков производится сухим воздухом, который производит установка инертного газа без процесса сжигания топлива. Сухой воздух подается по грузовой линии на низ танка. Воздух выходит через паровую линию на вентиляционную мачту.
Эта операция может занять около 20 – 24 часов для уменьшения точки росы до – 20С.
Эта температура поможет избежать формирования агрессивных агентов.
6.2.3 Процедура инертизации танков
Инертный газ, с содержание кислорода менее 1 % и точкой росы -45С производится установкой инертного газа. Колодцы аварийных насосов должны быть продуты азотом пред инертизацией грузовых танков. Обязательно нужно инертизировать все жидкостные и паровые линии. Если этого нельзя сделать при помощи ИГ, то они должны быть продуты азотом. В ожидании продувки метаном, грузовые танки могут находиться под инертным газом довольно продолжительное время. Необходимо поддерживать небольшое избыточное давление внутри танков около 2кРа выше атмосферного, а для избежания утечки держать все клапана закрытыми.
Необходимо помнить, что инертный газ и азот приводят к удушью. Безопасность персонала вовлеченного, в процедуры инертизации должна быть обеспечена тщательным образом.
6.2.4 Заполнение грузовых танков природным газом
Перед погрузкой, необходимо произвести замену инертного газа на метан, так как при охлаждении, углекислый газ, входящий в состав инертного газа замерзает при температуре -60С и образует белый порошок, который забивает форсунки, клапана и фильтры.
Во время продувки инертный газ замещается теплым газообразным метаном. Это делается для того, чтобы удалить все замерзающие газы и закончить процесс осушки танков.
СПГ подается с берега через жидкостной манифолд, где он поступает в зачистную линию. После чего он подается на испаритель СПГ и газообразный метан при температуре +20С
Поступает по паровой линии нВ верх грузовых танков.
В начале операции, трубопроводы и испаритель заперты паром, и пока жидкость достигнет испарителя, можно использовать распылительную линию и распылять пар в танк.
Пар СПГ легче инертного газа, который выходит через грузовую линию на вентиляционную мачту.
Когда 5% метана (процент зависит от конкретного порта) определится на входе в мачту, выходящий газ направляется через компрессоры ВП на берег или на котлы через линию сжигания газа.
Эта операция может быть проведена без компрессоров, - вопрос противодавления, или при помощи одного компрессора или двух в серии. Если возможно, лучше не использовать компрессоры, так как это создает турбулентность в грузовых танках.
Операция считается завершенной, когда содержание метана, замеренное на верху грузовой линии, превысит 80 % от объема.
Необходимые концентрации для азота и инертного газа СО2 равны или менее чем 1 %.по объему. Эти требования должны быть сравнены и согласованы с требованиями берега. Такая концентрация, как правило, достигается двумя обменами.
После заполнения метаном, грузовые танки необходимо охладить.
Возможны случаи, когда необходимо произвести заполнение одного или двух грузовых танков во время перехода. В этом случае, жидкость подается на испаритель СПГ при помощи насоса зачистки, который откатывает часть жидкости из другого грузового танка.
Местные правила могут запретить вентиляцию в атмосферу, и потребовать, чтобы весь газ поступал на береговые устройства.
6.2.5 Охлаждение грузовых танков
Операция охлаждения начинается сразу же после операции заполнения метаном. Для этого использует СПГ подаваемый с берега.
Скорость охлаждения ограничивается по следующим причинам:
Для избежания чрезмерных нагрузок на башни насосов
Образование пара не должно превышать способность компрессоров ВП поддерживать давление в танках 7кРа (108.5кРа абс.).
Соответствовать способности системы азота поддерживать необходимое давление в первом и втором меж барьерных пространствах.
Если не указано иначе, конструкция таких танков не является большим препятствием для скорости охлаждения по вертикальному термальному расширению.
Жидкость поступает через грузовой манифолд на линию распыла, и затем в грузовые танки. Как только охлаждение танков закончено, жидкость переключается на грузовую линию для ее охлаждения. Охлаждение танков считается законченным, когда средняя температура, за исключением двух верхних датчиков, каждого танка достигает – 130С или ниже.
При достижении этой температуры и наличии уровня жидкости в танке, начинается погрузка.
Пар, образующийся во время охлаждения возвращается на берег при помощи компрессоров ВП или самотеком через паровой манифолд.
Во время охлаждения, подача азота в меж барьерные пространства увеличивается. Необходимо поддерживать скорость охлаждения такой, чтобы азотная система справлялась с удержанием давления в изоляционных пространствах между 0.2 – 0.4кРа.
По окончанию охлаждения и в начале погрузки, температура мембраны будет равной температуре жидкости и потребуется несколько часов для установления градиентов скорости охлаждения меж барьерных пространств.
Охлаждение грузовых танков от +40С до -130С за период чуть больше 10 часов потребует испарения около 800 м3 СПГ. При средней скорости охлаждения танка 30С в час за первые 4 часа, это будет соответствовать средней скорости охлаждения 12С – 13С в час для второго барьера и даст приблизительно через 8 часов температуру – 80С.
Рекомендуемая скорость охлаждения около 20С в час первые пять часов и 10С – 15С ы последующие часы.
6.3 Балластный переход
Характеристики танков Газ Транспорт таковы, что при наличии небольшого количества жидкости внизу, температура вверху танка остается довольно долго около -50С. Однако, если балластный переход слишком долгий, легкие фракции испаряются , а на дне остаются только тяжелые фракции нефтяных газов с высокой температурой и большой плотностью, которая затрудняет откатку. Этот факт оператор должен принимать во внимание, оставляя жидкость на длинном переходе.
По характеристикам мембраны, погрузку можно начинать теоретически и без охлаждения. Однако для уменьшения парообразования термального стресса тяжелым конструкциям, таким как башня насоса, погрузка начинается только при охлажденных танках.
6.3.1 Сохранение охлажденных танков во время балластного перехода
Различные методы используются для сохранения холода
А) Для коротких рейсов достаточное количество СПГ оставляется в танках на коней выгрузки. Уровень не должен превышать 10 % от длины танка и количество может быть подсчитана, принимая во внимание выкипание со скоростью приблизительно 45 % выкипания во время перехода в грузу и прибытием в порт погрузки с минимальным уровнем жидкости во всем танке 10 см. на ровном киле.
Требование СПГ терминала.
Требуемая температура прибытия (ТТП) = (Сумма 4 темп. за исключение 2 верхних)/4 < -130C.
При более высокой температуре необходимо охлаждение у причала.
В) Три следующих метода возможны и их выбор будет зависеть от состояния судна.
1. Охлаждение танков производится при помощи СПГ, подаваемого с берега.
2. Охлаждение танков непосредственно перед приходом в порт. Так как после выгрузки остался груз в одном из танков, подразумевая, что он не превышает 10 % от длины судна (из-за плескания груза). Количество его согласно условиям пункта А.
3. Поддержание температуры танков периодическим разбрызгиванием остатка СПГ во время рейса так, чтобы средняя температура на приход была не более -130С. Как и в предыдущем случае, остаток СПГ держится в одном из танков, а его количество удовлетворяет условиям пункта А.
Очевидно, что эта система производит гораздо большее количество выкипа, чем первая.
Количество СПГ , оставляемого на борту для охлаждения должно быть тщательно подсчитано и с запасом, для избежания ситуации в середине рейса, когда остатки будут слишком тяжелыми для насосов.
Экономия бункера, является важным показателем в работе любого судна. Только в тесном сотрудничестве и взаимодействии всех членов команды управления можно достичь того, чтобы как можно больше выкипевшего СПГ было использовано в судовых котлах, тем самым, сэкономив топливо.
Если задержка в порту погрузки увеличивается, то остаток груза будет постепенно уменьшаться, и газа для котлов будет становиться все меньше и меньше.
Сжигание должно быть остановлено, так как давление в танке будет уменьшаться, а температура расти. Степень естественного выкипания зависит от временного фактора, рейса и погоды.