11_sistem Tereta Na Tankerima

SUSTAV UKRCAJA I ISKRCAJA TEKUEG TERETA NA TANKERIMABrodski sustavi, Dio 11.

Sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta na tankerima


Sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta na tankerima Pod tekuim teretom podrazumijeva se sirova nafta i njeni rafinerijski proizvodi. Osim ovih vrsta tereta, tankeri prevoze i ostale tekue terete, kao to su razliite kemikalije i ukapljeni plinovi Brodovi za prijevoz tekuih tereta kao cjelina i njihovi posebni sustavi podlijeu pravilima klasifikacijskih zavoda, kao i meunarodnih organizacija koje se bave problemima sigurnosti plovidbe, posade i zatite okolia. Pored svega navedenoga, potrebno je uvaiti i zahtjeve brodovlasnika, posebnosti eksploatacije broda te uvjete velikih svjetskih organizacija koje se bave prijevozom tekueg tereta. Ovi se zahtjevi uglavnom odnose na: vrijeme ukrcaja i iskrcaja tereta; uvjete grijanja tereta; tlakove na palubnim ograncima za ukrcaj u uskrcaj tekueg tereta; podjelu brodova prema vrsti tekueg tereta koje prevoze.


Podjela tankera prema vrsti tekueg tereta koje prevoze

Vrsta tankera

Vrsta tankera (eng.) Crude (Oil) Carrier Very Large Crude (Oil) Carrier Ultra Large Crude (Oil) Carrier Product Tanker Liquified Natural Gas Carrier Liquified Petroleum Gas Carrier

Kratica CC VLCC ULCC

Nosivost (tona) 10 000 - 200 000 200 000 - 320 000 320 000 - 550 000

Tanker za prijevoz sirove nafte

Tanker za prijevoz plina Tanker za prijevoz kemikalija Tanker za kombinirani prijevoz

LNG LPG

Chemical TankerOil / Bulk / Ore Carrier OBO


Najvei izgraeni tanker u usporedbi s poznatim velikim graevinama

Sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta na tankerima Pumpe tekueg tereta su veinom centrifugalne pumpe jer udvoljavaju mnogim zahtjevima, kao to su kapacitet, dobavna visina i dimenzije. Pumpe tereta mogu biti jo i vijane ili stapne, ali samo za manje dobavne koliine i za tekuine velike viskoznosti. Centrifugalne pumpe mogu biti pogonjene parnim turbinama, dizelskim motorima, elektromotorima ili hidromotorima.

Na tankerima se sustavi ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta izvode u dvije izvedbe, i to: sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta pomou pumpne stanice sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta pomou uronjenih pumpi Problem dilatacija cjevovoda zbog promjena temperature ili pomicanja strukture broda, mogue je rjeavati odgovarajuom izvedbom i ugradnjom cjevovoda, u skladu s pravilima klasifikacijskih zavoda.


Dilatacijske lire


Dilatacijske lire


Presjek strukture tankera


Tanker u izgradnji - pogled na tankove tereta


Presjek strukture tankera


Unutranjost tanka tereta


Unutranjost tanka tereta


Poklopac grotla tanka tereta



Usporedba stabilnosti broda s jednim velikim tankom tereta i vie manjih tankova tereta

Sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta na tankerimaSustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta pomou pumpne stanice Pogonski strojevi za pogon pumpi smjeteni su u strojarnici, a pumpe se pogone kratkim vratilom koje prolazi kroz nepropusnu pregradu izmeu strojarnice i prostora u kojemu su smjetene pumpe tekueg tereta. Vratilo na prolazu kroz nepropusnu pregradu ima posebnu plino-nepropusnu brtvenicu.

Prostor pumpi smatra se opasnim zbog mogunosti poara i eksplozije od plinova i para koji se u tom prostoru mogu stvarati proputanjem cjevovoda, spojeva i sl. Kapacitet pumpi odreuje se prema ukupnoj koliini tekueg tereta kojeg brod moe prevoziti, vremenom predvienom za iskrcaj, te broju ugraenih pumpi, to ovisi o broju razliitih vrsta tereta. Najdulje vrijeme iskrcaja uzima se 24 sata za velike tankere, a za manje se moe uzeti od 12 do 14 sati.

Primjera radi, meunarodna naftna kompanija Shell zahtijeva da tankeri moraju svojim pumpama i cjevovodima na palubnim ograncima kontinuirano odravati tlak od 10 bar, uz odobrenu gustou i temperaturu tekueg tereta.


Smjetaj sustava ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta pomou pumpne stanice


Smjetaj sustava ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta pomou pumpne stanice


Shema sustava ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta pomou pumpne stanice

Sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta na tankerima Znaajan problem za sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta pomou pumpne stanice jest ostatak tereta u tankovima. Pri radu pumpi velikog kapaciteta i velikih promjera iskrcajnih cjevovoda, kod niske razine tekueg tereta u tankovima dolazi do uvlaenja okolnih plinova i pojave kavitacije. Ako usisani plinovi stignu do rotora pumpe, ona se moe otetiti zbog naglog porasta brzine vrtnje rotora pumpe. Ova se pojava moe sprijeiti na jedan od dva sljedea naina: Pri niskoj razini tekueg tereta, ukljuuje se vakuum pumpa samocrpnog ureaja koja iz usisnog cjevovoda sie plinove i pare tekueg tereta te odrava potreban podtlak u usisnom cjevovodu. Pritom se automatski zatvara ventil na tlanoj cijevi, smanjuje brzina vrtnje pumpe, a na usisni cjevovod unutar tanka se prikljuuje usisna cijev manjeg promjera;U pumpnoj stanici se ugrauje jedna posebna pumpa (poeljno je da bude stapna) s izriitom namjenom za pumpanje ostatka tekueg tereta iz tankova.


Smjetaj cjevovoda i pumpi sustava ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta


Pumpa za iskrcaj tekueg tereta (kapacitet pumpe na slici je cca. 5000 m3/h

Sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta na tankerimaSustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta pomou uronjenih pumpi Ovaj sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta vrlo je pogodan za tankere koji prevoze vie vrsta tekuih tereta u veem broju tankova. Za ovaj sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta koriste se: uronjene centrifugalne pumpe pogonjene hidraulikim sustavom (hidromotorom), koji je takoer uronjen u sklopu s pumpom; uronjene centrifugalne pumpe pogonjene elektromotorom postavljenim na otvorenoj palubi iznad same pumpe. Zakretni moment se vratilom prenosi od elektromotora do uronjenog rotora pumpe. Elektromotor je posebne protueksplozijske izvedbe.

Primjenom uronjenih pumpi umanjuje se potreba za dugim cjevovodima velikih promjera unutar tankova, a pumpna stanica se smanjuje i pojednostavljuje. Problem gubitka visine posisavanja i kavitacije nestaje jer su pumpe uronjene u tekuem teretu i postavljene u posebnom zdencu. Nema potrebe za pumpama velikog kapaciteta jer se predvia vei broj tankova manjeg volumena.


Shema sustava ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta pomou uronjenih pumpi


Cjevovodi sustava ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta pomou uronjenih pumpi za brod s palubnim grijaima tereta i bez njih


Uronjene pumpe tereta - detalj montae u tanku tereta


Presjek hidrauliki pogonjene uronjene pumpe tereta


Presjek hidrauliki pogonjene uronjene pumpe tereta - detalj pogona rotora


Presjek hidrauliki pogonjene uronjene pumpe tereta - srednji dio


Presjek hidrauliki pogonjene uronjene pumpe tereta - gornji dio


Uronjene pumpe tereta prije montae na brod


Uronjene pumpe tereta prije montae na brod


Donji dio uronjene pumpe tereta i usisni zdenac


Donji dio uronjene pumpe tereta i usisni zdenac


Uronjena pumpa tereta - pogled s palube


Uronjena pumpa tereta smjetena u posebnom koferdamu to predstavlja prednost u sluaju potrebe servisa pumpe


Sustav hidraulikog ulja za pogon i upravljanje

Sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta na tankerimaPogon pumpi tekueg tereta Ovaj sustav je zatvoreni cirkulacijski krug s ograncima do svake pumpe ili nekog drugog stroja, pri emu je tlak hidraulikog ulja izmeu 150 i 250 bar, ovisno o izvedbi sustava.

Potreban uin, odnosno tlak i protok ulja za pogon pumpi stvara se u hidraulikoj jedinici, smjetenoj obino u posebnom prostoru u strojarnici. Ova se jedinica sastoji od vie pumpi koje su najee neposredno pogonjene elektromotorima.

Na svakom ogranku cjevovoda hidraulinog ulja, odnosno uz hidromotore, predvieni su ventili za kontrolu protoka hidraulikog ulja.


Hidrauliki pogon pumpi tekueg tereta


Hidraulika jedinica


Hidraulike jedinice


Presjek uronjene pumpe pogonjene elektromotorom

Uronjena centrifugalna pumpa pogonjena elektromotorom


Prerada uronjene pumpe - promjena pogona i novo rjeenje leaja


Izvedba pumpe s dvoulaznim rotorom smanjuje brzinu fluida pri ulasku u rotor pumpe te time poboljava visinu posisavanja, odnosno karakteristike pumpe i skrauje vrijeme ispumpavanja ostatka tereta iz tanka. Sile koje nastaju tijekom vrtnje rotora preuzimaju leajevi u kuitu pumpe. Izvedba pumpe s dvoulaznim rotorom i dvoulaznim kuitem pumpe umanjuje aksijalne i radijalne sile u leajevima ime se smanjuje troenje leajeva i produuje period izmeu pregleda i odravanja.

Poboljanja u konstrukciji pumpi


Shema upravljanja uronjenim pumpama pogonjenim elektromotorom

Sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta na tankerimaPrednosti elektromotornog pogona pumpi upravljanog statikim frekventnim konverterima Visoki stupanj djelovanja Potronja energije u skladu s trenutnim potrebama Elektromotori i generatori ne moraju biti predimanzionirani za terete visoke viskoznosti ili gustoe Mekani start pumpi

Odvojeno upravljanje svakom uronjenom pumpom Precizna regulacija brzine vrtnje Malo troenje mehanikih dijelova Slaba pojava kavitacije Programabilnost za specifine zahtjeve pumpanja tereta: minimalno vrijeme iskrcaja tereta minimalna kavitacija razina tekueg tereta Mogunost spajanja na sustav za nadzor tereta ili sustav za automatsko upravljanje

Sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta na tankerimaPosuivanje tankova (stripping)

Nakon to se tank tereta isprazni, otvara se ventil za posuivanje tankova (cargo stripping valve), a glavni ventil tereta se zatvara. Ostatak tereta zaostao u glavnoj cijevi pumpe se potiskuje inertnim plinom ili zrakom kroz cijev za posuivanje tankova u cjevovod za iskrcaj tereta na palubi. Tijekom postupka pranjenja ostatka tereta iz cijevi (propuhivanja), pumpa treba nastaviti s radom (rotor djeluje kao dinamiki ventil) sve dok se glavna cijev pumpe ne isprazni. Nakon ovog postupka, koliina ostatka tereta u zdencu pumpe iznosi od 12 do 50 litara, ovisno o izvedbi zdenca i visini montae pumpe iznad dna zdenca.



Shema sustava posuivanja tankova tereta ejektorom


Presjek ejektora

Simulacija strujanja kroz ejektor


Shema sustava posuivanja tankova tereta pumpom za posuivanje


Ukrcajno / iskrcajni palubni ogranci (manifold)






Pogled na glavnu palubu i sustav za ukrcaj i iskrcaj tekueg tereta


Tanker spojen s "rukama" za ukrcaj (iskrcaj) tekueg tereta


Tanker spojen s "rukama" za ukrcaj (iskrcaj) tekueg tereta

Sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta na tankerimaPranje tankova tekueg tereta Pranje tankova tekueg tereta na tankerima moe se obavljati: tijekom iskrcaja samim tekuim (zagrijanim) teretom, ako tanker prevozi sirovu naftu Crude Oil Washing (COW) nakon iskrcaja zagrijanom morskom vodom

Shema operacija iskrcaja tereta, inertiranja, pranja i posuivanja


Shema sustava zagrijavanja morske vode za pranje tankova tereta

Sustav ukrcaja i iskrcaja tekueg tereta na tankerima Ureaj za pranje s mlaznicama moe biti prijenosni i sputati se kroz za to predviene otvore u tank tereta ili moe biti privren u tanku. Grija zagrijava morsku vodu na temperaturu od 85 C do 90 C. Zagrijana morska voda se do pojedinih tankova doprema cjevovodom i pod tlakom od najvie 15 bar. Ureaji za pranje su na ovaj cjevovod spojeni lako izvrstivim spojevima i gumenim cijevima promjera 65 mm. Za zagrijavanje morske voda koriste se cijevni izmjenjivai topline, a medij za zagrijavanje moe biti vodena para ili termalno ulje.


Sustav za pranje tankova tereta (Izvor: V. Ozreti: Brodski pomoni strojevi i ureaji)


Detalj montae mlaznice za pranje tankova tereta

Mlaznica za pranje tankova tereta

(Izvor: V. Ozreti: Brodski pomoni strojevi i ureaji)


Mlaznica za pranje tankova tereta (Izvor: V. Ozreti: Brodski pomoni strojevi i ureaji)


Mlaznica za pranje tankova tereta (Izvor: V. Ozreti: Brodski pomoni strojevi i ureaji)

Documents

11_sistem Tereta Na Tankerima