Наливные суда, или танкеры

Основная часть танкерного флота предназначена для перевозки нефтегрузов—сырой нефти, различ­ных сортов нефтепродуктов, смазочных масел. Эксплуатационные характеристики танкеров определяются транспортно-технологическими свойствами груза. Танкеры строят как однопалуб­ные суда с минимальным надводным бортом и сравнительно не­большой удельной грузовместимостью—1,3—1,4 куб.м/т. Машинное отделение и надстройка располагаются в корме, что повышает по­жарную безопасность судна, увеличивает его грузоподъемность, грузовместимость и снижает стоимость постройки- (за счет уменьше­ния длины гребного вала). Верхняя палуба свободная — без мачт, грузовых колонн, стрел или кранов. Доступ в грузовые помещения (танки) обеспечивается через горловины овальной формы площадью около 1 м², которые имеют комингсы высотой до 0,8 м и закрывают­ся водонепроницаемыми металлическими крышками. Для уменьше­ния вероятности возникновения свободных уровней жидкости и их площади в грузовых помещениях танкеров устанавливают непрерыв­ные продольные и поперечные переборки, которые делят эти поме­щения на отдельные отсеки (танки). На современных танкерах обычно предусматривается две продольные переборки, а при ши­рине судна 35—50 м и более в ряде случаев устанавливают третью переборку, которая может быть проницаемой. Лишь на малых су­дах допускается одна переборка. За счет большого числа продоль­ных и поперечных связей и отсутствия больших вырезов на верхней палубе повышается прочность корпуса. Это позволяет увеличить допустимую осадку и грузоподъемность танкеров. По действую­щим международным правилам о грузовой марке при одинаковой длине судов минимальный надводный борт, устанавливаемый для танкеров, меньше, чем для сухогрузных судов. Для безопасного пе­ремещения экипажа вдоль судна оборудуют стационарный пере­ходный мостик над верхней палубой, а на современных крупнотон­нажных танкерах — туннель внутри корпуса судна.

Так как жидкий груз может погружаться в любые помещения, даже загроможденные конструкциями набора и системами, то на­ливные суда в пределах грузовых танков могут не иметь двойного дна или каких-либо бортовых отсеков. Однако в связи с мерами по охране мирового океана от загрязнения танкеры строят с двойным дном.

Танкеры перевозят груз, как пра­вило, лишь в одном направлении, а в обратных рейсах принимают балласт в специальные балластные танки.

Для предотвращения опасности проникновения нефтяных паров в жилые и служебные помещения экипажа устраивают так назы­ваемые коффердамы—узкие отсеки, образуемые двумя поперечны­ми нефте- и газонепроницаемыми переборками, отстоящими друг от друга на расстоянии не менее 0,9—1 м. Коффердамы оставляют пустыми, а при перевозке легковоспламеняющихся грузов заполня­ют водой.

Нефтяные грузы, перевозимые на морских судах, подразделяют на три разряда. К первому разряду относятся грузы, у которых температура вспышки ниже +28° С (бензин, легроин), ко второ­му — грузы, у которых температура вспышки до +65 °С (керосин, моторное топливо), к третьему—грузы, у которых температура вспышки +65 °С и выше. В зависимости от разряда перевозимых нефтяных грузов к судам предъявляют различные требования в от­ношении, главным образом, непроницаемости, электрооборудова­ния, средств пожаротушения. Для обеспечения в танках взрывобезопасной газовой среды используют инертные газы, в качестве кото­рых применяют охлажденные и очищенные дымовые газы, отводи­мые от котлов танкера.

К особенностям оборудования танкеров относится ряд специ­альных систем: грузовая, зачистная, подогрева груза, мойки тан­ков, газоотводная, орошения палубы, инертных газов, вентиляции, пропаривания и осушения воздуха в танках.

Наливные грузы выгружают с помощью грузовой и зачистной систем. Они состоят из насосов, размещенных в специальных на­сосных отделениях, магистральных трубопроводов и приемных от­ростков к грузовым танкам. Трубопроводы снабжены клинкетами, а отростки—клинкетами и приемными храпцами. Трубопроводы выполняют по кольцевой или чаще по линейной схеме. На некото­рых современных танкерах, предназначенных для перевозки 1—2 сортов сырой нефти, применяют грузовую систему с переборочными клинкетами. При этом трубопроводы подводятся либо только к крайним кормовым танкам, либо к одному из танков каждой груп­пы. Такая схема позволяет резко сократить затраты на монтаж и ремонт трубопроводов.

На крупнотоннажных танкерах устанавливают по 3—4 грузо­вых насоса производительностью 3—4,5 тыс. м³/ч каждый, а диа­метр грузовых трубопроводов достигает 500—700 мм. Для выкачки остатков груза используют зачистную систему, характеристики ко­торой значительно ниже: 3—4 насоса по 300—350 м³/ч при диамет­ре трубопроводов до 200—300 мм. Современные танкеры оборудо­ваны дистанционными гидравлическими приводами, которые позво­ляют управлять клинкетами непосредственно с центрального поста, что значительно облегчает проведение грузовых операций.

Система подогрева груза обеспечивает перекачку судовыми на­сосами вязких сортов нефтегрузов (сырая нефть, темные нефтепро­дукты) при относительно низкой наружной температуре. Она сос­тоит из проложенных по днищу танков на высоте 100—150 мм от обшивки змеевиков, по которым подается пар под давлением б — 12 атм.

Танкеры оборудуют мощными противопожарными средствами, обычно системой паротушения (совмещается с системой пропаривания) и пенотушения.

Конструкция грузовой системы танкера позволяет обеспечить высокую интенсивность грузовых работ. Суммарная часова~я произ­водительность грузовых насосов на современных судах достигает 8—12% чистой грузоподъемности, а общая продолжительность стояночного времени с учетом зачистки танков и вспомогательных -операций составляет 3—5 сут за круговой рейс.

Кратковременные стоянки в портах обусловливают эффектив­ность использования большой грузоподъемности танкеров. Как по­казывают расчеты, при увеличении грузоподъемности в 4 раза се­бестоимость перевозок снижается примерно в 2 раза. Крупные пар­тии запродаж сырой нефти, концентрация этих грузопотоков на ограниченное число глубоководных и широко оснащенных портов, а также высокая интенсивность обработки танкеров и возможность их загрузки-разгрузки у выносных причалов либо у плавучих буев, что снижает затраты на дноуглубление,— все эти факторы обусло­вили широкое строительство сверхкрупных танкеров для сырой нефти.

Размер партий груза при перевозке нефтепродуктов значитель­но ниже, чем сырой нефти, что привело к специализации танкеров. Специализация позволяет использовать на перевозках каждого ви­да нефтяных грузов суда оптимального размера, а также снизить стоимость постройки за счет упрощения конструкции и оборудова­ния судна. Например, танкер, предназначенный для перевозки сы­рой нефти, незачем приспосабливать для перевозки 3—4 сортов нефтяных грузов одновременно, а судно для перевозки светлых нефтепродуктов может не иметь системы подогрева груза.

Танкеры разделяют на сле­дующие основные группы: суда дейвейтом 2—5 тыс. т для пере­возки присадок и смазочных масел, суда дедвейтом 60— 100 тыс. т для перевозки нефтепродуктов и крупнотоннажные океанские танкеры для перевозки сырой нефти, дедвейт которых достигает 540 тыс. т.

Так как сырая нефть и нефтепродукты являются относительно дешевыми грузами и не требуют срочной доставки, скорость танке­ров сравнительно невелика и составляет обычно 14—17 уз.

В 1973 г. была принята Международная конвенция по предот­вращению загрязнения моря с судов, которая требует наличия тан­ков чистого балласта. Кроме того, установлены максимальные раз­меры танков: не более 50 тыс. м³ для центральных и не более 22,5 тыс. м³ для бортовых. Расположение и размеры грузовых танков должны быть такими, чтобы возможный разлив нефти при раз­личных вариантах аварий не превосходил регламентируемой Кон­венцией величины. Все эти ограничения привели к увеличению над­водного борта и числа танков на крупнотоннажных танкерах, что вызвало соответствующее повышение массы корпуса и стоимости судов.

Особую группу танкеров составляют узкоспециализированные суда, предназначенные для различных химических грузов, сжижен­ных газов, присадок к топливам, а также суда для перевозки вина, патоки, пищевых и технических масел.

Большинство химических грузов характеризуется сильными кор­розионными свойствами, а некоторые из них (расплавленная сера, битумы) перевозят при температуре 100—150 °С. Это требует спе­циальной конструкции танков и грузовых систем, использования при их изготовлении особых сплавов и покрытий. Так, на танкерах-спиртовозах танки изготавливают из цинка, на судах для перевоз­ки серкой кислоты—из алюминия, на виновозах—из специальных сталей. К современным танкерам для перевозки химических гру­зов предъявляют также требования по обеспечению безопасности 'и защиты окружающей среды. В соответствии с требованиями Кода по конструкции и оборудованию судов для перевозки химических грузов наливом для судов химовозов предусматриваются три типа конструктивной защиты в зависимости от биологической опасности грузов. Они отличаются друг от друга максимальным количеством груза, допускаемого к перевозке в единичном танке, и расположе­нием грузовых танков относительно наружной обшивки.

Современные многоцелевые химовозы могут перевозить одно­временно 10—20 различных видов груза без риска смешения. Они имеют до 40 грузовых танков различной вместимости (от 200 до 1500 м³), большое число грузовых насосов, часть которых может размещаться в насосных отделениях, часть непосредственно в тан­ках. Двойное дно предусматривается по всей длине грузовой части судна, двойные борта ограничивают все грузовые отсеки или их часть, некоторые центральные танки отделяют продольными и по­перечными коффердамами. Дедвейт таких судов достигает 20— 25 тыс.т.

Основную часть флота газовозов составляют танкеры-метановозы, которые перевозят сжиженный природный газ при ат­мосферном давлении, но при очень низкой температуре—около 163° С. При сжижении газ уменьшает свой объем в 565 раз, однако и в жидком состоянии метан имеет большой погрузочный объем — более 2 м³/т. Танки газовоза имеют двойные стенки и слой тепло­изоляции. Они могут быть трех конструктивных типов: свободно стоящие, полностью отделенные от корпуса, за исключением опор мембранного типа, опирающиеся на корпус через изолированное основание, и сферические танки, устанавливаемые в заранее под­готовленное пространство в корпусе судна. Танки изготавливают из материалов, не склонных к хрупкости: алюминия, стали с 9%-ным содержанием никеля, нержавеющей стали, сплава инвара с 36%-ным содержанием никеля. Для контроля за состоянием груза в процессе морской перевозки, для своевременного обнаружения утечки сжиженного газа на судне устанавливают температурные датчики, уровнемеры, датчики давления и т. д.

Вследствие высокого погрузочного объема метана и потерь вместимости на устройство специальной конструкции грузовых по­мещений и изоляцию танков размеры газовозов значительно боль­ше, чем размеры нефтетанкеров равной грузоподъемности. Газо­возы строят с избыточным надводным бортом, причем отношение H/d достигает у них 2/5 и более, в то время как у обычных танке­ров 1,4/1,6. Для обеспечения остойчивости судна на обратных пере­ходах предусматривается развитая система балластных танков, причем общая масса принимаемого балласта примерно равна дед­вейту, а кубатура танков—почти половине грузовместимости суд­на. Вместимость современных газовозов достигает 50—125 тыс. м³. Метановозы отличаются от нефтетанкеров также повышенной ско­ростью: 18—20 уз. Объясняется это высокой стоимостью са­мих судов и перевозимого груза, а также стремлением снизить по­тери газа от испарения за счет сокращения продолжительности рейса.

Вторую группу газовозов составляют суда для перевозки амми­ака и сжиженных нефтяных газов (пропана, бутана). Груз перево­зят при температуре от —45 до —48 °С и при повышенном давле­нии.

В Советском Союзе были построены наливные суда типа «Крым» грузовместимостью 150 тыс. т. Мак­симальная длина судна 295,2 м, ширина 45 м, высота борта 25,4 м, осад­ка в полном грузу 17 м. Водоизмещение судна 180 тыс. т при дед­вейте 150 тыс. т, т. е. масса корпуса составляет лишь 16% полного водоизмещения в грузу. Паротурбинная установка мощностью 24 тыс. квт обеспечивает судну скорость в грузу 17 уз, что позволя­ет отнести теплоход «Крым» к числу наиболее быстроходных танкеров. Для повышения маневренности предусмотрены подрулива­ющие устройства и винт регулируемого шага в направляющей на­садке.

Помимо танкеров типа «Крым», в состав советского флота вхо­дила большая группа универсальных танкеров дедвейтом 40— 50 тыс. т, танкеры дедвейтом 5, 15 и 25 тыс. т для перевозки нефтя­ных продуктов. К узкоспециализированным относятся танкеры типа «Самотлор» дедвейтом 15 тыс. т для перевозок нефтяных продук­тов, химовозы типа «Алиот» и газовозы типа «Юрмала» для пере­возки аммиака и сжиженных нефтегазов.