Термин в Энциклопедическом Фонде

Танкер

Иллюстрация сайта: seawork.ru
Танкер - судно, построенное или приспособленное главным образом для перевозки нефти наливом в своих грузовых помещениях, включая комбинированные грузовые суда и любой "танкер-химовоз", если он перевозит в качестве груза или части груза нефть наливом (МАРПОЛ).
В соответствии с СОЛАС-74 и правилами Регистра все танкеры подразделяются с точки зрения пожарной безопасности на две категории:
- танкеры для перевозки сырой нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки ниже 600С и давлением паров ниже атмосферного;
- танкеры для перевозки нефтепродуктов с температурой вспышки свыше 600С.
Нефтяные танкеры по назначению классифицируются в соответствии с "Добавлением В" к Международному свидетельству о предотвращении загрязнения нефтью (IOPP):
- танкеры для перевозки сырой нефти;
- танкеры нефтепродуктовозы;
- танкеры для сырой нефти/нефтепродуктов;
- танкеры для битумных растворов;
- танкеры химовозы;
- комбинированные суда: нефтенавалочник/рудовоз (ОБО) - OILL/BULK/ORE, нефтерудовоз (О/О) - OILL/ORE.

К каждому из  перечисленных типов танкеров предъявляются определенные требования по конструктивной защите танков, оборудованию и методам мойки и защите танков, порядка сброса балласта и нефтесодержащих смесей.

В мировой практике принято следующее разделение танкеров по дедвейту: малотоннажные до 5 тыс.тонн, среднетоннажные до 30 тыс.тонн, крупнотоннажные  свыше 30 тыс.тонн, в свою очередь крупнотоннажным танкерам даны следующие наименования:

Supertanker 30-70 тыс.тонн;

Mammath tanker 70-150 тыс.тонн;

VLCC 150-300 тыс.тонн;

ULCC  300-800 тыс.тонн;

Megatanker 1 млн.тонн;

Panamax 80 тыс.тонн.

VLCC - very large crude carrier, U - ultra.

Существенное влияние на конструкцию танкеров, оборудование и их эксплуатацию оказывают  опасные свойства грузов, которые они перевозят, и вред, который могут причинить эти грузы окружающей среде и человеку, в случае аварии танкера.
Конструктивное развитие средне- и  крупнотоннажных  нефтетанкеров характеризуются  в настоящее время одним общим направлением - переходом к "экологическому" устройству судового корпуса и внутреннего оборудования, предотвращающего загрязнения моря. Европейский стандарт танкера "ЕЕЕ" - экологический, экономический, европейский танкер.

Конструкция корпуса танкера. Требования безопасности к танкерам регламентируются правилами Регистра, правилами МАРПОЛ-73/78 и СОЛАС-74, рекомендациями ИМО.

В качестве основного типа наливного судна принято однопалубное судно с кормовым расположением машинного отделения, корпус которого разделен поперечными переборками и одной,  двумя  или  тремя продольными переборками, рис1.

Рекомендуются следующие системы набора корпуса танкера.

Танкеры длиной менее 180 м должны иметь:

- продольную систему набора днища и палубы в районе грузовых танков;

- поперечную или продольную систему набора бортов и продольных переборок

Танкеры  длиной более 180 м должны иметь продольную систему набора. Грузовые танки и сливные цистерны в противопожарных целях должны  быть отделены от машинного отделения, грузового трюма, постов управления и служебных помещений с помощью коффердамов.

По всей длине судна от кормовой надстройки до полубака проложен переходной мостик, чтобы обеспечить прокладку труб, кабелей, и передвижения экипажа. Он должен иметь прочную конструкцию, достаточное количество упругих и скользящих связей.

В районе грузовых танков на палубе должно быть установлено, вместо фальшборта, только леерное ограждение, с целью избежания скопления на палубе углеводородных паров и скопления забортной воды  в штормовых условиях. Фальшборт с открытыми портиками устанавливается только вне  грузовых танков. Продольные и поперечные переборки должны быть водонепроницаемые и выдерживать гидростатический напор воды и инерционные нагрузки от жидких грузов. Разделение грузовых помещений на танки и ограничение их размеров вызвано необходимостью:

- уменьшить свободную поверхность жидкости, для уменьшения момента инерции свободной поверхности, вызываемой качкой судна. Продольные переборки ограничивают инерционные нагрузки в поперечном направлении и уменьшают влияние груза на остойчивость судна. Поперечные переборки  ограничивают инерционные нагрузки в продольном направлении, - препятствуют увеличению изгибающего момента и способствуют сохранению судном прочности корпуса судна;

- обеспечивать непотопляемость танкера;

- уменьшения размера загрязнения моря нефтью в случае аварии;

- распределения разных сортов груза по танкам в случае их совместной перевозки.

На современных танкерах обычно предусматриваются две продольные, а при ширине судна 35-50 м и более в ряде случаев устанавливают третью переборку, которая может быть проницаемой, - отбойная переборка. Лишь на малых танкерах допускается одна переборка. За счет большого числа продольных и поперечных связей и отсутствия больших вырезов на верхней палубе повышается прочность корпуса, что, в свою очередь, позволяет увеличить допустимую осадку и грузоподъемность танкера.

Грузовые танки на танкере с двумя продольными переборками подразделяются на бортовые правого и левого борта и центральные, расположенные между продольными переборками. Размеры и расположение грузовых танков должны отвечать требованиям, установленным Международным правилам.

Грузовая зона - часть судна, в которой находятся грузовые танки, сливные цистерны и насосные помещения, коффердамы, балластные танки и пустые пространства, примыкающие к грузовым танкам, а также участки палубы по всей длине и ширине судна над упомянутыми помещениями.

Грузовые танки - это специальные танки для  перевозки наливных грузов. Грузовые танки должны обеспечить защиту от внешних воздействий наружной среды и гарантированную сохранность качества груза от:

- смещения с другими грузами и с балластом;

- загрязнения остатками ранее перевозимого груза;

- загрязнения продуктами окисления обшивки танкера (ржавчина). Последнее достигается применением дорогостоящих покрытий поверхности танков.

В настоящее время используются следующие конструкции танков:

а) традиционные с двумя продольными переборками;

b) с двумя продольными переборками и танками, выделенными для чистого балласта;

с) с двойными бортами, при этом межбортное пространство используется для изолированного балласта;

d) с двумя продольными переборками и двойным дном, междудонное и межбортовое пространство используется для изолированного балласта;

e) с вкладными цистернами (танками), изолированный балласт размещен между обшивкой корпуса танкера и цистерной.

Грузовые танки типа d) и e) имеют гладкие поверхности, т.к. весь набор находится внутри двойных  конструкций. Гладкие поверхности позволяют обеспечить надежное покрытие, упрощают зачистку танков, улучшают подток груза к всасывающим патрубкам, сокращают время грузообработки танкера.

На днище грузового танка располагаются трубопроводы грузовой и зачистной магистрали, система подогрева груза - змеевик. У кормовой переборки находится замерные  трубы для определения уровня груза в танке и дистанционные указатели уровня, штоки для управления клинкетами. Каждый грузовой танк имеет горловину - "расширитель", сечением около 1 м2, с высотой комингса 0,8 м. Расширитель закрывается крышкой в водонепроницаемом исполнении. На крышке имеется смотровое окно диаметром 200-300 мм. Через окно ведется наблюдение за грузом, производятся контрольные замеры уровня взлива груза (пустот) с помощью футштока - "крестовины", а также отбор проб. От горловины до днища танка установлен металлический трап с промежуточными площадками. Не рекомендуется устанавливать в одном поперечном сечении горловины центральных и бортовых танков. В грузовую палубу вварены лючки диаметром до 400 мм для переносных моечных машинок. Таким же образом оборудуются отстойные и сливные танки.

Насосное отделение.  Помещение для грузовых насосов располагается в корму от грузовых танков, рядом с машинным отделением. От грузовых танков насосное отделение отделено коффердамом или является коффердамом между машинным отделением и грузовыми танками. Насосное отделение отделяется от других помещений газонепроницаемыми переборками А-60 и не должно иметь с ними сообщений, кроме трубного тоннеля. В насосном отделении размещаются грузовые и зачистные насосы, системы управления грузовыми операциями и переключения трубопроводов. Помимо этого в насосном отделении устанавливается оборудование и механизмы для мойки грузовых танков: насосы, подогреватели воды и др. Ко всем механизмам, клинкетам и приборам системы управления грузовыми операциями должен быть обеспечен безопасный доступ. Насосное отделение, кроме основного выхода, должно иметь аварийный выход.

Отстойные танки. "Отстойные танки" (Slop tank), - термин означает любой танк, специально предназначенный для сбора остатков из танков, промывочной воды или других нефтесодержащих смесей.

В соответствии с требованиями МАРПОЛ-73/78 на танкерах должны быть эффективные системы отстоя и очистки нефтесодержащей  промывочной воды или грязного балласта. Размеры отстойных танков для танкеров вместимостью 150 рег.тонн и более должна быть не менее 3% от грузовместимости  танкера.

Вместимость отстойного танка  может быть уменьшена до 2%, если  на танкере имеются танки изолированного или чистого  балласта, или имеется система мойки сырой нефтью. На танкерах дедвейтом 70 т. тонн и более должно быть не менее двух отстойных танков.

Отстойные танки должны располагаться в непосредственной близости от грузового насосного отделения и состоять из двух емкостей, сообщающихся между собой (1-я ступень и 2-я ступень). В емкости 1-й ступени отстаивается промывочная вода от основного количества смытых остатков груза, во 2-й ступени обеспечивается более полный отстой промывочной воды, что позволяет использовать ее по второму циклу мойки. Минимальная вместимость танка 1-й ступени должна быть не менее 2,5 объема, занимаемого остатками груза, отмытого с поверхности грузовых танков за 1 цикл.

Современные крупнотоннажные суда используют систему с тремя отстойными танками: центральный танк и два бортовых соединены последовательно, обеспечивая ступенчатое отстаивание промывочной воды. Нефтесодержащая промывочная вода заполняет центральный танк и отстаивается (1-я ступень), далее ее перепускают, за исключением слоя отстоявшейся нефти, во второй танк (2-я ступень) и после отстоя перепускают в третий танк, за исключением отстоя нефти. После отстоя - сепарации, чистая вода сбрасывается за борт, а отсепарированная нефть возвращается в центральный танк.

При перевозке последовательными рейсами одного сорта груза используется метод погрузки поверх остатков  LOT (load over top): нефтесодержащая промывочная вода, включая балласт, отстаивается в отстойном танке, далее сепарируется и сбрасывается за борт, а отстоявшийся слой нефти возвращается в грузовой танк, или балласт принимается в не зачищенные танки, далее, после отстоя, балласт сбрасывается за борт,  за исключением  двухметрового верхнего слоя с высоким содержанием нефти. Этот слой - отстой собирается в отстойный танк. После отстаивания вода через сепаратор сбрасывается за борт, а нефтесодержащий слой сливается в грузовой танк. Цикл повторяется 2-3 раза. Порядок сброса дан в разделе "Предотвращение загрязнения моря".

Танки изолированного балласта. С целью предотвращения загрязнения нефтью в случае столкновения или посадки на мель, "новые нефтяные танкеры" (поставка которых осуществляется после 01.06.82) в соответствии с требованиями правил 13 Приложения 1 МАРПОЛ должны иметь танки изолированного балласта. Требования распространяются на танкеры для перевозки сырой нефти DW = 20000 тонн и более и на танкера - нефтепродуктовозы DW = 30000 тонн и более.

Вместимость танков изолированного балласта - ТИБ (Segregated Ballast Tanks - SBT) и их размещение на танкере длиной более 150 метров должна обеспечить безопасность в балластном рейсе, а именно:

- осадка на миделе: dm = 2,0 + 0,02L;

- дифферент на корму не более 0,015L;

- осадка на корму должна обеспечить полное погружение винта.ТИБ должны быть расположены таким образом, чтобы создать защитный экран вокруг грузовых танков.

∑РАс + ∑РАs j [Lt (В+2D)],

где РАс  - площадь проекции бортовой обшивки каждого ТИБ на диаметральную плоскость в м2;

РАs   - площадь проекции днищевой обшивки каждого ТИБ на основную плоскость в кв.метрах;

Lt - длина между носовой и кормовой границами грузовых танков в м;
В - наибольшая ширина судна в м;

D - теоретическая высота борта на миделе в м;

J - коэффициент, равный:  0,45 для танкеров  DW = 20 т.тонн;

0,30 для танкеров  DW = 200 т.тонн. Минимальная ширина каждого бортового танка для изолированного балласта, простирающегося по всей высоте борта от палубы до верхней кромки двойного дна, должна быть не менее 2 м. Максимальная высота каждого танка двойного дна для изолированного балласта должна составлять В/15 или 2 м, в зависимости от того, что меньше.

Нефтеналивное судно длиной менее  150 м может рассматриваться как судно с изолированным балластом, если его осадка рассчитывается по одной из рекомендованных

Регистром формул, приведенных в таблице 2.1.4 Правил Регистра по предотвращению загрязнения с судов, 1993.
Танки изолированного балласта должны иметь отдельную систему, не проходящую через грузовые танки и предназначенную исключительно для балластных операций. ТИБ не должен использоваться для перевозки какого-либо груза, ни для хранения судовых запасов и материалов.

В исключительных случаях, ввиду тяжелых погодных условий, капитан имеет право принять балласт в грузовые танки дополнительно к изолированному балласту.

Перед принятием балласта танки должны быть промыты сырой нефтью, до отхода танкера из порта.

Эксплуатация танкера в  режиме чистого балласта. Существующие танкеры для сырой нефти дедвейтом  40 тыс.тонн и более вместо танков изолированного балласта могут применять метод очистки грузовых танков путем мойки сырой нефтью. Количество грузовых танков, подлежащих мойке сырой нефтью, зависит от характера совершаемого рейса и ожидаемых погодных условий.

Существующие танкеры DW = 40 тыс.тонн и более для перевозки сырой нефти и нефтепродуктов, вместо изолированного балласта и метода мойки сырой нефтью,  выделяют из числа грузовых танков, танки для использования исключительно для приема балласта - танки чистого балласта - ТЧБ (Clean Ballast Tanks - CBT). Расположение ТЧБ и их вместимость должны  удовлетворять требованиям безопасности, изложенным для ТИБ по осадке и дифференту. На танкерах с ТЧБ устанавливаются приборы контроля за содержанием нефти в сбрасываемом водяном балласте.

В соответствии с правилом 13 F нефтяные танкеры DW = 600 тонн и более,  поставка которых осуществлена 6 июня 1996 г. и после, должны иметь защиту грузовых танков балластными по всей длине.

Для танкеров DW = 5000 тонн и более балластные бортовые танки должны проектироваться на всю высоту борта танкера от настила второго дна до палубы.

Ширина этих танков определяется по формуле:
W = 0,5 + DW/20000 (м), однако 1 м <W< 2 м.
Высота танков двойного дна 1 м <
h<2 м.
Общая вместимость балластных танков на танкерах
DW =20000 тонн для перевозки сырой нефти и на танкерах DW =  30000 и более для перевозки нефтепродуктов должна быть не менее вместимости ТИБ в соответствии с правилом 13.

В грузовых танках в двойном дне образуются приемные колодцы, расстояние между дном колодца и днищевой обшивкой должно быть не менее 0,5 h.
Танки двойного дна могут не предусматриваться, если давление груза и паров на обшивку днища не превышает внешнее гидростатическое давление, т.е.:

f ×hc×pc×g+100∆pdn×ps×g, где

hc  - высота груза в танке,

м; pc  - максимальная плотность груза,

т/м; dn  - минимальная эксплуатационная осадка,

м; ps  -  плотность морской воды,

т/м; ∆p  -  максимальное установочное давление дыхательного клапана, бары;

f  - коэффициент безопасности = 1,1;

g  - стандартное ускорение свободного падения (9,81 м/сек) .

Для танкеров DW = 5000 тонн и менее высота междудонного пространства  h = B/15  с минимальной высотой h = 0,76 м; ширина бортового балластного танка W = 0,4 + 2,4 DW/20000 (м), с минимальной величиной W  = 0.76 м.

Если бортовые танки не выдерживают эти условия, то ограничивается вместимость грузовых танков до 700 м3.



Используемые источники
1. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации морских судов, 1999 г.
2. Александров М.Н. Судовые устройства. Ленинград, Судостроение, 1987 г., с. 655.

Энциклопедический Фонд