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LNG船装卸系统优化设计方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5-31示出LNG船舶的营运流程。LNG船液货装卸系统由管道、泵、压缩机、加热器、控制系统及各种阀门构成,这些设备均应满足相应的规范要求。要求 根据石油公司国际海事论坛规范要求,LNG船液货装卸系统由两条跨接输液管和一条货物回气管组成,以便与岸上输液系统相一致。在液化气船上,货物装卸管系不容许设置在甲板之下。结构LNG船的全部卸货泵一般采用深井泵和浸没式泵供卸货用。

LNG船装卸系统优化设计方案

LNG船从出厂或入坞修理后,涉及到的全部货物作业内容如下:

(1)干燥 清除液货舱、管路等的湿气,防止生成水合物或结冰。

(2)惰化 降低货物系统中的含氧量至安全程度,防止在装货过程中形成可燃的气体环境或货物与氧发生危险反应。

(3)驱气 用待装的货物蒸气把液货舱中的惰性气体排挤出去。

(4)预冷 在装货前降低液货舱温度以便尽量减少热应力和过度蒸发。

(5)装货 包括货物的冷却和装载极限的控制等。

(6)载货航行 进行货物状态控制。

(7)卸货 包括把冷冻货物加热以便卸到常温压力贮罐中去。

(8)换装货品 包括除液、除气、惰化和再驱气等。

(9)液货舱检修前的准备工作 这包括除液复温、用惰性气体置换可燃货物气体,随后用空气置换惰性气体等操作。

图5-31示出LNG船舶的营运流程。LNG船液货装卸系统由管道、泵、压缩机、加热器、控制系统及各种阀门构成,这些设备均应满足相应的规范要求。

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图5-31 LNG船营运流程

1.管道

(1)结构 低温液体的输送管道一般使用绝热管绝热。绝热管的绝热方式从原理上分四大类,即真空绝热、真空粉末绝热、多层绝热及堆积绝热。在LNG船舶液货管道上,大多数采用最简单方便、价廉的堆积绝热方法,绝热材料一般使用聚苯乙烯橡胶或聚氨基甲酸乙脂泡沫。

(2)要求 根据石油公司国际海事论坛规范(OCIMF,也称为油公司国际船舶基金会)要求,LNG船液货装卸系统由两条跨接输液管和一条货物回气管组成,以便与岸上输液系统相一致。

(3)布置 通常在船中部设有横跨左右舷的液相和气相装卸总管。总管与通到液货舱的液相和气相管相连接。液相管从气室引至每个波货舱的底部,气相管从每个液货舱顶部气室引出。每一个液货舱一般设有一根液相装货管、一根液相卸货管、一根气相管和一个压力释放阀、泄压排气管。

在设有货物再液化设备的液化气船上,有相应的气相支路从各个货舱通至货物压缩机,并设有货物再液化回流管将冷凝液从再液化设备流回各个货舱。再附加气相管路将各货舱蒸发的超压蒸气经过压缩机和加热器送到船上锅炉或柴油机作燃料

在液化气船上,货物装卸管系不容许设置在甲板之下。设置在甲板下面的液货舱,其气室必须穿过甲板,将所有的装卸货物管系、压力释放阀及各种仪表设备等集中装在气室上。通常在管路内设置短的可拆卸管段,用于与情性气体系统的连接。

为适应管路的热胀冷缩和船体变形,在货物管系中设有膨胀接头,或利用管路安装的自然弯曲形状来消除管系的膨胀和收缩的影响。在充满液体时会被隔断的液相管路设置有压力释放阀,保护管路免受困液体膨胀造成压力过大而破坏。当管路压力超过调定压力值时,压力释放阀开启,液货回流到货舱内。在气相管路上装设的压力释放阀则通至排气系统(透气桅)。

为了保证货物管系各管子之间法兰接头的密封性,法兰之间装有垫片。垫片将各管子互相绝缘。为防止货物在管线中流动产生的静电荷在法兰两边积聚增加,产生静电爆炸的危险,用导线(或金属片)将管子接头的两端法兰连接起来,使整个货物管系形成一个完整的导电体。

2.泵

液货泵一般和货物压缩机设于货物区域内甲板上的同一般室。它通常是由防爆电动机驱动,也有部分是用液压马达驱动。泵与电动机之间应用A-0级舱壁分隔开,液货泵在货泵舱内,电动机则在电动机舱内,电动机和货泵之间的传动轴,设置有弹性联轴节或其他这类设备以保持对中。在传动轴贯穿舱壁处安装有高效润滑的密封装置,以防过热或产生火花,并防止液货泵泄漏出的可燃气体进入电动机。

结构LNG船的全部卸货泵一般采用深井泵和浸没式泵供卸货用。一般将深井泵装于液货舱底部,由液货舱舱外的电动机来驱动。

根据英国劳氏船级社(LR)以及国际海事组织(IMO)规则的要求,每个液货舱必须配备两台完全一致的深井泵作为卸货泵。浸没式泵的流量为深井泵的1/40~1/80,其作用是当液货舱需要修理时,为减少复温时间再抽掉一部分液货。如果液货舱在营运期间不可能修理液货泵时,则必须要有其他的卸货替代措施,否则每个货舱要配2台液货泵。由于LNG常压全冷式货舱,无法承压,必须在每个货舱内设2台液货泵。液货泵包括深井泵、潜水泵和设在甲板上的增压泵等都是离心式泵。它们都可以作为主卸货泵,但是由于设在甲板上的离心泵必须要加压引液,所以一般非压力式货船是以深井泵或潜水泵作主卸货泵,甲板上的泵只用来增压。

(1)离心泵

1)离心泵的工作原理。离心泵工作时,预先充满在泵壳中的液体,受到叶片的推压,被迫随叶轮一起回转,因而产生离心力,使液体自叶轮中心向四周抛出,然后,沿泵壳中的流道流向排出管。与此同时,在叶轮的中心出现低压区。因此,在吸入液面上的压力在液货舱内蒸气压力作用下,液体就会经吸管进入叶轮中心。液体流经叶轮后的压力和速度都比进入叶轮时增加了许多。为了减少液体通过排出管时的阻力损失应该降低流速,把部分动能转变为压力能,为此就需采用通流截面逐渐扩大的能量转换装置。蜗线形泵壳就是其中常用的一种。此外,蜗壳还兼有汇聚液体并将其平稳地导向排出管的作用。液体在泵中只经叶轮传递一次能量的称单级离心泵,经多个叶轮多次传递能量的称多级离心泵。液体由叶轮一侧吸入的称单侧吸入式,由叶轮双侧吸入的称双侧吸入式。离心泵的排量与压头有关,排量增加,则压头降低,反之亦然。如果离心泵服务于某个系统,只有当泵所产生的压头克服系统中所消耗的压头时,才能保证离心泵的稳定工作。

2)离心泵正常运转需满足的条件

①液货泵吸入管路及泵体内必须充满液体。由于货物蒸气质量轻,如果液货泵内是蒸气,液货泵旋转时所产生的离心力不足以造成较大的真空,即没有多大的干吸能力。泵内仍存在着货物蒸气,并且液货泵内的蒸气压力和液货舱内的压力相差不大,因此,液货无法流入液货泵内,液货泵就无法供应液体。必须用货物压缩机对货舱升压引液,将货舱至货泵之间所有阀门打开,同时将离心泵体上的排气管打开,利用液舱内的高压液货挤走管路及货泵壳内的货物蒸气,直至离心泵体上的排气管排出液货后,才证明引液工作完毕。

②液货泵进口处的液货压力必须大于所泵液货相应的饱和蒸气压力。液化气货品与油、水不同,它有较大的蒸气压力。货舱内的液货基本处于饱和平衡状态,由于液货在管内流动至液货泵入口处时,会有一定的压力损失和升温,如果液货泵内的压力小于液货的饱和蒸气压力,液货会大量汽化引起气塞,使泵喘振或空运转,损坏液货泵。为了保持液货泵内的液货压力大于液货饱和蒸气压力,在卸货期间必须用货物压缩机给卸货液船升压,以提高液货泵入口处压力。

③液货泵的进口和出口之间必须保持一定压差,只有液货泵的进出口压差满足液货泵要求时,液货泵才能在正常工况中运行。液货泵要求的进出口压差与液货性质,液货泵转速、流量等因素有关,厂家一般给出有关液货泵运行的工况图。具体使用时可查表寻找液货泵的最佳运行工作点。液货泵运转工况不好时,可通过调节泵转速或排出阀的开度进行调节。

一般离心泵的轴功率都随泵排量增大而增加。当离心泵封闭起动时,所需的轴功率最小一般为额定功率的35%~50%,而且这时泵所产生的封闭压头也不会太高,所以离心泵是采用封闭起动的,以减轻原动机所承受的起动功率。但为避免泵腔内的液体发热,离心泵不允许在封闭状态下长时间运转。

3)离心泵的优点

①离心泵能在很大的排量和压头范围内使用。一般常用在5~2000m3/h。目前国外最大的达到5450m3/h。排量和压力都比较平稳,没有波动。流量均匀连续,排量较大时效率很高,吸入性能好。

②可以与电动机或其他驱动机械直接相连,传动机构简单。

③构造简单,体积小,重量轻,占据的空间位置小。

④操作方便可靠,调节和维修容易,易于遥控操作。

⑤能输送污秽的液体。

4)离心泵的缺点

①没有自吸能力,起动时需要预先引液。

②液体粘度对泵的性能影响较大。当液体黏度增加时,泵的流量、扬程和效率都会显著地下降。

③吸入气体时,泵的效率下降,甚至不工作。

④背压太大时,效率下降。

(2)深井泵 深井泵泵体设于液货舱内的底部,驱动机械(一般为防爆电动机)设置于波货舱外的顶部,传动轴由排液竖管内的中间轴承支撑。中间轴承是利用通过排液管的液货来冷却和润滑的。叶轮总成安装在液货舱底部,通常由2个或3个叶轮段及进口段组成。进口段是一个轴流式叶轮,它把泵所需的汽蚀余量(NPSH)减到最小。轴封装置由一个配有油槽的双联机械密封组成,电动机联轴器、推力轴承和机械密封的精确安装及对中是很重要的。深井泵属于离心泵,其工作原理及正常运转所需要的条件均与离心泵相同。由于泵体是浸入在液货舱的底部,所以起动前不需要引液,并且不必要利用货物压缩机加压来维持液货泵进口处所必需的汽蚀余量。为了减少电动机的起动功率和压力冲击,仍然采用封闭起动或半封闭起动,并在作业期间根据情况调节出口阀开度,以控制液货泵在较佳工况中运行。当货舱内压力或液位较低时,应注意随时调节泵的出口阀的开启程度,以免因吸入压力太低而引起气蚀。当液货泵内液货汽化或吸入气体时,出口压力会波动严重。如无法通过调节出口阀来降低液货泵所要求的汽蚀余量时,则必须停泵。液货泵的中间轴承是依靠卸出的液货来冷却润滑的,因此严禁液货泵空转。有些泵的轴封装置是依靠卸出的液货回流一部分液体来冷却润滑的,所以在起动泵之前必须把回流管上的有关阀门打开。如货品中含有水分,为防止积聚在轴承、轴套及叶轮等处的水分冻结或形成水合物,在起动泵之前应注入防冻剂,否则冻结可能会使泵咬住并烧毁电动机。推力轴承由于需要支撑很重的重量,当不运转又受到船舶振动的影响时,支撑面容易出现压痕,所以当液货泵长时间不用时,应经常盘车以改变轴承承压面。

(3)潜水泵 潜水泵分两种:一种是固定式潜水泵,另一种是可移式潜水泵。

1)固定式潜水泵。它是由电动机及离心式泵组成,泵和电动机垂直紧密组装成一体并安装在液货舱底部。电源由铜或不锈钢组装的电缆供给。这些电缆穿过液货舱气室的气密装置接在接线盒内。泵及电动机的运动部件是由卸出的液货冷却和润滑的,所以严格禁止液货泵空转。潜水泵与深井泵一样,均需装设低液位自动报警停泵装置。固定式潜水泵的操作和工况调节与深井泵类似,但由于电缆和电动机均浸于液货中,在液货泵起动前,必须先测量电动机和电缆的绝缘电阻,只有当绝缘电阻符合使用说明书的要求时,才可起动电动机,否则可能损坏电动机。固定式潜水泵的电动机轴承,一般都是依靠从卸出总管处回流部分液货来冷却和润滑的。在起动泵之前一定要先打开回流管上的有关阀门。(www.xing528.com)

2)可移式潜水泵。可移式潜水泵与固定的潜水泵在工作原理上是一样的,但这种泵被安装在一个套管内。套管既是液货泵的依托,又是液货泵的排液管。在套管内液货泵的底部设有一个阀门,如液货泵损坏或需修理时,即使液货舱内还有液货,也可将液货泵稍微提起,然后关闭这个阀门,再对套管内进行惰化置换后,就可慢慢地将液货泵移出舱外。需将泵装回去时,关闭腔式隔离间,用惰性气体冲洗置换腔室后,将液货泵装入套管内,然后慢慢装回液货舱内的适当位置。可移式潜水泵的操作方法和注意事项与固定式潜水泵是相同的。

(4)增压泵 增压泵装设于甲板上或甲板泵房或压缩机房内,与液货舱内的卸货泵串联运转。当液货从冷冻船卸到常温压力容器时,液货要升温,从货液能卸货泵来的冷冻液货,经增压泵升压后,流经液货加热器升温,然后再卸到岸上常温压力容器或压力式液化气部中。液化气船增压泵一般是离心泵,包括立式增压泵和卧式增压泵两种,常见的是卧式增压泵。

3.压缩机

液化气船上必须设置货物压缩机。压缩机用来把液舱货物蒸气输送到机舱和将蒸气增压输送到岸上;另外,压缩机又是再液化系统的关键设备,用于增加货物蒸气冷凝前的温度和压力;液化气船装卸作业完毕后,在拆卸货物软管前,也必须用压缩机对液相管进行扫线作业。压缩机可用液压马达、电动机或蒸汽轮机等驱动,较常见的是用电动机驱动。压缩机及其电动机往往分别设置于毗连的甲板室内,电动机与压缩机之间的传动轴贯穿舱壁并安装有高效润滑油的密封装置,防止压缩机舱内的可燃气体进入电动机舱。如图5-32示出单级大容量压缩机和二级小容量压缩机。

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图5-32 压缩机

a)单级大容量压缩机 b)二级容量压缩机

(1)往复式压缩机 往复式压缩机有两种类型,即普通型压缩机和无油润滑型压缩机。该类型压缩机的活塞与缸壁之间、活塞环及密封套之间用迷宫式机械密封,因此,这些有货物蒸气流过的部位无需润滑,故被称作“无油润滑型”。压缩机的无油部位由活塞杆上的刮油环把需要润滑的曲轴隔开。在双作用压缩机中,活塞的每一个行程,在气缸两端都分别进行吸气和压缩过程,气缸两端交替用于吸入和排出,故称为双作用压缩机。这类压缩机不设旁通阀,流量通过能量卸载装置操纵调节,利用提阀器顶开吸气阀。当压缩机压缩时,气体从吸气阀排出而达到卸载之目的。提阀器是利用滑油泵建立的油压来操纵的,在压缩机每个吸入闽中装一提阀器,这样可以调节压缩机,使其能分别在50%、75%和100%排量下运转。

在气缸夹层注有防冻液,吸收在吸入(冷)和压缩(热)行程中产生的热量。压缩机的冷却/加热系统,一般是用封闭循环的淡水附醇混合液来进行的。当压缩机停用而货物蒸气冷凝于润滑油中时,会稀释润滑油影响润滑性能。在起动压缩机前要先用加热装置加热曲轴箱内的润滑油,使液货蒸发掉。当压缩机运转时,再利用冷却系统对曲轴箱内润滑油冷却,从而使定位轴承和十字头受到冷却。

对于上述货物压缩机,一般还设有一些其他安全装置,例如:

1)润滑油压力过低切断装置。当润滑油压力低于安全限值时,该装置自动关停压缩机。

2)排温过热切断装置。此装置的传感器装在压缩机的排出管上,如排出温度超过规定数值就自动停机。

3)高压切断装置。如排出压力过高,该装置自动关停压缩机。

4)润滑油温度切断装置。防止压缩机在润滑油温度低于规定的低温限值时起动,并在润滑油温度高于规定的高温限值时自动停机。

液化气体船舶上使用的货物压缩机,其操纵方法和原理与其他用途的压缩机基本一致,但也有一些特殊性。例如:当压缩机起动时,应采取无负荷或轻负荷方法起动,将旁通阀或卸载装置打开;在机器运转正常并关掉卸载装置后,慢慢打开进气阀,使积存在压缩机内的液货由于压力下降而汽化。对于货物压缩机上的压力-温度控制开关要注意校验和校准;对管路系统进行压力试验时,应将压缩机的曲轴箱隔离,除非它能承受该试验的压力。

(2)螺杆式压缩机 螺杆式压缩机是高速正排量压缩机,有相匹配的螺旋形转子。液化气船用的螺杆式货物压缩机,形式上有干式(无油)和浸油式两种。在干式机中,螺旋转子之间实际不是直接接触,但保持啮合,由外部装置驱动。由于2个转子之间会泄漏,需要高速运转才能保持良好的压缩作用(一股转速为12000r/min)。浸油式压缩机是将润滑油喷淋至转子上,其传动是直接由一个转子驱动另一个转子。注入的油用作润滑和冷却,并在两个转子间产生油封作用。气体泄漏极少,因而可在低速(3000r/min)下工作。压缩机排出管路上没有油气分离器,用于分离气体携带的润滑油。螺杆压缩机可用多种方法控制排量,最普遍使用的是利用1只滑阀来改变转子的工作行程。这比节流关小进口的方法更为有效。螺杆式压缩机严禁在出口阀关闭时运转。螺杆式压缩机比往复式压缩机要消耗更多的功率。

(3)离心式压缩机 离心式压缩机通常由蒸汽轮机经齿轮箱高速驱动,有单级和多级之分,压缩比由级数而定。它一般应用于LNG船上,用来输送蒸发气体到机舱锅炉或码头。离心式压缩机可以在排出阀关闭的情况下运转,但时间不宜过久,否则会因过热而影响压缩机的正常工作,绝缘材料等也会由于高温而被破坏。离心式压缩机容易发生喘振。当气流量减少时,可能会发生短暂的倒流而降低排出管的压力,之后又恢复正常压缩,并且重复循环,这就引起压缩机喘振。在与其他机组并联运行时,如平衡气流处于临界状态就容易发生喘振。最典型的例子是和往复式压缩机串联或并联运行时,因为往复式压缩机给出不稳定的脉冲气流,这时机组最容易发生喘振。离心式压缩机通常都装备自动喘振控制装置,以保持气流在设定界限之上,避免压缩机喘振现象的发生。装置还设有机组压差传感器,当接近调定值时,可使排出蒸气返回到吸入口以防止倒流。

(4)压缩机附属设备

1)气液分离器。进入压缩机气缸内的气体必须清洁、干燥,所以在压缩机进口处装设气液分离器,防止液体进入压缩机内引起液击。同时,还必须设置过滤装置,防止机械杂质进入压缩机引起气缸及活塞环的磨损。气液分离器是通过降低气体流速而使混在气体中的液体分离。有些气液分离器内有加热器,以便使分离的液体蒸发汽化,同时设有高液位传感器,当液位达到警戒水平,发出警报,并使压缩机自动停车。

2)稳压罐。稳压罐安装于压缩机的出口端。由于活塞式压缩机排出的蒸气存在脉动压力,容易对管系造成冲击破坏,稳压罐可对脉动压力起缓冲平衡作用。对于普通型压缩机,稳压罐内部还设置油气分离装置,以防止润滑油对货物造成污染。

4.阀门

管路的连通和截止都是依靠阀门来控制的。管系中的阀门应按需配备,并满足相应的液化气船规则的要求。对于压力释放阀最大调定值大于0.07MPa(表压)的压力式液货舱,所有液相和气相管与液货舱连接处,以及船岸连接装卸总管处,都装设两道阀门,一个为手动阀门,另一个为与之串联的遥控阀门。对于压力释放阀最大调定值小于0.07MPa的非压力式液货舱,则可只装一个可就地人工操作又可遥控操作的遥控阀门。

液化气船货物管路上的阀门一般是截止阀、球阀、旋塞阀闸阀蝶阀等。这些阀门有些是手动的,也有些是用气压或液压驱动的;有些可以现场操作,有些可以现场操作或遥控操作。船上所有阀门都应是耐火的。

(1)截止阀 装于液货舱引出液货及货物蒸汽管路上。这类阀门采用手动和远距离气动操作。

(2)液货舱安全阀 当液货舱舱内压力达到设计压力1.2倍时,此阀自动开启卸压。

(3)紧急切断阀 在液货舱出口管至岸上液货总管上,必须装设该阀,它同时具备气控和液压控制紧急关闭功能。通常要求在30s内完全关闭,同时使输液设备全部停止工作。

(4)其他阀 有的在液相管路上装配有超流量阀,当管路内流量过大时自动关闭,所以可作为一种安全装置装配在货物管路上。某些地方,如货物压缩机和液货泵的出口处、气相和液相扫线连通管处等,为防止液体倒流,还应设置止回阀。同时,为了防止货物蒸气沿惰性气体管路倒流到机器处所内,也必须装设止回阀。在货物作业期间,要注意装卸速率和阀门开关速度,防止压力冲击造成破坏。

液化气船的阀门要承受特殊的温度和压力,并对防泄漏要求严格,在使用和维修保养时要予以特别注意。除了防止压力冲击的损坏外,由于低温缘故,还要小心防止阀杆冻结,必要时应加防冻剂,并在接触冷的阀杆和手轮时戴手套。对接头、填料函等处泄漏应尽快处理。更换阀门时,材料应与货物相容,并彻底干燥,防止结冰或形成水合物。对液货舱内的阀门(如液货舱纵舱壁上的连通、可移动式潜水泵的底阀等)要小心防冻。

5.空气加热器

航行时,当蒸发气用作燃料时,需将低容量压缩机排出的气体用空气加热器加热至常温。控制系统用惰性气源远距离控制各种阀门操作,液位控制输液流量以及关闭所有设备。

(1)货物加热器 它是用来将低温液货加热成常温液货,这样液货才能泵出,以避免接收液货的贮罐和管路发生低温脆化。货物加热流程是这样的:用液货船主卸货泵将低温液货从液货舱抽出,经增压泵加压,再通过货物加热器将其加热到常温状态,然后压送到船上或岸上的常温压力贮罐中。货物加热器通常采用的是卧式壳管式热交换器,安装在甲板上,一般用海水作为热源。海水货物加热器有两种形式:

1)A型海水加热器。海水通过加热器内的管子,液货在加热器的管子外面流动得到加温。

2)B型海水加热器。液货通过加热器内管子,而海水则沿蛇形通路在管子外流动。

在上述两种形式的海水货物加热器中,B型比A型更安全可靠。因为:①对于A型海水加热器,如果海水流经的一根或几根管子堵塞,就会发生管子冻结破裂的危险。而在B型海水加热器型中,水在管子外流动,即使海水在管子外面冻结,相当于在管子边上形成隔热层,只会降低热效率,但不会发生液货管子破裂。②A型海水加热器水管末端是固定的,不能自由移动,管子在本体间任何不均匀膨胀都会拉伸管子甚至导致管极处断裂,而在B型中液货管子可自由膨胀及伸缩。

使用海水加热器时,应先通入海水,同时对液货的流量应小心调节,防止海水被冻结导致设备堵塞和损坏。货物加热器要保持一个压差,使货物泄漏只会发生在系统液货的一侧,以防止货物蒸气进入其他的安全系统。任何泄漏都应按要求排放。

(2)货物蒸发器 液化气船在营运过程中,在许多情况下,往往需要将液货加热蒸发成蒸气,例如:在卸货中没有货物蒸气从岸上回流情况下需要保持液货舱压力;或在再液化作业时液货舱蒸气不足出现负压,必须补充额外的货物蒸气以维持液货舱必要的正压;或为了让船舶在海上航行时仍可对经惰化后的液货舱(如修船后)进行净化作业,缩短装货准备时间。为此,液化气船上通常设置货物蒸发器。液化气船采用的货物蒸发器,有立式和卧式两种。采用的加热介质,一般是水蒸气,在某些情况下使用海水、液相货物等。

6.装载作业

(1)已经驱气船舶的装载 在充入液化气蒸汽前,已经驱气的货舱必须先惰化。通常只要用惰性气体置换掉体积分数为75%的空气即可,因为此时氧气的体积分数将低于7%,不足以产生燃烧。由于蒸气比空气重,应从下部充入货舱,惰性气体和惰性气体与蒸汽的混合物则从顶部排出。有时可由岸上供应蒸汽或液货蒸发产生蒸汽,排出的蒸汽和惰性气体混合物可排到岸上烧掉。若岸上没有这种设备,可将混合物导入其他适当的货舱。在缓冲货舱内,由于惰性气体较轻,静置后就会覆盖在蒸汽的上面。纯的惰性气体可以从缓冲舱的顶部放出。有些码头不允许将混合气排入大气中,在这种情况下,船舶只能在海上进行充气,然后再返回装货港。

在装货港,从岸上输送液化气,并在货舱内喷淋,使货舱冷却。冷却速度应控制在每小时5℃左右。当货舱底部出现冷凝液时,说明已达到装货温度,可以开始装货。在装载最后阶段,当高位警告已达95%容积时,就要减低装载速度。在卸去装货软管前,还要将软管和甲板管线中的液货扫入货舱,因此装满最后一个舱时应留有余地,通常仅装至货舱容积的98%。如果过载时,过载警报将在达到98.5%时发出警告,并且由一个过载开关自动关闭主液货管的阀门。关闭的时间约需15s,以免引起压力波动。

(2)未经驱气船舶的装载 若船舶离开卸货港未经驱气,直接驶往装货港,则货舱内仍保留了液体和蒸汽。在途中就可以充气循环降低货舱温度,抵达装货港就可进行装载作业。

7.卸载作业

抵达卸货港前,甲板上的液体管线必须逐渐预冷。抵达卸货港后,连接好卸货联接管,并由船岸双方共同检查货物的压力、温度和液面高度。一切准备工作就绪后,将第一个卸货舱的阀门打开1/4,起动卸货泵,可利用调节阀门维持所需的背压。通常的经验是稍微打开一点装载阀,使货物循环一下,当主液货管上的卸货阀一经打开后,立即将其关闭,检查各处管线确保无泄漏现象。开始卸货时,应维持一定的速度,使得通往储罐的管线能适当地冷却下来。正常后,就可提高卸货速度,但不能超过限定值。一旦卸货开始,就要按次序逐舱进行。卸货时应同时进行压载作业,任何时候船舶均应保持处于无横倾状态和维持正常的吃水差。在卸货时可能在货舱内造成部分的真空,对货舱结构,尤其是膜式货舱,会造成损害。因此,通常应维持在货舱内至少有2kPa的正压。可以由岸上蒸汽返回管提供充足的蒸汽,也可用船上的蒸发器来维持压力。卸货将近结束时,由于压力降低和液面下降,卸货泵可能因充气而降低效率。解决的办法是降低泵送速度,必要时可用蒸发器恢复舱内压力。当液体低于某一位置时,低位警报器就会动作。在货舱内应保留小部分的液体,以便在驶往装载港的压载航行中进行冷却和充气。卸货完成后,液管和软管中的货物应扫入货舱中,然后才能卸脱软管,关闭主液货管阀门。最后再一次测量温度、压力和液面,以便进行计算卸货量和保留在船上的余量。

8.驱气作业

驱气作业分3个步骤,即蒸发残留在货舱内的液体、加热货舱、惰化以及用空气置换。卸货后,残留在货舱内的液体用蒸汽加热的方法进行蒸发。蒸汽加热盘管位于货舱底部,且埋没在液货之中。开动压缩机抽出货舱顶部的货物蒸汽,压缩后通入加热盘管。蒸汽在盘管内受到外界液体的冷却而凝结成液体;同时,放出的蒸发潜热使周围的液体加热而蒸发。加热盘管内的冷凝液通过冷凝液管输送到岸上或送入甲板储液柜。舱内液体全部蒸发后,停止蒸汽加热系统。然后,用压缩机将蒸汽从顶部抽出,经气体加热器加热,再从货舱底部排入。加热一直进行到货舱温度达到环境温度为止。货舱加热后,从顶部通入惰性气体,蒸汽则从底部吹洗管或液货管排出。货舱惰化后,可用空气进行置换,直到舱内空气含氧的体积分数为21%。

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