Влияние движения судна на поведение сжиженного газа в частично заполненных танках

 

Введение

При транспортировке сжиженного природного газа (LNG) в частично заполненных танках возникает явление, известное как слошинг. Оно связано с движением жидкости внутри танка под воздействием морских волн и маневров судна. Слошинг может вызывать значительные нагрузки на стенки танка, что может привести к повреждениям и снижению эффективности транспортировки.

Что такое слошинг?

Слошинг (англ. sloshing) — это процесс неконтролируемого перемещения жидкости внутри емкости, вызванный внешними воздействиями, такими как движение судна на волнах. В случае LNG танкеров это явление особенно важно, так как LNG является криогенной жидкостью, хранящейся при экстремально низких температурах, а динамические нагрузки могут повредить как стенки танков, так и изоляцию.

Факторы, влияющие на слошинг

  1. Уровень заполнения танков: Слошинг наиболее интенсивен в частично заполненных танках. При уровне заполнения 10–80% вероятность возникновения сильных волн внутри танков значительно возрастает.

  2. Движение судна: Слошинг усиливается при резком изменении скорости, маневрировании или нахождении судна в условиях сильного волнения. Важно учитывать как вертикальные, так и горизонтальные движения судна.

  3. Конструкция танков: Мембранные танки более подвержены слошингу по сравнению с самонесущими танками, такими как сферические или призматические. Это связано с их конструктивными особенностями и методами крепления.

Последствия слошинга

  1. Повреждение изоляции: В результате сильного воздействия волн может произойти повреждение изоляционного слоя танков, что приведет к потерям LNG и повышению рисков утечки.

  2. Повреждение стенок танка: Сильные удары жидкости о стенки танка могут вызвать их деформацию, что потребует ремонта или замены оборудования.

  3. Потеря устойчивости судна: Движение жидкости внутри танков может влиять на устойчивость судна, особенно в сложных погодных условиях, что повышает риск аварийных ситуаций.

Методы борьбы со слошингом

  1. Оптимизация уровня заполнения танков: Чтобы минимизировать эффект слошинга, рекомендуется избегать частично заполненных танков, когда это возможно. Суда часто планируют маршруты с полным или почти полным заполнением танков.

  2. Усиление конструкции танков: В современных LNG танкерах стенки и изоляция танков проектируются с учетом возможных нагрузок от слошинга. Это позволяет минимизировать риск повреждений.

  3. Системы подавления волн: В некоторых случаях внутри танков устанавливаются специальные перегородки, которые уменьшают амплитуду движения жидкости и гасят волну.

Заключение

Слошинг является одной из ключевых проблем, с которыми сталкиваются суда для перевозки LNG. Эффективная борьба с этим явлением требует как технических решений на стадии проектирования судов, так и продуманного подхода к эксплуатации танкеров. Улучшение технологий и применение современных методов моделирования позволяет минимизировать риск повреждений и повысить безопасность транспортировки.

График: Интенсивность слошинга в зависимости от уровня заполнения танка



Комментарии

Отправить комментарий

Популярные сообщения из этого блога

Система мониторинга давления в танках на LNG-судне

  1. Полезные советы по эксплуатации системы мониторинга давления: Совет 1: Регулярная калибровка датчиков давления Датчики давления играют ключевую роль в системе мониторинга танков на LNG-судне. Их регулярная калибровка и проверка на точность позволяют избежать ошибок в измерениях, которые могут привести к опасным ситуациям. Совет 2: Контроль за пределами допустимого давления В танках, где хранится сжиженный природный газ, необходимо строго следить за тем, чтобы давление оставалось в пределах допустимых значений. Превышение допустимого давления может привести к повреждению танков и утечке газа. Совет 3: Автоматизация систем аварийного отключения Системы аварийного отключения должны быть интегрированы с датчиками давления, чтобы в случае критического повышения давления подача газа в танки или из них была немедленно остановлена. Это поможет предотвратить возможные аварийные ситуации. 2. Задача: Расчет допустимого давления в танке Задача: Максимальное допустимое давление в танке LN...
Далее...

Система улавливания выкипающего газа (BOG) на LNG-судне

  1. Полезные советы по эксплуатации системы улавливания BOG: Совет 1: Регулярное обслуживание компрессоров Компрессоры, используемые для сжатия выкипающего газа (BOG), должны регулярно проверяться и обслуживаться. Это поможет избежать снижения производительности системы и предотвратит утечки газа, что крайне важно для безопасности судна. Совет 2: Оптимизация использования BOG Испаряющийся газ может быть использован для питания двигателей судна. Рекомендуется тщательно контролировать количество улавливаемого газа и оптимизировать его использование для минимизации расхода традиционного топлива, что также снижает выбросы. Совет 3: Проверка герметичности трубопроводов BOG Трубопроводы для транспортировки выкипающего газа должны регулярно проверяться на предмет герметичности и повреждений. Утечки могут привести не только к потерям топлива, но и к серьёзным аварийным ситуациям. 2. Задача: Расчет объема выкипающего газа Задача: LNG-судно теряет 0,15% от объема газа в виде выкипающего га...
Далее...

Система поддержания температуры на LNG-судне

  1. Полезные советы по эксплуатации системы поддержания температуры: Совет 1: Регулярная проверка теплоизоляции танков Теплоизоляция танков играет важнейшую роль в поддержании сверхнизкой температуры LNG. Регулярная проверка и обслуживание теплоизоляционных материалов помогают минимизировать потери температуры и предотвращают ускоренное испарение газа. Совет 2: Мониторинг температуры в танках Температура в танках должна поддерживаться на уровне -162°C для сохранения LNG в сжиженном состоянии. Необходимо постоянно контролировать температуру с помощью датчиков и систем автоматического мониторинга, чтобы вовремя заметить отклонения от нормы. Совет 3: Оптимизация работы систем охлаждения Системы охлаждения должны быть настроены на оптимальный режим работы в зависимости от условий окружающей среды. Важно следить за тем, чтобы системы не перегружались, что поможет увеличить их срок службы и снизить затраты на ремонт. 2. Задача: Расчет потерь температуры при недостаточной изоляции Задача...
Далее...