Общая характеристика наливных грузов. Физические и химические свойства наливных грузов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Общая характеристика наливных грузов. Физические и химические свойства наливных грузов

наливной груз вязкость жидкость

К категории наливных грузов относятся нефть и нефтепродукты, химические грузы, перевозимые наливом, сжиженные газы и пищевые продукты.

Доля наливных грузов в международных морских перевозках составляет около 50%, из них свыше 80% приходится на нефть и нефтепродукты, около 6% мирового объема перевозок наливных грузов приходилось на долю Российской федерации.

В настоящее время нам приходится фрахтовать иностранный танкерный флот для перевозки собственных наливных грузов, но уже началось строительство российского танкерного флота, что соответственно потребует и подготовки кадров для его эксплуатации.

Наливные грузы в зависимости от физико-химических свойств и транспортных характеристик, технических условий транспортировки и хранения» назначения и потребления в производстве подразделяются на четыре вида:

-- сырая нефть и нефтепродукты;

-- химические наливные грузы;

--сжиженные газы, перевозимые наливом:

-- пищевые наливные грузы.

В свою очередь, каждый вид наливного груза подразделяется на классы, подклассы, категории и группы в зависимости от специфических свойств.

В международной классификации пищевые наливные грузы не выделяются и включены в химические наливные грузы.

Помимо этого наливные грузы в зависимости от вреда, причиняемого окружающей среде в соответствии с Конвенцией МАРПОЛ-73/78, подразделяются на три группы;

-- нефти;

-- вредные жидкие вещества;

-- вредные вещества, перевозимые в упаковке.

«Вредное жидкое вещество» означает любое вещество, которое, будучи сброшено в море, представляет опасность для:

-- морских живых ресурсов;

-- здоровья человека;

-- природной привлекательности моря или других видов правомерного использования моря.

Вредные жидкие вещества разделяются на следующие четыре категории:

категория А -- вредные жидкие вещества, которые, будучи сброшены в море в процессе очистки танков или слива балласта, представляют большую опасность либо для морских ресурсов, либо для здоровья человека или причиняют большой вред природной привлекательности моря в качестве отдыха или другим видам правомерного использования моря, в силу чего оправдывают применение строгих мер по недопущению загрязнения;

категория В -- вредные жидкие вещества, которые, будучи сброшены в море в процессе очистки танков или слива балласта, представляют опасность либо для морских ресурсов, либо для здоровья человека или причиняют вред природной привлекательности моря в качестве места отдыха или другим видам правомерного использования моря, в силу чего оправдывают применение особых мер по недопущению загрязнения;

категория С -- вредные жидкие вещества, которые, будучи сброшены в море в процессе очистки танков или слива балласта, представляют небольшую опасность либо для морских ресурсов, либо для здоровья человека или причиняют небольшой вред природной привлекательности моря в качестве места отдыха или другим видам правомерного использования моря, в силу чего требуют соблюдения особых условий эксплуатации;

категория В -- вредные жидкие вещества, которые, будучи сброшены в море в процессе очистки танков или слива балласта, представляют некоторую опасность либо для морских ресурсов, либо для здоровья человека или причиняют минимальный вред природной привлекательности моря в качестве места отдыха или другим видам правомерного использования моря, в силу чего требуют некоторого внимания при эксплуатации.

Физические свойства. Наливные грузы характеризуются общим свойством -- текучестью жидкости, переливанием ее в сторону наклонения емкости, в которой она находится.

Жидкость, одно из четырех агрегатных состояний вещества, у которого незначительное различие в кинетической энергии теплового движения молекул и их потенциальной энергией.

Тепловое движение молекул жидкости состоит из колебаний около положений равновесия и сравнительно редких перескоков из одного равновесного положения в другое. Отличительной особенностью жидкости является ее текучесть, которая связана с малыми силами трения при относительном движении соприкасающихся слоев. Жидкости имеют определенный объем и поверхность, но не сохраняют своей формы. Жидкости от газов отличаются большей плотностью при одних и тех же условиях и характером зависимости плотности от давления. Жидкость практически несжимаемаема называют капельной жидкостью. В гидроаэромеханике, изучающей равновесие и движение жидкостей и газов, не учитывается их конкретное строение, они рассматриваются как сплошные среды, непрерывно распределенные в пространстве. Изменению объема сплошной среды препятствуют силы упругости, которые всегда перпендикулярны к площадям, т. е. создают давление. Поэтому принято условное разделение жидкости от газа.

Техническое определение жидкости. Жидкостью называют вещества, давление паров которых не превышает 0,28 МПа (2.8 кг/см²) при температуре 17,8 °С (100°F) по Рейду.

Движение жидкостей. В гидромеханике рассматривают два основных типа течения жидкости -- ламинарный и турбулентный. При ламинарном движении связь между движущимися слоями осуществляется силами молекулярного сцепления частиц, в результате которого слой жидкости, перемещающейся с большей скоростью, увлекает за собой соседний слой, движущийся с меньшей скоростью. Ламинарное движение жидкости характеризуется струйным течением, при котором отдельные ее слои движутся с различными скоростями. При турбулентном движении частицы жидкости помимо главного направления перемешиваются в поперечном направлении. Отдельные частицы могут совершать и возвратные (вихревые) движения.

Химические свойства Большинство наливных грузов (нефть и нефтепродукты, химические грузы и сжиженные газы) состоят из органических веществ. Органические вещества -- это органические соединения, в состав которых всегда входит углерод с другими элементами, в основном, с водородом.

Органическое соединение, в молекуле, которой соединены только атомы углерода с водородом называется -- углеводород. В молекуле углеводорода может содержаться от одного до нескольких десятков атомов углерода (С_n Н_2n+2 -- формула предельных углеводородов). С увеличением в молекуле количества атомов углерода увеличивается молекулярная масса углеводорода, возрастает его температура плавления и кипения, меняется агрегатное состояние вещества. При обычных природных условиях органические вещества, в молекулах которых содержится следующее количество атомов углерода, представляют собой:

-- от С₁ до С₄ -- газы (СН₄ метан, природный газ с другими газообразными углеводородами);

-- от С₅ до С₁₅ -- жидкость (нефть с растворенными в ней газообразными и твердыми углеводородами);

-- С₁₆Н₃₄ и более -- твердые вещества, например, битум, асфальт и парафин. Таким образом, наливные грузы являются смесью различных углеводородов (легких и тяжелых), т. е. состоят из «легких и тяжелых фракций».

«Легкие фракции» имеют более низкую температуру кипения, следовательно, они подвержены при обычных природных условиях более интенсивному испарению -- «летучести». Поэтому наливные грузы, в зависимости от соотношения в них легких и тяжелых фракций, подразделяются на «летучие» (бензин, керосин) и «нелетучие» (дизтопливо, мазут).

Свойства органического вещества зависят не только от количества атомов углерода и водорода в молекуле, но и от последовательности соединения этих атомов в молекуле и от порядка их взаимного расположения в молекуле, т. е. от структурного строения молекулы.

Вещества, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но различное структурное строение называются изомерами. Они обладают разными свойствами, например: --температура кипения бутана (С₄Н₁₀) равна: -- 0,5 °С;

-- температура кипения изобутана (С₄Н₁₀) равна: -- 11,7 °С.

Почти все органические вещества горючи и сравнительно легко разлагаются при нагревании, следовательно, являются огнеопасными и взрывоопасными. Углеводороды нерастворимы в воде, но могут растворяться в органических растворителях.

Помимо углеводородов к органическим веществам относятся спирты (С₂Н₁₀О), углеводы (С_n (Н₂0)_m) и жиры. К неорганическим веществам, перевозимым наливом, относятся аммиак (NH₃) различные кислоты, щелочи и др.

Для организации транспортного процесса перевозки наливных грузов необходимо знать и учитывать транспортные характеристики грузов и их физико-химические свойства. К числу таких характеристик относятся следующие:

Плотность -- отношение массы вещества к единице объема. За единицу плотности принимают количество килограммов вещества в одном кубическом метре (кг/м³). Плотность жидкости зависит от температуры и атмосферного давления. Атмосферное давление учитывается только при перевозке сжиженного газа, при перевозке других наливных грузов давлением можно пренебречь, учитывая только температуру. Чем выше температура жидкости, тем меньше ее плотность, т. к. при нагревании вещества увеличивают свой объем. Поэтому при определении плотности наливного груза с помощью ареометра необходимо всегда указывать температуру, при которой производилось измерение плотности. Плотность жидкости обозначают -- с. Удельным весом -- называют вес единицы объема жидкости. Следовательно, между весом G данной массы жидкости и занимаемым ею объемом V существует соотношение:

=G/V. (1)

Для пресной воды =9,81 кН/м³. Между удельным весом и плотностью жидкости существует соотношение:

=с*g. (2)

где g--ускорение свободного падения.

В практике перевозок наливных грузов для определения их количества Q пользуются относительной плотностью. Относительная плотность -- это отношение массы жидкости в единице объема при определенной температуре к массе пресной воды в том же объеме при определенной температуре.

В России за единицу стандартной плотности принята плотность одного кубометра пресной воды при температуре 4 °С, равная массе 1000 кг.

В грузовых документах на наливной груз указывается паспортная плотность.

Паспортная плотность -- это отношение массы одного кубометра жидкости при температуре 20 °С к стандартной плотности. Паспортная плотность обозначается с^20/4

с^20/4= (3)

С помощью плотности определяется масса груза путем умножения объема груза на плотность. Как известно, с изменением температуры изменяется плотность жидкости, поэтому для определения действительной плотности при данной температуре необходимо произвести расчет, воспользовавшись следующей формулой:

, (4)

где: -- действительная плотность груза при данной температуре; -- фактическая температура груза; -- паспортная плотность груза; -- поправка на плотность груза при изменении его температуры на 1 °С, выбирается из специальной таблицы.

Плотность и температуру наливного груза определяют путем отбора проб груза и измерением параметров средних проб, взятых из каждого танка на нескольких уровнях. Если приборы для определения плотности градуированы не по стандарту, принятому в России, необходимо произвести пересчет показаний к стандартной плотности .

Пересчет показаний пикнометров, градуированных при температуре 20 °С и отнесенных к плотности воды при температуре 20 °С, производится по формуле:

=0,99823 d(20/20). (5)

Пересчет плотности жидкого груза, определенный при температуре 15 °С и отнесенный к плотности воды при температуре 15 °С, производится по формуле:

= 1,00564 d(15/15) - 0,00908. (6)

В Великобритании стандартной считается плотность при 15,6°С, или 60°F, т.е. d(60/60). Перевод ее в стандартную плотность, принятую в России, производится по формуле:

=1,00477d/(60^60) - 0,0079 (7)

Перевод шкалы АРI (American Petroleum Institute), принятый в США, в отечественной стандарт осуществляется по формуле:

=142,175/(АРI+131,5)-0,0079 (8)

Чтобы определить массу груза, имеющего плотность, показанную в одной из приведенных систем, необходимо перевести эту плотность в отечественной стандарт ( затем ввести поправки на плотность при данной температуре (), и определить:

Q=W,

где: Q -- масса груза, кг, W -- объем груза, м³ -- определяется по счетчику или калибровочным таблицам танков; -- плотность груза при данной температуре, кг/м³. Определение количества груза по методике АРI производится следующим образом:

-- объем груза переводится в баррели, средневзвешенную температуру груза переводят в градусы по Фаренгейту;

-- при помощи таблиц АРI в соответствии с методикой АSТМ (American Society for Testing and Materials) выбирается переводной коэффициент;

-- с помощью переводного коэффициента фактическое количество груза переводится в баррели США при стандартной температуре 60 °F;

-- данное количество груза в US BBLS при t° = 60 °F “Nett” заносится в коносамент (В/L).

Следует иметь в виду, что в основном ошибки, связанные с недостачей груза, происходят из-за неточности перехода с одной системы подсчета количества груза на другую, а также использования разных систем измерения количества груза при приеме и его сдаче: длинные тонны, метрические тонны, гросс и нет баррели, килограммы и т. д.

Наливные грузы одного наименования могут поступать из разных береговых резервуаров с различной плотностью и температурой. В этом случае для определения массы груза необходимо воспользоваться средневзвешенной плотностью при t=20 °С:

Q₁, Q₂, Q_n -- количество груза из разных резервуаров.

₁, _{2, n} -- плотность груза в каждом резервуаре по паспорту.

Затем необходимо перевести средневзвешенную плотность в действительную при данной температуре.

Вязкость (внутреннее трение) -- свойство жидкостей и газов, характеризующее сопротивление действию внешних сил, вызывающих их течение.

Вязкость -- важное свойство грузов, влияющее на способы его транспортировки, скорости грузообработки, величину остатков груза в танках (мертвые остатки). Вязкость уменьшается с увеличением температуры груза (при подогреве) и наоборот. Однако пропорциональной зависимости между вязкостью и температурой не существует. Вязкость разделяется на динамическую и кинетическую:

-- динамическая (абсолютная) вязкость характеризует силу сопротивления относительному движению двух слоев жидкости. Единица динамической вязкости ПУАЗ, обозначается «П». 1П = 0,1Нс/м² =0,1 Па с (паскаль-секунда). Н -- Ньютон; 1Н=10⁵ дин = 0,102 кгс; МПа с -- для высоковязких жидкостей;

-- кинетическая вязкость -- это отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Единица кинетической вязкости Стоке, обозначается «Ст». Чаще применяется в 100 раз меньшая единица -- сантис-стокс «сСт»; 1 сСт=10^-6 м²/с (квадратный метр на секунду) или 1сСт - 1 мм²/с, таким образом, размерность кинетической вязкости в технических расчетах используется: м²/с или мм²/с.

Часто вязкость, если она больше вязкости воды, выражают в условных единицах, например, в градусах Энглера.

Условная вязкости (ВУ) -- отношения истечения определенного количества жидкости (200 мл) при заданной ее температуре через калиброванное отверстие диаметром 2,8 мм ко времени истечения такого же количества дистиллированной воды при температуре 20 °С.

Полученная величина выражается в градусах Энглера. Определение вязкости производится при температуре жидкости 50 °С, а для более вязких жидкостей -- при 80° и даже при 100 °С. В качественных паспортах указывается вязкость в градусах Энглера при температуре: °Е₅₀ или °Е₈₀. Эта величина номинальной вязкости отличается от действительной при любой другой температуре.

По степени вязкости жидкости подразделяются на следующие группы:

-- до 1,0 мм²/сек -- невязкие;

-- 1.0-35 мм²/сек -- маловязкие при t=50 °С;

-- 36-148 мм²/сек -- средней вязкости;

-- свыше 148 мм²/сек -- высоковязкие, к ним относятся: некоторые виды химических грузов, масел, топочные мазуты марок 40 и 100, жидкий битум и др.

При необходимости определить вязкость в другой системе измерения используются специальные таблицы и номограммы.

Температура плавления и застывания -- температура перехода твердого кристаллического тела в жидкое состояние. Температура плавления при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) называется точкой плавления. Температура застывания характеризует подвижность наливного груза и позволяет оценивать минимально необходимую температуру, при которой возможна перекачка. Температура застывания (кристаллизация или затвердение) жидкости совпадает с температурой плавления и зависит от химической природы вещества. Как правило, переход вещества из жидкого состояния в твердое происходит не в одной температурной точке, а постепенно.

Термин «температура застывания» в отношении нефтепродуктов носит условный характер, при этом условно принимается та температура, при которой вещество не меняет своего уровня в течение 1 минуты при наклоне сосуда на 45 градусов, в котором оно находится.

Температура застывания имеет важное практическое значение при выборе типа танкера, способного осуществить минимально необходимый подогрев груза для его перекачки (выгрузки).

Теплоемкость -- количество тепла, которое необходимо подвести к телу, чтобы повысить его температуру на 1° С или 1 К: С =АQ/АТ.

Теплоемкость тела зависит от его массы, химического состава, термодинамического состояния тела и вида того процесса, в котором телу передается энергия в форме теплоты. Теплоемкость единицы массы вещества называется удельной теплоемкостью.

Величину теплоемкости и удельной теплоемкости используют для расчета количества тепла, необходимого для подогрева груза до определенной температуры, при которой возможна его перекачка. К таким грузам относятся вязкие и высоковязкие жидкие вещества, имеющие температуру застывания при положительной температуре воздуха.

Испаряемость. Сырая нефть, нефтепродукты и их химические соединения представляют собой смеси различных углеводородов, имеющих разные температуры кипения от -162 °С до +400 °С и выше. Нефтепродукты, в составе которых преобладают углеводороды с низкой температурой кипения (легкие фракции), называются «летучими». Нефтепродукты с преобладанием «тяжелых фракций» называются «нелетучими». «Легкие фракции» при обычных природных условиях подвержены испарению. Что приводит к потере количества и качества груза.

Испарение -- это парообразование со свободной поверхности жидкости при любой температуре, т. е. переход вещества из жидкого состояния в газообразное. Однако при определенной температуре в грузовом танке наряду с процессом парообразования происходит процесс конденсации, т. е. превращения пара в жидкость. При равенстве скорости парообразования и конденсации перестает меняться количество жидкости и находящегося над ней пара, т. е. наступает динамическое (подвижное) равновесие, Пар, находящийся в состоянии динамического равновесия, называют насыщающим (насыщенным) паром.

Давление насыщенного пара (упругость) резко возрастает с увеличением температуры, одновременно возрастает плотность пара, а плотность жидкости убывает. При равенстве плотности пара и жидкости вещество находится в критическом состоянии, а его параметры: температура, давление, удельный объем становится критическим. Следовательно, критическое давление -- это наибольшее давление при критической температуре, соответствующее критическому состоянию вещества. Критическое давление является истинным давлением паров (TVP), которое позволяет оценить способности вещества выделять газ (пар) и определить степень летучести (рис. 1).

Большое давление (упругость) ларов способно деформировать грузовые танки, создает угрозу разрушения судовых конструкций и систем. Повышенная испаряемость способствует образованию взрывоопасных смесей углеводорода с воздухом и отрицательно влияет на интенсивность выгрузки в ее заключительной стадии, т. к. насос создает разряжение во всасывающим трубопроводе, которое приводит к более интенсивному испарению, в результате чего откачивается газожидкостная смесь, при этом насос работает в режиме кавитации, производительность его падает.

В паспорте качества нефтепродуктов указываются давление паров, определенных по методу Рейда при температуре 37,8 °С и атмосферном давлении, в соотношении объемов паровой и жидкостной фазы как 4:1. Эта транспортная характеристика (RVP) позволяет определить возможность транспортировки груза на обычном танкере, прочность танков которого рассчитана на давление не более 20 кПа (0,20 кг/см²) выше атмосферного. В договоре о морской перевозке (чартере) специально оговаривается: запрещается погрузка груза, у которого давление паров при 100 градусах по Фаренгейту, рассчитанное по методу А.S.Т.М. (Reid) Д-323, превышает тринадцать с половиной фунтов на кв. дюйм (13,5 lbs/sqin), т. е. при t° = 37,8^o давление не должно превышать 0,95 кг/см² (1 lb/sqin -- 0,0703 кг/см²).

Токсичность -- способность некоторых химических соединений и веществ оказывать вредное действие на организм человека, животных и растений. Многие наливные грузы, особенно смесь их паров с воздухом оказывают ядовитое действие на человека. Степень токсичности зависит от концентрации вещества в воздухе (мг/м³) и времени пребывания человека в загазованной среде. Вредные вещества по степени воздействия на организм человека по ГОСТ 12.1.007-76 в зависимости от нормы ПДК подразделяются на четыре класса:

-- чрезвычайно опасные при ПДК = 0.1 и менее;

-- высокоопасные при ПДК =0,1-1,0;

-- умеренно опасные при ПДК = 1,0-10;

-- малоопасные при ПДК = 10 и более.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны -- это концентрация, которая не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека в процессе работы всего трудового стажа, и не окажет последствий в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Международное руководство по безопасности для нефтяных танкеров и терминалов (ISGОТТ) рекомендует использовать в качестве показателя токсичности вещества, средневзвешенное временное значение (СВЗ), т. е. ПДК -- СВЗ (ТLV -- TWA). В ISGОТТ предложены нормы ПДК -- СВЗ, установленные Американской конференцией государственных гигиенистов по промышленности в 1987 году, выраженные в ррm-- миллионных долях объема газа в воздухе (млн.) или содержание объема газа в смеси с воздухом, выраженные в процентах.

Нормы ПДК/СВЗ установлены для следующих нефтепродуктов и их компонентов: жидкие нефтепродукты, нефтяные газы, бензол и другие ароматические углеводороды, сероводород, бензины (содержащие тетраэтилсвинец или тетраметилсвинец), инертный газ (оксид азота, диоксид серы, оксид углерода), недостаток кислорода. Помимо степени токсичности приведены виды воздействия и симптомы отравления.

ПДК для других наливных грузов указывается в Декларации о грузе, в ТУП или в КТР. Работа в загазованном помещении без специальных средств защиты возможна только при концентрации вредных веществ ниже ПДК/СВЗ.

Коррозионность. Коррозия от воздействия наливных грузов зависит от наличия в них кислот, щелочей, сернистых соединений и других химически активных соединений. Интенсивность коррозии увеличивается с ростом влажности газового пространства (подпалубное пространство). Коррозия влияет на качество груза (вредные примеси) и на интенсивность износа корпуса судна.

Содержание воды и механических примесей. Обводненность наливных грузов регламентируется стандартами и техническими условиями. Их наличие отрицательно влияет на качество груза, затрудняет грузообработку и уменьшает количество груза. Многие вообще не допускают наличие воды. Некоторые наливные грузы (масла, «темные» нефти) при наличии воды образуют эмульсии повышенной вязкости, которые затрудняют зачистку и мойку танков. Образование нефтяных эмульсий зависит от содержания в грузе смол, асфальтенов и высокоуглеродных соединений, а также от наличия механических примесей: песка, глины и пр. Для некоторых нефтепродуктов, в частности мазута, образование эмульсин в 10-20 раз повышает вязкость.

Электризация -- опасное свойство наливных грузов, способных аккумулировать заряды статического электричества. К таким грузам относятся грузы, у которых электропроводность менее 50 пико Сименс/метр (пСм/м).

Заряды статического электричества образуются на поверхности неоднородных материалов при нх контакте и последующем разъединении, при этом один из материалов должен быть диэлектриком. Разряд статического электричества в смеси паров углеводорода с воздухом способен вызвать взрыв и пожар.

Опасное накопление зарядов статического электричества происходит в процессе интенсивного разделения ранее контактирующих неоднородных материалов. На танкерах наиболее опасная разность потенциалов статического электричества образуется:

-- при прохождении жидкости по трубопроводу или через металлические фильтры;

-- при осаждении в жидкости твердых частиц (ржавчины) или капель воды;

-- при выбросе из сопла мелких частиц и капель во время вентилирования и пропаривания танков;

-- при всплеске жидкости и образовании брызг в начальный период заполнения танка или при ударе струи воды во время мойки танков;

-- при трении синтетических полимеров и последующем их разъединении. Большая разность потенциалов приводит к образованию электростатического поля во всем пространстве танка, например, заряд на заряженном жидком нефтепродукте в танке образует электростатическое поле во всем танке как в пространстве, заполненном жидкостью, так и над ним; заряд водного тумана, образовавшийся во время мойки танка, создает поле во всем пространстве танка.

Рис. 1. Источники электризации на танкере:

а -- всплытие воздушных пузырьков в топливе, б -- прокачивание жидкого груза по трубопроводам, в -- завихрение потока у изгиба трубопровода, г -- разбрызгивание жидкости в начальный момент погрузки.

Величина заряда статического электричества зависит от состояния поверхности трубопроводов, обводненности и загрязнения груза различными примесями, состояния атмосферного воздуха и может достигать до 350 тыс. вольт. Разряд такого потенциала может вызвать искру и повлечь за собой взрыв или воспламенение огнеопасных грузов. Чтобы предупредить скопление статического электричества, необходимо, чтобы корпус, приемный трубопровод танкера составляли единую, электрически непрерывную заземленную цепь с береговыми коммуникациями.

Помимо этого проводится ряд мероприятий по защите от статического электричества;

-- в наливные грузы, аккумулирующие заряды статического электричества, добавляются присадки, повышающие электропроводность груза;

-- ограничивают первоначальную и максимальную скорость налива груза;

-- ограничивают производительность моечных машинок;

-- погрузку/выгрузку и перекачку из одних танков в другие разрешается производить только через грузовые трубопроводы, т. е. «закрытым способом»;

-- замеры уровня груза в танке и отбор проб производится после стабилизации нефтепродуктов, т. е. через определенный промежуток времени.

Огнеопасность наливных грузов. Огнеопасность наливных грузов характеризуется температурой вспышки, температурой воспламенения, температурой самовоспламенения, взрывоопасностью.

В соответствии с ГОСТ 12.1.017-80 все вещества подразделяются на:

-- легковоспламеняющиеся вещества -- способные воспламеняться от кратковременного источника с низкой энергией;

-- вещества средней воспламеняемости -- способные воспламеняться от длительного воздействия источника зажигания с низкой энергией;

-- трудно воспламеняющиеся вещества -- способные воспламеняться под воздействием мощного источника зажигания.

Температура вспышки -- наименьшая температура, при которой смесь паров жидкости с воздухом вспыхивает при поднесении к ней пламени.

В природных условиях достаточное количество паров, которое необходимо для вспышки, могут выделить углеводородные жидкие вещества с низкой температурой кипения, т. е. «летучие» жидкости.

«Летучими» являются углеводородные жидкие вещества с температурой вспышки менее 60 °С в закрытом тигеле, т. е. легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ). ЛВЖ, в соответствии с классификацией ООН, относятся к третьему классу опасных грузов.

Классификация ЛВЖ:

-- первая категория -- особо опасные ЛВЖ, имеющие температуру вспышки менее (t-18 °С);

-- вторая категория -- постоянно опасные ЛВЖ, имеющие температуру вспышки от t -18 °С до t +23 °С;

-- третья категория -- постоянно опасные при повышении температуры ЛВЖ, имеющие температуру вспышки от t +23 °С до t +60 °С.

К «нелетучим» относятся углеводородные жидкие вещества с температурой вспышки выше 60 °С. При наливе таких грузов их температура должна быть ниже температуры вспышки не менее чем на 5 °С, в противном случае этот груз необходимо относить к ЛВЖ.

Температурой воспламенения называется наименьшая температура, при которой пары не только вспыхивают при поднесении огня, но лары выделяются с достаточной скоростью и в достаточном количестве для поддержания раз начавшегося горения. Температура воспламенения как правило на 25-30 °С выше температуры вспышки.

Температура самовоспламенения -- это температура, при которой пары жидкости воспламеняются от нагревания без поднесения пламени. Температура самовоспламенения является основной характеристикой огнеопасности для неорганических химических наливных грузов.

Температура вспышки, воспламенения и самовоспламенения находятся в тесной зависимости от температуры упругости (давления) паров. Чем выше температура упругости паров, тем выше, указанные температурные величины.

Взрываемость углеводородных паров характеризуется процентным содержанием их в воздухе (смесь паров с воздухом), при которых данная смесь не только вспыхивает, но и взрывается.

НПВ -- нижний предел взрываемости -- наименьшее содержание паров груза в воздухе, при котором может произойти взрыв.

ВПВ -- верхний предел взрываемости -- это наибольшая концентрация паров груза в воздухе, при которой может произойти взрыв.

Взрывоопасная атмосфера в грузовых танках создается при содержании углеводородов в процентах по объему от 1,5% (НПВ) до 11,5% (ВПВ) и при содержании кислорода более 11% по объему.

Предельно допустимой концентрацией ларов и газов в воздухе при необходимости работать с применением огня следует считать концентрацию, которая не превышает 5% от величины НПВ данного пара или газа в воздухе.

Танк считается дегазированным, если концентрация паров или газов составляет не более 50% от НПВ.

Способы контроля взрывоопасного и противопожарного режима на танкерах. Пожарная опасность легковоспламеняющихся и горючих жидкостей характеризуется пределами взрываемости их паров в воздухе.

Пределы взрываемости паров нефтепродуктов в воздухе могут быть выражены либо температурой жидкости -- температурные пределы, либо концентрациями паров -- концентрационные пределы.

Для закрытых емкостей нефтеналивных судов, где образуются концентрации паров нефтепродуктов в насыщенном состоянии, на практике удобнее пользоваться температурными пределами взрываемости.

При пользовании температурными пределами достаточно замерить температуру паров нефтепродуктов и иметь данные по температурным пределам взрываемости нефтепродуктов.

Для контроля открытых емкостей и помещений (грузовые танки после выгрузки нефтепродуктов, машинные и помповые отделения, сухогрузные трюмы, каюты и другие помещениях, где могут образоваться лары нефтепродуктов в насыщенном состоянии, нужно пользоваться только концентрационными пределами взрываемости.

При пользовании концентрационным и пределами взрываемости необходимо отбирать пробы смеси паров с воздухом и производить их анализ с помощью газоанализаторов, сопоставляя полученные данные с таблицами.

При перевозке нефтепродуктов на танкерах пользование температурными пределами взрываемости позволяет достаточно быстро и точно определить взрываемость паров нефтепродуктов с воздухом в закрытых танках, груженных нефтегрузами, и принимать соответствующие меры предосторожности.

Размещено на Allbest