Общие принципы грузовых операций

34. Инертизация грузовых танков и пустых пространств; охлаждение, загрузка танков; операции, осуществляемые во время рейса с грузом и в балласте; разгрузка и зачистка танка и порядок действия в случае аварии, включая заранее запланированные действия на случай утечек, пожара, столкновения, посадки на мель, аварийного сброса груза и несчастных случаев среди экипажа.

Глава 1. Обязательные минимальные требования для подготовки и квалификации капитанов, лиц к/с и р/с танкеров.(Гл.V. Раздел А – V/1 ПДНВ –78/95)

1. ОЗНАКОМИТЕЛЬНЫЙ КУРС ДЛЯ РАБОТЫ НА ТАНКЕРАХ.

Имеются типовые курсы ИМО по подготовке для работы:

- на нефтяных танкерах – курс ИМО 1.01

- на танкерах-химовозах – курс ИМО 1.04

- на газовозах – курс ИМО 1.05

Человеческий фактор – это ошибки человека по причине некомпетентности, усталости, профессиональной непригодности. Более половины аварий на море связаны с этим фактором.

РАЗВИТИЕ ТАНКЕРОВ

Первые перевозки сырой нефти морем появились в 1859 году в связи с открытием нефти в штате Пенсильвания, США. Первым судном, пересекшим Атлантический океан с полным грузом сырой нефти в 1861 г. был пароход Elizabeth Watts.

В 1878 г. в России был впервые построен танкер «Зороастр», корпус которого был поделен на грузовые емкости – танки. Именно с этого парохода и началась специализация перевозки нефти на танкерах.

Дальнейшее усовершенствование конструкции танкеров и замена заклепок на сварку привели к созданию танкеров класса ULCC (Ultra Large Crude Carrier).

В 1948 г. один из танкеров серии Т2 был переоборудован для перевозки жидких химических веществ в связи с увеличением спроса на такие перевозки.

В 1960 г. был построен первый танкер из нержавеющей стали, в танках которого можно было перевозить любые жидкие продукты нефтехимии.

Первые перевозки сжиженных газов (LPG) начались в 1920 г. – бутан перевозился в емкостях под давлением при окружающей температуре.

Усовершенствование систем охлаждения и выплавка металлов, пригодных к работе при низких температурах, дали возможность перевозить в сжиженном состоянии и другие газы.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТАНКЕРОВ ПО ДЕДВЕЙТУ (DW)

- малого/удобного размера 6.000-45.000 TDW

- cреднего размера/супертанкер 45.000-160.000 TDW

- VLCC 160/000-300.000 TDW (Very Large Crude Carrier)

- ULCC более 300.000 TDW

ТИПЫ ТАНКЕРОВ

OIL TANKER =обозначает судно, сконструированное изначально или приспособленное к перевозке нефтегрузов наливом в своих грузовых помещениях, включая комбинированные суда и танкера-химовозы.

CRUDE OIL TANKER = обозначает OIL TANKER, приспособленный к перевозке сырой нефти наливом.

PRODUKT TANKER = обозначает нефтяной танкер, приспособленный к перевозке нефтегрузов, кроме сырой нефти.

CHEMICAL TANKER = танкер-химовоз, обозначает судно изначально сконструированное или приспособленное к перевозки вредных жидких веществ (NLS) наливом, включая нефтяной танкер, когда он перевозит полностью или частично вредные жидкие вещества наливом.

LPG= газовоз (Liquified Petroleum Gas Carrier) – обозначает судно изначально сконструированное или приспособленное для перевозки наливом сжиженных газовых веществ.

LNG=газовоз (Liquified Natural Gas)- обозначает судно изначально сконструированное или приспособленное к перевозке природных газов в жидком состоянии наливом.

ТАНКЕРНАЯ ТЕРМИНОЛОГИЯ

(приводится в английском алфавитном порядке – для удобства работы с технической информацией на английском языке)

Antistatic additive = антистатическая присадка. Вещество, добавляемое в нефтепродукт, чтобы поднять удельную объемную электропроводимость более 100 рS/m (пикоСименс на метр) для предотвращения накопления статического электричества.

Approved equipment = одобренное оборудование. Оборудование, созданное и испытанное под наблюдением государственного департамента или классификационного общества. Такие власти должны выдать сертификат на это оборудование как безопасное для использования в указанной опасной атмосфере.

Auto-ignition = самовоспламенение. Воспламенение горючего материала без поднесения открытого огня, когда материал нагрет до температуры, при которой происходит самоподдерживающееся горение.

Bonding = электрическое подсоединение. Соединение вместе металлических частей для обеспечения электрической цепи.

Cathodic protection = катодная защита. Предотвращение образования ржавчины электрохимическим способом. На танкерах может применяться либо снаружи корпуса, либо на внутренней поверхности танков. На нефтепричалах часто применяется для защиты стальных свай и кранцевых панелей.

Clingage = налипание. Нефть, остающаяся на стенках трубопроводов или на внутренних поверхностях конструкций внутри танка, после удаления нефти, перевозимой наливом.

Cold work = холодная работа. Работа, при выполнении которой не может образоваться источник открытого огня.

Combination carrier = комбинированное судно. Судно, предназначенное для перевозки либо нефтепродуктов наливом, либо сыпучих грузов.

Combustible (также см. «Flammable»)= горючий (также употребляется как «воспламеняющийся»). Способное гореть, будучи воспламененным. Для целей данного пособия выражения «combustible» и «flammable» являются синонимами.

Combustible gas indicator = индикатор воспламеняющегося газа. Прибор для замера соотношения смеси углеводородный газ/воздух, результат обычно калибруется в процентах от нижнего предела воспламенения.

Dangerous area = опасная зона. Зона на танкере, которая считается опасной для установки и использования электрического оборудования.

Dry chemical powder – сухой химический порошок. Порошок, используемый для тушения возгорания при борьбе с пожаром.

Earthing (также см. Grounding)= заземление. Электрическое подключение оборудования к телу земли – на земной потенциал. На борту судна подключение производится к металлическим частям корпуса судна, который является земным потенциалом по причине проводимости моря.

Entry permit = разрешение на вход. Документ, выдаваемый ответственным лицом, разрешающим вход в помещение или отсек на определенный период времени.

Explosimeter = эксплозиметр, см “Combustible” gas indicator.

Explosion-proof (“Flame-proof”)= Взрывобезопсаный (пожаробезопасный). Электрооборудование, сертифицированное как «взрывобезопасное (пожаробезопасное)» для использования в помещениях с опасной смесью углеводородных газов или других газов в воздухе без возникновения воспламенения.

Explosive range – cм. ниже = “Flammable range”.

Flame arrester = пламегаситель. Проницаемая решетка из металла, керамики или другого жаростойкого материала, способная охлаждать пламя мгновенного сгорания и любые попутные продукты сгорания ниже температуры воспламенения не вступившего в реакцию газа, присутствующего по другую сторону пламегасителя.

Flame screen = Пламезащитный экран. Переносное или стационарное устройство, выполненное из одной или более антикоррозионных проволочных тканей с ячейками малых размеров, которое используется для предотвращения проникновения искр в танк или вентиляционное отверстие, а также для кратковременного предотвращения распространения пламени (не путать с пламегасителем).

Flammable (“Combustible”) = Воспламеняющийся (горючий). Способный воспламеняться и гореть. В данном пособии «воспламеняющийся» и «горючий» являются синонимами.

Flammable range (“Explosive range”) = Диапазон воспламенения (взрываемости). Диапазон концентраций в воздухе углеводородного газа, ограниченный нижним и верхним пределами воспламенения (взрываемости). ВПВ-НПВ=UEL-LEL=UFL-LFL. Смеси в пределах этого диапазона способны воспламеняться и гореть.

Flashlight (“Torch”)= карманный фонарик. Ручной фонарь, работающий от батареек. Разрешается использовать фонарь, одобренный компетентными властями для работы в воспламеняющейся/взрывоопасной атмосфере.

Flashpoint = температура вспышки. Наименьшая температура, при которой над поверхностью жидкости образуются пары в количестве, достаточным для образования воспламеняющейся газовой смеси. Эта температура измеряется в лабораторных условиях с помощью стандартных приборов по заранее разработанной методике.

Foam (“Froth”)= Пена. Газонасыщенный раствор, используемый для предотвращения и тушения пожара.

Foam concentrate (“compound”)= Пенообразующий концентрат (пенообразующая смесь). Получаемая на специальной установке концентрированная жидкость, в результате разбавления и обработки которой образуется пена.

Foam solution = Пенный раствор. Смесь, получаемая путем разбавления пенообразующего концентрата водой до начала процесса производства пены.

Freefall = свободное падение. Свободное падение жидкости во внутрь танка.

Froth (cм. “Foam”).

Gas free = дегазация. Танк, отсек или емкость дегазированы, если достаточным количеством свежего воздуха содержание пожароопасного, токсичного или инертного газа доведено до нижнего уровня пожароопасности или токсичности для определенных целей. Например, для производства горячих работ, входа в помещение и т.д.

Gas free certificate = Свидетельство о дегазации. Свидетельство, выданное соответствующим должностным лицом, подтверждающее, что во время замеров атмосферы в помещении, отсеке или емкости концентрация пожароопасных и/или токсичных газов была допустимой для соответствующих целей.

Grounding – см. «earthing»=заземление.

Halon – хладон. Галоидозамещенный углеводород, используемый для борьбы с пожаром, который замедляет процесс распространения пламени и в незначительной степени перекрывает доступ кислороду.

Hazardous area = опасная территория.

Hazardous zone = опасная зона. (На берегу может называться как «опасная территория, участок»). Зоны, в которых при установке или использовании стационарного электрооборудования опасность присутствует постоянно, либо только в процессе грузовых, балластных операций или работ по зачистке и дегазации танков. На терминале опасные зоны подразделяются на зоны «0», «1» или «2». Зона «0» - воспламеняющаяся смесь присутствует постоянно, зона «1» - вероятно присутствие воспламеняющейся газовой смеси, зона «2» присутствие воспламеняющейся смеси маловероятно.

Hot work = «горячая работа». Работы с источниками огня или приводящие к повышению температуры, при которой может воспламениться пожароопасная смесь газа.

Hot work permit = Разрешение на производство горячих работ. Документ, выдаваемый ответственным лицом, разрешающий проведение горячих работ в определенном месте и в указанном промежутке времени.

Hydrocarbons = Углероды. Органические соединения углерода с водородом.

Hydrocarbon gas = Углеводородный газ. Газ, состоящий из углеводородов.

Inert gas = Инертный газ. Газ или смесь газов, такие, как выхлопные газы котла, содержащие кислород в количестве, не поддерживающем горение углеводородов.

Inert gas distribution system = Система распределения инертного газа. Трубопроводы, клапана, соединяющие установку инертного газа с грузовыми танками, для отвода инертного газа в атмосферу, или служащие для компенсации повышенного давления или вакуума в грузовых танках.

Inert gas plant = Установка инертного газа. Оборудование, предназначенное для подачи, охлаждения, очистки, управления и контроля инертного газа, подаваемого в грузовые танки.

Inert gas system (IGS) = Система инертного газа (СИГ). Установка инертного газа и система распределения инертного газа вместе взятые, а также устройства, предотвращающие попадание испарений груза в МКО, стационарные и переносные приборы контроля и управления.

Inerting = инертизация. Подача инертного газа в танк для приведения атмосферы танка в инертное состояние.

Insulating flange = изолирующий фланец. Устанавливается для разрыва электрической цепи между звеньями грузового шланга и стендером в целях защиты от электрического разряда в процессе подсоединения и разъединения шланга. Все металлические части с морской стороны должны быть подсоединены к судну, а со стороны берега - к системе заземления причала.

Interface detector = индикатор раздела двух сред. Электрический прибор для обнаружения границы раздела нефть – вода (например, в отстойном танке мытьевой системы).

Intrinsically safe = Конструктивная безопасность. Электрическая цепь или часть цепи являются конструктивно безопасными, если какие-либо искра или термический эффект, возникающие обычным образом (т.е. при замыкании или размыкании цепи) или случайно (например, при коротком замыкании или повреждении заземления), не способны вызвать воспламенение обусловленной газовой смеси при проведении обусловленного испытания.

Loading overall = погрузка «через верх». Налив груза или балласта в танк с помощью трубы или гибкого шланга, проложенных к танку сверху через люк или другое палубное отверстие, по которым жидкость падает в танк

Lower flammable limit (LFL) = нижний предел воспламенения (НПВ). Концентрация углеводородного газа в воздухе ниже которой невозможно поддержание и распространение процесса горения. Иногда используется термин «нижний предел взрываемости (LEL)» Lower Explosive limit.

Mooring winch design heaving capacity = Расчетная нагрузка швартовной лебедки. Усилие, выраженное в % от минимального разрывного усилия (MBL = minimum Breaking Load) нового швартовного конца, при котором тормоз данной лебедки рассчитан на потравливание швартовного конца – швартовные лебедки обычно проектируются с удерживающим усилием, составляющим 80% от значения MBL швартовных концов, а при эксплуатации – 60% от MBL. Предельное удерживающее усилие может быть выражено как в тоннах, так и в процентах от значения MBL.

Манифолд-(Many fold-много изгибов)-место на судне(около миделя), где танкер шлангуется с берегом.

Mooring winch design heaving capacity = расчетная нагрузка швартовной лебедки. Усилие, развиваемое швартовной лебедкой. При подъеме или опускания груза с помощью ее швартовного конца. Обычно выражается в тоннах.

Naked lights = Источники открытого огня. Открытое пламя или огни, зажженные сигареты или сигары, трубки или подобные средства, используемые при курении, любые другие источники воспламенения, электрическое или другое оборудование, в процессе использования которого возникает искрение. А также незащищенные лампы освещения.

Non – volatile petroleum = нелетучий нефтепродукт. Нефтепродукт, температура вспышки которого, установленная методом испытаний в зарытом тигле, составляет 60°С или более.

ОВО, OIL/ORE = судно типа ОБО. Нефтерудовоз. См. определение термина «Комбинированное судно».

Oxygen analyzer/meter = анализатор/измеритель кислорода (кислородомер). Прибор, используемый для определения процентного содержания кислорода в образце атмосферы, взятом из танка, трубопроводе или помещении.

PEL = cм. ниже.

Permissible Exposure Limits (PEL) = предельно допустимая продолжительность воздействия (ПДПВ). Максимальная продолжительность воздействия вредного вещества, допускаемая соответствующими регулирующими стандартами в т.ч. теми стандартами, которые действуют в стране, под флагом которой плавает судно. ПДПВ обычно выражается как усредненное по концентрации и продолжительности воздействие (8 и более часов), обычно выражается в ррm. Допустимое кратковременное воздействие (ДКВ)= STEL= Short Term Exposure Limit=воздействие токсичного вещества в воздухе в течение 15 мин, выражается тоже в ррm.

Petroleum = Нефтепродукты. Сырая нефть и произведенные из нее жидкие углеводородные продукты.

Petroleum gas = Нефтяной газ. Газ, выделяющийся из нефтепродукта. Нефтяные газы состоят, в основном, из углеводородов, но они могут содержать в небольшом количестве и другие компоненты, такие как сероводород (hydrogen sulphide) или алкилы свинца (lead alkyls).

Pour point = Температура застывания. Наименьшая температура, при которой нефть остается текущей.

ppm (parts per million) = частей на миллион = в миллионных долях (млн^-1).

Pressure surge = Гидравлический удар. Внезапное повышение давления жидкости в трубопроводе, вызванное резким изменением скорости потока.

p/v valve = Pressure/Vacuum relief Valve = клапан сброса давления/вакуума (клапан Д/В). Устройство, обеспечивающее истечение малых объемов паров воздуха или смесей инертных газов, вызванное температурными изменениями в грузовом танке.

Purging = Продувка. Подача инертного газа в танк, в котором уже созданы условия инертного состояния с целью:

1) дальнейшего уменьшения содержания кислорода и/или

2) уменьшения содержания углеводородного газа до уровня, ниже которого поддержание процесса горения станет невозможным даже в случае последующего впуска воздуха в танк.

Pyrophoric iron sulphide = Пирофорный сульфид железа. Сульфид железа, который подвержен быстрому экзотермическому окислению (окисление с выделением тепла) при контактировании с воздухом и наличии потенциального источника воспламенения взрывоопасных смесей углеводородного газа с воздухом. (греч. «пирофорик» - несущий огонь).

Reid vapour pressure (RVP) = Давление паров по Рейду. Давление паров жидкости, yстановленное по стандартной методике в приборе Рейда при температуре 37, 8°С (= 100°F) и отношении объемов газа и жидкости 4: 1. Используется только для сравнения - см. TVP=истинное давление паров.

Responsible officer (or person)= ответственное лицо командного состава (ответственное лицо). Лицо, назначенное работодателем или капитаном судна и уполномоченное принимать все решения, связанные с выполнением поставленной перед ним задачи, имеющее необходимые для этой цели знания и опыт.

Resuscitator = Аппарат искусственного дыхания, оборудование для поддержания или восстановления дыхания у лиц, отравленных газом или испытывающих недостаток кислорода.

Self stowing mooring winch = Швартовная лебедка с автоматической укладкой троса. Швартовная лебедка, оснащенная барабаном, на который быстро наматывается и автоматически укладывается швартовный конец.

Sour crude oil = Сернистая сырая нефть. Сырая нефть, содержащая значительное количество сероводорода и/или меркаптанов (тиоспиртов).

SOLAS = CОЛАС. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море.

Spontaneous combustion = Cамопроизвольное возгорание. Воспламенение материала, не находящегося под воздействием внешнего источника воспламенения, которое происходит вследствие выделения тепла внутри материала в процессе химической (экзотермической) реакции.

Static accumulator oil = Нефть, аккумулирующая статическое электричество. Нефть с электрической проводимостью менее 50 пикоCименс/метр (pS/m), что позволяет ей удерживать значительный электростатический заряд.

Static electricity = Статическое электричество. Электричество, возникающее при физическом контакте и разъединении неоднородных материалов.

Static non-accumulator oil = Нефть не аккумулирующая статическое электричество. Нефть с электрической проводимостью более 50 пикоCименс/метр, что не позволяет ей накапливать значительный электрический заряд.

STEL -см. PEL

Stripping = Зачистка. Завершающий этап откачивания жидкости из танка или трубопровода.

Tanker = Танкер. Судно, спроектированное для перевозки жидкого груза нефтепродуктов наливом, в том числе комбинированное судно, используемое для такой же цели.

Tank cleaning = зачистка танка (мойка танка) = Процесс удаления углеводородных паров, жидкости или отстоев. Зачистка обычно осуществляется в целях создания условий, обеспечивающих осмотр танка или выполнение горячих работ.

Tension winch = (automated or self tensioning mooring system). Лебедка с автоматическим натяжением (автоматическая или самонатягивающаяся швартовная система). Швартовная лебедка, оснащенная устройством, которое автоматически регулирует натяжение швартова.

Terminal = Терминал. Место, к которому причаливают или швартуются танкеры для погрузки или разгрузки нефтегрузов.

Terminal representative = представитель терминала. Лицо, уполномоченное властями терминала, которое несет ответственность за эксплуатацию или вахтенную службу.

TLV – cм. ниже.

Threshold limit value (TLV) = Предельно допустимая концентрация (ПДК). Средневзвешенная концентрация вещества в единицу времени, к обработке которого ежедневно допускаются все рабочие в течение обычного 8 – часового рабочего дня или 40 – часовой рабочей недели, и при этом данное вещество не оказывает на них неблагоприятного воздействия, см. также PEL.

Topping off = Завершение налива. Завершающий этап загрузки танка до требуемого уровня.

Topping up = Дополнительная подача инертного газа. Введение в инертную атмосферу танка дополнительного количества инертного газа в целях повышения давления в танке и предотвращения любого доступа воздуха в танк.

Torch = карманный фонарь. См. также «Flashlight».

Toxic = Токсичное вещество. Вещество, оказывающее отравляющее действие на человеческий организм.

True vapour pressure (TVP) = Истинное давление паров (ИДП). ИДП жидкости – это абсолютное давление газа, образующегося в результате испарения жидкости в момент достижения равновесного содержания газа и жидкости при преобладающей температуре и отношении жидкость/газ, фактически равным нулю.

TVP = см. выше True vapour pressure

TWA = см. PEL.(TWA-time weighted average)

Ullage = Высота незаполненного грузом пространства = Пустота. Высота свободного пространства от уровня жидкости в танке до палубы.

UEL = см. UFL ниже.

Upper flammable limit (UFL) = Верхний предел воспламенения (ВПВ). Концентрация углеводородного газа в воздухе, свыше которой содержание воздуха оказывается недостаточным для поддержания и распространения процессов горения. Иногда используется термин «верхний предел взрываемости» = ВПВ =UEL=Upper Explosive limit.

Vapour = Пары. Это газ при температуре ниже критической.

Vapour emission control system = Система регулирования рассеивания паров. Система, включающая в себя системы трубопроводов и оборудование, используемое для регулирования рассеивания паров в процессе сбора паров, контрольные и управляющие приборы и устройства для регенерации паров.

Vapour lock (seal) system = Система предотвращения выпуска паров. Oборудование, встроенное в танк, в целях обеспечения условий для выполнения замеров и отбора проб грузов, в процессе которых отпадает необходимость сбрасывания давления паров/инертного газа.

Volatile petroleum = Летучий нефтепродукт. Нефтепродукт, температура вспышки которого, установленная методом испытаний в закрытом тигле, менее 60°С.

Water fog = Водяной туман. Взвесь мельчайших водяных капель в атмосфере, обычно образующаяся при подаче под высоким давлением воды через распылительную насадку, используемую при тушении пожара.

Water spray = Водораспыление. Взвесь из крупных водяных капель в атмосфере, образующаяся при распылении воды через специальную насадку, используемую при тушении пожара.

Work permit = Разрешение на производство работ. Документ, выданный ответственным лицом и разрешающий производство конкретного вида работ в определенный период времени на обозначенной территории (в указанном месте).

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ГРУЗОВ

Все виды сырой нефти и обычные нефтепродукты являются смесями широкого диапазона углеводородных соединений с температурой кипения от минус 162°С (метан) до +400°С.

Груз на танкерах перевозится наливом, т.е. в жидком состоянии. Мы живем на дне воздушного океана и состояние веществ воспринимаем при нормальном атмосферном давлении, равном 760 мм рт.ст. Для перевода в СИ атмосферное давление = плотность х g х h = 13595.1кг/м³ х 9.80665м/с² х 760 х10^-3 = 101325 Па= [101.3 кПа]= [0.1МПа]=[10.2м в.ст]. Атмосферное давление 760 мм рт.ст. равно 1.01325 бар.=10⁵ Па

Грузы с давлением паров по Рейду более 2, 8 бар [280 кПа] при 37, 8°С (=100°F) – это уже сжиженный газ – для их перевозки строятся газовозы.

Более половины грузов на химовозах – это продукция нефтехимии, (органические и неорганические), углеводороды и растительные масла.

Опасности на нефтяных танкерах, химовозах и газовозах в основном одинаковы, поэтому ознакомительный курс для персонала этих танкеров общий.

Физические свойства грузов – это все, что можно взвесить, измерить, рассчитать: относительный удельный вес, температуру кипения, вспышки и самовоспламенения, замерзания; давление паров, плотность паров, вязкость груза, коэффициент объемного расширения, способность накопления заряда статического электричества и т.п.

Химические свойства груза – химическая формула, группа химической продукции, способность вступления в реакцию с кислотами, основаниями, водой, воздухом, с другими химическими веществами, материалами судовых конструкций.

Физические и химические характеристики жидких нефтепродуктов имеют прямое отношение к транспортным опасностям. К этим характеристикам относятся давление паров, воспламеняемость газов, выделяемых из жидкостей, и плотность этих газов.

Давление паров – переход из жидкого состояния в парообразное возможен двумя различными процессами: испарением или кипением. Испарение происходит при любой температуре (выстиранное белье сохнет на морозе). Кипение происходит при определенной температуре кипения, при которой давление насыщенного пара данной жидкости становится равным внешнему давлению. Процесс, обратный парообразованию, называется конденсацией. Когда скорость парообразования и конденсации становится равной, то это состояние называется равновесием, а давление пара при таком равновесии называется насыщенным.

Зависимость между давлением и температурой паров – при атмосферном давлении, вода, например, кипит при 100°, однако при понижении атмосферного давления падает температура кипения, а при повышении давления – повышается.

Давление насыщенного пара – в координатах давление – температура можно построить «кривую кипения». Для воды табличные данные этих координат равны:

Эта кривая является границей между жидким и парообразным состоянием. Из таблицы видно, если насос при всасывании создает вакуум 149 мм рт. ст., то вода закипит при 60°С. При этом же давлении, но при температуре 25°С пар будет ненасыщенным.

Для сравнения давление насыщенного пара приведено ниже в м.вод.ст. для воды, легкой нефти (уд. вес 0, 85) и бензина (уд.вес 0, 78).

Единица давления «м.вод.ст.» выбрана для удобства объяснения кавитации центробежного насоса. (Для перевода используется формула м.вод.ст. х 73, 42 = мм.рт.ст.)

При повышении температуры увеличивается давление насыщенных паров.

При разряжении атмосферного давления снижается температура кипения жидкости. Эти факты потребуются для объяснения работы насосов.

Парциальное давление – давление смеси газов равно сумме их парциальных давлений (от лат. слова pars= часть). Этот закон открыл Дальтон. Чтобы понять физический смысл давления насыщенного пара и парциальное давление ознакомимся с таким примером: пусть над водой собрано 570 мм³ газа при температуре 20°С и давлении 781 мм рт. ст. Это давление складывается из двух величин – парциального давления самого газа и давления насыщенного водяного пара. Последнее при температуре 20°С равно 17, 5 мм рт. ст. следовательно, парциальное давление газа в данном случае равно 781-17, 5 = 763, 5 мм рт. ст.

Диффузия – это самопроизвольный процесс перемещения вещества, приводящий к выравниванию его концентрации без вступления в реакцию.

Пределы воспламеняемости – (или взрываемости – это одно и то же, только различная скорость окисления=сгорания). Жидкие грузы испаряясь образуют смесь паров углеводородов с воздухом. Эта смесь воспламеняется не при любой концентрации, а только в определенных пределах – один из них называется верхним, а другой – нижним (НПВ и ВПВ). Предел взрываемости измеряется в процентах по объему. В танкерной практике взрывоопасность определяется по температуре груза – т.к. в замкнутом объеме танка давление паров становится насыщенным.

Летучесть – если воспламенение уже произошло, смесь паров углеводородов с воздухом горит синим пламенем (как на газовой плите). Способность к образованию паров углеводородов называется летучестью. Мерой летучести является температура вспышки (см. ниже). При температуре вспышки 60° и выше, груз считается нелетучим; менее 60° - летучим.

Если температура груза приближается к значению «температура вспышки минус 10°С», то с таким грузом следует обращаться, как с летучим нефтепродуктом. Мазуты обладают особыми свойствами, их следует всегда рассматривать как летучие нефтепродукты: они способны создать условия воспламенения в верхней части танка при поднесении открытого огня.

Температура вспышки – определяется в лаборатории на специальном оборудовании. Есть два метода: в закрытом тигле (англ. сокр. с.с.) и в открытом тигле (о.с.). В танкерном деле применяется «в закрытом тигле». Температура вспышки сообщается в паспорте качества и указывается в карте данных по грузу. При этой температуре смесь паров вспыхнет при поднесении открытого огня.

Температура воспламенения – температура, при которой нагреваемый в определенных условиях продукт загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 секунд. Температура воспламенения для большинства нефтепродуктов на 20-25° выше температуры вспышки.

Температура самовоспламенения – при нагревании пробы груза до определенной температуры процесс окисления (горения) начинается без поднесения открытого огня. В качестве примера: груз фенол: температура вспышки 79°С (с.с.), температура самовоспламенения 605°С. Пределы взрываемости: НПВ =1, 5% ВПВ =10% (об.).

Температура кипения. Температура кипения и давление паров взаимосвязаны: если давление пара превышает атмосферное давление, то жидкость начинает кипеть. Если внешнее давление становится выше атмосферного, то увеличивается температура кипения. Если внешнее давление становится ниже атмосферного давления, то понижается температура кипения (см. сравнительную таблицу в пункте «Давление насыщенного пара»).

Электростатические заряды – в процессе перемещения груза под действием сил трения некоторое количество электронов переходит с одного тела на другое. При этом электризуются оба тела, образуя разделенные заряды, которые стремятся вновь соединиться и нейтрализовать друг друга. Если один из разъединенных материалов или оба материала, несущие заряд, обладают очень низкой электропроводимостью, то повторное соединение зарядов затруднено и данный материал аккумулирует заряд на себе. Если проводимость материала сравнительно высока, то заряды соединяются очень быстро тем самым препятствуя накоплению статического электричества. Разряд ст. электричества может послужить причиной воспламенения.

Обозначения и составы химических веществ – обозначения элементов из таблицы Д.И. Менделеева. В природе вещества встречаются всегда как смеси. Сырая нефть представляет собой смесь около тысячи различных углеводородов. Формула простейшего углеводорода СН₄ = газ метан. Углерод С - 4-х валентен, водород Н – одновалентен. Далее углеводороды имеют состав по общей формуле: С_nН_2n+2, С_пН_2n, С_nН_2n-2, где n- количество атомов углерода. При n= 1¸ 4= газы, 5¸ 19 = жидкости, 20 и более – твердые вещества. Во всех случаях температуры кипения и затвердевания тем выше, чем больше молекулярная масса углеводорода, т.е. чем больше количество атомов углерода. При перегонке нефть разделяют на отличающиеся по температуре кипения фракции: а) бензины (темп. кипения 40-180°С) содержат углероды от С₅Н₁₂ до С₁₀Н₂₂, при повторной перегонке из них могут быть выделены легкие нефтепродукты, кипящие в более узких пределах: петролейный эфир (40-70°С), авиационный бензин (70-100°С), автомобильный бензин (100-120°С); б) керосины (температура кипения 180-270°С), содержат углеводороды от С₁₀Н₂₂ до С₁₆Н₃₄; в) соляровые масла (темп. кипения 270-360°С) содержат смеси углеводородов от С₁₂ до С₂₀; из них получают смазочные масла и различные виды дизельного топлива; г) мазут (нефтяные остатки – до 40-50%) – из него получают тяжелые смазочные масла, вазелин, парафин С₂₂Н₄₆.

Изомеры. С увеличением числа С-атомов в молекулах резко возрастает число изомеров предельных углеводородов (т.е. когда атом углерода имеет по одной валентной связи с атомами водорода). Метан СН₄, этан С₂Н₆ и пропан С₃Н₈ не имеют изомеров: бутанов С₄Н₁₀ существует два:

CH3 -CH2 -CH2 -CH3 бутан темп.кип. –0°, 5°С темп.плавл. – 138, 4°С

СН3   СН3 – СН – СН3 изобутан темп.кип. - 11°, 7С темп.плавл.- 159, 6°С

Изомерных пентанов С₅Н₁₂ – три, гексанов С₆Н₁₂ – пять, гептанов С₇Н₁₆ –девять, октанов С₈Н₁₈ –18, нонанов С₉Н₂₀ –35. Все эти углеводороды получены. Деканов С₁₀Н₂₂ может быть 75, формулу С₁₅Н₃₂ могут иметь уже 4347 изомерных углеводородов. Этим и объясняется почему сырая нефть представляет собой смесь до тысячи различных углеводородов. По этой же причине различные сорта нефти имеют довольно широкий диапазон плотности и температур самовоспламенения и вспышки. Венесуэльская нефть имеет плотность 0, 980, а темп. вспышки +55°С. Ромашкинская нефть имеет плотность 0, 860, темп. самовоспламенения 250, темп. вспышки минус38°С. Грозненская нефть –плотность 0, 820, а темп. вспышки минус 30°С.

Основы химии кислот – к кислотам относят вещества, способные отдавать ион водорода. Кислоты классифицируются по их силе, по основности и по наличию или отсутствию кислорода. Важнейшие сильные кислоты: азотная НNO₃, серная H₂SO₄, соляная НСl. По основности, т.е. по числу атомов водорода в молекуле кислоты, кислоты подразделяются на одноосновные (НСl, НNO₃), двухосновные (H₂S, H₂SO₄), трехосновные (Н₃РО₄) и т.д.

Основания: к основаниям относятся вещества, способные присоединять ионы водорода. Наиболее характерное химическое свойство оснований – их способность взаимодействовать с кислотами с образованием солей.