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液化气船教材
第十六章液化气船
第一节概述
液化气船的发展与石化工业的发展紧密相连,人们在开采、加工石油的过程中发现了储量丰富的石油气和天然气。
它们既是一种使用方便、热值高、污染小的燃料,又是一种重要的化工原料。
天然气和石油气在环境条件下以气态的形式存在,密度很低,从储运的成本出发,必须将这些气态货物液化,气体液化后就称为液化气,如液化石油气(简称LPG)和液化天然气(简称LNG)等。
凡从事散装运输温度在37.8℃时,蒸气绝对压力超过0.28mpa的液化气体和IGC第19章所列其他散装货品的内河自航船,均被视为内河散装运输液化气体船舶。
液化气船的总体设计类似于油轮,机舱及上层建筑位于船的艉部,货物储存于独立的液舱内,这些舱的横向伸展约占船宽的三分之二或四分之三。
液化气船具有特殊的货舱结构,以及压力、温度、液位等监测仪器、气体探测系统、惰气系统、再液化装置、货物蒸发器、货物升温装置等,是当今最复杂的船舶。
根据所载运的货物种类和采用的货物围护系统的设计和构造的不同,液化气船可分为6种类型,即全压式、半压(半冷)式、半压(全冷)式、全冷式LPG船、乙烯船和LNG船。
根据船舶设计装运的货品的危险程度不同,以及船舶尺度的差异,液化气船可分为下述几种船型:
1.1G型船舶是用于载运要求采取最严格防漏保护措施的货品的液化气船;
2.2G型船舶是用于载运要求采取相当严格防漏保护措施的货品的液化气船;
3.2PG型船舶是指长度为150m及以下载运采取相当严格防漏保护措施的货品的液化气船,且这些货品要求装载于MARVS至少为0.7Mpa及货物围护系统设计温度为-55°C或以上的C型独立液舱;
4.3G型船舶是用于载运要求采取中等保护措施的货品的液化气船。
1G型船舶是用于载运具有最大综合危险性货品的船舶,2G/2PG、3G所载运货品的危险性依次减少。
故1G型船舶应能在最严重的破损标准下残存,并且其液货舱应位于舷内离船体外板具有最大的规定距离之处。
第二节IMO液化气船规则介绍
液化气船所装运的货物,具有易燃和/或有毒的高度危险性,因此有必要对液化气船的船舶结构和设备制定国际性的安全标准。
IMO于1975年制定了《散装运输液化气体船舶构造与设备规则》以及《现有散装运输液化气体船舶规则》,分别对新液化气船的设计和建造,以及正在营运的现有液化气船提出了一系列的安全要求。
1983年,IMO又制定了《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规则》,并把它作为SOLAS74公约1983年修正案的一部分,于1986年7月1日起生效,成为强制执行的安全标准。
但A328规则、A329规则仍只是一建议性质的国际标准。
一、《散装运输液化气体船舶构造与设备规则》
《散装运输液化气体船舶构造与设备规则》简称GC规则。
因该规则是IMO以A.328(IX)决议通过的,故又简称A328规则,该规则共分为19章。
对适用该规则的液化气船经主管机关认可的船舶检验机构检验合格后,签发《散装运输液化气体适装证书》(A328格式)。
该规则适用于下述液化气船:
1.1976年10月31日以后签订建造(或重大改装)合同的船舶;
2.当无建造(或重大改装)合同时,于1976年12月31日以后安放龙骨(或开始改装)的船舶;
3.1980年6月30日以后交付使用(或改装完毕)的船舶。
二、《现有散装运输液化气体船舶规则》
由于A328规则只是针对当时新设计制造(或改装)的液化气船而制订的安全标准,而对当时已经交付使用、以及已处于建造阶段的液化气体船的安全要求,并未作出规定。
故IMO又制订了《现有散装运输液化气体船舶规则》,对现有的液化气船的结构和设备提出了一个共同的国际性标准。
《现有散装运输液化气体船舶规则》简称现有液化气船规则,因规则是IMO以A.329(IX)决议通过的,故又简称为A329规则。
A329规则实质上是对A328规则的补充,它对不受A328规则管制的现有液化气船制订了一个安全标准。
该规则适用于1976年10月31日以前交付使用的液化气船。
适用A329规则的液化气船,经主管机关认可的船舶检验机构检验合格后,签发《散装运输液化气体适装证书》(A329规则格式)。
对在1976年10月31日之前签订建造合同,并于1976年12月31日之前安放龙骨、且于1976年11月1日至1980年6月30日之间交付的液化气船,一般也按A329规则的规定来要求。
签发的“适装证书”为经修改后的A328规则证书格式。
三、《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规则》
《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规则》简称IGC规则。
它适用于1986年7月1日或以后安放龙骨或处于相似阶段的液化气船;不论何时建造的船舶,凡在1986年7月1日以后被改建成液化气船的,也适用本规则。
适用本规则的液化气船,经主管机关认可的船舶检验机构检验合格后,签发《国际散装运输液化气体适装证书》(IGC规则格式)。
四、适用规则速查表
日期
76.10.31
76.12.31
80.06.30
86.06.30
86.07.01
签订合同
A.329
A.328
A.328
A.328
IGC
安放龙骨
A.329
A.329
A.328
A.328
IGC
交付使用
A.329
A.329*
A.329*
A.328
A.328
注:
A.329*表示船舶以满足A.329规则的要求,同时应尽量满足GC规则的要求。
第三节液化气船的检查
一、船舶、船员证书和相关文件
1.船舶证书
1.1非国际航行散装液化气船舶应通过CCS的检验并持有有效的入级证书。
1.2船舶应持有有效的《散装运输液化气体适装证书》或《国际散装运输液化气体适装证书》。
1.3若货物清单含有毒液体时,船舶应持有有效的《国际散装运输有毒液体物质污染证书》(NLS证书)。
2.船员证书
2.1凡在内河液化气船上任职的船员,必须完成“内河液化气体船船员安全知识特殊培训”,并取得“内河液化气体船船员特殊培训(安全知识)合格证”。
2.2凡在内河液化气船上任职的船长、驾驶员、轮机长、轮机员和组成船舶值班的水手、机工必须完成“内河液化气体船船员安全操作特殊培训”,并取得“内河液化气船船员特殊培训(安全操作)合格证”。
3.装载与稳性手册
所有现有非国际航行散装液化气船舶必须在2001年3月31日前对稳性重新复核,并持有经主管机关认可的以下资料:
(1)倾斜试验报告和/或空船重量检验报告;
(2)完整稳性计算书;(3)破舱稳性计算书。
4.货物操作手册
5.仪表手册
6.货物充装极限
7.适用的IGC规则或GC或A.329规则副本,或CCS的《内河散装运输液化气体船构造和设备规范》(1998)
8.货物资料
9.液货舱压力释放阀调定压力证书
二、船舶布置及通风
1.船舶布置
1.1货舱处所应与机器处所、起居处所、服务处所、控制站、锚链舱、饮用水、生活用水以及储物舱隔开,货舱处所应位于A类机器处所的前方。
1.2在露天甲板上为货物围护系统所设的开口处应设有密封装置。
起居处所、服务处所和控制站的所有空气进口和开口均应设有关闭装置。
1.3任何起居处所、服务处所或控制站均不应位于货物区域内。
对具有要求设置次屏壁的货物围护系统的船舶,应将其起居处所、服务处所或控制站的面向货物区域的围壁布置成能避免仅因其甲板或围壁的单一的破损而使气体从液货舱进入这些处所。
1.4通往起居处所、服务处所、控制站和机器处所的出入门、空气进口和开口,均不应面向货物区域。
它们应位于不面向货物区域的横舱壁上,或位于上层建筑或甲板室的外侧、距离上层建筑或甲板室面向货物区域的端壁至少为船舶长度的4%,但不少于3m,然而不必超过5m。
1.5最上层连续甲板以下外板上的舷窗及首层上层建筑或甲板室上的舷窗应为固定式,且其密封状况良好;非固定式驾驶室的窗应能迅速有效的关闭并保持气密和蒸汽密。
1.6除经主管机关特别认可外,货泵舱和货物压缩机舱均应位于露天甲板上方,且应位于货物区域内。
当货泵和货物压缩机由穿过舱壁或甲板的轴驱动时,在轴穿过舱壁或甲板的部位应设置有效的气密装置。
货泵舱和货物压缩机舱应被布置成能使穿防护服和带呼吸器的人员安全无阻地进出,并且在人员受伤时,能及时将昏迷的伤员救出,还能使穿防护服的人员易于接近装卸货物所需的阀门。
1.7如果货物控制室设于起居处所、服务处所或控制站内,则控制室应被为气体安全处所,货物控制室的仪表设备应尽可能为非直接读出系统,且仪表设备在任何情况下都能防止气体逸至货物控制室。
1.8含有货物或货物蒸汽的管系应与其它管系隔离,但为了与货物有关的操作时需要连通时可以除外。
所有液货舱的气室应凸出露天甲板之上。
1.9从开敞露天甲板进入气体安全处所的通道应位于露天甲板以上至少2.4m高的气体安全区域,除非该通道内设有符合规定的空气闸。
1.10不允许从气体安全处所通过气密门或其他型式的门直接进入气体危险处所。
但当起居处所位于船尾时,可通过符合规定的空气闸进入货物区域前面的服务处所。
2空气闸
2.1当空气闸的两扇门同时开启时,应能发出声光警报。
2.2空气闸处所内探测货物蒸气的装置应处于良好状况。
2.3空气闸的门应是自闭式的,且应无任何门背扣装置。
空气闸的门槛高度应符合《内河船舶法定检验技术规则》的要求。
2.4相对于开敞露天甲板上的气体危险区域,空气闸处所应处于正压状态,当空气闸处所内的正压状态消失时,应能切断对该处所内非合格安全型电气设备的供电。
3通风系统
3.1一般规定
3.1.1货物区域的通风系统,应独立于其他通风系统。
3.1.2通风系统的进风口,应位于气体安全处所内。
3.1.3气体危险处所的通风管路,一般不得通过起居处所、服务处所和机器处所或控制站。
3.1.4在泵和压缩机工作时,泵舱和压缩机的通风装置应在运行。
3.2在进行货物装卸操作的处所外应设有“需要进行通风”的警告牌,机械通风装置应能从外面进行控制。
3.3通风管外部开口处应设置其方型网孔不大于13mm的防护网。
3.4通风系统的换气次数是否满足要求(气体安全的货物控制室的换气次数可为8次/H,其余的应不小于30次/H)。
3.5气体安全处所的通风应为正压型,对货物压缩机舱以及认为是气体危险处所的货物控制室,其通风应均为负压型;
3.6移动式机械通风装置的风机和鼓风是否由认可的非火花型材料制成。
三、货物围护系统
1液货舱外部检查
1.1对C型独立液货舱的外部检查应特别注意货舱的支撑物,如鞍座处的液化舱壳板及覆板,被垫物(如木质衬垫),系固定位装置(如止浮架等)以及鞍座结构等,还应检查独立液货舱与上甲板贯穿部件的风雨密设施是否处于满意状况,是否有渗漏进水现象。
1.2对A型独立液货舱,可拆除底部一些绝热层以查看支撑有无裂纹、变形和腐蚀。
2应对可以到达的绝热物以及绝热物所敷盖的部件进行检查。
3液货舱系固、支持装置以及与液货舱相连的船体结构
3.1检查时应特别注意系固、支持装置支撑处的板、架结构,鞍座、键、防裂止动,止浮装置及管子连接件和甲板贯穿件的情况。
4应检查并确认独立液舱与船体结构之间有可靠的电气连接。
5独立液舱、薄膜液舱及半薄膜液舱的顶部设有气室,由于室里面全是蒸气,气室应达到良好的气密状态。
四、管路系统
1货物管系
1.1管路的总体状况应良好,无泄漏,锈蚀,过分维修以及替换。
1.2波纹管,滑动接头,弯管或类似的保护装置应完好。
1.3管路与液货舱应采取电气接地措施,所有具有密封垫片的管接头和软管接头应具有良好的电气连接。
1.4低温管路与其相邻的船体间应进行热隔离,隔热层完好。
1.5对于载运的每种货物,应有对应的管路系统。
1.6对于MARVS不超过0.07Mpa的液货舱,除安全释放阀和液位测量装置以外,在其所有液体和蒸气的连接管上,应设有手动操作截止阀,截止阀的位置应尽可能靠近液货舱。
1.7MARVS超过0.07Mpa的液货舱,除应符合1.6的规定外,还应串联设置一个应急截止阀,应急截止阀的位置应尽可能靠近液货舱。
1.8对所有应急截止阀可以在船上至少2个远离的位置用单独的控制装置进行操作。
应急截止阀应为故障关闭型,且可手动操作关闭。
在所有工作情况下,应能在30s内完全关闭应急截止阀。
2软管
2.1货物软管应标出规定的最大工作压力,在非环境温度下使用时,还应标出使用温度范围。
2.2船上应存有质量合格证书与试验报告;对软管的压力试验间隔不应超过两年。
2.3软管的最大工作压力不得小于1Mpa(表压力)。
3集合管处
3.1在液体可能泄漏处如通岸接头处等地方,应设有相应的保护措施。
3.2集合管处应设有压力表。
4应设置通向岸上装置的蒸汽回路接头。
五、液货舱透气系统
1压力释放系统
1.1对于容积超过20立方米的每个液货舱,至少应设置2个排量大致相等的压力释放阀。
对于容积未超过20立方米的每个液货舱,可以设置单个压力释放阀。
1.2在液货舱和压力释放阀之间,不得设有截止阀或隔断管路的其他设施,除非设有下列装置:
(1)能防止1个以上的压力释放阀同时失效的合适装置;
(2)能自动和清晰地显示某个压力释放阀失效的装置;(3)压力释放阀的排量应为:
当一个阀不能工作时,其余的阀应具有IGC8.5所要求的组合排量。
1.3压力释放阀是否经由主管机关认可的有资格的机构进行调定和铅封,此项工作的记录应被保存在船上。
1.4若已改变压力释放阀的调定压力,应在航海日志内记录,并在货控室及阀体上标明。
1.5安装在液货舱的每个压力释放阀均应与透气系统相连接,透气管的出口在露天甲板以上的高度应不小于B/3或6m,取大者,并应高出工作区域和前后步桥6m以上。
1.6液货舱压力释放阀排气管出口离最近的通向起居处所、服务处所和控制站或其他气体安全处所空气进口或开口之间的距离至少为船宽或25m,取小者。
1.7如果同时载运几种相互间会起危险反应的货物,则对每种货物均应设置独立的压力释放系统。
1.8在透气管出口端,应装设恰当的防护网。
2附加压力释放系统
2.1易熔元件是否涂有油漆,是否有包扎材料。
2.2当系统的动力消失时,此释放系统仍能动作。
3真空保护系统应处于良好状态。
4透气桅
4.1透气桅下的CO2管路或惰性气体的手阀应能正常开启。
4.2顶部防火网罩应处于良好状态。
4.3用于排放积水的泄放阀应处于关闭状态。
六、货物装卸系统
1货泵、货物气体压缩机及其驱动马达和安全装置处于良好状态。
2货物液体和气体管路系统的手工操作截止阀及其控制系统处于良好状态。
3货泵和货物压缩机应能在应急截止阀关闭时自动关闭。
3.1船上应保存有关速闭阀操作性能及关闭时间的资料。
3.2在管线无液流时,可选取歧管处的速闭阀作效用试验,并观察:
(1)该阀能否正常关闭,关闭时间是否符合要求;
(2)货泵和货物压缩机能否相应停止;(3)有关报警能否正常显示。
3.3易熔元件是否涂有油漆,是否有包扎材料。
4货泵舱用的舱底管系应能有效地从货泵舱以外进行操作。
在货泵舱内应设有永久性的气体探测系统和声光报警装置。
5冷凝器、蒸发器、增压泵、加热器应能正常工作。
七、环境控制及温度控制
1惰性/干燥气系统包括阀、管路及压力容器等的布置
1.1应对惰性气体生产设备、分配惰性气体的阀和管路以及液氮贮存器进行一般性检查,必要时应对包括对贮存惰性气体的压力容器的内外部、系固装置和压力释放阀进行全面检查。
2船上应备有足够的用于补偿正常损失(30天正常消耗)所需的惰性/干燥气体。
3惰性气体系统的压力控制和监测、报警及自动关闭装置应处于良好状态。
4应设有适合于所载运货物的装置,以防止货物蒸汽倒流至惰性气体系统。
5每个惰化的处所能被隔离,并设有必要的控制和释放阀来控制这些处所内的压力。
6对于不易燃但可能变成腐蚀性或与水起危险反应的气体,应进行温度控制,以确保液货舱在装货前是干燥的。
7为防止产生负压,在卸货期间引入干燥空气或货物蒸汽。
八、电气设备
1气体危险处所的电气设备和电缆应为本质安全型,外观良好。
2空气闸保护处所内电气设备是否为本质安全型,若否,当处所过压状态消失时,应能停止对非本质安全型电气设备的供电。
3电气设备及其回路的绝缘电阻值应处于满意状态。
4潜水式货泵电动机及其供电电缆,可安装在货物围护系统内。
应设有能在低液位时自动停止货泵电动机运转的装置,电动机停止运转时,应在货物控制室进行报警。
在除气作业期间,应能切断货泵电动机的供电电源。
5对于驱动货泵或货物压缩机的电动机,应采用气密舱壁或甲板将其与货泵舱和货物压缩机分离,并在传动轴通过气密舱壁或甲板处设有合适的填料函。
6在货物控制站与通岸接头之间,应设置独立于主电源的、合格安全型的通信设备。
九、防火和灭火
1消防水系统
1.1水灭火系统的布置,应至少使2股水柱能射到货舱区域内甲板的任何部位和甲板上方的货物围护系统和液舱盖板部分。
消防栓所配备的消防水带的长度不应超过33米。
1.2所有消防水枪应为水雾、水柱两用型。
灭火系统中所有的管子、阀、水枪和其他附件应采用耐燃耐蚀的金属材料制成。
消防带/水枪应有良好的保存处所。
1.3应在任何管道交叉和船尾前部的消防总管上安装截止阀,并在货物区域甲板上的消防栓之间不大于40m的间隔内,装设截止阀。
1.4对于无人值班机舱,至少应将1台消防泵能从驾驶室或货物区域以外的其它控制站进行遥控起动。
2水雾系统
2.1其排量及覆盖范围应符合要求。
2.2所有管子、阀、喷嘴和其他附件是否能耐海水腐蚀及耐火,注意水雾喷嘴有无堵塞。
2.3水雾系统的供水泵的遥控起动和系统中任何常闭的遥控操作装置,应布置在货物区域外邻近起居处所的恰当位置。
3化学干粉灭火系统
3.1其排量及覆盖范围应符合要求,具有至少能用2个手持软管或干粉炮与手持软管的联合装置,能将干粉喷洒到暴露于货物区域露天甲板的任何部分,干粉炮的排量不得小于10KG/S,手持软管的喷射速率不得小于3.5KG/S,长度不应超过33M。
3.2手持软管、喷嘴应处于满意状况,并存放于耐风雨结构或储存在耐风雨的箱子内。
3.3每一容器内应储存足量的化学干粉,以能向每套干粉装置所属的全部干粉炮和手持软管提供至少45S喷放时间的干粉量;干粉系统的阀门与龙头应处于正确的位置;氮气瓶应具有足够的压力。
3.4对于设有首尾装卸装置的船舶,应增设1套完整的化学干粉装置,并至少配备符合要求的1个干粉炮和1根手持软管。
3.5干粉应干燥,无结块现象;干粉系统检应具有检验证明。
4消防员装备
对于载运易燃货品的船舶,必须按以下规定配备消防员装备:
货舱总容积
IGC
A.328
A.329
2000m³以下
4
2
2
2000m³-5000m³
4
4
4
5000m³以上
5
5
十、测量和气体探测系统及报警装置
1液化舱液位指示器、高位报警和超高位自动关闭装置
1.1每一个液货舱至少应设置一个液位测量装置,它应在压力不低于释放阀最大调定值的情况下及温度在货物操作范围内正常工作。
1.2每一液货舱至少应设置一个独立于其它液位指示器的高液位报警器,当液位达到正常满载时应能发出声、光报警信号,独立于主高液位报警器以外的另一液位传感器此时则应能自动启动一只关闭阀。
1.3在装货之前应能对液位报警装置的电路进行实验。
2压力表
2.1每一液货舱的蒸气空间应配备一只压力表,并应在驾驶室内设置高压报警器,如要求作真空保护时,还应在驾驶室内设置低压报警器,并能在达到调定压力之前,发出报警。
对不止一个压力调定值的液货舱,应对每一调定值配备高压报警器。
2.2每一货泵排出管路和每一液体和蒸气货物总管应至少配一只压力表,未设同大气相通开口的货舱处所和屏壁间处所也应装设一只压力表。
还应设置指示截止阀与通岸软管接头之间压力的就地读数的集合管压力表。
3温度指示仪
3.1每一液货舱至少应设置两只货物温度指示器,一只在货舱底部,另一只在货舱顶部而低于高许可液面。
3.2若货物温度低于-55℃时在具有次屏壁的货物围围护系统内装运,则应在绝缘层内或货物围护系统邻接的船体结构上配备温度指示仪,且应当温度接近船体结构钢许可最低温度时发出声光报警。
4气体探测要求
4.1货泵舱,货物压缩机舱,货物装卸机械用电动机舱,货物控制室,货物区域内可能聚积蒸气的其它围壁处所,IGC16章要求的通风罩和通风导管,空气闸应设置固定式气体探测设备及其声光报警器,声光报警器应设在驾驶室。
4.2气体探测设备应能在不超过30分钟的时间间隔内,依次从每个取样点取样和分析,但对IGC16章要求的通风罩和通风导管进行气体探测时,应连续取样。
4.34如货物是有毒同时也是易燃的,对有毒气体进行探测时,可用可携式设备来代替固定式设备。
4.4除前述设备之外,每船还应至少配备2套经主管机关认可并适用于所载货品的可携式气体探测设备,并用样气对该探测设备进行试验。
5应设一台测量惰性气体中氧气含量的设备,并确认其处于良好状态。
十一、人员保护
1船上应提供足够的包括眼睛保护在内的保护设备,并处于可用状况。
2船上应为每一个允许进入充满气体处所的人员,提供不少于两整套的安全设备。
一整套安全设备应包括:
(1)1具不使用储存氧气的自给式空气呼吸器,其容量至少为1200L的自由空气;
(2)保护服、长靴、手套及气密护目镜;(3)配有腰带的钢芯援救绳;(4)防爆灯。
3对于载货容积2000m³及以上的船舶,应再配备2套安全设备。
4安全设备应齐全并保存在易于接近且有明显标志的处所。
5高级船员应对空气压缩设备每月至少进行一次检查,检查结果记录在航行日志内,且对于此项设备,专家应每年至少进行一次检查和试验。
6呼吸器空气瓶及备用空气瓶的容量应满足规定。
7急救设备,包括担架、氧气复苏设备和供所载货物的解毒剂应处于满意状况。
8用于某些高度危险的货品的货物控制室必须是气体安全型的。
十二、操作性检查
1船员应熟悉液化气基本知识和掌握有关设备和仪器的操作方法。
2船员应熟悉应急程序及相应的职责。
3船员应熟悉和正确掌握货物操作、管理和运输业务。
十三、其他
1为防止货物泄漏而设置的固定式或移动式托盘和甲板绝缘应保持良好状态。
2钢结构的加热装置应处于良好状态。
3破舱稳性要求:
破损假定划定的浸水线以下的开口,包括用水密人孔盖关闭的开口和甲板平齐的水密舱口,保持甲板高度完整性的小型水密舱口盖,远距离控制的水密滑门和固定式舷窗,应保持水密和处于满意状态。
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