Конструктивные особенности газовозов.

Грузовые танки.

Уместно провести различие между понятиями «грузовой танк» и «грузовая цистерна» применительно к газовозам. Ос­новной критерий разделения - участие конструкций грузовой емкости в обеспечении общей и местной прочности корпуса суд­на. Танк является частью корпуса, его конструкции восприни­мают напряжения в корпусе и участвуют в обеспечении прочно­сти последнего. Цистерна же не является частью корпуса, напряжения в корпусе не воспринимает и в обеспечении его проч­ности не участвует.

Для перевозки сжиженных газов используются самые разнообразные конструкции грузовых танков. При этом учитываются такие параметры, как

• максимальное рабочее давление,

• максимальная температура груза,

• конфигурация танка,

• материал, используемый в конструкции танка.

В соответствии с правилами ИМО грузовые танки, предназначенные для перевозки сжиженных газов, делятся на пять основных групп:

• встроенные,

• мембранные,

• полумембранные,

• независимые цистерны типовА, ВиС,

• цистерны с внутренней изоляцией.

Встроенные танки объединены с корпусом судна, испытывают внешние нагрузки и участвуют в обеспечении целостности и прочности корпуса.

Рабочее давление в таких танках, как правило, не превышает 0,25 ба­ра, однако оно может быть увеличено до 0,7 бара, если соответствующим образом увеличивается размер и количество внутренних связей танка.

Поскольку в судостроении используется сталь с температурным преде­лом не ниже -10°С, практического применения при перевозке сжиженных газов такие танки не находят.

Мембранные танки (рис.) не являются самонесущими (Self-supporting), состоят из тонкой мембраны, уложенной на изоляцию. Изоляция, в свою очередь, располагается прямо на корпусе судна, так что давление в танке напрямую передается конструкциям корпуса. Корпус является основным несущим элементом таких танков.

Мембрана танков проектируется таким образом, чтобы термические и другие виды расширения или сжатия ком­пенсировались без ее чрезмерного напряжения. Для повышения безопасности мембранные танки должны быть окружены вторичным барье­ром. Это достигается за счет установки дополнительной мембраны внутри слоя изоляции.

Полумембранные танки также не являются самонесущими в загруженном состоянии, состоят из оболочки, частично поддерживаемой через изоляцию смежными конструкциями корпуса судна.

Для танков такого типа также необходима установка вторичного барьера.

Вторичный барьер, как и в предыдущем случае, создается за счет помещения внутри изоляции дополнительной мембраны, которая крепится к корпусу судна специальными стяжками. Сам танк изготовляется из алюминия или 9%-ной никелевой стали толщиной около 3 мм. Рабочее давление в танках не превышает 0,25 бара.

Независимые цистерны - самонесущие, не являются составной частью корпуса судна и не участвуют в обеспечении общей прочности корпуса. Вкладные цистерны крепятся к корпусу судна только через специ­альные суппорты, позволяющие им сжиматься и расширяться незави­симо от корпуса судна.

Независимые танки можно разделить на три группы.

1.Независимые танки типа А (рис.) представляют собой гер­метичную оболочку в виде призмы, изготовленную из стали или алюминия, наиболее полно использующую полезный объем корпуса. Для обеспечения необходимой остойчивости и уменьшения влияния сво­бодной поверхности танк разделен продольной переборкой на две час­ти, которые соединены между собой рядом отверстий в куполе танка, т. е. в газовой части. Танк устанавливается над вторым дном на специальные кронштейны, изготовленные из твердых пород дерева, и удерживается этими кронштейнами в вертикальном и горизонтальном направлениях. Кроме того, танк жестко крепится к корпусу судна в своей верхней центральной части, так что он может свободно расширяться и сжиматься. Для таких танков требуется вторичный барьер. Рабочее давление в танках не превышает 0,25 бара.

2.Независимый танк типа В (рис.) может быть точно таким же, как и типа А, но должен быть освидетельствован как

более безопасный, чем первый. При оценке и анализе прочности материала, из которого изготовлен танк, его износостойкости и ломкости в процессе старе­ния металла используют более строгие критерии. Танки такого типа обычно требуют установки частичного вто­ричного барьера.

Нормальное рабочее давление в таких танках должно быть 0,25 бар, однако оно может быть увеличено до 0,7 бар.

3. Независимый танк типаС должен соответствовать требованиям безопасности, которые предъявляются к сосу­дам под давлением. Поскольку эти требования довольно высоки, вторичный барьер вокруг танков типа С не делают. Танки изготавливают в форме одинарного или двойного цилиндра и крепят к корпусу судна с помощью специальных подушек из твердых пород дерева. На одной из подушек танк закреплен жестко, а остальные позволяют ему свободно сжиматься и расширяться независимо от корпуса судна. Танки такого типа используют как на судах, перевозящих газы под частичным давлением, так и на судах, перевозящих газы под полным давлением паров.

Танки с внутренней изоляциейне являются самонесущими; состоят из теплоизоляционных материалов, обеспечивающих стабильность температуры груза и поддерживаемых конструкциями внутреннего корпуса или вкладной цистерны. Нормальное рабочее давление в таких танках не превышает 0,25 бара.