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散裝液化氣安全運(yùn)輸管理

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第十章水運(yùn)散裝液化氣
第一節(jié)液化氣及其特性
第二節(jié)液化氣的運(yùn)輸方式
第三節(jié)液化氣船
第四節(jié)液化氣船的安全管理
液化氣
液化氣是常溫常壓下為氣體的物質(zhì)，經(jīng)過加壓、或降溫、或降溫加壓，都可能轉(zhuǎn)化為液態(tài)的物質(zhì)。
國際海事組織將液化氣定義為：在37.8℃ 時，蒸氣壓超過2.8巴的液體。
液化氣的分類（1）
按來源分：
自然界存在的稱為天然氣；
石油煉制過程產(chǎn)生的氣體稱為石油氣；
化工廠生產(chǎn)出來的氣體產(chǎn)品稱為化學(xué)品氣；
液化氣的分類（2）
按化學(xué)組成分：
烴類：包括C4以下的烷烴和烯烴，即甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、丙烯和丁烯；
烯烴類：
鹵代烷類：
含氧化合物類：
胺類：
無機(jī)物單質(zhì)：
無機(jī)化合物
液化氣的危險性
燃燒與爆炸：爆炸范圍
反應(yīng)性：與水、空氣、自身和與其他貨物
毒性和窒息性：對人員的傷害
低溫效應(yīng)：對人和船舶
液化氣與運(yùn)輸有關(guān)的性質(zhì)
相對密度：液體相對密度和氣體相對密度；
沸點低，蒸氣壓大；
較大的氣/液比；
蒸發(fā)潛熱；
臨界值；
液化氣的運(yùn)輸方式
加壓（壓力）式
冷凍式
加壓/冷凍式
隔熱式
加壓式運(yùn)輸
對于臨界溫度在環(huán)境溫度之上的貨品，可使用該運(yùn)輸方式。
該運(yùn)輸方式的整個貨艙系統(tǒng)，包括壓力容器、管線和貨泵設(shè)備，構(gòu)成一個完全封閉的體系。在系統(tǒng)中只允許液貨及蒸氣存在。
冷凍式運(yùn)輸
常壓下沸點以下溫度運(yùn)輸。
貨艙能最大限度地利用船舶空間。為耐受低溫，貨艙由初級和次級阻擋層構(gòu)成：
初級阻擋層：耐低溫并能抵抗大溫度范圍的熱脹冷縮；
次級阻擋層：防止低溫對船體結(jié)構(gòu)的侵襲，起隔熱作用，對膜式或半膜式初級阻擋層起支撐作用，在初級阻擋層發(fā)生泄漏時，可以作為臨時容器。
加壓/冷凍式運(yùn)輸
在臨界溫度下施加臨界壓力。這種運(yùn)輸形式既需要貨艙能承受壓力；又需要貨艙能耐低溫。

壓力式液化氣船
在船舶貨艙的位置上安放了壓力容器，壓力容器形狀為球形或橢圓形，能承受1.8MPa以內(nèi)的壓力，有足夠的強(qiáng)度，但自身很重。
因為空間利用率低，船舶噸位較小，一般用于短途運(yùn)輸。
這種船適于裝運(yùn)液化石油氣、丙烷、丁烷和液氨等。
壓力式液化氣船圖解
2000立方米液化氣船
冷凍式液化氣船
三種類型：
液化石油氣船(LPG Ships)：適合于-0.5-55 ℃的貨物，貨艙由錳鋼制造，形狀與船體相似，空間利用率高，并設(shè)有再液化裝置，容量從5000-100000M3以上；
乙烯船（LEG Ships)：裝運(yùn)乙烯，溫度在-104 ℃下。貨艙采用鋁、鎳鋼或奧氏體不銹鋼制造。設(shè)有隔熱層和再液化裝置，容量從40000-135000M3；
液化天然氣船（LNG Ships)：在-163 ℃下裝運(yùn)甲烷，貨艙采用鋁、鎳鋼或奧氏體不銹鋼制造。設(shè)有隔熱層但沒有再液化裝置。貨艙有初級和次級阻擋層。
冷凍式液化氣船圖解
加壓冷凍式液化氣船
貨艙也是壓力容器，但承受的壓力是0.3-1.0MPa，溫度范圍是-16-10 ℃。貨艙容量有的可達(dá)萬噸以上。用于液化石油氣、液氨、丙烯、丁二烯、氯乙烯等，近海和遠(yuǎn)洋都可以。
半冷/半壓式液化氣船圖解
22000噸半冷/半壓液化氣船
液化氣船的構(gòu)造和設(shè)備
船舶類型
液貨艙的位置
液貨艙的類型
再液化裝置
裝卸裝置
加熱裝置
氣體返回裝置
惰性氣體裝置
液化氣船舶類型
根據(jù)結(jié)構(gòu)、穩(wěn)性等要求，分為四種類型：
1G型：用于載運(yùn)要求采取最嚴(yán)格防泄漏保護(hù)措施的貨品，如液氯、環(huán)氧乙烷、溴甲烷和二氧化硫；
2G型：用于載運(yùn)要求采取相當(dāng)嚴(yán)格防泄漏保護(hù)措施的貨品，如乙烷、乙烯、甲烷等；
2PG型：是指船長150米以內(nèi)，載運(yùn)要求相當(dāng)嚴(yán)格防泄漏保護(hù)措施的貨品，2PG與2G的主要區(qū)別是船舶的長度；
3G型：用于載運(yùn)要求采取中等程度防泄漏措施的貨品，如氟氯烷冷凍劑和氨等
液貨艙的位置
液貨艙的位置

2G/2PG，3G

距舷側(cè)外板的橫向距離

≥B/5，最大取11.5m

≥760mm

距船底板的垂向距離

≥B/15,最大取2m

其他任何部位距外板的距離

≥760mm

液貨艙的類型
獨(dú)立式（Independent Tanks)：
膜式(Membrane Tanks)：
半膜式(Half-membrane Tanks)：
整體式（Integral Tanks）：
獨(dú)立式液貨艙
是自身支持的，不構(gòu)成船體結(jié)構(gòu)的一部分，不受船體應(yīng)力的影響，有A、B、C三種：
A型：耐低壓液艙，設(shè)計壓力為0.07MPa
B型：耐低壓液艙，設(shè)計壓力不超過0.07MPa
C型：耐高壓液艙，設(shè)計壓力1.8MPa
膜式貨艙
貨艙的初級阻擋層由薄型材料（金屬或非金屬）制造，無論在卸空或裝載狀態(tài)下均為非自持的，還有完整的次級阻擋層，通過隔熱層支撐在內(nèi)船殼上。
冷凍式貨艙結(jié)構(gòu)
半膜式貨艙
在非裝載狀態(tài)下自持而在裝載狀態(tài)下非自持。其他與膜式液艙同。
半冷凍式液貨艙
整體式液艙
構(gòu)成船體結(jié)構(gòu)的一部分，并且以同樣的方式與鄰近的船體結(jié)構(gòu)承受相同的載荷和應(yīng)力的影響，設(shè)計壓力不超過0.025MPa，溫度不低于-10 ℃。
再液化裝置
裝設(shè)在冷凍式和半冷凍式液化氣船的貨艙。對裝貨或航行中氣化的液貨重新液化、降低壓力；裝貨前備艙；卸貨后留下少量（1%）液貨，通過再液化裝置保持貨艙冷卻狀態(tài)，便于接貨。

再液化裝置圖示
裝卸裝置
由管線和泵組成。
裝卸裝置示意圖
加熱裝置
在準(zhǔn)備更換貨種或進(jìn)塢修理前，必須將貨艙中的殘液清除干凈。通常使用加熱管線和再液化裝置進(jìn)行加熱回收。
氣體返回裝置
由壓縮機(jī)和連接管線組成。在裝貨時，將貨艙內(nèi)的蒸氣返回到岸上的儲罐內(nèi)；卸貨時，將儲罐內(nèi)的蒸氣返回到貨艙內(nèi)，以保證順利裝卸。
惰性氣體裝置
在液艙周圍充入惰氣。防止貨艙泄漏導(dǎo)致火災(zāi)；還可以防止隔熱材料凝結(jié)露水。
惰氣來源：由岸上補(bǔ)給；
                    船上儲備氮?dú)饣蚨趸細(xì)怏w；
                    船上裝備惰性氣體發(fā)生裝置。
國際規(guī)則
《現(xiàn)有散裝運(yùn)輸液化氣船舶規(guī)則》（簡稱現(xiàn)有GC規(guī)則》，該規(guī)則適用于1980年6月30日以前建造的液化氣船，屬建議性的；
《散裝運(yùn)輸液化氣船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則》（簡稱GC規(guī)則）該規(guī)則適用于1980年6月30日-1986年7月1日以前建造的液化氣船，屬建議性的；
《國際散裝液化氣船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則》（簡稱IGC規(guī)則），該規(guī)則適用于1986年7月1日及以后建造的液化氣船，屬強(qiáng)制性的。

隨溫度的變化甲烷的壓力變化
液化氣船的檢驗
初次檢驗
定期檢驗
期間檢驗
年度檢驗
附加檢驗
C.O.F證書
按相應(yīng)的規(guī)則、經(jīng)船旗國主管機(jī)關(guān)檢驗，簽發(fā)C.O.F證書。換句話說，持有有效的C.O.F證書的船舶說明其在船舶結(jié)構(gòu)和設(shè)備配置上符合有關(guān)規(guī)則的要求。
C.O.F上明確列出了該船所適用的貨物及載運(yùn)條件。
如要裝運(yùn)該清單以外的貨物，須經(jīng)檢驗并確認(rèn)后，列入清單內(nèi)。

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