Система для передачі скрапленого хлорвінілу

Винахід відноситься до транспортування скрапленого хімічного газу - хлорвінілу із залізничних цистерн, які подаються в морський порт, на морські транспортні засоби - спеціальні газовози. Відомо системи передачі скрапленого природного газу з берегових установок на морські транспортні засоби, з морських транспортних засобів на берегові установки і ємності для зберігання скрапленого природного газу, а також для передачі з одного морського транспортного засобу на другий. Але, відомі системи не придатні для передачі скрапленого хімічного газу - хлорвінілу з наземних транспортних засобів на морські транспортні засоби або з морських транспортних засобів на наземні транспортні засоби. Небезпечний хімічний наливний вантаж, що підлягає перевантаженню, - зріджений газ хлорвініл, відповідно до Держстандарту №19433-86 віднесений до небезпечних вантажів 2 класу небезпеки (гази), 2.3 підкласу (легко займистий), 2.3.3 - (скраплений), 2.3.3.3 - група ненасичених вуглеводнів. Відповідно до Правил МОПОГ - 90 (РД 31.15.01-89) хлорвініл визначений під порядковим номером ПН 5388, серійним номером класифікації ИМО ООН №1086 і сторінки Міжнародного Кодексу МПОГ №2186 - як легкозаймистий скраплений газ. Навантаження, перевезення й розвантаження скраплених газів на морських суднах регламентуються Керівництвом 7М «Загальні й спеціальні правила перевезення наливних небезпечних вантажів» РД 31.11.81.38-82, а також «ТУ морського перевезення скрапленого газу хлорвінілу (ТУМП)» РД 31.11.81.10-78 і не може регламентуватися Правилами МОПОГ-90 РД 31.15.01 -89. Найближчим аналогом заявленого винаходу є система для передачі рідкого продукту між вантажним судном і береговою установкою [див. опис винаходу до заявки №2003109624, опублікований 27.09.2004р.]. Вказана система містить берегову установку, яка забезпечена системою трубопроводів для транспортування продукту між судном й установкою. Один кінець трубопроводу сполучений з установкою, а другий - з головним трубопроводом судна. Система також містить пристрій для приєднання до головного трубопроводу судна і гнучкий трубопровід, призначений для перекачування, який сполучений з береговою установкою. Один вільний кінець гнучкого трубопроводу для перекачування рідкого продукту забезпечений засобами для вантажнорозвантажувальних операцій. Дана система обрана прототипом. Прототип і винахід співпадають в наявності спільних ознак: - система трубопроводів для транспортування продукту (скрапленого газу); - берегова установка для зберігання і транспортування скрапленого газу; - гнучкі трубопроводи для сполучення морського транспортного засобу з береговою установкою для зберігання і транспортування. Але, відома установка по-перше, не придатна для передачі скрапленого хімічного газу - хлорвінілу, по-друге, дуже складна, по-третє, вона стосується, в основному, системи приєднання і фіксації гнучких тр убопроводів до морського транспортного засобу і до берегової установки. В основу винаходу поставлено задачу створити систему для передачі скрапленого хлорвінілу, в якій шляхом виконання берегової установки у вигляді естакади з колекторами рідкої і парової фази і колектором скидання залишків парів, а також забезпечення системи резервною ємністю, сполученою з колектором скидання залишків парів, забезпечити значне спрощення і безпечність перекачування скрапленого хлорвінілу з залізничних цистерн на морські транспортні засоби. Поставлена задача вирішена системою для передачі скрапленого хлорвінілу, що виконана у вигляді трубопроводів для транспортування продукту, берегової установки для зберігання і транспортування скрапленого газу та гн учких тр убопроводів для сполучення морського транспортного засобу з береговою установкою для зберігання і транспортування скрапленого газу тим, що берегова установка для зберігання і транспортування скрапленого газу виконана у вигляді естакади, що містить колектор рідкої фази, забезпечений запобіжним клапаном і гнучкими трубопроводами для сполучення із залізничними цистернами і морським транспортним засобом, колектор парової фази, забезпечений запобіжним клапаном, гнучкими трубопроводами для сполучення із залізничними цистернами і морським транспортним засобом, колектор скидання залишків парів, сполучений з колекторами рідкої і парової фаз, при цьому система додатково містить резервну ємність. Оригінальне і водночас просте виконання естакади в поєднанні з наявністю резервної ємності (залізничної цистерни), сполученої з колектором скидання залишків парів хлорвінілу, дозволяє забезпечити переведення трубопроводів колекторів естакади з категорії II у категорію І по герметичності та стійкості. Це призвело до зниження мінімуму викиду небезпечного хімічного продукту хлорвінілу в навколишнє середовище, що дозволило виконувати зливальні операції в умовах порту, а не спеціалізованого хімічного підприємства. Виміри параметрів повітря поблизу естакади, де можуть перебувати люди, які не пов'язані з процесом зливу хлорвінілу і не забезпечені спеціальними захисними засобами, не показали наявності парів хлорвінілу. Мінімальні викиди парів хлорвінілу під час зливальних операцій і розшланговці не перевищує ГПК у повітрі робочої зони і не перевищує ГПК хлорвінілу для житлових кварталів міст. Конструктивно естакада виконана з матеріалів, стійких до хлорвінілу. Вся конструкція випробувана тиском 20атм і піддається періодичним випробуванням на герметичність. Це обумовлено тим, що хлорвініл по своїм токсикологічним і вибухонебезпечним параметрам значно небезпечніше зріджених вуглеводневих газів. У портах Чорного моря Рені, Одеса, Іллічівськ рибний, Керч, у цей час діють зливальні залізничні естакади і комплекси по перевантаженню скраплених вуглеводневих газів судновими компресорами і власними насоснокомпресорними установками. При цьому всі технологічні викиди пар ЗВГ виконуються в атмосферу через спеціальні свічі. З наведеного випливає, що використовувати зливальні естакади скрапленого вуглеводневого газу для передачі (зливу) скрапленого хлорвінілу неможливо через їхні конструктивні особливості. На кресленні зображена система для передачі скрапленого хлорвінілу. Система містить естакаду 21, яка обладнана колектором рідкої фази 1, колектором парової фази 2 і колектором скидання залишків парів 3. Колектор рідкої фази 1 забезпечений запобіжним клапаном 4 і гнучкими трубопроводами 5 для сполучення з залізничними цистернами 6, 7, 8, 9, 10, 11, а також гнучким трубопроводом 12 для сполучення колектора рідкої фази 1 з маніфольдом рідкої фази 13 морського транспортного засобу 14. Колектор парової фази 2 забезпечений гнучкими трубопроводами 15 для сполучення з залізничними цистернами 6, 7, 8, 9, 10, 11, гнучким трубопроводом 16 для сполучення з маніфольдом парової фази 17 морського транспортного засобу 14, а також запобіжним клапаном 18. Запобіжний клапан 4 колектора рідкої фази 1 сполучений з колектором скидання залишків парів 3. Запобіжний клапан 18 колектора парової фази 2 також сполучений з колектором скидання залишків парів 3. Система містить також резервну ємність 19, яка забезпечена гнучким трубопроводом 20. Працює система таким чином. Під естакаду 21 тепловозом подаються цистерни 6, 7, 8, 9, 10, 11 із скрапленим хлорвінілом партіями по шість цистерн, кожна з яких установлюється біля поста вивантаження. Спеціальними шлангуючими пристроями випускні вентилі цистерн 6, 7, 8, 9, 10, 11 приєднуються до відповідних колекторів естакади. Два вентилі рідкої фази гнучкими трубопроводами (шлангами) 5 приєднуються до колектора рідкої фази 1. Один вентиль парової фази приєднується гнучким трубопроводом (шлангом) 15 до колектора парової фази 2. Відповідно гнучкими трубопроводами 12 і 16 колектори 1 і 2 естакади 21 приєднуються до маніфольдів 13 і 17 рідкої і парової фаз морського транспортного засобу - танкера-газовоза. Після перевірки герметичності з'єднань шляхом подачі в систему стислого азоту, система звільняється від азоту через спеціальну систему тр убопроводів «здувок» в атмосферу (на кресленні окремими позиціями не показано). Колектор скидання залишків парів 3 гнучким трубопроводом 20 приєднується до резервної ємності (порожньої цистерни) 19, що надходить у порт з кожною партією скрапленого хлорвінілу, і установлюється під естакадою перед подачею першої ставки з шести цистерн. Після закінчення процесу перевалки чергової суднової партії ця резервна ємність (цистерна) прибирається від естакади. Перевантаження скрапленого хлорвінілу з цистерн у танки судна виконується в три етапи. 1. Відкриваються вентилі рідкої фази цистерн 6, 7, 8, 9, 10, 11 і вип ускні вентилі колектора рідкої фази 1 естакади 21 і маніфольду 13 морського транспортного засобу (судна) 14. За рахунок тиску парів хлорвінілу в цистернах рідка фаза продукту починає витікати з цистерн 6, 7, 8, 9, 10, 11 у танк судна 14, при цьому в танку судна 14 хлорвініл випаровується і починає підніматися тиск. Через 15-20 хвилин від початку зливу тиск парів у цистернах 6, 7, 8, 9, 10, 11 знижується до 0,2МПа (2атм), а в танку судна 14 воно піднімається з 0,7атм до 2атм. При вирівнюванні тиску парів у цистернах 6, 7, 8, 9, 10, 11 і танку судна 14 процес зливу йде повільно за рахунок різниці рівнів рідини в цистернах 6, 7, 8, 9, 10, 11 і танку судна 14. 2. Включається компресор судна 14 в режим нагнітання парів хлорвінілу з танка судна 14 в цистерни 6, 7, 8, 9, 10, 11, при цьому відкриваються відповідні вентилі на цистернах 6, 7, 8, 9, 10, 11, на паровому колекторі 2 естакади 21 і на паровому маніфольді 17 судна 14. Пари хлорвінілу витісняють з цистерн 6, 7, 8, 9, 10, 11 рідку фазу продукту. До повного спорожнювання цистерн 6, 7, 8, 9, 10, 11 від рідини підтримується перепад тиску між колекторами парової 2 ί рідкої 1 фаз на рівні 1,5-2атм. При спорожнюванні цистерн 6, 7, 8, 9, 10, 11 від рідини тиск у колекторах 1 і 2 вирівнюється. Це є сигнал закінчення другого етапу зливальної операції. 3. Закривається вентиль на рідинному маніфольді 13 судна 14. Перемиканням відповідних вентилів компресор переводиться з режиму нагнітання пари у цистерни 6, 7, 8, 9, 10, 11 в режим «відкатки» пари хлорвінілу з цистерн 6, 7, 8, 9, 10, 11 у танк судна 14. Коли тиск пари у цистернах 6, 7, 8, 9, 10, 11 досягає тиску 0,7атм, компресор вимикається. Процес перевантаження скрапленого хлорвінілу з цистерн 6, 7, 8, 9, 10, 11 у танк судна 14 закінчений. Перемиканням вентилів на цистернах 6, 7, 8, 9, 10, 11 і на колекторах 1 і 2 естакади 21 система готується до разшланговки цистерн 6, 7, 8, 9, 10, 11, після чого виконуються операції по розшланговці шести перелічених цистерн. Тепловозом виконується перестановка наступної партії з шести цистерн під естакаду. При цьому вся система естакади 21 залишається під парами хлорвінілу. На кожному шлангу перед місцем приєднання спеціальних струбцин до вентилів цистерн установлений кульовий кран, що закритий під час розшланговки. Всі наступні ставки з шести цистерн розвантажуються в зазначеному раніше порядку. Після зливу останньої «ставки» відкачка парів хлорвінілу виконується з всієї системи колекторів 1 і 2 естакади 21 і залізничних цистерн, після чого залишки парів хлорвінілу в системі через колектор скидання залишків парів З скидається в резервну ємність 19. В системі залишається мінімальний тиск парів хлорвінілу - 0,05 ¸ 0,1 атм. Завдяки герметичності системи вона перебуває під невеликим надлишковим тиском парів хлорвінілу до наступного навантаження. Від парів хлорвінілу звільняються тільки гнучкі трубопроводи 15, якими колектор 2 естакади 21 приєднувався до маніфольду 17 морського транспортного засобу 14. Заявлена система змонтована на причалах 15 і 16 порту Рені на р.Дунай. Скраплений газ хлорвініл надходить у порт Рені в спеціальних залізничних цистернах-газовозах судновими партіями (розрахункова партія 1500 тонн - 38 цистерн) від виробника - концерн «Лукор», м.Калуш. У цистерні перевозиться близько 40т хлорвінілу. При температурі навколишнього повітря вище - 14°С у цистерні перебуває рідка і парова фази хлорвінілу під тиском до 0,9 МПа (9атм).