Для наливу і розвантаження нафтоналивних суден споруджуються нафтові гавані з причалами. Водна територія нафтогавані, звана акваторією, повинна бути захищена від хвилювання. У нафтогавані повинні бути відсутніми сильні течії, льодоходи і донні наноси. Гавань повинна бути безпечною в пожежному відношенні.
З метою захисту від впливу штормів і льодоходів для розміщення гаваней використовуються природні укриття в береговій межі - бухти, затоки і річкові затони. При відсутності таких укриттів в морських гаванях зводяться гідротехнічні захисні споруди (хвилерізи, греблі, огороджувальні стінки і т. П.).
схеми нафтогавані
Сучасні гавані, як показано на зображенні нижче, проектуються у вигляді захищених молами акваторій шляхом виїмки грунту в береговій смузі, відкритої акваторії біля берега або тупикового басейну ( «ковша»).
Схеми нафтогавані: а - морська нафтогавань в захищеній молами акваторії з пірсами; б - те ж, утворена виїмкою грунту в береговій смузі, розрахована на прийом двох супертанкерів або трьох танкерів; в - відкрита нафтогавань на два глибоководні причали і два мілководних; г - річкова нафтогавань у вигляді тупикового бассейна.1 - моли; 2 - причальна стінка великої протяжності; 3 - зовнішнє водний простір; 4 - акваторія; 5 - супертанкер; 6 - вантажний пірс; 7 - бункерувальних пірс; 8 - причальні пали; 9 -соедінітельний місток; 10 - швартові тумби; 11 - бонові огородження; 12 - глибоководні причали для супертанкерів; 13 - мілководний причал для танкерів; 14 - танкер; 16 - резервуари для нафтопродуктів.
Для запобігання розтікання по воді нафтопродуктів, що потрапили на її поверхню в результаті аварії або з інших причин, акваторія нафтогавані повинна відділятися від решти водного простору плавучими боновими огорожами або затворами. Для пропуску судів бонові огородження розлучаються.
З метою зменшення пожежної небезпеки нафтові річкові гавані розташовуються за течією нижче населених пунктів.
Акваторії нафтових гаваней і глибина їх повинні бути достатніми для розміщення нафтоналивних суден і обслуговуючих буксирів, а також забезпечуватися засобами навігаційної обстановки (створними знаками, освітленням і т. П.).
Причали і пірси для танкерів і барж з нафтою
Для вантаження і вивантаження нафтоналивних суден в гаванях споруджуються причальні пристрої -прічали і пірси. Причалами називаються споруди, розташовані паралельно березі, а пірсами - розташовані перпендикулярно йому або під деяким кутом.
Крім стаціонарних причалів, застосовуються плавучі пересувні або розбірні, якщо це економічно доцільно, і рейдові.
Нефтепрічали повинні розташовуватися в видаленні від суховантажних, пасажирських і службових причалів, причому на річках нижче за течією.
Відстані (розриви) між нефтепрічаламі, а також іншими спорудами визначаються нормами пожежної безпеки. До суховантажних, пасажирських, службових інших причалів, а також між нефтепрічаламі, які проводять операції з нафтопродуктами, що мають, температуру спалаху парів нижче 28 ° С, відстань повинна бути не менше 300 м. Між нефтепрічаламі, призначеними для операцій з нафтопродуктами, що мають температуру спалаху парів вище 28 ° С, розрив приймається в 200 м; між пірсами допускається розрив у 150 м.
Причали на нафтобазах повинні влаштовуватися з вогнестійких матеріалів (каменю, бетону, залізобетону). Будівництво дерев'яних причалів дозволяється у виняткових випадках.
Розміри нефтепричала повинні відповідати розмірам судів, призначених для перевезення нафтопродуктів.
Довжина причалів в річкових і озерних умовах приймається для перевалочних нафтобаз 70-90 м, а для розподільних 40-70 м. Довжина морських причалів і пірсів визначається розмірами танкерів і буває більш 200 м.
Матеріали для будівництва нефтепрічалов
Для обслуговування нафтобаз застосовуються причали різноманітних конструкцій:
- залізобетонні, у вигляді окремих підвалин (набережна) і швартово- відбійних упав, що складаються з кущів паль; центральний устої з'єднується з берегом мостом;
- у вигляді кам'яної або залізобетонної вертикальної стінки, що представляє собою набережну;
- естакадні, зі збірного залізобетону;
- плавучі, металеві або залізобетонні;
- Косякова, що складаються з металевої візки, що переміщається по похилих рейках, в залежності від рівня води в річці.
На вибір типу причалу істотно впливають гідрологічні умови акваторії, т. Е. Коливання горизонтів води, льодової і хвильової режими, а також геологічні умови дна і берега.
Стаціонарні причали рекомендуються для нафтобаз зі значним вантажообігом і знаходяться в порівняно важких гідрологічних умовах.
Плавучі причали для нафтобаз
Плавучі причали доцільно приймати для нафтобаз, розташованих на річках з великим коливанням горизонтів води, а також у випадках інтенсивного розмиву берегів.
Косякова причали можуть застосовуватися у випадках пологих берегів при великих коливаннях горизонтів води.
Вибір типу причалу при проектуванні проводиться на основі техніко-економічних досліджень конкуруючих варіантів конструкцій причалу.
На зображенні нижче показано сучасні типи річкових причалів: з центральним підвалиною і швартовими палами, пристосований для будівництва в умовах Волго-Балтійського водного шляху, і гравітаційний зі шпунтової стінкою для будівництва в умовах р. Колими, з важким льодовим режимом.
Сучасні типи річкових нафтових причалів: а, б, в - фасад, план і поперечний розріз причалу, що складається з центрального підвалини і швартових упав; г, д - поперечний розріз і фасад причалу гравітаційного типу з огороджувальної шпунтової стінкою. 1 - центральний устої; 2 - пали; 3 -танкер вантажопідйомністю 2800 т; 4 - те саме, вантажопідйомністю 600 т; 5 - швартова тумба; 6 -Баштові поворотний кран; 7 - анкер; 8 -шпунт; 9 -майданчик; 10 -мостік; 11 -отбойная рама; 12 - шлангопод'емнікі; 13 - фундаменти під шлангопод'емнікі; 14 - канали для трубопроводів; 15 - дорога; 16 - анкерна плита; 17 - подмосточние палі діаметром 20 см.
У першому причалі центральний устої і пали виконуються з металевого шпунта типу «Ларсен II» і розраховуються на навантаження від навалу судна в 22,5 т і від натягу швартовов -10 т.
Другий причал має вертикальну стінку з металевого шпунта типу «Ларсен V» і розрахований на швартові зусилля в 15 т.
В необхідних випадках на причалах перевалочних нафтобаз споруджується насосна станція. На причалах розподільних нафтобаз насосні, як правило, не споруджуються.
Вивантаження нафтопродуктів із судів несамохідного флоту проводиться насосними установками буксирують їх теплоходів (крім нафтопродуктів 1 класу) або плавучими нафтоперегонними станціями.
Нефтепрічали з'єднуються з нафтобазою необхідною кількістю трубопроводів. Трубопроводи на нефтепрічалах повинні допускати повне спорожнення їх після зливу або наливу.
На причалах або біля них передбачаються приміщення для обслуговуючого персоналу і для зберігання інвентарю, інструментів і матеріалів, необхідних для експлуатації.
Морські причали для танкерів з нафтою
Морські причали виконуються зазвичай у вигляді пірсів, що допускають прийом нафтоналивних суден з двох сторін причалу. Конструкції пірсів різні; найбільшого поширення набули пальові, естакадного типу.
Зображений далі морський нафтовий пірс розрахований на одночасне обслуговування двох танкерів вантажопідйомністю до 40 000 т.
Нафтовий пірс естакадного типу: а - поздовжній розріз, б - план; в - поперечний розріз. 1 опора для навігаційного знака; 2 - перехідні металеві містки; 3 - збірні залізобетонні ригелі; 4 - попередньо напружені залізобетонні палі-оболонки діаметром 1,2 м; 5 - підкранових шлях; 6 - причальні пали; 7 - залізобетонні палі; 8 - залізобетонні балки; 9 - збірні залізобетонні канали для трубопроводів; 10 - той же, для електрокабеля; 11 - збірне залізобетонне покриття проїжджої частини; 12 - залізобетонні половники; 13 - гумові відбійні пристрої.
Пірс складається з під'їзної і робочої частини і двох палів, з'єднаних між собою і з пірсом перехідними містками. Під'їзна частина пірсу служить для прокладки трубопроводів і руху транспорту; на робочої частини розташовані приймально-роздавальні патрубки; пали призначені для швартування танкера. У конструктивному відношенні пірс представляє собою залізобетонну естакаду на палях-оболонках діаметром 1,2 м, заповнених піщаним ґрунтом. Верхня будова пірсу виконано зі збірних залізобетонних поздовжніх плит, ригелів, що з'єднують між собою палі поперечного ряду, і оголовків, що навішуються на палі після занурення їх в грунт.
Великий морський причал для одночасного обслуговування п'яти танкерів з осіданням до 15 м зображений на зображенні нижче. Він складається з естакади довжиною понад 1,6 км і власне причалу, з розмірами в плані 700 х 42 м.
Великий морський причал, що обслуговує одночасно п'ять танкерів: а - вид в плані; б - поперечний переріз по вантажним пристроїв; в - те ж, по пункту управління. 1 - навантажувальний пристрій з шарнірними трубами; 2 - контрольна башта; 3 - нафтопроводи на причалі; 4 - вежа для пожежогасіння; 5 - пункт управління; 6 - причал; 7 - відбійні швартові амортизуючі пристрої; 8 - танкер вантажопідйомністю 65 000 т; 9 -танкер вантажопідйомністю 42 000 т; 10 -проезжая частина причалу; 11 -балочний настил причалу для прокладки нафтопроводів; 12 - естакада, що з'єднує причал з берегом; 13 - допоміжний будинок для обслуговуючого персоналу; 14 - проїжджа частина естакади; 15 - нафтопроводи на естакаді.
Посередині причалу і естакади прокладено трубопроводи, розраховані на забезпечення наливу кожного танкера з продуктивністю 6750 т / ч.
Трубопроводи річкових причалів для перекачування нафти
Для зливу і наливу нафтоналивних суден трубопровідні комунікації останніх повинні надійно з'єднуватися з трубопроводами нефтепрічалов. Ці з'єднання здійснюються гнучкими рукавами або металевими трубопроводами з шарнірними з'єднаннями, що забезпечують гнучкість зв'язку судна з причалом, необхідну внаслідок зміни осадки судна і знесення за час стоянки біля причалу.
На річкових причалах передача гнучких рукавів на судно і назад здійснюється переважно кранами, встановленими на причалі. Вантажопідйомність кранів приймається: для перевалочних нафтобаз 1,5-3 т і для розподільних 0,5-1 т. Крани забезпечують також перевантаження тарних вантажів. Застосування замість гнучких рукавів металевих шарнірних трубопроводів виключає необхідність установки на причалах вантажопідіймальних кранів.
Передача гнучких рукавів з морських причалів на танкери і забезпечення гнучким рукавах необхідного робочого положення в процесі зливо-наливних операцій проводиться за допомогою вантажопідіймальних механізмів різних типів, як показано на зображенні нижче. Для цих цілей застосовуються: поворотні стріли, напівпортальні і портальні крани, стаціонарні портали з вантажопідйомними механізмами і поворотними стрілами, портали з сідловидну обоймами для підвіски гнучких рукавів, які працюють барабани і т. Д.
Вантажопідйомні механізми для гнучких рукавів, що з'єднують трубопроводи причалу з трубопроводами танкера: а - напівпортальні кран для обслуговування фронту клінкетів з гнучкими рукавами; б - портал для підвіски гнучких рукавів; в - барабани, що обертаються для переміщення гнучких рукавів.
Гнучкі рукави мають цілий ряд недоліків: велика гідравлічний опір, витримують невелике внутрішнє тиск (до 10 кг / см 2), випускаються невеликих діаметрів (до 300 мм), недовговічні, мають велику вагу і т. Д,
У зв'язку з перерахованими обставинами на сучасних нефтепрічалах відмовляються від застосування гнучких рукавів і як пристрої для з'єднання берегових трубопроводів з трубопроводами танкера застосовують металеві труби (сталеві і алюмінієві), забезпечені для забезпечення гнучкості з'єднання шарнірами.
Нижче показано пристрій, в якому на кінцях рухливих трубчастих стріл ще збережені відрізки гнучких рукавів.
Пристрій є стаціонарним, змонтованим на металевому постаменті з обслуговуючими майданчиками на різних рівнях. Воно забезпечене шістьма металевими шарнірними стрілами, розташованими в один ряд. Стріли, довжиною 11 м, мають на своїх кінцях шарніри, за допомогою яких з'єднуються з трубопроводами на причалі, а через підвішені шланги довжиною 8 м - з трубопроводами танкера. Стріла з підвішеним шлангом врівноважена прітівовесом і може повертатися у вертикальній площині. Підйом і опускання стріли здійснюються за допомогою електроприводу. Стріли спеціалізуються по сортам нафтопродуктів.
Стаціонарна установка для з'єднання трубопроводів причалу з трубопроводами танкера за допомогою металевих труб з шарнірними з'єднаннями і гнучкими рукавами.
Перед початком вантажних операцій все стріли знаходяться в піднятому положенні. Для приєднання до трубопроводів танкера в залежності від сорту нафтопродукту опускаються певні стріли і через вільно звисають шланги з'єднуються з судновими трубопроводами. Після закінчення вантажних операцій стріли звільняються від залишків нафтопродуктів і піднімаються у верхнє положення.
Через вантажні стріли виробляються також і операції з баластом.
Продуктивність подачі нафтопродукту через стрілу становить від 600 м 3 / год і більше. Витрата нафтопродукту змиритися лічильниками, встановленими на кожному стояку.
Просторові зміни положень стріли дозволяють обслуговувати танкери різного тоннажу і з різним розташуванням палубних трубопроводів, допускаючи можливість переміщення танкерів під дією вітру і хвилювання до трьох метрів уздовж причалу.
Більш досконалим є пристрій, показане на наступному зображенні. Воно складається тільки з металевих шарнірних труб без участі гнучких рукавів. Шарнірні труби мають гарну рухливістю і легко забезпечують з'єднання причальних трубопроводів з судновими і переміщення стоїть біля причалу судна, що виникають від вітрового і хвильового впливу. Переміщення шарнірних труб по висоті становить 22,5 м, що дозволяє обслуговувати танкери будь-якої вантажопідйомності. Шарнірні труби виконуються зі сталі та алюмінію і складаються з двох плечей довжиною по 9-12 м, з'єднаних між собою шарніром.
Стаціонарна установка для з'єднання трубопроводів причалу і танкера за допомогою врівноважених шарнірних труб з гідравлічним приводом.
Другий шарнір з'єднує труби з підйомним механізмом, а шарнір на вільному кінці труби дає можливість робити поворот одночасно в трьох площинах. Шарнірні труби врівноважені.
Переміщення стріли по вертикалі, в зв'язку зі зміною опади судна при вантажних операціях, відбувається без втручання обслуговуючого персоналу під впливом невеликого дебаланса щодо противаги, що змушує стрілу переміщатися вгору. Управління шарнірними трубами гідравлічне з центрального пункту.
Виконуються шарнірні пристрої наступних діаметрів: 200, 250, 300 і 400 мм. Продуктивності їх, відповідно, рівні: 1140, 2040, 3200 і 5800 м 3 / год, а швидкість руху рідини при цьому складають: 10, 11,6, 12,6 і 12,7 м / сек.
Визначення кількості нефтепрічалов, необхідних для обслуговування нафтобази, проводиться, виходячи з вантажообігу за навігаційний період і середньої вантажопідйомності нафтоналивних суден.
Налив нафтопродуктів повинен здійснюватися тільки в підготовлені суду, з чистими танками відповідно до положення про підготовку судів під налив (ГОСТ 1510-60).