INSTALATII DE COMBUSTIBIL

CERINŢE ALE SOCIETĂŢILOR DE CLASIFICAŢIE
REFERITOARE LA INSTALAŢIA DE COMBUSTIBIL

Referitor la principalele componente ale instalaţiei de combustibil, societăţile de clasificaţie prevăd o serie de cerinţe după cum urmează.
Pompele de combustibil. Pentru transferul combustibilului trebuie prevăzute cel puţin două pompe cu acţionare mecanică, dintre care una este de rezervă.
Pompele de transfer combustibil precum şi pompele separatoarelor trebuie să aibă în afară de comanda locală şi mijloace pentru oprirea lor din locuri accesibile oricând, amplasate în afara compartimentelor în care sunt instalate.
Pompele de combustibil vor fi prevăzute atât pe partea de aspiraţie cât şi pe refulare cu supapa de siguranţă.
Amplasarea tubulaturilor. Tubulaturile de combustibil nu trebuie să aibă comunicaţii cu tubulaturile altor instalaţii. Tubulaturile de transfer, sub presiune, trebuie amplasate în locuri uşor vizibile şi accesibile.
Tubulaturile de combustibil nu trebuie instalate deasupra motoarelor cu combustie internă, turbinelor, tubulaturilor de evacuare gaze arse, tubulaturilor de abur, căldărilor de abur şi coşurilor de fum. Se admite, în cazuri excepţionale, instalarea tubulaturilor de combustibil deasupra utilajului menţionat mai sus cu condiţia ca aceste zone tubulaturile să nu aibă îmbinări demontabile sau să fie montate în locuri corespunzătoare prevăzute cu tăvi care să prevină scurgerea combustibilului pe utilajul menţionat.

Încălzirea combustibilului în tancuri. Încălzirea combustibilului lichid trebuie să se facă numai cu ajutorul serpentinelor de apă, abur sau a încălzitoarelor electrice.
Serpentinele de încălzire şi elementele de încălzire ale încălzitoarelor electrice trebuie amplasate în părţile cele mai joase ale tancurilor.
Capetele de aspiraţie ale tubulaturilor de combustibil din tancurile de serviciu şi de decantare trebuie amplasate deasupra serpentinelor de încălzire sau deasupra elementelor de încălzire electrice, în aşa fel încât respectivele serpentine sau elemente de încălzire să fie acoperite în permanenţă.
Temperatura maximă a combustibilului în tancuri trebuie să aibă cu 10˚C sub temperatura de aprindere. Se poate depăşi nivelul indicat mai sus, cu următoarele condiţii:
-- tubulaturile de aerisire vor fi prevăzute cu dispozitive de răcire;
-- după dispozitivul de răcire se va prevedea un dispozitiv de semnalizare preventivă cu detectori de temperatură montaţi pe tuburile de aerisire;
-- se va preîntâmpina posibilitatea pătrunderii vaporilor din partea superioară a tancurilor de combustibil încălzit şi/sau din tubulaturile de aerisire ale acestora în încăperile de maşini,
- spaţiile închise nu vor fi amplasate direct deasupra acestor tancuri cu excepţia coferdamurilor bine ventilate;
-- echipamentul electric destinat montării în spaţiul de vapori al acestor tancuri va fi în execuţie antiexplozivă cu siguranţă intrinsecă.
Condensatul aburului de încălzire va fi dirijat într-un rezervor de control, prevăzut cu vizor, iar presiunea aburului folosit la încălzirea combustibilului nu trebuie să depăşească 7 bar.
Pentru controlul temperaturii combustibilului încălzit, trebuie instalate termometre în locurile necesare.

INSTALATII DE COMBUSTIBIL

POMPE DE TRANSFER

Pompe cu şurub. Pompele cu şurub au cunoscut o răspândire mare în instalaţiile navale pentru vehicularea lichidelor vâscoase. Acestea se construiesc pentru debite cuprinse între 0,2÷1000m3/h şi presiuni până la 250 bar. În instalaţiile navale se folosesc pompe cu şurub al căror debit nu depăşeşte 300÷400m3/h, iar presiunea până la 10÷12 bar. Debitul acestor pompe scade mult cu creşterea rezistenţei hidraulice pe traseul de aspiraţie. Pompele cu şurub au gabarit şi masa redusă, randament înalt până la 85%, funcţionează fără vibraţii şi zgomot, având înălţime de aspiraţie suficient de mare.
Principalele neajunsuri ale acestor pompe constau în construcţia lor complexă şi din această cauză costul lor este ridicat în comparaţie cu cel al pompelor cu roţi dinţate. Bunul mers al instalaţiei de pompare reclamă satisfacerea optimă a parametrilor funcţionali prin realizarea unor performanţe energetice superioare, prin asigurarea unui mers liniştit fără şocuri şi vibraţii şi a unei securităţi depline. Pentru toate acestea este necesar să se studieze termic condiţiile de funcţionare şi să se facă o alegere judicioasă a pompelor pentru fiecare situaţie în parte. O caracteristică deosebit de importantă a pompelor cu şurub o reprezintă continuitatea debitului, care are un grad de neuniformitate foarte redus comparabil cu cel al pompelor centrifuge.

INSTALATII DE COMBUSTIBIL

POMPE DE TRANSFER

Pompa cu roţi dinţate. Pompele cu roţi dinţate sunt construcţii simple, sigure în funcţionare, cu deservire uşoară în exploatare, masă şi gabarit redus, costul lor fiind mai mic decât al pompelor cu piston. Aceste avantaje au condus la răspândirea lor în instalaţiile de combustibil navale. Se construiesc pompe având debitul de la (0,2...200)m3/h, pentru presiuni până la 35 bar, într-o singură treaptă, cu turaţia până la 3000 rot/min. În dotarea instalaţiei de bord navale sunt folosite pompe cu roţi dinţate având debite de (50÷60)m3/h şi presiuni până la 5 bar. Randamentul acestor pompe se află între (50÷70)%. Înălţimea de aspiraţie este suficient de mare, dar este mai mică decât a pompelor cu piston. Variaţia sarcinii în instalaţie nu are influenţă deosebită asupra debitului, dar debitul scade rapid cu creşterea rezistenţei pe traseul de aspiraţie. Pompele cu roţi dinţate pot fi acţionate individual, cu motoare electrice sau antrenate direct de la arborii maşinilor cu ardere internă. Neajunsul principal al pompelor cu roţi dinţate constă în nivelul înalt al vibraţiilor şi al zgomotului produs în timpul funcţionării lor.
Pompele cu roţi dinţate sunt folosite îndeosebi la pomparea lichidelor vâscoase, ca pompe de ungere în construcţiile de maşini, la motoarele cu combustie internă, în instalaţiile de acţionări hidraulice, etc. Aceste pompe sunt puţin sensibile la variaţia vâscozităţii lichidului şi la existenţa reziduurilor în lichid.
Pompele cu roţi dinţate admit turaţii înalte şi sunt, din punct de vedere constructiv mai simple decât pompele cu piston.

INSTALATII DE COMBUSTIBIL

POMPE DE TRANSFER

Pompa de alimentare asigură transportul motorinei de la rezervor la pompa de injecţie, în timpul funcţionării motorului. Necesitatea învingerii rezistenţei filtrelor şi a conductelor de joasă presiune, precum şi a asigurării alimentarii uniforme cu motorină a pompei de injecţie, fac ca valoarea presiunii de refulare a pompelor de alimentare să se ridice la (1÷5)daN/cm2, iar debitul refulat să fie de (3÷30) ori mai mare decât consumul orar de combustibil al motorului. Pentru asigurarea acestor condiţii se folosesc în instalaţiile de alimentare ale MAC - urilor pompe de alimentare cu piston, cu roţi dinţate sau cu şurub dimensionate în consecinţă.

Pompa cu piston. Pompele cu piston au înălţime de aspiraţie maximă, iar debitul practic nu se modifică odată cu creşterea rezistenţei pe traseul de refulare. Dezavantajul lor constă în: construcţia lor complicată; masa şi gabaritul pompei sunt mai mari ca la celelalte pompe. Pompa cu piston reprezintă soluţia constructivă la care fenomenul de pompare se realizează pe baza principiului variaţiei de volum obţinută prin deplasarea periodică a pistonului.

INSTALAŢII DE BALAST SANTINĂ

SEPARATOARE DE SANTINĂ

Separatorul de tip SEREX. Acest tip de separator funcţionează pe aspiraţia pompei şi suprapune efectele a trei principii de separare: gravitaţional, aglomerare şi filtrare. Componenţa este redată în figura de mai jos.

1.Corpul separatorului;

2. Plăci de laminare şi aglomerare;

3. Intrare amestec;

4. Traductoare rezistive;

5. Bloc de comandă;

6. Incinta de intrare a amestecului;

7. Camera intermediară;

8. Camera de aspiraţie;

9. Pompa de hidrocarburi;

10. Pompa alimentare filtru;

11. Corp modul filtrare;

12. Filtru volumic

13. Evacuare apă tratată.
Specific pentru acest tip de separator este că separarea gravitaţională, şi aglomerarea pe talere este realizată pe aspiraţia pompei, iar filtrarea pe refulare. Funcţionarea este monitorizată cu ajutorul manometrului M şi a vacumetrului V, care dau informaţii despre colmatarea cu hidrocarburi a filtrului volumic 12.

INSTALAŢII DE BALAST SANTINĂ

SEPARATOARE DE SANTINĂ

Separatorul tip SEROM. Este un separator ce combină trei procedee de separare: hidrociclonarea, aglomerarea şi filtrarea. Figura de mai jos sugerează prin desen funcţionarea acestui tip de separator.

1. Duze pentru accelerare;

2. Hidrociclon;

3. Traductori rezistivi;

4. Tablou comandă;

5.Electrovalvă
6. Inele de aglomerare (talere);

7. Filtru volumic.

Funcţionarea. Amestecul de apă şi hidrocarburi este introdus în separator prin intermediul a unor duze tronconice (1), cu rolul de a accelera apa în scopul formării interioare a unui hidrociclon. Ca urmare a diferenţei de densitate se produce o primă separare (hidrociclonul 2). În vederea purificării finale prin filtrare, amestecul prelucrat deja primar este trecut prin sistemul de talere inelare (6), unde se realizează, o nouă separare. Filtrarea finală este realizată în filtrul volumic (7), ce are rolul de a reduce concentraţia hidrocarburilor sub valoarea de 15 p.p.m.
Automatizarea funcţionării instalaţie este realizată de tabloul de comandă (4), care primeşte semnale de la traductorii rezistivi (3). Astfel, când suprafaţa de separaţie a celor două medii supuse separării ajunge la traductorul inferior (figura de mai sus), comanda 4 transmite un semnal electric către electrovalva (5), care se deschide şi permite trecerea rezidului separat către tancul de stocare. Celelalte două traductoare sunt, cel intermediar, pentru semnalizarea nivelului minim de hidrocarburi, când se închide electrovalva (5) şi cel superior pentru a semnaliza o eventuală avarie, în sensul că apa poate pătrunde în tancul de reziduri. Traductoarele realizează cicluri de funcţionare automată între cele două limite.

INSTALAŢII DE BALAST SANTINĂ

SEPARATOARE DE SANTINĂ

Separatorul de santină tip Turbolo. Este format din două incinte suprapuse, ce sunt separate printr-o membrană perforată 5 (în figura de mai jos). Scopul acestei separări este dat de procedeele diferite utilizate în fiecare cameră, în vederea separării celor două medii (apa şi hidrocarbura).

1. Sită ;

2. Talere conice;

3. Armătură de aerisire cu flotor;

4. Încălzire electrică sau cu abur;
5. Membrană de separare

În camera superioară se utilizează principiul de separare prin hidrociclonare, apa care se dispune la exterior ieşind prin sita 1. Această cameră este dotată cu o armătură de aerisire cu flotor 3, ce dă posibilitatea umplerii în întregime a separatorului şi cu o serpentină 4, ce realizează încălzire cu abur sau cu rezistenţă electrică a amestecului supus separării. Membrana 5 separă camera superioară de cea inferioară, permiţând trecerea lichidului deja prelucrat printr-o separare primară, scopul acesteia fiind de a nu lăsa mişcarea iniţială de rotaţie a lichidului să afecteze noua curgere. În camera inferioară urmează o nouă încălzire şi separarea prin aglomerare pe talere.

Modulul prezentat în figura prezentată mai sus se construieşte pentru o gamă de debite cuprinsă între (1,25 - 350) m3/h şi asigură o concentraţie a rezidurilor de hidrocarburi mai mică de 100 p.p.m. Pentru a micşora concentraţia sub valoarea de 15 p.p.m. este utilizat un al doilea modul ce cuprinde două filtre înseriate, care reduc de obicei concentraţia până la 7-8 p.p.m.

INSTALAŢII DE BALAST SANTINĂ

SEPARATOARE DE SANTINĂ

Conform cerinţelor internaţionale toate navele cu un tonaj brut de peste 400 tone registru şi petrolierele mai mari de 150 de tone sunt obligate să folosească instalaţii separatoare de reziduri petroliere. În funcţie de mărimea şi tipul navei, precum şi de zona de navigaţie, cerinţele internaţionale, la care a aderat şi ţara noastră, sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Capacitatea de separare variază în limite largi, între 5-25 t pe zi, în funcţie de tipul navei, putând ajunge până la 300 t/zi în cazul petrolierelor. Instalaţiile de separare, în cazul cel mai general au funcţionarea prezentată schematic în figura de mai jos. Separatorul de santină funcţionează cu atât mai bine cu cât diametrul particulei de hidrocarbură este mai mare. Din această cauză pompa separatorului de santină trebuie să fie o pompă cu şurub. Procesul de separare implică transferul apei de santină către separator. La iniţierea acestui proces, la locul de colectare este realizată o separare gravitaţională pe baza diferenţei de densitate 9acelor două medii diferite (apa şi hidrocarbura) şi la început sorbul de santină se află numai în apă. Începutul separării este destul de facil pentru că lichidul transferat în separator este format numai din unul din cei doi constituenţi (apa). Acest lucru se întâmplă şi la sfârşitul separării, cu diferenţa că sorbul de santină o să tragă constituentul cu densitatea mai mică (hidrocarbura). La mijlocul procesului amestecul este format dintr-o emulsie ceea ce face ca separatorului să-i fie necesar un timp de separare şi din această cauză trebuie oprită pompa de introducţie a apei. Automatizarea acestui proces este prezentată în figura de mai jos.

1.Tanc de colectare; 2. Sorb de aspiraţie; 3. Pompă cu şurub; 4. Separator de reziduri petroliere;
5.clapet cu reţinere; 6.valvă de trecere manuală; 7. valvă cu acţionare electromagnetică; 8. Tablou comandă; 9. Tanc de reziduri petroliere; 10. Traductori capacitivi.

Funcţionare. Amestecul de apă şi hidrocarburi colectat în tancul 1, este aspirat prin sorbul 2 de către pompa 3 şi transferat în separatorul 4, unde este prelucrat şi evacuat prin armătura de sens 5. Întrucât concentraţia rezidurilor petroliere în apa aspirată nu este constantă şi debitul separatorului va varia între zero şi debitul pompei, evacuarea apei şi a rezidurilor se face automat prin deschiderea valvei comandate electromagnetic 7, care este comandată de traductorii capacitivi 10. Evacuarea rezidurilor către tancul de slop, se poate face şi manual prin deschiderea valvei 6.