В процессе эксплуатации танкера предусмотрена периодическая мойка грузовых танков и грузовых трубопроводов холодной забортной водой, а при необходимости и горячей (с температурой 55–65 °С). Мойку танков производят в следующих случаях:
– при осмотре грузовых танков для проверки креплений трубопроводов и конструктивных узлов (через 3 мес.);
– для выборки неоткаченных остатков нефтепродуктов с днища танка (профилактическая мойка через 5–6 мес.);
– при выполнении планового ремонта танкера.
Система мойки грузовых танков предназначена для смыва струями сырой нефти и забортной воды (холодной или в случае необходимости подогретой) со стенок опорожненных грузовых танков остатков нефтепродуктов. Системы мойки танков разделяются на системы с переносными моечными машинками, системы со стационарными моечными машинками, комбинированные (с переносными и стационарными моечными машинками). Система мойки обычно состоит из двух отстойных танков, моечного насоса, подогревателей моющей воды, устройства для подачи моющего состава в воду, трубопроводов моющей воды с арматурой, моечных машинок и контрольно-измерительных приборов. В системе мойки используются зачистные насосы с зачистным трубопроводом. Система с переносными моечными машинками более проста по устройству по сравнению со стационарными, обеспечивает полную отмывку поверхностей танка и простую замену неисправных моечных машинок. Ее недостатки: значительная трудоемкость моечного процесса и зависимость его выполнения от состояния моря. Системы с переносными моечными машинками целесообразнее применять на танкерах дедвейтом 75 тыс. т с большим количеством грузовых танков и имеющих сложный для промывания корпусный набор. Комбинированную систему мойки танков рекомендуется применять на крупнотоннажных танкерах, у которых полная промывка танков не обеспечивается одними стационарными моечными машинками.
На рис. 100 показана схема системы мойки грузовых танков с помощью переносных моечных машинок. По грузовой палубе вдоль судна проложена моечная магистраль 33 с отростками, имеющими раздвоенные патрубки 34 с запорными концевыми клапанами 35, оканчивающимися быстросмыкаемыми соединениями. С помощью быстросмыкаемой гайки гибкий рукав 36 с переносной моечной машинкой подсоединяется к клапану 35. Рукав с моечной машинкой заводится в танк 31 через моечную горловину 32. Переносная моечная машинка имеет сдвоенные разнонаправленные сопла, выходя из которых мощные струи воды смывают остатки нефтепродуктов с поверхностей и набора одновременно двух противоположных стенок танка. Вода для мытья танков забирается из-за борта моечным насосом 23 через трубопровод и подается в двухступенчатый паровой водоподогреватель 19, где нагревается до 80 °С. Посредством датчика температуры 17 и регулирующего клапана 16, изменяющего расход греющего пара на водоподогреватель, автоматически поддерживается заданная температура горячей воды на выходе из него. С помощью эжекторного устройства к ней добавляется моющий состав. Горячая моющая вода после водоподогревателя второй ступени по трубопроводу 20 подводится к моечной магистрали 33. Скопившаяся в результате мытья грузового танка вода откачивается одним из зачистных насосов 26 по трубопроводу 37 и подается по трубопроводу 29 в отстойную цистерну первой ступени 28. В результате отстоя помывочной воды из нее отделяется основное количество отмытых остатков груза. Когда уровень помывочной воды достигнет колена переливной трубы 15, она перетечет по этой трубе в отстойную цистерну второй ступени 10. По мере наполнения цистерны 10 будет происходить полный отстой воды, в результате чего можно будет повторно использовать ее в качестве моющей. Продолжительность отстоя составляет для крупнотоннажных танкеров дедвейтом свыше 50 тыс. т не менее 6 ч.
Моечный насос может забирать воду после отстоя из нижней части цистерны 10 по трубопроводу 22 либо забортную воду через кингстон 2 по трубопроводу 7. Из заполненной цистерны 10 отстойная вода может быть удалена самотеком за борт по переливной трубе 8. На забортном трубопроводе установлен прибор 4, с помощью которого определяется содержание нефти в помывочной воде.
На рис. 94 показана система мойки грузовых танков современного морского крупнотоннажного танкера с применением стационарных моечных машинок. Система включает две отстойные цистерны (ступени I и II) 88 и 1 для сбора и отстоя помывочной смеси, сливные цистерны 30 и 87, два зачистных винтовых электронасоса 18 и 28, водо-водяной эжектор 21, моечно-зачистную магистраль 52 с ответвляющимися трубопроводами 66 к стационарным моечным машинкам, установленным в грузовых танках, и подогреватель забортной воды 34. Для помывки поверхностей палубного настила танка применяют гибкие рукава с переносными моечными машинками, которые заводят внутрь танка через малые моечные горловины 65 в верхней палубе. Гибкие рукава присоединяют к концевым клапанам 73 с помощью быстросмыкаемых гаек. Для выкачивания из грузовых танков, отстойных цистерн 88 и 1 и сливной цистерны 87 загрязненных осадочных нефтепродуктов, образующихся в результате мойки танков, применяют зачистные насосы 18 и 28 и водо-водяной эжектор 21. Винтовые насосы, резервирующие друг друга, имеют по два всасывающих трубопровода 13 и 14, разобщаемых поворотными затворами 15 и 16, которые сообщают их с приемным забортным трубопроводом 43, трюмными грузовыми магистралями 76, 77, 83 и 84, а также с отстойными 88 и 1 и сливными 30 и 87 цистернами. Напорные трубопроводы винтовых насосов и эжекторы соединены с моечно-зачистной магистралью 52, оканчивающейся отдельным раздаточным трубопроводом 53 на верхней палубе, через который с танкера на специальные суда перекачиваются загрязненные нефтепродукты. Для обеспечения пожарной безопасности танкера во время мойки опорожненных грузовых танков их предварительно заполняют инертным газом. При необходимости вентилирования танков во время ручной мойки обслуживающим персоналом свежий воздух подается нагнетателями, обслуживающими систему инертных газов.
Мойка танков забортной водой осуществляется двумя грузовыми насосами, один из которых забирает воду из-за борта через приемный кингстон 45 и нагнетает через палубную грузовую магистраль в моечный трубопровод, а из него к стационарным моечным машинкам. Струями воды из вращающихся моечных машинок загустевшие нефтяные отложения смываются со стенок танка. Одновременно другим (штатным) грузовым насосом загрязненная нефтью вода забирается из танка и подается по моечному трубопроводу 38 в отстойную цистерну первой ступени 88. По мере наполнения загрязненная вода попадает по переливной трубе 86 в отстойную цистерну второй ступени 1. После заполнения отстоявшейся моечной водой цистерны 1 переходят на мойку грузовых танков по разомкнутому циклу – со сбросом отстоявшейся воды из цистерны 1 по отливному трубопроводу 40 за борт. Для выполнения этой операции открывают один из поворотных затворов 41 на отливном трубопроводе 40, а затворы 15 и 16 при этом должны быть закрыты. Перекачивание воды за борт производится по трубопроводам 19 и 33 через автоматический клапан 37, который перекрывает выход воде за борт при содержании в ней нефтепродуктов выше допустимого значения. Мойка танков по замкнутому циклу производится при закрытом приемном кингстоне 45 на забортной магистрали 43. Штатным грузовым насосом забирается вода из отстойной цистерны 1 и по трубопроводу 2 через коллектор 3 подается в напорный грузовой трубопровод 19, а из него через сливную магистраль 33, сливной трубопровод 31, моечную магистраль 52, перемычку 53, моечный трубопровод 66 к моечным машинкам. Другим грузовым насосом, подключаемым к всасывающей магистрали данного танка, производится его зачистка с подачей загрязненной воды в отстойную цистерну 88. Продолжительность мойки одного танка занимает около 90 мин.
Мойка танков горячей водой производится с использованием одного из винтовых насосов. Насос забирает воду из-за борта или из отстойной цистерны 1 и подает ее в подогреватель 34, где она подогревается. Горячая вода аналогичным путем через моечную магистраль 52 подводится к соответствующему танку. Вода подается в танк через одну из его четырех стационарных моечных машинок.
Рассмотрим, к примеру, последовательность проведения мойки танков № 4 ЛБ и ПБ холодной забортной водой с использованием грузовых насосов № 1 и 4. Насос № 1 сообщают с забортным пространством, открывая соответствующие поворотные затворы в насосном отделении на приемном коллекторе 4 и всасывающей магистрали 23 и на палубных моечных трубопроводах, и затем пускают его. Насос забирает воду через кингстон 45, направляет по трубопроводам 29 и 48 и через перемычку 63 в моечный трубопровод 66. Из него вода подводится к стационарным моечным машинкам, установленным внутри танков.
Струями воды из моечных машинок со стенок танка смывается осевший слой нефтепродуктов. Затем открывают затворы 5, 6, 12, 32, 36, 81 и пускают насос № 4. Насос засасывает из танков загрязненную воду и подает ее по трубопроводам 19, 33 и 38 в отстойную цистерну первой ступени 88. По окончании мойки танков оба насоса выключают, а ранее открытые поворотные затворы закрывают.
Речные танкеры в отличие от морских, как правило, не имеют специального оборудования и автономных систем для зачистки и мойки грузовых танков. Эти операции на речных танкерах производятся с помощью специальных плавучих зачистных станций. Станция оборудована всеми необходимыми средствами для мойки танков и удаления из них продуктов промывки. К ним относятся водонасосные, компрессорные и вакуум-насосные установки, пункты дистанционного управления ими и отстойник для продуктов помывки. Вакуум-насосные установки применяются двух типов: периодического и непрерывного циклов работы. Более рациональна вакуум-насосная установка второго типа, схема которой показана на рис. 101.
Установка состоит из одного герметичного вакуум-баллона 6, водокольцевого вакуум-насоса 3, откачивающего коловратного насоса 16, эжектора 11 и сети трубопроводов с запорно-перекачивающей арматурой. В верхней части к баллону 6 подсоединяется гибкий трубопровод 8, который заводится в грузовой танк 10 танкера, а в нижней части от него отходит отводной трубопровод, разветвляющийся на параллельные трубопроводы 13 и 14. Эти трубопроводы подсоединены к магистрали 18, по которой продукты помывки отводятся в сборную отстойную цистерну. Из воздухосборника 5 вакуум-баллона 6 непрерывно отсасывается воздух вакуумным насосом 3. За счет создаваемого при этом вакуума в баллон засасываются из танка остатки нефтепродуктов или продукты его промывки. Одновременно из баллона коловратным насосом 16 откачиваются продукты помывки. В случае откачивания из танков легких нефтепродуктов пользуются эжектором 11, встроенным в трубопровод 13. Рабочая жидкость к эжектору 11 подается откачивающим насосом 16 или каким-либо другим насосом плавучей станции. Работа установки с эжектором менее производительна, чем с коловратным насосом, но зато более устойчива, так как колебания уровня жидкости в баллоне (из-за неравномерности засасывания продуктов помывки танка) автоматически влияют на изменение производительности эжектора. Переключение работы установки с откачивающего насоса на эжектор или наоборот производится посредством переключающих запорных клапанов 12.
Вакуумная установка периодического цикла работы в отличие от установки непрерывного цикла имеет два баллона, которые поочередно заполняются засасываемыми из танков продуктами помывки. Переключение установки с одного баллона на другой осуществляется запорными клапанами, действующими автоматически от поплавкового реле, установленного в каждом баллоне.