Каждая грузовая емкость на газовозах должна быть оборудована системами контроля уровня, давления и температуры груза.
В грузовые емкости устанавливаются указатели уровня жидкого груза, рассчитанные на работу во всем диапазоне спецификационных температур груза при давлении в грузовой емкости не менее максимально допустимого установочного давления предохранительного клапана. При наличии лишь одного указателя уровня жидкости в емкости он должен располагаться так, чтобы обеспечить обслуживание и ремонт без вывода грузовой емкости из эксплуатации. Ка газовозах с у.етом выполнения специальных требований для конкретных грузов применяются указатели уровня различных типов.
Указатели косвенного принципа действия использую? устройства, определяющие количество груза в емкости путем взвешивания или с помощью расходомеров, установленных на трубопроводах. Указатели уровня жидкости полузакрытого типа устанавливаются внутри Фузовой емкости. Недостатком этих указателей является допустимая утечка в атмосферу небольших количеств паров груза или СГ. Конструкция таких устройств должна исключать опасную утечку груза при их открытии, а площадь открываемых при замерах отверстий должна составлять не более 7 мм2. В нерабочем состоянии эти устройства необходимо закрывать.
Применяемые на газовозах указатели уровня.закрытого типа бывают двух видов. Первые устанавливаются внутри грузовой емкости, но представляют собой часть закрытой системы и не допускают утечки фуза. К ним относятся устройства с поплавковыми, магнитными и электронными датчиками, пневматические устройства. Вторые размещаются вне грузовой емкости. В их составе используются радиоактивные изотопы и ультразвуковые датчики. Если эти указатели не установлены непосредственно на куполе грузовой емкости, то они снабжаются запорными клапанами, расположенными как можно ближе к грузовой емкости. Подобные указатели уровня установлены на газовозах типа «Моссовет» по одному над каждой половиной фузового танка.
В последнее время весьма активно внедряются акустические указатели уровня в грузовых емкостях. Они не содержат подвижных частей и не являются источниками тепловых, электромагнитных, электростатических полей, что позволяет их использовать в агрессивных и взрывоопасных средах. Основой указателя уровня является датчик в виде металлического стержня, создающий затухающие акустические колебания с помощью электроакустического преобразователя. Скорость затухания зависит от того, контактирует ли чувствительная зона датчика с жидкостью.
В грузовых емкостях с давлением, не превышающим 70 кПа, в качестве дополнительного средства измерения уровня иногда допускаются смотровые стекла с внутренней шкалой и защитной крышкой, расположенные выше уровня жидкости. Для палубных емкостей могут быть использованы мерные стекла плоского типа, аналогичные устанавливаемым на котлах с высоким давлением и снабженные перепускными клапанами.
В целях безопасности для предотвращения переливов груза при заполнении грузовых емкостей газовозов каждая из них, независимо от наличия других указателей уровня, оборудуется световой и звуковой сигнализацией по верхнему предельному уровню жидкого груза. Параллельно и независимо от сигнализации о превышении предельного уровня жидкости должно быть предусмотрено устройство, обеспечивающее автоматическое отключение судовых или береговых насосов во избежание создания избыточного давления жидкости в грузовой магистрали и предотвращения полного заполнения емкости жидким грузом.
Хорошо зарекомендовали себя системы контроля аварийных уровней в грузовых емкостях, представляющие собой «комплект акустических датчиков уровня жидкости, обслуживаемый электронной системой управления. В состав такой системы контроля входят: акустические датчики, число которых зависит от количества грузовых емкостей, канальный блок, панель индикации, соединительные блоки, вращающаяся лампа и сирена во взрывобезопасном исполнении. Такая система предназначена для контроля предельных (95% заполнения) и аварийных (98% заполнения) уровней в грузовых емкостях газовозов и танкеров. Она отвечает требованиям IMO и одобрена к эксплуатации ведущими классификационными обществами. Подобными системами контроля оборудованы газовозы типа «Моссовет» и др.
Рис. 1. Схеме системы контроля аварийных уровней в грузовых емкостях.
Основой системы является акустический датчик в виде металлического стержня. Если стержень не погружен в жидкость, то акустические волны распространяются по стержню без затухания. Соприкосновение чувствительного элемента стержня с жидкостью приводит к затуханию части волн, и на выходе датчика появляется сигнал, который поступает в канальный блок. В канальном блоке размещаются зеннер-барьеры, релейные модули и модуль управления световой и звуковой сигнализациями. На панели индикации расположены световые индикаторы, сигнализирующие о достижении предельного (95%) или аварийного (98%) уровней, индикаторы исправности канала связи (LINE) и самого датчика (SENSOR). При достижении уровня жидкого груза нижнего среза длинного стержня (95% заполнения) или короткого (98% заполнения) световые индикаторы начинают мигать и одновременно включаются сирена и проблесковый огонь. Нажатие кнопки «RESET» на панели индикации переводит индикатор соответствующего датчика на постоянное свечение, а также отключает сирену и проблесковый огонь. При понижении уровня жидкости в грузовой емкости индикаторы 98%-ного заполнения, а затем 95%-ного гаснут. Контроль индикаторов на панели индикации осуществляется нажатием кнопки «TEST».
Системы сигнализации о превышении верхнего предельного уровня жидкого груза и автоматическое отключение судовых или береговых насосов при заполнении грузовой емкости могут не устанавливаться, если емкость является сосудом объемом не более 200 м3, работающим под давлением, или выдерживает максимально возможное давление, возникающее при погрузке. В последнем случае давление должно быть ниже давления начала открытия предохранительного клапана грузовой емкости.
Для контроля давления в грузовых емкостях их паровые пространства подключаются к манометрам, имеющим указатель в ПУГО. Манометры подсоединяются к нагнетательным трубопроводам, грузовым коллекторам жидкости и пара, трюмным помещениям и межбарьерным пространствам, не имеющим открытого выхода в атмосферу. На коллекторах должны устанавливаться манометры с местным отсчетом для определения перепада давления между запорными клапанами и местами подключения шлангов, идущих с берега. В ходовой рубке имеется сигнализация по максимальному давлению, а при наличии защиты от вакуума – сигнализация по минимальному давлению. Например, на газовозах типа «Моссовет» давление в каждом грузовом танке фиксируется самописцами. Имеется сигнализация о давлении в танках (сигнал включается при давлениях 20, 2 и 1 кПа) и в трюмах (сигнал включается при давлениях 8 и 1 кПа).
Согласно требованиям Российского морского Регистра каждая грузовая емкорть должна оборудоваться не менее, чем двумя устройствами для указания температуры груза, одно из которых располагается у дна грузовой емкости, а второе – вблизи верхней части емкости ниже максимально допустимого уровня жидкости. Указатели устройств должны иметь отметку, соответствующую минимально допустимой температуре эксплуатации грузовой емкости.
При перевозке СГ в грузовых емкостях со вторичным барьером при температуре ниже -55 °С устройства для замера температуры располагаются (внутри изоляции или конструкций корпуса, примыкающих к грузовым емкостям. Устройства эти должны давать показания через определенные промежутки времени и при необходимости подавать сигнал о приближении температуры к минимально допустимой для материала корпуса. Кроме того, при перевозке СГ при температуре ниже -55 °С на,стенках грузовой емкости, если это необходимо, устанавливаются устройства, позволяющие оценить начальный процесс охлаждения и нежелательный перепад температур. Количество и места установки устройств для замера температуры являются в каждом случае предметом специального рассмотрения Морским Регистром. В каждом грузовом танке газовозов типа «Моссовет» самописцы контролируют температуру в 12 точках. На газовозах «Polar Eagle» и «Artie Sun» в каждом танке установлено по 20 датчиков температуры, два уровнемера и датчик давления.
На рис.58 приведена схема систем контроля различных параметров в районе сферической грузовой цистерны метановозов типа «Aquarius». Схемой предусмотрено непрерывное измерение давления, температуры, уровня груза и воды в сборных колодцах трюмов, а также отбор газа из околотанкового пространства.
Системы контроля основных параметров СГ должны быть испытаны для обеспечения их надежности в рабочих условиях и подвергаться тарировке через определенные промежутки времени. Процедура испытаний и интервалы между замерами должны быть согласованы с Регистром, а вся информация об основных параметрах процесса погруз-ки-разгрузки и транспортировки СГ передается в ПУГО, ходовую, а иногда и в штурманскую рубки.