ПЛАВУЧАЯ ТОПЛИВОЗАПРАВОЧНАЯ СТАНЦИЯ, ЦИСТЕРНА ДЛЯ ПЛАВУЧЕЙ ТОПЛИВОЗАПРАВОЧНОЙ СТАНЦИИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАВУЧЕЙ ТОПЛИВОЗАПРАВОЧНОЙ СТАНЦИИ
FLOATING FUELING STATION, TANK FOR FLOATING FUELING STATION AND METHOD OF ITS PRODUCTION

Изобретение относится к плавучим топливозаправочным станциям и предназначено для заправки горючим маломерных судов, катеров и яхт.
Известны топливозаправочные станции, расположенные на берегу или пирсе, включающие цистерны для топлива, заправочные устройства и трубопроводы [Авторское свидетельство СССР №494307, кл. B63B 27/24, B65G 67/58, 1975].
Однако стационарные топливозаправочные станции имеют ограниченную область использования.
Известны плавучие топливозаправочные станции, обеспечивающие возможность заправки судов непосредственно в водной акватории. Такие плавучие топливозаправочные станции обычно содержат корпус понтонного типа, разделенный на отсеки, по крайней мере, одну цистерну для топлива, установленную в одном из отсеков, средства приема топлива и средства выдачи топлива.
Также, как правило, плавучие станции содержат рубку, стационарный тент (навес) на палубе, помещение вспомогательных механизмов в корпусе, необходимое электрооборудование, судовые устройства и прочие приспособления и оборудование, принятые для такого класса судов (Ru 69481 U1).
Однако, поскольку топливозаправочные станции работают с горючими и взрывоопасными веществами, к конструкциям таких станций предъявляют повышенные требования по безопасности.
В частности, согласно Правилам Российского Речного Регистра расстояние между стенками цистерны и бортом корпуса (длина кофердамов) должна быть не меньше 0,5 метров. Кроме того, согласно технического регламента о безопасности объектов водного транспорта, нефтеналивные суда должны выполнятся с двойным дном и двойными бортами, при этом длина кофердамов должна быть достаточной для доступа оператора для осмотра.
Известна плавучая топливозаправочная станция, содержащая корпус понтонного типа, разделенный на отсеки, двустенную цилиндрическую цистерну для топлива, установленную в одном из отсеков, средства приема топлива и средства выдачи топлива (Ru 2310575 C1). Станция снабжена системой контроля уровня топлива в цистерне, автоматическими датчиками контроля перелива и герметичности, дыхательным клапаном, блоком перекачки и учета топлива и прочими приспособлениями и оборудованием, используемыми в судах подобного класса. Двустенную цилиндрическую цистерну выполняют на стапеле отдельно от понтонного судна и затем в готовом виде устанавливают в отсек судна.
Выполнение цистерны двустенной отвечает высоким требованиям безопасности, предъявляемым к плавучим топливозаправочным станциям. Однако, как указывалось выше, в соответствии с требованиями безопасной эксплуатации плавучих станций расстояние между бортами понтона судна и стенками цистерны должно быть не меньше 0,5 м. Выполнение указанного условия накладывает ограничения на размеры цилиндрической цистерны и, соответственно, на объем топлива, который может нести плавучая топливозаправочная станция.
Кроме того, выполнение цистерны полностью двустенной обусловливает достаточно высокую металлоемкость конструкции и, соответственно, что в свою очередь увеличивает стоимость строительства такой станции.
В основу настоящего изобретения положена задача создать плавучую топливозаправочную станцию с такой двустенной цистерной, которая имела бы больший объем при невысокой металлоемкости и возможности простой и технологичной установки в корпус станции. Также задачей настоящего изобретения является создание технологичного способа создания плавучей топливозаправочной станции с двустенной цистерной, имеющей максимально возможный объем.
Поставленная задача решается тем, что в плавучей топливозаправочной станции, включающей корпус понтонного типа, содержащий продольные борта и палубу, поперечные перегородки, разделяющие внутреннее пространство корпуса на отсеки, по крайней мере одну двустенную цистерну для топлива, размещенную в отсеке, вдоль продольных бортов корпуса на заданном расстоянии от указанных бортов, согласно предлагаемому изобретению, цистерна содержит внутренние и наружные боковые продольные и поперечные стенки, верхние и нижние стенки, по крайней мере продольные стенки выполнены прямоугольной формы, при этом наружными поперечными боковыми стенками цистерны являются перегородки отсека, а наружной верхней ее стенкой является палуба.
Благодаря прямоугольной форме продольных стенок, такая цистерна будет иметь больший объем, чем цилиндрическая цистерна, при обеспечении заданного условиями безопасности расстояния до бортов корпуса судна.
В преимущественном варианте боковые стенки цистерны образуют четырехугольную призму и цистерна имеет прямоугольную форму в периметре. Такая форма цистерны обеспечивает максимально возможный ее объем, и, соответственно максимально возможный объем топлива в цистерне.
Таким образом, при максимально возможном объеме цистерны, благодаря ее прямоугольной форме, плавучая заправочная станция в полной мере отвечает высоким требованиям по безопасности, а именно, цистерна выполнена двустенной и расположена на заданном расстоянии от бортов корпуса.
Кроме того, благодаря тому что наружными поперечными боковыми стенками и наружной верхней стенкой цистерны служат элементы корпуса судна, цистерну только частично монтируют на стапеле до установки в судно, а именно собирают внутренний корпус цистерны и частично наружные стенки, а именно, наружные продольные боковые стенки и наружные нижние стенки (днище), что упрощает установку в корпус имеющей большие габариты цистерны, а также уменьшает объем технологических процессов.
Дополнительно, использование элементов корпуса судна уменьшает металлоемкость конструкции станции, и, в конечном результате, обеспечивает относительно невысокую стоимость строительства плавучей топливозаправочной станции.
Целесообразно, чтобы нижние стенки цистерны, которые служат днищем, в поперечном сечении имели форму тупого треугольника, вершина которого проходит вдоль продольной оси днища цистерны, при этом цистерна снабжена датчиком измерения уровня топлива, установленным в вершине днища.
Благодаря увеличению глубины цистерны обеспечивается более точное измерение уровня топлива в случаях наклона (качки) судна.
Цистерна в предпочтительном варианте разделена на два герметичных отсека, которые могут быть заполнены разным видом топлива, например, бензином и дизелем.
При этом использование для разных видов топлива одной двустенной цистерны, разделенной на отсеки, также обуславливает снижение металлоемкости и цены конструкции по сравнению с использованием двух отдельный двустенных цистерн для разного вида топлива.
С целью повышения безопасности станции, отсек, в котором размещена цистерна, разделен на два водонепроницаемые отсека поперечной перегородкой, закрепленной на наружной продольной боковой стенке цистерны и на продольных бортах корпуса.
С целью повышения безопасности станции, целесообразно, чтобы она была снабжена по крайней мере одним предохранительным клапаном, размещенным между наружной и внутренней стенками цистерны.
Предохранительные клапаны предназначены для выравнивания в межслойном пространстве цистерны (в пространстве между внутренними и наружными стенками цистерны) с атмосферным.
Поддержание атмосферного давления в межслойном пространстве необходимо для предотвращения разрушения наружного корпуса цистерны, когда по какой-то причине (ошибка оператора, сбой техники и т.п.) произойдет повышение давления внутри цистерны.
Также для повышения безопасности станции, целесообразно, чтобы она была снабжена, по крайней мере, одним датчиком-сигнализатором, установленным в межслойном пространстве и выполненным с возможностью формирования сигнала при наличии топлива в пространстве между внутренними и наружными стенками цистерны в указанном пространстве.
Поставленная задача решается также тем, что в цистерне для плавучей топливозаправочной станции, содержащей внутренний и наружный корпуса, установленные на заданном расстоянии друг от друга, и выполненной с возможностью установки в образованном перегородками отсеке корпуса станции, согласно предлагаемому решению, каждый из корпусов содержит боковые продольные и поперечные стенки, верхнюю и нижнюю стенки, при этом боковые стенки цистерны выполнены в форме четырехугольной призмы, а нижняя стенка в поперечном сечении имеют форму тупого треугольника, вершина которого проходит вдоль продольной оси цистерны.
Благодаря прямоугольной форме боковых стенок цистерны обеспечивается ее максимальный объем при сохранении требуемого условиями безопасности расстояния между бортами корпуса судна и указанными стенками цистерны. При этом цистерна выполнена двустенной, что также отвечает требованиями безопасной эксплуатации плавучей станции.
Увеличение глубины цистерны вдоль днища позволяет более точно измерять уровень топлива в цистерне.
Поставленная задача решается также тем, что в способе создания плавучей топливозаправочной станции, включающем создание корпуса понтонного типа, содержащего дно, продольные борта и палубу, поперечные перегородки, разделяющие внутреннее пространство корпуса на отсеки, подготовку в отсеке места для установки цистерны, установку цистерны для топлива, содержащей внутренние и наружные стенки, согласно предлагаемому решению, до установки в корпус станции монтируют внутренние стенки цистерны, при этом боковые внутренние стенки образуют четырехугольную призму, крепят наружное дно и боковые продольные стенки прямоугольной формы, устанавливают цистерну в подготовленное место в корпусе, герметично соединяют ее с поперечными перегородками отсека и с палубой, которые образуют соответственно поперечные наружные и верхнюю наружную стенки цистерны.
Благодаря тому что наружными поперечными боковыми стенками и наружной верхней стенкой цистерны служат элементы корпуса судна, цистерну только частично монтируют до установки в судно, что упрощает установку цистерны в корпус судна.
В дальнейшем предлагаемое изобретение будет более подробно раскрыто в описании примеров его предпочтительного осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, где:
Фиг.1 показан вид сверху плавучей заправочной станции;
Фиг.2 - схематично часть корпуса плавучей заправочной станции, вид сверху;
Фиг.3 - сечение А-А на Фиг.2;
Фиг.4 - схематично часть корпуса плавучей заправочной станции, вид сбоку;
Фиг.5 изображает схематично цистерну до установки в корпус, вид сбоку;
Фиг.6 - сечение В-В на Фиг.4, поперечное сечение цистерны до установки в корпус.
Плавучая заправочная станция предназначена для выдачи дизельного топлива и бензина на малые плавсредства при температуре воздуха от 0 до +40°C и представляет собой стоечное судно понтонного типа.
Плавучая заправочная станция, показанная на Фиг.1, содержит корпус 1 понтонного типа с продольными бортами 2 и палубой 3, поперечные перегородки 4, разделяющие внутреннее пространство корпуса на отсеки 5.
По крайней мере, в одном из отсеков 5 корпуса, как правило, в одном из средних отсеков, размещена, по крайней мере, одна цистерна 6 для топлива. Возможно размещение цистерн н в нескольких средних отсеках, а также размещение двух и более цистерн в одном отсеке. Кроме того топливозаправочная станция содержит рубку 7, стационарный тент (не показан), помещения вспомогательных механизмов в корпусе (не показаны) и прочие помещения и оборудования, принятые для данного типа судов.
Далее предлагаемое изобретение будет описано со ссылками на Фиг.2 - Фиг.4, схематично показывающие часть корпус плавучей топливозаправочной станции (без дополнительного оборудования и помещений) с размещенной в корпусе цистерной и со ссылкой на Фиг.5-6, показывающие схематично цистерну 6 до установки ее в корпус станции.
Цистерна 6 выполнена двустенной и содержит внутренний и наружный корпуса, каждый из которых имеет внутренние и наружные боковые продольные стенки 611 и 612 и поперечные стенки 621 и 622, внутренние и наружные нижние стенки 631. 632 и верхние 641 и 642 соответственно. Далее нижние стенки также будут именоваться как днище. В преимущественном варианте цистерна 6 имеет прямоугольную форму по периметру, все боковые стенки 611, 612 и 621, 622 цистерны 6 выполнены прямоугольной формы или близкой к прямоугольной и образуют четырехугольную призму.
Отклонение от прямоугольной формы может быть обусловлено технологическими особенностями выполнения цистерны и корпуса судна.
Наружные боковые поперечные стенки 622 цистерны 6 образованы перегородками 4 отсеков 5, а наружная верхняя стенка 642 образована палубой 3 корпуса 1 судна.
Нижние стенки 631 и 632 цистерны 6 в поперечном сечении имеет форму тупого треугольника, вершина 65 которого проходит вдоль продольной оси дна цистерны.
Внутренние и наружные стенки цистерны 6, образующие, соответственно, внутренний и наружный корпуса цистерны, установлены на заданном расстоянии друг от друга, образуя пространство 66. далее также именуемое как межслойное пространство 66. Между указанными стенками установлен перфорированный набор 67.
Цистерна 6 установлена вдоль продольных бортов 2 корпуса 1 судна. В соответствии с требованиями Правил Регистра и Правил плавания по внутренним водным путям расстояние между продольными наружными стенками цистерны 612 и продольными бортами 2 корпуса 1 судна выбирается не менее 0,5 м.
Выбор конкретного расстояния в указанных пределах зависит от множества факторов, в том числе от конструктивных особенностей корпуса судна.
Например, цистерна может иметь следующие параметры:
- продольные стенки цистерн: двойная зашивка толщиной по 4 мм, между листами зашивки вертикальный набор L50×50×5;
- днище цистерн: внутренняя зашивка толщиной 5 мм, наружная зашивка толщиной 4 мм, между зашивками поперечный набор L63×63×6;
- крыша цистерн: внутренняя зашивка толщиной 4 мм, наружная зашивка (ВП) толщиной 5 мм, между зашивками поперечный набор и продольные РЖ в ДП - L63×63×6, карлингс в цистернах - 5×200/8×100;
- набор переборок: стойки переборок 2, 8 и 19 шп - 5×80 фл.50; стойки переборок 10 и 28 шп вне грузовых цистерн - 5×80 фл.50, в районе грузовых цистерн - L50×50×5 и дополнительная внутренняя зашивка цистерн толщиной 4 мм.
В преимущественном варианте в палубе 3, над цистерной 6 выполнен вырез 31, который герметично закрыт технологическим ящиком 32, закрепленным на палубе 3 над вырезом 31.
Также в предпочтительном варианте цистерна 6 разделена перегородкой 68 на два изолированных отсека 69, один их которых может быть заполнен, например, бензином, в другой - дизельным топливом. В этом случае в палубе 3 выполнено два выреза 31 с технологическими ящиками 32 над каждым отсеком 69 цистерны 6.
Также в предпочтительном варианте отсек 5, где установлена цистерна 6, разделен на изолированные отсеки 51 переборкой 52, соединенной соответственно с наружными продольными стенками 61 цистерны 6 и бортом 2 корпуса 1 судна станции.
В цистерне 6, в области днища 63, предпочтительно в области вершины 65 угла, размещен датчик 8 измерения уровня топлива.
В качестве такого датчика может быть использован датчик немецкой фирмы Veeder-root.
Если цистерна 6 разделена перегородкой 68 на два отсека 69, датчик 8 измерения уровня топлива установлен в каждом отсеке цистерны.
Указанные датчики известным образом электрически соединены со звуковым и световым сигнализатором, размещенным, например, в рубке оператора.
В межслойном пространстве 66 между наружными и внутренними стенками цистерны 6, установлен один или более предохранительный клапан 9, выполненный с возможностью поддержания атмосферного давления в межслойном пространстве 66. В качестве такого предохранительного клапана может быть использован известный пневмоклапан, например пневмоклапан ППР-40.
Преимущественно клапан 9 расположен в верхней части цистерны, между внутренней и наружной верхними стенками 64, в технологическом ящике 32 вместе с остальным оборудованием.
Кроме того, в пространстве 66 между наружной и внутренней стенками цистерны установлен один или более датчик-сигнализатор 10, выполненный с возможностью формирования сигнала при наличии топлива в межслойном пространстве 66 между внутренними и наружными стенками цистерны. В качестве указанного датчика 10 может быть использован такой же датчик уровня топлива, как датчик 8 уровня топлива в цистерне 6, например, датчик немецкой фирмы Veeder-root.
Далее топливозаправочная станция содержит средства 10 приема и выдачи топлива. Средства приема топлива осуществляет закрытый прием топлива через узлы наполнения в отсеки топливной цистерны 6. На трубах (не показаны) заполнения установлены отсечные поплавковые клапаны (не показаны). Отсечка топлива происходит при заполнении цистерны 6 на 95%. Цистерна 6 оборудованы системой (не показана) дистанционной сигнализации предельных (95%) и аварийных (98%) уровней жидкости в цистерне 6 и сигнализаторов в рубке 7 (Фиг.1).
Средства 10 выдачи топлива могут быть выполнены в виде раздаточной колонки Gilbarco 397, установленной на палубе и предназначенной для выдачи топлива, и трубопроводов подачи топлива к колонке. Управление колонкой осуществляют дистанционно с пульта оператора из поста управления, расположенного в рубке 7.
Создание плавучей топливозаправочной станции включает в себя строительство корпуса понтонного типа, установку набора в виде Г-образных или Т-образных полос через 1 шпангоут (например, через 50 см) на днище и боковых стенках судна. К набору крепят поперечные перегородки 4, разделяющих корпус на водонепроницаемые отсеки.
Указанные выше этапы осуществляют с использованием известных технологий, принятых для строительства данного класса судов.
Отдельно, на стапеле, производят сборку цистерны 6.
На Фиг.5 - Фиг.6 показана цистерна 6, готовая для установки ее в отсек корпуса 1 судна. Вне корпуса судна, на стапеле, монтируют внутренний корпус цистерны, а именно внутренние продольные стенки 611, внутренние и наружные боковые поперечные стенки 621 и 622, внутренние и наружные нижние стенки 631 и 632, внутреннюю верхнюю стенку 641, перегородку 68, разделяющую внутренний объем цистерны на два отсека 69.
Соединение внутренних стенок между собой и перегородки осуществляют, например, сваркой.
Далее, к внутренним стенкам цистерны приваривают перфорированный (для свободного перетекания жидкости) набор 67, к которому, например, на электрозаклепках, крепят наружные продольные стенки 612 и нижние стенки 632.
Размеры цистерны, а именно высота и длина продольных стенок выбирают из условия, чтобы наружные поперечные боковые стенки и верхняя стенка были образованы, перегородками отсеков и палубой корпуса судна, соответственно.
До установки цистерны 6 в отсек 5 корпуса судна, осуществляют подготовку отсека. А именно, к днищевому набору (не показан) корпуса 1 судна приваривают поперечины 12 переменной высоты, повторяющие форму наружного дна цистерны и к ним приваривают днище 632 цистерны 6 после ее установки в корпус 1.
Наружные продольные стенки 612 цистерны 2 приваривают к перегородкам 4 отсека 5, которые в свою очередь приваривают к набору (не показан) бортов 2 корпуса 1 судна. При этом перегородки 4 отсека 5 образуют наружные поперечные стенки 622 цистерны.
К наружным продольным стенкам 612 цистерны 2 (в центральной части цистерны) и соответствующим бортам 2 корпуса 1 судна приваривают переборку 52 с вырезом под нижний профиль цистерны, разделяющую отсек 5 на два изолированных отсека 51.
После установки цистерны 6 корпус 1 судна покрывают палубой 3. Наружные продольные стенки 611 цистерны приваривают к палубе 3, которая образует наружную верхнюю стенку 642 цистерны 6.
При этом в палубе 3 выполняют вырезы 31, которые герметично закрывают технологическими ящиками 32, закрепленными (например, сваркой) на палубе 3 над вырезами 31. В ящиках 32 размещают средства 11 приема и выдачи топлива, предохранительные клапаны 9, оборудование датчиков 8, 10 и другое необходимое оборудование.
Размеры цистерны 6, конструкция корпуса судна рассчитывают таким образом, чтобы после сборки и окончательной сварки образовывались герметичный внутренний и наружный корпуса цистерны.
Цистерну 6 и межслойное пространство 66 между ее внутренними и наружными стенками, после ее полной установки в корпусе судна, проверяют на герметичность, и далее в ней устанавливают датчики 8 уровня, датчики-сигнализаторы 10. Указанные датчики и другое дополнительное оборудование устанавливают в цистерну 6 через ее горловины (не показаны), которые закрываются герметично и через которые внутрь проходит человек и производит все необходимые манипуляции по установке всего технологического оборудования.
После установки цистерны в заданные отсеки 5 корпуса и монтажа палубы 3 осуществляют известным образом монтаж дополнительных надстроек, таких как рубка, тент, создание специальных помещений и корпусов для электро-, силового и другого оборудования.
Материал цистерны и корпуса, а также размеры конструктивных элементов корпуса 1, рубки 7, вспомогательных помещений, их конструкция и монтаж выполнены известным образом в соответствии с требованиями Российского Речного Регистра и условиям эксплуатации судна, например, как описано в указанных выше аналогах.