1 стр. из 1

Экономика Российской Федерации в немалой степени зависит от экспорта энергетических ресурсов. Обеспечение энергетической безопасности стало важней хозяйственной задачей. Обеспечить энергетическую безопасность невозможно без надежной транспортной составляющей, без отлаженной работы трубопроводных комплексов.

Транспортировка нефтепродуктов через трубопроводные комплексы — очень важный процесс, который состоит из ряда этапов.

Один из самых сложных и ответственных этапов — это погрузка и выгрузка нефти в танкер на нефтяном терминале. На протяжении всех этапов погрузочных операций необходимо контролировать ряд параметров. На разных этапах эти параметры различны. Морские операции по перегрузке нефтепродуктов или сжиженного природного газа можно условно разделить на пять этапов:
1. Заход судна в порт, ожидание лоцмана в точке встречи лоцманов (ТВЛ).
2. Подход судна от ТВЛ к причалу для проведения швартовых операций (лоцманская проводка).
3. Швартовка.
4. Погрузка у причала или ВПУ.
5. Отшвартовка и отход судна от причала до района ТВЛ, где высаживается лоцман.

Контроль процессов при проведении морских операций на морских терминалах
Для контроля всех этапов по-грузки причалы морских терминалов, осуществляющих перевалку нефтепродуктов и природного сжиженного газа, оборудуются следующими системами контроля и обеспечения безопасности:
Навигационная система — швартовый комплекс (стационарная дальномерная система швартовки и система, использующая сигналы глобальных навигационных систем ДГНСС).
Система аварийного автоматического отсоединения стендеров.
Система аварийной остановки погрузки (Emergency Shutdown System ESD).
Система связи судно — берег (Ship to shore Link осуществляет передачу данных сигналов управления для системы ESD и телефон «горячая линия» для связи с береговыми службами, контролирующими погрузку).
Система регистрации натяжения швартовых (Mooring Load monitoring System MLMS), регистрирующая предельную нагрузка (SWL) каждого гака.
Система гидро-метеомониторинга СГММ (учет метеопараметров в районе морского терминала).

Системы швартовки судов
Для контроля процессов 1, 2, 3, 5 этапов созданы различные системы швартовки.

Они бывают двух типов:
1. Стационарно привязанные к причальным устройствам (системы швартовки крупнотоннажных судов, использующие в своем принципе дальномерные способы позиционирования на основе эффекта Доплера).
2. Спутниковые системы швартовки, использующие в своей работе сигналы дифференциальных глобальных спутниковых навигационных систем (ДГНСС).
Для стационарных причалов хорошо применимы системы первого типа, для выносных причальных устройств (ВПУ) — спутниковые системы швартовки.
Системы швартовки крупнотоннажных судов, использующие сигналы ДГНСС
Погрузочные операции невозможно произвести без осуществления подхода судна к причальному сооружению. Подход к причалу и швартовка судна происходят в морских условиях и поэтому зависят от ряда случайных факторов.

Эти случайные факторы обусловлены морской средой, влиянием ветра, волнения и течений. Из процесса швартовки также невозможно полностью удалить человеческий фактор, человеческий фактор можно постараться минимизировать с помощью современных технических средств. В настоящее время созданы технические средства, позволяющие повысить безопасность мореплавания различными способами. Первый способ позволяет повысить безопасность мореплавания путем увеличения точности определения параметров движения швартующегося судна. В помощь лоцману для решения задач всех этапов подхода судна к причальному сооружению и созданы высокоточные радионавигационные системы. Эти системы основаны на совместном использовании сигналов дифференциальных подсистем спутниковых навигационных систем (ДГНСС) GPS/ГЛОНАСС/GALLILEO и современных высокоточных систем векторных электронных карт.

Конвенционные приемники ДГНСС, принимающие дифпоправки на частоте 300 кГц в формате RTCM, предоставляют определение координат с СКО 0,5–5 м.

В данный момент созданы подсистемы ДГНСС с передачей поправок в формате RTK и точностью, на порядок превышающей точность конвенционных ДГНСС. Данные устройства применяются при лоцманских проводках и швартовых операциях на причалах нефтяных терминалов, где требуется прецизионная точность измерений.

В системе лоцманской ДГНСС дифференциальная поправка передается через радиомодемы в более широкополосном канале передачи в формате RTK.

Система обеспечивает следующую точность определения параметров движения судна:
точность определения скорости судна, в настоящее время ± 1 см в секунду, то есть ± 0,02 узла;
точность определения курса точнее, чем любая гироскопическая система, ± 0,01º;
скорость поворота ± 0,02 градус/с;
точность позиции ± 2 см.

Кроме параметров движения судна лоцману необходимо знать параметры окружающей среды, оказывающей случайные воздействия на движение судна. Решить эту задачу помогает еще один класс систем автоматических береговых метеостанций и метеобуев. Информация о погоде может передаваться совместно с навигационной информацией. Современные автоматические метеостанции позволяют в автоматическом режиме измерять ряд параметров окружающей среды и по радиоканалам передавать их потребителям информации. Более подробно об автоматических метеостанциях будет сказано ниже.

Системы швартовки крупнотоннажных судов, использующие в своем принципе дальномерные способы позиционирования на основе эффекта Доплера

Лазерные дальномеры были впервые использованы в применении к швартовке в 1989 г. С этого времени передовые технологии позволили создать полностью безопасные для глаз работающего вблизи персонала лазеры.

Функционирование системы основано на измерении расстояния от датчика (дальномера) до поверхности борта судна. Принцип измерения расстояния до цели основан на эффекте Доплера. Диапазон измерения расстояний лежит в пределах от 1 до 200 м. Точность составляет 0,05% от измеренного расстояния. Система определяет расстояние от датчиков до поверхности корпуса судна. На основе полученных данных рассчитывается угол положения судна относительно причала и скорости носовой и кормовой оконечностей судна, соответственно. Информация отображается на экране оператора в графическом и числовом виде. На экране оператора в масштабе отображаются причал и подходящее к нему судно совместно с числовым отображением параметров подхода судна к причалу (скоростей сближения кормы и носа судна с причалом угол относительно причала).

На сегодняшний день морское судно, а также причальные сооружения представляют собой обширный комплекс управляемых систем, насыщенных различными механизмами, устройствами, оборудованием, средствами связи, электронной и вычислительной техникой, различной измерительной аппаратурой.

Высокая обеспеченность измерительной аппаратурой судов и причальных сооружений позволяет перейти к автоматизированному информационному обеспечению задач швартовки судов.

С навигационной точки зрения, операция швартовки судна к причалу относится к наиболее опасным операциям, в особенности операция швартовки нефтеналивных судов к нефтяным терминалам, так как подразумевает работу в опасной с точки зрения навигации зоне и наличие опасных грузов. Таким образом, автоматизированный подход в информационном обеспечении швартовой операции за счет интегрированности, наглядности, прогнозировании позволит снизить степень аварийности при швартовке, которая на сегодняшний день достаточна велика.

Мониторинг стоянки

Для контроля параметров судна при осуществлении погрузочных операций на этапе 4 создан ряд автоматизированных систем контроля.
К этим системам относят следующие:
Система аварийного отсоединения стендеров.
Система аварийной остановки погрузки (Emergency Shutdown System ESD).
Система связи судно — берег (Ship to shore Link — SSL осуществляет передачу данных сигналов управления для системы ESD и телефон «горячая линия» для связи с береговыми службами контролирующими погрузку).
Система регистрации натяжения швартовых (Mooring Load monitoring System MLMS), регистрирующая предельную нагрузка (SWL) каждого гака.
Система гидро-метеомониторинга СГММ (учет метеопараметров в районе морского терминала).

Испытания показали, что даже опытные операторы не могут быть на 100% уверены, что швартовые нагрузки должным образом распределены на все швартовы. MLM системы теперь позволяют в автоматическом режиме регистрировать нагрузки от швартовых на причальное устройство и принимать решение о перераспределении нагрузки в случае превышения установленного нормами SWL на каждый крюк. MLM особенно важен на нефтяных или газовых терминалах, но сегодня почти все новые терминалы уже на этапе строительства оборудуются MLM системой, установленной как стандартная комплектация терминала.

Регистрация натяжения швартовых системой MLMS производится с помощью специальных датчиков измерения натяжения — так называемых Load Pins, которые встроены в крюки.

Также на  этапе 4 погрузочных операций очень важными являются: система аварийного автоматического отсоединения стендеров, система ESD, система SSL, поскольку позволяют избежать аварийного розлива нефти и утечки газа при случайном переполнении танков.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!