Hệ thống khống chế hơi dầu

D: Hệ thống khí trơ

F: Hệ thống khống chế hơi dầu

Hiện nay nhiều cảng trên thế giới cấm việc thải hơi dầu ra ngồi khơng khí vì lí do cháy nổ và sức khỏe cho con người và mơi trường xung quanh. Do đĩ khi ghé các cảng như vậy, tàu dầu ngồi việc làm hàng theo hệ thống kín ra, chúng cịn phải trang bị hệ thống đường ống khống chế hơi dầu thốt ra trong qua trình xếp hàng, dằn tàu, làm trơ khoang hàng và làm sạch khí trong két. Nĩi một cách khác: khống chế hơi dầu nghĩa là khơng cho hơi dầu thốt ra ngồi khơng khí mà dẫn hơi dầu qua phương tiện tiếp nhận khác để sử dụng hay bỏ tùy theo yêu cầu.

I/ Thành phần chính của hệ thống khống chế hơi dầu: 1) Hệ thống ống:

Hơi dầu được thu gom từ két hàng nhờ vào hệ thống đường ống cố định trên mặt boong: ống nhánh dẫn hơi từ két đi vào ống chung cĩ các đường ống thốt hơi (vapor manifold). Các đường ống thốt hơi nằm gần các ống chính làm hàng (cargo manifold) và sơn chữ ―VAPOR‖. Ở cuối đường ống thốt hơi người ta trang bị một van cách ly cĩ thiết bị chỉ báo tình trạng đĩng mở. Nếu tàu cĩ hệ thống khí trơ thì đường ống dẫn khí trơ được lợi dụng để dẫn hơi dầu vào và phải cĩ thiết bị ngăn cách với nguồn khí trơ. Người ta sẽ bắt ống dẫn hơi dầu lên bờ từ các đường ống thốt hơi trên tàu. Ống dẫn hơi dầu phải được làm bằng vật liệu khơng bị xoắn, mài mịn và đạt tiêu chuẩn như:

 Áp suất nổ thiết kế : 25 psi  Áp suất làm việc cực đại : 5 psi  Chân khơng (khơng bị gấp hay nén) : -2 psi

Nếu tàu dầu cĩ trang bị hệ thống khống chế hơi dầu thì các thiết bị đo độ vơi hầm hàng phải là thiết bị đo kín. Sau đây là một vài loại thiết bị đo độ vơi kín sẽ cho chỉ số độ vơi của két hàng ở buồng điều khiển làm hàng hoặc ở cửa đọc số ở từng két hoặc cả hai:

 Float  Radar echo

 Submerged sensor.

3) Thiết bị báo động dầu tràn/mực dầu cao:

Một trong nhiều mối quan tâm khi nhận hàng theo hệ thống kín là hiểm họa dầu tràn. Và việc tăng áp suất két hàng trong khi đang dồn hàng cĩ thể hư hỏng cấu trúc tàu và hàng hĩa nếu như đang sử dụng hệ thống khống chế hơi dầu.

Những nguyên nhân gây tràn dầu là:

 Sai sĩt của con người: phán đốn sai, khơng tập trung, thiếu kinh nghiệm, thiếu phương tiện liên lạc…

 Các van két hàng bị hỏng  Hệ thống đo độ vơi bị hỏng.  Khai thác đường ống sai.  Hệ thống báo động hỏng

Để tránh nguy cơ mực dầu trong két hàng tăng cao và tràn dầu, người ta trang bị hệ thống báo động cùng với hệ thống khống chế hơi dầu. Tín hiệu báo động phải nghe được, thấy được độc lập với nhau.

―HIGH LEVEL ALARM‖ ―TANK OVERFILL ALARM‖

Tín hiệu báo động mực dầu lên cao sẽ cho ta biết dầu đã trên 95% thể tích két. Tín hiệu báo động dầu tràn giúp cho người sĩ quan biết để ngưng ngay việc xếp hàng ở két đĩ. 4) Hệ thống bảo vệ áp suất chân khơng ở két hàng:

Một vấn đề đáng quan tâm khác khi làm hàng theo hệ thống kín là việc tăng giảm áp suất đột ngột trong két hàng gây hư hỏng đến két. Nguyên nhân là:

 Tốc độ làm hàng quá cao

 Các van PV khơng làm việc hoặc quá nhỏ.  Đường thơng hơi bị tắc

 Đường ống hệ thống thơng hơi bị trục trặc  Hơi dầu thốt quá nhiều

 Dãn nở của hàng hĩa

Để ngăn ngừa những hiện tương tăng giảm áp suất đột ngột, người ta quy định việc khống chế hơi dầu phải làm việc an tồn khi tốc độ nhận hàng là 1.25 lần so với tốc độ nhận hàng tối đa của tàu. Thêm vào đĩ tàu cĩ hệ thống khí trơ phải trang bị:

 Van PV cho từng két

 Van PV thơng cột thơng giĩ  Van nước PV breaker

Chỉ số đặt của các van trên nằm trong khoảng sau:

1.0 psi < áp suất phản hồi < áp suất làm việc cực đại

-0.5 psi > chân khơng phản hồi > giá trị cực đại chân khơng thiết kế 5) Hệ thống báo động áp suất hơi dầu cao hay thấp:

67

Mỗi hệ thống khống chế hơi dầu phải được trang bị thiết bị cảm nhận áp suất giúp người sĩ quan theo dõi áp suất trong tồn bộ hệ thống. Tín hiệu báo động áp suất cao hay thấp phải nghe được và thấy được. Chỉ số báo động như sau:

 Báo động áp suất cao: khi hơn 90% chỉ số đặt áp suất của van PV

 Báo động áp suất thấp: đối với tàu cĩ hệ thống khí trơ là dưới 4 inches nước (0.144 psi = 4 in.WG), đối với tàu khơng cĩ hệ thống khí trơ, báo động khi áp suất dưới chỉ số cực tiểu của van PV.

G/ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI

a) Thiết bị lọc dầu và hệ thống báo động - tự động dừng thải trong buồng máy

Tàu bất kỳ cĩ dung tải từ 400 GT trở lên nhưng nhỏ hơn 10 000 GT phải lắp đặt thiết bị lọc dầu trong buồng máy đảm bảo bất kỳ hỗn hợp lẫn dầu nào khi thải ra biển phải cĩ hàm lượng dầu khơng quá 15 phần triệu sau khi đi qua hệ thống lọc dầu.Tàu cĩ dung tải từ 10 000 GT trở lên thì phải lắp đặt thêm thiết bị lọc dầu cĩ trang bị hệ thống báo động và tự động dừng thải bất kỳ khi nào hàm lượng dầu trong dịng thải lớn hơn 15 phần triệu ( Quy định 16 Phụ lục I MARPOL 73/78).

Sơ đồ thiết bị lọc dầu và hệ thống báo động và tự động dừng thải trong buồng máy

Theo sơ đồ, nước la canh trong buồng máy được đưa qua ―máy phân ly dầu nước‖ tách dầu ra khỏi nước, hỗn hợp nước dầu theo tỷ lệ 15 phần triệu từ máy phân ly dầu-

68

nước chạy qua ―máy đo hàm lượng dầu‖ và ―thiết bị báo động và thiết bị tự động dừng‖ rồi được thải ra ngồi mạn tàu. Nếu máy đo hàm lượng dầu chỉ báo hàm lượng dầu vượt quá 15 phần triệu thì máy báo động và tự động dừng thải.

b) Đầu dị mặt tiếp giáp dầu/ nƣớc ( Oil/ Water interface detector)

Các tàu cĩ tổng dung tích từ 150 GT phải trang bị đầu dị mặt tiếp giáp dầu - nước. Mục đích của thiết bị này là để xác định nhanh và chính xác mặt tiếp giáp dầu/ nước trong các két lắng để tiến hành thải nước từ két lắng ra biển( Quy định 15 (3.b) MARPOL 73/78).

Thiết bị phát hiện lớp dầu thường là loại xách tay nhưng cũng cĩ những loại cĩ thể lắp cố định.Gồm một dải băng kim loại, một ampère kế, một cục kẽm và một đầu cắm đất để nối thiết bị vào thân tàu. Nguyên lý hoạt động của nĩ là khi cục kẽm được thả lơ lửng trong nước muối, phản ứng điện giữa kẽm với thân kim loại của con tàu tạo ra một dịng điện thể hiện trên ampère kế. Cịn khi thả cục kẽm lơ lửng trong dầu thì khơng cĩ dịng điện nào được tạo ra cả. Bằng cách hạ dần cục kẽm và ghi lại độ cao

mà ở đĩ dịng điện bắt đầu phát ra, người ta cĩ thể xác định được lớp dầu ngăn cách giữa dầu và nước.

Trên thực tế để đo,người ta cho cục kẽm trước tiên đi qua lớp dầu rồi sau đĩ mới thả sâu xuống lớp nước để rửa đi lớp dầu vừa dính, và sau đĩ rồi lại kéo dần lên cho đến khi ampère kế chỉ số zero, cĩ nghĩa là khơng cĩ dịng điện nào được tạo ra, và chỗ đĩ chính là lớp dầu.

H/ THIẾT BỊ ĐO HÀNG HĨA

Độ vơi (ullage) nĩi cách khác đĩ chính là khoảng cách từ điểm làm gốc đo trên boong (thường chọn là đỉnh của lỗ đo) cho đến bề mặt của chất lỏng trong két dầu. Đơn vị thường dùng là mét và centimet. Ngoại trừ trên các tàu dầu của

Mỹ người ta vẫn dùng là feet và inch.

Thời kì đầu thì dụng cụ được sử dụng để đo hàng là ―thước tay‖ (hand tape) đĩ là cách đo truyền thống, chính xác và đáng tin cậy. Tuy nhiên khi áp dụng phương pháp làm hàng kín cũng như việc sử dụng khí trơ trong các khoang hàng, vì lý do an tồn phịng chống cháy nổ, an tồn cho con người và bảo vệ mơi trường. Thì việc sử

dụng thước tay dùng để đo hàng bị cấm hồn tồn. Ngày nay, với việc phát triển của kĩ thuật cho phép sử dụng các phương pháp đo hàng kín cĩ độ an tồn cao và rất chính xác.

Chúng gồm các phương pháp sau: sử dụng phao đo, dùng sĩng phản xạ, dùng các cảm biến đặt ngầm.

Yêu cầu của việc đo đạc, tính tốn giám định hàng hĩa địi hỏi phải cĩ thể vừa đo độ vơi, vừa lấy mẫu, vừa đo nhiệt độ, xác định mặt tiếp giáp dầu/nước…một cách chính xác tin cậy và nhanh trong điều kiện kín hồn tồn, khơng rị hơi dầu ra ngồi.

Thiết bị đo bằng tay

 Phương pháp sử dụng phao đo:

Hệ thống phao kiểu Whessoe được coi là phổ biến nhất trong các hệ thống đo tự động. Phao được treo từ một cửa hầm đặc biệt bằng một băng như dùng để đo khoảng trống. Băng này đi qua một bánh đà trực tiếp ngay dưới một màn đọc số. Ở đầu bên kia băng được nối với một vật năng treo bên trong một ống chứa đầy dung mơi sạch kéo dài cho đến tận đáy của két. Ở ngồi mơi trường khơng khí thì phao nặng hơn so với vật nặng nhưng khi két đầy hoặc vơi thì phao nổi lên trên mặt chất lỏng và di chuyển cùng với mực chất lỏng trong két. Băng ghi lại một cách tự động khoảng trống.

Hệ thống phao rất đáng tin cậy nhưng khi băng bị đứt thì phải báo cao người vận hàng. Bảo dưỡng băng thường xuyên sẽ tránh được tình trạng này. Các băng làm bằng thép do nhà máy cung cấp cĩ các vạch đo hoặc đánh dấu bằng sơn hay cũng cĩ khi ghi nổi.

70

Hình trên là máy đo đa năng MMC thế hệ mới, Model D-2401-2, của hãng MMC International Cop. Khi đo, đưa máy đo vào khố hơi và vặn chặt để hơi dầu khơng thốt ra ngồi, cĩ thể đo được độ vơi, nhiệt độ, mặt tiếp giáp dầu nước.

Máy đo này làm việc dựa trên nguyên lý thay đổi tần số dao động của đầu dị khi đầu dị đưa vào các mơi trường khác nhau. Đầu dị dao động ở tần số cao được đưa vào khoang, khi đầu dị ngập vào trong dầu hoặc nước, thì nĩ sẽ thay đổi tần số dao động. Sự biến đổi tần số của đầu dị được khuyếch đại và xử lý trong một mạch điện tử và chỉ báo bằng âm thanh và bằng số trên thiết bị xách tay.

 Phương pháp đo bằng thiết bị phản xạ rađa. Hệ thống đo độ vơi bằng sĩng rađa sử dụng chùm tia chiếu xuống bề mặt chất lỏng trong két rồi đo thời gian từ khi tín hiệu đi cho đến khi tín hiệu phản xạ trở về. Tín hiệu sẽ được lưu trong bộ nhớ, đồng thời máy tính sẽ tính ra luơn được lượng hàng trong két nhờ thơng số dữ liệu được cài sẵn. Nhiệt độ hàng hĩa và áp suất khí trơ cũng được hiển thị trực tiếp trên màn hình chỉ báo. Thiết bị này thường được gắn trên đỉnh hầm hàng. Đây là hệ thống đo an tồn, cĩ sai số trong khoảng ± 5mm và đạt độ chính xác rất cao khi bề mặt dầu khơng bị dao động nhiều do lắc tàu.

 Thiết bị cảm biến đặt chìm:

Thiết bị này cịn cĩ tên gọi là dây đo điện tử (electric tape measure) sử dụng cuộn dây xoắn kim loại mang tín hiệu điện được treo từ đỉnh két tới tận đáy két hàng để đo độ vơi.

Nguyên lí hoạt động như sau: khi vịng dây kim loại này bị chìm trong dầu thì dưới áp lực của dầu, ép các vịng dây này lại với nhau làm ngắn vịng dây khiến điện trở vịng dây thay đổi. Ví dụ nếu độ vơi của hàng tăng lên/giảm đi 1m thì chiều dài vịng dây sẽ bị ngắn lại/tăng

thêm 1m làm cho điện trở thay đổi là 100Ώ. Giá trị thay

đổi sẽ được đưa ra ngồi qua 2 đầu của vịng dây đến bộ

Phần II

QUY TRÌNH VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN

A. CHUẨN BỊ NHẬN HÀNG

I. Chuẩn bị cho việc nhận hàng

1. Lập kế hoạch làm hàng:

 Nhiệm vụ của sĩ quan phải lên kế hoạch làm hàng một cách cẩn thận sau khi đã xem xét tất cả các yếu tố liên quan đến sự ổn định tàu và an tồn của hàng hĩa như: sức bền thân tàu, chênh lệch mũi lái (trim), cách ly hàng hĩa và một số phương pháp xử lí đặc biệt khi xếp một vài loại dầu hoặc xếp và dỡ ở một số cảng khác nhau.

 Sĩ quan cũng phải tính tốn đến sự điều chỉnh một số trường hợp xảy ra (nếu cĩ) hay sự thay đổi trước khi tàu đến cảng xếp hàng.

 Thường các tàu được yêu cầu đưa ra khối lượng tải tối đa cho mỗi loại hàng hĩa. Sau khi nghiêm cứu một cách cẩn thận những yếu tố liên quan giúp cho việc chuẩn bị kế hoạch làm hàng. Sĩ quan chịu trách nhiệm thơng báo cho phịng khai thác biết khi nào khơng thể làm theo hướng dẫn hay khơng tiện vận chuyển các mặt hàng cụ thể nào đĩ. Trước khi báo lượng hàng xếp được tối đa Sĩ quan kiểm tra những mục sau:

+ Lượng hàng cĩ thể xếp của mỗi loại dầu (bằng MT, LT, thùng, ở 600F) + Dự tính tỉ trọng và nhiệt độ của mỗi loại hàng sử dụng cho việc tính tốn + Sơ đồ xếp hàng

+ Mớn nước dự kiến trước khi khởi hàng tại cảng nhận hàng. + Mớn nước dự kiến trước khi đến tại cảng dỡ hàng.

+ Số tấn chịu cước chết (nếu cĩ).

+ Các kiến nghị của tàu, như trình tự giao hàng. 2. Lệnh xếp hàng:

 Lệnh xếp hàng dựa trên sự tính tốn của sĩ quan về lượng hàng xếp tối đa được coi như một phần của hành trình chuyến đi.

 Thuyền trưởng phải kiểm tra cản thận trước khi cho phép xếp hàng hoặc khơng. Nếu như tàu cĩ khả năng xếp thêm hàng vượt quá số lượng hàng cần xếp thì phải báo về cho cơng ty biết để cĩ phương hướng giải quyết.

 Một số thật ngữ trong chỉ dẫn về khối lượng hàng hĩa a) 500 000 thùng ± 5%

Tàu được xếp hàng theo số lượng vận đơn (B/L) cĩ thể vào khoảng giữa 525 000 và 475 000 thùng

Số lượng vận đơn yêu cầu 500 000 thùng là cĩ thể nhận được và sẽ khơng chấp nhận nếu ít hơn.

c) Min (max) 500 000 thùng.

Tàu xếp hàng theo số lượng vận đơn cĩ thể gần 500 000 hết mức cĩ thể d) Exact 500 000 thùng

Số lượng hàng trên vận đơn chính xác 500 000 thùng (loại lệnh này được sử dụng khi một vài vận đơn được phát hành cho một loại dầu)

3. Các yếu tố được cân nhắc khi lập kế hoạch làm hàng.

 Nghiên cứu tính chất của dầu để bố trí sơ đồ xếp hàng hợp lý

 Xem xét các yếu tố như là thứ tự nhận hàng của nhiều loại dầu và sự chia tách giữa chúng, hoặc việc ngăn chặn sự thay đổi bay hơi khi nhận các loại dầu khác nhau với những loại dầu rất dễ bị bay hơi.

 Tính tốn tỉ trọng và nhiệt độ của dầu qua hồ sơ hàng hĩa và các tài liệu tham khảo cĩ liên quan. Vì chúng cĩ thể ảnh hưởng đến thể tích và trọng lượng của hàng khi xếp.  Xem xét sự chênh lệch giữa số lượng hàng phải xếp ước tính và thực tế.

 Khơng được xếp quá 98% dung tích két hàng (tuy nhiên một số trường hợp khơng thể xếp đến 98% vì cịn phụ thuộc vào kết cấu của két và những cảnh báo liên quan).  Chú ý đến sự tăng nhiệt độ của dầu trong quá trình hàng hải.

 Ổn tính của tàu: chủ yếu xem xét ảnh hưởng của mặt thống tự do. Nếu hàng đầy tải thì khơng thể phân phối đều hàng ở tất cả các khoang mà cố gắng phân phối sao cho cĩ