Вдосконалення процесу підготовки вантажних танків нафтоналивних суден до вантажних операцій

Автор(и)

  • Михайло Олександрович Колегаєв Національний університет «Одеська морська академія», Україна https://orcid.org/0009-0003-1113-6149
  • Ігор Дмитрович Бражнік Національний університет «Одеська морська академія», Україна https://orcid.org/0009-0002-8534-5069

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.316781

Ключові слова:

вантажні операції, інертні димові гази, концентрація кисню, кут розкриття струменю, нафтоналивне судно, система інертних газів

Анотація

Об'єктом дослідження є процес інертизації вантажного танку нафтоналивного судна. Розглянуті питання щодо вдосконалення процесу підготовки вантажних танків нафтоналивних суден до вантажних операцій. Зазначено, що ефективність експлуатації нафтоналивних суден крім транспортних операцій, визначається технологіями, які використовуються під час підготовки судна до прийому нового вантажу. Однією з таких технології є інертизація вантажних танків, яка передує будь-яким вантажним операціям. Дослідження було направлене на вдосконалення системи інертних димових газів за рахунок використання нової технології подачі струменів інертного газу у вантажні танки нафтоналивного судна. Основним завданням досліджень є встановлення ступеня впливу параметрів газового потоку (якій утворюється генератором інертних димових газів) на вході в вантажний танк на характер зміни концентрації повітря у всьому об'ємі танку. За кінцевий результат розв’язання цього науково-прикладного завдання визначено скорочення часу інертизації вантажних приміщень нафтоналивних суден. Під час експериментів подача інертного газу в вантажний трюм забезпечувалась за трьома технологічними схемами. Перша містила лише одне джерело струменя з кутом розкриття 60°, яке розміщувалось в центральній точці днища вантажного танку. Друга містила чотири джерела струменів інертних газів, які розміщувались хрестоподібно на днищі танку. Сопла встановлювалися по діагоналі в чотирьох центрах однакових прямокутних зон днища танку. Їхній кут розкриття для створення конусного факелу струменя становив 30°. Кількість джерел подачі струменів інертних газів третьої схеми дорівнювало п'яти. На початку процесу подачі інертного газу використовувалися чотири джерела, що розміщувались по кутам танку з кутом розкриття 30°. Під час зниження вихідного значення концентрації кисню в повітрі на тридцять відсотків подача інертного газу відбувалася лише з п’ятого – центрального джерела струменя. У ньому використовувалося сопло, що створює кут розкриття конуса факела струменя 90°. З початком роботи центрального сопла всі кутові джерела подачі струменів інертного газу відключалися. Доведено, що саме за такою схемою забезпечується поліпшення процесу інертизації нафтоналивного судна, що відображається в скороченні часу, який потрібен на його проведення.

Біографії авторів

Михайло Олександрович Колегаєв, Національний університет «Одеська морська академія»

Кандидат технічних наук, професор, директор

Навчально-науковий інститут інженерії

Ігор Дмитрович Бражнік, Національний університет «Одеська морська академія»

Навчально-науковий інститут інженерії

Посилання

  1. Madey, V. (2022). Assessment of the efficiency of biofuel use in the operation of marine diesel engines. Technology Audit and Production Reserves, 2 (1 (64)), 34–41. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.255959
  2. Matieiko, O. (2024). Selection of optimal schemes for the inerting process of cargo tanks of gas carriers. Industrial and Technology Systems, 4 (1 (78)), 43–50. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.310699
  3. Sagin, S., Kuropyatnyk, O., Sagin, A., Tkachenko, I., Fomin, O., Píštěk, V., Kučera, P. (2022). Ensuring the Environmental Friendliness of Drillships during Their Operation in Special Ecological Regions of Northern Europe. Journal of Marine Science and Engineering, 10 (9), 1331. https://doi.org/10.3390/jmse10091331
  4. Sagin, S. V., Sagin, S. S., Madey, V. (2023). Analysis of methods of managing the environmental safety of the navigation passage of ships of maritime transport. Technology Audit and Production Reserves, 4 (3 (72)), 33–42. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.286039
  5. Chang, Z., He, X., Fan, H., Guan, W., He, L. (2023). Leverage Bayesian Network and Fault Tree Method on Risk Assessment of LNG Maritime Transport Shipping Routes: Application to the China-Australia Route. Journal of Marine Science and Engineering, 11 (9), 1722. https://doi.org/10.3390/jmse11091722
  6. Anand, S., Suresh, S., Santhosh Kumar, D. (2019). Heat Transfer Studies of Supercritical Water Flows in an Upward Vertical Tube. Journal of Heat and Mass Transfer Research, 6 (2), 155–167. https://doi.org/10.22075/jhmtr.2019.17488.1229
  7. Sagin, A. S., Zablotskyi, Y. V. (2021). Reliability maintenance of fuel equipment on marine and inland navigation vessels. The Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, 7-8, 14–17. https://doi.org/10.29013/ajt-21-7.8-14-17
  8. Sagin, S. V., Sagin, S. S., Fomin, O., Gaichenia, O., Zablotskyi, Y., Píštěk, V., Kučera, P. (2024). Use of biofuels in marine diesel engines for sustainable and safe maritime transport. Renewable Energy, 224, 120221. https://doi.org/10.1016/j.renene.2024.120221
  9. Mohyud Din, S. T., Zubair, T., Usman, M., Hamid, M., Rafiq, M., Mohsin, S. (2018). Investigation of heat and mass transfer under the influence of variable diffusion coefficient and thermal conductivity. Indian Journal of Physics, 92 (9), 1109–1117. https://doi.org/10.1007/s12648-018-1196-2
  10. Shervani-Tabar, M. T., Parsa, S., Ghorbani, M. (2012). Numerical study on the effect of the cavitation phenomenon on the characteristics of fuel spray. Mathematical and Computer Modelling, 56 (5-6), 105–117. https://doi.org/10.1016/j.mcm.2011.12.012
  11. Zablotsky, Yu. V., Sagin, S. V. (2016). Enhancing Fuel Efficiency and Environmental Specifications of a Marine Diesel When using Fuel Additives. Indian Journal of Science and Technology, 9, 353–362. https://doi.org/10.17485/ijst/2016/v9i46/107516
  12. Zablotsky, Yu. V., Sagin, S. V. (2016). Maintaining Boundary and Hydrodynamic Lubrication Modes in Operating High-pressure Fuel Injection Pumps of Marine Diesel Engines. Indian Journal of Science and Technology, 9, 208–216. https://doi.org/10.17485/ijst/2016/v9i20/94490
  13. Lee, K. (2024). Development of Hardware-in-the-Loop Simulation Test Bed to Verify and Validate Power Management System for LNG Carriers. Journal of Marine Science and Engineering, 12 (7), 1236. https://doi.org/10.3390/jmse12071236
  14. Maryanov, D. (2022). Control and regulation of the density of technical fluids during their transportation by sea specialized vessels. Technology Audit and Production Reserves, 1 (2 (63)), 19–25. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.252336
  15. Khlopenko, M., Gritsuk, I., Sharko, O., Appazov, E. (2024). Increasing the accuracy of the vessel’s course orientation. Technology Audit and Production Reserves, 1 (2 (75)), 25–30. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.298518
  16. Stoliaryk, T. (2022). Analysis of the operation of marine diesel engines when using engine oils with different structural characteristics. Technology Audit and Production Reserves, 5 (1 (67)), 22–32. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.265868
  17. Sagin, S., Kuropyatnyk, O., Zablotskyi, Y., Gaichenia, O. (2022). Supplying of Marine Diesel Engine Ecological Parameters. Naše More, 69 (1), 53–61. https://doi.org/10.17818/nm/2022/1.7
  18. Petrychenko, O., Levinskyi, M., Prytula, D., Vynohradova, A. (2023). Fuel options for the future: a comparative overview of properties and prospects. Collection of Scientific Works of the State University of Infrastructure and Technologies Series “Transport Systems and Technologies”, 41, 96–106. https://doi.org/10.32703/2617-9059-2023-41-8
  19. Sagin, S., Karianskyi, S., Madey, V., Sagin, A., Stoliaryk, T., Tkachenko, I. (2023). Impact of Biofuel on the Environmental and Economic Performance of Marine Diesel Engines. Journal of Marine Science and Engineering, 11 (1), 120. https://doi.org/10.3390/jmse11010120
  20. Kuropyatnyk, O. A., Sagin, S. V. (2019). Exhaust Gas Recirculation as a Major Technique Designed to Reduce NOх Emissions from Marine Diesel Engines. Naše More, 66 (1), 1–9. https://doi.org/10.17818/nm/2019/1.1
  21. Maryanov, D. (2021). Development of a method for maintaining the performance of drilling fluids during transportation by Platform Supply Vessel. Technology Audit and Production Reserves, 5 (2 (61)), 15–20. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.239437
  22. Chu Van, T., Ramirez, J., Rainey, T., Ristovski, Z., Brown, R. J. (2019). Global impacts of recent IMO regulations on marine fuel oil refining processes and ship emissions. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 70, 123–134. https://doi.org/10.1016/j.trd.2019.04.001
  23. Puškár, M., Tarbajovský, P., Lavčák, M., Šoltésová, M. (2022). Marine Ancillary Diesel Engine Emissions Reduction Using Advanced Fuels. Journal of Marine Science and Engineering, 10 (12), 1895. https://doi.org/10.3390/jmse10121895
  24. Li, H.-C., Yu, K.-W., Lien, C.-H., Lin, C., Yu, C.-R., Vaidyanathan, S. (2023). Improving Aquaculture Water Quality Using Dual-Input Fuzzy Logic Control for Ammonia Nitrogen Management. Journal of Marine Science and Engineering, 11 (6), 1109. https://doi.org/10.3390/jmse11061109
  25. Manos, A., Lyridis, D., Prousalidis, J., Sofras, E. (2023). Investigating the Operation of an LNG Carrier as a Floating Power Generating Plant (FPGP). Journal of Marine Science and Engineering, 11 (9), 1749. https://doi.org/10.3390/jmse11091749
  26. Sagin, S., Madey, V., Stoliaryk, T. (2021). Analysis of mechanical energy losses in marine diesels. Technology Audit and Production Reserves, 5 (2 (61)), 26–32. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.239698
  27. Sagin, S. V., Stoliaryk, T. O. (2021). Comparative assessment of marine diesel engine oils. The Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, 7-8, 29–35. https://doi.org/10.29013/ajt-21-7.8-29-35
  28. Peruško, D., Karabaić, D., Bajsić, I., Kutin, J. (2023). Ageing of Liquified Natural Gas during Marine Transportation and Assessment of the Boil-Off Thermodynamic Properties. Journal of Marine Science and Engineering, 11 (10), 1980. https://doi.org/10.3390/jmse11101980
  29. Sepulcre, S., Tribondeau, M., Bassinot, F., Mojtahid, M., Nardelli, M.-P., Dessandier, P.-A., Bonnin, J. (2024). Assessing the Calibration of Benthic Foraminifera Elemental Ratios from the Northeastern Atlantic. Journal of Marine Science and Engineering, 12 (5), 736. https://doi.org/10.3390/jmse12050736
  30. Sagin, S. V., Kuropyatnyk, O. A. (2021). Using exhaust gas bypass for achieving the environmental performance of marine diesel engines. The Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, 7-8, 36–43. https://doi.org/10.29013/ajt-21-7.8-36-43
  31. Sagin, S. V. (2019). Decrease in mechanical losses in high-pressure fuel equipment of marine diesel engines. Materials of the International Conference “Scientific research of the SCO countries: synergy and integration”. Part 1, 139–145. https://doi.org/10.34660/INF.2019.15.36258
  32. Neumann, S., Varbanets, R., Minchev, D., Malchevsky, V., Zalozh, V. (2022). Vibrodiagnostics of marine diesel engines in IMES GmbH systems. Ships and Offshore Structures, 18 (11), 1535–1546. https://doi.org/10.1080/17445302.2022.2128558
  33. Varbanets, R., Fomin, O., Píštěk, V., Klymenko, V., Minchev, D., Khrulev, A., Zalozh, V., Kučera, P. (2021). Acoustic Method for Estimation of Marine Low-Speed Engine Turbocharger Parameters. Journal of Marine Science and Engineering, 9 (3), 321. https://doi.org/10.3390/jmse9030321
  34. Malakhov, O. V., Kolegaev, M. O., Brazhnik, I. D., Saveleva, O. S., Malakhova, D. O. (2020). New Forced Ventilation Technology for Inert Gas System on Tankers. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering, 4 (9), 2549–2555. https://doi.org/10.35940/ijitee.d1933.029420
  35. Kuropyatnyk, O. A. (2020). Reducing the emission of nitrogen oxides from marine diesel engines. International Conference “Scientific research of the SCO countries: synergy and integration”, 154–160. DOI. https://doi.org/10.34660/INF.2020.24.53689
  36. Sagin, S. V., Karianskyi, S., Sagin, S. S., Volkov, O., Zablotskyi, Y., Fomin, O., Píštěk, V., Kučera, P. (2023). Ensuring the safety of maritime transportation of drilling fluids by platform supply-class vessel. Applied Ocean Research, 140, 103745. https://doi.org/10.1016/j.apor.2023.103745
  37. Sagin, S., Madey, V., Sagin, A., Stoliaryk, T., Fomin, O., Kučera, P. (2022). Ensuring Reliable and Safe Operation of Trunk Diesel Engines of Marine Transport Vessels. Journal of Marine Science and Engineering, 10 (10), 1373. https://doi.org/10.3390/jmse10101373
  38. Sagin, S., Kuropyatnyk, O., Matieiko, O., Razinkin, R., Stoliaryk, T., Volkov, O. (2024). Ensuring Operational Performance and Environmental Sustainability of Marine Diesel Engines through the Use of Biodiesel Fuel. Journal of Marine Science and Engineering, 12 (8), 1440. https://doi.org/10.3390/jmse12081440
Вдосконалення процесу підготовки вантажних танків нафтоналивних суден до вантажних операцій

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-05

Як цитувати

Колегаєв, М. О., & Бражнік, І. Д. (2024). Вдосконалення процесу підготовки вантажних танків нафтоналивних суден до вантажних операцій. Technology Audit and Production Reserves, 6(80). https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.316781

Номер

Том 6 № 80 (2024): Article in Press

Розділ

Технології та системи енергопостачання

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Mykhaylo Kolegaev, Igor Brazhnik

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.