Cisterna LNG pro přepravu zkapalněného plynu

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Zásoby zemního plynu ve světě jsou obrovské, ale většina ložisek se nachází na těžko dostupných místech, vzdálených od průmyslových oblastí. To není tak špatné - potrubí lze položit na souši nebo na mořské dno. A pro přepravu přes oceán se plyn přemění na kapalné skupenství. Objem je přitom redukován téměř šestsetkrát, což umožňuje využívat nejen potrubí, ale i LNG tankery speciální konstrukce pro přepravu plynu.

Nosiče zkapalněného plynu

LNG je zemní plyn chlazený na -162°C, při které přechází z plynného skupenství do kapalného skupenství.

Většina světového exportu zkapalněného plynu je realizována na mezikontinentálním trhu tankery dvou typů, zkráceně CIS - zkapalněný ropný plyn a LNG - zkapalněný zemní plyn. Specializovaná plavidla se liší konstrukcí nádrže a jsou určena pro různé náklady: tankery na LPG přepravují zkapalněný propan, butan,propylen a další uhlovodíkové plyny, tankery LNG - metan. Někdy se těmto tankerům říká nosiče metanu. Níže uvedená fotografie ukazuje pohled v řezu na tanker.

Rozvržení tankeru LNG

Hlavními součástmi tankeru LPG jsou pohonné a čerpací jednotky, dvojitý trup pro větší pevnost, příďové trysky, nádrže na LPG a výkonné chladicí jednotky pro udržení nízké teploty plynu.

Zpravidla je čtyři až šest izolovaných nádrží umístěno v trupu lodi, umístěných podél středové linie lodi. Prostředí nádrží je kombinací balastních nádrží, koferdamů - speciálních oddílů, které zabraňují úniku plynu z nádrží a dutin. Toto umístění dává nosiči LNG konstrukci dvojitého trupu.

Zkapalněné plyny se přepravují v nádržích pod tlakem, který je vyšší než atmosférický tlak, nebo při teplotě výrazně nižší, než je teplota okolí. Některé tanky používají obě metody.

Cisterny jsou vybaveny tlakovými nádržemi 17,5 kg/cm2. Plyn je dopravován ve válcových nebo kulových ocelových nádržích s vhodnou skladovací teplotou. Všechny tankery mají dvojité dno.

Nosiče plynu jsou vybaveny výkonnými motory a jsou rychlé. Oblastí jejich racionálního uplatnění jsou dálkové, především transkontinentální, lety o délce více než3000 námořních mil. Vzhledem k aktivnímu odpařování metanu musí plavidlo překonat tuto vzdálenost vysokou rychlostí.

Vlastnosti konstrukce nádrže

Pro bezpečnou přepravu zkapalněného zemního plynu je nutné udržovat teploty v nádržích pod -162 oC a vysokým tlakem. Cisterny jsou vybaveny membránovými nádržemi s vysokovakuovou vícevrstvou izolací. Membránové nádrže se skládají z primární kovové bariérové vrstvy, izolační vrstvy, kapalinové ochranné vrstvy a druhé izolační vrstvy. Konstrukce nádrží a tloušťka kovového trupu nádrží závisí na konstrukčním provozním tlaku, teplotě a výtlaku cisterny. Pod tlakem mořské vody jsou stěny nádrže, které jsou součástí lodi, vystaveny stejnému zatížení jako trup lodi.

Zkapalněné ropné plyny se také přepravují v kulových kovových nádržích dobře izolovaných, aby se zabránilo úniku pod vysokým tlakem.

kód IGC definuje tři typy nezávislých nádrží používaných pro přepravu plynu: A, B a C. Tankery na LNG jsou vybaveny nádržemi kategorie B nebo C, tankery na LPG jsou nádrže kategorie A.

Operace nakládání a vykládání cisteren

Nejnebezpečnější operace jsou nakládání a vykládání tankerů. Zkapalněný zemní plyn je kryogenní látka, jejíž hlavní složkou je metan. Pokud vstoupí do nepřipraveného nákladového prostoru s nedodržením teplotního režimu, směs metanu se vzduchem se stanevýbušnina.

Postupy pro nakládání tankeru jsou přísně regulovány. Nákladová nádrž se suší inertním plynem při určité teplotě, aby se zabránilo kondenzaci vlhkého vzduchu uvnitř nádrže.

Po vysušení nádrží je nákladní prostor propláchnut, aby se odstranily zbytky inertního plynu, a poté je do nákladního prostoru pod tlakem přiváděn suchý ohřátý vzduch.

Přímému vstřikování zkapalněného plynu předchází naplnění zásobníku inertním plynem k odstranění vzduchu a chlazení nádrží. Izolační prostor membránových nádrží je propláchnut kapalným dusíkem. Plnění začíná, když se systém dodávky plynu a nádrž ochladí na teplotu blízkou teplotě LNG.

V přístavu určení je zkapalněný zemní plyn převáděn do pobřežní nádrže pomocí ponorného nákladního čerpadla instalovaného na dně každého nákladního tanku. Při vykládce jsou také dodrženy požadavky na teplotní a vlhkostní podmínky všech linek, aby nedocházelo ke vzniku výbušné směsi metanu se vzduchem.

Bezpečnost životního prostředí

Přísné bezpečnostní normy jsou stanoveny Mezinárodním kodexem pro konstrukci a vybavení lodí přepravujících zkapalněné plyny ve velkém (IGC Code). Mezinárodní předpisy pokrývají prakticky každý aspekt bezpečnosti těchto plavidel, stejně jako standardy výcviku posádek.

Záznam o bezpečnosti lodi LNG má záviděníhodnou historii. Od roku 1959, kdy začala komerční přeprava LNG, nebyl na palubě ani jeden mrtvý,spojené se zkapalněným zemním plynem. Došlo k osmi námořním incidentům souvisejícím s náhodným únikem zkapalněného zemního plynu po celém světě.

V červnu 1979 v Gibr altarském průlivu narazil tanker El Paso Kaiser do skal rychlostí 19 uzlů s nákladem 99 500 m3. Plavidlo utrpělo těžké poškození dna po celé délce nákladových prostor, ale membránové nádrže nebyly poškozeny a nedošlo k úniku zkapalněného zemního plynu.

Navigace tankerů průlivy

Úžiny jsou nejnebezpečnějším místem pro plavbu, proto si pro stavbu terminálů pro výrobu a příjem zkapalněného plynu vybírají místa na okrajích kontinentů, vyhýbají se obtížným dopravním trasám a tankerům vplouvajícím do vnitrozemských moří.

Ukrajina svého času oznámila svůj záměr vybudovat v Oděské oblasti terminál pro příjem zkapalněného zemního plynu za účelem diverzifikace zdrojů dodávek plynu do země. Ankara na to okamžitě zareagovala.

Neustálý tranzit nebezpečného zboží zkapalněného zemního plynu přes Dardanely a Bospor na tankerech LNG může způsobit vážné škody na životním prostředí. Tyto průlivy patří k nejnebezpečnějším na světě: Bospor je na třetím místě, Dardanely jsou na pátém místě. V případě velké havárie by následky pro Marmarské moře a hustě obydlený Istanbul mohly být katastrofální.

Mezinárodní trh LNG

Flotila specializovaných plavidel spojuje zařízení na výrobu a zpětné zplynování LNG po celém světě a vytváří tak bezpečnou, spolehlivou a efektivní síťpřeprava zkapalněného zemního plynu. Lodě přepravující metan jsou vybaveny nejmodernější technologií detekce úniků, nouzovými vypínacími systémy, pokročilými radarovými a polohovacími systémy a dalšími technologiemi určenými k zajištění bezpečné a spolehlivé přepravy plynu.

Zkapalněný zemní plyn nyní představuje více než 35 % mezinárodního obchodu se zemním plynem se stále rostoucí poptávkou.

Nějaké statistiky

Odvětví LNG dnes celosvětově zahrnuje:

• 25 LNG terminálů a 89 LNG závodů funguje v 18 zemích na pěti kontinentech. Katar je světovým lídrem ve výrobě LPG, před Indonésií, Malajsií, Austrálií a Trinidadem a Tobago.
• 93 přijímacích terminálů a závodů na zpětné zplynování ve 26 zemích na čtyřech kontinentech. Japonsko, Korea a Španělsko jsou předními dovozci LPG.
• Po celém světě je v současnosti v provozu asi 550 tankerů na zkapalněný zemní plyn.

Lídr ve stavbě tankerů LNG

Historicky asi dvě třetiny světové flotily tankerů na metan postavili Jihokorejci, 22 % Japonci, 7 % Číňané a zbytek Francie, Španělsko a Spojené státy. Úspěch Jižní Koreje je svázán s inovací a cenou. Jihokorejští stavitelé postavili první metanové tankery třídy ledoborec. Postavili také největší tankery na LNG třídy Q-Flex a Q-Max s nosností 210 000 a 260 000metrů krychlových pro katarskou společnost pro přepravu plynu „Nakilat“. Charakteristickým rysem lodí třídy Q je umístění zařízení na zkapalňování zemního plynu přímo na palubě obří lodi. Loď je 345 metrů dlouhá a 53,8 metrů široká.

Projekt Yamal LNG

Dne 29. září 2014 se konalo slavnostní položení tankeru objednaného ruskou lodní společností Modern Commercial Fleet, která se specializuje na přepravu energetických nosičů, k přepravě zkapalněného zemního plynu v rámci projektu Yamal LNG. Jedná se o unikátní plavidla ledové třídy Arc7 s maximálními možnými rozměry pro přiblížení se k přístavu Sabetta na poloostrově Yamal.

Navrženy pro přepravu plynu z pole South Tambeyskoye z Arktidy do Evropy a Asie a pro plavbu v drsných klimatických podmínkách Arktidy, tankery Yamal LNG jsou svou konstrukcí dvojčinná plavidla: příď je určena pro plavbu na otevřeném prostranství voda a záď je určena pro plavbu v obtížných ledových podmínkách.

V současné době bylo postaveno pět takových lodí. Vedoucí loď Christophe de Margerie. Vlastní společnost Sovcomflot.

Při své úplně první komerční plavbě vytvořil tanker LNG z Ruska historický rekord: poprvé v historii lodní dopravy proplula obchodní loď Severní mořskou cestou bez doprovodu ledoborce.