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Apr 02, 2024

Ansehen: Der Betrieb von LNG-Schiffen erklärt

Der Transport und Umgang mit Flüssiggasfracht an Bord von Schiffen birgt erhebliche potenzielle Gefahren für die Besatzung und die Umwelt. Jede Person, die an Land auf einem Gastankschiff und -terminal arbeitet, muss dies tun

Der Transport und Umgang mit Flüssiggasfracht an Bord von Schiffen birgt erhebliche potenzielle Gefahren für die Besatzung und die Umwelt.

Jede Person, die auf einem Gastankschiff und einem Terminal an Land arbeitet, muss die damit verbundenen Risiken verstehen, die erforderliche Schulung erhalten und alle erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen treffen.

Es besteht immer die Möglichkeit des Vorhandenseins von Gas in der Atmosphäre, insbesondere:

LNG oder Flüssigerdgas ist, wie der Name schon sagt, die flüssige Form von Erdgas, die bei kontrollierter Temperatur gespeichert wird.

LNG-Tanker sind Spezialschiffe, die LNG bei einem Siedepunkt bei atmosphärischem Druck von etwa -162 °C transportieren.

Die meisten Ladetanks bestehen aus Edelstahl, einem Material, das seine Flexibilität und Festigkeitseigenschaften über den Temperaturbereich zwischen (-180 °C und 50 °C) behält.

Es gibt verschiedene Arten von LNG-Ladetanks, und wir werden zwei wichtige Typen besprechen –

Der Tank besteht aus sehr dünnen Schichten, sogenannten Membranen aus Spezialstahl – INVAR. Es dehnt sich minimal aus und zieht sich zusammen, und die Stahlschicht ist etwa 1 mm dick. Es gibt eine zweite Membran, die eine sekundäre Barriere darstellt.

Im Raum zwischen diesen beiden Schichten befindet sich eine Sperrholzkiste, die mit Perlit-Isolierung gefüllt ist, um die Tanks zu stützen und zu isolieren. Normalerweise werden diese Räume mit Stickstoff unter Überdruck versorgt.

Das Moossystem verwendet kugelförmige Aluminiumtanks mit einem Arbeitsdruck von 22 kPa (3,2 Psi), der bei Bedarf erhöht werden kann. Sie sind selbsttragend und rund um den Äquatorring befestigt.

Alle Rohre und Geräte werden in einer zentralen Säule transportiert.

Am Boden befindet sich eine Auffangschale, um eventuelle Leckagen aufzufangen und Schäden am Rumpf zu vermeiden. Der Ballast wird unterhalb und neben dem Laderaum transportiert.

Vorbereitung des Frachtbetriebs

Normalerweise sind Landterminals und LNG-Tanker-Verladesysteme durch Verladearme oder Rohre verbunden.

Alle Flanschverbindungsdetails sind geprüft und verfügen über gültige Zertifikate.

LNG ist ein kryogener Stoff und sein Hauptbestandteil ist Methan.

Es vergast heftig, wenn es bei Umgebungstemperatur direkt in einen Ladetank eingeleitet wird, wodurch der Innendruck des Ladetanks schnell ansteigt und die Atmosphäre in einen brennbaren Zustand versetzt wird.

Inertisierung von Frachttanks

Vor dem Einbringen der Ladung in die Tanks müssen gleichzeitig der Feuchtigkeitsgehalt und der Sauerstoffgehalt in den Tanks verringert werden.

Mit Luft gefüllte Ladetanks werden getrocknet und mit Inertgas inertisiert, das vom Inertgasgenerator an Bord geliefert wird.

Inertgas wird durch die Flüssigkeitsfüllleitung in den Boden des Ladetanks geleitet und verdrängte Luft wird durch die Dampfleitung und den Entlüftungsmast in die Atmosphäre abgelassen.

Der Taupunkt und der Sauerstoffgehalt werden regelmäßig mit einem tragbaren Gerät an den Probenahmeleitungen im Ladetankdom gemessen.

Inertisierung des Ringraums für Schiffe vom Typ Moss

Der Raum zwischen der Oberfläche eines Ladetanks und der Isolierung wird Ringraum genannt.

Der Ringraum wird mit Stickstoffgas versorgt und kontinuierlich vom N2-Generator über die N2-Entlüftungsleitung versorgt

Inertisierende Zwischenbarriereräume (IBS) und Isolationsräume (IS) für Membranbehälter

Der Raum zwischen der primären und der sekundären Barriere wird als Inter-Barrier-Raum (IBS) bezeichnet. Der Raum zwischen der sekundären Barriere und dem Innenrumpf wird Isolationsraum (IS) genannt.

Im Normalbetrieb müssen IBS und IS mit Stickstoff gespült werden.

Während des Ladevorgangs wird der IBS-Druck wie üblich auf oder unter dem Ladetankdruck gehalten, und der IS-Druck wird auf oder über dem IBS-Druck gehalten.

Vergasung

Wenn die Spülung mit Inertgas erfolgt ist, müssen die Ladetanks begast und abgekühlt werden, wenn das Schiff am Verladeterminal ankommt.

Dies liegt daran, dass Inertgas etwa 14 % Kohlendioxid enthält, das bei etwa -60 °C gefriert und ein weißes Pulver erzeugt, das Ventile, Filter und Düsen verstopfen kann.

Beim Begasen wird das Inertgas in den Ladetanks durch warmen LNG-Dampf ersetzt. Dies geschieht, um Kohlendioxid zu entfernen und die Trocknung der Tanks abzuschließen.

Erstes Abkühlen

Beim Abkühlen handelt es sich um einen Vorgang zur Vorkühlung von Ladetanks und -leitungen, der vor der Aufnahme von kryogenem LNG erforderlich ist.

Die Abkühlung der Ladetanks erfolgt durch Versprühen von LNG durch die Sprühdüsen jedes Ladetanks, wobei LNG vom Landterminal verwendet wird.

Bevor LNG in das Ladesystem eines LNG-Schiffes eingeleitet werden kann, müssen das System und insbesondere die Ladetanks auf eine Temperatur abgekühlt werden, die nahe der Temperatur des zu ladenden LNG liegt.

Luftspülung der Ladearme

Nach dem Anschließen der Ladearme sollte die Luft aus den Ladearmen und den Spitzen der Verteilerrohre entfernt werden.

N2-Gas wird über mit den Armen verbundene Injektionsleitungen in die Ladearme geleitet und dann auf einen Druck von etwa 4 bis 6 kg/cm2G gesetzt.

Nach der Druckbeaufschlagung werden das Entlüftungsventil des Flüssigkeitsverteilers und das Entlüftungs-/Ablassventil des Dampfverteilers des Schiffes geöffnet, um Luft und N2-Gas in die Atmosphäre abzulassen.

Ladearme kühlen ab

Die Abkühlung der Ladearme erfolgt vom Ufer aus mithilfe einer Pumpe mit geringer Kapazität.

An einem Auslasshafen werden die Arme gekühlt, indem LNG von der Sprühpumpe des Schiffes eingespeist wird.

Ladevorgang

LNG wird über die Ladeverteiler zum Flüssigkeitsverteiler und dann zu jeder Tankfüllleitung geladen. Der abdampfende und verdrängte Dampf verlässt jeden Tank über die Dampfabsaugung zum Dampfsammler.

Der Dampf strömt zunächst frei über den Dampfübergangsverteiler an Land. Wenn der Tankdruck steigt, wird ein Kompressor in Betrieb genommen, um den Gasfluss an Land zu erhöhen und den Dampfhaupt- und Ladetankdruck zu begrenzen.

Wenn die Laderate zunimmt, ist es wichtig, den Tankdruck zu überwachen und einen HD-Kompressor zu starten. Wenn die Kompressoren nicht in der Lage sind, die Menge an Boil-Off- und verdrängtem Gas zu bewältigen, muss die Laderate reduziert werden.

Es ist wichtig, einen Wasservorhang unter den Laderohren aufrechtzuerhalten, um Schäden an der Rumpfstruktur zu vermeiden, wenn Ladung ausläuft. Das Eis muss auch von den LNG-Verladerohren abgewaschen werden.

Massenverladung

Wenn alle Leitungen und Ventile vollständig abgekühlt sind, kann das Schiff beginnen, die Laderate in der mit dem Terminal vereinbarten Reihenfolge zu erhöhen.

Mit dem Entballastieren sollte entsprechend dem Ladungsplan begonnen werden. Beim Beladen sollte die Ladung gleichmäßig verteilt werden.

BOG und Reliquifizierung:

Die Boil-off-Gase werden während des Ladevorgangs abgekühlt. Dies geschieht durch den Einsatz einer Rückverflüssigungsanlage.

BOG wird mittels eines zweistufigen Radialkompressors aus den Ladetanks entfernt.

Das BOG wird abgekühlt und in einem kryogenen Wärmetauscher (Cold Box) zu LNG kondensiert, das das BOG verflüssigt und das LNG in die Ladetanks zurückführt.

Vorsichtsmaßnahmen während des Frachtbetriebs

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Zahra ist Absolventin des Miranda House der Universität Delhi. Sie ist eine begeisterte Autorin und verfügt über ausgezeichnete Recherche- und Redaktionsfähigkeiten. Sie ist Autorin mehrerer wissenschaftlicher Arbeiten und hat auch als freiberufliche Autorin gearbeitet und viele technische, kreative und Marketingartikel verfasst. Im Herzen ist sie eine wahre Ästhetin und liebt Bücher mehr als alles andere.