Tankerová loď s nádržemi s řízenou teplotou, která je určena k přepravě zkapalněného zemního plynu (LNG), se označuje jako LNG tanker nebo LNG loď.
Podle odhadů bylo do dnešního dne vyvinuto přibližně 360 LNG tankerů (moderních a specializovaných) pro přepravu LNG po celém světě.
Tato plavidla mají na rozdíl od jiných tankerů pohonný systém, který je poháněn zemním plynem, a tak vypouštějí méně skleníkových plynů.
Tyto tankery by měly být schopny snášet vysoký tlak a teplota uvnitř těchto tankerů by měla být udržována na přibližně -163˚C.
Jelikož má být plyn LNG přepravován v kapalné formě, musí být přepravován v plavidlech, která mají schopnost snášet vysoký tlak a nižší vnitřní teplotu.
Podle požadavků na lodě LNG mohou být tyto lodě tří typů, a to:
- plně tlakové;
- polotlakové a chlazené;
- a plně chlazené.
První lodí na světě přepravující zkapalněný zemní plyn byla Methane Princess (Methane Pioneer) o nosnosti 5 034 DWT.
Methane Pioneer se vydal na plavbu 25. ledna 1959 z řeky Calcasieu na pobřeží Mexického zálivu v Louisianě do Velké Británie. Přepravila první zaoceánský náklad zkapalněného zemního plynu na světě a bezpečně jej dopravila do Velké Británie.
Související informace:
Klasifikace lodí přepravujících LNG
Lodě přepravující LNG lze z hlediska systému zadržování nákladu rozdělit do čtyř kategorií:
Moss( sférický typ A)
Tento systém je pojmenován podle společnosti, která je navrhla, tj. norská společnost Moss Maritime. Většina plavidel tohoto typu má 4-5 nádrží. Tyto nádrže zde mají pracovní tlak 22 kPa(3,2Psi), který lze v případě potřeby zvýšit.
LNG Carrier with Moss Tanks – Illustration Image – Credits: Wolfgang Meinhart/wikimedia.org
Obrázek: Tosaka/ wikimedia ( Creative Commons Attribution 3.0 Unported)
Související čtení: Největší plavidlo na světě pro přepravu LNG typu MOSS ‚PACIFIC BREEZE‘
IHI(prizmatický typ B)
Samonosnou prizmatickou nádrž typu B navrhla společnost Ishikawajima-Harima Heavy Industries, která je použita pouze na 2 plavidlech. Řeší problém „sloshingu „nad membránovými nádržemi nosičů LNG. Kvůli několika nehodám v minulosti byly tyto nádrže zkonstruovány tak, aby vydržely vnitřní poškození při nehodě v důsledku uvolnění vnitřního zařízení.
Lodě s prizmatickou nádrží
Obrázek: Tosaka/ wikimedia ( Creative Commons Attribution 3.0 Unported)
Související čtení: Různé typy cisteren:
TGZ MARK III
Jedná se o membránovou konstrukci, kterou navrhla společnost Technigaz. Skládá se z vaflí, primární bariéra je tvořena nerezovou ocelí o tloušťce 12 mm a sekundární membránou, za níž následuje primární izolace, která je nově opatřena sekundární izolací. Všechny tyto bariéry jsou zvenčí podepřeny konstrukcí lodi.
GT96
Tato konstrukce navržená společností Gaztransport se skládá z primární a sekundární membrány tvořené materiálem Invar, který nemá tepelnou kontrakci. K izolaci jsou zde použity překližkové boxy vyplněné perlitem, který je proplachován plynným dusíkem.
CS1
Kombinovaný systém č. 1 byl navržen společností Gaztransport & Technigaz. V tomto návrhu jsou použity 2 nejlepší komponenty, a to systémy Mkll a No96. Primární závora je zde zkonstruována z Invaru a sekundární z Triplexu. Doposud jsou pomocí tohoto membránového systému vyrobeny pouze 3 lodě 1 loděnicí.
How Much Does An LNG Tanker Hold?
Konstrukce s dvojitým trupem se používá ke stavbě lodí na LNG. Každá loď se skládá ze čtyř nebo pěti velkých nádrží na zkapalněný plyn. Tyto nákladní kontejnery mohou být buď kulové (Mossova kulová konstrukce), nebo geometrické membránové (membránová konstrukce) a každý kontejner je vyroben ve více vrstvách. Tyto vrstvy nádrží zajišťují jejich těsnost a pomáhají udržovat potřebnou nižší teplotu uvnitř. Tyto cisterny jsou také vybaveny požárními hlásiči a řádným izolačním systémem.
Před rokem 2006 se přepravní kapacita lodí na přepravu LNG obvykle pohybovala v rozmezí 80-135 000 metrů krychlových. S rozvojem technologií se však v roce 2006 začaly v Kataru stavět první lodě na přepravu LNG s kapacitou nad 200 a 266 000 metrů krychlových.
Na počátku byla přeprava LNG poměrně neekonomická. Důvodem byla menší velikost přepravního kontejneru na LNG a vyšší náklady na plavbu a další náklady. S technologickým pokrokem a vývojem plavidel LNG větších rozměrů se však přeprava zkapalněného zemního plynu stala ekonomičtější, bezpečnější a efektivnější.
Related Read: S rozvojem technologií ve vyspělých zemích celého světa však došlo k revolučnímu pokroku ve velikosti lodí na přepravu zkapalněného zemního plynu. Proto dnes máme k dispozici tanker na přepravu LNG s 128900 DWT.
Katarská loďMOZAH, vyvinutá v letech 2006-2007 a spuštěná na vodu v roce 2008, je dnes největším tankerem na přepravu LNG na světě. Má kapacitu 266 000 metrů krychlových a velikost odpovídající přibližně čtyřem fotbalovým hřištím (délka 345 m a šířka 53,8 m). Při zvláštním ceremoniálu uspořádaném v loděnici Samsung Heavy Industries na ostrově Geoje pojmenovala Její Výsost Sheikha Mozah Bint Nasser Al-Missned první největší Q-Max LNG Carrier „MOZAH“. Plavidlo slouží k přepravě LNG vyráběného společností Qatargas II (také Qatar Liquefied Gas Company Limited) do Evropy. MOZAH pluje pod vlajkou Marshallových ostrovů.
Hudong-Zhonghua, loďařská společnost čínského státu, ve spolupráci s norskou společností odhalila rozestavěný projekt, který bude pravděpodobně dokončen do příštího roku. Slíbili, že prostřednictvím tohoto projektu postaví loď na zkapalněný zemní plyn o kapacitě 270 000 metrů krychlových. Pokud bude dokončena, stane se největší lodí na přepravu LNG na světě.
Obrázek: Nakilat/wikimedia.org
Specifikace lodi MOZAH:
- MOZAH, loď na přepravu LNG společnosti Q-Max, má délku přibližně 1 132 stop neboli 345 metrů, spolu s 53 m (174 stop) šířky a 12 m (39,4 stop) letního ponoru. Díky těmto obřím rozměrům a vysoké kapacitě je jeho plavba výhodná a efektivní.
- Hrubá prostornost plavidla MOZAH činí 163 922 GT a efektivní nosnost 128 900 DWT. Vysoké hodnoty DWT a GT umožňují nákladní lodi přepravovat 266 000 metrů krychlových zkapalněného zemního plynu o přibližné teplotě -163 °C.
- K pohonu lodi MOZAHAH slouží 2 dvoutaktní nízkootáčkové dieselové motory MAN B&W 7S70ME-C, které jsou elektronicky řízené. Pochopení konstrukce lodí přepravujících zkapalněný plyn
Nebezpečí na lodích přepravujících zkapalněný plyn
Významný vývoz zkapalněného plynu se uskutečňuje na západních pobřežích, kde se ročně představí tisíce tankerů přepravujících zkapalněný plyn. Většina těchto tankerů proplouvá úzkými vodními cestami a hustě obydlenými oblastmi. Nebezpečí na lodích přepravujících LNG je tedy třeba brát vážně.
LNG je vlastně bezbarvý, bez zápachu a nejedovatý, při -162 °C zchlazený metan, který je ve skutečnosti hořlavý, ale při kontaktu se vzduchem se rychle mění na páry, které se snadno vznítí.
Tento požár se může rozrůst až do výšky 150 m a dlouho hoří. Hlavní nebezpečí na lodích LNG jsou – výbuch, dým, únik atd.
Některá hlavní nebezpečí lodí LNG jsou stručně popsána takto:
Výbuch
Nejvážnějším rizikem, které vytváří nebezpečí lodí LNG, je výbuch lodí LNG. Plameny LNG jsou velmi vysoké a mají větší boční dosah. Výbuch nejen poškozuje pověst lodi, ale způsobuje i nenávratné ztráty, tj. ztráty na životech posádky plavidla.
Hlavní oblasti rizika: Tři hlavní oblasti lodi LNG, které jsou vysoce náchylné k riziku výbuchu, jsou – strojovna, motorové prostory a nákladní kompresorovny. Tyto prostory musí být vybaveny hasicími systémy CO2. Požární systémy by měly splňovat požadavky normy ISO 14520 a měly by být také v souladu s předpisy PFEER.
Prevence:
Všechna zařízení použitá k vytvoření lodi na přepravu zkapalněného zemního plynu by měla být jiskrově bezpečná a schválená z hlediska norem, čímž se zajistí ochrana posádky před nebezpečím výbuchu.
Personál a zařízení provádějící kontrolu plavidla by měly být řádně vedeny a vybaveny protipožárními systémy. Přesto je LNG hořlavý, ale při kontaktu se zdrojem vznícení je nebezpečný. Podle záznamů IMRRA (International Maritime Risk Rating Agency) bylo v roce 2017 z celkového počtu lodí přepravujících LNG 12,5 % lodí zařazeno do kategorie rizika výbuchu.
Dnes se v protipožárním systému používá inteligentní ultrazvuková technologie, která zajišťuje větší bezpečnost.
Případové studie: V minulých letech došlo k mnoha závažným případům požárů cisteren. V březnu 2017 explodoval čínský tanker, což mělo za následek vážné poškození plavidla a 3 členové posádky byli rovněž pohřešováni. V roce 2012 došlo ve střední Číně k výbuchu, při kterém přišlo o život 5 členů posádky.
Související informace: 12 typů námořních nehod
Riziko výbuchu oblaku par
LNG se velmi brzy vypaří, takže objem plynného LNG se stane 625násobkem dřívějšího objemu kapalného LNG. Jakmile dojde k netěsnosti nádrže LNG na lodi LNG, při úniku zkapalněného zemního plynu do vzduchu začne jeho počáteční bleskové odpařování a okamžitě vzniká velké množství páry.
Když se tato pára smísí s okolním vzduchem, vytvoří po kondenzaci ve vzduchu studenou parní mlhu a bílý kouř. Poté se zředí a zahřeje a vytvoří se vzduchem oblak hořlavého plynu a dosáhne výbušné koncentrace (5 % 15 %), což povede k výbuchu oblaku par. Tento výbuch oblaku par se změní na výbuch vroucí kapaliny a nakonec propukne jako nebezpečí požáru.
Nebezpečí požáru: LNG je vysoce výbušný a hořlavý, když se dostane do kontaktu s atmosférou s bodem vznícení 650. V případě, že se LNG dostane do kontaktu s atmosférou, je hořlavý. Jeho plameny se rychle šíří a hoří velká hmota přibližně dvakrát větší než u benzínu nebo jiných olejů. Má vlastnost opětovného vzplanutí, opětovného výbuchu a je obtížné jej zadusit.
Jelikož je LNG v tankeru skladován při nižší teplotě, vznikají v důsledku lokálního ochlazování nadměrná tepelná napětí, která mají za následek ztrátu tvárnosti konstrukce trupu a způsobují křehké trhliny v konstrukci trupu.
Související přečtené informace:
Úniky LNG:
Při úniku LNG nad vodu dochází ke kryogenním popáleninám, udušení, rozptýlení, požárům a výbuchům. To vše je předmětem velkých obav s ohledem na bezpečnost veřejnosti. Měla by být přijata nezbytná bezpečnostní opatření, aby byla plavba bezpečnější.
Úniky LNG nebyly považovány za nebezpečné, dokud se loď, na které došlo k úniku, nesrazila s jinou lodí a nedošlo k výbuchu, protože bez zdroje vznícení není uniklý LNG škodlivý, protože se z vody rychle vypařuje a nezpůsobuje žádné škody na životním prostředí ani na životech vodních živočichů.
Přístupy ke snížení následků úniků LNG: Potenciální nebezpečí plynoucí z úniku LNG do vodních toků lze snížit pomocí určitých moderních technik nebo kombinací přístupů, používáním lepšího bezpečnostního vybavení v tankerech LNG, řádným dohledem a zlepšením zabezpečení lodi a přijetím opatření při různých operacích, která zabrání úniku nebo ho zmírní.
Exploze (které obvykle probíhají v uzavřených prostorech), události spojené s hořením a jejich rychlým fázovým přechodem mohou potenciálně vést k sekundárním škodám způsobeným únikem LNG.
Následující přístupy ke zvládání následků úniku LNG:
- Zabezpečení a bezpečnostní systémy lodi i terminálu, které zahrnují zlepšení dohledu nebo dozoru, modernizaci izolace tankeru a dalších systémů ochrany proti úniku tankeru. Remorkéry, posádky lodí a plavidla by měly mít lepší dohled.
- Zlepšením a úpravou doprovodu tankerů LNG, rozšířením kontrolních zón plavidla a zlepšením bezpečnostních operací v blízkosti přístavů a terminálů. Měla by být využita řádná kontrola systémů kotvení a vykládky na moři.
- Mělo by být usnadněno řádné fungování systémů nouzové reakce pro snížení nebezpečí požáru a rozptýlení. Měla by existovat řádná koordinace reakce na mimořádné události a měla by umožňovat řádnou komunikaci s ostatními oh částmi lodi.
- Udržujte loď v bezpečné zóně, tj. v oblasti, která je vzdálená více než jednu míli. To vede k bezpečné plavbě, ale měla by být dodržena určitá ustanovení, pokud má být vzdálenost snížena na půl míle až míli, Pokud je vzdálenost mezi překážkami, kterými může být jiná loď nebo jakákoli přírodní překážka, a lodí menší než půl míle, může dojít k vyhoření lodi, a proto je třeba se plavbě v takovém případě vyhnout.
Tyto techniky snižování rizika jsou užitečné ve velkých rizikových zónách, kde jsou škody na životech a majetku maximální a které nelze doplnit. Pokud lze výbuch zkapalněných plynů kontrolovat, pak únik způsobuje malé nebo žádné škody na mořském prostředí, protože většina zkapalněných plynů je neznečišťující, čistý a netoxický produkt.
Jediné, co je třeba při úniku zkapalněných plynů ošetřit, je to, že při zředění mořskou vodou může vzniknout velké množství par, které mohou způsobit vypuknutí požáru nebo výbuch nebo určitá zdravotní rizika.
Související informace: Jak funguje terminál LNG?“
4. Fumigace:
Jedná se o proces smíchání zkapalněného zemního plynu ze strojovny nebo jiných přeplněných částí lodi s nabitým vzduchem tak, aby došlo k udušení a otrávení prostředí. Je častějším důsledkem úniku zkapalněného zemního plynu. Aby se snížilo zadýmení tankerů LNG, měly by být následující typy poskytovaných zařízení v řádném provozním stavu:
- Ruční uzavírací ventil
- Filtr
- Regulátor odběru par
- Dvojitý uzavírací elektromagnetický ventil
- Elektronické škrticí těleso
Vhodná ventilace a výfukové ventily mohou také snížit účinek fumigace uvolňováním fumigantů do vnějšího prostředí. Riziko fumigace tankerů LNG je také menší, protože kontejnery LNG jsou tvořeny osmivrstvým izolačním materiálem.
Od 60. let 20. století přepravuje lodní průmysl zkapalněného zemního plynu velké množství zkapalněného plynu v kontejnerech. Od roku 1964 bylo zaznamenáno více než 33 000 plaveb pokrývajících téměř všech sedm kontinentů. Při přepravě zkapalněného zemního plynu námořními plavidly existují určitá nebezpečí, mezi která patří zejména: únik LNG, výbuch a fumigaci. Z nich je nejnebezpečnější výbuch, kvůli němuž jsou lodě LNG považovány za plovoucí bomby, protože někdy je jimi způsobený výbuch závažnější než výbuch některých atomových bomb.
Související čtení:
Přijmeme-li však preventivní opatření, lze LNG přepravovat správně. Nebezpečí způsobená jinými kapalnými palivy, jako je benzín, nafta atd. jsou ve srovnání s LNG mnohem větší. Zkapalněný zemní plyn nezpůsobuje žádné škody vodním organismům, protože se vypaří (pokud není přítomen zdroj vznícení), jakmile se LNG rozlije po vodě.
Průmysl přepravy LNG má bezvadné bezpečnostní záznamy. LNG je považován za mimořádně dobře mezi všemi velkými přepravními a přepravními materiály.
Odmítnutí odpovědnosti: Názory autorů vyjádřené v tomto článku nemusí nutně odrážet názory společnosti Marine Insight. Údaje a grafy, pokud jsou v článku použity, pocházejí z dostupných informací a nebyly ověřeny žádným zákonným orgánem. Autor ani společnost Marine Insight netvrdí, že jsou přesné, ani za ně nepřebírají žádnou odpovědnost. Názory představují pouze názory a nepředstavují žádné pokyny nebo doporučení ohledně postupu, kterým by se měl čtenář řídit.
Článek ani obrázky nelze reprodukovat, kopírovat, sdílet nebo používat v jakékoli formě bez souhlasu autora a společnosti Marine Insight.