LNG-tankers – verschillende soorten en gevaren

Een tanker met temperatuurgecontroleerde tanks die bedoeld is om vloeibaar aardgas (LNG) te vervoeren, wordt een LNG-tanker of LNG-schip genoemd.

Geschat wordt dat er tot nu toe ongeveer 360 LNG-tankers zijn ontwikkeld (geavanceerd en gespecialiseerd) voor het vervoer van LNG over de hele wereld.

Deze schepen hebben, in tegenstelling tot andere tankers, een voortstuwingssysteem dat wordt gevoed met aardgas, waardoor ze minder broeikasgassen uitstoten.

Deze tankers moeten hoge druk kunnen verdragen en de temperatuur binnen deze tankers moet op ongeveer -163˚C worden gehouden.

Want het LNG-gas moet in zijn vloeibare vorm worden vervoerd, moet het worden vervoerd in schepen die een hoge druk kunnen dragen en een lagere binnentemperatuur hebben.

Volgens de eisen die aan LNG-schepen worden gesteld, kunnen deze van drie types zijn, namelijk:

• volledig onder druk;
• half onder druk en gekoeld;
• en volledig gekoeld.

De eerste LNG-tanker ter wereld was Methane Princess (Methane Pioneer) met een draagvermogen van 5.034 DWT.

Methane pioneer begon zijn reis op 25 januari 1959, van de Calcasieu River aan de Louisiana Golfkust naar het Verenigd Koninkrijk. Het vervoerde ’s werelds eerste oceaanlading LNG en leverde het veilig af in het Verenigd Koninkrijk.

Vergezeld lezen: Top 5 Zero-Emission Ship Concepts Of The Shipping World

Classification Of LNG Carriers

LNG-schepen kunnen worden ingedeeld in vier categorieën in termen van lading insluitsysteem:

Moss( Spherical-Type A)

Dit systeem is vernoemd naar het bedrijf dat ze heeft ontworpen, d.w.z.; De Noorse onderneming Moss Maritime. De meeste van dit type schepen hebben 4-5 tanks. Deze tanks hebben een werkdruk van 22 kPa (3,2 psi), die indien nodig kan worden verhoogd.

Related Read: Werelds grootste MOSS-Type LNG transportschip ‘PACIFIC BREEZE’

IHI(Prismatic-Type B)

De zelfdragende prismatische type B tank is ontworpen door Ishikawajima-Harima Heavy Industries die in slechts 2 schepen worden gebruikt. Zij komen tegemoet aan het probleem van het “klotsen” over de membraan LNG-tankers. Vanwege de verschillende incidenten in het verleden, werden deze tanks geconstrueerd om interne ongevalschade te ondersteunen als gevolg van het vrijkomen van interne apparatuur.

Related Read: Verschillende Types Tankers: Uitgebreide Classificatie van Tankschepen

TGZ MARK III

Dit is het membraantype ontwerp dat is ontworpen door Technigaz. Deze bestaat uit wafels, de primaire barrière bestaat uit roestvrij staal van 12 mm dikte en het secundaire membraan gevolgd door een primaire isolatie die weer wordt aangevuld met secundaire isolatie. Al deze barrières worden van buitenaf door de scheepsconstructie ondersteund.

GT96

Dit door Gaztransport ontworpen ontwerp bestaat uit primaire en secundaire membranen die bestaan uit een materiaal Invar dat geen thermische krimp vertoont. Hier worden triplexkisten gevuld met perliet gebruikt voor isolatie die wordt gespoeld met stikstofgas.

CS1

Het gecombineerde systeem nr.1 werd ontworpen door Gaztransport & Technigaz. In dit ontwerp worden de beste 2 componenten gebruikt namelijk Mkll en No96 systemen. Hier is de primaire barrière opgebouwd uit Invar en de secundaire uit Triplex. Tot nu toe zijn slechts 3 schepen gemaakt met behulp van dit membraan systeem door 1 scheepswerf.

Hoeveel kan een LNG-tanker bevatten?

Dubbelwandige constructie wordt gebruikt om LNG-schepen te bouwen. Elk schip bestaat uit vier of vijf grote tanks om het vloeibare gas vast te houden. Deze laadruimten kunnen bolvormig zijn (Moss sphere design) of een geometrisch membraan (membrane design) en elk laadruim wordt in meerdere lagen gemaakt. Deze lagen van tanks maken ze lekvrij en helpen bij het handhaven van de noodzakelijke koudere temperatuur binnenin. Deze tankers zijn ook uitgerust met brandalarmen en goede isolatiesystemen.

Vóór 2006 lag de laadcapaciteit van LNG-tankers meestal tussen 80 en 135.000 kubieke meter. Maar met de technologische vooruitgang werden in 2006 in Qatar de eerste LNG-schepen met een capaciteit van meer dan 200 en 266.000 kubieke meter gebouwd.

In het begin was de verscheping van LNG vrij oneconomisch. Dit was te wijten aan de kleinere omvang van de LNG-container en de hogere reis- en andere kosten. Maar met de vooruitgang in de technologie en de ontwikkeling van grotere LNG-schepen, werd het transport van vloeibaar aardgas economischer, veiliger en efficiënter.

Vergezeld lezen: Properties Of Membrane Tanks For Transportation Of LNG Cargo On Ships

Largest LNG Tanker In The World

De eerste bekende tanker was erg klein van slechts 5034 DWT, maar met de ontwikkeling van technologie in ontwikkelde landen over de hele wereld, was er een revolutionaire vooruitgang in grootte van LNG-tankers. Daarom hebben we vandaag een LNG-tanker met 128900 DWT.

Het MOZAH-schip van Qatar, ontwikkeld in 2006-2007 en te water gelaten in 2008, is vandaag ’s werelds grootste LNG-tanker. Het heeft een capaciteit van 266.000 kubieke meter en een afmeting gelijk aan ongeveer vier voetbalvelden (345m lengte en 53,8m breedte). Tijdens een speciale ceremonie op de scheepswerf van Samsung Heavy Industries op het eiland Geoje heeft Hare Hoogheid Sheikha Mozah Bint Nasser Al-Missned de naam gegeven aan de eerste grootste Q-Max LNG Carrier, “MOZAH”. Het schip wordt gebruikt om LNG geproduceerd door Qatargas II (ook Qatar Liquefied Gas Company Limited) naar Europa te vervoeren. MOZAH vaart onder de vlag van de Marshalleilanden.

Hudong-Zhonghua, een scheepsbouwbedrijf van een Chinese staat met de medewerking van een in Noorwegen gevestigde maatschappij onthulde een onderontwikkeld project, dat waarschijnlijk volgend jaar voltooid zal zijn. Zij hebben beloofd om via dit project een LNG-schip te bouwen met een capaciteit van 270.000 kubieke meter. Als het voltooid is, zal het ’s werelds grootste LNG-tanker worden.

Specificaties van MOZAH:

• MOZAH, een LNG-tanker van Q-Max heeft een lengte van ongeveer 1.132 voet of 345 meter, samen met een 53 m (174 voet) breedte en een 12 m (39,4 voet) zomerdiepgang. Deze reusachtige afmetingen van de carrier en zijn grote capaciteit maken zijn reis rendabel en efficiënt.
• De brutotonnage en de effectieve deadweight tonnage van het MOZAH-schip schalen op tot respectievelijk 163.922 GT en 128.900 DWT. De hoge waarden van DWT en GT laten het vrachtschip toe 266.000 kubieke meter (9.400.000 kubieke voet) vloeibaar aardgas te vervoeren bij een temperatuur van ongeveer -163 °C (-261 °F).
• De motor die gebruikt wordt om Mozah aan te drijven is 2 MAN B&W 7S70ME-C tweetakt dieselmotoren met laag toerental die elektronisch geregeld worden. Het totale uitgangsvermogen van de motor bedraagt 43.540 kW (58.390 pk) @ 91 rpm.

Related Read: Understanding The Design of Liquefied Gas Carriers

Gevaren in LNG-schepen

Grote export van LNG vindt plaats aan de westkusten, die duizenden LNG-tankers per jaar introduceren. De meeste van deze tankers varen door nauwe waterwegen en dichtbevolkte gebieden. De gevaren in LNG-schepen moeten dus ernstig worden genomen.

LNG is eigenlijk, reukloos, kleurloos en niet giftig, gekoeld methaangas van -162 °C, dat eigenlijk ontvlambaar is, maar wanneer het in contact komt met lucht zet het zich snel om in dampen die gemakkelijk vlam vatten.

Dit vuur kan tot 150 m hoog worden en brandt lange tijd. De grootste gevaren van LNG-schepen zijn: Explosie, Fumigatie, Spills, etc.

Enkele grote gevaren van LNG-schepen worden als volgt beschreven:

Explosie

Het grootste gevaar van LNG-schepen is de explosie van LNG-schepen. De vlammen van LNG zijn zeer hoog en hebben een groter zijdelings bereik. De explosie schaadt niet alleen de reputatie van het schip, maar veroorzaakt ook niet-recupereerbare verliezen, d.w.z. het verlies van levens van de bemanning van het schip.

Grootste risicogebieden: De drie belangrijkste gebieden van LNG-schip zijn zeer gevoelig voor het risico van explosie zijn – de machinekamer, motorruimten en lading compressorruimten. Deze ruimten moeten worden voorzien van CO2-brandbestrijdingssystemen. De brandblussystemen moeten voldoen aan de eisen van ISO 14520 en ook aan de PFEER-codes.

Preventie: Alle soorten apparatuur die gebruikt worden om het LNG-tankschip te vormen, moeten intrinsiek veilig zijn en goedgekeurd vanuit de normen, zodat de bescherming van de bemanning tegen explosiegevaar gewaarborgd is.

Personeel en apparatuur die het schip inspecteren, moeten goed geleid worden en voorzien zijn van brandbestrijdingssystemen. LNG is weliswaar ontvlambaar, maar het is gevaarlijk wanneer het in contact komt met een ontstekingsbron. Volgens de gegevens van IMRRA (International Maritime Risk Rating Agency) werd van het totale aantal LNG-tankers 12,5% in 2017 in de categorie explosierisico geplaatst.

Dagelijks wordt in het brandbestrijdingssysteem slimme ultrasone technologie gebruikt, die voor meer veiligheid zorgt.

Gevalstudies: De afgelopen jaren waren getuige van veel ernstige gevallen van tankerbranden. In maart 2017 ontplofte een Chinese tanker, waardoor het schip ernstige schade opliep en ook 3 bemanningsleden werden vermist. In 2012 was men getuige van een explosie in centraal China waarbij 5 bemanningsleden om het leven kwamen.

Related Read: 12 Types Maritieme Ongevallen

Risico van dampwolkexplosie

LNG verdampt zeer snel, zodat het volume van gasvormig LNG 625 keer groter wordt dan het eerdere volume van vloeibaar LNG. Zodra de LNG-tank van het LNG-schip lekt, begint bij het lekken van vloeibaar aardgas in de lucht de eerste flash-verdamping en wordt onmiddellijk veel stoom geproduceerd.

Wanneer deze stoom zich mengt met de omringende lucht, vormt hij koude stoomnevel en witte rook na condensatie in de lucht. Vervolgens wordt het verdund en verhit tot een brandbare gaswolk met lucht en bereikt explosieve concentraties (5% 15%), wat zal leiden tot een dampwolkexplosie. Deze dampwolkexplosie gaat over in een kokende vloeistofexplosie en breekt uiteindelijk uit als brandgevaar.

Brandgevaar: LNG is zeer explosief en ontvlambaar wanneer het in contact komt met de atmosfeer met het ontstekingspunt van 650. De vlammen verspreiden zich snel en verbranden een grote massa die ongeveer twee keer zo groot is als die van benzine of andere oliën. Het heeft een eigenschap van recrudescentie, re-explosie en het is moeilijk om het uit te stampen.

Als het LNG in de tanker bij een lagere temperatuur wordt opgeslagen, worden excessieve thermische spanningen geproduceerd als gevolg van lokale afkoeling, wat resulteert in verlies van ductiliteit van de rompstructuur en brosse breuken in de rompstructuur produceert.

Vergezeld lezen: What is Rollover Condition in Gas Carrier Ships?

LNG Spills:

Wanneer LNG in het water terechtkomt, veroorzaakt dit cryogene brandwonden, verstikking, dispersie, brand en explosies. Dit zijn allemaal zaken die van groot belang zijn voor de openbare veiligheid. De nodige veiligheidsmaatregelen moeten worden genomen om de reis veiliger te maken.

LNG-verliezen werden niet als gevaarlijk beschouwd totdat een schip met lekkage in aanvaring kwam met een ander schip en explodeerde omdat zonder ontstekingsbron gemorst LNG niet schadelijk is omdat het snel verdampt uit het water en geen schade veroorzaakt aan het milieu en het leven in het water.

Benaderingen om de gevolgen van LNG-verliezen te beperken: Potentiële gevaren van een LNG lekkage in waterwegen kunnen worden verminderd met behulp van bepaalde moderne technieken of een combinatie van benaderingen, door het gebruik van verbeterde veiligheidsuitrusting in LNG-tankers, door goed toezicht en verbetering van de veiligheid van het schip, en door het nemen van voorzorgsmaatregelen bij verschillende activiteiten om een lekkage te voorkomen of te verminderen.

Explosies (die meestal plaatsvinden in besloten ruimten), verbrandingsevents en hun snelle faseovergang kunnen potentieel leiden tot de secundaire schade van het weglekken van LNG.

Hieronder volgen de benaderingen om de gevolgen van het weglekken van LNG te beheersen:

• Veiligheids- en veiligheidssystemen van zowel schip als terminal, waaronder verbetering van de bewaking of het toezicht, verbetering van de isolatie van de tanker en andere beschermingssystemen van de tanker tegen uittredende stoffen. Sleepboten, scheepsbemanningen en schepen moeten beter worden bewaakt.
• Door verbetering en aanpassing van de begeleidingen van LNG-tankers, uitbreiding van de controlezones van het schip en door verbetering van de veiligheidsoperaties in de buurt van havens en terminals. Er moet worden gezorgd voor een goede controle van de offshore afmeer- en verladingssystemen.
• De goede werking van de noodreactiesystemen ter vermindering van het brand- en verspreidingsgevaar moet worden vergemakkelijkt. Er moet een goede coördinatie van de noodmaatregelen zijn en deze moet een goede communicatie met de overige delen van het schip mogelijk maken.
• Houd het schip in een veilige zone, d.w.z. in een gebied dat zich op meer dan een mijl afstand bevindt. Het resulteert in een veilige reis, maar bepaalde bepalingen moeten worden gevolgd indien de afstand moet worden teruggebracht tot een halve mijl tot een mijl, Indien de afstand tussen obstakels, die een ander schip of een natuurlijk obstakel kunnen zijn, en het schip minder dan een halve mijl bedraagt, kan de lekkage het schip afbranden, en daarom moet de reis in dat geval worden vermeden.

Deze risicoverminderende technieken zijn nuttig in grote risicogebieden waar de schade aan leven en eigendom maximaal is en die niet kunnen worden aangevuld. Als de explosie van vloeibare gassen onder controle kan worden gehouden, veroorzaakt het weglekken weinig of geen schade aan het mariene milieu, aangezien de meeste vloeibare gassen niet-verontreinigende, schone en niet-giftige produkten zijn.

Het enige waarmee bij het weglekken van vloeibare gassen rekening moet worden gehouden, is dat bij verdunning met zeewater grote hoeveelheden damp kunnen vrijkomen, en deze dampen kunnen brand of explosie veroorzaken of bepaalde gevaren voor de gezondheid opleveren.

Gerelateerd lezen: Hoe werkt de LNG-terminal?

4.Fumigatie:

Het is het proces van het mengen van vloeibaar aardgas uit de machinekamer of andere verstopte delen van het schip met de geladen lucht, zodat verstikking wordt veroorzaakt en de omgeving giftig wordt. Het is een vaker voorkomend gevolg van LNG-verliezen. Om de fumigatie van LNG-tankers te beperken, moeten de volgende soorten uitrusting in goede staat van werking zijn:

• Handbediende afsluitklep
• Filter
• Damponttrekkingsregelaar
• Dubbele afsluitmagneetklep
• Elektronische gasklep

Ook kunnen goede ventilatie- en uitlaatkleppen het effect van fumigatie verminderen doordat de fumiganten aan de externe omgeving worden afgegeven. Het risico van fumigatie van LNG-tankers is ook kleiner omdat de LNG-containments bestaan uit 8-lagig isolatiemateriaal.

Sinds de jaren zestig verscheept de scheepvaartsector grote hoeveelheden vloeibaar aardgas in containers. Sinds 1964 zijn er meer dan 33000 reizen geregistreerd waarbij bijna alle zeven continenten zijn aangedaan. Er zijn bepaalde gevaren verbonden aan het vervoer van LNG via zeeschepen, zoals LNG-lekkage, explosie en fumigatie. Van deze, alle explosie is het meest gevaarlijk als gevolg waarvan LNG-schepen worden beschouwd als drijvende bommen, omdat soms explosie veroorzaakt door hen is ernstiger dan de explosie van sommige atoombommen.

Related Read: Wat is Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion (BLEVE)?

Maar LNG kan goed worden verscheept als er preventieve maatregelen worden genomen. De gevaren die worden veroorzaakt door andere vloeibare brandstoffen zoals benzine, diesel enz. zijn veel groter in vergelijking met LNG. Vloeibaar aardgas veroorzaakt geen schade aan het aquatisch leven omdat het verdampt (als er geen ontstekingsbron aanwezig is) zodra het LNG over water wordt gemorst.

De LNG-scheepvaartindustrie heeft een onberispelijke veiligheidsreputatie. LNG wordt onder alle grote transport- en scheepvaartmaterialen als uiterst goed beschouwd.

Disclaimer: De standpunten van de auteurs in dit artikel weerspiegelen niet noodzakelijkerwijs de standpunten van Marine Insight. Gegevens en grafieken, indien gebruikt, in het artikel zijn afkomstig van beschikbare informatie en zijn niet geverifieerd door enige wettelijke autoriteit. De auteur en Marine Insight beweren niet dat deze accuraat zijn en aanvaarden geen enkele verantwoordelijkheid daarvoor. De standpunten vormen slechts de meningen en vormen geen richtlijnen of aanbevelingen over de te volgen handelwijze van de lezer.

Het artikel of afbeeldingen mogen niet worden gereproduceerd, gekopieerd, gedeeld of gebruikt in welke vorm dan ook zonder toestemming van de auteur en Marine Insight.