LNG kantaja on alus , jota käytetään kuljettamaan nesteytettyä maakaasua sen säiliöissä. Kutsumme näitä aluksia LNG (in Englanti : Nesteytetty maakaasu ) säiliöalukset . Se toimitetaan erikoistuneille satamayksiköille, nimeltään " LNG-portti ".
Maakaasu löytyy maaperävarojen, jossa se tavallisesti hankaa öljy talletukset. Se koostuu 60 - 95% metaanista (tyypillisesti 95%) sekä etaanista , propaanista , butaanista ja typestä . Se on pitkään laiminlyöty, koska se kiinnostaa paljon vähemmän kuin öljy: se on keskimäärin kaksinkertainen energia grammaa kohden, mutta sitä on vaikea varastoida ja kuluttaa kuluttajalle, ja sen käyttö orgaanisessa kemiassa on rajallista. Öljyn hintojen nousu on kuitenkin suosinut sen hyödyntämistä kaupallisiin tarkoituksiin viime vuosina; sen tuotanto, joka kasvaa säännöllisesti noin 3% vuodessa, oli vuonna 2005 2 500 ja 3 000 miljardia m³.
Maakaasua on jo pitkään kuljetettu vain maalla kaasuputkien kautta . Viime vuosina useat tekijät ovat suosineet meriliikennemuodon kehitystä, joka kasvaa nopeammin kuin putkikuljetukset: etäisyys tuotantopelloista kulutusalueisiin, tämän liikennemuodon tarjoama joustavuus. Nykyään LNG-kuljetusliikenteen modaalinen osuus on hieman alle 10% kuljetetun kaasun määrästä. Tärkeimmät LNG-lentoliikenteen harjoittajien käyttämät reitit yhdistävät Indonesian ja Japanin, Lähi-idän ja kehittyneiden maiden (Japani, Eurooppa, Yhdysvallat), Nigerian ja Algerian tuotantoalueet Eurooppaan.
Kaikissa talletuksissa on kuivauslaitteet. Voimme sitten jakaa prosessin kahteen vaiheeseen:
Ympäristön lämpötilassa ja paineessa maakaasulla on hyvin alhainen tiheys . Siksi sen kuljettamiseksi taloudellisesti kannattavissa olosuhteissa on tarpeen lisätä sen tiheyttä.
Maakaasun tiheyden ja tiheyden lisäämiseen on kaksi tapaa:
Nesteytetyn maakaasun (LNG) kuljetukseen valitaan ensimmäinen menetelmä. LNG kuljetetaan ilmakehän paineessa -162 ° C: n lämpötilassa . Tätä lämpötilaa ylläpidetään rajoittamalla nesteytetty kaasu säiliöihin, joissa on lämpöeristys. Eristys ei voi estää osan lastista lämpenemästä ja palamasta kaasutilaan kuljetuksen aikana keskimäärin 0,15% päivittäisestä kokonaismäärästä. Poistuva kaasu riippuu LNG-kantajan tyypistä ja haihdutetusta määrästä, joko poltettu LNG-alustan käyttövoimaa varten, tai vapautettu ilmakehään säiliöiden korkilla varustettujen savupiippujen avulla tai joistakin uusimmista malleista, joista on luovuttu.
Metaanin tiheys on erityisen pieni, 442 kg / m 3 . Samalla vetoisuudella sen säiliöt vievät paljon suuremman tilavuuden kuin öljysäiliöaluksella.
LNG-aluksella on monia erityispiirteitä, jotka johtuvat LNG: n fyysisistä ominaisuuksista, tämän tyyppisen lastin vaarallisuudesta ja varastointilämpötilasta.
Suuria määriä vaativan nesteytetyn maakaasun alhaisen tiheyden vuoksi nesteytetyn maakaasun kantaja on korkealla vedellä oleva alus . Sen rahti kuljetetaan yleensä 4-5 säiliössä. Vuonna 2006 suurin LNG-in maailmassa, Provalys toimitettu Gaz de France , kapasiteetti oli 154500 m 3 , jonka pituus on 290 m , leveys 43 m , joka on luonnos 12 m ja syväys ilmaa 40 m . LNG-alukset liikkuvat yleensä 19 solmun keskinopeudella .
LNG, jos se voi poistua rungon repeytymisen jälkeen, haihtuu ja voi pienimmässäkin kipinässä syttyä, jos ilma-kaasuseos on palamisrajojen sisällä (LNG: n osuus on 5-15%). Alus itsessään ei voi räjähtää, koska LNG, joka jää aluksen sisälle hapettimelta, ei voi syttyä.
Tämän riskin pienentämiseksi nesteytetyn maakaasun kuljetusalusta on varustettu kaksoisrungolla, joka mahdollistaa onnettomuuden sattuessa ( maadoitus , törmäys) rajoittaa säiliön suoliston todennäköisyyttä. Astiassa itsessään on kaksinkertainen este, joka on täytetty typpikaasulla, joka on tarkoitettu estämään kaikki reaktiot ilmakehän hapen kanssa . Tällaista onnettomuutta ei ole koskaan tapahtunut, ja kaasuvuotojen havaitsemis- ja palontorjuntalaitteet ovat niin luotettavia, että henkilöstö saa tupakoida omissa asuintiloissa. Räjähdyksen vaikutusten rajoittamiseksi monissa maissa, heti kun LNG- alus on tullut kanavalle , pääsy kanavalle on kielletty muilta aluksilta (jos veneet risteävät). Vene voi seurata LNG-alusta, mutta ei missään tapauksessa ylitä sitä.
Toinen LNG-kuljetusalusten erityispiirre on se, että ne kulkevat useimmiten höyrylaitteistolla , vaikka tämä käyttövoima on nyt tapana korvata dieselillä, joka sallii sekä tavanomaiset polttoaineet että LNG: n. Itse asiassa nesteytetty maakaasu haihtuu luonnollisesti säiliöiden eristyksestä huolimatta (on myös kytkettäviä purkutappeja, jotta tämä kaasu voidaan tyhjentää ilmakehään täysin turvallisesti). Nämä tappiot saadaan takaisin mahdollisuuksien mukaan kattiloiden toimittamiseksi polttoaineen korvikkeena tai lisäaineena. Tämän seurauksena tämän tyyppiset astiat ovat todennäköisesti öljyn kannalta taloudellisin ja vähän saastuttavia, kun otetaan huomioon kaasun palamisen laatu. Nyt on olemassa uudentyyppisiä LNG-säiliöaluksia, jotka toimivat dieselmoottorijärjestelmällä, ja näiden laitteistojen tehokkuus on suurempi.
Vuonna 2010 ympäri maailmaa oli liikenteessä noin 360 LNG-alusta.
Tällä hetkellä on olemassa kolmen tyyppisiä nesteytetyn maakaasun kuljetusaluksia, joista jokainen vastaa säiliöiden valmistustekniikkaa: kalvo- ja pallon LNG-kantajat ja prismaattiset IHI: t.
Ensimmäistä järjestelmää varten säiliöt on integroitu aluksen runkoon. Kahdessa ensimmäisessä tapauksessa on niin kutsuttu sekundaarikalvo, joka pidättää nestekaasun primäärikalvon murtumisen yhteydessä.
Ranskalainen yhtiö Gaztransport & Technigaz (GTT) on kehittänyt kahden tyyppisiä eristysjärjestelmiä (kalvo, eristekotelo ja toinen este ): NO96 ja MarkIII. Kolmas järjestelmä (CS1) otettiin käyttöön äskettäin (2006), ja tällä hetkellä käytössä on kolme tällaista alusta.
On muita talon kehittämiä kalvojärjestelmiä, erityisesti GTT; se on yhdistelmä Invar-kalvoja ja polyuretaanieristystä. Säiliön eristys (Invar tai ruostumaton teräs): säiliö on nähtävä kaksoisperäkkäisenä kalvona (Invar tai ruostumaton teräs) ja vanerikotelona (paksuus noin 20 cm ). Ensimmäistä eristystä (lähinnä lastia) kutsutaan esteiden väliseksi tilaksi , toista (lähinnä vettä) eristystilaksi . Nämä kaksi paksuutta "inertoidaan" typellä (happipitoisuuden aleneminen alle 2%, kasvaa typen pitoisuus sytytys- tai räjähdysvaaran välttämiseksi).
Vuonna 2009 kalvosäiliöiden osuus oli yli 60% maailmanlaajuisesta LNG-kuljetuskapasiteetista ja yli 85% tilauskannan aluksista. Tämä tekniikka on ainoa, joka on tähän mennessä mahdollistanut suurten QFLEX (210 000 m 3 ) - ja QMAX (260 000 m 3 ) -tyyppisten alusten rakentamisen, jotka palvelevat tällä hetkellä kuluttajia Qatarissa uutetusta ja nesteytetystä kaasusta.
Pallon LNG koostuu neljästä viiteen pallomaista säiliötä, jotka on eristetty alumiinilla . Pallot eivät ole integroituneet runkoon ja ulottuvat aluksen kannelta.
LNG-säiliöalukset ovat myös suosittuja varustamojen keskuudessa, ja ne ovat vähemmän herkkiä roiskeille kuin kalvolaivat . Tämä ominaisuus ei kuitenkaan mitenkään muodosta etua pallosäiliöiden säiliöiden käytössä osittain täytetyillä, jotka ovat (yhtä paljon) herkkiä (kuten kalvot) lämpöshokkille, joka aiheutuu säiliön seinämien pyyhkäisystä kylmä neste. Lisäksi saman kuljetuskapasiteetin vuoksi pallomaisilla säiliöillä varustetut alukset ovat pitempiä, leveämpiä ja painavampia kuin niiden kalvokilpailijat, mikä oikeuttaa suurelta osin ranskalaisen kalvoteknologian suosimisen. Toisaalta tyypin B LNG-aluksilla ei ole koskaan ollut minkäänlaista murtumista, mikä on melko yleistä kalvoilla, ja se voi johtaa aluksen menetykseen.
Prismaattiset LNG-alustat (SPB) koostuvat rungon itsenäisistä alumiinisäiliöistä. Tämä periaate on käyttävät Japanin IHI on Polar Eagle ja Artic aurinko , ja korealainen Samsung HI joka rakentaa kolme Flex LNG (2009). Kuljetus tapahtuu -163 ° C: ssa . Nämä säiliöt kehitettiin malleilla suoritetuilla analyyttisillä tutkimuksilla. Näiden säiliöiden arkkitehtuuria tutkitaan tarkemmin kuin tyypin A , meillä on paremmat raportit väsymiskestävyydestä, rasituksista ja mahdollisten halkeamien leviämisestä. Siten tyypin B säiliöille tarvitaan vain yksi eristys: säiliö asetetaan aluksen rungolle, toinen eristys asetetaan vain säiliön pohjan ja aluksen kölin väliin suojaamaan säiliön runkoa. aluksen runko mahdollisesta nestekaasuvirrasta, joka voi terästä jäädyttämällä aiheuttaa rakenteen heikkenemisen. Kehitystutkimuksen kustannukset kompensoidaan siten vähentämällä eristeen lisäpaksuutta.
Suurin osa LNG-kuljetusaluksista valmistetaan Aasiassa. Vuonna 2000-luvulla, Etelä-Korea oli kärjessä maailman tuotannosta kanssa telakoilla Daewoo , Samsung ja Hyundai . Japani on toiseksi suurin tuottaja.
Vuoden 2000-luvun alussa, suurin palvelun kapasiteetti oli 140000 m 3, mutta Chantiers de l'Atlantiquen in Saint-Nazairen antoi kaksi suurempien alusten: Tällä Provalys toimittanut14. marraskuuta 2006sitten Gaselys , sisaraluksen n Provalys5. maaliskuuta 2007 : (pituus 290 m , leveys 43,5 m ja syväys 11,7 m , kapasiteetti 154 000 m 3 ).
Vuonna 2011 alusten kapasiteetti kasvoi huomattavasti. Rasheeda LNG -alusta , Q-max , otettiin käyttöönlokakuu 2010kapasiteetti on 266 000 m 3, mikä tekee siitä yhden maailman suurimmista.