Gas Tanker Familiarisation – kurs #3 | Typy gazowców i charakterystyka

Gazowce możemy podzielić na kilka grup od małych zbiornikowców ciśnieniowych od 500m3 do 6000m3 wykorzystywanych do transportu propanu, butanu i gazów chemicznych w temperaturze otoczenia, do całkowicie chłodzonych tankowców o pojemności ponad 100 000m3 służących do transportu LNG i LPG. Przemieszczanie skroplonych gazów drogami wodnymi jest obecnie przemysłem dojrzałym, obsługiwanym przez flotę wielu tankowców, sieć terminali. Gazowce mają pewne cechy wspólne z innymi tankowcami używanymi do przewozu towarów masowych płynnych, takie jak ropa i chemikaliowce. Cechą prawie unikalną dla gazowca jest utrzymywanie ładunku pod dodatnim ciśnieniem aby zapobiec przedostawaniu się powietrza do systemu ładunkowego. Oznacza to, że tylko ładunek płynny i jego opary są obecne w zbiorniku ładunkowym i nie może powstać tam łatwopalna atmosfera.

Administracja IMO dzieli gazy skroplone na następujące grupy:

  • LPG – skroplony gaz ropopochodny
  • LNG – skroplony gaz ziemny
  • LEG – skroplony gaz etylenowy
  • NH 3 – Amoniak
  • Cl 2 – Chlor
  • Gazy chemiczne
IMO IGC

IMO IGC definiuje gazy skroplone jako gazy o prężności pary wyższej niż 2,8 bar w temperaturze 37,8C. Rozdział 19 przepisów IMO dotyczących gazów definiuje, które produkty są gazami skroplonymi i które muszą być transportowane gazowcami. Niektóre produkty mają prężność par mniejszą niż 2,8 bar w 37,8C, ale są zdefiniowane jako gazy skroplone i muszą być transportowane zgodnie z rozdziałem 19 IMO IGC. Tlenek propylenu i tlenki etylenu definiuje się jako skroplone gazy. Tlenek etylenu ma prężność pary 2,7 ​​bara przy 37,8C. Powodem dlaczego skroplony gaz można transportować wyłącznie tego typu statkami jest prosty – produkty te muszą mieć posiadać kontrolę temperatury w trakcie transportu, ponieważ może wystąpić reakcja z uwagi na zbyt wysoką temperaturę. Skroplone gazy są transportowane na gazowcach pod ciśnieniem atmosferycznym (w pełni chłodzone) poniżej 0,7 bara, ciśnienie pośrednie (kontrolowane temperaturą) 0,5 bara do 11 bar lub w temperaturze otoczenia przy ciśnieniu większym niż 11 barów. To właśnie konstrukcja zbiornika ładunkowego decyduje o tym, pod jakim ciśnienie, może być transportowany gaz.

Typy gazowców i charakterystykaLPG

LPG – skroplony gaz ropopochodny to definicja gazów wytwarzanych przez mokry gaz lub surową ropę. Gazy LPG są usuwane z surowego oleju podczas rafinacji lub z separacji gazu ziemnego. LPG definiuje się jako propan, butan i ich mieszaninę. Drogą morską w większości przewozi się gaz o dużym ciśnieniu atmosferycznym, jednak część łądunków LPG jest transportowana również pod średnim ciśnieniem. Gazowce typu Fully pressurized obsługują głównie handel przybrzeżny / kabotażowy. LPG można chłodzić wodą, a większość statków LPG posiada takie instalacje do bezpośredniego chłodzenia ładunku do temperatury wody zaburtowej. Transport morski LPG odbywa się głównie z Zatoki Perskiej do Japonii i Korei. Również trasy północno-zachodniej Europy po USA i od zachodniej części Morza Śródziemnego po USA. LPG jest wykorzystywany do celów energetycznych oraz w przemyśle petrochemicznym

LNG

LNG – skroplony gaz ziemny to gaz, który występujący naturalnie na ziemi. LNG głównie zawiera Metan, ale także etan, propan i butan itp. Około 95% całego LNG jest transportowany rurociągami z pól gazowych na brzeg, na przykład rurami gazowymi z pól naftowych na Morzu Północnym, aż do Włoch i Hiszpanii. Pozostałe 5% transportują gazowce. Podczas transportu ładunku LNG może być on również wykorzystany jako paliwo do napędu statku. Istnieją również instalacje pozwalające na utrzymanie temperatury ładunku w stanie wrzenia. Najczęściej na dużych zbiornikowcach LNG, są bardzo duże i drogie i zużywają dużo energii. W zależności od zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych w budowie zbiorników minimalizuje się przenikanie ciepła. Małe zbiorniki LNG mogą posiadać również takie zastosowania lub nawet urządzenia do chłodzenia ładunku, aby można było wykorzystać je do transportu LPG. Transport morski LNG odbywa się z Zatoki Perskiej i Indonezji do Japonii, Korei i z Morza Śródziemnego po północno-zachodnią Europę i wschodnie wybrzeże USA oraz od Alaski po Daleki Wschód. LNG jest wykorzystywane do celów energetycznych oraz w przemyśle petrochemicznym.

NGL

NGL – gaz ziemny płynny lub mokry to gaz rozpuszczony występujący w surowej ropie. Gaz oddziela się poprzez rafinację surowej ropy. Skład mokrego gazu różni się w zależności od pola naftowego. Mokry gaz składa się z etanu, LPG, pentanu i cięższych frakcji węglowodorów lub ich mieszan. Większość statków przewozi ten typ ładunku pod ciśnieniem atmosferycznym lub w zbiornikach typu semi pressurized. Etan może być transportowany tylko za pomocą półciśnieniowych gazowców, które posiadają system kaskadowego chłodzenia i mogą przewozić ładunki w temperaturze do –104°C. Dzieje się tak, ponieważ Etan wrze w temperaturze (boiling point) -89°C. Używając wody jako źródła chłodzenia powoduje to zbyt wysokie ciśnienie (condense pressure), dlatego ładunek jest skraplany freonem R22 lub innym chłodziwem o temperaturze wrzenia przy ciśnieniu atmosferycznym poniżej –20°C. Gaz mokry jest transportowany z Zatoki Perskiej na wschód, z Europy do USA i częściowo w głąb Europy. Istnieje również transport mokrego gazu z Karaibów do Ameryki Południowej. NGL jest wykorzystywany do celów energetycznych oraz w przemyśle petrochemicznym.

LEG

LEG – skroplony gaz etylenowy. Ten gaz nie jest produktem naturalnym, ale jest wytwarzany przez krakowanie mokrego gazu, takiego jak etan, propan i butan lub nafty. Etylen posiada temperaturę wrzenia przy ciśnieniu atmosferyczne -103,8°C, w związku z czym jest transportowany statkami które posiadają przestrzenie ładunkowe mogące wytrzymać tak niską temperaturę. Systemy kaskadowe wykorzystuje się do kondensacji etylenu. Ponieważ temperatura krytyczna etylenu wynosi 9,7°C, nie można wykorzystać wody do chłodzenia oparów etylenu. Pełna nazwa zbiornikowców na etylen to LPG/LEG. Etylen jest bardzo łatwopalny i posiada granicę palności od 2,5% do 34% objętości po zmieszaniu z powietrzem. Istnieją surowe wymagania dotyczące zawartości tlenu w etylenie. Objętość tlenu musi być mniejsza niż 2% w mieszaninie gazów, aby utrzymać mieszankę poniżej progu LEL “dolna granica wybuchowości ”. Handlowe zapotrzebowanie wymaga mniej niż 0,2% tlenu w mieszaninie gazów. Powyżej tej wartości uważa się ładunek za zanieczyszczony. Etylen jest używany jako surowiec do produkcji tworzyw sztucznych i włókien syntetycznych. Etylen jest transportowany z Zatoki Perskiej na wschód, z Morza Śródziemnego na wschód i po europie,od Karaibów do Ameryki Południowej. Istnieje również transport etylenu między krajami Malezji, Indonezia i Korei.

AMONIAK NH3

Następnym gazem, na którym się skupimy, jest amoniak, który jest wytwarzany poprzez spalanie wodoru i azotu pod dużym ciśnieniem. Amoniak jest gazem trującym i drażniącym, ma TLV 25 ppm a próg wyczuwalności zapachu wynosi 20 ppm. Silnie reaguje na wodę i istnieją specjalne zasady dotyczące transportu amoniaku. Zasady te możemy znaleźć w IMO IGC, rozdziały 14, 17 i 19. Gdy gazowy amoniak miesza się z wodą to wytwarza się podciśnienie pochłaniające wodę wielkości 200 części objętościowych pary amoniaku. Nie wolno mieszać amoniaku ze stopami miedzi, aluminium, cynku ani powierzchniami ocynkowanymi. Obojętny gaz zawierający dwutlenek węgla nie może być używany do usuwania amoniaku, ponieważ powoduje to tworzenie karbaminianów z amoniakiem. Karbaminian amonu jest proszkiem i zatyka rurociągi, zawory i inny osprzęt. Temperatura wrzenia amoniaku pod ciśnieniem atmosferycznym wynosi –33°C i należy go transportować w temperaturze niższej niż –20°C. Amoniak można chłodzić we wszystkich typach instalacji do chłodzenia ładunków. Amoniak jest transportowany gazowcami pod ciśnieniem atmosferycznym lub pół-ciśnieniowymi. Gazowce przewożące amoniak muszą być zbudowane i certyfikowane zgodnie z IMO IGC. Pełna nazwa zbiornikowca amoniaku to LPG/NH. Amoniak jest wykorzystywany jako surowiec w przemyśle nawozowym, tworzyw sztucznych, materiałów wybuchowych, barwników i detergenty. Transportowany głównie z Morza Czarnego do USA, z USA do RPA, z Wenezueli do Chile.

CHLOR CI2

Chlor jest bardzo toksycznym gazem, który może powstać w wyniku rozpuszczenia chlorku sodu w procesie elektrolizy. Ze względu na toksyczność chloru jest zatem transportowany w małych ilościach, i nie może być transportowany w ilości większej niż 1200m3. Gazowiec przewożący chlor musi być typu 1G z niezależnymi zbiornikami typu C. Oznacza to, że zbiornik ładunkowy musi znajdować się z daleka od burty statu zasada “Breadth/5”. Do transportu chloru muszą być spełnione wymagania kodu IMO IGC, rozdziały 14, 17 i 19. Chłodzenie chloru wymaga pośredniego systemu chłodzenia (indirect). Różnica między chlorem a innymi transportowanymi gazami polega na tym, że chlor nie jest łatwopalny. Chlor jest wykorzystywany do produkcji chemikaliów oraz jako środek wybielający w przemyśle celulozowym.

GAZY CHEMICZNE

Wymienione tutaj gazy chemiczne to gazy wytwarzane chemicznie i są zdefiniowane w IMO jako skroplone gazy. Ze względu na temperaturę wrzenia gazów przy ciśnieniu atmosferycznym i specjalne wymagania dotyczące kontroli temperatury, gazy te muszą być przewożone na gazowcach jako określone przez IMO IGC. Gazy skondensowane to ciecze o prężności pary powyżej 2,8 pręty w temperaturze 37,8°C. Najczęściej transportowane gazy chemiczne to etylen, propylen, butadien i VCM. Gazy chemiczne, które muszą być transportowane gazowcami to te wymienione w rozdziale 19 IMO IGC. Istnieją surowe wymagania dotyczące niskiej zawartości tlenu w atmosferze zbiornika ładunkowego, często poniżej 0,2% objętości. Wiąże się to z tym, że musimy używać azotu w celu usunięcia tlenu ze zbiorników ładunkowych przed załadowaniem tych produktów na statek. Ponadto, nawet jeśli prężność pary nie przekracza 2,8 bara przy 37,8°C, np. tlenek etylenu i tlenek propylenu lub ich mieszaniny, to nadal znajdują się one IMO IGC jako skroplone gazy. Gazowce, które mogą transportować tlenek etylenu lub tlenek propylenu muszą posiadać specjalny certyfikat. Tlenek etylenu i tlenek propylenu posiadają temperaturę wrzenia w ciśnieniu atmosferycznym odpowiednio 11° C i 34°C i dlatego są trudne w transporcie bez pośrednich systemów chłodzenia ładunku. Tlenek etylenu i tlenek propylenu nie mogą być narażone na działanie wysokiej temperatury i dlatego nie mogą być sprężane w bezpośrednim systemie chłodzenia (wysokie ciśnienie = wysoka temperatura). Tlenek etylenu należy przewozić gazowcem typu 1G. Gazy chemiczne, takie jak propylen, butadien i VCM, są transportowane przez średniej wielkości zbiornikowce pod ciśnieniem atmosferycznym od 12000 m3 do 56000 m3. Gazy chemiczne są transportowane na całym świecie, a zwłaszcza na Daleki Wschód, gdzie jest zauważalny wzrost wykorzystania w branży petrochemicznej. Gazy chemiczne są wykorzystywane głównie w przemyśle petrochemicznym, przez przemysł chemiczny i w procesie produkcji gumy.

Jeżeli masz pytania, dodatkowe informacje to daj znać w komentarzu poniżej I zapraszam do kolejnego wpisu z serii Gas Tanker Familiarisation.

Ważne linki