LNG tàu chở khí đốt hóa lỏng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Trữ lượng khí đốt tự nhiên trên thế giới rất lớn, nhưng hầu hết các mỏ đều nằm ở những nơi khó tiếp cận, xa các khu công nghiệp. Điều này không quá tệ - một đường ống dẫn có thể được đặt trên đất liền hoặc dưới đáy biển. Và để vận chuyển qua đại dương, khí được chuyển thành trạng thái lỏng. Đồng thời, khối lượng giảm gần sáu trăm lần, giúp không chỉ sử dụng đường ống, mà còn có thể sử dụng các tàu chở LNG có thiết kế đặc biệt để vận chuyển khí.

Chất vận chuyển khí hóa lỏng

LNG là khí tự nhiên được làm lạnh đến -162 ° C, tại đó nó chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng.

Hầu hết hoạt động xuất khẩu khí đốt hóa lỏng của thế giới được thực hiện trên thị trường liên lục địa bằng hai loại tàu chở dầu, viết tắt là CIS - khí hóa lỏng và LNG - khí tự nhiên hóa lỏng. Các tàu chuyên dụng khác nhau về thiết kế bồn và được thiết kế cho các loại hàng hóa khác nhau: tàu chở LPG chuyên chở propan hóa lỏng, butan,propylen và các khí hydrocacbon khác, tàu chở LNG - metan. Đôi khi những tàu chở dầu này được gọi là tàu chở khí mêtan. Ảnh dưới đây cho thấy mặt cắt của tàu chở dầu.

Bố trí tàu chở dầu LNG

Các thành phần chính của tàu chở LPG là bộ phận đẩy và bơm, thân tàu đôi để tăng thêm sức mạnh, bộ đẩy cánh cung, thùng chứa LPG và bộ phận làm lạnh mạnh để giữ nhiệt độ khí ở mức thấp.

Theo quy định, bốn đến sáu xe tăng biệt lập được đặt trong thân tàu, nằm dọc theo đường tâm của tàu. Môi trường của các bồn chứa là sự kết hợp của các bồn dằn, các két - các ngăn đặc biệt để ngăn chặn rò rỉ khí từ các bồn chứa và khoảng trống. Vị trí này mang lại cho tàu sân bay LNG một thiết kế thân tàu kép.

Khí hóa lỏng được vận chuyển trong các bồn chứa dưới áp suất cao hơn áp suất khí quyển hoặc ở nhiệt độ thấp hơn đáng kể so với nhiệt độ môi trường. Một số bể sử dụng cả hai phương pháp.

Xe tăng được trang bị bình áp suất 17,5 kg / cm2. Khí được vận chuyển trong các bồn thép hình trụ hoặc hình cầu với nhiệt độ bảo quản thích hợp. Tất cả các tàu chở dầu đều được chế tạo với đáy đôi.

Tàu chở gas được trang bị động cơ mạnh mẽ và nhanh chóng. Lĩnh vực áp dụng hợp lý của chúng là đường dài, chủ yếu là xuyên lục địa, các chuyến bay có độ dài lớn hơn3000 hải lý. Do khí mêtan bay hơi tích cực, con tàu phải vượt qua quãng đường này ở tốc độ cao.

Đặc điểm của thiết kế bể

Để vận chuyển an toàn khí thiên nhiên hóa lỏng, cần phải duy trì nhiệt độ trong bồn chứa dưới -162oC và áp suất cao. Các tàu chở dầu được trang bị bể màng với lớp cách nhiệt đa lớp chân không cao. Bể màng bao gồm lớp chắn kim loại sơ cấp, lớp cách nhiệt, lớp bảo vệ bằng chất lỏng và lớp cách nhiệt thứ hai. Thiết kế của các bồn chứa và độ dày của vỏ kim loại của các bồn chứa phụ thuộc vào áp suất vận hành thiết kế, nhiệt độ và sự dịch chuyển của tàu chở dầu. Dưới áp lực của nước biển, các thành bể, là một phần của con tàu, chịu tải trọng tương tự như thân tàu.

Khí hóa lỏng cũng được vận chuyển trong các bồn kim loại hình cầu được cách nhiệt tốt để tránh rò rỉ dưới áp suất cao.

Mã IGC xác định ba loại bồn chứa độc lập được sử dụng để vận chuyển khí: A, B và C. Tàu chở LNG được trang bị bồn loại B hoặc C, tàu chở LPG là bồn loại A.

Hoạt động xếp dỡ của tàu chở dầu

Các hoạt động nguy hiểm nhất là xếp và dỡ hàng trên tàu chở dầu. Khí thiên nhiên hóa lỏng là một chất đông lạnh, thành phần chính là khí mêtan. Nếu nó đi vào một khoang hàng không được chuẩn bị và không tuân thủ chế độ nhiệt độ, hỗn hợp khí mêtan với không khí sẽ trở thànhnổ.

Quy trình xếp hàng vào tàu chở dầu được quy định nghiêm ngặt. Két hàng được làm khô bằng khí trơ ở nhiệt độ nhất định để ngăn chặn sự ngưng tụ của không khí ẩm bên trong két.

Sau khi làm khô bồn chứa, khoang chứa được thanh lọc để loại bỏ cặn khí trơ, sau đó không khí khô được làm nóng được cung cấp cho khoang chứa dưới áp suất.

Việc phun trực tiếp khí hóa lỏng được thực hiện trước bằng cách nạp khí trơ vào bình chứa để loại bỏ không khí và làm mát bình. Không gian cách nhiệt của bể màng được thanh lọc bằng nitơ lỏng. Quá trình nạp bắt đầu khi hệ thống cung cấp khí và bồn chứa được làm mát đến nhiệt độ gần bằng nhiệt độ của LNG.

Tại cảng đến, khí thiên nhiên hóa lỏng được chuyển vào bể chứa trên bờ bằng cách sử dụng một máy bơm hàng chìm được lắp đặt ở đáy của mỗi thùng hàng. Trong quá trình dỡ hàng, các yêu cầu về điều kiện nhiệt độ và độ ẩm của tất cả các dây chuyền cũng được tuân thủ để tránh sự hình thành hỗn hợp nổ của mêtan với không khí.

An toàn môi trường

Tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt được đặt ra bởi Bộ luật Quốc tế về Xây dựng và Thiết bị Tàu chở Khí Hóa lỏng với Số lượng lớn (Bộ luật IGC). Các quy định quốc tế hầu như bao gồm mọi khía cạnh về sự an toàn của những con tàu này, cũng như các tiêu chuẩn đào tạo thủy thủ đoàn.

Hồ sơ an toàn tàu LNG có một lịch sử đáng ghen tị. Kể từ năm 1959, khi vận chuyển LNG thương mại bắt đầu, chưa bao giờ có một ca tử vong nào trên tàu,liên kết với khí thiên nhiên hóa lỏng. Đã có tám sự cố hàng hải liên quan đến sự cố tràn khí tự nhiên hóa lỏng trên khắp thế giới.

Vào tháng 6 năm 1979, tại eo biển Gibr altar, tàu chở dầu El Paso Kaiser đâm vào đá với tốc độ 19 hải lý / giờ với tải trọng 99.500 m3. Con tàu bị hư hỏng nặng ở đáy suốt chiều dài của khoang chứa hàng, nhưng các thùng màng không bị hư hại và không có khí tự nhiên hóa lỏng nào bị tràn.

Điều hướng của tàu chở dầu qua eo biển

Eo biển là nơi nguy hiểm nhất cho hàng hải, do đó, để xây dựng các bến cảng sản xuất và tiếp nhận khí đốt hóa lỏng, họ chọn những nơi ở ngoại ô các lục địa, tránh các tuyến đường vận chuyển khó khăn và tàu chở dầu đi vào vùng biển nội địa.

Đã có lúc, Ukraine tuyên bố ý định xây dựng một bến tiếp nhận khí đốt tự nhiên hóa lỏng ở khu vực Odessa nhằm đa dạng hóa nguồn cung cấp khí đốt cho đất nước. Ankara ngay lập tức phản ứng với điều này.

Việc vận chuyển liên tục hàng hóa nguy hiểm khí tự nhiên hóa lỏng qua Dardanelles và Bosphorus trên các tàu chở LNG có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho môi trường. Những eo biển này nằm trong top nguy hiểm nhất trên thế giới: Bosphorus ở vị trí thứ ba, Dardanelles ở vị trí thứ năm. Trong trường hợp xảy ra một vụ tai nạn lớn, hậu quả đối với Biển Marmara và đông dân cư ở Istanbul có thể rất thảm khốc.

Thị trường LNG Quốc tế

Một đội tàu chuyên dụng liên kết các cơ sở sản xuất và tái cấp khí LNG trên khắp thế giới để tạo ra một mạng lưới an toàn, đáng tin cậy và hiệu quảvận chuyển khí đốt tự nhiên hóa lỏng. Các tàu chở khí mêtan được trang bị công nghệ phát hiện rò rỉ hiện đại, hệ thống tắt máy khẩn cấp, hệ thống định vị và radar tiên tiến, cùng các công nghệ khác được thiết kế để đảm bảo vận chuyển khí an toàn và đáng tin cậy.

Khí tự nhiên hóa lỏng hiện chiếm hơn 35% thương mại khí tự nhiên quốc tế, với nhu cầu ngày càng tăng.

Một số thống kê

Ngày nay, ngành công nghiệp LNG trên toàn thế giới bao gồm:

• 25 bến LNG và 89 nhà máy LNG hoạt động tại 18 quốc gia trên năm lục địa. Qatar là quốc gia đứng đầu thế giới về sản xuất LPG, trước Indonesia, Malaysia, Australia và Trinidad và Tobago.
• 93 tiếp nhận thiết bị đầu cuối và nhà máy điều hòa nhiệt độ tại 26 quốc gia trên bốn lục địa. Nhật Bản, Hàn Quốc và Tây Ban Nha là những nhà nhập khẩu LPG hàng đầu.
• Khoảng 550 tàu chở khí đốt tự nhiên hóa lỏng hiện đang hoạt động trên toàn thế giới.

Đi đầu trong việc chế tạo tàu chở LNG

Trong lịch sử, khoảng 2/3 đội tàu chở khí mêtan trên thế giới do người Hàn Quốc xây dựng, 22% do người Nhật Bản, 7% do người Trung Quốc và phần còn lại của Pháp, Tây Ban Nha và Hoa Kỳ. Thành công của Hàn Quốc gắn liền với sự đổi mới và giá cả. Các nhà xây dựng Hàn Quốc đã chế tạo những tàu chở khí metan lớp tàu phá băng đầu tiên. Họ cũng chế tạo các tàu chở LNG lớn nhất thuộc lớp Q-Flex và Q-Max với trọng lượng 210.000 và 260.000mét khối cho công ty truyền tải khí Qatar "Nakilat". Một đặc điểm khác biệt của tàu lớp Q là việc bố trí một nhà máy hóa lỏng khí tự nhiên ngay trên con tàu khổng lồ. Con tàu dài 345 mét và rộng 53,8 mét.

Dự án Yamal LNG

Vào ngày 29 tháng 9 năm 2014, một buổi lễ long trọng đã được tổ chức để hạ thủy một tàu chở dầu do Công ty vận tải biển Modern Commercial Fleet của Nga, chuyên vận chuyển các tàu sân bay năng lượng, đặt hàng để vận chuyển khí đốt tự nhiên hóa lỏng thuộc dự án Yamal LNG. Đây là những con tàu độc nhất của lớp băng Arc7 với kích thước tối đa có thể để tiếp cận cảng Sabetta trên Bán đảo Yamal.

Được thiết kế để vận chuyển khí đốt từ mỏ Nam Tambeyskoye từ Bắc Cực đến Châu Âu và Châu Á và điều hướng trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt của Bắc Cực, tàu chở dầu Yamal LNG là tàu hoạt động kép theo thiết kế: mũi tàu dành cho điều hướng mở nước và đuôi tàu dùng để điều hướng trong điều kiện băng giá khó khăn.

Hiện tại, năm con tàu như vậy đã được đóng. Trưởng tàu Christophe de Margerie. Thuộc sở hữu của Sovcomflot.

Trong chuyến đi thương mại đầu tiên, một tàu chở LNG của Nga đã lập kỷ lục lịch sử: lần đầu tiên trong lịch sử vận tải biển, một tàu buôn đi qua Tuyến đường Biển Bắc mà không có tàu phá băng hộ tống.