מיכלית LNG להובלת גז נוזלי

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

מאגרי הגז הטבעי בעולם הם עצומים, אבל רוב המרבצים ממוקמים במקומות שקשה להגיע אליהם, מרוחקים מאזורי תעשייה. זה לא כל כך נורא - אפשר להניח צינור ביבשה או על קרקעית הים. ועבור הובלה על פני האוקיינוס, הגז הופך למצב נוזלי. במקביל, הנפח מצטמצם כמעט פי שש מאות, מה שמאפשר להשתמש לא רק בצנרת, אלא גם במכליות LNG בעיצוב מיוחד להובלת גז.

מובילי גז נוזלי

LNG הוא גז טבעי שמקורר ל-162°C, שבו הוא משתנה ממצב גזי למצב נוזלי.

רוב היצוא העולמי של גז נוזלי מתבצע בשוק הבין יבשתי על ידי מיכליות משני סוגים, בקיצור CIS - גז נוזלי נפט ו-LNG - גז טבעי נוזלי. כלי שיט מיוחדים שונים בעיצוב המיכלים ומיועדים למטענים שונים: מכליות גפ מ נושאות פרופאן נוזלי, בוטאן,פרופילן וגזי פחמימנים אחרים, מכליות LNG - מתאן. לפעמים מיכליות אלו נקראות נושאות מתאן. התמונה למטה מציגה מראה חתך של המכלית.

פריסת מכלית LNG

המרכיבים העיקריים של מכלית גפ"מ הם יחידות הנעה ושאיבה, גוף כפול לתוספת חוזק, דחפי חרטום, מיכלי גפ"מ ויחידות קירור חזקות לשמירה על טמפרטורת הגז נמוכה.

ככלל, ארבעה עד שישה טנקים מבודדים ממוקמים בגוף הספינה, הממוקם לאורך קו מרכז הספינה. סביבת המיכלים היא שילוב של מיכלי נטל, סכרי קופות - תאים מיוחדים למניעת דליפת גז ממיכלים וחללים. מיקום זה נותן למוביל LNG עיצוב גוף כפול.

גזים נוזליים מועברים במיכלים בלחץ הגבוה מהלחץ האטמוספרי, או בטמפרטורה נמוכה משמעותית מטמפרטורת הסביבה. חלק מהטנקים משתמשים בשתי השיטות.

מכליות מצוידות במיכלי לחץ 17.5 ק"ג/ס"מ2. הגז מועבר במיכלי פלדה גליליים או כדוריים עם טמפרטורת אחסון מתאימה. כל המכליות בנויות עם תחתית כפולה.

מובילי גז מצוידים במנועים חזקים ומהירים. תחום היישום הרציונלי שלהם הוא טיסות למרחקים ארוכים, בעיקר חוצה יבשות, באורך של יותר מ3000 מייל ימי. בהתחשב באידוי הפעיל של מתאן, על כלי השיט להתגבר על המרחק הזה במהירויות גבוהות.

תכונות של עיצוב הטנק

לשינוע בטוח של גז טבעי נוזלי, נדרש לשמור על טמפרטורות במיכלים מתחת ל-162 oC ולחץ גבוה. מכליות מצוידות במיכלי ממברנה עם בידוד רב שכבתי בוואקום גבוה. מיכלי ממברנה מורכבים משכבת מחסום מתכת ראשונית, שכבת בידוד, שכבת הגנה נוזלית ושכבת בידוד שנייה. עיצוב הטנקים ועובי גוף המתכת של הטנקים תלויים בלחץ התפעול המתוכנן, בטמפרטורה ובעקירה של המכלית. תחת לחץ מי הים, קירות המיכל, בהיותם חלק מהספינה, חווים את אותם עומסים כמו גוף הספינה.

גזי נפט נוזלי מועברים גם במיכלי מתכת כדוריים מבודדים היטב כדי למנוע דליפה בלחץ גבוה.

קוד IGC מגדיר שלושה סוגים של מכלים עצמאיים המשמשים להובלת גז: A, B ו-C. מכליות LNG מצוידות במיכלי קטגוריה B או C, מכליות גפ מ הן מכלי קטגוריה A.

פעולות טעינה ופריקה של מיכליות

הפעולות המסוכנות ביותר הן טעינה ופריקה של מכליות. גז טבעי נוזלי הוא חומר קריוגני, שהמרכיב העיקרי בו הוא מתאן. אם הוא נכנס לתא מטען לא מוכן עם אי ציות למשטר הטמפרטורה, תערובת המתאן עם האוויר הופכתחומר נפץ.

הנהלים להעמסת מכלית מוסדרים בקפדנות. מיכל המטען מיובש בגז אינרטי בטמפרטורה מסוימת כדי למנוע עיבוי אוויר לח בתוך המיכל.

לאחר ייבוש המיכלים, מטהר האחיזה כדי להסיר שאריות גז אינרטי, ולאחר מכן מסופק אוויר מחומם יבש למאגר בלחץ.

קדמה להזרקה ישירה של גז נוזלי על ידי מילוי המאגר בגז אינרטי כדי להוציא אוויר ולקרר את המיכלים. חלל הבידוד של מיכלי הממברנה מטוהר בחנקן נוזלי. הטעינה מתחילה כאשר מערכת אספקת הגז והמיכל מקוררים לטמפרטורה הקרובה לטמפרטורה של ה-LNG.

בנמל היעד, גז טבעי נוזלי מועבר למיכל החוף באמצעות משאבת מטען טבולה המותקנת בתחתית כל מיכל מטען. במהלך הפריקה מקפידים גם על הדרישות לתנאי הטמפרטורה והלחות של כל הקווים על מנת למנוע היווצרות של תערובת נפיצה של מתאן עם אוויר.

בטיחות סביבתית

תקני בטיחות מחמירים נקבעים על ידי הקוד הבינלאומי לבנייה וציוד של ספינות הנושאות גזים נוזליים בתפזורת (קוד IGC). התקנות הבינלאומיות מכסות כמעט כל היבט של הבטיחות של כלי שיט אלה, כמו גם תקני הכשרת צוות.

לשיא הבטיחות של ספינות LNG יש היסטוריה מעוררת קנאה. מאז 1959, כשהחלה הובלת LNG מסחרית, מעולם לא היה מוות אחד על הסיפון,הקשורים לגז טבעי נוזלי. היו שמונה תקריות ימיות הקשורות לדליפה מקרית של גז טבעי נוזלי ברחבי העולם.

ביוני 1979, במצר גיברלטר, התרסקה המכלית El Paso Kaiser לתוך הסלעים במהירות של 19 קשר עם עומס של 99,500 מ'3. לכלי השיט נגרם נזק כבד לתחתית לכל אורך חללי המטען, אך מכלי הממברנה לא נפגעו ולא נשפך גז טבעי נוזלי.

ניווט של מכליות דרך המיצרים

מיצרים הם המקום המסוכן ביותר לניווט, לכן, לבניית מסופים לייצור וקליטת גז נוזלי, הם בוחרים מקומות בפאתי היבשות, נמנעים מדרכי תחבורה קשים ומכליות הנכנסות לים היבשתי.

בזמן מסוים, אוקראינה הודיעה על כוונתה להקים מסוף לקליטת גז טבעי נוזלי באזור אודסה על מנת לגוון את מקורות אספקת הגז למדינה. אנקרה הגיבה לכך מיד.

המעבר המתמיד של סחורות מסוכנות בגז טבעי נוזלי דרך הדרדנלים והבוספורוס במכליות LNG עלול לגרום לנזק סביבתי חמור. מיצרים אלו הם מהגבוהים המסוכנים בעולם: הבוספורוס במקום השלישי, הדרדנלים במקום החמישי. במקרה של תאונה גדולה, ההשלכות על ים מרמרה ועל איסטנבול המאוכלסת בצפיפות עלולות להיות קטסטרופליות.

שוק LNG בינלאומי

צי של ספינות מיוחדות מקשר בין מתקני ייצור LNG ומתקני גיזה ברחבי העולם כדי ליצור רשת בטוחה, אמינה ויעילההובלה של גז טבעי נוזלי. ספינות נושאת מתאן מצוידות בטכנולוגיה חדישה לזיהוי דליפות, מערכות כיבוי חירום, מערכות מכ ם ומיקום מתקדמות וטכנולוגיות אחרות שנועדו להבטיח הובלה בטוחה ואמינה של גז.

גז טבעי נוזלי מהווה כעת יותר מ-35% מהמסחר הבינלאומי בגז טבעי, עם ביקוש הולך וגובר.

כמה סטטיסטיקות

היום, תעשיית ה-LNG ברחבי העולם כוללת:

• 25 מסופי LNG ו-89 מפעלי LNG פועלים ב-18 מדינות בחמש יבשות. קטאר היא המובילה העולמית בייצור גפ"מ, לפני אינדונזיה, מלזיה, אוסטרליה וטרינידד וטובגו.
• 93 מסופי קליטה ומפעלי גיזה מחדש ב-26 מדינות בארבע יבשות. יפן, קוריאה וספרד הן יבואניות הגפ"מ המובילות.
• כ-550 מכליות גז טבעי נוזלי פועלות כעת ברחבי העולם.

מנהיג בבניית מכליות LNG

באופן היסטורי, כשני שלישים מצי מכליות המתאן בעולם נבנה על ידי הדרום קוריאנים, 22% על ידי היפנים, 7% על ידי הסינים, והשאר על ידי צרפת, ספרד וארצות הברית. ההצלחה של דרום קוריאה קשורה לחדשנות ולמחיר. בונים דרום קוריאנים בנו את מכליות המתאן הראשונות בדרגת שוברת קרח. הם גם בנו את מכליות ה-LNG הגדולות ביותר של מחלקות Q-Flex ו-Q-Max עם משקל עצמי של 210,000 ו-260,000מטר מעוקב לחברת הולכת הגז הקטארית "נקילת". מאפיין ייחודי של ספינות מסוג Q הוא הצבת מפעל להנזלת גז טבעי ישירות על סיפון הספינה הענקית. אורכה של הספינה 345 מטר ורוחבה 53.8 מטר.

Yamal LNG Project

ב-29 בספטמבר 2014, נערך טקס חגיגי להנחת מכלית שהוזמנה על ידי חברת הספנות הרוסית Modern Commercial Fleet, המתמחה בהובלת נושאי אנרגיה, להובלת גז טבעי נוזלי במסגרת פרויקט Yamal LNG. אלו הם כלי שיט ייחודיים ממחלקת הקרח Arc7 עם הממדים המקסימליים האפשריים להתקרבות לנמל סבטה בחצי האי ימאל.

מיועד להובלת גז משדה דרום טמבייסקיה מהקוטב הצפוני לאירופה ואסיה ולנווט בתנאי האקלים הקשים של הקוטב הצפוני, מכליות ה-LNG של Yamal הן כלי שיט כפול-פעולה בתכנון: החרטום מיועד לניווט בשטח פתוח. מים, והירכתיים מיועדים לניווט בתנאי קרח קשים.

כיום, חמש ספינות כאלה נבנו. ספינה מובילה כריסטוף דה מרגרי. בבעלות Sovcomflot.

במסע המסחרי הראשון שלה, מכלית LNG מרוסיה קבעה שיא היסטורי: בפעם הראשונה בתולדות הספנות, ספינת סוחר עברה את נתיב הים הצפוני ללא ליווי שוברת קרח.