Autocisterna GNL per il trasporto di gas liquefatto

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Le riserve di gas naturale nel mondo sono enormi, ma la maggior parte dei giacimenti si trova in luoghi difficili da raggiungere, lontani dalle aree industriali. Non è così male: un gasdotto può essere posato a terra o sul fondo del mare. E per il trasporto attraverso l'oceano, il gas viene convertito in uno stato liquido. Allo stesso tempo, il volume viene ridotto di quasi seicento volte, il che rende possibile l'utilizzo non solo di gasdotti, ma anche di navi cisterna GNL di un design speciale per il trasporto di gas.

Trasportatori di gas liquefatto

LNG è gas naturale raffreddato a -162°C, a cui passa da uno stato gassoso a uno stato liquido.

La maggior parte delle esportazioni mondiali di gas liquefatto viene effettuata sul mercato intercontinentale da navi cisterna di due tipi, abbreviate in CIS - gas di petrolio liquefatto e GNL - gas naturale liquefatto. Le navi specializzate differiscono nel design delle cisterne e sono progettate per carichi diversi: le cisterne GPL trasportano propano liquefatto, butano,propilene e altri gas idrocarburici, autocisterne GNL - metano. A volte queste petroliere sono chiamate metaniere. La foto sotto mostra una vista in sezione della petroliera.

Disposizione della cisterna GNL

I componenti principali di una petroliera per GPL sono unità di propulsione e pompaggio, un doppio scafo per una maggiore robustezza, eliche di prua, serbatoi per GPL e potenti unità di refrigerazione per mantenere bassa la temperatura del gas.

Di norma, nello scafo della nave vengono posizionati da quattro a sei carri armati isolati, posizionati lungo la linea centrale della nave. L'ambiente dei serbatoi è una combinazione di serbatoi di zavorra, cofferdams - scomparti speciali per prevenire perdite di gas dai serbatoi e dai vuoti. Questa posizione conferisce alla nave GNL un design a doppio scafo.

I gas liquefatti vengono trasportati in serbatoi a una pressione superiore a quella atmosferica oa una temperatura notevolmente inferiore alla temperatura ambiente. Alcuni carri usano entrambi i metodi.

Le cisterne sono dotate di serbatoi a pressione da 17,5 kg/cm2. Il gas viene trasportato in serbatoi di acciaio cilindrici o sferici con temperatura di stoccaggio adeguata. Tutte le petroliere sono costruite con un doppio fondo.

Le navi portagas sono dotate di motori potenti e sono veloci. L'area della loro applicazione razionale sono i voli a lunga distanza, principalmente transcontinentali, con una lunghezza superiore a3000 miglia nautiche. Data l'evaporazione attiva del metano, la nave deve superare questa distanza ad alta velocità.

Caratteristiche del design del serbatoio

Per il trasporto sicuro del gas naturale liquefatto, è necessario mantenere le temperature nei serbatoi inferiori a -162 oC e ad alta pressione. Le cisterne sono dotate di serbatoi a membrana con isolamento multistrato ad alto vuoto. I serbatoi a membrana sono costituiti da uno strato barriera metallica primaria, uno strato isolante, uno strato protettivo liquido e un secondo strato isolante. Il design dei serbatoi e lo spessore dello scafo metallico dei serbatoi dipendono dalla pressione operativa, dalla temperatura e dal dislocamento di progetto dell'autocisterna. Sotto la pressione dell'acqua di mare, le pareti del serbatoio, essendo parte della nave, subiscono gli stessi carichi dello scafo della nave.

I gas di petrolio liquefatti vengono anche trasportati in serbatoi sferici di metallo ben isolati per evitare perdite ad alta pressione.

Il codice IGC definisce tre tipi di serbatoi indipendenti utilizzati per il trasporto del gas: A, B e C. Le navi cisterna per GNL sono dotate di cisterne di categoria B o C, le cisterne per GPL sono cisterne di categoria A.

Operazioni di carico e scarico cisterna

Le operazioni più pericolose sono il carico e lo scarico delle petroliere. Il gas naturale liquefatto è una sostanza criogenica, il cui componente principale è il metano. Se entra in un vano di carico impreparato con non rispetto del regime di temperatura, la miscela di metano con aria diventaesplosivo.

Le procedure per caricare una nave cisterna sono rigorosamente regolamentate. La cisterna di carico viene essiccata con un gas inerte a una certa temperatura per evitare la condensazione dell'aria umida all'interno della cisterna.

Dopo aver asciugato i serbatoi, la stiva viene spurgata per rimuovere i residui di gas inerte, dopodiché l'aria riscaldata secca viene fornita alla stiva sotto pressione.

L'iniezione diretta di gas liquefatto è preceduta dal riempimento del serbatoio con gas inerte per rimuovere l'aria e raffreddare i serbatoi. Lo spazio isolante dei serbatoi a membrana viene spurgato con azoto liquido. Il caricamento inizia quando il sistema di alimentazione del gas e il serbatoio vengono raffreddati a una temperatura vicina a quella del GNL.

Al porto di destinazione, il gas naturale liquefatto viene trasferito alla cisterna di terra utilizzando una pompa da carico sommergibile installata sul fondo di ciascuna cisterna di carico. Durante lo scarico si rispettano anche i requisiti per le condizioni di temperatura e umidità di tutte le linee al fine di evitare la formazione di una miscela esplosiva di metano con aria.

Sicurezza ambientale

Standard di sicurezza rigorosi sono stabiliti dal Codice internazionale per la costruzione e l'equipaggiamento delle navi che trasportano gas liquefatti alla rinfusa (codice IGC). Le normative internazionali coprono praticamente ogni aspetto della sicurezza di queste navi, nonché gli standard di addestramento dell'equipaggio.

Il record di sicurezza della nave GNL ha una storia invidiabile. Dal 1959, quando è iniziato il trasporto commerciale di GNL, non c'è mai stato un solo decesso a bordo,associati al gas naturale liquefatto. Ci sono stati otto incidenti marittimi legati alla fuoriuscita accidentale di gas naturale liquefatto in tutto il mondo.

Nel giugno 1979, nello Stretto di Gibilterra, la petroliera El Paso Kaiser si schiantò contro gli scogli alla velocità di 19 nodi con un carico di 99.500 m3. La nave ha subito gravi danni al fondo lungo l'intera lunghezza degli spazi di carico, ma i serbatoi a membrana non sono stati danneggiati e non è stato versato gas naturale liquefatto.

Navigazione di petroliere attraverso lo stretto

Gli Stretti sono il luogo più pericoloso per la navigazione, quindi, per la costruzione di terminali per la produzione e la ricezione del gas liquefatto, si scelgono luoghi alla periferia dei continenti, evitando difficili rotte di trasporto e navi cisterna che entrano nei mari interni.

Un tempo, l'Ucraina ha annunciato la sua intenzione di costruire un terminale per la ricezione di gas naturale liquefatto nella regione di Odessa al fine di diversificare le fonti di approvvigionamento di gas nel paese. Ankara ha immediatamente reagito a questo.

Il continuo transito di merci pericolose di gas naturale liquefatto attraverso i Dardanelli e il Bosforo su navi cisterna per GNL può causare gravi danni ambientali. Questi stretti sono tra i primi più pericolosi al mondo: il Bosforo è al terzo posto, i Dardanelli al quinto. In caso di incidente grave, le conseguenze per il Mar di Marmara e la densamente popolata Istanbul potrebbero essere catastrofiche.

Mercato GNL internazionale

Una flotta di navi specializzate collega gli impianti di produzione e rigassificazione di GNL in tutto il mondo per creare una rete sicura, affidabile ed efficientetrasporto di gas naturale liquefatto. Le navi metaniere sono dotate di tecnologia all'avanguardia per il rilevamento delle perdite, sistemi di arresto di emergenza, radar avanzati e sistemi di posizionamento e altre tecnologie progettate per garantire il trasporto sicuro e affidabile del gas.

Il gas naturale liquefatto ora rappresenta oltre il 35% del commercio internazionale di gas naturale, con una domanda in costante aumento.

Alcune statistiche

Oggi, l'industria mondiale del GNL comprende:

• 25 terminali GNL e 89 impianti GNL operano in 18 paesi nei cinque continenti. Il Qatar è il leader mondiale nella produzione di GPL, davanti a Indonesia, Malesia, Australia e Trinidad e Tobago.
• 93 terminali di ricezione e impianti di rigassificazione in 26 paesi in quattro continenti. Giappone, Corea e Spagna sono i principali importatori di GPL.
• Circa 550 navi cisterna di gas naturale liquefatto sono attualmente in funzione in tutto il mondo.

Leader nella costruzione di navi cisterna per GNL

Storicamente, circa due terzi della flotta mondiale di petroliere è stata costruita dai sudcoreani, il 22% dai giapponesi, il 7% dai cinesi e il resto da Francia, Spagna e Stati Uniti. Il successo della Corea del Sud è legato all'innovazione e al prezzo. I costruttori sudcoreani hanno costruito le prime petroliere di metano di classe rompighiaccio. Hanno anche costruito le più grandi petroliere GNL della classe Q-Flex e Q-Max con un peso morto di 210.000 e 260.000metri cubi per la società di trasporto del gas del Qatar "Nakilat". Una caratteristica distintiva delle navi di classe Q è il posizionamento di un impianto di liquefazione del gas naturale direttamente a bordo della nave gigante. La nave è lunga 345 metri e larga 53,8 metri.

Progetto Yamal LNG

Il 29 settembre 2014 si è tenuta una solenne cerimonia per la deposizione di una nave cisterna ordinata dalla compagnia di navigazione russa Modern Commercial Fleet, specializzata nel trasporto di vettori energetici, per il trasporto di gas naturale liquefatto nell'ambito del progetto Yamal LNG. Si tratta di navi uniche della classe di ghiaccio Arc7 con le dimensioni massime possibili per l'avvicinamento al porto di Sabetta nella penisola di Yamal.

Progettate per trasportare gas dal giacimento di South Tambeyskoye dall'Artico all'Europa e all'Asia e navigare nelle dure condizioni climatiche dell'Artico, le navi cisterna Yamal LNG sono navi a doppio effetto in base alla progettazione: la prua è per la navigazione all'aperto acqua e la poppa è per la navigazione in condizioni di ghiaccio difficili.

Attualmente sono state costruite cinque navi di questo tipo. Nave principale Christophe de Margerie. Di proprietà di Sovcomflot.

Nel suo primo vero viaggio commerciale, una nave cisterna GNL dalla Russia ha stabilito un record storico: per la prima volta nella storia della navigazione, una nave mercantile ha attraversato la rotta del Mare del Nord senza una scorta rompighiaccio.