Sašķidrinātas dabasgāzes pārvadātājs

Sašķidrinātas dabasgāzes pārvadātājs jeb LNG tankkuģis ir gāzes tankkuģis, kurš paredzēts sašķidrinātās dabasgāzes pārvadāšanai. Tā kā LNG tirgus strauji aug,Natural gas explained. Liquefied natural gas. U.S. Energy Information Administration 2020. gada 15. jūlijs. Skatīts: 2021. gada 23. martā LNG tankkuģu flote turpina piedzīvot milzīgu izaugsmi.

 Vēsture 
Pirmais LNG tankkuģis Methane Pioneer (5 034 DWT), kuru klasificēja Bureau Veritas, pameta Kelkešū (Calcasieu - angļu val.) upi Meksikas līča Luiziānas piekrastē 1959. gada 25. janvārī. Pārvadājot pasaulē pirmo okeāna LNG kravu, kuģis devās uz Apvienoto Karalisti. Sekojošs tirdzniecības pieaugums ir nesis sev līdzi arī lielu flotes izplešanos līdz pat mūsdienām, kad pasaules okeānos kuģo LNG pārvadātāji sasniedzot 266 000 m3 tilpību.

Parasta C1-M-AV1 tipa kuģa Normarti, ar nosaukumu pēc modificēšanas Methane Pioneer, pārbūves veiksme rosināja Apvienotās Karalistes gāzes padomi un uzņēmumu Conch International Methane Ltd. pasūtīt divu ar nolūku projektētu LNG tankkuģu būvi: Methane Princess un Methane Progress. Kuģi tika aprīkoti ar Conch neatkarīgajiem alumīnija kravas tankiem un ienāca Alžīrijas LNG tirgū 1964. gadā. Šo kuģu tilpība bija 27 000 m3.

1960. gadu beigās radās iespēja eksportēt LNG no Aļaskas uz Japānu un 1969. gadā tika uzsākta tirdzniecība ar TEPCO (Tokyo Electric Power Company (TEPCO) - angļu val.) un Tokijas gāzi. Zviedrijā tika uzbūvēti divi kuģi: Polar Alaska un Arctic Tokyo. Katra no tiem tilpība bija 71 500 m3. 1970. gadu sākumā ASV valdība iedrošināja ASV kuģu būvētavas būvēt LNG tankkuģus un kopumā tika uzbūvēti 16 LNG kuģi. 1970. gadu beigas un 1980. gadu sākums nesa izredzes attīstīt arktiskos LNG kuģus un tika izpētīti vairāki projekti.

Kravas ietilpībai sasniedzot apmēram 143 000 m3, tika attīstīti jaunas konstrukcijas tanki no Moss Rosenberg līdz Technigaz Mark III un Gaztransport No.96.

Pēdējos gados LNG tankkuģu izmērs un tilpība ir būtiski pieaugušas.Ulvestad M., Overland I. Natural gas and CO2 price variation: Impact on the relative cost-efficiency of LNG and pipelines International Journal of Environmental Studies Vol. 69, No. 3 415. lpp. 2012. gada 12. februāris. Skatīts: 2021. gada 25. martā Kopš 2005. gada uzņēmums Qatargas attīsta divas jaunas LNG tankkuģu klases, sauktas par Q-Flex un Q-Max. Q-Flex kuģu tilpība ir no 165 000 m3 līdz 216 000 m3, bet Q-Max tilpība ir līdz 266 000 m3. Abu klašu kuģi ir apgādāti ar atkārtotas sašķidrināšanas iekārtām.

Mūsdienās pieaug interese pēc maza izmēra LNG bunkerēšanas tankkuģiem. Dažiem no tiem ir jābūt zemākiem par kruīza un ROPAX kuģu glābšanas plostiņu izvietošanas augstumu. Šādu kuģu piemēri ir Damen LGC 3000 un Seagas.

Līdz 2005. gadam pavisam tika uzbūvēti 203 kuģi no kuriem 193 vēl tika ekspluatēti. 2016. gada beigās pasaules LNG kuģu flote sastāvēja no 478 kuģiem.Sönnichsen N.  Number of liquefied natural gas storage vessels worldwide from 2010 to 2019 Statista 2020. gada 28. aprīlis. Skatīts: 2021. gada 27. martā Tiek vērtēts, ka 2017. gadā vienlaicīgi tika ekspluatēti 170 kuģi. 2018. gada beigās pasaules flotē bija apmēram 550 kuģu.Kravtsova E. LNG transport is where the big money is  Cyprus Mail 2019. gada 15. aprīlis. Skatīts: 2021. gada 26. martā

 Jaunbūves 
2018. gada novembrī Dienvidkorejas kuģu būvētavas noslēdza līgumus par lielām LNG tankkuģu piegādēm nākamajos trīs gados – vairāk nekā 50 pasūtījumu – ar kopējo vērtību deviņi miljardi ASV dolāru. Dienvidkorejas kuģu būvētāji ieguva 78% no visiem ar LNG saistītu kuģu būves līgumiem 2018. gadā. 14% līgumu ieguva japāņu kuģu būvētāji un 8% ķīniešu kuģu būvētavas. Pārējos kuģu būves līgumus noslēdza Francija, Spānija un ASV. Dienvidkorejas veiksme ir bāzēta inovācijās un izmaksās. Šīs valsts kuģu būvētāji ieviesa pirmos ledu lauzoša tipa LNG kuģus un Dienvidkorejas kuģu būvētavas ir bijušas veiksmīgas apmierinot pieaugošo pasūtītāju vēlmi pēc Q-max kuģiem salīdzinot ar Moss tipa tankkuģiem.Chung J., Obayashi Y. South Korean shipbuilders' lock on LNG tanker market to hold for years Reuters 2018. gada 20. novembris. Skatīts: 2021. gada 27. martā

2018. gadā tika uzsākta pirmā Dienvidkorejas ar LNG darbināmā balkera (Green Iris) būve. Būves sākšanas laikā tam bija plānota pasaulē lielākā kravnesība (50 000 tonnu).Je-yoon W., Mira C. Korea’s first LNG-fueled bulk carrier goes in service next year Pulse 2017. gada 22. decembris. Skatīts: 2021. gada 27. martā

Atbilstoši Tradewinds datiem 2017. gada janvārī bija 122 jaunbūvju pasūtījumi. Vairākums būvējamo jauno kuģu bija ar izmēru no 120 000 līdz 140 000 m3, bet bija arī pasūtījumi kuģiem ar tilpību līdz 260 000 m3. 2010. gadā LNG pārvadājumos bija iesaistīti 360 LNG kuģi, bet 2019. gada beigās to skaits sasniedza 601 kuģi.

2017. gadā Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering piegādāja Christophe de Margerie, ledu lauzošu LNG tankkuģi ar 80 200 dedveita tonnām. Tā tilpība 172 600 m3 ir Zviedrijas patēriņš mēneša laikā.Unique ice-breaking LNG carrier Christophe de Margerie ready to serve Yamal LNG project Hellenic Shipping News Worldwide 2017. gada 31. marts. Skatīts: 2021. gada 27. martā Kuģis veica pirmo ienākumus nesošo reisu no Norvēģijas cauri ziemeļu jūras ceļam Ziemeļu ledus okeānā uz Dienvidkoreju.McGrath M. First tanker crosses northern sea route without ice breaker BBC News 2017. gada 24. augusts. Skatīts: 2021. gada 27. martā Kuģu būvētavai bez šī kuģa bija pasūtīti vēl četrpadsmit līdzīgi.Christophe de Margerie Class Icebreaking LNG Carriers ShipTechnology. Skatīts: 2021. gada 27. martā

Attiecībā uz maza izmēra LNG tankkuģiem (LNG tankkuģi zem 40 000 m3), izdevīgāko kuģa izmēru nosaka projekts, kādam tas tiek būvēts, ņemot vērā apjomu, piegādes ostu un nepieciešamos kuģa raksturlielumus.Small LNG Carrier Optimal Size Calculator Small LNG Shipping consultants. Skatīts: 2021. gada 27. martā

Maza izmēra LNG tankkuģus būvē:
Hanjin Heavy Industries and Construction
STX Offshore & Shipbuilding
Damen Shipyards Group

 Kravas operācijas 
Parasti LNG tankkuģim ir no četriem līdz sešiem kuģa diametrālajā plaknē izvietotiem tankiem. Apkārt kravas tankiem ir balasta tanki, koferdami un tukšas telpas, kuru kombinācija nodrošina kuģim dubulta korpusa uzbūvi.

Katrā kravas tankā parasti ir iegremdēti trīs sūkņi. Divi no tiem ir galvenie kravas sūkņi, kurus izmanto kravas izkraušanā, bet vienu, daudz mazāku sūkni, sauc par šļakatu (spray - angļu val.) sūkni. Šļakatu sūkni izmanto vai nu, lai sūknētu šķidru LNG, ko izmantos kā degvielu (caur iztvaicētāju), vai arī, lai atdzesētu kravas tankus. Tāpat to var izmantot, lai uzsūktu pēdējos kravas pārpalikumus (stripping - angļu val.) izkraušanas operācijās. Visi šie sūkņi ir ievietoti tā saucamajā sūkņu tornī, kurš nostiprināts tanka augšpusē un stiepjas tankā līdz pat tā dibenam. Sūkņu tornī ir ievietota arī kravas līmeņa mērīšanas sistēma un tanka piepildīšanas cauruļvads, kuru atveres izvietotas netālu no tanka dibena.

Membrānas tipa kuģos ir arī tukša caurule, kuras apakšējā galā izvietots vārsts, kuru noslēgtā stāvoklī notur atspere. Vārstu var atvērt no caurules iekšpuses pieliekot spēku vai spiedienu. Šo cauruli sauc par avārijas sūkņa torni. Ja abi galvenie kravas sūkņi iziet no ierindas, caurules augšpusi var atvērt un caurulē līdz lejai ielaist avārijas kravas sūkni. Pēc tam tiek noslēgta caurules augšpuse un sūknim ļauj nospiest apakšējo vārstu tādējādi to atverot. Pēc tam kravu var izsūknēt.

Kravas sūkņi ir pievienoti vienai caurulei, kura stiepjas visā klāja garumā. No caurules uz kravas kolektoriem abos kuģa bortos ved atzarojumi. Kravas kolektorus izmanto kuģu iekraušanai un izkraušanai.

Visas kravas tanku tvaiku telpas ir savienotas ar tvaiku cauruli, kura iet paralēli kravas caurulei. Arī šai caurulei ir savienojumi abās kuģa pusēs blakus iekraušanas un izkraušanas kolektoriem.

 Tipisks kravas cikls 
Tipisks kravas cikls sākas ar tankiem "degazētā" stāvoklī. Tas nozīmē, ka tanki ir pilni ar gaisu, kas ļauj veikt tanku un sūkņu apkopi. Kravu nav iespējams tieši iepildīt tankā, jo skābekļa klātbūtne radītu sprādzienbīstamu atmosfēru un straujā temperatūras maiņa, ko izsauktu LNG iekraušana -162 °C temperatūrā, var tos bojāt.

Vispirms tanki jāpadara "inerti", lai novērstu eksplozijas draudus. Inertās gāzes iekārtā gaisa klātbūtnē tiek sadedzināta dīzeļdegviela, lai iegūtu gāzu maisījumu (parasti mazāk par 5% O2 un apmēram 13% CO2 un N2). Šo gāzu maisījumu iepūš tankos, kamēr skābekļa līmenis tajos nenokrīt zem 4%.

Pēc tam kuģis ienāk ostā, lai veiktu uzpildīšanu ar gāzi un atdzesēšanu. Vēl joprojām šķidru gāzi nevar iepildīt tankos: CO2 sasals un bojās sūkņus, kā arī aukstuma šoks var bojāt pašu sūkņu torni.

LNG tiek padots uz kuģi caur šļakatu cauruļvadu uz galveno iztvaikotāju. Tur gāze iztvaiko un pārvēršas no šķidra uz gāzveida agregātstāvokli. Pēc tam gāzi uzsilda līdz apmēram 20 °C gāzes sildītājos un iepūš tankos, lai izspiestu "inerto gāzi". Procedūra turpinās, kamēr no tankiem tiek izspiests viss CO2. Sākotnēji inerto gāzi izpūš atmosfērā. Kad ogļūdeņražu sastāvs sasniedz 5% (metāna degtspējas zemākā robeža), inerto gāzi novada uz krastu pa cauruļvadu un kolektoru izmantojot augstas veiktspējas kompresorus. Šie tvaiki tiek sadedzināti krasta terminālī, lai novērstu liela apjoma sprādzienbīstamu ogļūdeņražu uzkrāšanos.

Tagad kuģis ir uzpildīts ar gāzi un silts. Tanki vēl joprojām ir apkārtējās vides temperatūrā un pilni ar metānu.

Nākamais solis ir atdzesēšana. LNG iesmidzina tankos caur izsmidzinātājiem un, gāzei iztvaikojot, tiek uzsākta tanka dzesēšana. Liekā gāze atkal tiek novadīta krastā un vai nu atkārtoti sašķidrināta, vai arī sadedzināta lāpā. Kad tanki sasniedz apmēram -140 °C temperatūru, tie ir gatavi piepildīšanai lejamā veidā.

Tiek uzsākta kuģa tanku piepildīšana ar šķidru LNG no krasta uzglabāšanas tankiem. Izspiestā gāze tiek novadīta krastā ar augstas veiktspējas kompresoriem. Piekraušana turpinās līdz 98,5% no tanka tilpuma (lai ļautu kravai izplesties/sarauties temperatūras iespaidā).

Tagad kuģis var iet uz izkraušanas ostu. Pārgājiena laikā zemā kravas temperatūra tiek uzturēta pastāvīgi ļaujot daļai kravas iztvaikot un tādā veidā atdzesējot atlikušo. Iztvaicētā LNG var tikt izmantota dažādos veidos: to var sadedzināt katlos, ja kuģi darbina tvaika turbīna, vai arī atkārtoti sašķidrināt un atgriezt kravas tankos, ja to paredz kuģa uzbūve.

Izkraušanas ostā kravu izsūknē krastā ar kravas sūkņiem. Tankam iztukšojoties, palielinās tvaiku telpa un to aizpilda vai nu ar gāzi no krasta vai arī iztvaicējot daļu kravas iztvaicētājā. Kuģis var tikt vai nu maksimāli izkrauts, pēdējo kravu izsūknējot ar šļakatu sūkņiem, vai arī daļa kravas var tikt paturēta uz borta kā "apgāde" (heel - angļu val.).

Tā ir parasta prakse paturēt uz kuģa 5 līdz 10% kravas vienā tankā pēc izkraušanas pabeigšanas. Šo kravu sauc par "apgādi" un to izmanto, lai atdzesētu atlikušos tankus, kuros nav kravas pārpalikumu, pirms nākamās kravas iekraušanas. Atdzesēšanu jāveic palēnām, jo, citādi, iekraujot kravu siltos tankos, aukstuma šoka iespaidā, tie var tikt bojāti. Atdzesēšana var aizņemt apmēram 20 stundas Moss tipa kuģī (un 10 līdz 12 stundas membrānas tipa kuģī), tādēļ "apgādes" izmantošana ļauj atdzesēšanu veikt pirms kuģis sasniedz ostu, tādā veidā nodrošinot būtisku laika ietaupījumu.

Ja visa krava ir tikusi izsūknēta krastā, balasta pārgājiena laikā tanki uzsils līdz apkārtējās vides temperatūrai atgriežot tankkuģi uzpildīta ar gāzi un silta kuģa stāvoklī. Tagad kuģi atkal var sākt atdzesēt, lai sagatavotu nākamās kravas iekraušanai.

Ja kuģis ir jāatgriež degazētā stāvoklī, tankus jāuzsilda izmantojot gāzes sildītājus, kuros uzsildītā gāze cirkulē tankos. Kad tanki ir uzsildīti, tiek izmantota inertās gāzes iekārta, lai tankos aizvietotu metānu. Bet kad tanki ir brīvi no metāna, inertās gāzes iekārtu pārslēdz uz sausa gaisa ražošanu, kuru izmanto, lai aizvietotu tankos esošo inerto gāzi, kamēr tajos ir droša darba atmosfēra.

Dabasgāzes transports gan LNG formā, gan ar cauruļvadiem, rada siltumnīcas efekta gāzu emisijas, bet dažādos veidos. Cauruļvadu gadījumā emisijas rodas tērauda cauruļu ražošanā, bet pārvadājot LNG vairums emisiju nāk no sašķidrināšanas. Gan cauruļvadu, gan LNG gadījumā arī piedziņa rada papildus emisijas (spiediena radīšana cauruļvadā vai LNG tankkuģa darbināšana).Ulvestad M., Overland I. Natural gas and CO2 price variation: Impact on the relative cost-efficiency of LNG and pipelines International Journal of Environmental Studies Vol. 69, No. 3 408. lpp. 2012. gada 12. februāris. Skatīts: 2021. gada 25. martā

 Ierobežošanas sistēmas 
Mūsdienās jaunbūvējamiem kuģiem uzstāda četru veidu kravas ierobežošanas sistēmas. Divas no tām ir pašbalstošas neatkarīgā tipa, bet divas ir membrānas tipa, kuru patents mūsdienās pieder Gaztransport & Technigaz (GTT).

Pastāv tendence izvēlēties no diviem dažādiem membrānas tipiem nevis pašbalstošajām, neatkarīgajām uzglabāšanas sistēmām. Visticamāk tas ir tāpēc, ka prizmatiskie membrānas tanki aizpilda korpusa formu daudz efektīvāk un tādējādi atstāj mazāk brīvu telpu starp kravas un balasta tankiem. Tādēļ Moss tipa kuģa iziešana cauri Suecas kanālam būs daudz dārgāka nekā tādas pašas ietilpības membrānas tipa kuģim. Tomēr pašbalstošie, neatkarīgie tanki ir robustāki un izturīgāki pret šķidruma pārvietošanās rezultātā pieliktajiem spēkiem, un tas, iespējams, tiks ņemts vērā nākotnē izveidojot jūrā bāzētas, peldošas glabātuves, kur nelabvēlīgi laika apstākļi būs nozīmīgs faktors.

 Moss tanki (sfēriskie IMO B tipa LNG tanki) 
IMO B tipa LNG tanki, kuri nosaukti tos izgudrojušā norvēģu uzņēmuma Moss Maritime vārdā, pēc savas formas ir sfēriski. Lielākajai daļai Moss tipa kuģu ir četri vai pieci tanki.

Tanka ārpusē ir biezs putu izolācijas slānis, kurš ir iestrādāts vai nu paneļu veidā, vai arī modernākiem tankiem aptīts ap tiem. Virs šī slāņa izvietots plāns alvas folijas slānis, kurš ļauj uzturēt izolāciju sausu slāpekļa atmosfērā. Šo atmosfēru pastāvīgi kontrolē, lai atklātu metāna klātbūtni, kas, savukārt, nozīmētu, ka tankam ir sūce. Tāpat reizi trijos mēnešos tiek pārbaudīta tanka ārpuse, lai atklātu aukstus punktus, kuri liecina par izolācijas bojājumu.

Visu tanka svaru notur tā horizontālā aploce, kuru sauc par ekvatoriālo gredzenu un to, savukārt, balsta liels, vertikāls cilindrs, saukts par svārkiem vai arī datu pāri (data-couple - angļu val.). Cilindru veido unikāla alumīnija un tērauda kombinācija un tas pārnes tanka svaru uz apakšā esošajām kuģa konstrukcijām. Svārki ļauj tankam izplesties un sarauties atdzesēšanas un uzsildīšanas operāciju laikā. Atdzesējot un uzsildot, tanks var sarauties un izplesties par apmēram 60 cm. Šīs saraušanās un izplešanās dēļ, visi tanka cauruļvadi tiek izvadīti tanka augšpusē, kur tie tiek savienoti ar kuģa cauruļvadiem izmantojot elastīgus silfonus.

Katra tanka iekšpusē ir izsmidzinātāju komplekts. Izsmidzinātāji ir montēti ap ekvatoriālo gredzenu un tos lieto, lai izsmidzinātu LNG uz tanka sienām, tādā veidā samazinot tanka temperatūru.

Tanku normālais darba spiediens ir līdz 22 kPa, bet to var pacelt, ja jāveic kravas avārijas izkraušana. Ja abi galvenie kravas sūkņi iziet no ierindas, lai izkrautu tanku, tā drošības vārstu nostrādāšanas spiedienu paceļ līdz 100 kPa. Pēc tam atver līdz tanka apakšējai daļai novadīto kravas piepildīšanas cauruļvadu un savieno to ar citu tanku piepildīšanas cauruļvadiem. Pēc tam tankā ar bojātajiem sūkņiem paceļ spiedienu. Spiediens izspiež kravu uz citiem tankiem no kuriem šķidro LNG iespējams izsūknēt.

 IHI (prizmatiskie IMO B tipa LNG tanki) 
Ishikawajima-Harima Heavy Industries projektētos pašbalstošos prizmatiskos B tipa (self-supporting prismatic type B (SPB) - angļu val.) tankus šobrīd izmanto tikai divos kuģos. B tipa tanki ir izturīgāki pret šķidruma pārvietošanās rezultātā pieliktajiem spēkiem atšķirībā no membrānas LNG pārvadātāju tankiem, kuri, šķidruma pārvietošanās rezultātā, var plīst, tādējādi iznīcinot kuģa korpusu. Tam ir liela nozīme LNG peldošajās ieguves un uzglabāšanas vienībās jeb FLNG (Floating liquefied natural gas (FLNG) - angļu val.)

Papildus tam IMO B tipa LNG tanki var izturēt nejaušu, iekšēju bojājumu, kāds var rasties, piemēram, iekrītot tankā kādai iekārtai. Šāda iespējamība tika ņemta vērā projektējot tanku, jo iepriekš bija notikuši vairāki līdzīgi negadījumi membrānas LNG tanku iekšpusē.

 TGZ Mark III 
Šos membrānas tipa tankus ir projektējis uzņēmums Technigaz. Membrāna ir izgatavota no nerūsējošā tērauda ar vafeles veida rūtojumu, kurš absorbē termisko saraušanos tanka atdzesēšanas laikā. Primārā barjera, kura veidota no gofrēta nerūsējošā tērauda apmēram 1,2 mm biezumā, ir tā, kura tieši saskaras ar šķidro kravu (vai tās tvaikiem tukša tanka stāvoklī). Tai seko primārā izolācija, kuru, savukārt, sedz sekundārā barjera - veidota no materiāla saukta par "tripleksu" (triplex - angļu val.). Sekundārā barjera būtībā ir starp divām stikla vates plāksnēm ievietota metāla folija. Stikla vates plāksnes ar foliju starp tām ir sapresētas kopā. Pēc tam seko sekundārā izolācija, kuru, savukārt, no ārpuses balsta kuģa korpusa konstrukcijas.GTT Mark III Technology. Gaztransport & Technigaz 2018. gada 9. marts. Skatīts: 2021. gada 11. aprīlīMembrane Containment System. North West Shelf Shipping Service Company Pty Ltd 2014. gads. Skatīts: 2021. gada 11. aprīlī

No tanka iekšpuses uz ārpusi ir sekojoši slāņi:
 LNG
 1,2 mm bieza gofrēta/vafeles veida 304L markas nerūsējošā tērauda primārā barjera
 Primārā izolācija (saukta arī par starpbarjeru telpu)
 Tripleksa membrānas iekšpusē esoša sekundārā barjera
 Sekundārā izolācija (saukta arī par izolācijas telpu)
 Kuģa korpusa konstrukcijas

 GT96 
Šos tankus ir projektējis uzņēmums Gaztransport. Tanki sastāv no plānas primārās un sekundārās membrānas, kuras izgatavotas no invara, materiāla, kuram gandrīz nepiemīt termiskā saraušanās. Izolācija ir izgatavota no nehermētiskām saplākšņa kastēm, kuras pildītas ar perlītu un kurās brīvi plūst slāpekļa gāze. Abu membrānu veselumu pastāvīgi uzrauga mērot ogļūdeņražu klātbūtni slāpeklī. Projekts NG2 piedāvā attīstīt šos tankus nomainot slāpekli ar argonu kā apskalojošo inerto un izolējošo gāzi. Argonam salīdzinot ar slāpekli ir labākas izolējošās īpašības, kas var samazināt iztvaikojušās kravas apjomu par 10%.NO96 Max. Gaztransport & Technigaz 2019. gada 30. oktobris. Skatīts: 2021. gada 13. aprīlī

 CS1 
CS1 nozīmē kombinētā sistēma numur viens (Combined System Number One - angļu val.). To projektējuši tagad jau apvienotie uzņēmumi Gaztransport & Technigaz un tajā apvienots labākais no MkIII un GT96. Primārā barjera ir veidota no 0,7 mm bieza invara, bet sekundārā no tripleksa. Primārā un sekundārā izolācija sastāv no poliuretāna putu paneļiem.

Vienā kuģu būvētavā ir uzbūvēti trīs kuģi ar CS1 tehnoloģiju, bet citas kuģu būvētavas turpina izmantot MkIII un GT96 tehnoloģijas.

 Iztvaikošana un atkārtota sašķidrināšana 
Lai nodrošinātu dabasgāzes transportēšanu, to atdzesē līdz apmēram -163 °C, kad pie normāla atmosfēras spiediena tā kondensējas šķidrumā. LNG tankkuģa tanki darbojas kā milzu termosi, lai uzturētu šķidro gāzi aukstu pārvadāšanas laikā. Tomēr neviena izolācija nav perfekta, tādēļ šķidrums nemitīgi vārās un iztvaiko reisa laikā.

Pēc laikraksta World Gas Intelligence datiem, parasta reisa laikā, katru dienu 0,1 līdz 0,25% no kravas pārvēršas gāzē. Šis skaitlis ir atkarīgs no izolācijas efektivitātes un pārgājiena rakstura.Wärtsilä Encyclopedia of Marine Technology Skatīts: 2021. gada 16. aprīlī Tipiskā 20 dienu reisā var tikt zaudēti apmēram 2 līdz 6% no kopējā LNG sākotnēji iekrautā tilpuma.

Parasti LNG tankkuģus darbina tvaika turbīnas ar katliem. Šos katlus var darbināt ar divām degvielām: vai nu metānu, vai dīzeļdegvielu, vai arī ar abu kombināciju.

Iztvaikojusī gāze parasti tiek novadīta uz kuģa katliem un izmantota kā degviela. Pirms gāzi var izmantot katlos, to jāuzsilda līdz apmēram 20 °C izmantojot gāzes sildītājus. Gāzi padod uz katliem vai nu ar tanku spiedienu, vai arī tās spiedienu paaugstina zemas veiktspējas kompresoros.

Kādu degvielu kuģim izmantot ir atkarīgs no daudziem faktoriem tajā skaitā reisa ilguma, vēlmes paturēt "apgādi", lai turētu tankus atdzesētus, dīzeļdegvielas cenas salīdzinot ar LNG cenu, kā arī ostu prasībām pēc tīrākām izplūdes gāzēm.

Pastāv trīs pamata režīmi:

Minimāla iztvaikošana/maksimāla dīzeļdegviela. Šajā režīmā tanku spiedieni tiek turēti augsti, lai samazinātu vārīšanos un iztvaikošanu līdz minimumam, un lielākā daļa enerģijas tiek iegūta no dīzeļdegvielas. Šis režīms maksimizē piegādātā LNG daudzumu, bet ļauj uzkāpt tanku temperatūrām, jo nav iztvaikošanas. Augstas kravas temperatūras var apgrūtināt kravas izkraušanu un uzglabāšanu.

Maksimāla iztvaikošana/minimāla dīzeļdegviela. Šajā režīmā tanku spiedieni tiek turēti zemi un ir lielāka iztvaikošana, bet vienalga tiek izmantots liels daudzums dīzeļdegvielas. Šis režīms samazina piegādātā LNG daudzumu, bet krava tiks piegādāta auksta, kam daudzas ostas dod priekšroku.

100% gāze. Tanku spiedieni tiek turēti līdzīgā līmenī kā pie maksimālas iztvaikošanas, bet tas var būt nepietiekami, lai nodrošinātu ar degvielu visus katlus, tādēļ nepieciešama "piespiedu" iztvaikošana. Vienā no tankiem tiek iedarbināts mazs sūknis, lai piegādātu LNG piespiedu iztvaikotājam, kur LNG uzsilda un pārvērš atpakaļ gāzē, kuru var izmantot katlos. Šajā režīmā netiek izmantota dīzeļdegviela.

Tehnoloģiju attīstība ir ļāvusi uzstādīt uz kuģiem atkārtotas sašķidrināšanas iekārtas, ļaujot iztvaikojušo gāzi atkal sašķidrināt un atgriezt tankos. Pateicoties tam, kuģu operatori un būvētāji ir spējuši pievērsties daudz efektīvākajiem lēnu apgriezienu dīzeļdzinējiem (iepriekš lielākā daļa LNG tankkuģu tika darbināti ar tvaika turbīnām). Izņēmumi bija LNG tankkuģis Havfru (būvēts kā Venator 1973. gadā), kuram sākotnēji bija ar divām degvielām darbināmi dīzeļdzinēji un tā dvīņu kuģis Century (būvēts kā Lucian 1974. gadā), kurš arī sākotnēji tika būvēts izmantošanai ar divām degvielām pirms pārbūves darbam tikai ar dīzeļdegvielu 1982. gadā.

Šobrīd tiek izmantoti arī divu vai trīs degvielu dīzeļelektriskie kuģi (Dual Fuel Diesel Electric/Tri-Fuel Diesel Electric (DFDE/TFDE) - angļu val.). Šajos kuģos vairāki dīzeļģeneratori ražo elektrisko strāvu, bet kā galvenie dzinēji tiek izmantoti elektromotori.

Nesen ir parādījusies interese pēc atgriešanās pie kuģiem darbināmiem ar iztvaikojušo gāzi. Tas ir dēļ piesārņojuma samazināšanas noteikumiem  IMO 2020, kuri aizliedz izmantot kuģu degvielu ar sēra saturu lielāku par 0,5% uz kuģiem, kuri nav aprīkoti ar dūmgāzu attīrīšanas iekārtām. Ierobežotās telpas un drošības apsvērumu dēļ, šādas iekārtas uz LNG tankkuģiem parasti neuzstāda, spiežot tos atteikties no lētās, augsta sēra satura degvielas un pāriet uz zema sēra satura degvielām, kuras maksā vairāk un ir grūtāk pieejamas. Šādos apstākļos iztvaikojusī gāze var kļūt par pievilcīgāku izvēli.Bakkali N., Ziomas L. Forced boil-off gas: The future of LNG as a fuel for LNG carriers  McKinsey & Company 2020. gada 1. janvāris. Skatīts: 2021. gada 17. aprīlī

 Noplūžu sekas 
Neeksistē tādi drošības pasākumi, kuri novērstu visas avārijas. Dažas lielas pagātnē notikušās naftas produktu noplūdes, kā Exxon Valdez vai noplūde no ieguves platformas Deepwater Horizon, industrijā ir raisījušas augošu bažu sajūtu.

Salīdzinot ar naftas produktiem sabiedrībā ir mazākas bažas par noplūdēm no LNG tankkuģiem. LNG sektoram ir laba drošības statistika attiecībā uz kravas noplūdēm. Līdz 2004. gadam bija notikušas apmēram 80 000 piekrautu LNG tankkuģu ienākšanas ostās bez kravas ierobežošanas sistēmu hermētiskuma zudumiem.Pitblado R. M., Baik J., Hughes G. J., Ferro C., Shaw S. J. Consequences of LNG Marine Incidents Det Norske Veritas Inc. 5. lpp. 2004. gada 29. jūnijs - 1. jūlijs. Skatīts: 2021. gada 19. aprīlī

Vairāku sfērisko tankkuģu analīze parādīja, ka kuģi var izturēt cita LNG tankkuģa 90° ietriekšanos bortā pie 6,6 mezglu ātruma (puse no normāla ostas ātruma) bez LNG kravas hermētiskuma zuduma. Tomēr šis ātrums nokrīt līdz 1,7 mezgliem, ja LNG tankkuģī ietriecas pilnībā piekrauts 300 000 DWT naftas tankkuģis. Ziņojums atzīmē, ka šādas sadursmes ir retas, tomēr iespējamas.

Ir tikusi veikta iespējamo risku, kuri varētu novest pie LNG noplūdes, identificēšana (Hazard Identification (HAZID) - angļu val.) un novērtēšana. Ņemot vērā piesardzības pasākumus, apmācību, normatīvos aktus un tehnoloģijas izmaiņas laika gaitā, riska analīze rāda LNG noplūdes iespējamību kā vienu katros apmēram 100 000 pārgājienos.Pitblado R. M., Baik J., Hughes G. J., Ferro C., Shaw S. J. Consequences of LNG Marine Incidents Det Norske Veritas Inc. 6. lpp. 2004. gada 29. jūnijs - 1. jūlijs. Skatīts: 2021. gada 19. aprīlī

Ja LNG transportlīdzekļa tanka hermētiskums tiek bojāts, pastāv risks, ka dabasgāze tajā varētu uzliesmot izraisot eksploziju vai ugunsgrēku.

 Atsauces 

 Ārējās saites 

 Video par LNG supertankkuģiem. 
 AS Latvijas Finieris saplāksnis Riga Ship Ply, kuru izmanto membrānas tanku siltumizolācijā 

Kategorija:Kuģu tipi
Kategorija:Dabasgāze