dezvoltarea transportului naval
DESCRIPTION
nave LNGTRANSCRIPT
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
3
CAPITOLUL I
DEZVOLTAREA TRANSPORTULUI NAVAL CU NAVE LNG
Introducere
La 25 ianuarie 1959, nava MV Methane Pioneer a părăsit
Râul Calcasieu de pe coasta Golfului Louisiana cu prima
marfă din lume de gaz lichefiat natural și navigând spre
Regatul Unit unde a fost livrată.
Expansiunea următoare acestui transport ne-a adus astăzi
unde nave gigante de tip LNG transportă până la 266.000
metri cubi de marfă la un singur transport.
Ce este LNG ?
Gazul natural lichefiat sau LNG este gaz natural (primar metan, CH4) care a fost convertit
într-o formă lichidă pentru ușurarea stocării și transportului.
Când gazul natural este răcit sub punctul său de lichefiere de aproximativ 163 de grade
Celsius a presiunii atmosferice, se formeaza un lichid cu o greutate specifică în jurul valorii de
0,45 .
Când este lichefiat se produce o scădere în volum de aproximativ 600:1 .
Gazul natural lichefiat este stocat în tancuri izolate la presiune atmosferică și fierbe ușor
cedând zilnic aproximativ 0,10-0,15 % din volum în fomă de gaz fiert cedat (Boil-Off Gas,
BOG).
Michael Faraday a fost prima persoană care a făcut experiment cu lichefierea metanului la
mijlocul secolului nouăsprezece.
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
4
Prima instalație LNG a fost construită în Virginia de Vest în anul 1912, operațiunea
începând în anul 1917.
Prima instalație de lichefiere comercială a fost construită în Cleveland, Ohio, în anul 1941
pentru stocarea gazului natural.
Statistici despre transportul maritim de gaz lichefiat natural
Tabel 1.1 Mărimea flotei LNG până la 15 ianuarie 2009
Tipul Active Construite pentru livrare în Total
Pre-2009 2009 Total 2009 2010 2011 2012 2013 Total
Q-Max 4 0 4 8 2 0 0 0 10 14
Q-Flex 20 0 20 6 4 0 0 0 10 30
Standard 244 0 244 28 16 13 2 0 59 303
Mici 30 0 30 0 0 0 0 0 0 30
Totale 298 0 298 42 22 13 2 0 79 377
Tabel 1.2 Nave LNG scoase din serviciu pâna la 15 ianuarie 2009 :
Numele navei
Operator
Constructor
Anul
construcției
sau
reconstrucției
Număr
de
voiaje
Anul
retrageri
i
Capacitate
a de marfă
(metri
cubi)
Sistemul de
marfă
Methane(barjă) Chicago
Stockyards
Ingalls 1955 0 1955 5550 Morrison
Beauvais Gas deFrance Atlantique 1962 0 1962 640 Mixed
Pythagore Gazocean Le Havre 1964 1 1964 610 TZM
Aristotle Stephenson
Clarke
Alabama 1958 30 1972 5000 Morrison
Euclides Gazocean Le Havre 1971 14 1973 4000 TZM
Sanko Ethylene Maru Hitachi Zosen Hitachi 1974 0 1974 1100 Hitachi
Massachusetts(barjă) Necunoscut Todd
Houston
1974 7 1974 4000 Necunoscut
Sant Jordi Necunoscut Bilbao 1975 0 1975 5000 Sener
El Paso Columbia El Paso Tankers Avondale 1979 0 1979 130000 Conch
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
5
El Paso Savannah El Paso Tankers Avondale 1979 0 1979 130000 Conch
El Paso cove Point El Paso Tankers Avondale 1979 0 1979 130000 Conch
Ben Franklin SNTM-Hyproc La Ciotat 1975 5 1980 120000 TZM
El Paso Paul Keyser El Paso Tankers Dunkerque 1976 12 1980 129500 GT
El Paso Sonatrach El Paso Tankers Dunkerque 1977 26 1980 129500 GT
El Paso Consolidated El Paso Tankers Dunkerque 1977 15 1980 129500 GT
Esso Portovenere SNAM Italcantieri 1971 335 1984 40000 Esso
Methane Progress British Gas Harland &
Wolf
1964 467 1992 27400 Conch
Methane Princess British Gas Vickers –
Armstrong
1964 500+ 1998 27400 Conch
Havfru BW Gas Moss Verft 1973 7 mai 29388 Moss
Laieta Maritima del
Norte
Astano 1970 8 iunie 40000 Esso
Cinderella TMT Co.Ltd. Le Trait 1965 8 iulie 25500 Worms
Charm Junior TMT Co.Ltd. Atlantique 1971 8 iulie 50000 TZ Mk.1
Century BW Gas Moss Verft 1974 8 nov 29588 Moss
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
6
Fig 1.1 Creșterea în capacitate a navelor LNG
Istoric al gazelor naturale lichefiate transportate pe mare
Începutul transportului pe mare de gaze naturale lichefiate
La mijlocul secolului douazeci a fost explorat un concept prematur pentru transportul și
folosința gazului natural lichefiat, de către Stockyards Union, Chicago și Continental Oil către o
societate mixtă numită Constock.
Planul a fost de a cumpăra gaz din Gulf Coast, de a-l lichefia, trasporta pe apă la Chicago,
și a-l întrebuința către industria de procesare a mâncării, folosind frigul pentru refrigerare și
făcând gaz disponibil pentru uz industrial.
Ca parte din această întreprindere, Methane cu o capacitate de încărcare de 5500 metri
cubi, a fost construită în Șantierul Ingalls pentru a opera pe Mississippi transportând la nord de
Chicago.
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
7
Cifrele inițiale economice arătau bine, cu toate acestea Administrația Mâncării și a
Drogurilor ( Food and Drug Administration,FDA) a refuzat acest concept din frica de a nu
contamina produsele alimentare.
Eșecul de a obține aprobarea de la FDA a cauzat retragerea din această societate a
Stockyards Union.
Transportul oceanic al gazelor naturale lichefiate – Startul
Continental a ales să continue operațiunea de transport a gazelor naturale lichefiate și a
găsit că gazul poate fi lichefiat în Culf Coast, transportat spre Coasta de Est pe apă, vaporizat și
transformat în gaz principal cu pompare prin conductă.
La sfârșitul anului 1950 s-a dezvoltat o oportunitate de a vinde gaz natural lichefiat
Regatului Unit și Constock aliniate între ele cu British Gas Council pentru a desfașura primul
sistem oceanic mondial în transportul de LNG.
M.V. Methane Pioneer – 1959
La 25 ianuarie 1959, MV Methane Pioneer a părăsit
Râul Calcasieu de pe coasta Golfului Louisiana cu primul
trasport oceanic mondial de transport de gaz natural
lichefiat și navigând spre Regatul Unit unde marfa a fost
livrată.
În anul 1968 Methane Pioneer a devenit prima navă de tip LNG care importă marfă în
SUA, unde marfa a fost descărcată în portul Boston în
camioane pentru transportul de gaz natural lichefiat
poziționate pe o barjă.
Nava Methane Pioneer a devenit prima navă de tip
LNG propulsată diesel și prima care descarcă marfă pe
mare – inovație care va fi de mare interes pe viitor.
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
8
Specificațiile navei MV Methane Pioneer
Nava a fost construită original ca navă cargou de
transport marfă pentru Guvernul Statelor Unite, la sfârșitul
Războiului Mondial II, ca model C1 - M – AV1.
Nava MV Marline Hitch a fost construită în Duluch,
MN și livrată în iulie 1945.
Nava a fost transformată să transporte gaz natural lichefiat în anul 1958.
Specificațiile navei MV Methane Pioneer:
Lungimea maximă 338,5 picioare(ft)
Lățime 50,0 ft
Pescaj 18,0 ft
Deplasament 5034 tone
Capacitate marfă LNG ~5000 metri cubi
Putere(diesel) 1750 cai putere
Prima navă construită pentru transportul de gaz natural lichefiat – Methane
Princess
Succesul navei Methane Pioneer a convins compania Shell să comande două nave
specifice pentru transportul de gaz natural lichefiat,
construite in Regatul Unit:
Methane Princess la Vickers Armstrong si
Methane Progress la Harland si Wolff
Navele au fost echipate cu tancuri de marfă
independente din aluminiu și au intrat în comerțul Algerian
de gaz natural lichefiat în anul 1964.
Aceste nave aveau o capacitate de aproximativ 27000 metri cubi de marfă și au făcut aproximativ
1000 de voiaje înainte de a fi casate în anul 1990.
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
9
Dimensiuni principale:
Lungime 189 m(621 ft)
Lățime 25 m(82 ft)
Putere 13750 cai putere
Propulsie abur
Viteză 17,5 Nd
Exportul de gaz natural lichefiat între Kenai și
Alaska
În anul 1969 a apărut oportunitatea de a exporta
gaz natural lichefiat din Alaska către Japonia.
Două nave, fiecare cu o capacitate de 71500 metri
cubi au fost construite în șantierul Kocjums în Suedia.
Chiar și dupa dispariția șantierului, aceste nave operează
cu SovComFlot, SCF Polar si SCF Arctic și rămân în
comerțul dintre Trinidad spre Spania.
Construcția navelor de transport gaz natural lichefiat în Statele Unite
La începutul anului 1970 Guvernul Statelor Unite a încurajat șantirele navale să construiască
nave de tip LNG acordând împrumuturi garantate prin MarAd Title XI.
Trei șantiere au luat parte provocării cu variații de succes.
Un total de 16 nave LNG au fost construite:
General Dynamics, Quincy – 10 nave utilizând sistemul de tancuri sferice de tip Moss
Newport News, VA – 3 nave utilizând sistemul TZ Mk 1
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
10
Avondale, LA – 3 nave utilizând un sistem modificat de tip Conch
Corporația energetică de transport
Corporația energetică de transport(Energy
Transportation Corporation) a construit și livrat opt nave de
125000 metri cubi și le-a închiriat pe termen lung companiei
Burmah Oil pentru transportul gazelor naturale lichefiate din
Indonezia către Japonia.
Navele au avut inițial pavilion și echipaj american, dar recent au fost transferate sub
pavilion Marshall Islands. Navele au rămas în Indonezia în
comerțul de LNG .
Livrate Septembrie 1978
Capacitatea mărfii 126,300 metri cubi
Putere(abur) 43,000 cai putere
Viteză 20,4 Nd
Navele șantierului Newport News
Șantierul Newport News a livrat 3 nave LNG cu tancuri de tip membrană la El Paso în
1978-79.
Aceste nave sunt încă operaționale cu următorii operatori :
LNG Delta – Operator, Shell STASCO – Serviciu Nigeria – Europa
Galeomma – Operator, Shell STASCO – Serviciu, Oman – Spania
Suez Mathew – Operator, HOEGH LNG – Serviciu, Trinidad – US
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
11
Programul Arctic Pilot – LNG
La sfârșitul anului 1979 și începutul anului
1980 compania Arctic LNG a venit cu un număr de
proiecte pentru a fi studiate.
Programul Arctic Pilot condus de PetroCanada a fost unul dintre proiectele principale
pentru a construi un sistem de lichefiere la Bridport Inlet în
sudul costei Insulei Melville în Insulele Arctice Canadiene și
pentru a transporta gaz natural lichefiat cu spărgătoarele de
gheață LNG prin N.W. Passage către estul Canadei.
Muncă importantă a fost facută în acest proiect
înaintea scăderii prețului energiei din anul 1985.
Nave noi pentru comerțul din Kenai – 1995
În 1995 proiectul Kenai LNG a înlocuit inițialul
constructor de nave suedez cu două nave de capacitate
mai mare(89880 metri cubi) construite de IHI în Japonia.
Aceste nave sunt propulsate cu ajutorul turbinelor
cu abur și au o putere instalată de 21000 cai putere având
o viteză maximă de 21 Nd.
Navele Polar Eagle și Arctic Sun sunt unice
deoarece au tancuri de marfă în formă prismatică – până
acum sunt singurele nave în seviciu cu această dispunere.
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
12
Nave Dual Fuel Diesel Electric LNG
Navele tradiționale LNG au avut instalat sistem
de turbină cu gaz și au folosit vaporizarea gazului ca
sursă de combustibil pentru căldări împreună cu
combustibilul greu după cum este necesar.
În ultimii ani tehnologia motoarelor Diesel de
viteză medie a avansat, astfel încât aceste unități pot funcționa cu doi combustibili – gaz sau
lichid.
Schema prezintă un aranjament tipic unei nave DFDE cu 4 generatoare diesel, alimentând
două motoare conectate la o singură elice printr-o cutie de viteze.
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
13
Nave Re-Gas
O nouă dezvoltare relativ
nouă a fost Regas Transport LNG
ship, promovată de Excellerate
Energy și utilizând sistemul de
încărcare avansat cu turelă
submersibilă.
Aceste nave sunt dotate cu echipament de vaporizare și turelă submersibilă de încărcare
astfel încât marfa de gaz natural lichefiat poate fi transformat înapoi în gaz natural și exportat
apoi către linii offshore noi sau existente.
De asemenea este posibil ca aceste tipuri de nave să fie folosite ca și unități offshore de
stocare cu transfer de LNG având loc între nava transportatoare și nava folosită pentru stocarea
LNG.
Nave LNG Q-Flex și Q-Max
Qatargas a fost un deschizător de drumuri în dezvoltarea celor două noi clase de tancuri
LNG.
Navele Q-Flex și Q-Max au capacitate de încărcare a tancurilor cuprinsă între 210.000 și
266.000 metri cubi.
Aceste nave noi au multe caracteristici inovative pentru a mări la maximum livrările și
pentru a asigura cele mai înalte nivele de siguranță și fiabilitare cum ar fi:
Două motoare și două axuri pentru a asigura siguranța propulsiei și fiabilitatea,
reducerea poluării și două cârme pentru a asigura siguranța navigației și
manevrabilitatea.
Capitolul I – Dezvoltarea transportului naval cu nave LNG
14
Motoarele Diesel lente sunt mai eficiente din punct de vedere termic, decât
turbinele cu abur , deci prin urmare este consumat mai puțin combustibil, care
va produce cu 30 % mai putine emisii față de navele LNG tradiționale
existente.
Instalația de relichefiere va trimite marfa vaporizată în tancuri pentru a mări
livrarea de marfă în portul în care are loc descărcarea.
Momentan navele sunt construite în trei porturi din Korea de Sud: Hyundai Heavy
Industries la Ulsan, Samsung Heavy Industries pe Insula Geoje și Daewoo Shipbuilding &
Marine Engineering tot pe Insula Geoje.
Concluzii
Gazul natural este folosit la multe aplicații și popularitatea în creștere va păstra cerințele
pentru transport ridicate.
Este posibil ca mărimea în creștere a navelor LNG să fi atins o limită naturală, cel puțin
pentru infrastructura și piața curentă.
Vom continua să vedem dezvoltări și îmbunătățiri ale sistemelor ce aparțin navelor LNG
și în domeniul propulsiei.
Proiecte noi deosebit de dificile cum ar fi transportul pe apă al gazului natural lichefiat din
Rusia și Arhipelagul Canadian Arctic va furniza provocări captivante pentru arhitecții navali,
inginerii marini și constructorii de nave în anii ce vor urma.