Was sind Gastankerschiffe?

Jun 03, 2023

Gastankerschiffe sind Spezialschiffe für den Transport gasförmiger Stoffe. Entgegen dem Namen wird der Inhalt eines Gastankerschiffs jedoch in verflüssigter Form befördert.

Unter Gastankerschiffen versteht man also alle Schiffe, die dazu konzipiert und gebaut sind, gasförmiges Erdöl oder chemische Stoffe in verflüssigter Form zu stauen, zu lagern und von einem Ort zum anderen zu transportieren.

Aus der Sicht des Treibstofftransports spielen Gastankschiffe eine ebenso wichtige Rolle wie Öltanker, von denen angenommen wird, dass sie erdölbasierte Stoffe in flüssiger Form befördern.

Was unterscheidet sie also von herkömmlichen Öltankern?

Der Inhalt des Öltankers besteht aus Stoffen, die ursprünglich in verflüssigter Form vorliegen, wie Rohöl, Benzin, Diesel, Pflanzenöle, Kerosin usw. Auf der anderen Seite befördern Gastanker Stoffe, die ursprünglich in gasförmigem Zustand waren, aber in verflüssigter Form transportiert werden besondere Mittel. Wir werden später mehr über diese besonderen Mittel erfahren.

Es gibt verschiedene Typen von Öltankern, je nach Größe, Art und Art des Inhalts, den sie befördern. Basierend auf dem Inhalt, den sie befördern, werden Öltanker allgemein als Rohöl- und raffinierte Öltanker bezeichnet.

Während Rohöltanker Erdölsubstanzen in roher, unraffinierter oder natürlich gewonnener Form befördern, transportieren Tankschiffe für raffiniertes Öl hauptsächlich raffinierte oder verarbeitete Erdölprodukte für gebrauchsfertige Zwecke wie Benzin oder Diesel. B

Basierend auf der Größe der Schiffe werden Öltanker in verschiedene Typen eingeteilt, z. B. kleine Tanker, sehr große Rohöltanker (VLCCs), ultragroße Rohöltanker (ULCCs) und so weiter.

Um die Konstruktion und Konstruktion von Gastankern besser zu verstehen, ist es jedoch wichtig, zunächst mehr über die Art des Inhalts, den sie transportieren, und die Art ihrer Chemie zu wissen.

Inhaltsverzeichnis

Verflüssigte Gase sind Stoffe, die unter Umgebungs- oder Atmosphärenbedingungen als Gase vorliegen, aber unter kontrollierten oder speziell entwickelten Bedingungen in Gas umgewandelt werden können. Sie sind reich an Kohlenwasserstoffen und haben einen hohen Heizwert, der für die Einstufung eines Stoffes als Kraftstoff unerlässlich ist. Obwohl wir uns nicht ausführlich mit der Chemie verflüssigter Gase befassen, ist es unerlässlich, den Dampfdruck zu kennen.

Der Dampfdruck ist der Gleichgewichtsdruck, den ein Stoff in seiner gasförmigen Form über seiner Flüssigkeit in einem geschlossenen System bei einer bestimmten Temperatur ausübt. Ebenso ist es auch das Maß für die Tendenz einer flüssigen Substanz, in die Gasform zu verdampfen, und ist direkt proportional zur Temperatur.

Die Temperatur, bei der der Dampfdruck eines Stoffes dem Atmosphärendruck entspricht, wird als Siedepunkt eines Stoffes bezeichnet. In einem geschlossenen Behälter, der bei Raumtemperatur zur Hälfte mit Wasser gefüllt ist, ist der Dampfdruck von Wasser beispielsweise der Druck, den die Wasserdämpfe im darüber liegenden Raum auf die darunter liegende Flüssigkeitsoberfläche ausüben. Mit steigender Temperatur erhöht sich dieser Dampfdruck proportional. Bei 100 Grad Celsius beginnt sich Wasser in Wasserdampf umzuwandeln; daher ist dies der Siedepunkt von Wasser.

An diesem Punkt entspricht der Dampfdruck von Wasser dem Atmosphärendruck. Vereinfacht gesagt kann es also sein, dass ein gasförmiger Stoff erst unterhalb einer bestimmten Temperatur und eines bestimmten Dampfdrucks in flüssiger Form vorliegt. Gemäß den Vorschriften der IMO (International Maritime Organization) müssen Stoffe, die als verflüssigte Gase gelten, in der Praxis einen Dampfdruck von mehr als mindestens 2,8 bar bei einer Temperatur von 37,8 Grad Celsius haben.

Nur in diesen Situationen kann der gegebene Stoff also ursprünglich in gasförmiger Form vorliegen und besondere Mittel erfordern, um ihn in flüssiger Form zu halten. Andernfalls gilt es selbst als flüssige Substanz! Beispielsweise beträgt der Dampfdruck von Propan etwa 13 bar, während der von Ammoniak etwa 14,7 bar beträgt. Daher liegen sie in der Regel in gasförmiger Form vor und erfordern nur spezielle Mittel, um als Flüssigkeit mit endlichem Volumen gespeichert zu werden.

LNG oder Liquified Natural Gas ist ein gasförmiger Hauptstoff, der einen erheblichen Teil des Kraftstoffverbrauchs ausmacht. LNG ist ein universelles Gas, das für viele Zwecke verwendet wird, von Haushalten über Industrie bis hin zu Gewerbe. Es wird hauptsächlich aus unterirdischen Reserven, Ölfeldern und manchmal auch unterhalb des Meeresbodens gefördert.

Daher muss es vor dem Transport auf dem Seeweg verflüssigt werden. Dies geschieht auf verschiedene Weise, beispielsweise durch einen Kaskadenprozess oder einen Kälteprozess, auf dessen Einzelheiten wir hier nicht eingehen. Der Hauptanteil von LNG-Tankern ist Methan, der zwischen 70 und fast 99 % variieren kann. Berichten zufolge befördern LNG-Tanker jedes Jahr fast 80 Millionen Tonnen Fracht, was aufgrund der steigenden weltweiten Nachfrage zunimmt. Derzeit sind mehr als 200 LNG-Tanker registriert.

Sie machen den Großteil der Gastankerschiffflotte aus. Derzeit sind über 800 Schiffe als LPG-Tanker oder Flüssiggas registriert. Dies sind hauptsächlich Propan, Butan, Butadien, Propylen und wasserfreies Ammoniak. Jährlich werden fast 45 Millionen Tonnen Flüssiggas auf dem Seeweg transportiert.

Diese Schiffe transportieren flüssige Gase wie Methan, Ethan, Flüssiggas, Benzin und Rohöl.

Dabei handelt es sich hauptsächlich um Ammoniak, Ethylen und Vinylchlorid.

Ammoniak: Dies ist ein wichtiger landwirtschaftlicher Bestandteil und wird hauptsächlich als Düngemittel verwendet. Es wird auch häufig als Kältemittel für die Sprengstoffproduktion und andere industrielle Zwecke verwendet.

Ethylen: Ethylen wird vielfältig eingesetzt, vor allem in der synthetischen Industrie zur Herstellung von Kunststoffwaren, Ethylalkohol und Frostschutzmitteln. Berichten zufolge werden jährlich etwa 3 Millionen Tonnen auf dem Seeweg transportiert.

Propylen: Wie Ethylen wird auch dieses in der Kunststoffindustrie und für den industriellen Verbrauch in großem Umfang eingesetzt. Rund 1,5 Millionen Tonnen Propylen belegen den Seetransportsektor im Zusammenhang mit einer Flüssiggasbeförderung.

Vinylchlorid: Hierbei handelt es sich um eine chlorierte Art von Flüssiggas, das in großem Umfang zur Herstellung von Thermoplasten, hauptsächlich PVC, verwendet wird – ein riesiger Markt weltweit für alle Branchen. Sie haben eine höhere Dichte als andere Arten von Flüssiggasinhalten. Ungefähr 2 Millionen Tonnen werden auf dem Seeweg transportiert.

Die meisten verflüssigten Produkte auf Gastankerschiffen sind unterschiedlich gefährlich. Basierend auf der Gefährdung werden Gastankerschiffe in den Vorschriften für die Konstruktion wie folgt klassifiziert:

Typ 1G: Sie sind für den Transport der gefährlichsten Frachtarten bestimmt. In diese Kategorie fallen überwiegend LNG und LPG.

Typ 2G und Typ 2PG: Ihr Gefährdungsgrad ist geringer als beim vorherigen Typ. Die meisten chemischen Träger fallen in diese Kategorie.

Typ 3Ggilt als der am wenigsten gefährliche aller verflüssigten gasförmigen Stoffe.

Dies ist die wichtigste Klassifizierungsart, und eine Diskussion darüber gibt einen detaillierten Einblick in die Konstruktionsübersicht von Gastankerschiffen. Die Ladekapazität von Gastankerschiffen liegt je nach Schiff zwischen 500 und bis zu 100.000 Kubikmetern. Moderne LNG-Tanker können bis zu 150.000 Kubikmeter groß sein. Die größten der Schiffe werden für den Transport von LNG und LPG in großen Mengen eingesetzt.

LNG und LPG umfassen mehr als 1000 Schiffe in der globalen Flotte. Der Kern der Konstruktion von Gastankerschiffen, die Gefahrguttransporter sind, besteht darin, ihren Inhalt in geschlossenen großen Mitteltanks unterzubringen. Dies steht im Einklang mit der Konstruktion moderner Öltanker, die auch die Ladung in ihren Mitteltanks lagern und über Seitentanks und Bodentanks der Rumpfstruktur für Ballastwasser und andere Versorgungseinrichtungen verfügen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Öltankern verfügen Gastransportschiffe jedoch über ein kompliziertes System, um die Ladung auf dem gewünschten Druck zu halten. Sie bleiben im flüssigen Zustand und werden von allen Störeinflüssen aus der Umgebungsluft abgehalten. Einfacher ausgedrückt: Sie sollten dicht umschlossen sein und unter geeigneten Bedingungen auf höchstem Niveau gewartet werden. Darüber hinaus verfügen sie an keiner Stelle über Entlüftungs- oder Belüftungssysteme, um Entflammbarkeit und andere Gefahren zu verhindern.

Dies ist genau das Gegenteil von dem bei Öltankschiffen, bei denen unbedingt geeignete Entlüftungssysteme vorhanden sein müssen, um eingeschlossene Öldämpfe entweichen zu lassen und so eine Entzündung aufgrund des immer höheren Inertdrucks der Dämpfe in ihren Behältern zu verhindern.

Alle Gastankerschiffe werden auf der Grundlage der IMO-Gascodes genannten Regelwerke der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation entworfen und gebaut, die alle Aspekte der Gefahr, Sicherheit und ordnungsgemäßen Lagerung der Ladung berücksichtigen.

Sie befördern hauptsächlich LPG, die erste Flüssiggasladung, die auf dem Seeweg transportiert wird. In einer vollständig unter Druck stehenden Umgebung und einer auf einem bestimmten konstanten Niveau gehaltenen niedrigen Temperatur bleibt die Ladung in flüssiger Form, ohne dass die Gefahr besteht, dass sie aufgrund von Schwankungen in Gas verdampft. Sie verfügen meist über kugelförmige oder zylindrische Druckbehälter oder Kuppeln mit einem bestimmten Fassungsvermögen, die als Tanks zur Lagerung der Ladung dienen. Typischerweise bleibt das Fassungsvermögen jedes Tanks im Bereich von 5.000 bis 6.000 Kubikmetern, einige moderne Designs verfügen jedoch auch über größere Größen von bis zu 10.000 Kubikmetern.

Diese Art von Schiffen wurde nach dem Aufkommen von vollständig unter Druck stehenden Behältern entwickelt, um die Beschränkungen hoher Kosten und der Verfügbarkeit geeigneter Materialien zur Aufrechterhaltung der idealen Temperaturen für Flüssiggase zu überwinden. Diese Behälter verfügen über Rückverflüssigungsanlagen und andere Isolationssysteme und unterliegen daher keinen strengen Anforderungen, in einem bestimmten Zustand kontinuierlich unter Druck zu stehen. Wenn sich die Flüssigkeit also in Gas umwandelt, können die Rückverflüssigungssysteme den Inhalt wieder in flüssige Form bringen. Darüber hinaus tragen die Isolationssysteme dazu bei, die Temperaturen auf einem niedrigen Niveau zu halten. Aus konstruktiver Sicht ähneln sie Volldruckbehältern und verfügen in der Regel über Tankinhalte im Bereich von 5.000 bis 20.000 Kubikmetern.

Mit der Weiterentwicklung der Kühltechnik in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts erfreuten sich vollständig gekühlte Schiffe zunehmender Beliebtheit. Sie verfügen über Spitzentechnologien, um die Temperatur der Tanks auf einem extrem niedrigen Niveau zu halten und so die Beförderung anderer Arten von Flüssiggasen, einschließlich LNG und LPG, in großen Mengen zu ermöglichen. Kühlschiffe zeichnen sich durch Tanks aus, die die Ladekapazität flüssiger Ladung erhöhen, und moderne Konstruktionen haben eine Ladekapazität von bis zu 100.000 bis 150.000 Kubikmetern. Darüber hinaus setzen sie modernste Isolationstechnologien ein.

Obwohl die Konstruktion von Tanks je nach Schiff und Art der zu transportierenden Ladung stark variiert, umfasst die Grundkonstruktion von Flüssiggastanks den Innenraum für die Ladung, Isolierungen und Membranwände, Randräume außerhalb der Tankbegrenzung und zugehörige strukturelle Stützen die wiederum mit der Hauptrumpfstruktur verbunden sind.

Sie ähneln im Aussehen den herkömmlichen Öltankern und in gewissem Maße sogar den Massengutfrachtern. Die gesamten Tankwände bestehen aus ebenen Flächen ohne jegliche Krümmungen. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um die prismatischen Tanks, die für vollgekühlte Frachtschiffe charakteristisch sind. Der äußere Rand der Wände wird zusätzlich durch geeignete Materialien isoliert, und der Raum oder die Tanks zwischen dem/den Tank(s) und der Außenhülle wird häufig für Ballastzwecke genutzt.

Diese sind in der Regel kugel- oder kuppelförmig und dienen vor allem dem Transport von LNG.

Bei diesen Tanks handelt es sich um Volldruck- oder Halbdrucktanks. Sie sind normalerweise kugelförmig oder zylindrisch. Sie sind in der Lage, bei Bedarf verflüssigte Gase bei sehr niedrigen Temperaturen zu transportieren.

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Subhodeep ist Absolvent der Marinearchitektur und Meerestechnik. Er interessiert sich für die Feinheiten von Meeresstrukturen und zielgerichteten Designaspekten und widmet sich dem Austausch und der Verbreitung gemeinsamen technischen Wissens in diesem Sektor, der gerade in diesem Moment einen Umschwung erfordert, um wieder zu altem Glanz zu erblühen.