En snabbguide till navigeringsventilkrav för LNG-bunkringsapplikationer
Under de senaste åren och som ett resultat av internationella och regionala lagar och strategier för att minska globala gasutsläpp, har flytande naturgas (LNG) i allt högre grad antagits som ett alternativt bränsle för sjöfarten.
Även om införandet av LNG som ett alternativt marint bränsle erbjuder stora miljömässiga och ekonomiska fördelar, innebär det också vissa utmaningar. Dessa inkluderar de potentiella riskerna för metanläckage över LNG-försörjningskedjan; den kapitalinvestering som krävs för utrustning för kryogena miljöer; säkerhetsfrågor; och den fortfarande utvecklade LNG-bunkringsinfrastrukturen.
Av dessa och fler skäl, och för att främja en mer utbredd och säker användning av LNG som ett alternativt marint bränsle, måste alla intressenter vara involverade i utvecklingsprocessen av LNG-drivna fartyg och bunkringsverksamhet. Det är här vi på HABONIM kommer in i bilden. Som en av dessa intressenter förstår vi hur mycket ansträngning som går åt till att planera varje enskild komponent i kryogena infrastrukturer. I det här blogginlägget kommer vi att fokusera specifikt på de kriterier som måste beaktas vid val av ventiler för LNG-bunkringsapplikationer.
Kriterier för val av LNG-ventiler
LNG-bunkring kan definieras som tillhandahållande av LNG för att användas som bränsle för framdrivning av LNG-drivna vattenburna fartyg och/eller för energi ombord på fartygen medan de ligger vid kaj. Det innebär överföring av LNG-bränsle från en specifik distributionskälla till ett LNG-drivet fartyg genom en värdekedja som skiljer sig åt per applikation och användningsfall. Dessutom används bunkerfartyg och bunkringsinfrastruktur i allt större utsträckning för att tanka och försörja landbaserade tankstationer, lastbilar och infrastrukturer på land.
Eftersom LNG-bunkringsapplikationer vanligtvis kännetecknas av flera intressenter och komplexa regulatoriska sammanhang, vilket gör valet av utrustning (inklusive ventiler) för dessa operationer något utmanande.
Fyra huvudsakliga ventilteknologier kan användas i kryogena applikationer såsom LNG-bunkring: klotventiler, flytande kulventiler (top-entry och sido-entry), tappkulventiler och topp-entry tappkulventiler. Var och en av dessa teknologier erbjuder specifika fördelar för olika tillämpningar. Till exempel är HABONIMs topptappkulventiler idealiska för kryogena applikationer i tuffa miljöförhållanden. Däremot kan sidoingångskulventilsteknik som också är lämplig för kryogena applikationer vara mer kostnadseffektiv i lugnare miljöförhållanden. Även om de flesta projektspecifikationer kräver användning av top-entry ventilteknologi i kryogena applikationer, är detta inte alltid nödvändigt.
Av denna anledning fokuserar vi på att hjälpa våra kunder att noggrant analysera deras projektkrav och det specifika
kryogena ventiler för lng
systembehov för att kunna erbjuda dem den bästa och mest kostnadseffektiva kombinationen av ventiler för deras specifika tillämpning och regler. Detta tillvägagångssätt kan leda till en betydande minskning av den totala projektkostnaden och ha en ännu mer betydande effekt på livscykelkostnaden (LCC) för fartyget eller anläggningen, utan att kompromissa med prestanda och säkerhet. Denna analys är baserad på följande kriterier:
Type of LNG Valves installation
När du väljer ventiler för LNG-bunkringsinstallationer är det viktigt att överväga typen av installation, som inkluderar:
- LNG-importterminaler och bunkringsanläggningar – dessa stationära anläggningar erbjuder LNG-tjänster som omlastning, överföring av LNG från ett fartyg till ett annat fartyg och lastning av LNG-bunkringsfartyg.
- LNG-bunkringsfartyg – leverera LNG direkt till LNG-drivna fartyg eller till LNG-bunkringsanläggningar där LNG lagras för andra fartyg.
- LNG inlands- och landanläggningar – leverera eller tanka LNG till eller från landbaserade bränsleanläggningar, spår, lagringsutrymmen och mer.
Typen och storleken på LNG-bunkringsfartyget har en betydande inverkan på vilken typ av ventiler som krävs. Till exempel, när det gäller små LNG-bunkringsfartyg som används för att direkt leverera LNG till fartyg i eller utanför en hamn samt till inlandsanläggningar på land, måste särskilda hänsyn tas. Dessa inkluderar det faktum att småskaliga LNG-operationer (SSLNG) måste vara små och lätta och fortfarande upprätthålla maximalt flöde för kortare laster och avlastningsoperationer; att de måste uppfylla stränga regler för inlandstransporter och ta itu med flera kommunala myndigheter.
Med en bevisad meritlista inom LNG och avancerade SSLNG-projekt har HABONIM erfarenheten att vägleda företag att välja de bästa ventilerna för deras specifika LNG-bunkringsapplikationer. Till exempel valdes HABONIM ut av Titan LNG som leverantör för FlexFueler001, den första inlandsbunkerpontonen i Europa utformad för att leverera LNG till fartyg på inre vattenvägar från en fast plats eller för att navigeras för att förse större havsgående fartyg med LNG medan de lastar eller lossa sin last. Detta innebar en lång och komplex designprocess som inkluderade val och testning av ventiler för att säkerställa att de uppfyller de stränga kraven för noll flyktiga förluster och täthet för inline läckage, och brandsäker och kryogen användning.
Placering av LNG-bunkringsanläggningar och miljöförhållanden
LNG-bunkringsinstallationer, som inkluderar både stationära anläggningar och rörliga fartyg, kan placeras på flera platser såsom hamnar, offshore, i öppet hav och på inre vattenvägar. Detta, liksom klimatet och andra geografiska egenskaper, påverkar design och val av ventiler för installationen. Till exempel utsätts havsgående fartyg för svåra förhållanden som höga vågor, stormigt väder och vind. Dessa faktorer utövar mekanisk påfrestning på kärlstrukturen och på rörledningar och utrustning installerad på den, vilket resulterar i höga strukturella avvikelser och möjliga läckage genom rörledningarna och ventilkropparna. I dessa fall krävs kulventiler med övre ingång eftersom de tål dessa tuffa förhållanden. Detta beror på att ventilkroppen är gjord av ett enda stycke svetsad till röret, utan skruvförband i kroppskonstruktionen som kan äventyras av dessa avböjningar och potentiellt orsaka metanutsläpp till atmosfären.
När det gäller hamndrivna fartyg beror detta på nivån på hamnskyddet från havsvågor, om fartyget alltid står stilla eller även behöver färdas på öppet hav då och då, eventuell framtida omlokalisering till mindre skyddade hamnar med mera. Dessa förhållanden påverkar valet av ventiler, eftersom sidoinloppsventiler är tillräckliga för lugnare miljöförhållanden och toppventiler krävs för kärl som utsätts för hög kroppsböjning till följd av hårdare miljöförhållanden. Till exempel, för fartyg som är belägna i inre vattenvägar, finns det vanligtvis ett minskat behov av dyrare top-entry ventilteknologi eftersom potentialen för stormiga miljöförhållanden som resulterar i fartygsnedböjning är lägre. I dessa fall kan toppventiler kombineras med sidoingångsventiler med förbättrad dubbeltätad kroppskonstruktion och ISO 15484-1 certifierad spindeltätning (Total Hermetix).
Budget
Eftersom LNG-system är designade och byggda för att tjäna i småskalig bunkringsverksamhet där kostnadsöverväganden blir allt viktigare, utgör budgetrestriktioner ramverket för systemdesign och val av ventiler. När det gäller LNG-bunkringsapplikationer kan det vara extremt utmanande att hitta rätt balans mellan att uppfylla budgetkrav, uppfylla stränga standarder, säkerställa långsiktig prestanda och säkerställa säkerhet. Av denna anledning är det viktigt att ta hänsyn till alla ovan nämnda faktorer, tillsammans med leverantörer, för att hitta rätt kombination av ventiler som gör det möjligt för projektintegratörer att svara på alla krav.
Föreskrifter, riktlinjer och standarder
LNG-bunkringsverksamhet styrs av stränga regionala och internationella standarder, föreskrifter och riktlinjer som syftar till att säkerställa sjösäkerhet och säkerhet och förhindra potentiella föroreningar eller miljöskador orsakade av naturgasinstallationer.
Detta inkluderar:
- Koderna på högsta lagstadgade nivå, såsom IGF och IGC för LNG-drivna fartyg och LNG som transporterar last, PED 2014/10/EU och TPED 2010/35/EU för tryckbärande anordningar och dess transporter, IECEx och ATEX för explosiva miljöer, med mera .
- Industriella standarder för konstruktion och testning av kryogena ventiler såsom BS 6364, EN 1626, MSS SP-134-2012, EN 12567; och för brandtestning och design som API 607 och ISO 10497.
- Klassificeringsregler och riktlinjer från välkända sjöfartsklassificeringsorgan som Bureau Veritas, DNV-GL, ABS m.fl.
- Detta påverkar också de specifika ventilegenskaperna som krävs för kryogena tillämpningar. Till exempel behovet av Emergency Shutdown (ESD) för att möjliggöra en säker och effektiv avstängning av LNG-överföring i händelse av en nödsituation, och en mycket hög nivå av yttre och inre täthet av ventilen eller en dubbelväggig vakuumrörisolering för att förhindra överdriven avdunstning av LNG under fyllning och bunkring och för att spåra externa läckage
Det kan vara utmanande att dechiffrera dessa regleringsinstrument, och av denna anledning är en av de viktigaste komponenterna i design av LNG-bunkringssystem valet av produktleverantörer, eftersom de kan hjälpa till att navigera i in-och-outs av efterlevnad och har kapaciteten och expertis för att uppfylla de krav som krävs.
