انواع بسته بندی گازها

انواع بسته بندی و حمل گاز ها:

بسته به نوع گاز که LPG, LNG, CNG باشد، انواع روش های حمل این محصول وجود دارد.

۱- خط لوله:

انتقال گاز با خط لوله و کاهش هزینه‌ها

کاهش عمده در هزینه‌های خطوط لوله، بیشتر بدلیل ساخت لوله‌های جدیدی می‌باشد که تحمل فشار بالای گاز را دارند. فشار بالای گاز لازمه حمل گاز به مسافت‌های طولانی‌تر است. لوله‌های با ضخامت بیشتر و استفاده از جوشکاری اتوماتیک، سبب شده است در برخی از پروژه‌ها یک گروه کاری در یک روز تا حدود ۲۰۰ اتصال را جوشکاری نماید که این میانگین در ۲۰ سال گذشته، در حدود ۷۵ جوشکاری در روز بوده است.

این پیشرفت‌ها، سبب کاهش زیادی در میانگین هزینه‌های احداث خطوط لوله در هر واحد ظرفیت گاز انتقالی شده است. تام کویگلی، معاون رئیس تکنولوژی برق و گاز شرکت بی‌پی تخمین زده است که هزینه‌های ساخت خط لوله با قطر بالا، نسبت به هزینه‌های قبلی تا حدود ۲۵درصد کاهش یافته است. بر اساس این کاهش هزینه و دیگر عوامل، از جمله بهبود مدیریت پروژه، شرکت BP اعلام نموده که حمل گاز از آلاسکا به شیکاگو در آمریکا را احتمالاً می توان با تعرفه‌ای معادل۲ ‌دلار در هر هزار فوت مکعب صورت داد.

پیشرفت در تکنولوژی‌های احداث خطوط لوله دریایی باعث شده است تا هزینه احداث اینگونه خطوط لوله از بیش از ۱۰۰ هزار دلار در هر اینچ – کیلومتر ( قطر به اینچ × طول خط لوله)، به حدود ۵۰هزار دلار کاهش یابد. دستیابی به این نتایج در گزارش وزارت انرژی نروژ در زمینه انتقال گاز نروژ به اتحادیه اروپا از طریق خط لوله زیردریایی جدید درج شده است. شرکت Exxon نیز در سال ۱۹۹۷ در زمینه احداث خط لوله دریایی مالزی هزینه‌ای در همین حدود را گزارش نموده است.

۲- تانکر های حمل زمینی :

تانکرهای ۲ و ۳ لایه با ضریب امنیت بالا جهت انتقال LPG و CNG

۳- کپسول ها:

کپسول های قابل حمل با سایز های متنوع برای گاز های LPG و CNG

۴- کشتی های حمل گاز ها:

این کشتی ها بسته به نوع گاز دارای ویژگی های خاص می باشند.

 

مجموعه قوانین بین المللی IMO برای کشتی های حمل گاز

در سال ۱۹۷۵، پنجمین مجمع IMO ، مجموعه قوانینی برای ساختمان و تجهیزات کشتی هایی که گازهای مایع را در انبار حمل می کنند اتخاذ کرد. A.3258(IX) استاندارد بین المللی برای کشتی هایی است که گازهای مایع درانبار حمل می کنند. A.328( IX ) در سال ۱۹۸۶ الزامی شد و بطور کلی بعنوان مجموعه قوانین بین المللی IMO برای کشتی های حمل گاز نامیده می شود. آنچه در این قوانین ذکر شده است بخشی از قوانین برای کشتی های حمل گاز مایع است که توسط Lloyd’s و دیگر موسسه های رده بندی منتشر شده است.

این مجموعه قوانین محدودیت های آسیب دیدگی به مخازن کالا و بقاء کشتی در صورت تصادم و به گل نشستگی ، چیدمان کشتی جهت ایمنی ، بارگیری و نگه داری کالا ، مواد تشکیلی ساختمان ، کنترل های محیطی ، آتش نشانی ، استفاده بار بعنوان سوخت و غیره را پوشش می دهد. از توجهات ویژه در زمینه ساختمان کشتی ، قسمتی درباره سیستم نگه داری کالاست که انواع اصلی کانتیترهای کالا را معین می کند و نشان می دهد آیا حصار ثانویه لازم است و غیره یک آستر بیرون سیستم نگه داری کالا، ساختمان بدنه کشتی را از اثر تردکنندگی دمای پایین که نشست کالا از ساختمان مخزن اصلی خواهد بود ، محافظت می کند. انواع سیستم نگه دارنده کالا در پایین شرح داده شده است.

مخازن اینتگرال

این مخازن بخشی از ساختمان بدنه کشتی ها را تشکیل می دهند و در یک وضعیت مشابه کار گذاشته می شوند و تحت تأثیر بارهای یکسانی ساختمان بدنه مجاور را تحت تنش قرار می دهند. این مخازن برای حمل LPG در شرایط اتمسفری یا نزدیک به آن بکار می رود، برای مثال بوتان ، مواردی که تدارک لازم جهت انبساط و انقباض گرمایی لازم نباشد.

مخازن غشایی

این مخازن از مخازن خود محافظ نیستند و از یک لایه نازک (غشا) که توسط ساختمان بدنه مجاور عایق کاری شده است. غشا طوری طراحی شده است که انبساط و انقباض گرمایی و دیگر انواع آن بی اثر شود اینکه غشا تحت اثر تنش بی مورد قرار گیرد . مخازن غشایی اصولاً جهت بارهای LNG‌ استفاده می شوند. (شکل ۴-۲۳ را ببینید).

مخازن نیمه غشایی

این مخازن از نوع مخازن خود محافظ در شرایط قرارگیری تحت بار نیستند. بخش مسطح مخزن تقویت شده است ، انتقال وزن و نیروی های دینامیکی بواسطه بدنه انجام می گیرد ، اما گوشه های گرد شده و لبه های تقویت نشده اند بطوریکه انبساط و انقباض مخزن اتفاق می افتد. چنین مخازنی جهت حمل LNG توسعه داده شده اند ، اما برای تعدادی از کشتی های LPG نیز استفاده می شوند.

مخازن مستقل

این مخازن خود محافظ هستند و ازبدنه مستقل می باشند. و در سه نوع ریز موجود می باشند:

نوع A : اصولاً با بکارگیری روشهای سنتی استاندارد طراحی شده اند. LPG در چنین مخازنی در فشار اتمسفر یا نزدیک به آن یا LNG در چنین مخازنی حمل می گردد.

نوع B : با  استفاده از ابزار و روشهای تحلیلی طراحی شده اند تا سطح تنش ، مدت فرسودگی و مشخصات گسترش ترک معین شود. مفهوم طراحی کلی این مخازن براساس به اصطلاح قانون یافتن ترک قبل از شکست وخرابی می باشد که اجازه استفاده از این مجاز با حصار هرمی ضعیف تر را می دهد. LNG ها معمولاً در چنین مخازنی حمل می شوند.

نوع C : بعنوان مخازن تحت فشار طراحی می شوند. معیار غالب طراحی ، فشار بخار می باشد. این نوع مخازن معمولاً برای حمل LPG‌و گه گاه برای اتیلن استفاده می شوند.

مخازن با عایق کاری داخلی

این مخازن خود محافظ نیستند و ترکیبی از مواد عایق بندی گرما می باشند ، سطح داخلی که در معرض کالا می باشد با بدنه داخلی مجاور یا یک مخزن مجزا تقویت شده است. دو نوع از این مخزن وجود دارد :

نوع ۱ : جائیکه عایق کاری یا ترکیبی از عایق کاری و یک یا چند آستر بعنوان حصار ثانویه و فرعی عمل می کند. بدنه داخلی یا مخزن مجزاء حصار و سد ثانویه را تشکیل می دهند.

نوع ۲ : جایی که عایق بندی یا ترکیبی از عایق کاری و یک یا چند آستر بعنوان حصار ثانویه و اصلی عمل می کند وآشکارا قابل تشخیص است.

آسترها به خودی خود بعنوان حصار و مانع نمی توانند رفتار کنند وبنابراین از غشاهای متفاوت اند. این مخازن بعداً به مجموعه قوانین اضافه شده اند و نوع ۱ جهت استفاده برای حمل LPG شناخته می شود.

حفاظت حصار ثانویه

نیازمندی های لازم جهت حفاظت حصار ثانویه در جدول ۱-۲۳ داده شده است.

کشتی های حمل گاز مایع نفتی

کشتی هایی که LPG حمل می کنند بوسیله سیستم نگه داری کالایشان دسته بندی می شوند:

مخازن کاملاً تحت فشار

ظرفیت کشتی هایی با این نوع از مخازن معمولاً کمتر از  برای پروپان ، بوتان یا آمونیاک بی آب است که در ۲ یا ۶ مخزن تحت فشار سیلندری شکل افقی غیر عایق که در زیر یا قسمتی زیر عرشه قرار گرفته اند حمل می شوند. این نوع مخازن مستقل از نوع c معمولاً برای کار در فشارهایی تا  طراحی شده اند که با فشار بخار پروپان در دمای  برابر است ، ماکزیمم دمای محیط که مخزن در آن کار می کند. مخازن می توانند از فولاد معمولی ساخته شوند ، در پایه های گهواره ای شکل نصب شوند و گاه در زیر عرشه با گنبدهایی که از عرشه جهت نصب تأسیسات می باشند ، نصب شوند.

مخازن نیمه تحت فشار

ظرفی کشتی هایی با این نوع از مخازن تا حدود  برای کالاهایی که مشابه آنچه با مخزن کاملاً تحت فشار هم می شوند ، متغیر است. مخازن مستقل نوع c بطور معمول از فولاد معمولی که برای دمای  است ساخته می شود و برای فشار ماکزیمم حدود  طراحی شده اند. سطح خارجی مخازن عایق بندی است و تاسیسات سرما سازی و مایع سازی ، کاملاً‌را خنک نگه می دارند و فشار موجود در حین کار را حفظ می کنند. مخازن کالا معمولاً بصورت سیلندرهای قائم روی دو تکیه گاه زینی شکل نصب اند و خیلی از طرح ها مخازن بیولوبل را جهت بهره وری بهتر از فضای ریز عرشه و بهبود حداکثر قابلیت حمل بار ترکیب می کنند.

مخازن کاملاً سرد نگه داشته شده

ظرفیت کشتی هایی با این نوع از مخازن از  تا  متغیر است. کشتی هایی که از نظر ظرفیت کوچکتر اند، چند محصول را حمل می کنند در حالیکه شناورهای بزرگتر تنها یک محصول را در مسیر دائمی حمل می کنند. بیشتر مخازنی که مورد توجه قرار می گیرند، مخازن مستقل نوع A هستند که بالای مخزن جهت کاهش سطح آزاد شیب دار شده است و جهت بهبود سازه خن کشتی کوشه های کف مخزن نیز شیب دار شده اند. در بیشتر موارد این مخازن در طول خط مرکزی کشتی بوسیله با کلهر آب بند در برابر مایعات که  در طول عرشه در زیربرآمدگی کنبدی شکل ادامه دارد که جهت دسترسی به اتصالات لوله کشی مورد استفاده قرار می گیرد، تقسیم شده اند. مخازن روی بلوکی از بلبرینگ های عایق کاری شده قرار دارند بطوریکه سطوح جهت بازرسی و بازبینی در دسترس اند و بوسیله ابزار ضد غلتش مستقر شده اند در وضعیتی که انبساط و انقباض مرتبط با ساختمان کشتی می تواند رخ دهد. گوه های ضد شناوری تدارک دیده شده اند تا از تحرک مخزن روی بلبرینگ ها به سبب حرکت انبار جلوگیری کنند. مخازن از فولاد برای  دمای کاری کمینه  ساخته شده اند.

کشتی ها در کف و ناحیه خن کشتی دارای بدنه ۲ جداره می باشند، حصار ثانویه با فولاد مقاوم در برابر دمای پایین ساخته شده اند ، در کف داخلی کشتی ، مخازن بلیچ شیب دار ، پوسته کناری قسمت سینه و پاشنه ، کف شیب دار مخازن جانبی بالا تیغه های عرضی بین مخازن کالا ممکن است از نوع یک یا دو ورقه ای (بستاب) باشند برای این نوع از کشتی ها، عایق کاری می توانند روی مخازن و یا حصار ثانویه انجام گیرد.

کشتی های حمل گاز مایع طبیعی

بالای ۲۰ طرح تصویب و ثبت شده برای شناورهای نگه دارنده کالا جهت حمل LNG وجود دارد . اکثر این طرح ها در دسته بندی مخازن مستقل یا غشایی قرار دارند. انواعی که بطور معمول در سرویس یافت می شوند در زیر توضیح داده شده اند. یک ویژگی کشتی های LNG درون ساختمان بدنه دوجداره آنها می باشد که مخازن کالا و سیستم حصار ثانویه نصب می باشد.

مخازن مستقل نوع A

بزودی در کشتی های نظیر مخازن خود محافظ از آلیاژ آلومینیوم که با کلهری در خط مرکزیشان دارند نصب می شود (شکل ۲-۲۳ را ببینید) . سیستم عایق کاری چوب بالسا به بدنه داخلی آنها (حصار ثانویه) الصاق شده است و هر انبار عایق بندی شده ای سه مخزن را در بر می گیرد. شناورهای ساخته شده که مخازنی از این نوع داشته اند طرح مخزن منشوری شکل را اتخاذ کرده اند.

مخازن نوع مستقل B

گروه Kvaerner – moss ،‌سیستم نگه دارنده مخزن مستقل نوع B را طراحی کرده اند که به خوبی مورد پذیرش واقع شد و روی تعداد نسبتاً زیادی از کشتی های LNG نصب شد.مخازن از آلیاژ آلومینیوم یا فولاد – نیکل %۹ به شکل کروی ساخته شده اند که روی یک دامن استوانه ای شکل عمودی از همان جنس جوش داده شده اند که تنها اتصال مخزن به بدنه می باشد (شکل ۳-۲۳ را ببینید) . انبساط و انقباض کره و بطور کلی همه حرکات در نیمه بالایی دامنه کاهش یا خنثی می شود. سطح بیرونی کره و قسمتی از دامن با عایق فوم پلی اتیلن پوشیده شده است. سیستم با یک حصار ثانویه جزئی که متشکل از یک Driptray زیر مخزن و پوشش های splash‌در اطراف می باشد. مطابق نوع B‌، در هر تانک سنسورهایی جهت آشکار کردن نشست تدارک دیده شده اند و امکان تعمیرهای به موقع را می دهند قبل از اینکه هیچ ترکی به نقطه بحرانی برسد.

مخازن کروی سبب استفاده ضعیف از فضای در دسترس می شوند. یک بدنه محکم نیاز به جا دارد ، به عبارتی ، ۵ مخزن کروی بزرگ یک ظرفیت حمل بار به مقدار  را فراهم می کند. مخازن بالای عرشه توسط پوشش های مقاوم در برابر هوا محافظت می شوند.

مخازن غشایی

دو طرح غشایی متداول ، آنهایی هستند که توسط شرکت های فرانسوی حمل ونقل گاز و Technigaz توسعه پیدا کردند. سیستم حمل و نقل گاز ، از آلیاژ آهن – نیکل %۳۶ که lnvar نامیده می شود برای دو حصار اصلی وفرعی استفاده می کند. Lnvar ضریب انبساط حرارتی بسیار کمی دارد که باعث می شود اعوجاج در ساختمان مخزن ایجاد نشود.

پوشش های ایجادی با ورقه lnvar تنها ۵/۰ تا mm7/0 ضخامت دارد لذا برای ایجاد ساختمان های سبک به کار می رود. (شکل ۴-۲۳ را ببینید) .

سیستم Technigaz از یک سیستم غشایی از جنس فولاد ضد زنگ استفاده می کند در جائیکه که مخازن از ورقه های موج دار ساخته شده اند طبق این روش هر ورقه نسبت به ورقه مجاورش بطور آزادانه انبساط و انقباض خواهد داشت. این سیستم حصار داخلی اصلی و عایق بندی چوب بالسا و حصار ثانویه را مشابه آنچه روی مخازن مستقل نوع A که قبلاً توضیح داده شده است ، نصب شده است مورد  استفاده قرار داده است.

مخازن نیمه غشایی نوع B

کشتی سازی ژاپنی ، IHI ، مخزن نیمه غشایی نوع B را جهت حمل LNG طراحی کرده است که در شماری از LNG‌ها استفاده شده است. مخزن مستطیلی از دیوارهای مسطح تقویت نشده تشکیل شده است با سقف تقریباً شیب دار و لبه های گرد و گوشه هایی محافظت نشده اند در نتیجه انبساط و انقباض وجود دارد مخزن از آلیاژ آلومینیوم با ضخامت mm15 الی mm25 می باشد که بالا برای از عایق PVC حفاظت شده است و حصار ثانویه جزئی از تخته چندلا mm25 ساخته شده است همراه با عایق فوم PVC.

چیدمان کلی کشتی های حمل گاز

کشتی های حمل گاز جانمایی کلی مشابه به تانکرها دارند ، از این حیث که موتورخانه و محل اسکن خدمه و مسافران آنها در عقب قرار دارد ونگه داری کالا از عقب کشتی تا جلو جایی که نیم عرشه سینه نصب است ادامه دارد.

چگالی بارهای LPG‌ از ۵۸/۰ تا ۹۷/۰ متغیر است. در حالیکه کشتی های LNG معمولاً برای بار با چگالی ۵/۰ شده اند بطوریکه یکی از خصوصیات کشتی های LNG و در بیشتر کشتی های LPG آبخور کم آنها و ارتفاع زیاد آنها می باشد. آب بالا است نمی تواند در مخازن بار حمل شود از این رو در داخل فضاهای بدنه دو جداره ، کف دوجداره ، مخزن خن ، و فضای مخزن عرشه میانی برای بالاست تدارک دیده شده است.

یک ویژگی بدنه دوجداره کشتی های حمل LNG و خیلی از کشتی های حمل LPG ، خصوصیت ایمنی مورد نیاز ، می باشد و مخازنی از کشتی های حامل LPG که این خصوصیت را ندارند لازم است حداقل فاصله بطرف مرکز کشتی از پوسته (بدنه) کشتی را دارا باشند.

سازه انتهایی سینه وپاشنه مشابه دیگر کشتی می باشد. قسمت کالا بصورت عرضی یا طولی فریم بندی شده است که اصولاً به اندازه ، مانند دیگر کشتی ها ، بستگی دارد . در بدنه داخلی کشتی در قسمتی که سیستم نگه داری کالا باید تقویت شود مورد توجه خاص قرار می گیرد.

همه کشتی های حمل گاز فضاهایی دور مخازن دارند که جهت نشت گاز مانیتورینگ می شوند و در خیلی از کشتی ها این فضاها پر از گاز خنثی اند. سیست گاز خنثی روی کشتی نصب اند. کالاهای گاز مایع تحت فشار مثبت (بالای اتمسفر) حمل می شوند در نتیجه هوا نمی تواند وارد مخزن شود و مخلوط اشتعال زا ایجاد کند.

تجهیزات مایع سازی روی کشتی های LPG تدارک دیده شده اند، بخار ناشی از جوش به سبب هر حرارت ورودی به داخل دستگاه مایع سازی کشیده شده و به مخزن باز می گردد. بخار ناشی از جوش از مخازن کشتی LNG می تواند بعنوان سوخت بویلر در کشتی های بخار مورد استفاده قرار گیرد، در غیر اینصورت به اتمسفر تخلیه می شود. اگرچه این مورد در خیلی از بنادر مجاز نمی باشد راه حل های دیگری برای حل این مشکل ایجاد شده است.

موسسه رده بندی لویدز

برای کشتی های حمل گاز مایع ، موسسه رده بندی لویدز یکی از در کلاس (تانکر حمل گاز مایع A100) که شناوری است جهت حمل گاز مایع در مخازن غشایی یا اینتگرال یا (کشتی حمل گاز مایع A 100) که شناوری است جهت حمل گاز مایع در مخازن مستقل در انبار طراحی شده اند را اختصاص می دهد. ملاحظات کلاس به نسبت نوع مخازن ، اسم گازی که حمل می شود، ماکزیمم فشار بخار و مینیمم دمای کالا و … ممکن است اضافه شود.

کشتی های حمل کانتینرهای سرد سازی شده :

خیلی از کشتی های کانتینر یر در مسیرهایی که کالاهای سرد سازی شده در کشتی های لاینر یخچال دار   ( reefer ship )حمل می شوند ، کار می کنند که جهت خمل کانتینر های سرد نگه داری شده آماده می شوند و در خیلی  از در موارد در آخر جایگزین می شوند.

کانتینر های ISO ( عموما ۲۰ فوت که برای سبزیجات سرد سازی شده ۴۰ فوت خیلی سنگین می شود ) عایق می شوند ، و زیر عرشه ها یا انتهای هر  انبار کولر های آب شور جهت خنک کاری هر دسته از کانتینر ها نصب می شوند . هوا از کولر های آب شور به طرف هر کانتینر ور از آن کانل کشی شده است.ارتباط هر کانتینر با کانل های هوای سرد بوسیله کوپلینگ های اتوماتیک کنترل از راه دور می باشند و وقتی بصورت صحیح در cell guide  ها قرار گرفت ، می توانند بکار روند .

سیستم زیرین عرشه ها با کانتینر های کاملا عایق شده توصیف می شود و این بدین معنی است که عایق کاری سنگین فضای انبار لازم نمی باشدودر کناره های کشتی ، بالکد ها و عرشه ای که سقف یک محوطه را ایجاد می کند حدود ۵۰ mm   عایق فوم با پوشش ضد اشتعال ممکن است به کار برده شود و سقف مخزن کف دو جداره کشتی با ۷۵ mm از کورک و پو شش های محافظتی از جنس آسفالت و فیبر ( Bitumastic) پوشیده شود . اگر کشتی برای حمل مقدار زیادی از کانتینر های سرد نگه داری شده در زیر تدارک دیده شده باشد ، این کانتینر ها عموما در انبار های عقبی و نزدیک به موتور خانه چیده می شوند.

کانتینر های سرد نگه داری شده روی عرشه عموما بوسیله واحد های خنک کاری که با موتور الکتریکی کار می کنند ، خننک می شوند . این واحد ها به سیستم برق کشتی با سوکت های مناسب موجود در عرشه متصل می شوند.واحدهای خنک کاری  با آب شور مشابه برای خنک کاری کانتینر های زیر عرسه ای برای سفر های دریایی کوتاه استفاده می شود.

کشتی های حمل LPG/NH3 با مخازن نیمه تحت فشار/ کاملا سرد سازی شده