Was man an einem BOG-Verdichter prüft.
LNG-Ladung ist nie vollkommen isoliert, deshalb verdampft in den Ladetanks ständig eine kleine Menge, gleich wie gut das Umschließungssystem gebaut ist. Der BOG-Verdichter saugt diesen Dampf oben aus den Tanks ab und erhöht seinen Druck, um ihn entweder als Niederdruck-Brenngas den gasbetriebenen Hauptmaschinen und Kesseln zuzuführen, ihn beim Laden über die Dampfrückführleitung an Land zurückzugeben oder ihn zu einer Rückverflüssigungsanlage zu schicken. Ohne ihn hat das Abdampfgas keinen anderen Weg als den Entlüftungsmast, was Ladung vergeudet und oberhalb bestimmter Raten im Hafen nicht zulässig ist.
Was ein BOG-Verdichter leistet
LNG-Ladung ist nie vollkommen isoliert, deshalb verdampft in den Ladetanks ständig eine kleine Menge, gleich wie gut das Umschließungssystem gebaut ist. Der BOG-Verdichter saugt diesen Dampf oben aus den Tanks ab und erhöht seinen Druck, um ihn entweder als Niederdruck-Brenngas den gasbetriebenen Hauptmaschinen und Kesseln zuzuführen, ihn beim Laden über die Dampfrückführleitung an Land zurückzugeben oder ihn zu einer Rückverflüssigungsanlage zu schicken. Ohne ihn hat das Abdampfgas keinen anderen Weg als den Entlüftungsmast, was Ladung vergeudet und oberhalb bestimmter Raten im Hafen nicht zulässig ist.
Hauptkomponenten
Verdichterstufen
Die meisten BOG-Verdichter sind zweistufige Kolben- oder Schraubenmaschinen, ölfrei oder öleingespritzt, je nachdem, ob das nachgelagerte Brenngassystem Spuren von mitgerissenem Öl verträgt. Kolbenbauarten überwiegen auf LNG-Tankern, weil sie den weiten Bereich von Saugdruck und Menge beherrschen, den der Abdampf zwischen beladener Reise, Ballastreise und Ladungsbetrieb hervorbringt.
Saugabscheider (Knock-out-Drum)
Entfernt alle Flüssigkeitstropfen, die mit dem Dampf mitgeführt werden, bevor er die Verdichterzylinder erreicht. Ein Flüssigkeitsschlag in einen Kolbenverdichter ist einer der schnellsten Wege, Ventile und Stangen zu beschädigen, deshalb gelten die Füllstandsmessung des Abscheiders und die Abschaltung bei hohem Stand als sicherheitskritisch.
Sperrgas- und Schmiersystem
Verdichter im Tieftemperaturbetrieb nutzen eine eigene Sperrgasversorgung, üblicherweise Stickstoff, um Kohlenwasserstoffdampf vom Schmieröl im Kurbelgehäuse fernzuhalten und zu verhindern, dass Methan in Räume wandert, in denen es nicht erwünscht ist.
Auswahl und Auslegung
| Parameter | Typischer Bereich |
|---|---|
| Saugdruck | Nahe Atmosphärendruck bis ~150 mbar(g) Tankdruck |
| Enddruck, Niederdruck-Brenngas | Bis ~10-16 bar(g) |
| Saugtemperatur | Etwa -160 Grad C |
| Regelbereich der Leistung | Weit, abgestimmt auf die Abdampfrate der Reise, typischerweise 0.1-0.15% des Ladungsvolumens je Tag |
Die Auslegung richtet sich nach der Auslegungsabdampfrate des Schiffs, nach der Zahl der aus Redundanzgründen eingebauten Verdichter, meist zwei oder drei mit einem in Reserve, und danach, ob die Antriebsanlage Hochdruckgas braucht, was zu einem getrennten Hochdruck-Boosterverdichter führt statt zu einer einzigen Maschine für beide Aufgaben.
Vorschriften und Klasse
Auslegung, Werkstoffe und Prüfung von BOG-Verdichtern fallen unter die Anforderungen des IGC-Codes an Ladungsmaschinen für brennbare, tiefkalte Ladung, einschließlich gasdichter Schottdurchführungen dort, wo der Verdichterraum an andere Räume grenzt, und der Einteilung explosionsgefährdeter Bereiche um das Aggregat. Klassebesichtigungen prüfen die Gasdetektion und die mit dem Verdichter verknüpften Abschaltverriegelungen, nicht nur die Maschine selbst, denn eine unkontrollierte Freisetzung im Verdichterraum gilt als schweres Gefahrenszenario.
Typische Fehler
| Fehler | Folge |
|---|---|
| Mitgerissene Flüssigkeit hinter dem Saugabscheider | Schäden an Ventilen und Kolben, im schweren Fall ein hydraulischer Schlag in einer Kolbenstufe |
| Der Sperrgasdruck fällt unter den Druck des Prozessgases | Kohlenwasserstoffdampf wandert in das Schmierölsystem und verunreinigt es |
| Undichtes Saugventil | Sinkender Liefergrad, steigende Verdichtungsendtemperatur in dieser Stufe |
| Fehler eines Gasmelders im Verdichterraum | Selbsttätige Abschaltung oder Sperrhaltung des Verdichters auch ohne wirkliches Leck, was den Ladungs- oder Brenngasbetrieb stoppt |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Dokumentierte Erfahrung mit der jeweiligen Ladung, LNG verhält sich anders als LPG oder Ethylen, und die Wahl von Dichtungen und Werkstoffen ist nicht austauschbar
- Verfügbarkeit von Ersatzteilen für Ventile und Packungen, die am stärksten verschleißenden Teile einer Kolbenmaschine im Tieftemperaturbetrieb
- Verträglichkeit mit den vorhandenen Verriegelungen von Ladungssteuerung und Gasdetektion des Schiffs, keine eigenständige Steuerungsphilosophie
- Referenzanlagen vergleichbarer Leistung und Betriebsweise, nicht nur dieselbe Verdichterfamilie in anderer Größe
Beobachten Sie den Verlauf der Verdichtungsendtemperatur jeder Stufe, nicht nur den Alarmwert; ein langsames Ansteigen über Wochen ist meist Ventilverschleiß, der sich lange ankündigt, bevor er etwas auslöst.