Co sprawdzić w Sprężarka gazu odparowanego (BOG).
Ładunek LNG i LPG nigdy nie jest izolowany doskonale; ciepło stale wnika do zbiornika i odparowuje niewielką część cieczy niezależnie od tego, jak dobrze pracuje system zbiorników. Pozostawiony sam sobie, ten gaz odparowany podnosi ciśnienie w zbiorniku, aż zadziała zawór bezpieczeństwa i ładunek ujdzie do atmosfery — jest to strata eksploatacyjna i handlowa, a na gazowcach LNG źródło emisji metanu, którym zajmują się dziś wprost organy regulacyjne. Sprężarka BOG jest maszyną, która zamiast tego odbiera gaz ze zbiornika i tłoczy go tam, gdzie jest użyteczny: do maszynowni jako gaz paliwowy…
Co odróżnia sprężarkę BOG od innych maszyn ładunkowych
Ładunek LNG i LPG nigdy nie jest izolowany doskonale; ciepło stale wnika do zbiornika i odparowuje niewielką część cieczy niezależnie od tego, jak dobrze pracuje system zbiorników. Pozostawiony sam sobie, ten gaz odparowany podnosi ciśnienie w zbiorniku, aż zadziała zawór bezpieczeństwa i ładunek ujdzie do atmosfery — jest to strata eksploatacyjna i handlowa, a na gazowcach LNG źródło emisji metanu, którym zajmują się dziś wprost organy regulacyjne. Sprężarka BOG jest maszyną, która zamiast tego odbiera gaz ze zbiornika i tłoczy go tam, gdzie jest użyteczny: do maszynowni jako gaz paliwowy, do instalacji skraplania, aby wrócił do zbiornika jako ciecz, albo do lądowego przewodu powrotu par podczas operacji ładunkowych. Jest sprężarką o małej wydajności pracującą w sposób ciągły, a nie jednostką wysokociśnieniową, ponieważ gaz odparowany napływa pod niskim ciśnieniem i w umiarkowanym, w zwykłych warunkach dość równomiernym strumieniu.
Główne elementy
Stopień sprężania
Zwykle maszyna tłokowa albo wirowa zależnie od wielkości statku i strumienia BOG, zbudowana na gaz ssany o temperaturze kriogenicznej i pracę ciągłą, a nie na przerywane obciążenia szczytowe.
Zbiornik odkraplający na ssaniu
Usuwa krople cieczy porwane z gazem odparowanym, zanim dotrze on do sprężarki, ponieważ zassanie cieczy do cylindra albo na wirnik powoduje natychmiastowe uszkodzenie mechaniczne.
Chłodnice międzystopniowe i końcowe
Panują nad przyrostem temperatury od sprężania, aby rurociągi, zawory i ewentualna instalacja skraplania po stronie tłocznej pozostały w swoich granicach projektowych.
Uszczelnienia gazowe i układ przedmuchu
Zapobiegają ucieczce gazu ładunkowego wzdłuż wału sprężarki do pomieszczenia maszynowego, wspierane przedmuchem samego uszczelnienia gazem obojętnym albo azotem.
Dobór i wybór
- Spodziewana szybkość odparowania dla danej konstrukcji zbiorników ładunkowych i skuteczności izolacji, która wyznacza podstawowy strumień, jaki sprężarka musi obsługiwać w sposób ciągły.
- Przeznaczenie sprężonego gazu — instalacja gazu paliwowego, instalacja skraplania albo przyłącze lądowe — ponieważ wymagania co do ciśnienia tłoczenia różnią się między nimi znacznie.
- Rodzaj i skład ładunku, ponieważ LNG i poszczególne gatunki LPG mają różną masę cząsteczkową, inne zachowanie przy skraplaniu i inne wymagania zgodności materiałowej.
- Zdolność obniżania wydajności, ponieważ szybkość odparowania nie jest w ciągu podróży stała, a sprężarka musi znosić okresy małego przepływu bez pompowania i nadmiernego taktowania.
Przepisy i klasa
Kodeks IGC (Międzynarodowy kodeks budowy i wyposażenia statków przewożących skroplone gazy luzem) reguluje konstrukcję instalacji obsługi gazu odparowanego, w tym dobór materiałów do pracy z gazem kriogenicznym, wykrywanie gazu wokół sprężarki i wentylację pomieszczenia sprężarek. Towarzystwa klasyfikacyjne poddają przeglądowi uszczelnienia gazowe sprężarki, funkcje wyłączeń bezpieczeństwa i blokady wykrywania gazu w ramach przeglądu instalacji gazowej, a samo pomieszczenie sprężarek traktuje się według Kodeksu IGC jako strefę zagrożoną wybuchem z własnymi wymaganiami wentylacji i wykrywania gazu.
Typowe usterki
| Usterka | Skutek |
|---|---|
| Przedostanie się cieczy poza zbiornik odkraplający | Uszkodzenie mechaniczne zaworów albo wirnika sprężarki, możliwa nagła awaria podczas pracy |
| Przerwane zasilanie gazem przedmuchowym uszczelnienia wału | Gaz ładunkowy wędruje do pomieszczenia sprężarek, wyzwala wykrywanie gazu i wyłącza instalację |
| Sprężarka nie potrafi zejść do małych szybkości odparowania | Nadmierne cykle start-stop przyspieszają zużycie albo nadmiar gazu trzeba upuścić zamiast wykorzystać |
| Zanieczyszczona chłodnica końcowa, wysoka temperatura tłoczenia | Rurociągi i zawory po stronie tłocznej pracują poza temperaturą projektową, a sprawność skraplania spada |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Materiały i uszczelnienia sprężarki certyfikowane dla konkretnego składu gazu ładunkowego, jaki statek rzeczywiście przewozi, a nie ogólne dopuszczenie dla gazów węglowodorowych.
- Wykazany zakres obniżania wydajności obejmujący profil odparowania w całej podróży, a nie sam maksymalny przepływ projektowy.
- Integracja wykrywania gazu i blokad wyłączających odpowiadająca istniejącej architekturze systemu bezpieczeństwa statku.
- Części zamienne i wsparcie serwisowe dla uszczelnień i łożysk pracujących w warunkach kriogenicznych, ponieważ to one najczęściej wymagają uwagi między dokowaniami.
Śledź temperatury ssania i tłoczenia sprężarki wobec ciśnienia w zbiorniku, a nie samo ciśnienie — sprężarka, która pozornie nadąża po ciśnieniu, może już tracić sprawność przez zanieczyszczoną chłodnicę albo kłopoty z przedmuchem uszczelnień na długo przed zadziałaniem alarmu.