Моніторинг процесу інертизації вантажних танків суден класу LNG

Автор(и)

  • Олексій Владиславович Матєйко Національний університет «Одеська морська академія», Україна https://orcid.org/0009-0000-3404-4069

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.314048

Ключові слова:

вантажні танки, інертизація вантажних танків, інертизація з використанням азоту, концентрація інертного газу, судно-газовоз

Анотація

Наведені результати щодо моніторингу процесу інертизації вантажних танків суден, що призначені для перевезення зрідженого природного газу. Визначено, що обов’язковим етапом вантажних операції в порту вивантаження зрідженого природного газу є інертизація танків. Зазначено, що на суднах-газовозах джерелом інертних газів можуть бути: димові гази суднових допоміжних котлів; гази, що генеруються в генераторі інертних газів під час спалювання в них рідкого палива; безпосередньо хімічно чистий інертний газ (як правило, азот). Також зазначено, що інертизація вантажних танків виконується за одним із двох методів: або розведенням газової атмосфери (яке є процесом змішування двох середовищ), або заміщення газової атмосфери (при якому гази, що подаються в танк, а утворюють поділяючий шар і поступово витісняють пари залишків вантажу). Стійкість та суцільність поділяючого шару визначає якість процесу інертизації вантажних танків. Контроль стану поділяючого шару у вантажному танку неможливий оптичними або візуальними засобами контролю, що обумовлюється непрозорим середовищем усередині танка. В зв’язку з цим цілісність поділяючого шару, що розділяє, а також рівень, на якому він знаходиться у вантажному танку, запропоновано визначати шляхом вимірювання концентрації інертного газу в обсязі танка. Дослідження виконувались на судні-газовозі вантажомісткістю 42563 м3. Інертизація вантажних танків судна забезпечувалась за допомогою азоту, який генерувався генератором інертних газів за технологією Pressure Swing Adsorption. Моніторинг концентрації азоту в обсязі вантажного танку виконувався на рівнях, що відповідали 5 %, 20 %, 50 %, 80 % та 95 % глибини танку. Дослідження щодо визначення впливу тиску азоту, що надходить у вантажні танки для їх інертизації, на стійкість і цілісність поділяючого шару виконувались у діапазоні значень 0.95–1.05 МПа. Тривалість експерименту становила 210 хвилин, фіксація значень концентрації азоту виконувалася через кожні 30 хвилин. В результаті було встановлено оптимальні значення тиску, за якими процес інертизації забезпечується за мінімальний час. Також були визначені критичні значення тиску, за якими відбувається руйнування поділяючого шару.

Біографія автора

Олексій Владиславович Матєйко, Національний університет «Одеська морська академія»

Аспірант

Кафедра суднових енергетичних установок

Посилання

  1. Sagin, S. V., Karianskyi, S., Sagin, S. S., Volkov, O., Zablotskyi, Y., Fomin, O. et al. (2023). Ensuring the safety of maritime transportation of drilling fluids by platform supply-class vessel. Applied Ocean Research, 140, 103745. https://doi.org/10.1016/j.apor.2023.103745
  2. Maryanov, D. (2022). Control and regulation of the density of technical fluids during their transportation by sea specialized vessels. Technology Audit and Production Reserves, 1 (2 (63)), 19–25. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.252336
  3. Khlopenko, M., Gritsuk, I., Sharko, O., Appazov, E. (2024). Increasing the accuracy of the vessel’s course orientation. Technology Audit and Production Reserves, 1 (2 (75)), 25–30. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.298518
  4. Madey, V. (2022). Assessment of the efficiency of biofuel use in the operation of marine diesel engines. Technology Audit and Production Reserves, 2 (1 (64)), 34–41. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.255959
  5. Maryanov, D. (2021). Development of a method for maintaining the performance of drilling fluids during transportation by Platform Supply Vessel. Technology Audit and Production Reserves, 5 (2 (61)), 15–20. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.239437
  6. Petrychenko, O., Levinskyi, M., Prytula, D., Vynohradova, A. (2023). Fuel options for the future: a comparative overview of properties and prospects. Collection of Scientific Works of the State University of Infrastructure and Technologies Series «Transport Systems and Technologies», 41, 96–106. https://doi.org/10.32703/2617-9059-2023-41-8
  7. Stoliaryk, T. (2022). Analysis of the operation of marine diesel engines when using engine oils with different structural characteristics. Technology Audit and Production Reserves, 5 (1 (67)), 22–32. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.265868
  8. Sagin, A. S., Zablotskyi, Y. V. (2021). Reliability maintenance of fuel equipment on marine and inland navigation vessels. The Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, 7-8, 14–17. https://doi.org/10.29013/ajt-21-7.8-14-17
  9. Ershov, M. A., Grigorieva, E. V., Abdellatief, T. M. M., Kapustin, V. M., Abdelkareem, M. A., Kamil, M., Olabi, A. G. (2021). Hybrid low-carbon high-octane oxygenated gasoline based on low-octane hydrocarbon fractions. Science of The Total Environment, 756, 142715. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.142715
  10. Sagin, S. V., Sagin, S. S., Fomin, O., Gaichenia, O., Zablotskyi, Y., Píštěk, V., Kučera, P. (2024). Use of biofuels in marine diesel engines for sustainable and safe maritime transport. Renewable Energy, 224, 120221. https://doi.org/10.1016/j.renene.2024.120221
  11. Sagin, S., Kuropyatnyk, O., Sagin, A., Tkachenko, I., Fomin, O., Píštěk, V., Kučera, P. (2022). Ensuring the Environmental Friendliness of Drillships during Their Operation in Special Ecological Regions of Northern Europe. Journal of Marine Science and Engineering, 10 (9), 1331. https://doi.org/10.3390/jmse10091331
  12. Sagin, S. V., Kuropyatnyk, O. A., Zablotskyi, Yu. V., Gaichenia, O. V. (2022). Supplying of Marine Diesel Engine Ecological Parameters. Naše more, 69 (1), 53–61. https://doi.org/10.17818/nm/2022/1.7
  13. Chang, Z., He, X., Fan, H., Guan, W., He, L. (2023). Leverage Bayesian Network and Fault Tree Method on Risk Assessment of LNG Maritime Transport Shipping Routes: Application to the China–Australia Route. Journal of Marine Science and Engineering, 11 (9), 1722. https://doi.org/10.3390/jmse11091722
  14. Lee, K. (2024). Development of Hardware-in-the-Loop Simulation Test Bed to Verify and Validate Power Management System for LNG Carriers. Journal of Marine Science and Engineering, 12 (7), 1236. https://doi.org/10.3390/jmse12071236
  15. Zablotsky, Yu. V., Sagin, S. V. (2016). Enhancing Fuel Efficiency and Environmental Specifications of a Marine Diesel When using Fuel Additives. Indian Journal of Science and Technology, 9 (46), 353–362. https://doi.org/10.17485/ijst/2016/v9i46/107516
  16. Zablotsky, Yu. V., Sagin, S. V. (2016). Maintaining Boundary and Hydrodynamic Lubrication Modes in Operating High-pressure Fuel Injection Pumps of Marine Diesel Engines. Indian Journal of Science and Technology, 9, 208–216. https://doi.org/10.17485/ijst/2016/v9i20/94490
  17. Sagin, S. V., Semenov, O. V. (2016). Motor Oil Viscosity Stratification in Friction Units of Marine Diesel Motors. American Journal of Applied Sciences, 13 (2), 200–208. https://doi.org/10.3844/ajassp.2016.200.208
  18. Sagin, S. V., Semenov, O. V. (2016). Marine Slow-Speed Diesel Engine Diagnosis with View to Cylinder Oil Specification. American Journal of Applied Sciences, 13 (5), 618–627. https://doi.org/10.3844/ajassp.2016.618.627
  19. Sagin, S. V., Solodovnikov, V. G. (2015). Cavitation Treatment of High-Viscosity Marine Fuels for Medium-Speed Diesel Engines. Modern Applied Science, 9 (5), 269–278. https://doi.org/10.5539/mas.v9n5p269
  20. Matieiko, O. (2024). Selection of optimal schemes for the inerting process of cargo tanks of gas carriers. Industrial and Technology Systems, 4 (1 (78)), 43–50. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.310699
  21. Sagin, S., Karianskyi, S., Madey, V., Sagin, A., Stoliaryk, T., Tkachenko, I. (2023). Impact of Biofuel on the Environmental and Economic Performance of Marine Diesel Engines. Journal of Marine Science and Engineering, 11 (1), 120. https://doi.org/10.3390/jmse11010120
  22. Kuropyatnyk, O. A. (2020). Reducing the emission of nitrogen oxides from marine diesel engines. International Conference «Scientific research of the SCO countries: synergy and integration», 154–160.
  23. Sagin, S., Madey, V., Stoliaryk, T. (2021). Analysis of mechanical energy losses in marine diesels. Technology Audit and Production Reserves, 5 (2 (61)), 26–32. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.239698
  24. Lopatin, O. P. (2024). Investigation of the combustion process in a dual-fuel engine. Journal of Physics: Conference Series, 2697 (1), 012079. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2697/1/012079
  25. Sagin, S. V., Sagin, S. S., Madey, V. (2023). Analysis of methods of managing the environmental safety of the navigation passage of ships of maritime transport. Technology Audit and Production Reserves, 4 (3 (72)), 33–42. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.286039
  26. Minchev, D. S., Varbanets, R. A., Alexandrovskaya, N. I., Pisintsaly, L. V. (2021). Marine diesel engines operating cycle simulation for diagnostics issues. Acta Polytechnica, 61 (3), 435–447. https://doi.org/10.14311/ap.2021.61.0435
  27. Maryanov, D. (2022). Reduced energy losses during transportation of drilling fluid by Platform Supply Vessels. Technology Audit and Production Reserves, 2 (1 (64)), 42–50. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.256473
  28. Varbanets, R., Fomin, O., Píštěk, V., Klymenko, V., Minchev, D., Khrulev, A. et al. (2021). Acoustic Method for Estimation of Marine Low-Speed Engine Turbocharger Parameters. Journal of Marine Science and Engineering, 9 (3), 321. https://doi.org/10.3390/jmse9030321
  29. Sultanbekov, R., Denisov, K., Zhurkevich, A., Islamov, S. (2022). Reduction of Sulphur in Marine Residual Fuels by Deasphalting to Produce VLSFO. Journal of Marine Science and Engineering, 10 (11), 1765. https://doi.org/10.3390/jmse10111765
  30. Varbanets, R., Zalozh, V., Shakhov, A., Savelieva, I., Piterska, V. (2020). Determination of top dead centre location based on the marine diesel engine indicator diagram analysis. Diagnostyka, 21 (1), 51–60. https://doi.org/10.29354/diag/116585
  31. Bogdevicius, M., Semaskaite, V., Paulauskiene, T., Uebe, J. (2024). Impact and Technical Solutions of Hydrodynamic and Thermodynamic Processes in Liquefied Natural Gas Regasification Process. Journal of Marine Science and Engineering, 12 (7), 1164. https://doi.org/10.3390/jmse12071164
  32. Manos, A., Lyridis, D., Prousalidis, J., Sofras, E. (2023). Investigating the Operation of an LNG Carrier as a Floating Power Generating Plant (FPGP). Journal of Marine Science and Engineering, 11 (9), 1749. https://doi.org/10.3390/jmse11091749
  33. Sagin, S. V., Stoliaryk, T. O. (2021). COMparative assessment of marine diesel engine oils. The Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, 7-8, 29–35. https://doi.org/10.29013/ajt-21-7.8-29-35
  34. Salova, T., Lekomtsev, P., Likhanov, V., Lopatin, O., Belov, E. (2023). Development of calculation methods and optimization of working processes of heat engines. AIP Conference Proceedings, 2700, 050015. https://doi.org/10.1063/5.0137793
  35. Visan, N. A., Niculescu, D. C., Ionescu, R., Dahlin, E., Eriksson, M., Chiriac, R. (2024). Study of Effects on Performances and Emissions of a Large Marine Diesel Engine Partially Fuelled with Biodiesel B20 and Methanol. Journal of Marine Science and Engineering, 12 (6), 952. https://doi.org/10.3390/jmse12060952
  36. Sagin, S., Madey, V., Sagin, A., Stoliaryk, T., Fomin, O., Kučera, P. (2022). Ensuring Reliable and Safe Operation of Trunk Diesel Engines of Marine Transport Vessels. Journal of Marine Science and Engineering, 10 (10), 1373. https://doi.org/10.3390/jmse10101373
  37. Xiao, X., Xu, X., Wang, Z., Liu, C., He, Y. (2023). Research on a Novel Combined Cooling and Power Scheme for LNG-Powered Ship. Journal of Marine Science and Engineering, 11 (3), 592. https://doi.org/10.3390/jmse11030592
  38. Neumann, S., Varbanets, R., Minchev, D., Malchevsky, V., Zalozh, V. (2022). Vibrodiagnostics of marine diesel engines in IMES GmbH systems. Ships and Offshore Structures, 18 (11), 1535–1546. https://doi.org/10.1080/17445302.2022.2128558
  39. Sagin, S. V., Solodovnikov, V. G. (2017). Estimation of Operational Properties of Lubricant Coolant Liquids by Optical Methods. International Journal of Applied Engineering Research, 12, 8380–8391.
  40. Sagin, S. V. (2020). Determination of the optimal recovery time of the rheological characteristics of marine diesel engine lubricating oils. Materials of the International Conference «Process Management and Scientific Developments», 4, 195–202. https://doi.org/10.34660/INF.2020.4.52991
  41. Kuropyatnyk, O. A., Sagin, S. V. (2019). Exhaust Gas Recirculation as a Major Technique Designed to Reduce NOх Emissions from Marine Diesel Engines. Naše More, 66 (1), 1–9. https://doi.org/10.17818/nm/2019/1.1
  42. Gorb, S., Levinskyi, M., Budurov, M. (2022). Sensitivity Optimisation of a Main Marine Diesel Engine Electronic Speed Governor. Scientific Horizons, 24 (11), 9–19. https://doi.org/10.48077/scihor.24(11).2021.9-19
  43. Gorb, S., Popovskii, A., Budurov, M. (2023). Adjustment of speed governor for marine diesel generator engine. International Journal of GEOMATE, 25 (109), 125–132. https://doi.org/10.21660/2023.109.m2312
  44. Sagin, S. V. (2019). Decrease in mechanical losses in high-pressure fuel equipment of marine diesel engines. Materials of the International Conference «Scientific research of the SCO countries: synergy and integration», 1, 139–145. https://doi.org/10.34660/INF.2019.15.36258
  45. Fischer, D., Vith, W., Unger, J. L. (2024). Assessing Particulate Emissions of Novel Synthetic Fuels and Fossil Fuels under Different Operating Conditions of a Marine Engine and the Impact of a Closed-Loop Scrubber. Journal of Marine Science and Engineering, 12 (7), 1144. https://doi.org/10.3390/jmse12071144
  46. Sagin, S. V., Kuropyatnyk, O. A. (2021). Using exhaust gas bypass for achieving the environmental performance of marine diesel engines. Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. Scientific journal, 7-8, 36–43. https://doi.org/10.29013/AJT-21-7.8-36-43
Monitoring of the inertization of cargo tanks of LNG class vessels

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-10-28

Як цитувати

Матєйко, О. В. (2024). Моніторинг процесу інертизації вантажних танків суден класу LNG. Technology Audit and Production Reserves, 5(1(79), 30–37. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.314048

Номер

Том 5 № 1(79) (2024): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Технології та системи енергопостачання

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Oleksii Matieiko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.