Méthanier pour le transport de gaz liquéfié

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Les réserves de gaz naturel dans le monde sont énormes, mais la plupart des gisements sont situés dans des endroits difficiles d'accès, éloignés des zones industrielles. Ce n'est pas si mal - un pipeline peut être posé sur terre ou sur le fond marin. Et pour le transport à travers l'océan, le gaz est converti en un état liquide. Dans le même temps, le volume est réduit de près de six cents fois, ce qui permet d'utiliser non seulement des pipelines, mais également des méthaniers de conception spéciale pour le transport du gaz.

Transporteurs de gaz liquéfié

Le GNL est du gaz naturel refroidi à -162 °C, à partir duquel il passe d'un état gazeux à un état liquide.

La plupart des exportations mondiales de gaz liquéfié sont réalisées sur le marché intercontinental par des pétroliers de deux types, abrégés en CIS - gaz de pétrole liquéfié et GNL - gaz naturel liquéfié. Les navires spécialisés diffèrent dans la conception des citernes et sont conçus pour différentes cargaisons: les navires-citernes de GPL transportent du propane liquéfié, du butane,propylène et autres gaz d'hydrocarbures, méthaniers - méthane. Parfois, ces pétroliers sont appelés méthaniers. La photo ci-dessous montre une vue en coupe du pétrolier.

Agencement des méthaniers

Les principaux composants d'un pétrolier GPL sont les unités de propulsion et de pompage, une double coque pour plus de solidité, des propulseurs d'étrave, des réservoirs de GPL et de puissantes unités de réfrigération pour maintenir la température du gaz basse.

En règle générale, quatre à six réservoirs isolés sont placés dans la coque du navire, situés le long de la ligne médiane du navire. L'environnement des réservoirs est une combinaison de réservoirs de ballast, de batardeaux - des compartiments spéciaux pour empêcher les fuites de gaz des réservoirs et des vides. Ce placement donne au méthanier une conception à double coque.

Les gaz liquéfiés sont transportés dans des réservoirs sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, ou à une température nettement inférieure à la température ambiante. Certains réservoirs utilisent les deux méthodes.

Les citernes sont équipées de réservoirs sous pression de 17,5 kg/cm2. Le gaz est transporté dans des réservoirs en acier cylindriques ou sphériques avec une température de stockage appropriée. Tous les pétroliers sont construits avec un double fond.

Les transporteurs de gaz sont équipés de moteurs puissants et sont rapides. Le domaine de leur application rationnelle est les vols longue distance, principalement transcontinentaux, d'une longueur supérieure à3000 milles nautiques. Compte tenu de l'évaporation active du méthane, le navire doit franchir cette distance à grande vitesse.

Caractéristiques de la conception du réservoir

Pour le transport en toute sécurité du gaz naturel liquéfié, il est nécessaire de maintenir des températures dans les réservoirs inférieures à -162 oC et à haute pression. Les citernes sont équipées de réservoirs à membrane avec isolation multicouche sous vide poussé. Les réservoirs à membrane sont constitués d'une couche barrière métallique primaire, d'une couche isolante, d'une couche de protection contre les liquides et d'une seconde couche isolante. La conception des réservoirs et l'épaisseur de la coque métallique des réservoirs dépendent de la pression de fonctionnement, de la température et du déplacement du navire-citerne. Sous la pression de l'eau de mer, les parois du réservoir, faisant partie du navire, subissent les mêmes charges que la coque du navire.

Les gaz de pétrole liquéfiés sont également transportés dans des réservoirs métalliques sphériques bien isolés pour éviter les fuites sous haute pression.

Le code IGC définit trois types de citernes indépendantes utilisées pour le transport de gaz: A, B et C. Les méthaniers sont équipés de citernes de catégorie B ou C, les méthaniers de GPL sont des citernes de catégorie A.

Opérations de chargement et de déchargement des pétroliers

Les opérations les plus dangereuses sont le chargement et le déchargement des camions-citernes. Le gaz naturel liquéfié est une substance cryogénique dont le composant principal est le méthane. S'il pénètre dans une soute non préparée avec non-respect du régime de température, le mélange de méthane avec l'air devientexplosif.

Les procédures de chargement d'un tanker sont strictement réglementées. La citerne à cargaison est séchée avec un gaz inerte à une certaine température pour éviter la condensation de l'air humide à l'intérieur de la citerne.

Après séchage des réservoirs, la cale est purgée pour éliminer les résidus de gaz inerte, après quoi de l'air chaud et sec est fourni à la cale sous pression.

L'injection directe de gaz liquéfié est précédée d'un remplissage du réservoir avec un gaz inerte pour chasser l'air et refroidir les réservoirs. L'espace isolant des réservoirs à membrane est purgé à l'azote liquide. Le chargement commence lorsque le système d'alimentation en gaz et le réservoir sont refroidis à une température proche de celle du GNL.

Au port de destination, le gaz naturel liquéfié est transféré dans la citerne à terre à l'aide d'une pompe à cargaison submersible installée au fond de chaque citerne à cargaison. Lors du déchargement, les conditions de température et d'humidité de toutes les lignes sont également respectées afin d'éviter la formation d'un mélange explosif de méthane avec l'air.

Sécurité environnementale

Des normes de sécurité strictes sont fixées par le Code international pour la construction et l'équipement des navires transportant des gaz liquéfiés en vrac (Code IGC). Les réglementations internationales couvrent pratiquement tous les aspects de la sécurité de ces navires, ainsi que les normes de formation des équipages.

Le bilan de sécurité des navires GNL a une histoire enviable. Depuis 1959, date à laquelle le transport commercial de GNL a commencé, il n'y a jamais eu un seul mort à bord,associés au gaz naturel liquéfié. Il y a eu huit incidents maritimes liés au déversement accidentel de gaz naturel liquéfié dans le monde.

En juin 1979, dans le détroit de Gibr altar, le pétrolier El Paso Kaiser s'écrase contre les rochers à une vitesse de 19 nœuds avec une charge de 99 500 m3. Le navire a subi de lourds dommages au fond sur toute la longueur des espaces de chargement, mais les citernes à membrane n'ont pas été endommagées et aucun gaz naturel liquéfié n'a été déversé.

Navigation des pétroliers à travers le détroit

Les détroits sont l'endroit le plus dangereux pour la navigation, par conséquent, pour la construction de terminaux de production et de réception de gaz liquéfié, ils choisissent des endroits à la périphérie des continents, en évitant les voies de transport difficiles et les pétroliers entrant dans les mers intérieures.

À un moment donné, l'Ukraine a annoncé son intention de construire un terminal de réception de gaz naturel liquéfié dans la région d'Odessa afin de diversifier les sources d'approvisionnement en gaz du pays. Ankara a immédiatement réagi à cela.

Le transit constant de marchandises dangereuses de gaz naturel liquéfié à travers les Dardanelles et le Bosphore sur des méthaniers peut causer de graves dommages à l'environnement. Ces détroits sont parmi les plus dangereux du monde: le Bosphore est à la troisième place, les Dardanelles à la cinquième place. En cas d'accident majeur, les conséquences pour la mer de Marmara et Istanbul densément peuplée pourraient être catastrophiques.

Marché international du GNL

Une flotte de navires spécialisés relie les installations de production et de regazéification de GNL à travers le monde pour créer un réseau sûr, fiable et efficacetransport de gaz naturel liquéfié. Les navires méthaniers sont équipés d'une technologie de pointe de détection des fuites, de systèmes d'arrêt d'urgence, de systèmes avancés de radar et de positionnement, et d'autres technologies conçues pour assurer le transport sûr et fiable du gaz.

Le gaz naturel liquéfié représente désormais plus de 35 % des échanges internationaux de gaz naturel, avec une demande en constante augmentation.

Quelques statistiques

Aujourd'hui, l'industrie mondiale du GNL comprend:

• 25 terminaux GNL et 89 usines GNL opèrent dans 18 pays sur les cinq continents. Le Qatar est le leader mondial de la production de GPL, devant l'Indonésie, la Malaisie, l'Australie et Trinité-et-Tobago.
• 93 terminaux de réception et usines de regazéification dans 26 pays sur quatre continents. Le Japon, la Corée et l'Espagne sont les principaux importateurs de GPL.
• Environ 550 transporteurs de gaz naturel liquéfié sont actuellement en service dans le monde.

Leader dans la construction de méthaniers

Historiquement, environ les deux tiers de la flotte mondiale de méthaniers ont été construits par les Sud-Coréens, 22 % par les Japonais, 7 % par les Chinois et le reste par la France, l'Espagne et les États-Unis. Le succès de la Corée du Sud est lié à l'innovation et au prix. Les constructeurs sud-coréens ont construit les premiers méthaniers de classe brise-glace. Ils ont également construit les plus grands méthaniers des classes Q-Flex et Q-Max avec un port en lourd de 210 000 et 260 000mètres cubes pour la société qatarienne de transport de gaz "Nakilat". Une caractéristique distinctive des navires de classe Q est le placement d'une usine de liquéfaction de gaz naturel directement à bord du navire géant. Le navire mesure 345 mètres de long et 53,8 mètres de large.

Projet Yamal LNG

Le 29 septembre 2014, une cérémonie solennelle a eu lieu pour déposer un pétrolier commandé par la compagnie maritime russe Modern Commercial Fleet, spécialisée dans le transport de vecteurs énergétiques, pour transporter du gaz naturel liquéfié dans le cadre du projet Yamal LNG. Ce sont des navires uniques de la classe glace Arc7 avec les dimensions maximales possibles pour approcher le port de Sabetta sur la péninsule de Yamal.

Conçus pour transporter le gaz du champ sud de Tambeyskoye de l'Arctique vers l'Europe et l'Asie et naviguer dans les conditions climatiques difficiles de l'Arctique, les méthaniers Yamal sont de par leur conception des navires à double effet: la proue est destinée à la navigation en plein air l'eau, et la poupe est pour la navigation dans des conditions de glace difficiles.

Actuellement, cinq navires de ce type ont été construits. Navire de tête Christophe de Margerie. Propriété de Sovcomflot.

Lors de son tout premier voyage commercial, un méthanier russe a établi un record historique: pour la première fois dans l'histoire de la navigation, un navire marchand a traversé la route maritime du Nord sans escorte de brise-glace.