¿Qué son los buques cisterna de gas?

Los buques gaseros son buques especializados diseñados para transportar sustancias gaseosas. Sin embargo, contrariamente al nombre, el contenido de un buque cisterna de gas se transporta en forma licuada.

Así, los buques gaseros son todos aquellos buques diseñados y construidos para estibar, almacenar y transportar petróleo gaseoso o sustancias químicas en forma licuada de un lugar a otro.

Desde el punto de vista del transporte de combustibles, los gaseros ocupan un lugar igualmente importante a la par de los petroleros que se supone que transportan sustancias a base de petróleo en forma líquida.

Entonces, ¿qué los diferencia de los petroleros convencionales?

El contenido del petrolero son sustancias que originalmente se encuentran en forma licuada como petróleo crudo, gasolina, diesel, aceites vegetales, queroseno, etc. Por otro lado, los buques gaseros transportan sustancias originalmente en estado gaseoso pero se transportan en forma licuada a través de medios especiales. Veremos más sobre estos medios especiales más adelante.

Los petroleros son de varios tipos según el tamaño, el tipo y el tipo de contenido que transportan. Según el contenido que transportan, los petroleros se designan ampliamente como petroleros de crudo y petróleo refinado.

Mientras que los petroleros de crudo transportan sustancias de petróleo en forma cruda, sin refinar o extraídas naturalmente, los petroleros refinados transportan principalmente productos de petróleo refinados o procesados ​​para usos listos como gasolina o diesel. B

Según el tamaño de los buques, los petroleros se clasifican en varios tipos, como petroleros de tamaño pequeño, petroleros muy grandes (VLCC), petroleros ultra grandes (ULCC), etc.

Sin embargo, para comprender mejor el diseño y la construcción de los camiones cisterna de gas, es esencial saber más sobre los tipos de contenido que transportan y la naturaleza de su química primero.

Tabla de contenido

Los gases licuados son sustancias que existen como gases en condiciones ambientales o atmosféricas pero, bajo condiciones controladas o especialmente diseñadas, pueden convertirse en gas. Son ricos en hidrocarburos y tienen un alto poder calorífico, indispensables para calificar una sustancia como combustible. Aunque no profundizamos mucho en la química extensa de los gases licuados, es imperativo conocer la presión de vapor.

La presión de vapor es la presión de equilibrio ejercida por una sustancia en su forma gaseosa sobre su líquido en un sistema cerrado a una temperatura dada. De manera equivalente, también es la medida de la tendencia de una sustancia líquida a evaporarse en forma gaseosa y es directamente proporcional a la temperatura.

La temperatura a la cual la presión de vapor de una sustancia se vuelve igual a la presión atmosférica se denomina punto de ebullición de una sustancia. Por ejemplo, en un recipiente cerrado lleno hasta la mitad con agua a temperatura ambiente, la presión de vapor de agua es la presión ejercida por los vapores de agua en el espacio de arriba sobre la superficie líquida de abajo. A medida que aumenta la temperatura, esta presión de vapor aumenta proporcionalmente. A 100 grados centígrados, el agua comienza a convertirse en vapor de agua; por lo tanto, este es el punto de ebullición del agua.

En este punto, la presión de vapor del agua se vuelve igual a la presión atmosférica. Así, simplemente, puede ser que una sustancia gaseosa exista en forma líquida solo por debajo de una cierta temperatura y presión de vapor. Según las normas de la OMI (Organización Marítima Internacional), las sustancias que califican como gases licuados deben tener una presión de vapor superior a un mínimo de 2,8 bares a una temperatura de 37,8 grados centígrados para todos los efectos prácticos.

Entonces, solo en esas situaciones la sustancia dada puede existir originalmente en forma gaseosa y conllevar medios especiales para mantenerla en forma líquida. De lo contrario, ¡pasará por una sustancia líquida en sí misma! Por ejemplo, la presión de vapor del propano es de unos 13 bares, mientras que la del amoníaco es de unos 14,7 bares. Por lo tanto, tienden a existir en forma gaseosa y solo requieren medios especiales para almacenarse como un líquido de un volumen finito.

El GNL, o Gas Natural Licuado, es una sustancia gaseosa principal que ocupa una parte importante de la economía de combustible. El GNL es un gas universal utilizado para muchos propósitos, desde domésticos hasta industriales y comerciales. Se extrae principalmente de reservas subterráneas, yacimientos petrolíferos y, a veces, debajo de los fondos marinos.

Por lo tanto, antes del transporte por mar, debe licuarse, y esto se hace a través de varios medios, como el proceso en cascada o el proceso de refrigeración, cuyos detalles no discutimos aquí. El principal contenido de los buques metaneros es el metano, que puede variar entre un 70 y casi un 99 %. Según los informes, los transportadores de GNL transportan casi 80 millones de toneladas de carga cada año, aumentando debido a la creciente demanda mundial. Hay más de 200 transportadores de GNL registrados a partir de ahora.

Comprenden la mayor parte de la flota de buques gaseros. Actualmente, más de 800 buques están registrados como transportadores de GLP o gas licuado de petróleo. Estos son principalmente propano, butano, butadieno, propileno y amoníaco anhidro. Casi 45 millones de toneladas de gas GLP se transportan por mar cada año.

Estos buques transportan gases líquidos como metano, etano, GLP, gasolina y petróleo crudo.

Son principalmente amoníaco, etileno y cloruro de vinilo.

Amoníaco: Este es un componente agrícola importante y se utiliza principalmente como fertilizante. También se utiliza a menudo como refrigerante para la producción de explosivos y otros fines industriales.

Etileno: El etileno tiene muchos usos, principalmente en la industria sintética para producir artículos de plástico, alcohol etílico y productos anticongelantes. Según los informes, cada año se transportan por mar unos 3 millones de toneladas.

Propileno: Al igual que el etileno, también tiene un amplio uso en la industria del plástico y para el consumo industrial. Aproximadamente 1,5 millones de toneladas de propileno ocupan el sector del transporte marítimo relacionado con un transporte de gas licuado.

Cloruro de vinilo: Esta es una raza clorada de gas licuado y se usa ampliamente para producir termoplásticos, principalmente PVC, un mercado masivo en todo el mundo para todos los sectores. Tienen una densidad más alta que otros tipos de contenido de gas licuado. Aproximadamente 2 millones de toneladas se transportan por mar.

La mayoría de los productos licuados en los buques cisterna de gas presentan diversos grados de peligrosidad. Así, en función de la peligrosidad, los códigos de diseño de buques gaseros los clasifican de la siguiente manera:

Tipo 1G: Están designados para transportar el tipo de carga más peligroso. El GNL y el GLP pertenecen predominantemente a esta categoría.

Tipo 2G y Tipo 2PG: Tienen un grado de peligrosidad menor que el tipo anterior. La mayoría de los portadores de productos químicos entran en esta categoría.

Tipo 3Gse considera que transporta la menos peligrosa de todas las sustancias gaseosas licuadas.

Este es el modo de clasificación más importante, y una discusión sobre esto brinda una visión detallada de la descripción general del diseño de los buques tanque de gas. La capacidad de transporte de carga de los buques cisterna de gas en términos de volumen oscila entre 500 y 100 000 metros cúbicos, según el buque. Los transportadores de GNL modernos pueden tener un tamaño de hasta 150 000 metros cúbicos. Los buques más grandes se utilizan para el transporte de GNL y GLP a granel.

El GNL y el GLP comprenden más de 1000 buques en la flota mundial. El quid del diseño de los buques cisterna de gas, al ser transportadores peligrosos, es acomodar su contenido en grandes tanques centrales cerrados. Esto está en consonancia con el diseño de los petroleros modernos, que también almacenan la carga en sus tanques centrales y tienen tanques laterales y tanques inferiores de la estructura del casco para agua de lastre y otros servicios.

Sin embargo, a diferencia de los petroleros tradicionales, los buques gaseros tienen un sistema intrincado para mantener la carga a las presiones deseadas. Permanecen en estado líquido y se mantienen alejados de todos los modos de interferencia del aire ambiente. En palabras más simples, deben estar bien cerrados y mantenidos en condiciones adecuadas al más alto nivel. Además, no tienen ningún tipo de ventilación o sistemas de ventilación en ningún lugar para evitar la inflamabilidad y otros peligros.

Esto es precisamente lo contrario de lo que ocurre con los petroleros, donde necesariamente deben existir sistemas de ventilación adecuados para permitir que escapen los vapores de aceite atrapados y así evitar la inflamabilidad debido a la presión inerte cada vez más alta de los vapores dentro de sus recintos.

Todos los buques cisterna de gas están diseñados y construidos según el conjunto de reglas de la Organización Marítima Internacional llamado Códigos de gas de la OMI, que tienen en cuenta todos los aspectos de peligro, seguridad y almacenamiento adecuado de la carga.

Transportan principalmente GLP, la primera carga de gas licuado transportada por mar. En un entorno totalmente presurizado y una temperatura baja mantenida a un nivel constante específico, la carga permanece en forma líquida sin riesgo de evaporarse en gas debido a las fluctuaciones. Suelen tener recipientes a presión esféricos o cilíndricos o cúpulas de cierta capacidad que son tanques para almacenar la carga. Por lo general, la capacidad de cada tanque permanece dentro del rango de 5000-6000 metros cúbicos, pero algunos diseños modernos también tienen tamaños más grandes de hasta 10000 metros cúbicos.

Este tipo de barcos se desarrolló después de la llegada de los barcos totalmente presurizados para superar la limitación de los altos costos y la disponibilidad de materiales adecuados para mantener las temperaturas ideales para los gases licuados. Estos recipientes tienen plantas de relicuación y otros sistemas de aislamiento y, por lo tanto, no tienen requisitos estrictos para estar presurizados continuamente en un estado determinado. Entonces, si el líquido se convierte en gas, los sistemas de re-licuación pueden revertir el contenido en forma líquida. Además, los sistemas de aislamiento ayudan a mantener las temperaturas en niveles bajos. Desde el punto de vista de la construcción, son similares a los recipientes totalmente presurizados y, por lo general, tienen capacidades de tanque en el rango de 5000 a 20000 metros cúbicos.

Después del avance de la tecnología de refrigeración hacia la segunda mitad del siglo XX, los barcos completamente refrigerados ganaron popularidad. Disponen de tecnologías de muy alta gama para mantener la temperatura de los depósitos en niveles ultrabajos, lo que permite el transporte de otro tipo de gases licuados, incluidos GNL y GLP, a granel. Los buques frigoríficos se caracterizan por tanques que aumentan la capacidad de transporte de carga líquida, y los diseños modernos tienen una capacidad de transporte de carga de hasta 100 000-150 000 metros cúbicos. También emplean tecnologías de aislamiento de última generación.

Aunque la construcción de los tanques varía mucho según el buque y el tipo de carga a transportar, el diseño básico de los tanques de gas licuado comprende el espacio interno para la carga, los aislamientos y las paredes de membrana, los espacios marginales fuera del límite del tanque y los soportes estructurales asociados. que a su vez están conectados a la estructura principal del casco.

Son similares en apariencia a los tradicionales petroleros e incluso, en cierta medida, a los graneleros. Todas las paredes del tanque están constituidas por superficies planas sin ningún tipo de curvatura. Estos son esencialmente los tanques prismáticos que son característicos de los vehículos totalmente refrigerados. El borde exterior de las paredes se aísla aún más con materiales adecuados, y el espacio o los tanques entre el (los) tanque (s) y la cubierta exterior se utilizan a menudo para fines de lastre.

Son generalmente esféricos o en forma de cúpula y se utilizan principalmente para el transporte de GNL.

Estos tanques son del tipo totalmente presurizados o semipresurizados. Suelen ser esféricos o cilíndricos. Son capaces de transportar gases licuados a temperaturas muy bajas según se requiera.

También te puede interesar leer-

Descargo de responsabilidad: Las opiniones del autor expresadas en este artículo no reflejan necesariamente las opiniones de Marine Insight. Los datos y gráficos, si se utilizan, en el artículo provienen de la información disponible y no han sido autenticados por ninguna autoridad legal. El autor y Marine Insight no pretenden que sea precisa ni aceptan ninguna responsabilidad por la misma. Los puntos de vista constituyen solo las opiniones y no constituyen ninguna guía o recomendación sobre ningún curso de acción a seguir por el lector.

Subhodeep es licenciado en Arquitectura Naval e Ingeniería Oceánica. Interesado en las complejidades de las estructuras marinas y los aspectos del diseño basado en objetivos, se dedica a compartir y propagar el conocimiento técnico común dentro de este sector que, en este mismo momento, requiere un cambio radical para recuperar su antiguo esplendor.