ガスタンカー船とは

ガスタンカー船は、ガス状物質を輸送するように設計された特殊な船です。 しかし、ガスタンカー船はその名とは裏腹に、中身は液化した状態で運ばれます。

したがって、ガスタンカー船は、ガス状の石油または液化した化学物質をある場所から別の場所に積み込み、保管し、輸送するために設計および建造されたすべての船です。

燃料輸送の観点からは、液体の石油系物質を運ぶ石油タンカーと同様にガス船も重要な役割を果たしています。

では、従来の石油タンカーと何が違うのでしょうか？

石油タンカーの中身は、原油、ガソリン、軽油、植物油、灯油など、もともと液状の物質です。一方、ガス船は、もともと気体だった物質を液化して輸送します。特別な手段。 これらの特別な手段については後ほど詳しく見ていきます。

石油タンカーは、大きさ、種類、運ぶ内容によってさまざまな種類があります。 石油タンカーは、運ぶ内容に応じて、原油輸送船と精製油輸送船として広く指定されます。

原油タンカーは原油、未精製、または天然抽出された形で石油物質を輸送しますが、精製油輸送船は主に、ガソリンやディーゼルなどのすぐに使用できる精製または加工された石油製品を輸送します。 B

石油タンカーは船の大きさにより、小型タンカー、超大型原油運搬船（VLCC）、超大型原油運搬船（ULCC）などに分類されます。

ただし、ガスタンカーの設計と構造をより深く理解するには、まず、運ぶ内容物の種類とその化学的性質について詳しく知ることが不可欠です。

目次

液化ガスは、周囲条件または大気条件ではガスとして存在しますが、制御された条件または特別に設計された条件下ではガスに変換できる物質です。 これらは炭化水素を豊富に含み、物質を燃料として認定するために不可欠な高い発熱量を持っています。 液化ガスの広範囲にわたる化学についてはあまり詳しく説明しませんが、蒸気圧について知っておくことは不可欠です。

蒸気圧は、所定の温度で閉鎖系内で液体の上に気体状態の物質によって加えられる平衡圧力です。 同様に、これは液体物質が蒸発してガス状になる傾向の尺度でもあり、温度に直接比例します。

物質の蒸気圧が大気圧と等しくなる温度を物質の沸点といいます。 たとえば、室温で水が半分満たされた密閉容器内では、水の蒸気圧は、上の空間の水蒸気が下の液体表面に及ぼす圧力です。 温度が上昇すると、この蒸気圧も比例して増加します。 摂氏 100 度になると、水は水蒸気に変わり始めます。 したがって、これは水の沸点です。

このとき、水の蒸気圧は大気圧と等しくなります。 したがって、単純に言えば、気体物質は特定の温度と蒸気圧以下でのみ液体の形で存在する可能性があります。 IMO (国際海事機関) の規制によれば、液化ガスとして認定される物質は、あらゆる実用的な目的において、摂氏 37.8 度の温度で最低 2.8 バールを超える蒸気圧を持つ必要があります。

したがって、そのような状況でのみ、特定の物質が元々気体の形で存在し、それを液体の形に維持するための特別な手段が必要になります。 それ以外の場合は、液体物質そのものとして扱われます。 たとえば、プロパンの蒸気圧は約 13 バールですが、アンモニアの蒸気圧は約 14.7 バールです。 したがって、それらは気体の形で存在する傾向があり、有限の体積の液体として保存するには特別な手段のみが必要です。

LNG (液化天然ガス) は、燃費の重要な部分を占める主要なガス状物質です。 LNGは、家庭用から産業用、商業用まで、さまざまな目的で使用される万能ガスです。 主に地下埋蔵量、油田、そして時には海底から採取されます。

したがって、海上で輸送する前に液化する必要があり、これはカスケードプロセスや冷媒プロセスなどのさまざまな手段を通じて行われますが、その詳細についてはここでは説明しません。 LNG 船の主な含有量はメタンであり、その含有量は 70% からほぼ 99% まで変化します。 レポートによると、LNG 船は毎年ほぼ 8,000 万トンの貨物を輸送しており、世界的な需要の高まりにより輸送量は増加しています。 現在、200社以上のLNG船が登録されています。

これらはガスタンカー船団の大部分を占めています。 現在、800 隻を超える船舶が LPG 運搬船または液化石油ガスとして登録されています。 これらは主にプロパン、ブタン、ブタジエン、プロピレン、無水アンモニアです。 毎年、ほぼ 4,500 万トンの LPG ガスが海上輸送されています。

これらの容器は、メタン、エタン、LPG、ガソリン、原油などの液体ガスを輸送します。

主にアンモニア、エチレン、塩化ビニルなどです。

アンモニア：これは主要な農業成分であり、主に肥料として使用されます。 また、爆発物製造やその他の工業目的の冷媒としてもよく使用されます。

エチレン：エチレンは、主にプラスチック製品、エチルアルコール、不凍液製品の製造などの合成産業で多くの用途があります。 報告によると、年間約 300 万トンが海上輸送されています。

プロピレン：エチレンと同様に、これもプラスチック産業や産業消費で広く使用されています。 約 150 万トンのプロピレンが、液化ガス輸送船に関連する海上輸送部門を占めています。

塩化ビニル：これは塩素化された液化ガスであり、世界中のあらゆる分野の巨大市場である熱可塑性プラスチック、主に PVC の製造に広く使用されています。 他の種類の液化ガス内容物よりも密度が高くなります。 約200万トンが海上輸送されています。

ガスタンカー船上の液化製品のほとんどは、さまざまな程度の危険性を持っています。 したがって、危険に基づいて、ガスタンカー船の設計規定では次のように分類されています。

タイプ 1G:最も危険な種類の貨物を運ぶように指定されています。 LNG と LPG は主にこのカテゴリーに分類されます。

タイプ 2G およびタイプ 2PG:以前のタイプに比べて危険度は低くなります。 ほとんどの化学担体がこのカテゴリーに分類されます。

タイプ3Gすべての液化ガス物質の中で最も危険性が低いと考えられています。

これは最も重要な分類方法であり、これについて説明することで、ガスタンカー船の設計概要についての詳細な洞察が得られます。 ガスタンカー船の貨物積載量は、船によって異なりますが、500立方メートルから100,000立方メートルにも及びます。 最新の LNG 運搬船は、最大 150,000 立方メートルにも達します。 最大の船舶は、大量の LNG および LPG の輸送に使用されます。

LNG と LPG は、世界の船舶の 1,000 隻以上を構成しています。 危険な輸送体であるガスタンカー船の設計の核心は、内容物を密閉された大型の中央タンクに収容することです。 これは、中央タンクに貨物を保管し、バラスト水やその他のユーティリティ用に船体構造の側面タンクと底部タンクを備えた現代の石油タンカーの設計と一致しています。

ただし、従来の石油タンカーとは異なり、ガス運搬船には貨物を必要な圧力に維持するための複雑なシステムが備わっています。 それらは液体状態を保ち、周囲の空気からのあらゆるモードの干渉を防ぎます。 簡単に言えば、厳重に密閉し、適切な条件下で最高レベルに維持する必要があります。 さらに、引火やその他の危険を防ぐための通気や換気システムはどこにもありません。

これは、石油タンカーの場合とはまったく逆であり、タンカーでは、閉じ込められた油蒸気を逃がして、エンクロージャ内の蒸気の不活性圧力がますます高くなることに起因する引火を防ぐための適切な通気システムが必ず必要です。

すべてのガスタンカー船は、危険性、安全性、貨物の適切な保管のあらゆる側面を考慮した、IMO ガスコードと呼ばれる国際海事機関の一連の規則に基づいて設計および建造されています。

同社は主に、海上輸送された最初の液化ガス貨物である LPG を輸送します。 完全に加圧された環境と特定の一定レベルに維持された低温では、貨物は変動により蒸発してガスになる危険がなく、液体のままです。 通常、貨物を保管するためのタンクである一定の容量の球形または円筒形の圧力容器またはドームを備えています。 通常、各タンクの容量は 5,000 ～ 6,000 立方メートルの範囲内にありますが、最新の設計では最大 10,000 立方メートルのさらに大きなサイズのものもあります。

この種の船舶は、液化ガスに理想的な温度を維持するための高コストと適切な材料の入手可能性という制限を克服するために、完全に加圧された船舶の出現後に開発されました。 これらの容器には再液化プラントやその他の断熱システムが備えられているため、特定の状態で継続的に加圧するという厳密な要件はありません。 したがって、液体が気体に変化した場合、再液化システムは内容物を液体の形に戻すことができます。 さらに、断熱システムは温度を低いレベルに維持するのに役立ちます。 構造の観点から見ると、これらは完全に加圧された容器に似ており、通常は 5000 ～ 20000 立方メートルの範囲のタンク容量を持っています。

20世紀後半にかけて冷凍技術が進歩し、完全冷凍船が普及しました。 タンクの温度を超低温レベルに維持するための非常にハイエンドな技術を備えており、LNG や LPG などの他の種類の液化ガスを大量に輸送することができます。 冷蔵船は液体貨物の輸送能力を高めるタンクを特徴としており、最新の設計では 100,000 ～ 150,000 立方メートルもの貨物輸送能力があります。 また、最先端の断熱技術も採用されています。

タンクの構造は船舶や輸送する貨物の種類によって大きく異なりますが、液化ガスタンクの基本設計は、貨物用の内部スペース、断熱材と膜壁、タンク境界の外側のマージンスペース、および関連する構造サポートで構成されます。そして、それらは主船体構造に接続されます。

外観は従来の石油タンカーに似ており、ある程度はばら積み貨物船にも似ています。 タンク壁全体は曲率のない平面で構成されています。 これらは本質的に、完全冷凍輸送船の特徴である角形タンクです。 壁の外縁は適切な材料でさらに断熱されており、タンクと外殻の間のスペースまたはタンクはバラストの目的で使用されることがよくあります。

これらは一般に球形またはドーム形であり、主に LNG の輸送に使用されます。

完全加圧タイプと半加圧タイプのタンクがあります。 それらは通常、球形または円筒形です。 必要に応じて、非常に低い温度で液化ガスを運ぶことができます。

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Subhodeep は造船および海洋工学の卒業生です。 海洋構造の複雑さと目標に基づいた設計の側面に興味を持ち、この分野での共通の技術知識の共有と普及に専念しています。この分野は今まさに、かつての栄光に戻るために方向転換を必要としています。