Projektering av LNG-konvertering för M/V Misana och M/V Misida
Projektering av LNG-konvertering för M/V Misana och M/V Misida, Godby Shipping AB Oscar Mattsson Robin Mattsson Andreas Forss Högskolan på Åland serienummer 22/2015 Maskinteknik Mariehamn 2015 ISSN 1458-1531 Examensarbete Högskolan på Åland Utbildningsprogram: Författare: Arbetets namn: Handledare: Uppdragsgivare: Maskinteknik Oscar Mattsson, Robin Mattsson, Andreas Forss Projektering av LNG-konvertering för M/V Misana och M/V Misida, Godby Shipping AB Kenneth Andersson Mikael Fredriksson, Godby Shipping AB Abstrakt: Syftet med detta arbete är att projektera en konvertering av Godby Shipping AB:s M/V Misana och M/V Misida, från HFO-drift till LNG-drift. I arbetet presenteras bunkertankars möjliga placeringar, och stabilitetspåverkan på fartygen med dessa installerade. Det kommer också redogöras för erforderlig tankvolym för fartygens användningsområde. I arbetet redogörs även för samtliga större systemkomponenters funktion och vilka delar som måste bytas ut för LNG-drift. Planering görs för konvertering av båda huvudmaskiner. Regelverk för tankplaceringar, konvertering av maskineri och rördragningar kommenteras och planering görs utifrån dessa. Återbetalningstider för olika priser och typer av bunker beräknas och presenteras. En LNG-konvertering av fartygen i den drift de är i dag, och med de förutsikter som finns, är fullt möjlig och rimlig, både tekniskt och ekonomiskt. Nyckelord (sökord): M/V Misana, M/V Misida, LNG-konvertering, dual-fuel, Godby Shipping, LNG-tankar, LNG-drift Högskolans serienummer: ISSN: Språk: Sidantal: 22/2015 1458-1531 Svenska 99 Inlämningsdatum: Presentationsdatum: Datum för godkännande: 19.05.2015 20.05.2015 20.05.2015 Degree Thesis Högskolan på Åland / Åland University of Applied Sciences Study program: Author: Title: Academic Supervisor: Technical Supervisor: BSc Mechanical Engineering Oscar Mattsson, Robin Mattsson, Andreas Forss Planning for LNG-conversion of M/V Misana and M/V Misida, Godby Shipping AB Kenneth Andersson Mikael Fredriksson, Godby Shipping AB Abstract: The purpose of this thesis is to plan for a conversion of Godby Shipping AB:s M/V Misana and M/V Misida, from HFO- to LNG-propulsion. In the thesis, possible placements of bunker tanks, and the stability impact on the ships with these installed, are presented. Required bunker volume for the ships area of trade is also presented. In the thesis, all the major system components functions will be presented, as well as parts that need changing for LNG-propulsion. Planning is made for a conversion of both main engines. Regulations regarding tank placement, conversion of engines and piping are commented, and planning is made according to these regulations. Pay-back times for different prices and bunker types are calculated and presented. An LNG-conversion of the ships in the traffic they are in today, and with available indications for the future, is fully feasible, both technically and economically. Key words: M/V Misana, M/V Misida, LNG-conversion, dual-fuel, Godby Shipping, LNG-tanks, LNGpropulsion Serial number: ISSN: Language: Number of pages: 22/2015 1458-1531 Swedish 99 Handed in: Date of presentation: Approved on: 19.05.2015 20.05.2015 20.05.2015 TACK Vi vill tacka några personer som har gjort detta arbete möjligt. Dessa personer har bidragit med information, fakta, och hjälpt oss på traven när vi fastnat. Dessa personer är: Kenneth Andersson, handledare, Högskolan på Åland Mikael Fredriksson, beställare, teknisk inspektör, Godby Shipping AB Mikael Törnroth, nautisk inspektör, Godby Shipping AB (ritningar, tankplaceringar) Thomas Liljeqvist, Account Manager, Wärtsilä (kontakter) Mika Ojutkangas, General Manager, sales, Wärtsilä (detaljer, systemuppbyggnad) Mats Åsgård, överlärare, Högskolan på Åland (stabilitet och hållfasthet) Göran Lindström, Maskinchef, Viking Grace (bollplank, allvetare inom LNG) Besättningen ombord på fartygen (studiebesök, specifika detaljfrågor, stabilitetsberäkningar m.m.) Ett varmt tack till alla er! 4 Innehållsförteckning 1 2 INLEDNING ............................................................................................................ 8 1.1 Motiv för ämnesvalet ......................................................................................... 8 1.2 Syfte och frågeställningar .................................................................................. 8 1.3 Materialbeskrivning ........................................................................................... 9 1.4 Förkortningar ..................................................................................................... 9 FAKTA OM UPPDRAGSGIVARE OCH FARTYG ...............................................11 2.1 3 Uppdragsgivare .................................................................................................11 2.1.1 Fartygen .....................................................................................................11 2.1.2 Specifikationer .......................................................................................... 12 ALLMÄNT OM LNG ............................................................................................ 14 3.1 IGF-Konventionen ........................................................................................... 15 4 STUDIEBESÖK, M/V VIKING GRACE .............................................................. 16 5 FÖRBRUKNING ................................................................................................... 17 6 7 5.1 Trafikeringsområden och autonom drift .......................................................... 17 5.2 Bunkringsförutsikter ........................................................................................ 17 5.3 Beräkningar ...................................................................................................... 19 5.4 Bränsleförbrukning .......................................................................................... 20 LNG OCH ANDRA ALTERNATIVA BRÄNSLEN .............................................. 22 6.1 LNG ................................................................................................................. 22 6.2 Alternativa bunkeroljor .................................................................................... 22 LAGRING AV LNG OMBORD ............................................................................ 25 7.1 8 Tanktyper ......................................................................................................... 25 7.1.1 IMO typ A................................................................................................. 26 7.1.2 IMO typ B................................................................................................. 26 7.1.3 IMO typ C................................................................................................. 27 VAL OCH PLACERING AV TANKAR ................................................................ 28 8.1 Offertförfrågan ................................................................................................. 29 8.1.1 CRYO AB ................................................................................................. 30 8.1.2 Wärtsilä Finland OY................................................................................. 33 8.2 Vaporizer skid .................................................................................................. 36 8.2.1 LNGPac™ ................................................................................................ 36 8.2.2 Kontroll av förångareffektbehov .............................................................. 37 5 9 KONVERTERING AV MOTORER ....................................................................... 39 Fördelar ............................................................................................................ 41 9.2 Komponenter.................................................................................................... 42 9.3 Drift .................................................................................................................. 44 9.4 Gas-/Dieselläge ................................................................................................ 47 10 9.1 GVU-ENHET ......................................................................................................... 49 10.1 GVU DN80 ED ................................................................................................ 50 11 INERTNING ........................................................................................................... 52 11.1 Kvävgasgeneratorer ......................................................................................... 52 11.2 Installation ....................................................................................................... 54 12 BUNKRING AV LNG ............................................................................................ 57 12.1 Säkerhet ........................................................................................................... 58 12.2 Bunkringen....................................................................................................... 58 13 VARVSARBETE OCH DOCKNINGAR............................................................... 61 13.1 Att tänka på vid dockning ................................................................................ 62 13.2 Rördragningar och regelverk ........................................................................... 62 13.3 Förstärkningar på väderdäck ............................................................................ 63 13.4 Belastningsberäkningar .................................................................................... 64 13.5 Förstärkningar .................................................................................................. 68 14 STABILITET OCH LASTBORTFALL ................................................................. 70 14.1 Barlastkondition ............................................................................................... 71 14.2 Placering .......................................................................................................... 75 14.3 Stabilitet & lastbortfall..................................................................................... 75 15 ARRANGEMANG OCH SÄKERHET FÖR MASKINRUM ............................... 80 15.1 Mast riser ......................................................................................................... 80 15.2 Maskinarrangemang ......................................................................................... 81 15.2.1 Ventilation av gasrör ................................................................................. 82 15.2.2 Vevhusventilation ..................................................................................... 82 15.2.3 Luftning av kylvattnets expansionstank ................................................... 82 15.2.4 Luftning av systemoljetanken................................................................... 83 15.2.5 Gasdetektion i DF-maskinrum ................................................................. 83 15.3 Brandhantering i maskinrum............................................................................ 84 6 15.4 Åtgärder vid gasdetektion i DF-maskin och GVU-utrymmen ......................... 85 15.5 Åtgärder vid ventilationsfel ............................................................................. 86 15.6 Ventilation av maskinutrymmen ...................................................................... 86 15.7 Övervakning..................................................................................................... 86 16 EKONOMI OCH ÅTERBETALNING .................................................................. 88 17 SLUTSATS ............................................................................................................. 94 KÄLLHÄNVISNINGAR ............................................................................................... 96 BILAGOR ...................................................................................................................... 99 7 1 INLEDNING I detta examensarbete undersöker vi möjligheter och kostnader för att konvertera två HFO-drivna RO-RO-fartyg till LNG-drift, och även hur marknaden för LNG-drift kommer se ut i framtiden. Vi kommer även att ta upp hur konverteringen skall gå till och vilka komponenter som behöver läggas till/bytas ut. Även förslag på placeringar av tankar och tillkommande komponenter, där vi även kontrollerar stabilitetspåverkan och behövliga förstärkningar av däck, kommer att behandlas. För att kunna beräkna en så nära sanningsenlig återbetalningstid som möjligt måste vi ta i beaktande exempelvis bunkerpriser jämfört med varandra och få en relativt korrekt prisbild av hela konverteringen och detaljer kring denna. 1.1 Motiv för ämnesvalet En följetong de senaste åren inom kommersiell shipping, har varit bildandet av utsläppsbegränsade områden, så kallade ECA-områden, vilket innebär strikta begränsningar för mängden tillåtet svavel i avgaserna. För att lösa detta har ett antal olika lösningar tagits fram. De tre fördelaktigaste är att man byter bränsle till MDO (billig konvertering, dyrt bränsle), installerar scrubbers för att rena avgaserna (billig drift, tillåter HFO som bränsle, dock relativt obeprövat, dyr installation) och det tredje alternativet, att konvertera maskineriet till LNG-drift (dyr installation, billigt bränsle). Detta alternativ medför också en betydlig minskning av andra farliga utsläpp. Det har även börjat dyka upp avsvavlade bränslen på marknaden, men tillgång och prisutveckling på dessa är svårt att uppskatta. Deras effekter på motorn är inte ännu fullt utredda. 1.2 Syfte och frågeställningar Syftet med detta arbete är att Godby Shipping önskar en utredning av möjligheter för konvertering till LNG-drift av M/V Misana och M/V Misida, för att få svar på ifall detta är ekonomiskt genomförbart, både sett till de direkta kostnaderna för installationen, såväl som eventuella ökade inkomster från befraktare p.g.a. minskade bunkerkostnader och ökad miljöprofil. 8 Vi kommer avgränsa detta arbete till dimensionering och placering av tankar, och konvertering av maskineriet och kringutrustning, hur ekonomin ser ut i förlängningen samt vad klassningssällskapen och myndigheterna ställer för särkrav på gasdrivna fartyg. 1.3 Materialbeskrivning Vi har samlat information från manualer, ritningar, regelverk, intervjuer och diskussioner med tillverkare. Arbetet presenteras med skriven text, tabeller, ritningar och beräkningar. 1.4 Förkortningar Nedan följer en lista på förkortningar som används i texten. 1. LNG - Liquefied Natural Gas (flytande naturgas) 2. HFO - Heavy Fuel Oil (tjockolja) 3. MDO - Marine Diesel Oil (dieselolja) 4. MN - Metantal 5. LFL - Lower Flammable Limit 6. ECA - Emission Control Area 7. M/V - Motor Vessel, alternativt M/S 8. RO-RO - Roll-on, Roll-off, fartygstyp 9. STO-RO - Typlast för RO-RO fartyg 10. GVU - Gas Valve Unit (gasramp) 11. GVU-ED - Gas Valve Unit, Enclosed Design 12. DNV - Det Norske Veritas 13. DNV GL - Det Norske Veritas Germanischer Lloyd 14. ABS - American Bureau of Shipping 15. IMO - International Maritime Organization 16. MSC - Maritime Safety Committee 17. SOLAS - Safety Of Life At Sea 18. IGF-koden - International code of safety for ships using Gas or other low flash point Fuels 19. LOA - Lengt Over All (total längd) 20. Bm - Breadth moulded (mallad bredd) 21. Dm - Depth moulded (mallat djup) 22. DF - Dual Fuel 9 23. HT - Högtemperatur-kylvatten 24. LT - Lågtemperatur-kylvatten 25. GT - Gross Tonnage (bruttodräktighet) 26. NT - Net Tonnage (nettodräktighet) 27. DWT - Dead Weight, dödvikt 28. GM - Metacenterhöjd över fartygets tyngdpunkt 29. GMmin - Minsta GM för ett visst lastfall 30. GZ - Statisk stabilitet, rätande hävarm 31. IGC-koden - International code for the construction and equipment of ships carrying liquefied gases in bulk 32. cSt - Centistoke (enhet för viskositet) 33. SOx - Svaveloxid 34. NOx - Kväveoxid 35. CO2 - Koldioxid 36. N2 - Kvävgas 37. HC - Kolväten 38. kW - kilowatt 39. kWh - kilowattimme 40. kJ - kilojoule 41. Nm - normalkubikmeter 42. RPM - Revolutions Per Minute, varvtal 43. EX - Explosionsfarligt 44. ATEX - ATmosphères EXplosibles. (explosionsfarliga utrymmen) 45. BOG - Boil Off Gas, avkokad gas från bunkertankar 46. LR - Lloyd´s Register of Shipping 47. HMI - Human-Machine Interface 48. WOIS - Wärtsilä Operator’s Interface System 49. ESD - Emergency Shut-Down 50. FEMA - Failure Effect Mode Analysis 51. MMBTU - 1 miljon BTU, British Thermal Unit (energimängd) 3 10 2 FAKTA OM UPPDRAGSGIVARE OCH FARTYG Nedan presenteras uppdragsgivaren för projekteringen samt fartygen vilka arbetet behandlar. 2.1 Uppdragsgivare Godby Shipping AB är ett privatägt familjerederi, som startades av Alpo Mikkola, Torsten Törnroth, Sigvard Åkerberg och Ingmar Törnroth år 1973. Rederiet firade sitt 40-årsjubileum år 2013. Idag är Godby Shipping uppbyggt som två bolag, där Godby Shipping agerar managementbolag, medan Trailer-Link äger samtliga fartyg. Rederiet äger och sköter om sju fartyg av varierande storlek, men alla av samma typ, dvs. RO-RO, (Roll on, Roll off, alltså rullande last). Fartygen är (namn, byggnadsår): Link Star, 1989 Midas, 1990 Mimer, 1990 Miranda, 1999 Mistral, 1999 Misana, 2007 Misida, 2007 Samtliga fartyg i flottan är byggda av det tyska varvet J. J. Sietas KG Schiffswerft GmbH, lokaliserat i Hamburg. I dagsläget är samtliga fartyg i flottan i drift, både i Europa och i Karibien. 2.1.1 Fartygen Som tidigare nämnts, är de två fartyg vi kommer inrikta oss på, M/V Misana och M/V Misida. De är två näst intill identiska systerfartyg och levererades till Godby Shipping i oktober respektive december 2007. Beställningen lades i februari 2005 och direkt efter leverans 2007, gick de båda in på ett 8-års kontrakt med UPM-Kymmene, ett finskt skogsproduktföretag, för linjetrafik mellan Finland och kontinenten. Fartygen är lämpliga att undersöka en konvertering på, då de är i början av sin livscykel, har många hamnanlöp och ett antal olika möjligheter för tankplaceringar. Då de har högst bränsleförbrukning i flottan, är även bunkerinbesparingen i pengar störst på dessa. 11 2.1.2 Specifikationer Då fartygen är identiska till dimensioner, redogörs nedan samlat för båda fartyg. I Figur 1 nedan ses M/V Misana. Figur 1 M/V Misana (Letterio, 2011) 2.1.2.1 Huvuddimensioner LOA: 165,75m Bm: 23,40m Dm: 7,26m DWT: 11 407t GT: 15 586 NT: 4 676 2.1.2.2 Lastkapacitet Weather deck 2610 m2, 2,5t/m2 Main deck 2554 m2, 5,0t/m2 Lower Hold 1516 m2, 8,0t/m2 12 2.1.2.3 Maskineri Huvudmaskineri: 2x Wärtsilä Italy 6L46F-CR (2x7500kW) Hjälpmaskineri: 3x MAN D2876 (3x380kW) Bogpropeller: Ulstein 1100kW Stern Thruster: Ulstein 600kW Axelgenerator: 2200kW Då motorerna i dessa fartyg (Wärtsilä 46F) är konstruerade för att vara så lätta som möjligt, vilket även gör att materialpriset blir lägre och därför har mindre material att borra ur blocket, än sina föregångare (A-E), går det inte att konvertera denna motor till 50DF genom att borra upp blocket och byta cylinderfoder, vilket finns i utbudet hos Wärtsilä. Istället måste en konverteringssats specifikt för denna modell tas fram, som håller samma cylinderdiameter (46cm). Detta behandlas utförligt längre fram. (Knif, 2015) 13 3 ALLMÄNT OM LNG LNG är naturgas som kylts ner till -162°C, så den övergår i flytande form, vilket gör att gasen upptar ca 640 gånger mindre volym än i gastillstånd. Detta är en förutsättning för att det ska vara av intresse som bunker för fartyg, då naturgas i gasform helt enkelt tar upp för stor plats, mot förbrukningen. (AGA, 2015) Det finns ett flertal fördelar med att nyttja LNG som bränsle. En viktig aspekt är den att utsläppen av skadliga ämnen minskar betydligt. Störst är minskningen av svavelutsläpp, men en reduktion av CO2 och NOx erhålls även. Minskningen av CO2 härrör från naturgasens sammansättning, där metan, som är huvudkomponenten i naturgas, har färre kolatomer per energimängd än traditionell bunker (HFO och MDO). Naturgasen är alltså det renast brinnande fossila bränslet. (Ojutkangas, 2015) (Chart LNG, 2014) Naturgasen är en blandning av flera olika gaser som finns i och under jordskorpan, och en typisk sammansättning av dessa gaser ser ut som nedan, se tabell 1. Tabell 1 Sammansättning av naturgas (Union Gas, 2015) Ämne Metan Etan Propan Butan Pentan Hexan Kväve CO 2 Väte Svavel typisk sammansättning 95 % 3,20 % 0,20 % 0,06 % 0,02 % 0,01 % 1,00 % 0,50 % spårbart 3 5,5mg/Nm Yttre gränser för sammansättning 87-97% 1,5-7% 0,1-1,5% 0,02-0,6% spårbart-0,08% spårbart-0,06% 0,2-5,5% 0,1-1% spårbart-0,02% Termen LNG syftar just på att gasen är nedkyld och i vätskeform. Därför kallas fartyg som drivs av naturgas ofta för LNG-drivna. Detta är dock egentligen fel, då den måste vara i gasform för att kunna användas som bränsle i motorn. Detta sker genom att man värmer upp LNG så den förångas, och den leds därefter till förbrukaren. Naturgasen är inte brännbar i sig, utan måste finnas blandad i luft vid en inblandning på ca 5-15 volym-%. (Liquefied gas carrier, 2011) 14 3.1 IGF-Konventionen IGF-konventionen är en kod under arbete som skall reglera byggnation och konverteringar av fartyg som nyttjar gas eller andra bränslen med låg flampunkt som bränsle. Detta är något som tidigare saknats inom industrin, så de fartyg som idag drivs av LNG, har lösningar framtagna tillsammans med klassningssällskap och flaggstatens myndigheter och måste vända sig till IGC-konventionen, som egentligen behandlar fartyg som fraktar dessa ämnen. IGF-konventionen har tillkommit genom ett samarbete mellan ett stort antal medlemsländer (däribland Finland och Sverige) och planeras att införas i SOLAS under juni 2015, varefter den träder i kraft för alla nybyggen och konverteringar av befintliga fartyg över 500 GT (World Maritime News, 2014). I IGF-konventionen regleras bland annat bunkertankars placering och struktur, bränslerörs dimensioneringar och mantlingar, inertning av dessa system, samt larmsystem för brand och gasläckage. Den behandlar även ventileringskrav för olika utrymmen med risk för läckage. (International Maritime Organization, 2014) 15 4 STUDIEBESÖK, M/V VIKING GRACE När vi precis hade börjat med examensarbetet bokade vi in ett studiebesök på M/V Viking Grace, vilket är världens första kryssningsfartyg med LNG-drift, och ombord fick vi en väldigt bra genomgång och visning av både övervakningssystem och berörda komponenter vid LNG-drift. De indikationer vi fick av maskinchefen var att de var ytterst nöjda med LNG och de såg inte några som helst nackdelar med att använda sig av detta bränsle. Han trodde även att intresset för att köra på LNG kommer öka i framtiden, då de ofta har studiebesök från varv- och rederinäringen. Några av sakerna de nämnde var: Halningsintervall på motorerna, från 18 000 timmar -> 24 000 timmar Bättre serviceintervall, speciellt gällande kringutrustning Kontinuerlig gasdrift, dock start/stopp på MDO Vid känsliga manövrar körs maskinerna på MDO -> bättre respons på gaspådrag Då personalen, som enbart arbetat med konventionella dieslar tidigare, började jobba på Viking Grace, fick vi också veta att all berörd personal fick gå en två dagars utbildning för hantering av LNG och en veckas gaskurs som Wärtsilä höll i. Studiebesöket gav oss en väldigt bra start på examensarbetet då vi fick bra insyn på vilka komponenter vi måste ta i beaktande och undersöka var vi kan få dessa ifrån och vilka tillämpningar för olika system som måste göras om för LNG-drift. Nedan i figur 2, ses M/V Grace. Figur 2 M/V Viking Grace, notera renheten hos avgaserna 16 5 FÖRBRUKNING För att kunna göra en dimensionering av gastankarna har fartygens driftsmönster och deras förbrukning under flertalet resor undersökts. Båda fartygens bunkerrapporter har kontrollerats, där distans, hastighet och förbrukning angetts. 5.1 Trafikeringsområden och autonom drift För att få fram hur mycket LNG som krävs istället för HFO (på grund av densitetsskillnader) har vi jämfört bränslenas värmevärde och densitet. Vi har då fått fram en faktor som anger volymskillnaden mellan bränslena. Faktorn är på 1,742 vilken anger att 1 m3 HFO motsvarar 1,742 m3 LNG. Utgående från detta har erforderlig volym kunnat beräknas fram. Utöver detta har även en säkerhetsfaktor på 35 % lagts till för oväntade fördröjningar och slutligen har behövlig volym för 14 dygns resa beräknats, detta eftersom rederiet önskat sig en autonom drift i 2 veckor. Beräkningarna för detta redovisas under punkt 5.3. Fartygen trafikerar idag runt Nordsjön och besöker hamnar som Helsingfors, Kotka, Raumo, St. Petersburg, Gdynia, Hull, Amsterdam, Antwerpen och Immingham. Detta är dock något som troligtvis ändras under fartygens livstid, men här fås åtminstone en lätt överblick. 5.2 Bunkringsförutsikter Klassningssällskapet Det Norske Veritas (DNV) har gjort en undersökning på ett containerfartyg som skulle gå i Nordsjötrafik och kontrollerat möjligheterna för LNGkonvertering och bunkringsmöjligheter (DNV har idag gått ihop med GL, och heter numera DNV GL). DNV har också utgått från att fartyget skulle ha 14 dygns rundresa, likt Misana och Misida, och deras slutsats är att det skulle vara fullt genomförbart. Bilder från deras rutter och bunkermöjligheter redovisas nedan i figur 3 och 4. 17 Figur 3 DNVs ruttplanering för fartyget (Det Norske Veritas, 2014) DNV har planerat att fartyget skulle gå enligt listan till höger i figur 3, ganska lik den rutt M/V Misana och M/V Misida trafikerar idag. I figur 4 ses planerade bunkerplatser för LNG. Figur 4 Existerande, planerade och föreslagna bunkringsplatser för LNG (Det Norske Veritas, 2014) Som ses, finns planer för många bunkringsplatser för LNG, vissa platser som är markerade som planerade har redan börjat byggas och vissa övriga förändringar har skett då figur 4 är från 2014. 18 Figur 5 DNVs planering för var fartyget skulle kunna bunkra (Det Norske Veritas, 2014) DNV har tänkt att fartyget skulle kunna bunkra i Helsingfors, Hamburg och Rotterdam. Helsingfors och Hamburg är möjliga hamnar där LNG kunde finnas medan Rotterdam är en bekräftad hamn var LNG-bunkring kommer att vara tillgänglig. Dessa hamnar kunde också fungera som bunkringsplatser för Misana och Misida. Även Antwerpen är en föreslagen hamn, samt Göteborg, där byggandet av LNG-terminal har inletts. 5.3 Beräkningar Beräkningarna har gjorts genom att avläsa den totala HFO-förbrukningen, vilket i fallet i 5.1 varit 315,1 ton HFO. Värmevärdet för HFO är angivet till ca 41 MJ/kg, vilket ger en energi på 12 919 100 MJ. (FAO) Då detta ställs mot LNG som har ett värmevärde på ca 45-50 MJ/kg fås vikten på mängden LNG som skulle krävas för att få samma energiinnehåll som den förbrukade HFO:n. I detta fall blir det 258,38 ton LNG. (Ojutkangas, 2015) För att sedan få volymen på dessa tas densiteten med i beräkningen, densiteten för HFO är given till ca 977 kg/m3 vid 15°C och 460 kg/m3 för LNG vid flytande tillstånd. (National Energy Technology Laboratory, 2005) Utgående från detta blir volymen för den förbrukade HFO:n 322, 52 m3, vilket motsvarar 561,7 m3 LNG. 19 Alltså skulle fartyget klara sig på ca 600 m3 på denna resa, förutsatt att förbrukningen på motorerna är densamma efter konvertering, detta kommer redogöras för längre fram. För att vara på den säkra sidan har en faktor på 1,35 multiplicerats på förbrukningen, alltså en reservvolym på 35 %. I fallet ovan blir det då att volymen för LNG skulle behöva vara 758,3 m3. Den gasvolym som skulle krävas för en 14 dygns resa har beräknats genom att den totala gasvolymen inklusive säkerhetsfaktorn delats på restiden vilken var 9,6 dygn. Dygnsförbrukningen blir då 79 m3/dygn. Detta tas sedan gånger 14 för att få erforderlig volym för en två veckors resa, resultatet blir då 1 105,85 m3. Utgående från detta har vi bestämt oss för att en tankkapacitet på 1000 m3 skulle vara lämplig, och då ha 2 stycken tankar på 500 m3 vardera. Detta ger att volymförhållandet vid samma energiinnehåll mellan LNG och HFO blir: 𝐿𝑁𝐺 = 1,742 × 𝐻𝐹𝑂 Alltså, har fartyget haft en viss räckvidd vid en given fart vid HFO-drift, kommer det krävas 1,742 gånger volymen LNG för samma räckvidd och fart. I tabell 2 visas en utförligare redovisning från bunkerberäkningarna, alla resultat kommer att visas i bilaga 1. Tabell 2 Bränsleförbrukningar M/V Misida Rutt Helsinki Rauma Gdynia Hull Helsinki Kotka Summa: Cargo Speed Distance (Nm) Time (Days) Avg cons (ton/day) Tot cons (ton) 8475,4 2127,3 10603 18,3 17,1 17,7 1665 1254 2919 5,8 3,8 9,6 49,7 41,7 32,823 188,1 127 315,1 Density (kg/m³) Energi förbrukning (MJ) Vikt (kg) Volym (m³) Volym med säkerhetsfaktor 35 % 977 315 100 kg * 41 MJ/kg 12919100 12 919 100 MJ / 41 MJ/kg 315100 315 100 kg / 977 kg/m3 322,52 12 919 100 MJ / 50 MJ/kg 258382 258 382kg / 460 kg/m3 561,70 Heat rate (MJ/kg) HFO 41 LNG 50 460 Diesel (m³) 1 % av Faktor LNG-HFO Volym LNG förbrukning 561,7 m3 / 322,52 m3 1,742 561,7 m3 * 0,01 5,617 Med 14 dygns resa Dygn: 14 561,7 m3 * 1,35 758,295 Dygnsförbrukning (m3/dygn) LNG förbrukning (m3) 14 dygn 758,295 m3 / 9,6 dygn 78,989 78,989 m3 * 14 dygn 1105,847 5.4 Bränsleförbrukning Vidare beräkningar har gjorts för själva bränsleförbrukningen mellan den urspungliga motorn och efter en konvertering. Då fås att efter konverteringen skulle förbrukningen vara ca 17 % lägre/kWh. 20 Värden för förbrukningarna är tagna från Wärtsiläs produktblad för de olika motorerna, där de översta 4 värdena gäller för 46F-motorer som drivs av HFO och de undre värdena för 46DF-motorer. Se tabell 3. Tabell 3 Jämförelse förbrukning HFO/LNG Fuel consumption at 100% load g/kWh Fuel consumption at 85% load g/kWh Fuel consumption at 75% load g/kWh Fuel consumption at 50% load g/kWh g/kWh 179 173 178 180 Max kW 46F 7500 Fuel gas consumption at 100% load kJ/kWh 7248 kJ/kWh 7248 g/kWh 144,96 Fuel gas consumption at 75% load kJ/kWh 7387 Fuel gas consumption at 50% load kJ/kWh 7776 7387 7776 147,74 155,52 Fuel oil consumption at 100% load g/kWh 1.0 Fuel oil consumption at 75% load g/kWh 1.3 Fuel oil consumption 50% load g/kWh 3.2 g/kWh 1 1,3 3,2 Diff mot HFO Förhållande -34,04 0,81 -30,26 -24,48 0,83 0,86 Medelvärde: 0,83 Max kW 46DF Fuel kg/h 6870 995,88 Motoreffekten kommer att sjunka lite från dagens 7 500 kW/motor, till 6870 kW/motor, och maxförbrukningen på 60 ton HFO/dygn till 47,8 ton LNG/dygn, med ett tillägg på 0,33 ton MDO/dygn för pilotbränslet. Enligt beräkningarna ovan har DF-motorerna en lägre bränsleförbrukning, men även effekten sjunker vilket kommer påverka fartygens topphastighet marginellt, som idag ligger på ca 21 knop. Denna kommer att sjunka till ungefär 20 knop, en hastighet som fartygen vanligen håller sig under idag. En lagringskapacitet på 1000 m3 LNG skulle motsvara ca 574 m3 HFO, detta kan snabbt kontrolleras med den beräknade faktorn på 1,742 som anger volymförhållandet mellan bränslena. Med detta värde kan maskincheferna snabbt göra överslagberäkningar för att beräkna hur mycket LNG som behövs för en viss distans då HFO-förbrukningen är känd från tidigare. Även fast bränsleförbrukningen kommer att skilja lite efter konverteringen, så kommer även effekten och hastigheten att minska något vilket vid överslagsberäkningar kan antas i stort ta ut varandra. 21 6 LNG OCH ANDRA ALTERNATIVA BRÄNSLEN Här nedan nämns några alternativa bränslen som vi har valt att kontrollera och se vilka pristrender dessa följt. 6.1 LNG För LNG kan man se en tydlig nergång i pris mellan 2008 och 2009 för att sedan ligga och pendla runt ett ganska så stabilt värde, förhoppningen är självklart att det ska ske ännu en ”dipp” i priserna vilket skulle gynna oss. Enligt indikation i figur 50, sid. 89, kommer LNG att vara det billigaste alternativet. Figur 6 Pristrend NG (InfoMine, 2015) 6.2 Alternativa bunkeroljor Då fartygen, som idag seglar inom ECA-områden, måste köra på ett bränsle som har en svavelhalt på under 0,1 % eller med scrubbers, har olika bränslen tagits fram. Det vanligaste bränslet som fartygen börjat köra på är MDO. Anledningen är att bränslet finns sedan tidigare, är väl testat och det finns ett stort utbud av det. Nackdelen med MDO är kostnaden, då det är ett dyrt bränsle jämfört med HFO. Därför finns ett kraftigt behov och önskan om alternativa bränslen som är billigare. Ett alternativ är just LNG men för detta krävs stora investeringar. 22 Det enklaste alternativet är att köra på avsvavlad HFO. Då behöver inga större modifieringar göras ombord på fartygen. Bränslet är idag lite billigare än MDO men dyrare än LNG. En annan sak att tänka på är också att kraven på kväveutsläppen kommer att skärpas år 2020. Ett annat tänkbart bränsle är en blandning mellan HFO och MDO, vilket är något som redan funnits då gränsen inom ECA-områden för svavel tidigare låg på 1,0 % och bunkerleverantörerna var tvungna att ibland blanda in MDO för att komma under den gränsen. Några olika alternativa bränslen listas i tabell 4 med innehåll. Tabell 4 Olika bränslen med en svavelhalt < 0,1 % (Lloyd’s Register, 2014) Som ses i tabellen ovan, har en rad olika leverantörer tagit fram alternativa bränslen, dock finns ännu flera osäkerheter med dessa, bland annat hur kompatibla bränslena är med motorerna och utrustningen ombord, som ej ännu är fullt utrett då bränslena är nya men undersökningar görs fortlöpande. Vissa har den fördelen att de har bättre smörjegenskaper än diesel, men hur bra dom går att lagra vid olika temperaturer är ännu inte fullt utrett. En annan osäkerhet är tillgången på bränslet, idag finns det några utspridda ställen som tar fram dessa bränslen men om det kommer räcka för att förse de fartyg som behöver bränsle med låg svavelhalt är osäkert. Dock hoppas många redare att bränslena blir klara för kontinuerlig användning då de förutspås bli 10-20 % billigare än diesel. Utbudet var dessa bränslen framställs redovisas i tabell 5. 23 Tabell 5 Utbud av lågsvavliga bränslen (Lloyd’s Register, 2014) 24 7 LAGRING AV LNG OMBORD Precis som med vilket annat bränsle som helst, måste LNG lagras ombord i tillräckliga mängder för att fartyget skall kunna få en fullgod tid med autonom drift. Detta betyder i klartext hur långt man kan köra med det ombord lagrade bränslet. LNG kräver ungefär 1,742 gånger volymen för varje energimängd jämfört med HFO, mer om detta under 5. FÖRBRUKNING, eftersom densiteten hos LNG är ca 450kg/m3, och HFO mellan 900 och 985 kg/m3. Detta, i samband med att LNG-tankar (IMO typ C) är utformade som cylindriska tryckkärl, och att de måste vara placerade på ventilerad plats (i praktiken ute på däck, för en konvertering), gör att det blir en skrymmande installation, och man får räkna med visst lastbortfall. Exempelvis en IMO tank typ C, tar upp 2-4 gånger så stor plats som en HFO-tank med motsvarande energiinnehåll. Detta är dock inget unikt för konverteringar, problematiken är samma även vid nybyggnation, då man dock kan planera för tankarna i konstruktionsskedet. (IMO, 2014) (WPCI, 2013) Då LNG är väldigt brandfarligt (i rätt luftinblandning) och flyktigt, ställer detta högre krav på lagring och hantering ombord, än konventionella bränslen (HFO, MDO etc.). Detta gör att det är rimligt att placera tankarna på exempelvis väderdäck (beroende på fartygstyp). På M/V Misana och M/V Misida, har det undersökts hur en placering av tankarna på olika positioner på väderdäck skulle fungera, med avseende på lastpåverkan och stabilitet. I början funderades det även på en alternativ placering, ovanpå garaget, akterom överbyggnaden. Detta föll dock bort, då största möjliga tankar som kunde placeras där, helt enkelt var för små. Det skulle även ha blivit en mycket hög tyngdpunkt på en sådan placering. 7.1 Tanktyper På marknaden idag, finns ett flertal olika typer av tankkonstruktioner för lagring av LNG. Nedan presenteras dessa och deras för- och nackdelar. För fartyg som enbart har LNG som bränsle, och inte fraktar densamma som last, är dock enbart IMO typ Ctankar tillåtna. (Häggblom, 2015) 25 7.1.1 IMO typ A IMO typ A-tankar är prismatiska tankar som kan formas efter utrymmet de placeras i. De är dock inte konstruerade för att vara trycksatta som typ C-tankar, utan håller ett maximalt övertryck om 0,7 bar, vilket i praktiken betyder att all avkokning (BOG) måste förbrukas omgående, antingen genom förbränning i förbrukare, eller släppas ut i naturen, vilket är något man eftersträvar att absolut inte skall ske, då metangas anses vara ca 20 gånger mer potent som växthusgas än CO2. (Global Greenhouse Warming, 2015) En IMO typ A-tank måste ha en komplett yttre barriär, ett yttre skal, med samma täthet som det inre, ifall ett läckage sker från den inre tanken, som rymmer hela den inneslutna volymen i tanken. Om man exempelvis skulle placera tanken emot skrovet, skulle ett läckage mot skrovet vara katastrofalt, då temperaturen på LNG gör stålet sprött och svagt. I figur 7 ses tankar i genomskärning. (Mitsubishi Heavy Industries , 2013) Figur 7 genomskärningsbild av IMO typ A-tank, placerad emot skrovet (Torgy, 2015) Denna design är dock utrymmeseffektiv jämfört med typ C-tankar, då den formas efter utrymmet. Den är ca 30 % mindre för samma volym LNG som en typ C-tank. Denna konstruktion är dock i dagsläget dyr i jämförelse med C-tanken. I dagsläget finns inga tankar av denna typ monterade som bunkertankar. (Torgy, 2015) 7.1.2 IMO typ B Denna tanktyp är den som är mest frekvent förekommande bland LNG-fraktfartyg, då den kan byggas antingen som typ A-tanken, eller också sfärisk. 26 Skillnaden mellan typ A och B, är att typ B-tanken är självstödjande, d.v.s. den går att bygga off-site och lyftas på plats, medan typ A blir en del av fartygets struktur och för över all stress till denna. Både typ A- och typ B-tankarna kräver att den ombordtagna LNG:n är kallare än för C-tankar, på grund av problematiken med BOG. Typ B-tanken behöver inte ha en komplett yttre barriär, då den byggs stadigare än typ A-tanken. Enbart en partiell barriär i form av dropptråg krävs för denna. Här finns dock samma fördelar som hos A-tanken, alltså utrymmeseffektiviteten, som även här ligger ungefär 30 % bättre än för C-tanken, dock är även denna konstruktion mycket kostsam. (LNG Bunkering, 2015) 7.1.3 IMO typ C IMO typ C-tankar är den idag enda använda tanken för bunkertank på fartyg. De största fördelarna med denna tank är produktionspriset, möjlighet till plug-and-play installation på retrofit och det faktum att den klarar av BOG i upp till 4 veckor, då denna tank till skillnad från A- och B-typen arbetar under tryck, upp till 10 bar. Det är denna typ av tank vi begärt offerter på, och som vi kommer gå närmre in på. Typ C-tanken är konstruerad som ett typiskt tryckkärl, och behöver inte en sekundär barriär, så länge den är placerad i ett välventilerat utrymme. I figur 8 ses LNG-tankar monterade på M/T Bit Viking. Figur 8 Typ C-tankar, 500m3 styck, monterade på M/T Bit Viking ( LNG World, 2015) Tankarna i bilden ovan är de första tankarna som monterats på ett konverterat fartyg från Wärtsilä. 27 8 VAL OCH PLACERING AV TANKAR De kriterier som tas fram under kapitel 5, säger att vi vill ha 2x500m3 tankar för bunkern, detta ger en effektiv volym på ca 2x475m3 vid 95 % fyllning, vilken är en standard procentenhet, då det måste finnas en gasblåsa i toppen av tanken. Det bestämdes även att tankarna skall vara av IMO typ C (7.1.3) dels av kostnadsskäl, men främst att placeringen av dessa är enklast, vi har tittat på ett flertal placeringar ute på däck. Från rederiet lades fram ett önskemål om att placera tankarna på det tomma akterdäcket ovan garaget, men då vi mätte upp de maximala tankstorlekarna där, konstaterades att volymen blir allt för liten, och detta svar fick vi även från CRYO AB, en svensk LNGtanktillverkare. Då det redan i detta skede bestämdes att detta inte är en lämplig placering, har det heller inte gjorts några stabilitetsberäkningar på detta, men att placera en stor vikt så högt upp på fartyget kan tänkas ha en stor negativ inverkan på fartygets stabilitet. Efter diskussion med rederiets nautiska inspektör, även före detta befälhavare på M/V Misana, bestämdes att tankarna skall placeras på väderdäck, med beaktande av lastningsmöjligheter, minsta lastbortfall och stabilitetspåverkan. I figur 9 ses den första tänkta placeringen av LNG-tankarna. 28 Figur 9 maximal storlek på placering av tankar ovanpå garaget Som ses ovan, blir vikten tankarna medför högt upp, och tar bort från bryggbefälets översyn över aktern. Även med denna skrymmande storlek, blir volymen på dessa tankar under 400m3/styck, alltså sammanlagt över 200m3 mindre än önskat. Den ena tanken måste dessutom placeras ca 5 meter framför den andra, p.g.a. livbåtskranens placering, vilket medför en ojämn viktfördelning. Efter diskussion med rederikontoret valdes alltså denna placering bort, till förmån för väderdäcksplacering. 8.1 Offertförfrågan Då det bestämts vad som eftersöktes gällande tankar, alltså ungefärlig placering, innesluten volym och antal tankar, letades leverantörer upp som uppfyller dessa krav. Vi valde att inleda diskussion med, och slutligen begära offert från, CRYO AB i Göteborg, och Wärtsilä Finland OY. 29 8.1.1 CRYO AB CRYO AB har en lösning för LNG-system som innefattar: Bunkertankar (2x500m3) Förångare för LNG (vaporizer skid/cold box) Bunkerstation Instrumentering CRYO AB bygger vakuumisolerade tankar med sekundär barriär, alltså ett inre skal i rostfritt stål, och ett yttre i samma material. De offererade tankarna är två olika dimensioner: L:35m Ø5,3m vikt: 200 ton L:28m Ø6m vikt: 200 ton Av dessa två valdes den senare, då diametern fortfarande klarar B/5-kravet enligt IGFkoden, och detta ger kortare tankar med bibehållen volym. B/5-kravet är en regel som ställs på gastankars möjliga placering i fartyget, där gastankarna inte får befinna sig närmre fartygets utsida än 𝐵/5 = 𝑚𝑎𝑙𝑙𝑎𝑑 𝑏𝑟𝑒𝑑𝑑 5 Alltså, i fallet för M/V Misana och M/V Misida: 𝐵 23,4𝑚 = = 4,68𝑚 5 5 Med detta yttermått, blir avståndet mellan tankarna 2,06m, och klassen (DNV GL) säger att: “This is governed by the distance required for access for external inspection of the tanks. The requirements are found in the DNV Rules Pt.5 Ch.5 Sec.4 A100, attached for your easy reference.” (Hammer, 2015) Alltså, man skall rymmas mellan tankarna för att kunna göra en noggrann yttre inspektion av dessa. 30 Dessa tankar anses, som nämnts tidigare, ha en sekundär barriär, fastän detta inte krävs enligt IGF-koden. Detta gör att vikten blir onödigt hög för tankarna, vilket kommer bli tydligt i jämförelse med Wärtsiläs offert. För tankarnas placering på väderdäck, ritades fyra förslag upp, efter offert från CRYO AB, med tankarna på olika avstånd från fören, och av dessa fyra valdes två möjliga placeringar av kontoret, med beaktande på lastningsoperationer. Dessa presenteras nedan med ritningar. Vi har genomgående valt att uppskatta höjden på fundamenten till 1 meter över däck, detta kan troligtvis minskas, men i figur 10-13 ses ”worst case” för tankarnas totalhöjd. Figur 10 CRYO AB tankar förlig placering väderdäck 31 Figur 11 CRYO AB tankar aktre placering väderdäck 32 Det var alltså dessa två placeringar som valdes enligt CRYO AB:s offert, då den förliga placeringen lämnar ett öppet väderdäck akterom tankarna, och den aktre placeringen fortfarande lämnar rum för åtkomst till garaget (under överbyggnad). Man kan även lasta fördäck med containers och trailers, då tankarna i den aktre placeringen är litet förskjutna mot styrbord, så en fil på babords sida ryms. 8.1.2 Wärtsilä Finland OY Wärtsilä Finland OY gav en offert på ett liknande upplägg som CRYO AB, alltså: Bunkertankar (2x500m3) Förångare för LNG (Vaporizer Skid/Cold Box) Bunkerstation Instrumentering Detta upplägg från Wärtsilä heter LNGPac™. I offerten ingår även ett PC-baserat övervakningssystem för tankar och bunkring och Wärtsiläs förångarenhet är placerad i endast en låda, cold box, där CRYO AB kräver en cold box/tank, som placeras på ena kortsidan av tankarna, och därmed ökar på totallängden. Med en cold box, kan denna placeras delvis emellan tankarna och därmed korta ner totallängden för anläggningen, och sparar värdefulla längdmeter på väderdäck. En stor fördel med Wärtsiläs offert är den att deras tankar är utan en yttre barriär, alltså är de mycket lättare än CRYO:s dito. Wärtsiläs tankar består av en tank i rostfritt stål, som är isolerad med 300mm polyuretanskum eller liknande, med ett ytskydd i polymerplast. En sak som kan komma ifråga med Wärtsiläs tankar, är om dessa behöver skyddas ytterligare mot mekanisk åverkan eller skada, exempelvis skyddsgaller runt dem, då de inte har en yttre barriär. Då detta inte regleras i IGF-koden, måste det diskuteras med klassningssällskapet i ett senare skede. En skyddsanordning runt tankarna medför dock varken vikt- eller utrymmesmässiga bekymmer. Storlek och vikt på Wärtsiläs offererade tankar är: L:22,8m Ø5,4m vikt: 70 ton Med dessa mått blir placeringen av tankarna på väderdäck mer flexibel och som önskats från fartygens besättning, går de med denna storlek att skjutas förut en bit in i den avsmalnande fickan i fören. Med detta har vi en till möjlig placering, som redovisas i figur 12 och 13. Denna placering klarar fortfarande även kravet i IGF-koden att tankarna skall placeras akterom främre kollisionsskottet. 33 Figur 12 Wärtsilä Finland OY tankars placering i fören, + vaporizer skid förom tankarna 34 Figur 13 Wärtsilä Finland OY tankars placering akterut + vaporizer skid 35 Efter övervägande valde vi att gå vidare med Wärtsiläs offert och göra mer noggranna beräkningar på denna, detta av ett flertal faktorer: Priset Samma tillverkare som motorerna Vikt och storlek på tankarna Vad som ingår i systemet Levererar även GVU Den angivna leveranstiden för systemen är samma från båda tillverkare, nämligen 12 månader från orderdatum. Vi har även sett Wärtsiläs system under drift, på M/V Viking Grace och känner oss därför tryggare i att rekommendera detta system. Även återbetalningstiden baserar sig på denna offert. DNV GL har gett ett preliminärt godkännande på placeringen av dessa tankar. 8.2 Vaporizer skid Då bränslet är i flytande form i tankarna, och motorerna drivs på LNG i gasform, behöver LNG förångas innan den skickas vidare till GVU och motorer. Med de system vi undersökt, sker detta i direkt anslutning till tankarna. På så sätt minimerar man längden rör med flytande gas i, då dessa har högre krav på sig, är dyrare, och mycket kalla. (Launonen, 2015) I vaporizer skid (kallas även cold box) finns två värmeväxlare. Den ena för förångning av bränslet direkt till motorer. Den andra är till för att bibehålla trycket i tanken vid stor förbrukning, genom att den tar ut LNG i botten av tanken, förångar denna, och för in den i toppen av tanken, där den höjer trycket på gasblåsan, och därmed i hela tanken. Dessa värmeväxlare tar värmeenergin ifrån fartygets LT- eller HT-kylsystem (alternativt från termaloljesystemet), via en värmeväxlare i maskinrummet och ett kylmedium (glykolblandning) som pumpas upp till vaporizer skid. (Ojutkangas, 2015) 8.2.1 LNGPac™ Wärtsiläs kompletta produkt heter som nämnts LNGPac™. Det är en integrerad, komplett lösning för bunkertank, bunkring och leverans av gas till motorer. (Wärtsilä, 2015). I figur 14 ses ett typiskt upplägg för denna. 36 Figur 14 Wärtsilä LNGPAC™ (Wärtsilä, 2014) I bilden ovan, ses ett LNGpac™ med integrerad GVU i vaporizer skid (lådan framför tanken). Denna lösning faller dock bort i detta fall, då GVU får placeras maximalt 30 meter ifrån förbrukarna, i vårt fall motorerna. I övrigt ger detta en enkel översiktsbild på hur systemet är uppbyggt. (Ojutkangas, 2015) 8.2.2 Kontroll av förångareffektbehov För förångningen av LNG, krävs att värme från antingen kylsystem eller termaloljesystem nyttjas. Värmeeffektbehovet för full belastning (1800kg/h) anges till 440kW. (Wärtsilä, 2015) Från fartygen, har vi emottagit data för att beräkna spillvärmen endast från HTsystemet, då mätdata för LT-systemet inte fanns tillgängligt. I tabell 6 ses dessa värden. Tabell 6 värden för HT-kylvatten Load flöde m3/h Cpvatten HTin 80 % 100 4,181 HTut 86 reglerventil öppen effekt bortförd kW 44 25 % 4878 Formel som använts för denna beräkning: 𝑃𝐻𝑇 = ṁ × 𝐶𝑝𝑣𝑎𝑡𝑡𝑒𝑛 × (𝑇𝑖𝑛 − 𝑇𝑢𝑡 ) (Alvarez, 2006) 37 I detta driftfall blir den således: 𝑃𝐻𝑇 = 100𝑚3 /h × 4,181kJ/kgK × (86°𝐶 − 44°𝐶) = 4878𝑘𝑊 Här antas att flödet genom kylaren är ca 25 % av nominellt flöde för kylvattenpumparna monterade på motorn, då reglerventilen är öppen 25 %. Noteras bör även att detta är värden vid 80 %, medan värmeeffektbehovet 440kW är angett vid full belastning. Maskinerna har alltså en bortförd effekt med kylvattnet på ca 5000kW, och behovet för förångningen av LNG är 440kW. Av detta kan ses att vi har en klar överkapacitet på kylvattnets energiinnehåll. 38 9 KONVERTERING AV MOTORER En konvertering kräver en hel del arbete med själva motorerna. Huvudsakligen skall själva gassystemet monteras på motorn, samt installation av automation och kontrollsystem. Konverteringen innebär att motorerna blir DF-motorer och kan köras både antingen naturgas eller MDO. På så vis fås en god redundans då dubbla bränslesystem kommer att finnas. I gasläge jobbar motorerna enligt traditionell Otto-princip, medan vid MDO- eller HFOdrift jobbar de enligt dieselprincipen. För att motorena sedan skall klara av att köra på gas behöver en hel del bytas, bland annat topplock, kolvar, turbiner m.m. vilket redovisas längre fram under komponenter. Något som skiljer från övriga Wärtsilä 46motorer är att blocket inte borras upp till 50 cm, eftersom godset är för klent i dessa motorer som nämnts i informationen om fartygen. (Wärtsilä, 2004) Figur 15 Förbränningen i Gasläge samt dieselläge (Ojutkangas, 2015) Systemet blir helt automatiserat och känner självt av om belastningen blir sådan att gasläge inte är optimalt. Då stängs gasen av och motorerna börjar gå på MDO istället. Detta kan vara vid mycket varierande belastning såsom hamnmanövrering eller grov sjö. 39 Då kommer inte regulatorerna för gasen att hinna med eftersom energin i gasen kan variera och förbränningen kan då bli att variera vilket kan få följden att varvtalet på motorn kan börja variera för mycket. Därför finns färdig belastningsområden givna för när motorerna säkert kan köras på gas och när diesel är att rekommendera. Dock blir regulatorerna allt bättre och M/T Bit Viking har klarat av att köra på gas vid en vindhastighet på 25 m/s. (Ojutkangas, 2015). I figur 16 ses övergång mellan MDO- och gasdrift på M/T Bit Viking. Figur 16 Övergång från MDO-drift till Gas-drift på m/v Bit Viking vid 80 % belastning (Ojutkangas, 2015) Wärtsilä har satt en gräns på 80 % belastning på huvudmotorerna vid övergång från diesel till gas för att säkerställa en problemfri övergång. Övergången kan också ske vid 100 % belastning men då finns risk för gasexplosioner i avgasrören och detta skall därför undvikas. Figur 16 visar att vid övergången hålls hastigheten och belastningen konstant, detta görs genom att stegvis gå över på gas tills dieseln stängts av och endast fungerar som pilotbränsle. Om systemet blir stabilt fortsätter motorerna på gas, men om problem med t.ex. gastrycket förekommer går motorerna tillbaka till dieseldrift. (Ojutkangas, 2015). I figur 17 ses en övergång mellan gas- och MDO-drift på M/T Bit Viking. 40 Figur 17 Övergång från gas- till MDO-drift på M/T Bit Viking vid 100 % belastning (Ojutkangas, 2015) Övergång från gas till MDO kan ske vid vilken belastning som helst. Som grafen visar aktiveras dieseln direkt och gastrycket går ner samtidigt som hastigheten och belastningen hålls konstant. (Ojutkangas, 2015) Även vid uppstart och stopp kan motorerna gå över på MDO, även detta helt automatiserat. Motorerna klarar även av att stoppa och starta på gas. Tidigare har klassen krävt att start och stopp skall ske på MDO, men detta krav har nu strukits. (Lindström, 2014-2015) (Hammer, 2015) 9.1 Fördelar Att köra på LNG ändrar inte så mycket på motorernas verkningsgrad. En liten effektförlust kommer det att bli men den landar på ungefär 600 kW per maskin. Eftersom en färdig konverteringssats kommer att finnas blir arbetet med själva konverteringen inte allt för tidskrävande, vilket det kunde bli om alla delar måste specialtillverkas och/eller byggas på plats. Att köra med LNG som bränsle är också mycket renare än att köra med HFO. Detta kommer ge ett större tidsspann på servicearbeten och halningar på motorerna. 41 Motordelarna kommer också att vara mycket renare, vilket är en stor fördel och uppskattats mycket ombord på m/v Grace. Vid konverteringen byts i princip alla motordelar, varpå motorn får ett nytt motornummer, ny garanti och halningar kan skjutas upp ca 5 år. Andra fördelar är också att inga HFO-separatorer behöver köras, vilket också sparar tid och pengar. (Wärtsilä, 2014), (Lindström, 2014-2015) 9.2 Komponenter En detaljerad lista över komponenter som påverkas har fåtts från Wärtsilä gällande konverteringen från en 46F- till en 46DF-motor. Listan i sin helhet presenteras under bilagor, medan ett sammandrag över komponenter som behöver bytas finns nedan. (Knif, 2015) Motorblock: Vevstakar Kolvar Foder Lager Topplock Ventiler Kamaxel Samt modifiering av flertalet system, bland annat motorblocket för inertning av vevhuset. Bränslesystemet: Bränsleventiler Bränslepumpar Bränslerör Bränslerör för pilotbränsle Samtliga gas komponenter som rör, ventiler och ventilering Övriga modifieringar av skydd för rören Smörjoljesystemet: Viss rördragning för smörjning av bränslepumpar Skydd för oljerör Diverse fästen, även modifieringar 42 Kylsystem: Byte av HT kylvattenpump Byte av LT kylvattenpump Diverse kylvattenrör samt ventilering Laddluft och avgassystem Avgasturbin Laddluftskylare Explosionsluckor på avgasrör Diverse rör, fästen, skyddsplåtar och isolering Övervakning & kontrollsystem Kontrollskåp på motorerna Kontroll och övervakningsautomatik i kontrollrum Uppdateringar i befintligt alarmsystem I figur 18 och 19 ses några av de komponenter som påverkas av konverteringen. Figur 18 Komplett topplock för DF motor (Ojutkangas, 2015) 43 Figur 19 Bränsleventil för DF motor med pilotnål och huvudnål (Ojutkangas, 2015) 9.3 Drift Under drift finns flertalet olika parametrar som bör beaktas för att få ut så mycket effekt som möjligt ur motorerna vid körning med gas. En sak är att laddlufttemperaturen bör hållas konstant. Responsen från motorerna vid pådrag sker heller inte lika snabbt som med MDO/HFO. Även metantalet i gasen kan variera, vilket kan jämföras med kvalitetsskiftningar på HFO-bunkern. Detta visas i figur 20 och 21 nedan. (Wärtsilä, 2014) Figur 20 Begränsningsfaktor på effekten beroende på gasens metantal (Wärtsilä, 2014) 44 Som diagrammet ovan visar kommer effekten på motorerna att variera beroende på gasens metantal. Som synes gäller detta då metantalet sjunker under 80 MN och vid 70 MN fås en reduktionsfaktor på ungefär 0,9. Alltså skulle effekten på motorn sjunka till ungefär 6200 kW. Under 70 MN vill Wärtsilä inte heller att man skall gå. De kan då inte garantera motorernas optimala drift och ändringar i motorparametrar för förbränningen kan behövas göras. Figur 21 Begränsningsfaktor på effekt beroende på gastryck och gasens värmetal (Wärtsilä, 2014) Även figur 21 visar att effekterna på motorerna kan variera ganska kraftigt beroende på värmetalet och gastryck. Likt vanliga bränslen behövs mera bränsle vid lägre värmetal, för att kunna få samma energi tillförd motorn så att effekten skall kunna bibehållas. Energivärdet går inte att själv påverka utan beror helt på bunkern, medan gastrycket regleras av GVU-enheten. Trycket på gasen kommer också att variera hela tiden beroende på laddlufttrycket. Detta eftersom gasen inte pumpas in utan ett övertryck skall finnas så att gastrycket övervinner laddlufttrycket med en viss marginal inne i cylindern. I figur 22 ses en effektkurva beroende på varvtal. 45 Figur 22 Effektkurva beroende på varvtal (Ojutkangas, 2015) Belastningen på motorerna måste som vanligt övervakas och ett automatiskt kontrollsystem för belastningen måste finnas. Detta finns redan på motorerna idag men kan behöva programmeras om för att anpassas för gas. Diagrammet visar maximal effekt från enstaka cylindrar beroende på varvtal. Den svarta tunna linjen skall följas så högsta och lägsta tillåtna varvtal också ses. Belastningen får enbart tillfälligt gå in på den gråa skuggade delen, för att inte överbelasta maskinen. En anpassad kurva kan behöva göras för en specifik maskin, beroende på axelgeneratorer, kvaliteten på gasen samt egna önskemål på reservkraft eller nedsmutsning av skrov och propeller. 46 Figur 23 Pådragsfördröjning (Ojutkangas, 2015) Som nämnts i texten, skiljer sig pådraget på motorerna vid gas- och dieseldrift. Som visas tar det betydligt längre tid att komma upp i full effekt då motorerna körs på gas jämfört med MDO. Det är p.g.a. detta som motorerna kan behövas köras på diesel då snabb respons behövs, exempelvis vid manövrering. Detta är även mer känsligt då motorerna är kopplade till en propelleraxel istället för diesel-elektrisk drift. (Wärtsilä, 2014) 9.4 Gas-/Dieselläge En viss belastning bör finnas på maskinerna vid uppstart för att gå över på gas. Wärtsilä säger att belastningen skall ligga på ca 25 % för detta men att lägre belastningar kan förekomma. Ute till sjöss sköter systemet också om skiftningen mellan gas och diesel automatiskt. Om en gastripp skulle ske på grund av för hög belastning eller gasläckage slår systemet över direkt till diesel och detta kan ske oavsett belastning på motorn. Då motorn sedan går över till gasläge igen sker även det automatiskt, dock får belastningen inte överstiga 80 % eftersom Wärtsilä då inte kan garantera att bytet sker problemfritt varje gång utan det kan finnas en risk för gasexplosion i avgasrören. 47 Vid hamnanlöp och manövrering kan motorerna gå över på diesel för snabbare respons, men enligt Wärtsilä skall motorerna klara av detta. Tidigare hade de en maximal tid för tomgångskörning på gas på bara några timmar, denna är nu på ca 100 timmar och kan därför ses som något man inte behöver ta hänsyn till. (Ojutkangas, 2015) 48 10 GVU-ENHET En GVU består av filter och ventiler som har till huvudfunktion att reglera trycket för gasen som matas in till motorn, en för varje motor och försäkra att det kan ske en snabb och säker avstängning av gasflödet. Den används även vid inertning, ventilering och läcktester. För att det ska fungera på ett önskvärt sätt så sitter det, på varje förbrukare av LNG, en så kallad ”double block and bleed”-ventil. Denna består av två stycken snabbavstängningsventiler och en ventilering mellan dessa, ventileringen är i sin tur kopplad till ventilationsmasten ovan däck. (Wärtsilä, 2013) Ventilerna fungerar så att de stängs ifall man skulle få en driftsstörning, exempelvis bortfall av lufttillförsel. Då blockeringsventilerna är stängda är alltid ventilationsventilen öppen. Dessa funktioner skall alltid testas innan uppstart av förbrukare. Ifall man har GVU-enheterna fristående, måste dessa vara inneslutna i ett skiljt, ventilerat rum med följande bestämmelser (Wärtsilä, 2013): All elektrisk utrustning måste uppfylla ATEX (ATmospheres EXplosives) Zon 1 krav. Det måste installeras en luftsluss in till GVU-rummet med två skilda ATEX-klassade dörrar, vilka skall vara självstängande. GVU-rummet skall vara väl ventilerat med ATEX-klassade fläktar. Fläktarna skall ge ett undertryck i rummet där GVU-enheterna är installerade, till rummet skall det vara dubbelmantlad rördragning. Det finns även alternativet att ha GVU-enheterna i en innesluten design. Här har man istället en tät kista runt vardera GVU-enhet vilken utgör det ventilerade ATEX-rummet och har alla tillämpningar som rummet har. Fördelen med att ha GVU-enheterna fristående i ett separat rum är att det är enklare för tillsyn och service, då de alltid står skilt och öppet. Nackdelen är att man måste avse en hel sektion till detta och ta upp mer plats än vad den inneslutna designen gör. Ställer man däremot dessa som en innesluten design, får man en mindre utrymmeskrävande design, dock får man här istället svårare att göra service på GVUenheterna, då kistan måste inertas innan den får öppnas. (Wärtsilä, 2013) 49 10.1 GVU DN80 ED Från Wärtsilä kan man få en stängd design, en så kallad GVU ED (ED för enclosed design). För vår förbrukning rekommenderas från Wärtsilä storleken GVU DN80 ED. (Launonen, 2015). I figur 24 ses måtten för olika storlekar på GVU ED. Figur 24 mått på GVU-enhet (Launonen, 2015) Vi tittade på flera olika leverantörer, men samtliga som vi fick kontakt med ledde tillbaka till Wärtsiläs egen enhet. De som vi sökte upp och frågade som inte hade några kopplingar till Wärtsilä fick vi tyvärr inte några svar ifrån. Det finns möjlighet att få enheten innesluten i cold box/vaporizer skid, detta är en billigare och mer lättinstallerad lösning, dock begränsas gasrörens längt ut från GVU till maximalt 30 meter på grund av tryckfall i ledningarna så i vårt fall är detta inte ett alternativ och GVU-enheten måste därför placeras närmare motorerna än tankar och vaporizer skid. Exempelvis kan man placera GVU-enheterna enligt figur 25, detta är dock bara ett förslag. Vid denna placering av GVU-enheterna, blir sträckan GVU -> förbrukare klart under 30 meter. 50 Figur 25 Föreslagen GVU-placering M/V Misana 51 11 INERTNING Liksom på tankfartyg krävs det med LNG att rörsystem och tankar skall kunna inertas, för att säkerställa att ingen gas skall finnas kvar då olika servicearbeten skall utföras. Även efter bunkring skall rörledningar dräneras på vätska och inertas så att inget främmande, och framförallt ingen gas, skall finnas kvar i ledningarna. Detta för att minimera risken för brand, läckage och explosion. För att inerta kan flera olika system användas, bl.a. kan CO2 eller N2 användas. (IMO, 2014) Dessa kan förvaras i flaskor, tankar eller så kan man använda kvävgasgeneratorer. Alternativet som fanns mest lämpligt är liknande det som används ombord på M/V Grace. Två kvävgasgeneratorer är installerade med två stycken lagringstankar. Lagringstankar användas eftersom behovet inte är konstant men vid bunkring önskas en snabb inertning av rörsystemet, dels innan bunkringen, dels efter bunkringen. Det är till stor del GVU som sköter om själva inertningen som i princip är automatiserad. De delar som kan behövas inertas manuellt är delar av bunkerlinan samt motorernas vevhus. (Lindström, 2014-2015) Inertningen går till på det viset att gasflödet stoppas och antingen ventileras så att trycket i gasrören går mot atmosfärtryck. Detta gör att trycket på kvävgasen enbart behöver övervinna atmosfärtrycket och inertningen kan ske mycket snabbt. Annars kan gasen eldas upp, om man har hjälpmotorer, brännare för hjälppannan eller något annat som kan drivas av naturgas, vilket förstås är mycket mera ekonomiskt och miljövänligt. Ett tredje alternativ som finns är att gasen trycks tillbaka till tankarna. På så vis går ingen gas till spillo men kvävgasen måste då övervinna det gastryck som finns i rörledningarna. Detta kan göra att inertningen tar lång tid och delar av kvävgasen kan samlas i gastankarna, vilket däremot inte är något större problem då det handlar om så små volymer. (Ojutkangas, 2015) 11.1 Kvävgasgeneratorer Kvävgasgeneratorer fungerar så att de tar luft från kompressorer och tar bort syret från luften. Kravet på renligheten är att max 5 % syre får finnas. De flesta generatorerna klarar av denna gräns, och vissa kan få ner syrehalten till mellan 0,5 % och 10 ppm. (IMO, 2014) 52 Ombord på M/V Viking Grace börjar generatorerna ladda kvävgas till systemet vid 5 % renlighet, och detta projekt kommer utgå från samma gräns. Generatorerna kan ha egna kompressorer eller ta luften från kompressorsystemet ombord. Kraven är att trycket på kvävgasen skall vara högre än gastrycket, vilket maximalt kan uppgå till 10 bar. Generatorleverantörerna uppger ett tryckfall på ca 2 bar över generatorn, så ett inloppstryck på 13 bar behövs så att kvävgasen kan uppnå ett tryck på ungefär 11 bar, detta är säkert över gastrycket. (Rosén, 2015). I figur 26 ses en kvävgasgenerator. Figur 26 Kvävgasgenerator (Rosén, 2015) För detta kan egna kompressorer användas vilket också kommer vara fallet här. Ombord finns även ett startluftsystem som håller ett tryck på 30 bar. Detta system skulle kunna användas med tryckreduceringsventil. Även ett arbetsluftsystem finns ombord bestående av två skruvkompressorer av märket Boge S15 som har en kapacitet på 75 m3/h vid 13 bars tryck vardera. Generatorerna kommer att vara dimensionerade för ungefär 60 Nm3/h, så dessa kompressorer skulle kunna vara lämpliga. Från rederiets sida ser man däremot helst att generatorerna skulle levereras med egna kompressorer så att systemen ombord hålls intakta. Detta för att inte riskera att för lite startluft skulle finnas vid hamn då det skulle vara stor förbrukning på inertningen vid bunkringen och om sedan snabb uppstart av huvudmaskinen önskas måste startluft finnas tillgänglig. 53 Även förbrukningen av arbetsluft kan vara stor vid hamnarbeten. Däremot är det rekommendabelt att arbetsluftkompressorerna kopplas som reservkompressorer för att säkerställa inertningen. I figur 27 ses ett typiskt upplägg för kvävgasgenerering. Figur 27 Ett typiskt upplägg för kvävgasgenerering (Rosén, 2015) 11.2 Installation Generatorerna skulle kunna placeras där WETPAC™-enheten på babords sida i maskinrummet står idag. Den skulle kunna tas bort eftersom avgaserna från drift av LNG och MDO inte kräver någon extra rening av avgaserna. Tankarna kunde placeras bredvid generatorerna alternativt ute på däck vid skorstenen, beroende på storleken. Förfrågan har skickats till två svenska leverantörer: HVL (Hedström & Kroon AB) samt Granzow. Hedström & Kroon Ab har följande lösning: 2 st tryckluftskompressorer på 15 kW vardera inklusive tank, lufttork och filter. 2 st boosterkompressor för tryckstegring upp till 40 bar. 2 st produkttankar på 1000 liter och anpassade för 40 bar. Genom att höja trycket vid lagring kan volymen på produkttankarna minskas, vilket sparar utrymme, vilket skulle ge oss en lagringskapacitet på ungefär 80 m3. Anläggningen skulle med detta klara av att leverera kvävgas med en renlighet på hela 99,5 % och ha en kapacitet på 60 Nm3/h vid 6 bars tryck. 54 Granzow har denna lösning: 1 st tryckluftskompressor som ger 10 bars tryck och ett flöde på 54 Nm3/h. 1 st kvävgasgenerator som ger 13 Nm3/h vid en renlighet av 97,5 %. 1 st gasbehållare på 270 l och 11 bars tryck. 1 st högtryckskompressor som ger 300 bars tryck och ett flöde på 12,9 Nm3/h 4 st gasflaskor för magasinering på 80 l vardera och ett tryck på 300 bar. Regulator från tankarna, 300 –> 10 bar. Även här körs trycket upp för att kunna minska på tankarnas volym och med 4 x 80 liters behållare och 300 bar fås en lagringskapacitet på ungefär 95 m3. Med detta fås ganska stor lagringskapacitet och anläggningen får god tid på sig att fylla upp tankarna varpå ett system kan räcka. För redundansens skull är två anläggningar att rekommendera, men lagringstankarna kan fortsättningsvis begränsas till 4 stycken. Detta är även något som enkelt går att utöka om det visar sig att behovet finns. Granzow menar också på att en lite mindre anläggning kan vara att föredra då detta inte kräver stora utrymmen och driften blir relativt enkel. Att ha kapacitet för att inerta hela LNG-tankarna skulle kräva en mycket större anläggning vilket vid normal drift skulle bli en överdimensionerad anläggning. De rekommenderar oss därför att vid dockningar och dylikt då LNG-tankarna behöver inertas, ta ombord extra kvävgasflaskor alternativt större kvävgasgeneratorer. Anläggningen monteras färdigt på balkram och däck av durkplåt, intern rördragning är av rostfritt stål. Systemet levereras komplett och provkört vilket ger minimalt med arbete vid installation ombord då kompressorerna också styrs internt från kvävgassystemet. (Rosén, 2015). I figur 28 ses en principskiss över Granzows förslag. 55 Figur 28 Principskiss över Granzows systemförslag (Rosén, 2015) Anläggningen i sig är också ganska kompakt och tar upp cirka 1500 x 2000 mm i utrymme och kan därför placeras där WETPAC™-enheterna står idag, vilket också var planen. Alternativt kan en utbyggnad göras på övre däck i maskinrummet där högtryckstvätten står för att få plats med en anläggning, eller på durken mellan ACanläggningen och kylvattenpumparna. 56 12 BUNKRING AV LNG Med en tankvolym på 1000 m3 skulle fartygen behöva bunkra ungefär 1 gång per rundresa, alltså med 10-14 dygns mellanrum. Fartyget behöver även bunkra diesel men då gamla HFO-bottentankar används behövs dessa bunkras relativt sällan. I dagsläget finns två bunkerstationer där HFO, MDO och smörjolja kan bunkras och sludge pumpas iland. Dessa är belägna på vardera sidan av fartyget i lotsportarna. Ett önskemål skulle vara att även bunkring av LNG skulle kunna ske därifrån men då avståndet till tankarna skulle bli så stort är detta inte praktiskt möjligt. Den utrustning som finns där idag skulle också behöva bytas till EX-klassad dito. I båda offerter ingår en färdig planering för bunkerstationer med fläns och rör till tankarna. Dessa kan vara utanpå däck med vanliga enkelmantlade rör om de förses med skyddsplåtar och isolering. För att få en hyfsad flexibilitet och så kort rördragning som möjligt skulle bunkerstationerna kunna placeras i fören på vardera sidan om tankarna. Totalt är det ungefär 5,7 m från tanksidan till utsidan av fartygen varpå brädgången är 1,2 m. Alltså skulle bunkerstationerna kunna placeras ungefär mitt emellan tankarna och brädgången. Då uppfylls kriterierna om 0,8 m från fartygssidan vilket är kravet enligt IGF-koden. (Ojutkangas, 2015) (IMO, 2014). I figur 29 ses en möjlig placering av bunkerstation. Figur 29 Placering av bunkerstation (Ojutkangas, 2015) I själva bunkerstationen finns rör och fläns för bunkringen av LNG, koppling för inertning, övertrycksventiler, kopplingar för gasmasten samt avstängningsventiler. 57 Det behöver också finnas skydd över kopplingarna, samt dropptråg där möjliga läckage kunde ske. Dräneringarna behöver också vara så gjorda att LNG inte kan komma i kontakt med skrovet p.g.a. frysrisken. 12.1 Säkerhet Området kring bunkerstationerna blir även EX-klassat likt övrig LNG-utrustning, en bild över säkerhetszonerna visas i figur 30 nedan. Figur 30 Säkerhetszoner vid bunkerstationer (Ojutkangas, 2015) Utrustningen som används i dessa zoner behöver då vara EX-klassad. Övriga skydd som behövs är släckningssystem. Ett fast installerat pulversystem behöver finnas i bunkerstationen så att den täcker alla möjliga läckage. Utöver detta behöver det finnas portabla handsläckare samt en pulversläckare på minst 5 kg vid bunkerstationerna. Ett släckningssystem som också måste finnas vid bunkerstationerna samt vid tankarna är vattendimma/vattenspray, alltså en typ av sprinkler. Detta kan anslutas till fartygens fasta vattensläckningssystem, vattenposter finns i fören i anslutning till tankarna. Systemet behöver då kunna leverera 10 l/min/m2 för horisontala ytor och 4 l/min/m2 för vertikala ytor. (International Maritime Organization, 2014) 12.2 Bunkringen Fartygen kommer att kunna bunkra från terminaler eller från lastbilar. Då det är stora volymer LNG som kommer att bunkras kan terminaler vara att rekommendera för att bunkringen inte skall ta allt för lång tid. Om bunkring från bil sker kan eventuellt en liten kran behöva finnas vid bunkringsstationen på fartygen för att lyfta upp slangen. 58 Något som även behöver finnas på slangen är en brytkoppling, utifall att slangen utsätts för belastningar skall brytkopplingen gå isär så att inga övriga kopplingar belastas och läckage undviks därmed. Brytkopplingen i sig måste också stänga och vara helt tät vid brott så att inget läckage kan ske. (Ojutkangas, 2015) Någon riktig standard på bunkerkopplingar finns inte ännu, vanligen är den av flänstyp som skruvas fast vid bunkringen. Ombord på M/V Viking Grace finns en snabbkopplingsmodell som tagits fram i Sverige som blivit godkänd. Denna spar tid och är mycket smidigare att använda vid bunkring, och den har varit väldigt uppskattad ombord. Denna koppling har blivit föreslagen för standardkoppling eftersom den är såpass smidig, enkel i sin konstruktion och har visat sig klara många bunkringar utan läckage. Det kan även nämnas att det går ungefär 6 gånger snabbare att ansluta bunkerslangen med snabbkopplingen än med flänskoppling. (Häggblom, 2015). I figur 31 ses denna koppling på M/V Grace. Figur 31 Snabbkoppling (Mann Tek, 2015) Vid själva bunkringen av M/V Grace, används inga pumpar eller dylikt. Trycket i bunkertankarna sänks med några bar så att trycket från terminalen eller bunkerbilen är högre. Alltså sker bunkringen enbart med skapat övertryck. Då bunkringen är klar behöver slangarna tömmas. Ombord på M/T Seagas som Viking Grace bunkrar ifrån, förbränner Seagas gasen som är i slangen. Därefter kan bunkerlinan inertas med kvävgas så att ingen vätska finns kvar i rören. (Lindström, 2014-2015) 59 Ombord på M/T Bit Viking, som har två stycken LNG-tankar på 500 m3 vardera, har de kunnat bunkra med ett flöde på upp till 430 m3/h och då har bunkringen tagit cirka 3 timmar. Wärtsiläs rekommendationer på bunkersystemet är ett flöde på ungefär 400 m3/h. Då bunkerlinan från bunkerstationerna till tankarna kommer att vara mycket kort skall det inte vara några problem att komma upp i dessa hastigheter. (Ojutkangas, 2015) 60 13 VARVSARBETE OCH DOCKNINGAR Vi har haft kontakt med ett antal varv i Östersjöregionen för att se ifall de kunde utföra/hade utfört en konvertering innan. Ett varv vi fick kontakt med, hade gjort en konvertering på ett fartyg av liknande storlek förut. Ett stort plustecken är att Godby Shipping tidigare haft lyckade samarbeten med detta varv. Varvet som vi diskuterade med var FAYARD A/S som ligger utanför Odense i Danmark. Varvets torrdockor ses i bilden nedan. Figur 32 Torrdockor på FAYARD A/S (Fayard A/S, 2015) Varvet skulle vid en konvertering ansvara för ombyggnad för eventuell bearbetning av maskinfundament, dragning av nya elsystem och installation av nya larm. Varvet kommer också bistå med material för fundamenten för tankarna och montering/installation av dessa. En utförlig lista för detta finns i bilaga 3. Enligt varvet kan en konvertering av denna storlek genomföras på ca 5 veckor, dock skall nämnas att efter själva konverteringen är gjord ska Wärtsilä och klassningssällskap i samråd med rederiet testköra fartyget innan det tas i trafik igen. 61 13.1 Att tänka på vid dockning Vid framtida dockningar skall tänkas på att tiden om möjligt skall understiga den maximala tiden tankarna klarar av BOG, alltså ca 14 dagar. Vid längre dockningar måste åtgärder vidtas för att sänka trycket i tankarna, alternativt måste tankarna tömmas. Vid heta arbeten och kranlyft nära gassystem, är även bestämmelserna hårdare. Varvet kan även ha egna särkrav vid hantering av gassystem. (Lindström, 2014-2015) 13.2 Rördragningar och regelverk IGF-konventionen ställer en del krav på rördragningar av LNG- och gasrör, var dessa får placeras och hur de ska skyddas mot yttre åverkan. De mest relevanta punkterna tas här upp. I denna text menas med bränslerör, gasrören från vaporizer skid till GVU och vidare till motorer. (IMO, 2014) Bränslerören får inte vara placerade närmare än 800 mm från fartygets sida, för att minimera risken för knäckning av rören vid en mild sammanstötning med annat objekt. Samtliga rörsektioner som är isolerade och/eller separerade från andra rörsektioner med packningar i flänskopplingar, skall jordas till skrovet. Det skall säkerställas att rör monteras så de utsätts för minimalt med termisk och mekanisk stress. LNG-rör skall separeras från skrovet, så att röret ej kyler ner det närliggande skrovet under dess konstruktionstemperatur. I praktiken så innebär detta att bunkerrör till tankar, och rör från tankventil till vaporizer skid skall isoleras från däcket. För extra säkerhet kan även dropptråg monteras under rören. Rör som kan isoleras från övriga systemet då de innehåller flytande gas, skall vara försedda med övertrycksventil. Exempelvis inertgasrör, får dras i gasrörets ventilerade dubbelmantling. Minsta konstruktionstryck för gasrör är 10 bar. Vidare regleras även väggtjocklek, sammanfogningar och tillåtna material i IGFkonventionen. För dessa hänvisas till bilaga 8. (IMO, 2014) Vid placering av bunkertankarna i fickan i fören på väderdäck, tänkte vi oss en dragning av bunkerrören från vaporizer skid till GVU genom rörtunneln nere i fartyget. Denna löper från bogpropellerrummet i fören till maskinrummets förkant i aktern. 62 Med en tänkt placering av GVU-enheterna i den aktra fickan i nedre lastrummet, kan man enkelt dra upp gasrören från rörtunneln till GVU-rummet och vidare genom skottet från lastrummet in till maskinrummet. I samma utrymme kan även inertgasrör och elkablage dras till och från tankarna. Ifall bunkertankarna placeras på mitten av väderdäck, måste bunkerrören istället dras under väderdäck, genom balkverket för däcket, vilket medför försvagningar av väderdäcket, om inte omfattande förstärkningar görs. Sedan skulle bunkerrören gå ner i förkant av casingen på main deck, ner till GVU-rummet. Här måste rören skyddas från exempelvis påkörningar av truckar och detta inkräktar även på manöver- och lastutrymme. 13.3 Förstärkningar på väderdäck För att klara av vikten av LNG-tankarna kommer väderdäcket troligen behöva förstärkas. Tankarna i sig väger ca 80 ton styck då de är tomma och ca 310 ton styck då de är fyllda, vilket resulterar i en vikt på ca 620 ton. Tankarna i sig är 22,8 meter långa och har en diameter på 5,4 meter. Totalt kommer de ta upp en yta på ungefär 23 x 12 meter, alltså 275 m2. Vikten kommer inte att vara jämt fördelad på denna yta eftersom tankarna står på fundament. Dessa placeras i för- och akterkant på tankarna. Alternativt kan även 3 stativ användas varpå ett blir ungefär på mitten av tanken. Detta rekommenderas dock inte av tanktillverkarna, då det medför att skrovets vridningar måste tas i beaktande. (Launonen, 2015) Fundament följer inte med i Wärtsiläs offert utan måste byggas skilt. På M/T Bit Viking är det två fundament per tank. De är ungefär lika breda som tankarna och ca en meter långa. Detta skulle för vår del betyda att ytan som ligger an mot väderdäck är 5,4 x 1 meter per fundament. Alltså skall vikten från en tank på 310 ton fördelas på ungefär 10,8 m2, vilket innebär för båda tankarna en yta på 21,6 m2. Detta motsvarar ungefär 8 % av den yta som tankarna tar upp. Belastningen per tank kommer då bli 310 ton/10,8 m2 = 28,7 ton/m2 vilket motsvarar ett tryck på ungefär 282 kPa. Skulle istället 3 fundament användas skulle belastningen sjunka till 19,14 ton/m2 eller 188 kPa. 63 I dagsläget får fartygen lasta 2,5 ton/m2 på väderdäck, alltså knappt 1/10 av vad tankarnas punktlast blir. Ser vi däremot till den totala yta som tankarna kommer ta upp (275 m2) räcker detta för att klara av tankarnas vikt. 13.4 Belastningsberäkningar För att få en inblick i hur mycket förstärkningar som kan behövas har beräkningar gjorts på en av de transversella balkar som stöder upp väderdäcket i fören. Väderdäcket är i sig uppstöttat av ett fackverk av balkar som går transversellt med 2,4 meter mellanrum, balkar som går longitudinellt samt girdrar också i longitudinell riktning. Alltså är det ganska komplext att beräkna fram exakt hur mycket förstärkningar som behövs och en datamodell med olika belastningsfall är att rekommendera för exaktare värden. En av de balkar som ligger transversellt ungefär var tankarnas akta stöd kommer står, visas nedan. Figur 33 Väderdäcksbalk med mått Beräkningarna är utförda så att sigma max har kontrollerats. Stålet antas vara normalt kolstål som har ett sigma max-värde på 160 MPa vid böjning. (Åsgård, 2015) För att få ut sigma max har först balkens yttröghetsmoment (Ix) beräknats, därefter dess minsta böjmotstånd (Wx) och böjmomentet (Mb) som bildas på balken för att få fram sigma max. Först har böjmomentet som bildas på balken beräknats. Balken är fritt upphängd och med jämnt fördelad last från tankstativen. Tankarna väger 310 ton styck, alltså utgör ett fundament en kraft på 1 520 500 N. I figur 34 ses belastningen på väderdäcksbalk. 64 Figur 34 Belastning på väderdäcksbalk Därefter har stödreaktionerna i vardera änden på balken beräknats med jämviktsekvationer, där den vänstra sidan benämns Ra och den högra Rb. 𝐹 ↑: 𝑅𝑎 + 𝑅𝑏 − 3 041 100 𝑁 = 0 𝑅𝑏 ↺∶ 1 520 550 𝑁 × 7,17 𝑚 + 1 520 550 𝑁 × 13,83 𝑚 − 𝑅𝑎 × 21 𝑚 = 0 31 931 550 𝑁𝑚 = 𝑅𝑎 × 21 𝑚 𝑅𝑎 = 1 520 550 𝑁 ⇒ 𝑅𝑏 = 1 520 550 𝑁 Därefter beräknas värdena för att kunna rita kraft- och momentdiagram. Momenten beräknas genom att multiplicera belastningen med hävarmen som bildas (punkt) och dessa adderas sedan ihop. Värden ses i tabell 7, och diagram för krafterna ses i figur 35 och 36. Tabell 7 Kraft- och momentberäkningar Kraft- & momentdiagram Kraftdiagram Momentdiagram Belastning (kN) Punkt (m) 0 0 1520,55 0 1520,55 4,47 0 9,87 0 11,3 -1520,55 16,53 -1520,55 21 0 21 Moment (kNm) Punkt (m) 0 0 6796,86 4,47 10902,34 9,87 10902,34 11,13 6796,86 16,53 0 21 Belastning * punkt Belastning (kN) Punkt (m) 0 0 1520,55 0 1520,55 4,47 1520,55 5,4 0 9,84 0 11,13 -1520,55 16,53 -1520,55 21 0 21 Moment (kNm) 0 0 6796,86 4105,49 10902,34 10902,34 4105,49 6796,86 0 Utgående från dessa värden kan nu kraft- och momentkurvan ritas upp som visas nedan. 65 Figur 35 Kraftdiagram för balken Figur 36 Momentdiagram för balken Från momentkurvan kan max-värdet avläsas, i detta fall blir det Mb max = 10 902 343,5 Nm Därefter beräknas balkens yttröghetsmoment och minsta böjmotstånd, detta har gjorts i excel vilket visas i tabell 8. 66 Tabell 8 Beräkningar av yttröghet, minsta böjmotstånd och sigma max Benämning Bottenfläns Liv Topfläns Summa Σ X Y Area a.c. moment a 400 10 2400 25 850 10 10000 8500 24000 0 0 0 0 0 0 0 0 Yrest = 12,5 450 880 125000 3825000 21120000 0 0 0 0 0 0 0 0 577,38 139,88 -290,12 885 42500 295,12 YG 589,88 Iox Itot 520833,33 3,33E+09 511770833,33 6,78E+08 200000,00 2,02E+09 25070000 6,03E+09 mm^4 603255,4 cm^4 Wx bottenfläns Wx toppfläns Wx Mb max Sigma max 10226706,31 mm^3 20441182,15 mm^3 10226706,31 mm^3 10902343500 Nmm 1066,066 Mpa Efter att balkens mått från ritningen lagts in under X- och Y-värdena beräknas arean för varje del. Formlerna presenteras nedan. 𝐴𝑟𝑒𝑎 = 𝑋 ∗ 𝑌 𝐴𝑟𝑒𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑢𝑚 = 𝑌 2 Och då areacentrum för nästa del beräknas adderas också värdet för den föregående. 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 = 𝐴𝑟𝑒𝑎 ∗ 𝐴𝑟𝑒𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑢𝑚 𝑌𝑔 = ∑ 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 ∑ 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑌𝑔 𝑟𝑒𝑠𝑡 = (∑ 𝑌 ) – 𝑌𝑔 𝑎 = 𝑌𝑔 − 𝑎𝑟𝑒𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑢𝑚 𝐼𝑜𝑥 = 𝑋 ∗ 𝑌3 12 𝐼𝑡𝑜𝑡 = 𝐼𝑜𝑥 ∗ 𝑎2 ∗ 𝐴𝑟𝑒𝑎 Därefter beräknas summan av Itot för de olika delarna så att Wx kan beräknas. 67 𝑊𝑥 𝑏𝑜𝑡𝑡𝑒𝑛𝑓𝑙ä𝑛𝑠 = 𝑊𝑥 𝑡𝑜𝑝𝑝𝑓𝑙ä𝑛𝑠 = ∑ 𝐼𝑡𝑜𝑡 𝑌𝑔 ∑ 𝐼𝑡𝑜𝑡 𝑌𝑔 𝑟𝑒𝑠𝑡 Från Wx värdena skall det lägsta väljas eftersom det är det minsta böjmotståndet och därför den svagaste punkten på balken. I detta fall blir det bottenflänsen som har ett Wx värde på 10 226 706,31 mm3. Då största böjmomentet är känt från momentberäkningen kan nu sigma max beräknas genom: 𝑆𝑖𝑔𝑚𝑎 max = 𝑀𝑏 𝑚𝑎𝑥 𝑊𝑥 𝑚𝑖𝑛 Resultatet blir 1066,066 MPa, alltså nästan 10 gånger mer än vad balken borde utsättas för. 13.5 Förstärkningar Utgående från detta kan vi konstatera att ordentliga förstärkningar kommer att behövas. Om t.ex. bottenflänsen görs tjockare, till 60 mm sjunker sigma max till 521,41 MPa. Detta ses i tabell 9. Tabell 9 Sigma max med förstärkt bottenfläns Benämning Bottenfläns Liv Topfläns Summa Σ X Y Area a.c. moment a 400 10 2400 60 850 10 24000 8500 24000 0 0 0 0 0 0 0 0 Yrest = 30 485 915 720000 4122500 21960000 0 0 0 0 0 0 0 0 444,38 -10,62 -440,62 920 56500 445,62 YG 474,38 26802500 Itot 9,92E+09 mm^4 991899,9 cm^4 Wx bottenfläns Wx toppfläns Wx Mb max Sigma max 68 Iox 7200000,00 4,75E+09 511770833,33 5,13E+08 200000,00 4,66E+09 20909372,34 mm^3 22258899,89 mm^3 20909372,34 mm^3 10902343500 Nmm 521,409 Mpa Om vi antar att balkarna som går longitudinellt binder ihop 3 transversella balkar så att belastningen sprids ut minskar sigma max till 173,8 MPa (521,409 MPa/3). Alternativt kan extra balkar läggas till under väderdäck som även ”boxas” med sidoliv. Eller att fundamenten förskjuts från varandra så att bägge tankars fundament inte ligger på samma balk. Något som inte tagits i beaktande i beräkningarna är de extra krafterna som bildas vid sjögång då fartyget går upp i en våg och lasten ”lyfter” och då den kommer ner är tyngdkraften större än 9,81 m/s2. Denna faktor kallas för Vertical acceleration factor och det framgår i klassreglerna hur denna skall beräknas, beroende på var lasten är placerad. Dessa beräkningar ger som nämnts en inblick i hur mycket förstärkningar som kan behövas, men för en mer exakt beräkning bör detta ritas in i ett beräkningsprogram t.ex. bör FEM-beräkningar göras där även accelerationsfaktorn kan inkluderas. (Åsgård, 2015) 69 14 STABILITET OCH LASTBORTFALL LNG-tankarna utgör en stor punktlast som kommer att placeras på väderdäck, och eftersom det är det översta lastdäcket kommer de påverka stabiliteten väsentligt, dels för att de är såpass stora (som totalt 8 st 40 ft containrar, med 2 st i bredd, höjd och längd). Också vikten på totalt ca 620 ton då de är helt fyllda kommer att belasta väderdäcket, ge ändrat trim och begränsa mängden last som fartygen kan ta ombord. För att kontrollera hur pass mycket tankarna påverkar stabiliteten har överstyrmännen ombord på bägge fartyg gjort beräkningar i fartygens stabilitetsprogram med olika lastkonditioner och olika placeringar på tankarna. Tankarna har dels varit placerade lägre akterut, dels förut och efter att Wärtsilä kunnat erbjuda tankar med mindre diameter har tankarna också kunnat placeras längst fram i fören där en liten ”lastficka” finns (se ritningar i bilaga 2). De olika placeringarna har på olika sätt påverkat fartygens GM, vilket i alla fall varit högre än det minimum som ställts i stabilitetsprogrammen. GMmin anger det lägsta avståndet mellan tyngdpunkten på fartyget och dess metacenter, för att fartyget skall vara stabilt. Om fartygets GM blir nära GMmin eller under kommer fartyget ha svårt att hålla stabiliteten då det blir som att balensera en penna på ett finger, och fartyget lägger då lätt över till slagsida och i värsta fall kantrar. Övrigt som måste beaktas är också stressen på fartyget, vilket innebär vilka belastningar skrovet utsätts för, även dessa värden måste vara innanför vissa gränser då materialet i fartyget annars kan mattas ut för snabbt och tillslut brista, exempel på dessa krafter är sagging och hogging som illustreras nedan. Dessa ses överdrivna i figur 37. Figur 37 Sagging & Hogging på fartyg 70 14.1 Barlastkondition En jämförelse har gjorts då fartyget gått i barlastkondition, först utan LNG-tankar och sedan med desamma. Tankarna har i detta fall som presenteras i figur 38 varit placerade i fören men kan med Wärtsiläs tankar också placeras längst in i ”lastfickan”. (De övriga placeringarna finns i bilaga 9). Figur 38 Stress på fartyget utan LNG-tankar Från graferna som stabilitetsprogrammet ritat upp ses att ganska stora krafter påverkar skrovet gällande sagging och hogging, samt skjuvning då fartyget går i barlast. 71 I figur 39 ses GZ-kurvan utan LNG-tankar. Figur 39 GZ-kurva med GM utan LNG-tankar (Eriksson, 2015) Fartyget har en bra GZ-kurva och klarar stora slagsidor, GMmin ligger på 0,8 meter och fartyget har ett GM på 3,21 meter efter avdrag. 72 Figur 40 Stress på fartyget med LNG-tankar (Eriksson, 2015) Med LNG-tankar har sagging och hogging ökat nästan intill gränsen för vad som är tillåtet. Även skjuvkrafterna har ökat något men allt är fortfarande innanför de tillåtna värdena. I figur 41 nedan ses GZ-kurvan med LNG-tankar ombord. 73 Figur 41 GZ-kurva med GM, med LNG-tankar (Eriksson, 2015) Då LNG-tankarna läggs till och mängden HFO i bottentankarna minskas fås fortfarande en bra GZ-kurva och ett GM på 2,27 meter efter avdrag, alltså en minskning med 0,94 meter, då minimum ligger kvar på 0,8 meter. Fartygen har från början en god stabilitet och de har ombord sagt att den nästan varit för bra. Denna minskning på ungefär 1 meter i GM är alltså ingenting som ses som något bekymmer. 74 14.2 Placering Som förklarats i kapitel 0 har alltså flera olika placeringar prövats. Idén från början var att placera tankarna i den förliga lastfickan. Regelverket hindrade dock oss från detta då tankarna måste hållas innanför B/5-linjen och de tankar vi fått offert på var för stora i diameter. Sedan fick vi även en offert från Wärtsilä vars tankar var kortare, mindre i diameter och lättare. Med dessa har vi möjlighet att placera tankarna längst förut i lastfickan, en placering som vi och besättningen ombord anser mest lämplig. På så vis minskas dödutrymme och lastbortfallet blir så litet som möjligt. Placeringen med tankarna i förliga fickan ses i figur 42 och 43. Figur 42 Fartyget sett från sidan med LNG-tankarna längst förut (urklipp från figur12) Figur 43 Fartyget sett ovanifrån med LNG-tankarna längst förut (urklipp från figur 12) Figur 42 och 43 visar hur placeringen av tankarna kunde se ut, samtliga ritningar över de olika placeringarna finns under bilagor. 14.3 Stabilitet & lastbortfall Då den slutliga placeringen valts till lastfickan i fören har några olika lastfall gjorts för att återigen kontrollera stabiliteten och ge en uppskattning på hur stort lastbortfallet blir. Stabiliteten i ett av lastfallen presenteras i figur 44 och 45, flera har gjorts vilka även finns i bilaga 9. 75 Figur 44 Väderdäcket lastat och med LNG-tankar 76 Figur 45 Stress på fartyget med LNG-tankar och last I detta fall är fartyget väl lastat och böjmomenten och skjuvkrafterna har minskat jämfört med att bara ha fartyget barlastat, och alla värden är innanför gränserna. 77 Figur 46 GZ-kurva och GM, med LNG-tankar och last Fartyget har totalt 9830 ton last ombord och har ett GMmin på 0,6 meter. Med denna lastning har hon ett GM på 0,78 meter, alltså uppfylls stabilitetskraven. En nackdel som kan ses är att fartyget kommer trimma 0,71 meter på fören, vilket gör att en mycket noggrann lastplanering bör göras varje gång för att få så bra stabilitet som möjligt. I samtliga lastfall som prövats uppfyller fartygen stabilitetskraven och krafterna på fartyget överstiger inte gränsvärdena. 78 Totalt tillförs en vikt på ungefär 620 ton på väderdäck. Rakt av kan man säga att detta blir ungefär lastbortfallet. Dock beror detta självklart på lastningen och mängden MDO ombord kan även minskas så att de förliga tankarna kan lämnas tomma. Detta skulle kunna resultera i ett lastbortfall på ungefär 500 ton, och med tanke på placeringen på väderdäck skulle en yta motsvarande 14 st. 40 ft. containrar/lager alternativt 28 st. 20 ft. containrar/lager försvinna. Detta motsvarar ca 150 längdmeter. (Stenbacka, 2015) Besättningen ombord och vi anser att den lastmängd som försvinner inte är så farlig, varför placeringen är acceptabel. Det som överstyrmännen ombord ser som största nackdel är att flexibiliteten kommer att försämras gällande lastningen av olika typer. En sto-ro last skulle inte vara lika känslig för stabiliteten och ändring av trim som övriga lastfall, men då fartygen idag har en stor variation med typerna av last kräver det en noggrann planering av lastningen. 79 15 ARRANGEMANG OCH SÄKERHET FÖR MASKINRUM Här kommer det tas upp vilka regler som gäller, och system som används, för att ha ett säkert fartyg vid användande av naturgas. 15.1 Mast riser Mast riser används för att säkert ventilera ut gas ifrån alla utrymmen som kan innehålla gas så som från dubbelmantlade rör, vevhusventilation och ventilering av alla tankar som kommer i kontakt med naturgas. En viktig funktion är den att i mast riser sitter det gasdetektorer vilka känner av ifall det skulle komma ut gas. Då mast riser skall sättas på plats kräver det att man tar vissa parametrar i beaktande så som ”farligt område” som är inom en viss radie sett från där gaserna släpps ut, så kallad zon 0 och zon 1. Det är även viktigt att utsläppet är minst 6 meter över däck eller B/3. Här väljs det alternativ som är störst, vilket i vårt fall är B/3=7,8 meter. Öppningen från mast riser skall även vara minst 10 meter ifrån ”ej farligt område” vilket gäller även ventilation till main deck där det finns luftintag på väderdäck så detta måste kontrolleras att 10-metersgränsen hålls. Ifall den inte gör det får masten höjas till den höjd som krävs. Mast riser får inte heller vara mindre än 10 meter från avgasutsläpp, dessa mått ses i figur 47. Figur 47 Exempel på installation av mast riser (Ojutkangas, 2015) 80 I figur 47 visas LNG-tankarna relativt långt akterut, nära överbyggnaden, vilket dock inte är fallet för oss då tankarna skall ligga förut. För att få en bättre bild av hur det kommer se ut på M/V Misana och M/V Misida ses i figur 48 en modell som är visar hur det är tänkt att se ut. Figur 48 Placering för mast riser då tankarna är så långt förut möjligt 15.2 Maskinarrangemang Maskinrummet räknas inte som ett EX-utrymme trots att vevhuset kan innehålla låga koncentrationer med naturgas. Dessa är dock lägre än vad koncentrationen för dieselångor är hos en dieseldriven motor. Detta gör att man kan använda sig av elektrisk utrustning som inte är EX-klassad och annan vanlig utrustning i maskinrummet. Dessa läckor är ovanliga med ifall det skulle läcka skulle maskinrummets detektorer först ge ett larm och sedan stänga av motorn. Man kan notera dessa läckage genom att vevhusoch kamaxelluckorna är nedsmutsade runt karmarna. För att enkelt kontrollera detta kan man använda sig av en handhållen gasdetektor och mäta runt kritiska ställen. 81 15.2.1 Ventilation av gasrör Då man får ett stopp under drift med gas, medvetet eller omedvetet, så måste gasrören på motorn ventileras. Innan start så fyller man återigen upp supply-röret med naturgas. Ventilationsrören för gasen innehåller gas, inertgas eller en blandning av båda. Gasblandningen leds sedan ut på en passlig plats. Ventilationslinjerna från olika motorer får inte kopplas ihop med varandra till en gemensam ventilationslinje. Detsamma gäller för GVU-enheterna. Orsaken till detta är att det inte skall gå att ventilera gas till en annan motor/ GVU-enhet vid service. Om det däremot finns flera ventilationsledningar från samma källa går det att koppla ihop dessa till huvudledningen. (Häggblom, 2015) 15.2.2 Vevhusventilation Vevhuset på en DF-maskin kommer alltid att innehålla en viss koncentration av gas, vilket gör att ventilationen av vevhuset behandlas på liknande sätt som ventilationen av supply-rören, det vill säga att ventilationsrören från vevhusen måste ledas separat till ventilationsutloppet. En passande koppling monteras för att kunna ventilera vevhuset med inertgas innan service. Då detta är gjort måste vevhusluckorna öppnas och stå öppna tillräckligt länge för att det ska bli en andningsbar atmosfär inne i vevhuset innan service påbörjas. LR har krav för gasdetektion i vevhuset. Detta krav gör att det måste finnas en gasdetektor i ventilationsröret för vevhuset, dock behövs det ingen alarmgräns. Detektorn skall vara skyddad mot förorening av oljedimma genom exempelvis tillräckligt filterarrangemang. Gasdetektorn används för att mäta koncentrationen av gas under spolning. Då ingen naturgas kan detekteras är purgingen klar och vevhuset anses som säkert område. Dock gäller det även här att öppna luckorna tillräckligt länge innan man börjar utföra servicearbeten. 15.2.3 Luftning av kylvattnets expansionstank På grund av vissa fel på motorn kommer små mängder av gas överföras i DF-motorns kylsystem. Gasen (precis som luft) separeras från kylvattnet i kylsystemet och hamnar till slut i expansionstanken. Detta gör att tanken måste vara av en så kallad closed looptyp. 82 Även här behandlas ventilationen av expansionstanken på samma sätt som tidigare ventilationsanordningar. Öppningar ut i fria luften från expansionstanken förutom luftningsröret måste vara normalt stängda eller av typ där gas inte kan komma ut ur tanken, exempelvis överflödesrör med vattenlås. Här kan motorer i samma DFmaskinrum kopplas till samma expansionstank. Det är också viktigt att klassällskapet godkänner struktur och arrangemang av denna anordning specifikt för fartyget. Alla instrument installerade i kylvattnets expansionstank, då det kan förekomma gas, måste därför vara EX-klassade. (Häggblom, 2015) 15.2.4 Luftning av systemoljetanken Då motorn har en så kallad torrsump, finns det en separat systemoljetank som är installerad under motorn. Smörjoljepumpen suger olja från botten av systemoljetanken som sedan cirkulerar genom motorns smörjoljesystem. Därefter kommer oljan åter till systemoljetanken då den rinner genom motorn och med hjälp av tyngdkraften genom dräneringsrör tillbaka till systemoljetanken, vilka har sin utmynning i botten av systemoljetanken. Gas från vevhuset kan i väldigt små mängder lösa sig i smörjoljan. På grund av detta finns det en möjlighet att smörjoljan tar med sig dessa små lösta mängder gas till systemoljetanken, där gasen sedan evaporeras och lägger sig ovanför oljeytan, därför måste även systemoljetanken vara av closed loop-typ. Återigen skall ventilationen liknande resten av applikationerna vid DF-drift vara samma för systemoljan. Dock gäller här att avluftningen inte får kopplas mellan olika motorer utan den skall vara separerad. Det gäller även här samma som för kylvattnet att all utrustning installerad i tanken skall vara EX-klassad. (Häggblom, 2015) 15.2.5 Gasdetektion i DF-maskinrum Varje DF-maskin har ett minimum av två separata HC-gasdetektorer vilka har en fortgående monitorering: En i DF-maskinrummets ventilationsutsläpp (här kräver DNV två stycken) En ovanför varje DF-maskin 83 Det skall även finnas en detektor installerad ovanför varje GVU-enhet vare sig den är installerad i DF-maskinrummet eller i ett separat utrymme. Alla gasdetektorer är kopplade till common alarm-centralen. Beroende på fartygets arrangemang och bestämmelser, krävda av IMO och klassningssällskapet, skall alarmcentraler finnas på en eller flera av följande platser: Bryggan Maskinkontrollrum Lasthanteringsrummet Självklart gäller att all utrustning gällande gasdetektion är godkända av klassningssällskapet. ABS (American Bureau of Shipping) kräver att det finns två oberoende gasdetektionssystem i varje DF-maskinrum för fortgående övervakning av gasläckage. Principen med dessa är att de skall övervaka olika nivåer av gasläckage i maskinrummet. Ifall någon av gasdetektorerna i övervakningssystemet känner av en nivå ≥ 25 % LFL (Lower Flammable Limit) kommer ett visuellt och hörbart alarm ljuda i kontrollrummet och maskinutrymmen som är berörda. Gasdetektionssystemet skall testas och kalibreras enligt tillverkarens serviceintervall och serviceprocedurer. Klassningssällskapet kan kräva att det skall utföras en demonstration av effektivitet och prestanda, här kontrollerar man olika fall med exempelvis olika luftventilationsflöden och olika driftkonditioner för DF-motorerna. Klassningssällskapet kan även kräva en FEMA (Failure Effect Mode Analysis) av gasdetektionssystemet i maskinrummet som ska utföras specifikt enligt protokoll och åtgärder kan komma att behövas beroende på resultatet av FEMA. (Häggblom, 2015) 15.3 Brandhantering i maskinrum Antalet och typen av brandsensorer i maskinrummet skall vara enligt klassningssällskapets krav. Generellt rekommenderas att det finns två olika sorters branddetektorer i maskinrummet exempelvis värme- och rökdetektorer. Dessa detektorer skall ha separerad återkoppling till larmcentralen, vilken är samma som för gaslarmen, där det skall gå att se vilken detektor blivit aktiverad vid en larmsituation. (Häggblom, 2015) 84 Maskinrummet skall ha en fast anordning för att kunna fylla hela maskinrummet med släckningsmedel, exempelvis CO2-anläggning. Det skall även finnas alarm, utlösningsknappar och handhållen brandbekämpningsutrustning arrangerade enligt klasskrav. Vidare skall även motorer, pannans brännare och bränslehanteringsutrustning vara skyddade av lokala vattenbaserade spraysystem. 15.4 Åtgärder vid gasdetektion i DF-maskin och GVU-utrymmen Gasdetektorerna i maskinrummet är enbart arrangerade så att de skall initiera ett alarm, dock så kan det ske en GVU-shut down ifall en hög koncentration av gas detekteras. Som tidigare nämnts kommer systemet att ge både ett visuellt och hörbart alarm ifall någon av detektorerna i maskinrummet känner av en koncentrationsnivå ≥ 25 % LFL och kommer då initiera en shut down för motorn i fråga, DNV GL kräver att två detektorer visar ≥ 20 % LFL. Här kommer larmet att ge en så kallad gastripp då gasen från GVU-enheten stängs av och motorn går automatiskt över till dieseldrift. (Häggblom, 2015) Om fallet är så att koncentrationen av gas ≥ 50 % LFL skall det finnas en snabbavstängningsventil på GVU-enheten som snabbt bryter flödet av gas. Här skall bestämmelser göras för åtgärder av spolning av gasrören efter tripp. Alla motorer kan köras med dieseldrift även då gas har upptäkts i GVU-utrymmet. (Häggblom, 2015) Gas shut down (ESD) är en åtgärd som utförs av gasdetektionssystemet. Det skall alltid noga analyseras, fastställas och åtgärdas varför det uppstod en gastripp innan systemet åter tas i drift med gas. (Häggblom, 2015) Det åligger varvet som utför konverteringen att tillgodose fartyget och dess besättning med säkerhetsprocedurer gällande ESD (Emergency Shut-Down) vid gasdrift, vidare så måste all berörd personal få korrekt träning. Vid ESD måste GVU-utrymmet vara väl ventilerat och ESD måste förhindra att avstängningsventilen från GVU-enheten kan öppnas innan gaskoncentrationen är under 25 % LFL igen, här för samtliga gasdetektorer. (Häggblom, 2015) 85 15.5 Åtgärder vid ventilationsfel Då man har insugsluften för ventilation till GVU-rummet genom maskinrummet monitorerar man undertrycket genom att exempelvis mäta strömmen på fläktmotorn. Ifall undertrycket skulle förloras orsakar detta en shut down av GVU-enheterna vilket gör att berörda motorer övergår till dieseldrift. 15.6 Ventilation av maskinutrymmen Ventilationsutrustningen som används för maskinrummet ska vara av mekanisk typ. Motorerna får ta sin insugsluft från maskinrummet (alternativt från en egen luftgång utifrån). Ventilationen skall vara extra effektiv i närhet av elektrisk utrustning (EXklassade utrymmen) och där det finns möjlighet för ansamling av gas. (Häggblom, 2015) När man kör en DF-motor under normala förhållanden måste vissa områden ventileras under säkra omständigheter. Dessa områden är supply-rör, vevhusventilation, kylvattnets expansionstank, systemolja och GVU enhet. Dessa små gasmängder kan ventileras ut i luften genom en ventilationsmast (alternativt en incinerator, men då måste klassen godkänna detta). Vid dragning av ventilationsrör som kan innehålla gas skall dessa alltid monteras så att de lutar uppåt, detta för att motverka gasansamlingar i rören. Dessa rör har så låg koncentration av gas och risken för större läckage är väldigt liten. Även trycket i dessa rörledningar är väldigt lågt eftersom de har en öppen ända, detta gör att man kan använda sig av enkelmantlade rör. (Häggblom, 2015) 15.7 Övervakning För övervakning av systemen för LNG-drift levereras Wärtsiläs WOIS (Wärtsilä Operator’s Information System). WOIS är ett så kallat Human-Machine Interface (HMI) vilket ger nödvändig information till maskinoperatörer för att kunna säkerställa en korrekt och säker drift av maskineriet. WOIS använder sig av flertalet övervakningsskärmar som visar mätvärden och status för systemet, detta för att få en så bra översikt av maskinerna som möjligt. Alarm som uppstår i maskineriet visas i alarmlistan och valbart kan dessa skrivas ut ur en ”alarmprinter”. (Wärtsilä, 2013). I figur 49 ses ett typiskt upplägg för övervakning med WOIS. 86 Figur 49 Typiskt WOIS system för kraftverk (Wärtsilä, 2013) 87 16 EKONOMI OCH ÅTERBETALNING Vid en så här omfattande investering så måste det tas i beaktande vad återbetalningstiden blir, då rederiet begärt detta som en del av examensarbetet. Självklart vill de att den skall vara så kort som möjligt och då måste olika aspekter tas i beaktande. Förundersökningen av vilka leverantörer som ska väljas och inleda samarbete med, är en kritisk punkt i planeringen. Det är viktigt att återbetalningstiden blir så kort så att investeringen skall vara lönsam. Dock är det viktigt att inte ta det billigaste alternativet först utan det måste undersökas alla kringdetaljer, såsom leveranstider, montering, framtida service och självklart spelar priset ändå in i detta. De största utgifterna vid en LNG-konvertering är de större maskindelarna och tankarna. En kritisk punkt gällande lönsamheten är bunkerpriserna i jämförelse med varandra. Här är det såklart väldigt viktigt att LNG-bunkern är betydligt billigare per energiinnehåll än de nuvarande bränslena HFO och MDO. När man undersöker lönsamheten i en LNGkonvertering, gäller det oftast inbesparing mot att köra på MDO, då dessa bränslen används av samma anledning, alltså i första hand att komma under svavelgränsen i ECA-områden. I vår kalkyl har vi även med återbetalningstid mot att installera scrubber, och fortsätta köra på HFO. Investeringen sammanställs och olika priser för bunker tas i beaktande och jämförs. Vi har valt att basera denna kalkyl på gällande bunkerpriser i Rotterdam år 2013 då priserna vid denna tid varit stabila länge. För att få en rimlig procentsats i prisdifferens per energiinnehåll, använde vi oss av en prognos framtagen av DNV GL, av hur prisutvecklingen verkar se ut i framtiden, se figur 50. Kalkylen i dessa exempel är förenklad, vi har inte tagit räntor på konton och lånekostnader i beaktande. 88 Figur 50 prognos för bunkerprisutveckling (DNV GL, 2015) I figuren framgår att LNG år 2020 förväntas ligga ca 30 % under priset för HFO för samma energiinnehåll. Dessa följs sedan åt 15 år framåt. Detta är omöjligt för någon att säga exakt, men det måste antas att DNV GL har viss grund för sitt påstående. I figur 51 och 52 visas prisutvecklingar för konventionell bunker 2012-2013. Figur 51 Prisutveckling HFO Rotterdam 2012-2013 (BunkerIndex, 2015) 89 Figur 52 Prisutveckling MDO Rotterdam 2012-2013 (BunkerIndex, 2015) Ovan visas priserna på HFO HS180 (3,5 % svavel) och MDO (0,1 % svavel) under tidsperioden november 2012 till december 2013 och för beräkningar av återbetalningstider är det medeltalet (röd linje i grafer) ovan vi använt oss av, alltså 464,72€/ton för HFO, och 684,73€/ton för MDO. Som nämndes ovan, har vi utgått från att LNG kostar 70-130% av priset för HS180 under denna tidsperiod, per energiinnehåll. Om fartyget tidigare förbrukat 1 MMBTU HFO per given sträcka och fart, kommer alltså fartyget förbruka 1 MMBTU i form av LNG för samma sträcka och fart. Återbetalningstiden är beräknad på förbrukningen av HFO under tidsperioden april 2014 - mars 2015 för M/V Misana, alltså enligt nedan (priset på LNG är här 70 % av priset för HS180): 𝐵𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔/å𝑟 = 𝐻𝐹𝑂€ − (0,7 × 𝐻𝐹𝑂€ ) Och Å𝑡𝑒𝑟𝑏𝑒𝑡𝑎𝑙𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑡𝑖𝑑 = 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 𝐵𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔/å𝑟 Investeringskostnaden innefattar: Konverteringssats inkl. Installation Tankar + kringsystem Varvsarbete Inertgasanläggning GVU-enheter 90 Vidare har vi räknat med en inbesparing på underhållskostnader de två första åren och en övrigt-post som innefattar bland annat materialkostnader för fundament, uppförstärkning av väderdäck under tankar, samt skeppsbyggnadsingenjör i detta skede, eventuella nya ventilationskanaler samt ingenjörstjänster för larmsystem och uppgörande av nya konstruktionsritningar. En inbesparing som inte tagits i beaktande är bortfallet av reservdelar till HFO-separatorer, då dessa inte kommer användas. Vi har inte heller medräknat inkomstförluster för off-hire vid konverteringsarbetet och lastbortfallet på väderdäck. I figur 53-57 presenteras återbetalningstider för olika LNGpriser. Figur 53 Återbetalningstider vid olika LNG-priser, jämfört med MDO-drift Figur 54 Återbetalningstider vid olika LNG-priser, jämfört med scrubberinstallation och HFO-drift 91 Figur 55 Återbetalningstider vid olika LNG-priser, jämfört med att köra på HS180 utanför ECA-områden Figur 56 Återbetalningstider vid olika LNG-priser, jämfört med att köra på HDME 50 I figur 56 har vi baserat återbetalningen på ett pris på HDME 50 på 15 % lägre än MDO (6.2). 92 Figur 57 Återbetalningstider sammanställt Jämförelsen med scrubberinstallation, baseras på pris som rederiet tidigare mottagit för en sådan. Som ses i figur 57, är återbetalningstiden rimlig även vid osannolikt höga priser på LNG. Investeringen är klart mest lönsam i det scenariot som gäller idag, alltså att fartygen körs på MDO, där återbetalningstiden är endast knappt 3 år vid ett LNG-pris som DNV GL förutspår. Då livslängden på fartygen förväntas vara 30 år och de endast är 8 år idag, finns gott om tid för att få igen investeringskostnaderna. Om konverteringen av fartygen till LNG genomförs kan detta även medföra olika reduktioner i priser så som reducerade hamn- och farledsavgifter, stöd för minskat utsläpp av farliga ämnen och bidrag för att genomföra själva konverteringen. Detta är dock något vi inte fördjupat oss i. 93 17 SLUTSATS I vårt arbete har vi kommit fram till att en konvertering till LNG-drift är fullt möjlig på dessa fartyg, med rimliga återbetalningstider och det ser ut att vara ett mer realistiskt alternativ än att installera en scrubberanläggning. I och med en konvertering klarar fartygen de aktuella och på sikt kommande utsläppskraven på < 0,1 % svavel och begränsande NOx utsläppen enligt Tier III kraven i ECA-områden. Drift och hantering av LNG skiljer sig något mot HFO och MDO, men blir alltmer beprövad för varje dag då flertalet fartyg nu byggs med eller konverteras till DFmotorer. M/V Viking Grace har ungefär 13 000 driftstimmar på sina motorer som till största del har gått på LNG och besättningen är mycket nöjd med detta val av bränsle. En konvertering av ett RO-RO-lastfartyg har ännu inte gjorts, men konverteringen av tankern M/T Bit Viking visar att kunskapen finns och att det är möjligt även fast motorerna skiljer något från M/V Misanas och M/V Misidas. Regelverken kring fartyg drivna av t.ex. LNG har sedan tidigare varit ganska diffusa men i och med att IGF-konventionen snart träder i kraft, fås ett regelverk som klart stipulerar bestämmelserna kring LNG-drift. Enligt fartygens nuvarande rutter kan vi rekommendera en tankstorlek på totalt 1000 m3, fördelat på 2 stycken 500 m3 tankar. Detta skulle ge fartygen en autonom drift i ungefär 2 veckor vilket varit önskemålet från rederiet. Vi har då utgått ifrån att fartygen kommer att hålla sig inom det ECA-område som de trafikerar idag, och att bunkringsmöjligheter kommer att finnas utgående ifrån de idag befintliga och föreslagna hamnarna som kan leverera LNG till fartygen. Olika tanktyper finns idag till förfogande. De tankar som vi anser mest lämpliga är tankar av IMO typ C. Dessa är även de enda godkända tankarna i dagsläget. Efter att vi fått svar från olika tanktillverkare undersöktes möjliga placeringar, dels akter om överbyggnaden samt olika placeringar på väderdäck. Efter diskussioner med besättningen ombord och rederikontoret har vi som förslag att tankarna placeras fram i fören på väderdäck. Stabilitetsberäkningar för denna placering har gjorts på fartygen och visar att fartygen klarar av olika lastkonditioner utan att överskrida gränserna för påfrestningar samt stabilitetskriterierna. 94 Med tankarna på väderdäck kommer det bli ett visst lastbortfall, något som måste tas i beaktande hos befraktaren och besättningen ombord. Väderdäcket kommer också behöva förstärkas för att klara av belastningen som tankarna utgör, men för detta krävs en noggrannare beräkning om konverteringen blir aktuell. I dagsläget ligger dock konventionella bränslen så lågt i pris att en konvertering just idag kan vara svår att motivera. Priserna förväntas dock ändra inom de närmsta åren, så att en konvertering igen kan komma i fråga, och under denna tid hinner Wärtsilä, enligt egen utsago, få ut några LNG-motorer ur F-serien. Innan detta har skett är de lite tveksamma till att leverera konverteringssats, så de anger en första leveranstid till 2-3 år från idag. 95 KÄLLHÄNVISNINGAR LNG World. (2015). M/T Bit Viking. Hämtat från LNG World. AGA. (2015). Vanliga frågor och svar om naturgas. Hämtat från AGA: http://www.aga.se/sv/products_ren/liquefied_natural_gas/faq/index.html Alvarez, H. (2006). Energiteknik. BunkerIndex. (2015). 3-Monthly Averages 2013. Hämtat från BunkerIndex: http://www.bunkerindex.com/prices/port3monthly_2013_180.php?port_id=637 den 08 05 2015 Chart LNG. (2014). Liquefied Natural Gas. Hämtat från Chart: http://www.chartlng.com/LNG/Environmental_benefits.aspx den 27 2 2015 Det Norske Veritas. (2014). Oceaneballand. DNV GL. (2015). Forecast marine fuel prices. Hämtat från DNV GL: http://blogs.dnvgl.com/lng/2013/03/forecast-marine-fuel-prices/ den 07 05 2015 Eriksson, C. (03 2015). Chief Officer. (R. Mattsson, Intervjuare) FAO. (u.d.). Energy conservation in the mechanical forest industries. Hämtat från http://www.fao.org/docrep/t0269e/t0269e0c.htm den 1 April 2015 Fayard A/S. (2015). Gallery. Hämtat från Fayard A/S: http://www.fayard.dk/ den 06 05 2015 Global Greenhouse Warming. (2015). Global Warming Potential. Hämtat från Global Greenhouse Warming: http://www.global-greenhouse-warming.com/globalwarming-potential.html den 27 04 2015 Global security. (u.d.). Section I. Loading and Unloading Facilities. Hämtat från http://www.globalsecurity.org/military/library/policy/army/fm/10-671/CHAP4.HTML den 28 04 2015 Hammer, L. S. (den 08 04 2015). M Sc. Principal Engineer. (O. Mattsson, Intervjuare) Häggblom, J. (den 13 04 2015). Manager, Services, Business Development, Projects, Wärtsilä. (O. Mattsson, R. Mattsson, & A. Forss, Intervjuare) IMO. (2014). Draft international code of safety for ships using gases (IGF-code). International Maritime Organization. InfoMine. (2015). Historical Natural Gas Prices and Price Chart. Hämtat från InfoMine: http://www.infomine.com/investment/metal-prices/natural-gas/all/ den 2 4 2015 International Maritime Organization. (2014). IGF-code. IMO. Jonas Bergström. (2015). CRYO AB. Knif, J. (2015). Wärtsilä Finland. 96 Launonen, F. (den 13 04 2015). Sales Support Engineer, wärtsilä. (O. Mattsson, R. Mattsson, & A. Forss, Intervjuare) Letterio, T. (2011). MISANA - IMO 9348936. Hämtat från Shipspotting: http://www.shipspotting.com/gallery/photo.php?lid=1398717 Lindström, G. (2014-2015). Chief engineer m/v Viking Grace. (O. Mattsson, R. Mattsson, & A. Forss, Intervjuare) Liquefied gas carrier. (2011). What is LNG ? Physical properties and composition of LNG. Hämtat från Liquefied gas carrier: http://www.liquefiedgascarrier.com/LNG.html den 27 2 2015 Lloyd’s Register. (December 2014). Fuel Oil Bunker Advisory Service. Hämtat från http://www.lr.org/en/_images/213-48316_Hybrid_fuels_guidance.pdf den 8 Maj 2015 LNG Bunkering. (2015). Tank Types. Hämtat från LNG Bunkering: http://www.lngbunkering.org/lng/technical-solutions/tank-types Mann Tek. (2015). Dry Cryogenic Couplings. Hämtat från Mann Tek: http://www.mann-tek.com/products/dry-cryogenic-couplings den 06 05 2015 Mitsubishi Heavy Industries . (2013). Technical Review Vol. 50 No. 2. MSC. (2013). Bunker Fuel Prices Edge Down. Hämtat från MSC: http://www.joc.com/maritime-news/international-freight-shipping/bunker-fuelprices-edge-down_20130812.html den 07 05 2015 National Energy Technology Laboratory. (Augusti 2005). Liquefied Natural Gas Understanding the basic facts. Hämtat från http://energy.gov/sites/prod/files/2013/04/f0/LNG_primerupd.pdf den 1 April 2015 Ojutkangas, M. (den 13 04 2015). Sales General Manager, Wärtsilä. (O. Mattsson, R. Mattsson, & A. Forss, Intervjuare) Rosén, H. (den 22 04 2015). Sales manager Granzow AB. (R. Mattsson, Intervjuare) Ship and Bunker. (2015). St:Petersburg Bunker Prices. Hämtat från Ship and Bunker: http://shipandbunker.com/prices/emea/nwe/ru-led-st-petersburg#MDO den 2 4 2015 Stenbacka, K. (03 2015). Chief Officer. (R. Mattsson, Intervjuare) Torgy. (2015). LNG Client Presentation. Union Gas. (2015). Chemical Composition of Natural Gas. Hämtat från Union Gas: https://www.uniongas.com/about-us/about-natural-gas/chemical-composition-ofnatural-gas den 27 2 2015 97 World Maritime News. (den 27 11 2014). IMO approves IGF code. Hämtat från World Maritime News: http://worldmaritimenews.com/archives/144628/imo-approvesigf-code/ den 9 3 2015 WPCI. (2013). Tank Types. Hämtat från LNGbunkering: http://www.lngbunkering.org/lng/technical-solutions/tank-types den 2 4 2015 Wärtsilä. (2004). Gas conversion from HFO to Gas diesel operation. Hämtat från http://s3.amazonaws.com/zanran_storage/www.wartsila.com/ContentPages/1084 0091.pdf Januari 2015 Wärtsilä. (Januari 2013). The Wärtsilä Gas Valve Unit Enclosed Design for marine applications. Hämtat från www.wartsila.com. Wärtsilä. (2013). User's Manual WOIS. Wärtsilä. (2014). Dual Fuel Engine Safety Concept for LNG Applications. Wärtsilä. Wärtsilä. (2014). Wärtsilä 46DF Product guide. Hämtat från Products: http://www.wartsila.com/en/engines/df-engines/wartsila46df January 2015 Wärtsilä. (den 06 03 2015). Technical Specification - LNGPac. Åsgård, M. (05 2015). M Sc Naval Architecture. (R. Mattsson, Intervjuare) 98 BILAGOR Bilaga 1 Bunkerberäkningar Bilaga 2 Placering av tankar Bilaga 3 Komponenter som byts ut Bilaga 4 GVU-Placering Bilaga 5 Inertning, IGF-koden Bilaga 6 Regler för bunkring, IGF-koden Bilaga 7 Brandsäkerhet, IGF-koden Bilaga 8 Rördragningar, IGF-koden Bilaga 9 Stabilitetsberäkningar Bilaga 10 Mast Riser, IGF-koden Bilaga 11 Ventilering, IGF-koden 99
© Copyright 2024