La continua attenzione verso la riduzione delle emissioni inquinanti dovute al traffico marittimo sta portando ad un sempre maggior interesse verso l’impiego del Gas Naturale Liquefatto (GNL) come combustibile navale. Lo stoccaggio in forma liquida richiede l’impiego di serbatoi criogenici nei quali il combustibile è soggetto ad una continua produzione di vapore (BOG) conseguente agli inevitabili flussi termici che attraversano le pareti dei serbatoi. I principali effetti della produzione di BOG sono la tendenza all’aumento della pressione nel serbatoio e la variazione della composizione del fluido stoccato. Conseguentemente, per il corretto dimensionamento e gestione del sistema di trattamento del combustibile è necessario poter prevedere le variazioni dello stato del combustibile stoccato e del quantitativo di BOG che deve essere estratto per consentire un opportuno controllo della pressione nel serbatoio. Nel presente lavoro vengono presentati i modelli di calcolo sviluppati per determinare: i) le variazioni della composizione e delle proprietà del GNL, trattato come fluido multicomponente in equilibrio liquido-vapore, ii) il tasso di produzione di BOG, e iii) l’evoluzione del methane number (potere anti-detonante) del combustibile. I modelli di calcolo sono stati applicati all’analisi di un caso realistico, ovvero l’evoluzione dello stato del combustibile stoccato su una nave mercantile di media stazza (33000 DWT), operante sulla rotta Dubai – Amburgo – Dubai e alimentata unicamente a GNL. I risultati evidenziano l’importanza della presente analisi, mettendo in luce significative variazioni della portata e delle proprietà del BOG estratto dal serbatoio durante il viaggio della nave. Inoltre la possibilità di predire le variazioni della composizione del combustibile ha permesso di analizzare l’evoluzione del suo methane number per due diverse composizioni iniziali del GNL e al variare del flusso termico attraverso le pareti del serbatoio.
Evoluzione dello stato del combustibile stoccato su navi alimentate a gas naturale liquefatto
ARMELLINI, Alessandro;GIANNATTASIO, Pietro;
2012-01-01
Abstract
La continua attenzione verso la riduzione delle emissioni inquinanti dovute al traffico marittimo sta portando ad un sempre maggior interesse verso l’impiego del Gas Naturale Liquefatto (GNL) come combustibile navale. Lo stoccaggio in forma liquida richiede l’impiego di serbatoi criogenici nei quali il combustibile è soggetto ad una continua produzione di vapore (BOG) conseguente agli inevitabili flussi termici che attraversano le pareti dei serbatoi. I principali effetti della produzione di BOG sono la tendenza all’aumento della pressione nel serbatoio e la variazione della composizione del fluido stoccato. Conseguentemente, per il corretto dimensionamento e gestione del sistema di trattamento del combustibile è necessario poter prevedere le variazioni dello stato del combustibile stoccato e del quantitativo di BOG che deve essere estratto per consentire un opportuno controllo della pressione nel serbatoio. Nel presente lavoro vengono presentati i modelli di calcolo sviluppati per determinare: i) le variazioni della composizione e delle proprietà del GNL, trattato come fluido multicomponente in equilibrio liquido-vapore, ii) il tasso di produzione di BOG, e iii) l’evoluzione del methane number (potere anti-detonante) del combustibile. I modelli di calcolo sono stati applicati all’analisi di un caso realistico, ovvero l’evoluzione dello stato del combustibile stoccato su una nave mercantile di media stazza (33000 DWT), operante sulla rotta Dubai – Amburgo – Dubai e alimentata unicamente a GNL. I risultati evidenziano l’importanza della presente analisi, mettendo in luce significative variazioni della portata e delle proprietà del BOG estratto dal serbatoio durante il viaggio della nave. Inoltre la possibilità di predire le variazioni della composizione del combustibile ha permesso di analizzare l’evoluzione del suo methane number per due diverse composizioni iniziali del GNL e al variare del flusso termico attraverso le pareti del serbatoio.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
