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Riesige Q-Max-Tanker

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR NICKEL UND SEINE ANWENDUNGEN

Juni 2009
Band 24 , Nummer 2 

 

Der erste Q-Max-Tanker mit dem Namen Mozah.
Die Membran besteht aus einer von zwei nickelhaltigen Legierungen.


 

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Der Transport von Flüssigerdgas tritt in ein neues Zeitalter ein

von Dean Jobb

Für den Transport von Flüssigerdgas (Liquid Natural Gas, LNG) zu weit entfernten Märkten lautet die Devise „Größer ist besser“. Großtanker sparen Energie, erzeugen weniger Kohlendioxidemissionen und stellen sicher, dass nahezu 100 % der Ladung an ihrem Bestimmungsort ankommt.

Diese sind einige der Vorteile einer neuen Generation von LNG-Tankern, die unter dem Namen Q-Max bekannt sind. Sie wurden so ausgelegt, dass sie 80 % mehr Gas als herkömmliche Tankschiffe befördern können und gleichzeitig die Transportkosten um bis zu einem Drittel verringern.

Der erste Q-Max-Tanker mit dem Namen Mozah wurde im Dezember 2008 an die Exxon Mobil Corporation ausgeliefert, die die gigantischen Schiffe in Partnerschaft mit Qatar Petroleum entwickelt hat. Es wird Erdgas aus Katar am Persischen Golf zu europäischen und nordamerikanischen Märkten bringen. Jedes der Schiffe ist länger als drei Fußballfelder, erhebt sich vom Kiel bis zur Mastspitze über 20 Stockwerke und wartet mit einer Ladekapazität von 266.000 Kubikmetern auf – genug Gas, um den Energiebedarf von 70.000 Haushalten in den USA für ein Jahr zu decken.

Das ist fast das Doppelte der Kapazität der größten LNG-Tanker, die in den letzten drei Jahrzehnten in Dienst gestellt wurden. Nach den Worten von Neil Duffin, Präsident von Exxon Mobil Development Co., „sprengen die Q-Max-Tanker den bisherigen Rahmen des LNG-Transports in fast jeder Beziehung“.

Anspruchsvolle Umgebung, beeindruckende Größenordnung
Bei den Q-Max-Tankern wird das Erdgas in den größten jemals konstruierten LNG-Schiffstanks gespeichert. Zur Speicherung wird das Erdgas auf -163 °C gekühlt, wodurch es flüssig wird und sich sein Volumen auf ein Sechshundertstel seines Volumens im gasförmigen Zustand verringert. Jeder der Tanks ist 48 Meter breit, 28 Meter hoch und 58 Meter lang und innen mit einer dünnen Metallmembran ausgekleidet.

Abhängig von der Schiffswerft besteht die Membran aus einer von zwei nickelhaltigen Legierungen. Eine davon ist Edelstahl Rostfrei 304L (S30403) in einer Stärke von 1,2 Millimetern mit einer gewellten Oberfläche, die eine Kontraktion bei Kontakt mit dem Flüssigerdgas gestattet. Der Edelstahl deckt übereinander angeordnete Schaumstoffplatten ab. Die andere benutzt eine Doppelmembran aus 0,7 mm dicker Eisen-Nickel-Legierung Invar® (K93600), die mit Isoliermaterial gefüllte, übereinander angeordnete Sperrholzkästen abdeckt. Das Besondere an dieser Legierung mit 36 % Nickel und 64 % Eisen ist, dass sie eine extrem geringe thermische Ausdehnung und Kontraktion aufweist. Für die Tanks eines einzelnen Q-Max-Tankers sind rund 700 Tonnen Metall erforderlich. Die isolierten Speichertanks wirken in beiden Fällen wie gigantische Thermosflaschen, die ihren Inhalt während der Seereise kühl halten.

„Diese beiden Werkstoffe wurden wegen ihrer Zähigkeit und Duktilität bei Tieftemperaturen gewählt“, merkt Exxon-Sprecherin Kimberly Johnson Brasington an. „Der Vorteil der 36 % Nickel enthaltenden Stahllegierung ist ihr extrem niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient.“

Technologische Innovation
Die Konstrukteure der Q-Max-Tanker haben eine Anzahl technischer Neuerungen eingesetzt. Bei der Überfahrt verdampft immer etwas LNG. Bei anderen Tankschiffklassen wird dieses zum Antreiben des Schiffes genutzt; allerdings konnten während der langen Reise von Katar bis zu den USA bis zu 5 % der Ladung wieder gasförmig und als Treibstoff verbrannt werden. Die Lösung bestand darin, eine bordeigene Anlage zur Wiederverflüssigung und Rückführung der Dämpfe zu den Ladetanks zu installieren. Dadurch werden lange Seereisen rentabler, und die Ingenieure können herkömmliche Dampfkessel durch zwei hocheffiziente langsamlaufende Dieselmotoren ersetzen, die geschätzte 40 % weniger Energie pro Ladeeinheit verbrauchen. Die neuen Schiffe verfügen auch über verbesserte Brandschutzsysteme und sind für eine bessere Manövrierfähigkeit mit Doppelschiffsschrauben und -rudern ausgestattet.

Für den Bau von insgesamt 45 Tankschiffen sind drei koreanische Schiffswerften, Samsung Heavy Industries, Daewoo Shipbuildung & Marine Engineering und Hyundai Heavy Industries, unter Vertrag genommen worden. Im Lieferumfang enthalten sind nicht nur Q-Max-Schiffe, sondern auch die kleineren – jedoch immer noch riesigen – Q-Flex-Tanker mit einer Kapazität von 212.000 Kubikmetern. Exxon Mobil hat sieben Q-Max-Schiffe bestellt, die alle bis Ende 2009 ausgeliefert werden sollen.


Exxon Mobil Corp.
Nickel Institute
Email: http://www.exxonmobil.com/imports/contactus/contactus_contact.aspx
Web: http://www.exxonmobil.com


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