SK50562016U1 - Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci LNG riečnej prepravy - Google Patents

Abstract

Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistíckom reťazci riečnej prepravy pozostáva z aspoň jedného plávajúceho riečneho LNG terminálu (1) staticky prikotveného k brehu rieky; ďalej pozostáva z aspoň jedného riečno-morského LNG tankera (2) na prečerpávanie LNG paliva z riečneho LNG terminálu (1) alebo doň a ďalej pozostáva z množiny riečnych plavidiel s LNG pohonom na prepravu tovarov a/alebo osôb s tankovacími prostriedkami pripojiteľnými k riečnemu LNG terminálu (1).

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka komplexného prepravného a skladovacieho systému dodávok skvapalneného zemného plynu (LNG) v logistickom reťazci LNG riečnej prepravy, kde komplexnosť riešenia zahrňuje riečny LNG terminál, riečne LNG prečerpávacie mólo, riečnomorský LNG tanker, riečny tlačný LNG čln a riečne plavidlá s pohonom LNG v ich vzájomných súvislostiach. Technické riešenie spadá do oblasti riečnej dopravy a plynárenského priemyslu.

Doterajší stav techniky

V zmysle smernice Európskeho parlamentu a Rady 2014/94/EÚ o zavádzaní infraštruktúry pre alternatívne palivá (článok č. 6 Dodávanie zemného plynu pre dopravu) je nutnosť zabezpečiť zavedenie primeraného počtu čerpacích staníc LNG vo vnútrozemských prístavoch na umožnenie premávky plavidiel vnútrozemskej vodnej dopravy používajúcich LNG v základnej sieti TEN-T (Trans-European Transport Network).

Skvapalnený zemný plyn ako alternatívny zdroj paliva sa stal pre Európsku komisiu jedným z možností zníženia emisií skleníkových plynov z dopravy a ukončenie závislosti dopravy od ropy. LNG sa v európskych krajinách začína presadzovať v rôznych oblastiach, okrem iného aj v riečnej a námornej doprave. Plné využitie skvapalneného zemného plynu si však vyžaduje v EÚ vytvorenie priaznivého regulačného rámca a kritického množstva investícií do infraštruktúry.

Na dosiahnutie cieľa by sa vnútrozemské prístavy stali kľúčovými distribučnými centrami pre LNG, prostredníctvom ktorých by bolo možné rozvíjať ďalšie odvetvia ako napríklad verejná osobná doprava, nákladná doprava a energetický priemysel. Využitie sa predpokladá v oblasti LNG riečnych tankerov, riečnych lodí s pohonom LNG, ako aj LCNG (liquefied-compressed natural gas) čerpacích staníc.

LNG (liquified natural gas) je veľmi čistá kvapalná forma zemného plynu, ktorá sa v prírode nevyskytuje. Pri skvapalňovaní sa z neho odstránia nežiaduce nečistoty a ťažké uhľovodíky, takže LNG nie je toxický a ani karcinogénny, ide prakticky o čistý metán (až 95% v LNG). Ochladením na -162°C zemný plyn skvapalnie, čím dochádza k redukcii jeho objemu v pomere 600:1 (jeho objemová hustota sa tak pohybuje až do 520 kg.m-³). Aby sa udržal LNG v kvapalnom stave nie sú potrebné tlakové zariadenia, ale len kvalitné tepelné izolácie a materiály, ktoré si zachovávajú svoje vlastnosti aj pri takýchto nízkych teplotách (kryogénne materiály). Skladovanie LNG sa realizuje v dvojplášťových nádržiach pri veľmi nízkej teplote -162°C a pri normálnom atmosférickom tlaku. Napriek kvalitným tepelne izolačným materiálom dochádza však v nádrži k splynovaniu LNG, čo by viedlo k zvyšovaniu tlaku. Preto sa tieto nádrže zabezpečujú systémom regulovaného odvodu splyneného LNG, čím sa zároveň zabezpečí ich autochladenie (samočinné chladenie). Najväčšie kryogénne nádrže na LNG sú vyrábané a používané v Japonsku. Už v roku 2000 tam firma Osaka Gas Co, Ltd. vyrobila nádrž o objeme 200 000 m³. Používanie LNG ako čistého, ekologického a hospodárneho paliva v priemysle, doprave, ale aj pre výrobu elektrickej energie je dobre zavedené v krajinách, ako sú Spojené štáty, Kanada, Anglickom, Nórsko, Španielsko, a tiež napr. v Austrálii. V súčasnej dobe dochádza k rýchlemu rozvoju výroby a používania LNG v Japonsku a Ázii, ale aj v rámci Európy a tiež v Rusku.

Pre pretrvávajúce problémy v nahradzovaní tekutých palív ako je nafta a benzín v . celosvetovom meradle všeobecne vo všetkých systémoch prepravy, a teda aj v riečnej preprave, vznikla požiadavka na vytvorenie takého palivového systému v logistickom reťazci, ktorý by bol založený na používaní LNG paliva.

Výsledkom tohto úsilia je ďalej opisovaný komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci LNG riečnej prepravy v predloženom technickom riešení.

Podstata technického riešenia

Vyššie uvedené nedostatky sú podstatne odstránené komplexným prepravným a skladovacím systémom dodávok LNG v logistickom reťazci LNG riečnej prepravy podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že pozostáva z aspoň jedného plávajúceho riečneho LNG terminálu staticky prikotveného k brehu rieky. Ďalej pozostáva z aspoň jedného riečno-morského LNG tankera na prečerpávanie LNG paliva z alebo do riečneho LNG terminálu a ďalej pozostáva z množiny plavidiel s LNG pohonom s tankovacími prostriedkami pripojiteľnými k riečnemu LNG terminálu.

Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci LNG riečnej prepravy pre dlhšie plavebné úseky je riešený tak, že s odstupom vzdialenosti od riečneho LNG terminálu je k brehu rieky prikotvené aspoň jedno riečne LNG prečerpávacie mólo s tankovacími prostriedkami pripojiteľnými k riečnym plavidlám s LNG pohonom a taktiež pripojiteľnými k riečno-morskému LNG tankerou. Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci LNG riečnej prepravy je ďalej rozšírený tak, že k riečnomorskému LNG tankeru je pridružený aspoň jeden riečny tlačný čln na prepravu a skladovanie LNG. Pre účely tohto vynálezu je pod termínom riečny tlačný čln nutné chápať ako bezmotorové tankové plavidlo.

Podstatou technického riešenia sú aj konštrukčné riešenia jednotlivých komponentov komplexného prepravného a skladovacieho systému dodávok LNG v logistickom reťazci LNG riečnej prepravy.

Prvým komponentom systému je riečny LNG terminál. Tvorený je prefabrikovanými dvojkomorovými betónovými dielcami, s tlakovou izoláciou, zmontovanými do jedného konštrukčného celku priečkami rozdeleného na úložné komory. V úložných komorách sú vložené vane z nerezovej hrubostennej ocele, pričom v nich sú uložené dvojplášťové ležaté valcové nádrže LNG z kryogénnych materiálov. V konštrukčnom celku LNG terminálu sú obsiahnuté aj prevádzkové súbory: aspoň jedna kogeneračná jednotka, kryogénne rozvody, bezpečnostné horáky plynu, núdzový výparník. V procese skladovania LNG sa po ukončení plnenia do nádrží - zásobníkov LNG terminálu uzatvoria bezpečnostné rýchlo uzatváracie armatúry, odpoja sa potrubia LNG(L) a LNG(G) od plniacich ramien LNG terminálu a zaslepia sa používané potrubia a ramená. Potrubia LNG(L) sú kryogénne rozvody plynu v kvapalnom stave, ktoré slúžia na vzájomnú komunikáciu/dopravu medzi zásobníkmi plávajúceho terminálu, zásobníkmi na móle a zásobníkmi na prepravných tankeroch. Potrubia LNG(G) sú kryogénne rozvody plynu v kvapalnom stave, ktoré zabezpečujú vzájomné prepojenie plynnej fázy zásobníkov, rekuperáciu (opätovné využitie plynu) a prívod LNG(G) a vzduchu do spaľovacieho motora na pohon elektrického generátora. Počas skladovania sú monitorované tlaky, teploty a hladiny v jednotlivých zásobníkoch. Pri skladovaní LNG napriek kvalitným tepelne izolačným materiálom dochádza v nádržiach k odparu LNG, z tohto dôvodu bude priamo v nádržiach LNG inštalovaný recyklačný skvapalňovač, príp. je možné odpar skvapalňovať v samostatnej skvapalňovacej jednotke na termináli. Predpokladaný denný odpar pre 12 ks nádrží LNG bude predstavovať cca 1 344 kg plynu LNG/deň. Výparník LNG slúži k udržiavaniu stabilných podmienok v zásobníkoch LNG(G). Vo výparníku sa pomocou oteplenej vody odparuje kvapalné LNG, čo umožňuje udržiavať' v zásobníkoch stabilný tlak a teplotu v prípade náhlej zmeny skladovaného objemu LNG. Na zaistenie bezpečnej prevádzky skladovacích nádrží (vyrovnávanie náhlych zmien teplôt) a k prípadnému zvyšovaniu alebo udržaniu tlaku v nádrži bude slúžiť aj núdzový výparník. Pre umožnenie havarijného spaľovania LNG budú nádrže vybavené poistným ventilom s vyvedením média na bezpečnostné horáky plynu. Zároveň budú nádrže LNG prepojené aj so záchytnými/havarijnými nádržami LNG lokalizovanými na brehu, čím sa zabezpečí realizácia prípadného havarijného prečerpávania LNG. Na objekte plávajúceho terminálu sú inštalované dve kogeneračné jednotky kontajnerového typu, ktoré slúžia na kombinovanú výrobu

tepla a el. energie, s možnosťou priamej výroby chladu ako alternatíva pre havarijné alebo medzné stavy počasia. Doprava a manipulácia s LNG, jeho príjem a výdaj sa uskutočňuje výhradne prostredníctvom potrubných rozvodov. Všetky zariadenia umiestnené na LNG terminály sú chránené proti korózii, proti účinkom slnečného žiarenia a nežiaduceho oteplenia, ako aj proti nebezpečným účinkom statickej elektriny a atmosférickej elektriny. Teleso LNG terminálu je utesnené super izolačným nástrekom (materiálom T-CERAMIC) a utesnením vnútorných priestorov záchytnou nerezovou vaňou. Týmto riešením je zabezpečená plná separačná ochrana LNG terminálu a jeho skladovacích nádrží pred poškodením (napr. náraz iného plavidla a pod.). LNG terminál má kotviace prvky k ukotveniu vyviazaním na betónovú niku, ktorá je samostatným stavebným objektom.

Rozvody dusíka sú na zabezpečenie prívodu dusíka do zásobníkov a potrubných častí stavby v prípade potreby chladenia a inertizácie. Rozvody stlačeného vzduchu sú na zabezpečenie dopravy stlačeného vzduchu ku všetkým bezpečnostným armatúram stavby.

V procese chladenia/inertizácií nádrží LNG je pred začiatkom plnenia nádrží skvapalneným zemným plynom LNG(L) potrebné ich ochladiť na teplotu blízku teplote LNG. Ako chladiace médium zásobníkov a potrubných častí sa počíta s použitím dusíka, ktorý bude dodávaný do systému z dusíkovej stanice. Pre ochladenie/inertizáciu 12 ks LNG nádrží a súvisiacich systémov bude potrebné dodanie plynného dusíku na úrovni cca 4 035,0 m³.

V procese expedície/stáčania LNG do terminálu sa po zakotvení prepravného tankeru/plavidla pri móle navrhovaného odberného terminálu LNG budú prepojené potrubia LNG(L) a potrubia LNG(G) pomocou plniacich ramien na potrubný systém odberného terminálu dôjde k prepojeniu riadiacich systémov terminálu a tankeru/plavidla. Na potrubia LNG(L)/LNG(G) sa pripojí potrubie dusíka a následne dôjde k zahájeniu plnenia. Na začiatku prečerpávania z dôvodu minimalizácie odparu LNG(L) bude cez potrubné rozvody terminálu spustené čerpadlo len z jedného zásobníka a po niekoľkých minútach budú spustené ostatné čerpadlá. Výkonové parametre týchto čerpadiel zabezpečia w \X vyčerpanie LNG zo zásobníkov tankera za cca šesť hodín. Po ukončení čerpania budú riadiacim systémom uzatvorené potrebné uzatváracie armatúry.

Druhým komponentom systému je riečno-morský LNG tanker, ktorý má podpalubie, hlavnú palubu a nákladný priestor, pričom ' v zadnej časti podpalubia sa nachádza strojovňa pre Diesel/LNG generátory, pomocná strojovňa, strojovňa pre LNG technológie.

V podpalubí sa nachádza aj jedáleň, kuchyňa, sklad potravín, WC, dielňa a práčovňa. V strojovni sa nachádza palivová nádrž pre diesel, nádrž pitnej vody, nádrž odpadovej vody, nádrž mazacieho oleja a zberná nádrž použitého oleja. Ha hlavnej palube sa nachádzajú obytné priestory pre osem členov posádky, núdzová strojovňa, klimatizačná centrála a zdvíhateľná kormidelňa. V nákladnom priestore je umiestnených desať vložených LNG nádrží, s jednotkovou kapacitou 348,5 m³, pričom LNG nádrže sú vybavené technológiou pre prečerpávanie LNG a sú opatrené super-izoláciou. Diesel-elektrický pohon, po prestavbe generátorov, je schopný prevádzky aj na LNG a dodáva dostatočný výkon tankeru pre plavbu na mori. Delenie výkonu na tri generátory zabezpečuje optimálne využite energie pri plavbe na rieke aj v tlačnej zostave s dvomi riečnymi LNG člnmi. Plánovaná spotreba paliva je na úrovni 232 g/kWh.

Tretím komponentom systému je riečny tlačný čln na prepravu a skladovanie LNG ako bezmotorové tankové plavidlo, na ktorom sú v jednom variante umiestnené tri LNG nádrže v jednom rade za sebou s celkovou kapacitou 1045,5 m³. Spriahnutá tlačná zostava dvoch plavidiel typu DE II t.j. dvoch riečnych tlačných člnov a riečnomorského tankera nie je optimálna. Preto je daná možnosť aj druhého variantu, v ktorom spriahnutá tlačná zostava obsahuje len jedno plavidlo typu DE II t.j. jeden riečny tlačný čln a riečno-morský tanker.

V tomto variante je na riečnom tlačnom člne umiestnených celkovo šesť LNG nádrží v dvoch radoch vedľa seba. Tj. tri v jednom rade za sebou a tri v druhom rade za sebou. LNG nádrže sú vybavené technológiou pre prečerpávanie LNG a sú opatrené izoláciou. Hydrodynamické vlastnosti plavidla riečneho tlačného člna na prepravu

a skladovanie LNG sú optimalizované a prispôsobené ku riečnomorskému LNG tankeru.

Štvrtým komponentom systému je riečne LNG prečerpávacie mólo, ktoré spĺňa potrebu vyčerpávania a načerpávania LNG z a do plavidiel logistického reťazca LNG, aj plavidiel na pohon LNG, plavidiel kombinovaného pohonu LNG, ako aj plavidiel s konvenčným pohonom a s možnosťou umiestnenia tohto móla pri riečnych LNG termináloch. Riečne LNG prečerpávacie mólo zabezpečuje bezpečné vyviazanie a ukotvenie nosného riečno-morského LNG tankeru na prepravu LNG, ako aj bežne používaných riečnych plavidiel na plavebnej ceste. Má pontónovú konštrukciu s technickým priestorom v jeho strednej časti, pred ktorým sú umiestnené dva palivové tanky na naftu a voľný suchý priestor. Za technickým priestorom je umiestnená LNG nádrž s kapacitou 348,5 m³ a je vybavená technológiou pre prečerpávanie LNG paliva. LNG nádrž je opatrená izoláciou. Na palube je ešte umiestnený ovládací kontajner. Riečne LNG prečerpávacie mólo je schopné bezpečne skladovať odpar LNG aj v prípade prekročenia dovoleného tlaku v nádržiach.

Piatym komponentom systému sú riečne plavidlá s LNG pohonom, t.j. lode na prepravu tovarov a osôb, ktoré sú opatrené LNG nádržami, ktoré sú vybavené technológiou pre prečerpávanie LNG a sú opatrené izoláciou.

Výhody komplexného prepravného a skladovacieho systému dodávok skvapalneného zemného plynu (LNG) v logistickom reťazci LNG riečnej prepravy, v ktorom je zahrnutý riečny LNG terminál, riečne LNG prečerpávacie mólo, riečno-morský LNG tanker, riečny tlačný LNG čln a riečne plavidlá s pohonom LNG na prepravu tovarov a osôb v ich vzájomných súvislostiach sú zjavné z jeho účinkov, ktorými sa prejavuje navonok. Plávajúci riečny LNG terminál zabezpečuje možnosť bezpečného vyviazania a ukotvenia riečno-morského tankera na prepravu LNG, ako aj bežne používaných plavidiel na plavebnej trase rieky. Riečny LNG terminál je plávajúci v tom zmysle, že je možné ho po vode odtiahnuť na iné miesto, kde sa prikotví o breh rieky. Riečny

LNG terminál zabezpečí rýchle a bezpečné prečerpávanie LNG paliva z riečno-morských tankerov do vlastných zásobníkových tankov ako aj načerpanie LNG pre plavidlá, lode na LNG pohon. Riečny LNG terminál zároveň slúži aj na vyprázdňovanie tankov odpadovej a drenážnej vody, nádrží použitého oleja a kontajnerov pre odpadky vyväzovaných lodí. Komplexný systém LNG slúži na dopravu kvapalného zemného plynu LNG(L) z plávajúceho LNG terminálu do zásobníkov LNG(L) umiestnených na LNG tankeri pripadne člnoch ale aj vyčerpanie LNG(L) zo zásobníkov do potrubnej siete LNG terminálu. Potrubie plynného LNG(G) zabezpečuje vzájomné prepojenie plynnej fázy zásobníkov, zabezpečuje rekuperáciu a aj prívod LNG(G) do spaľovacieho motora na pohon generátorov elektrického prúdu. Prítomná sústava dusíka zabezpečuje prívod dusíka do zásobníkov a potrubných častí v prípade potreby inertizácie. Sústava CO2 zabezpečuje prívod CO2 na miesto požiaru, alebo ' miesto havarijného stavu v priestoroch LNG. Prítomná sústava stlačeného vzduchu zabezpečuje jeho dopravu ku všetkým bezpečnostným armatúram ovládaných pneumaticky.

Riečno-morský tanker LNG na prepravu LNG je motorová riečnomorská tanková loď, ktorá má kombinovaný pohon LNG/Diesel pomocou generátorov. Napríklad v plavebnej oblasti cez Čierne more po VolgoDonskú vodnú cestu a na Kaspické more je autonómnosť plavby 20 až 30 dní pri plavbe od pobrežia maximálne do 50 námorných míľ. Kapacita jeho zásobníkov na prepravu LNG je najmenej 2.500 m3. Má minimálnu potrebu dochladzovania. Jeho . minimálna transportná kapacita je 50% aj za predpokladu prekonávanie navigačných a operačných prekážok počas plavby. Povolený ponor v týchto podmienkach nesmie prekročiť hodnotu 1,6 m. Riečno-morský tanker LNG na prepravu LNG má možnosť spriahnutia do zostavy s dvomi tlačnými riečnymi LNG člnmi, typickými pre Dunajskú plavbu (DE II.).

Prečerpávacie mólo spĺňa potrebu rýchleho a bezpečného prečerpania dostatočného množstva LNG v uvedených operačných oblastiach, ako aj načerpania a doplnenia konvenčného paliva (nafta). Jeho technické vybavenie má dostatok kryogénnych rozvodov, aby prečerpáme cca. 3000 m³ z riečno-morského tankera LNG na prepravu

LNG, ktorý je určený ako základný prvok celého logistického reťazca LNG, netrvalo dlhšie ako 8 hodín za nepretržitého čerpania. Jeho zásobníková kapacita LNG je dostatočne veľká, aby v prípade poruchy prečerpávania do prístavného terminálu, bol tento zásobník dostatočný na prijatie bezpečného množstva LNG paliva počas trvania poruchy. Jeho priestorová kapacita pre uskladnenie nafty je dostatočná pre potrebu plného načerpania troch bežne používaných remorkérov kombinovaného pohonu LNG/nafta.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy podľa technického riešenia budú bližšie objasnený na konkrétnych realizáciách zobrazených na výkresoch, kde obr. 1a zobrazuje čiastočnú simuláciu rozmiestnenia riečnych LNG terminálov v systéme dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy po Dunaji. Obr. 1b zobrazuje simuláciu umiestnenia riečneho LNG terminálu v systéme dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy v prístave Bratislava. Obr. 1c zobrazuje simuláciu umiestnenia riečneho LNG terminálu v systéme dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy v prístave Komárno. Obr. 2a zobrazuje konštrukčný bočný a horný pohľad na riečny LNG terminál. Obr. 2b zobrazuje konštrukčný čelný pohľad na riečny LNG terminál. Obr. 3a zobrazuje konštrukčný bočný a dva horné pohľady na riečno-morský LNG tanker. Obr. 3b zobrazuje konštrukčný čelný pohľad na riečno-morský LNG tanker. Obr. 4a zobrazuje konštrukčný bočný a horný pohľad na riečny tlačný LNG čln s troma LNG nádržami. Obr. 4b zobrazuje konštrukčný čelný pohľad na riečny tlačný LNG čln s troma LNG nádržami. Obr. 5a zobrazuje konštrukčný bočný a horný pohľad na riečny tlačný LNG čln so šiestimi LNG nádržami. Obr. 5b zobrazuje konštrukčný čelný pohľad na riečny tlačný LNG čln so šiestimi LNG nádržami. Obr. 6a zobrazuje konštrukčný bočný a horný pohľad na riečny LNG mólo a taktiež horný pohľad na spriahnuté dve riečne LNG móla. Obr. 6b zobrazuje konštrukčné dva čelné pohľady na riečne LNG mólo. Obr. 7 zobrazuje prefabrikovaný dvojkomorový betónový dielec ako základný konštrukčný prvok riečneho LNG terminálu. Obr. 8 zobrazuje vizualizáciu riečneho LNG terminálu. Obr. 9 zobrazuje vizualizáciu riečno-morského LNG tankera. Obr. 10 zobrazuje vizualizáciu riečneho tlačného člna na prepravu a skladovanie LNG s troma zásobníkmi LNG. Obr. 11 zobrazuje vizualizáciu riečneho tlačného člna na prepravu a skladovanie LNG so šiestimi zásobníkmi LNG. Obr. 12 zobrazuje vizualizáciu riečneho LNG prečerpávacieho móla.

Príklady uskutočnenia

Rozumie sa, že jednotlivé uskutočnenia technického riešenia sú predstavované pre ilustráciu a nie ako obmedzenia technických riešení. Odborníci znalí stavom techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam. Aj takéto ekvivalenty budú spadať do rozsahu nasledujúcich nárokov na ochranu.

Pre odborníkov znalých stavom techniky nemôže robiť problém dimenzovanie takého zariadenia a vhodná voľba jeho materiálov a konštrukčných usporiadaní, preto tieto znaky neboli detailne riešené.

Príklad 1

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaný komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy v minimálnej funkčnej zostave pre krátky splavný úsek rieky. Pozostáva z jedného riečneho plávajúceho LNG terminálu 1 staticky prikotveného k brehu rieky. Ďalej pozostáva z jedného riečno-morského LNG tankera 2 na prečerpávanie LNG paliva z alebo do riečneho LNG terminálu 1_. Napokon súčasťou systému je aj množina plavidiel s LNG pohonom na prepravu tovarov a ľudí s tankovacími prostriedkami pripojiteľnými k riečnemu LNG terminálu 1.

Príklad 2

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaný komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy v rozšírenej funkčnej zostave pre stredne dlhý splavný úsek rieky. Pozostáva z dvoch riečnych LNG terminálov 1. staticky prikotvených k brehu rieky na dvoch vzdialených miestach. Ďalej pozostáva z riečno-morského LNG tankera 2 na prečerpávanie LNG paliva z alebo do riečnych LNG terminálov 1_. Pritom k riečno-morskému LNG tankeru 2 je pridružený jeden riečny tlačný čln 5 na prepravu a skladovanie LNG. Napokon súčasťou systému je aj množina plavidiel s LNG pohonom na prepravu tovarov a osôb s tankovacími prostriedkami pripojiteľnými k riečnym LNG terminálom 1.

Príklad 3

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaný komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy v maximálnej funkčnej zostave pre celé splavné rieky s vyústením až do mora. Pozostáva z desiatich riečnych LNG terminálov 1 staticky prikotvených k brehu rieky na desiatich vzdialených miestach. Ďalej pozostáva zo štyroch riečno-morských LNG tankerov 2 na prečerpávanie LNG paliva z alebo do riečnych LNG terminálov 1. Pritom k riečno-morským LNG tankerom 2 je pridružených po jednom až dvoch riečnych tlačných člnoch 5 na prepravu a skladovanie LNG. S odstupom vzdialenosti od riečnych LNG terminálov 1 je k brehu rieky prikotvených dvadsať riečnych LNG prečerpávacích mól 4 s tankovacími prostriedkami pripojiteľnými k riečnym plavidlám s LNG pohonom na prepravu tovarov a osôb a pripojiteľnými k riečno-morským LNG tankerom 2. Napokon súčasťou systému je aj množina plavidiel s LNG pohonom na prepravu tovarov a osôb s tankovacími prostriedkami pripojiteľnými k riečnym plávajúcim

LNG terminálom 1. Na obr. 1a je znázornené rozmiestnenie riečnych LNG terminálov v systéme dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy po Dunaji názorne v Bratislave a v Komárne.

Pre všetky vyššie opisované tri príklady realizácií technického riešenia existujú aj alternatívy, kde riečny LNG terminál 1 má napojenie aj na prípojný potrubný palivový systém z brehu na dočerpávanie napr. nafty a iné pomocné obslužné potrubné systémy ako je to znázornené na obr. 1b a 1c.

Príklad 4

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaný riečny LNG terminál 1 ako prvý hlavný komponent v komplexnom prepravnom a skladovacom systéme dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy, ktorý v konštrukčnom usporiadaní je zobrazený na obr. 2a a 2b. Vo vizualizácií je zobrazený na obr. 8. Je tvorený prefabrikovanými dvojkomorovými betónovými dielcami 3, ako je to znázornené na obr. 7, s tlakovou izoláciou, zmontovanými do jedného konštrukčného celku a priečkami rozdeleného na úložné komory 6. Ako konštrukčný celok má výtlak 5000 ton. V úložných komorách 6 sú vložené vane z nerezovej hrubostennej ocele. Vo vaniach sú uložené dvojplášťové nádrže 7 LNG z kryogénnych materiálov. Pritom v konštrukčnom celku sú obsiahnuté aj prevádzkové súbory, ktorými sú dve kogeneračné jednotky, kryogénne a prečerpávacie rozvody 8, bezpečnostné horáky plynu a núdzový výparník. Riečny LNG terminál 1 má tri paluby - podpalubie, hlavnú palubu a I. nadstavbu. V podpalubí je umiestnených 12 nádrží 7 LNG s celkovou kapacitou 4182 m³. V strednej časti podpalubia sa nachádza strojovňa, kde sú umiestnené palivové tanky, nádrž odpadovej vody, nádrž drenážnej vody, zberná nádrž použitého oleja a zariadenie na prípravu LNG paliva (tzv. cold box). Riečny LNG terminál 1 má predný a zadný nárazový priestor, ktoré sú využité ako skladovacie priestory. Na hlavnej palube nad strojovňou sa nachádzajú obytné priestory pre štyri osoby, kuchyňa s jedálňou a sklad s pracovným stolom. Nad obytnými priestormi sa nachádza ovládacia miestnosť. Konštrukcia trupu je

železobetónová - použitý je ľahký vodotesný betón. Trup je poskladaný zo siedmich monolitických betónových modulov na umiestnenie nádrží 7 LNG a z dvoch rovnakých koncových modulov. Moduly majú dvojité boky a obyčajné dno. Obytná časť a nadstavba je oceľová. Všetky použité oceľové plechy sú opieskované a natreté základným dielenským náterom. Jednotlivé monolitické plávajúce moduly trupu sa montujú do jedného plávajúceho telesa pomocou špeciálnych spojovacích profilov vyhotovených z nehrdzavejúcej ocele. Konštrukcia nadstavby je dvojpalubová, oceľová s priečnym systémom konštrukcie. Na strechu ovládacieho priestoru a na čelo lode je na montovaný oceľový stožiar pre signálne prostriedky. Na kormovom a čelovom module sú umiestené stožiare pre horáky 9 zvyšného odparu LNG. Okolo hlavnej paluby a ovládacieho priestoru je montované zábradlie výšky 1100 mm. Kapacita navrhovaných systémov zabezpečuje základnú požiadavku na vyčerpanie celej prepravnej kapacity LNG(L) zo zásobníkov riečnomorského LNG tankera 2. Návrh potrubí LNG vychádzal z predpokladu 12 zásobníkov 7 LNG riečneho LNG terminálu 1 o objeme 350 m³ teda cca. 3500 m3 a to pri maximálnom prípustnom 95%-nom plnení zásobníkov, čo predstavuje skladovaciu kapacitu cca. 1400t. Pre potrebu plynného dusíka je navrhnutá odparovacia stanica kvapalného dusíka na brehu so vzduchovým odpaľovačom a redukčným ventilom. Navrhovaná kapacita je na zadusikovanie dvoch zásobníkov 7 LNG riečneho LNG terminálu 1 súčasne. Ako zdroj stlačeného vzduchu je navrhnutá kompresorová stanica s kompresorom, sušičom a vzdušníkom o objemu 2m³. Vzduch bude v absorpčnom sušiči, s automatickou regeneráciou náplne, vysušený na rosný bod -40°C. LNG terminál 1 bude má dve kogeneračné jednotky na LNG pohon pre potrebu všetkých kryogénnych, potrubných, palubných, navigačných, komunikačných a sanitárnych systémov a zariadení. Celkový inštalovaný elektrický výkon generátorov bude 2x200 kW. Jednotky sú zakapotované kompaktné celky vybavené vlastným chladiacim systémom. Na plavidle LNG terminálu 1 sú inštalované nasledovné napäťové sústavy:

• 3x400 V/50 Hz, IT slúži na napájanie trojfázových motorov a iných spotrebičov ako sú: klimatizácia, ventilácia, tankovacie/plniace zariadenie, kotevný vrátok, drenážny systém, fekálny systém, vodárnička, elektrické kúrenie a ostatné LNG systémy;

• 3x230 V/50 Hz, IT slúži na napájanie osvetlenia, zásuvkových obvodov a iných spotrebičov • 24V DC slúži na napájanie systému poruchovej a poplachovej signalizácie, merania, ovládania a signalizáciu.

Zdrojmi elektrickej energie na LNC terminály 1 sú:

2ks kogeneračných jednotiek

2ks prípojok z brehu pre terminál prípojka z brehu pre tanker akumulátory

400 V/50 Hz , IT

400 V/400 A

400 V/250 A

24V DC.

Príklad 5

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaný riečno-morský LNG tanker 2 ako druhý komponent v komplexnom prepravnom a skladovacom systéme dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy, ktorý v konštrukčnom usporiadaní je zobrazený na obr. 3a a 3b. Vo vizualizácií je zobrazený na obr. 9. Konštrukčne je tvorený tak, že má podpalubie, hlavnú palubu a nákladný priestor, pričom v zadnej časti 10 podpalubia sa nachádza strojovňa pre Diesel/LNG generátory, pomocná strojovňa, strojovňa pre LNG technológie. V podpalubí sa nachádza aj jedáleň, kuchyňa, sklad potravín, WC, dielňa a práčovňa. V strojovni sa nachádza palivová nádrž pre diesel, nádrž pitnej vody, nádrž odpadovej vody, nádrž mazacieho oleja a zberná nádrž použitého oleja. Ha hlavnej palube sa nachádzajú obytné priestory pre osem členov posádky, núdzová strojovňa, klimatizačná centrála a zdvíhateľná kormidelňa. V nákladnom priestore H je umiestnených desať vložených nádrží 7 LNG, s jednotkovou kapacitou 348,5 m³, pričom LNG nádrže sú vybavené technológiou kryogénnych a prečerpávacích rozvodov 8, LNG a sú opatrené super-izoláciou.

Príklad 6

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaný riečny tlačný čln 5 na prepravu a skladovanie LNG ako tretí komponent v komplexnom prepravnom a skladovacom systéme dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy, ktorý v konštrukčnom usporiadaní je zobrazený na obr. 4a a 4b. Vo vizualizácií je zobrazený na obr. 10. Konštrukčne je tvorený tak, že je to bezmotorové tankové plavidlo, na ktorom sú v jednom variante umiestnené tri nádrže 7 LNG v jednom rade za sebou s celkovou kapacitou 1045,5 m³. V druhom variante je na riečnom tlačnom člne 5 umiestnených celkovo šesť nádrží 7 LNG v dvoch radoch vedľa seba s celkovou kapacitou 2091 nP ako je to v konštrukčnom usporiadaní zobrazené na obr. 5a a 5b. Tj. tri v jednom rade za sebou a tri v druhom rade za sebou. Nádrže 7 LNG sú vybavené technológiou kryogénnych a prečerpávacích rozvodov 8 LNG a sú opatrené izoláciou . Vo vizualizácií sú riečne tlačné člny 5 zobrazené na obr. 10 a 11.

Príklad 7

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísané LNG prečerpávacie mólo 4 ako štvrtý komponent, ktoré spĺňa potrebu vyčerpávania a načerpávania LNG z a do plavidiel logistického reťazca LNG, aj plavidiel na pohon LNG , plavidiel kombinovaného pohonu LNG, ako aj plavidiel s konvenčným pohonom a s možnosťou umiestnenia tohto LNG prečerpávacie móla 4 pri riečnych LNG termináloch 1, ktoré je zobrazené na obr. 6a a 6b. Riečne LNG prečerpávacie mólo 4 zabezpečuje bezpečné vyviazanie a ukotvenie nosného riečno-morského LNG tankeru 2 na prepravu LNG, ako aj bežne používaných riečnych plavidiel na plavebnej ceste. Konštrukčne je tvorené tak, že má pontónovú konštrukciu s technickým priestorom v jeho strednej časti, pred ktorým sú umiestnené dva palivové tanky na naftu a voľný suchý priestor. Za technickým priestorom 12 je umiestnená nádrž 7 LNG s kavpcitou 334,5 m3 a je vybavená technológiou kryogénnych a prečerpávacích rozvodov 8 LNG paliva. Nádrž 7 LNG je opatrená izoláciou. Na palube je ešte umiestnený ovládací kontajner 14. Riečne LNG prečerpávacie mólo 4 je schopné bezpečne skladovať odpar LNG aj v prípade prekročenia dovoleného tlaku v nádržiach. V alternatívnom riešení sú za sebou v jednom rade radené dve LNG prečerpávacie móla 4 ako je to vo vizualizácií znázornené na obr. 12.

Príklad 8

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia sú opísané neznázornené riečne plavidlá s LNG pohonom, t.j. lode na prepravu tovarov a osôb LNG ako piaty komponent v komplexnom prepravnom a skladovacom systéme dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy. Konštrukčne sú tvorené tak, že sú opatrené nádržami LNG, ktoré sú vybavené technológiou kryogénnych a prečerpávacích rozvodov LNG paliva a sú opatrené izoláciou.

Priemyselná využiteľnosť

Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy, v ktorom sú zahrnuté: riečny LNG terminál, riečne LNG mólo, riečno-morský LNG tanker, riečny tlačný čln a riečne piavidlá-lode, plavidlá s pohonom LNG alebo s kombinovaným pohonom podľa technického riešenia nachádza uplatnenie najmä v prepravných systémoch splavných riek.

Claims (9)

1. NÁROKY NA OCHRANU , .

   1. Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z aspoň jedného plávajúceho riečneho NNG terminálu (1) staticky prikotveného k brehu rieky; ďalej pozostáva z aspoň jedného riečno-morského NNG tankera (2) na prečerpávanie NNG paliva z alebo Oo riečneho NNG terminálu (1) a ďalej pozostáva z množiny riečnych plavidiel s LNG pohonom na prepravu tovarov a/alebo osôb s tankovacími prostriedkami pripojiteľnými k riečnemu NNG terminálu (1).
2. 2. Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNN v logistickom reťazci riečnej prepravy podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že s odstupom vzdialenosti od riečneho NNG terminálu (1) je k brehu rieky prikotvené aspoň jedno riečne NNG prečerpávacie mólo (4) s tankovacími prostriedkami pripojiteľnými k riečnym alavidlám s NNG pohonom a riečno-morským LNG tannkrom (2).
3. 3. Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že k riečno-morskému NNG tankeru (2) je pridružený aspoň jeden riečny tlačný čln (5) na prepravu a skladovanie LNG.
4. 4. Komplexný prepravný a skladovací systém dodávk k NNG v logistickom reťazci riečnej prepravy podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že riečny UNG terminál (1) je tvorený prefabrikovanými dvojkomorovými betónovými dielcami (3), s tlakovou izoláciou, zmontovanými do jedného konštrukčného celku priečkami rozdeleného na úložné komory (6); v úložných komorách (6) sú vložené vane z nerezovej hrubostennej ocele, pričom v nich sú uložené dvojplášťové skladovacie nádrže (7) NNG z kryogénnych materiálov; v konštrukčnom celku sú obsiahnuté aj prevádzkové súbory: aspoň jedna kogeneračná jednotka, kryogénne a prečerpávacie rozvody (8), bezpečnostné horáky (9) plynu, núdzový výparník.
5. 5. Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že v riečnom LNG terminály (1) je obsiahnutý aj prevádzkový súbor skvapalňovania zemného plynu.
6. 6. Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že riečno-morský LNG tanker (2) na prepravu LNG má podpalubie, hlavnú palubu a nákladný priestor, pričom v zadnej časti (10) podpalubia sa nachádza strojovňa pre Diesel/LNG generátory, pomocná strojovňa, strojovňa pre LNG technológie; v nákladnom priestore (11) je umiestnených desať vložených nádrží (7) LNG, pričom nádrže (7) LNG sú opatrené izoláciou a sú vybavené kryogénnymi a prečerpávacími rozvodmi (8).
7. 7. Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy podľa nároku 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že na riečnom tlačnom člne (5) na prepravu a skladovanie LNG je umiestnených tri až šesť nádrží (7) LNG v jednom alebo dvoch radoch vedľa seba, pričom nádrže (7) LNG sú opatrené izoláciou a sú vybavené kryogénnymi a prečerpávacími rozvodmi (8).
8. 8. Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci riečnej prepravy podľa nároku 1a 2, vyznačujúci sa tým, že riečne LNG prečerpávacie mólo na skladovanie LNG má pontónovú konštrukciu s technickým priestorom (12) v jeho strednej časti, pred ktorým sú umiestnené dva palivové tanky (13) na naftu a voľný suchý priestor; za technickým priestorom (12) je umiestnená nádrž (7) LNG opatrená izoláciou a vybavená kryogénnymi a prečerpávacími rozvodmi (8), pričom na palube je umiestnený ovládací kontajner (14).
9. 9. Komplexný prepravný a skladovací systém dodávok LNG v logistickom reťazci · riečnej prepravy podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že na riečnom plavidle s LNG pohonom na prepravu tovarov a/alebo osôb je , umiestnená aspoň jedna nádrž 7 LNG opatrená izoláciou a vybavená kryogénnymi a prečerpávacími rozvodmi (8).