LNG-teknologia on vakiinnuttanut asemansa osana modernia laivanrakennusta, ja samalla myös säiliöratkaisuille asetettavat vaatimukset ovat kasvaneet. Erityisesti suurikokoiset bilobe-rakenteiset C-tyypin LNG -säiliöt ovat teknisesti vaativia kokonaisuuksia, joissa suunnittelu, valmistus, kryogeeninen eristys ja logistiikka muodostavat yhden yhtenäisen toimitusprojektin.
Vaativissa meriteollisuuden hankkeissa yksittäinen työvaihe ei ratkaise projektin onnistumista. Olennaista on koko toimitusketjun hallinta aina suunnittelusta toimitukseen asti. Kun kriittiset vaiheet ovat saman toimitusketjun piirissä, voidaan vähentää rajapintariskejä, parantaa aikataulun hallintaa ja varmistaa projektin eteneminen aikataulun mukaisesti.
Projektin toimitussisältö
Projekti sisälsi kahden LNG -säiliön valmistuksen sekä niiden toimituksen Meyer Turulle ICON-risteilijään.
Projektin perustiedot
- Säiliöiden määrä: 2 kpl
- Säiliötyyppi: Type C LNG -säiliö
- Rakenne: Bilobe
- Käyttökohde: LNG-polttoainesäiliö risteilijään
- Paino: yli 300 tonnia / säiliö
Bilobe-säiliön suunnittelu luo perustan onnistuneelle projektille
Type C -säiliöiden suunnittelussa on huomioitava sekä merikäytön mekaaniset kuormitukset että kryogeeniset käyttöolosuhteet.
LNG:tä varastoidaan noin -163 °C lämpötilassa, mikä asettaa erityisiä vaatimuksia materiaalivalinnoille, rakenteille ja hitsausratkaisuille. Samalla suunnittelussa määritellään tarkastusvaatimukset, valmistuksen kannalta kriittiset työvaiheet sekä säiliön integroituminen osaksi aluksen polttoainejärjestelmää.
Bilobe-rakenne mahdollistaa suuren varastointikapasiteetin tehokkaasti käytettävissä olevaan tilaan sovitettuna. Ratkaisu tuo kuitenkin omat vaatimuksensa valmistukselle, sillä rakenteiden mittatarkkuuden on säilyttävä koko tuotantoprosessin ajan.
Suunnittelussa ja mitoituksessa on otettava huomioon useita erilaisia kuormitustapauksia, joihin alus saattaa joutua elinkaarensa aikana. Esimerkiksi laivan liikkeestä aiheutuu suuria kiihtyvyyksiä. Kiihtyvyyksien aiheuttamien voimien takia säiliölle ja sen hitsiliitoksille on tehtävä väsymistarkastelu, jolla varmistetaan että säiliö ei vaurioidu käyttöikänsä aikana.
LNG-säiliön valmistus vaatii raskasta tuotantokapasiteettia
Suurikokoisen bilobe LNG -säiliön valmistus on paljon enemmän kuin teräsrakenteiden kokoonpanoa. Levymateriaalien käsittely, muovaus, kokoonpano ja hitsaus muodostavat kokonaisuuden, jossa jokainen työvaihe vaikuttaa seuraavaan.
Kryogeenisiin sovelluksiin tarkoitettujen painelaitteiden valmistuksessa hitsaustyön merkitys korostuu. Rakenteiden on säilytettävä ominaisuutensa erittäin alhaisissa lämpötiloissa ja täytettävä samalla laivanrakennuksen sekä luokituslaitosten asettamat vaatimukset.
Valmistuksen aikana jokainen kriittinen työvaihe dokumentoidaan, tarkastetaan ja todennetaan osana laadunvarmistusprosessia. Laivan liikkeistä aiheutuva väsyttävä kuormitus hitsisaumoissa edellyttää hitseiltä virheettömyyttä. Virheetön lopputulos varmistetaan sekä volumetrisillä (RT/UT) sekä pintatarkastusmenetelmillä (PT). Säilön painetta kantavissa hitsisaumoissa volumetrinen tarkastuslaajuus on 100%. Tarkastusta täydennetään yleisesti 10% pintatarkastuksella, mutta kriittisimmissä kohdissa pintatarkastusvaatimus voi olla 100%.
Näin varmistetaan, että valmis LNG-säiliö vastaa sille asetettuja teknisiä vaatimuksia ennen seuraavaan projektivaiheeseen siirtymistä.
Kryogeeninen eristys on olennainen osa LNG-säiliön toimintaa
Valmistuksen jälkeen säiliö siirtyy kryogeeniseen eristykseen.LNG:tä varastoidaan noin -163 °C lämpötilassa, jolloin säiliön sisä- ja ulkopuolen välinen lämpötilaero voi olla yli 180 astetta. Eristyksen tehtävänä on minimoida lämpövuoto säiliöön ja hallita LNG:n haihtumista koko käyttöiän ajan.
Kryogeeninen eristys poikkeaa merkittävästi tavanomaisesta teollisuuseristyksestä. Ratkaisun on yhdistettävä alhainen lämmönjohtavuus, kosteudenhallinta, paloturvallisuus sekä kyky mukautua rakenteiden lämpöliikkeisiin säiliön jäähtyessä käyttölämpötilaansa.
Meriteollisuudessa eristys on olennainen osa LNG-polttoainejärjestelmän toimintaa. Sen avulla hallitaan säiliön lämpövuotoa ja LNG:n luonnollista haihtumista sekä varmistetaan järjestelmän turvallinen ja energiatehokas toiminta koko aluksen käyttöiän ajan.
Erikoiskuljetus vaatii tarkkaa suunnittelua
Kun yli 300 tonnia painava LNG-säiliö oli valmis, alkoi projektin näkyvin vaihe: erikoiskuljetus. Säiliön, kuljetusrakenteiden ja erikoislavettien muodostaman kokonaisuuden leveys oli noin 15 metriä, korkeus noin 14 metriä ja kokonaismassa noin 500 tonnia.
Kuljetus Teuvalta Kaskisten satamaan toteutettiin kahdella rinnakkain toimivalla kauko-ohjattavalla erikoislavetilla, joiden alla oli yhteensä 144 rengasta.
Kyse ei ollut tavanomaisesta kuljetuksesta, vaan logistisesta kokonaisuudesta, jonka valmistelu käynnistyi jo hyvissä ajoin ennen varsinaista siirtoa. Reitin kantavuus, liittymien geometria, sähkölinjat, liikennejärjestelyt sekä satamaoperaatiot asettivat omat reunaehtonsa koko projektille. Kuljetusreittiä valmisteltiin lähes vuoden ajan, ja sen toteuttaminen edellytti muun muassa tiejärjestelyjä, liittymämuutoksia sekä sähkölinjoihin kohdistuneita infrastruktuuritoimenpiteitä.
Erikoiskuljetus osoitti konkreettisesti sen, kuinka suurissa LNG-säiliöprojekteissa myös logistiikka on osa teknistä kokonaisuutta.
Huolellinen ennakkosuunnittelu vähensi toimitusriskejä ja mahdollisti sen, että säiliöt saatiin siirrettyä satamaan suunnitellun aikataulun mukaisesti. Suurissa laivanrakennusprojekteissa yksittäisen pääkomponentin viivästyminen voi vaikuttaa useisiin seuraaviin työvaiheisiin, minkä vuoksi myös logistiikka on osa projektin kokonaisonnistumista.
Yksi toimitusketju, useita keskeisiä vaiheita
Bilobe-rakenteisen Type C LNG -säiliön toteutus koostuu useista toisiinsa vaikuttavista vaiheista. Suunnitteluratkaisut vaikuttavat valmistukseen, valmistus luo edellytykset eristykselle ja lopulta logistiikka varmistaa, että valmis säiliö saadaan turvallisesti asiakkaalle. Juuri tästä syystä suurten LNG-säiliöprojektien toteuttaminen edellyttää vahvaa osaamista niin suunnittelussa, valmistuksessa, kryogeenisissä ratkaisuissa kuin vaativissa erikoiskuljetuksissakin.
West Weldingin LNG-osaaminen kattaa sekä laivojen LNG-polttoainejärjestelmät että maapuolen LNG-infrastruktuurin. Kokemus LNG:n varastoinnista, siirrosta ja käsittelystä auttaa huomioimaan säiliöratkaisujen lisäksi myös järjestelmäintegraation vaatimukset jo suunnitteluvaiheessa.
