ガス運搬船

ガス運搬船、ガスタンカー、LPG運搬船、またはLPGタンカーは、 LPG、LNG、CNG、または液化化学ガスを大量に輸送するために設計された船舶です。^[1]

液化ガスの海上輸送は、1934年に大手国際企業が2隻の石油/LPG複合タンカーを運航させたときに始まりました。^[2]基本的には石油タンカーであるこれらの船舶は、貨物タンクスペースにLPGを運ぶための小さなリベット留めの圧力容器を取り付けることによって改造されました。これにより、家庭用および商業用燃料として明確な利点を持つ石油精製副産物の大量の長距離輸送が可能になりました。LPGは無臭で無毒なだけでなく、発熱量が高く硫黄含有量が低いため、燃焼時に非常にクリーンで効率的です。

現在、ほとんどの完全加圧式外航LPG運搬船には、水平型、円筒型、または球形の貨物タンクが2つまたは3つ装備されており、典型的な容量は20,000～90,000立方メートル、全長は140～229メートルです。新しいLPG運搬船は、LPGまたはディーゼル燃料を選択的に使用できるデュアル燃料推進システム用に設計されています。^{[3]完全加圧式船舶は現在も多数建造されており、小規模な}ガスターミナルとの間でLPGを輸送するための費用対効果の高い簡単な方法となっています。

これらの船は、半加圧/半冷蔵状態でガスを輸送しました。^{[4]このアプローチは柔軟性があり、これらの運搬船は冷蔵および加圧貯蔵施設の両方で積み込みまたは積み下ろしを行うことができます。半加圧/半冷蔵運搬船には、8.5 kg/cm 2} (121 psi)の圧力と -10 °C (14 °F) の温度でプロパンを輸送する円筒形、球形、または双葉形のタンクが組み込まれています。

エチレン運搬船はガスタンカーの中で最も高性能で、他のほとんどの液化ガス貨物だけでなく、大気圧沸点が-104℃（-155℉）のエチレンも輸送できる。^[5]これらの船は円筒形の断熱ステンレス製貨物タンクを備えており、最低-104℃から最高+80℃（176℉）の温度範囲と最大タンク圧4バールで最大比重1.8までの貨物を収容できる。

これらは、完全冷蔵貯蔵タンクを備えたターミナル間で低温・大気圧の液化ガスを輸送するために建造されています。^[6]ただし、ブースターポンプと貨物ヒーターを介した排出により、加圧タンクへの排出も可能になります。最初に特別に建造された LPG タンカーは、スウェーデンの造船所でデンマークの設計に基づいて建造された m/t の Rasmus Tholstrup でした。角柱型タンクにより船の貨物積載量を最大化できるため、完全冷蔵船は LPG、アンモニア、塩化ビニルなどの大量の貨物を長距離輸送するのに非常に適しています。今日、完全冷蔵船の容量は 20,000 ～ 100,000 m ³ (710,000 ～ 3,530,000 立方フィート) の範囲です。容積が50,000～80,000 m ³ (1,800,000～2,800,000 立方フィート) の LPG 運搬船は、VLGC (超大型ガス運搬船) と呼ばれることがよくあります。容積の点では LNG 運搬船の方が大きい場合が多いですが、この用語は通常、完全冷蔵 LPG 運搬船にのみ適用されます。

現代の完全冷蔵船で使用されている貨物収容システムの主なタイプは、硬質フォーム断熱材を使用した独立タンクです。使用される断熱材は、ポリウレタンフォームが一般的です。古い船には、緩く充填されたパーライト断熱材を使用した独立タンクが搭載されている場合があります。過去には、半膜または一体型タンクと内部断熱タンクを備えた完全冷蔵船がいくつか建造されましたが、これらのシステムへの関心はわずかでした。現在運航されているそのような船の大部分は、日本と韓国の造船所によって建造されました。

^{LNG 運搬船の大部分は、容積が 125,000 ～ 135,000 m 3} (4,400,000 ～ 4,800,000 立方フィート)です。現代の LNG 運搬船群には、船のサイズに関して興味深い例外があります。それは、1994 年以降に建造され、少量輸入業者のニーズに応えるために、容積が 18,000 ～ 19,000 m ³ (640,000 ～ 670,000 立方フィート) の小型船が数隻導入されたことです。

圧縮天然ガス（CNG）運搬船は、高圧下で天然ガスを輸送するために設計されています。 ^[7] CNG運搬船の技術は、ガスの密度を高め、商業的な積載量を最大化するために、通常250バール（2900 psi）を超える高圧に依存しています。CNG運搬船は中距離の海上輸送に経済的であり^[8]、輸送中にCNGを保管するための適切な圧力容器の採用と、積み込みターミナルでCNGを受け取り、積み下ろしターミナルでCNGを配送するための適切な積み込みおよび積み下ろしコンプレッサーの使用に依存しています。^[9]

これらの船舶は液化ガスを輸送するように設計されています。液化ガス運搬船の建造者は次のとおりです。

• 大宇造船
• ダメン造船所
• 現代重工業
• ヒュンダイミポ
• 現代三湖重工業
• 江南
• 川崎造船株式会社
• 三菱重工業
• 今治造船
• ジャパンマリンユナイテッド株式会社

LPGタンカーが建造されている主な国は韓国、日本、中国で、オランダとバングラデシュでも少数が建造されています。

• ブタジエン
• エチレン
• LPG
• 液化天然ガス
• 天然ガス
• プロピレン
• アンモニア、塩化ビニル、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、塩素などの化学ガス。

国際海事機関によって開発されたガスコードは、サイズに関係なくすべてのガス運搬船に適用されます。ガスコードは 3 つあり、以下に説明します。

1986年6月以降に建造されたガス運搬船（IGCコード）。^[10] 1986年6月30日以降に建造された新しいガス運搬船に適用されるIGCコードは、「液化ガスばら積み船の構造および設備に関する国際コード」です。このコードは簡単に言えば、IGCコードとして知られています。IGCコードは、海上人命安全条約（SOLAS）の改正に基づき、すべての新造船に義務付けられています。船舶がコードに準拠していることの証明として、液化ガスばら積み運送のための国際適合証明書を船上に搭載する必要があります。1993年にIGCコードが改正され、新しい規則は1994年7月1日に発効しました。1994年10月1日以降に建造が開始された船舶は改正版のコードを適用する必要がありますが、それ以前に建造された船舶は以前の版のIGCコードに準拠している場合があります。

1976年から1986年の間に建造されたガス運搬船（GCコード） 1976年以降1986年7月以前に建造されたガス運搬船に関する規制は、液化ガスばら積み船の構造および設備に関するコードに含まれています。これはガス運搬船コード、または略してGCコードとして知られています。 1975年以来、国際海事機関（IMO）はGCコードの4つの修正を承認しました。最新のものは1993年6月に採択されました。すべての修正がすべての政府によって必ずしも同意されているわけではありません。このコードは強制ではありませんが、多くの国が国内法に実装しています。したがって、ほとんどの用船者は、そのような船舶がコードの基準を満たし、その証明として液化ガスばら積み船の運送に適合する証明書を船上に備えていることを期待します。

1977年以前に建造されたガス運搬船（既存船コード）^[11] 1977年以前に建造されたガス運搬船に関する規則は、液化ガスばら積み貨物船を輸送する既存船コードに含まれている。その内容はGCコードに似ているが、範囲は狭い。既存船コードは、GCコードが作成された後の1976年に完成した。したがって、当時の造船慣行を要約したものとなっている。このコードは、この古い船団のすべてのガス運搬船に対するIMO勧告として残っている。このコードは必須ではないが、一部の国では船舶登録に適用され、他の国では入港前の必要な履行として適用されている。したがって、この年齢の船舶の多くは、用船者によってコード基準を満たし、液化ガスばら積み貨物船適合証明書を船上に備えることが求められている。

貨物収容システムとは、装備されている場合には以下のものを含む貨物を収容するための総合的な設備です。

• 主な障壁（貨物タンク）
• 二次バリア（取り付けられている場合）、
• 関連する断熱材、
• 間にスペースがある場合、
• 必要に応じて、これらの要素をサポートするための隣接構造。

-10 ～ -55 °C (14 ～ -67 °F) の温度で輸送される貨物の場合、船体が二次障壁として機能する可能性があり、このような場合には船体部分が貨物倉の境界となることがあります。

ガス運搬船で使用される基本的な貨物タンクの種類は、以下のリストのとおりです。

独立型^[12]

• 独立型A

タイプ A 独立タンクは角柱型で、通常は木製のチョックで構成される断熱支持ブロックで支えられており、タンク上部の空間内のアンチロールチョックと、通常は二重底タンクの真上の空間内のアンチフロートチョックによって配置されています。タンクは通常、中心線の液密隔壁で分割されています。この機能と、タンクの上部が面取りされていることにより、自由液表面の影響が軽減され、重心の仮想上昇と安定性が向上します。これらの貨物タンクが LPG (-50 °C) を輸送するように設計されている場合、タンクは微粒子の低炭素マンガン鋼、またはMaersk J クラスの船に見られるようなステンレス鋼で製造されます。^[13]この設計のホールドスペース (空間) は通常、乾燥した不活性ガスまたは窒素で満たされていますが、バラストまたはガスフリー通路中に空気で換気されることがあります。 Conch 設計は、 LNG (-163oC)の輸送用に開発されました。これらの貨物タンクの材質は、9% ニッケル鋼またはアルミニウムのいずれかでなければなりません。最大許容リリーフ蒸気設定 (MARVS) は 0.7 bar 未満です。

• 独立型「B」

タイプ B 独立タンクは一般に球形で、垂直の円筒形のスカートに溶接されており、これが船体本体との唯一の接続部となっている。この設計の船倉空間（ボイドスペース）は通常、乾燥した不活性ガスまたは窒素で満たされているが、バラストまたはガスフリーの通過時には空気で換気される場合がある。保護用の鋼鉄ドームがデッキレベルより上の一次バリアを覆い、断熱材が一次バリア表面の外側を囲んでいる。この封じ込めシステムはLNGの輸送に使用されている。構造材料は 9% ニッケル鋼またはアルミニウムのいずれかである。^[14]最大許容蒸気圧力設定値（MARVS）は 0.7 bar 未満である。

• 独立型「C」

タイプ C 独立タンクは、2 つ以上のクレードル型の基礎に水平に取り付けられたデッキ圧力容器または円筒形圧力タンクです。タンクはデッキ上、デッキ下、またはデッキ下の一部に取り付けることができ、縦方向と横方向の両方に配置できます。ローブ型タンクは、船体容積の有効活用を改善するために、船の前端でよく使用されます。この格納システムは、LPG、エチレン、および小規模LNG運搬船に使用されます。エチレンを運ぶように設計されたタンクの建造に使用される場合の材料は、5% ニッケル鋼です。最大許容放出蒸気設定 (MARVS) は、> 0.7 bar です。

• 膜^[15]

その他のタイプとしては次のようなものがあります:

• 内部断熱材タイプ「1」
• 内部断熱タイプ「2」
• 積分

完全に設計され承認されていますが、まだ商業的に使用されていません。

• 毒性

ガス輸送船で一般的に運ばれる塩化ビニルは、特に肝臓がんの原因となる人体発がん物質として知られています。^[16]吸入すると危険なだけでなく、皮膚からも吸収されます。皮膚の炎症や涙目は、大気中に危険なレベルの塩化ビニルが存在する可能性があることを示しています。このような貨物を取り扱う際には注意が必要です。曝露を防ぐために、化学防護服、自給式呼吸器（SCBA）の使用、気密ゴーグルなどの予防措置を常に着用する必要があります。塩素とアンモニアも運ばれる有毒貨物です。^[17]

• 可燃性

貨物の蒸気はほとんどすべて可燃性である。発火が起こると、燃えるのは液体ではなく、発生した蒸気である。冷たい貨物液体が突然水と接触することで生じる無炎爆発は、それほど多くのエネルギーを放出しない。漏れた貨物液体のプールが引火して生じるプール火災や、漏れが引火して生じるジェット火災は、重大な危険である。閃光火災は、漏れがあってすぐには発火せず、蒸気が風下にある程度移動した後に発火し、極めて危険である。 ^[18]蒸気雲爆発と沸騰液体の膨張蒸気爆発は、ガス運搬船における最も重大な可燃性危険である。

• 凍傷

貨物は 0 ～ -163 °C (32 ～ -261 °F) の極低温で輸送されるため、冷たい蒸気や液体に 皮膚がさらされることで凍傷が発生する可能性が非常に高くなります。

• 窒息

窒息は、血液が脳に十分な酸素を供給できないときに起こります。窒息すると、頭痛、めまい、集中力の低下を経験し、その後意識を失います。十分な濃度であれば、毒性の有無にかかわらず、あらゆる蒸気が窒息を引き起こす可能性があります。

• アンモニアの危険性^[19]

1. 2,000 ppm を超える暴露は 30 分以内に致命的となり、6,000 ppm を超える暴露は数分以内に致命的となり、10,000 ppm を超える暴露は致命的となり、保護されていない皮膚には耐えられないほどとなります。

2. 無水アンモニアは適切に取り扱われれば危険ではありませんが、慎重に取り扱われなければ非常に危険です。私たちが毎日使用し、扱う他の多くの製品ほど可燃性はありません。しかし、ガスが高濃度になると燃えるので、火災を避けるための予防措置が必要です。

3. 軽度の暴露でも、目、鼻、肺の組織に刺激を与える可能性があります。長時間の呼吸は窒息を引き起こす可能性があります。大量に吸入すると、喉が腫れて閉じ、窒息します。蒸気や液体にさらされると、失明する可能性もあります。

4. 無水アンモニアの吸水性は、最も大きな傷害（特に目、鼻、喉、肺）を引き起こし、永久的な損傷を引き起こす可能性があります。大気圧および常温では無色の気体ですが、圧力がかかるとすぐに液体に変わります。無水アンモニアは水との親和性が高いです。無水アンモニアは吸湿性の化合物であるため、水分源を探します。その水分源は、90% が水でできている作業者の体である可能性があります。人体が無水アンモニアにさらされると、化学物質の凍結が皮膚、目、肺に浸透して焼けます。水分含有量が多い目、肺、皮膚は、この吸引力によって最も危険にさらされます。無水アンモニアが体組織に溶解すると、腐食性火傷が発生します。無水アンモニアによる死亡のほとんどは、顔面への直接の爆風による喉と肺への重度の損傷が原因です。無水アンモニアの沸点が低いことも懸念されます。この化学物質は室温で接触すると凍結します。ドライアイスによる火傷と似た症状を引き起こしますが、ドライアイスよりも重篤です。極寒にさらされると、肉が凍ります。最初は皮膚が赤くなりますが、その後白くなります。患部は痛みはありませんが、触ると硬くなります。治療せずに放置すると、肉が死んで壊疽になることがあります。

5. 人間の目は、約 80 パーセントが水でできた複雑な器官です。圧力のかかったアンモニアは、目に広範囲かつ即時の損傷を引き起こす可能性があります。アンモニアは液体を抽出し、数分で目の細胞と組織を破壊します。

6. ハードアームの事前冷却中または切断作業中にアンモニアを海に排出することは、環境に優しい作業ではありません。米国ICSCによると、0.45 mg/L（1.6 × 10 ⁻⁸  lb/cu in）（LC50）という低濃度のアンモニアでもサケに有害です。このような魚を食べると人間に危険を及ぼす可能性があります。^{[引用が必要]}

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