Handbuch für den LNG- und CNG-Praktiker

Frontmatter

1. LNG und dessen Thermodynamik

Zusammenfassung

LNG ist die englische Abkürzung für verflüssigtes Erdgas (Liquefied Natural Gas), welches in dieser Form zu den tiefkalt verflüssigten Gasen gehört. An der Quelle, d. h. im Gas- bzw. Ölfeld, erfolgt mit sehr viel Energie die Verflüssigung aus der Gasphase. Von dort wird es bei ca. −161 °C (Siedetemperatur bei Atmosphärendruck) mit Schiffen zu den Kunden in Europa, Japan, China usw. gebracht. Dort wird das LNG in großen Tankanlagen bei Atmosphärendruck zwischengelagert oder direkt zum Transport in den Gasfernleitungen regasifiziert. (siehe [14]).

Werner Hermeling

2. Die wichtigsten thermodynamischen Prozesse in der Herstellung, dem Transport und der Lagerung von LNG

Zusammenfassung

Es werden die markanten thermodynamischen Prozesse der beschrieben und an allgemein bekannten Beispielen erläutert.

Werner Hermeling

3. LNG – von der Quelle zum Endkunden

Zusammenfassung

Erdgas wird an der Quelle mit Gasverflüssigungsanlagen zu LNG verflüssigt und mit LNG-Tankschiffen in den Hub transportiert. Dort wird es mit Straßentankwagen oder Kesselwagen zum Endkunden gebracht. Es wird ausführlich der Prozess des Betankens des örtlichen Tanks beschrieben und dabei auf die einzelnen Baugruppen eingegangen. Die Unterschiede des offenen und geschlossenen Schlauchsystems werden erläutert und auf Gefahren hingewiesen. Die Art der Tankbefüllung wird erklärt und der Zweck erläutert.

Werner Hermeling

4. Betriebsführung

Zusammenfassung

LNG wird, ebenso wie Öl und LPG, in Tanks gespeichert und bedarfsabhängig abgerufen, allerdings sind die Tanks für LNG vakuumisoliert. Der Abruf kann ständig erfolgen, auch mit kleineren oder größeren Pausen. Da es keine genaue Definition einer diskontinuierlichen Betriebsführung gibt, soll angenommen werden, dass jede Unterbrechung der LNG-Entnahme von länger als 12 h diskontinuierlich sein soll.

Werner Hermeling

5. LNG-Anwendungen

Zusammenfassung

Es werden die volkswirtschaftliche Bedeutung der LNG-Versorgung an Hand einer Statistik ausgewiesen und ausgewählte Möglichkeiten der LNG-Anwendung beschrieben. Diese Ausführungen betracht den Niederdruckbereich, also Gasversorgungsanlagen mit angeschlossenen Verbrauchern und den Hochdruckbereich mit der Beschreibung der Kompression des CNG. Der Hochdruckbereich konzentriert sich auf die Nutzung des CNG als Kraftstoff. Baugruppen und Bauteile werden ausführlich beschrieben und auf vermeidbare Störungen sicherheitstechnischen Aspekte hingewiesen. Betriebswirschaftliche Überlegungen und deren Anwendung werden erläutert und die ökologischen Vorteile herausgearbeitet. ES darf erkannt werden, dass ökologische Lösungen die wirtschaftlichsten sind, da diese stets im verbund betrieben werden.

Werner Hermeling

6. Die thermodynamische Betrachtung des vakuumisolierten Tieftemperaturtanks

Zusammenfassung

Es werden die thermodynamischen Vorgänge im Tank beschrieben, die Tankbauarten erläutert und besonmders auf die Anforderungen an den LNG- Tank eingegangen. Eine tabellarische Übersicht fasst die folgenden Ausführungen zusammen.

Werner Hermeling

7. Sensorik in einer LNG-Anlage

Zusammenfassung

Es wird erläutert, wie Druckmessgeräte zur Erfassung des Gesamtdrucks anzuschließen sind. Desweiteren wird auf die Besonderheit der Temperaturempfindlichkeit elektronischer Messgeräte eingegangen. Messverfahren werden erläuert und verglichen.

Werner Hermeling

8. Ausrüstungen einer LNG-Anlage

Zusammenfassung

LNG- Anlagen setzen weitere Ausrüstungen im Vergleich zu Anlagen für Luftgase voraus. Die Ausrüstung, wie sie für Luftgase zutraffend ist und die zusätzliche für LNG, wird bezüglich Konstruktion und Funktion beschrieben.

Werner Hermeling

9. Sicherheitseinrichtungen

Zusammenfassung

Gegen Überdruck muß jeder Druckbehälter abgesichertw erden. Desweiteren besteht bei tiefkalt verflüssigten Gasen die Besonderheit, dass deren Volumen mit steigendem Siededruck durch die abnehmende Dichte zunimmt. Die Überfüllsicherung schließt das Überfüllen aus und führt das über den zulässigen Füllstand entstehende Produkt ab.

Werner Hermeling

10. Konstruktive Beschreibung der Schlauchkupplungen zur Tankbefüllung

Zusammenfassung

Die Verbindung der Tanks mit dem Fahrzeugtank hat eine herausragende Bedeutung, vor allem für die Sicherheit und für die Qualität des Produktes. Die Verbindung wird mit einem Schlauch hergestellt. An der Schnittstelle zwischen Schlauch und Tank befindet sich die Kupplung. Mit dieser Kupplung muss Eindringen von Luft sicher ausgeschlossen werden. Ein mit Luft verschmutztes Erdgas kann Betriebsstörungen zur Folge haben und die Mischkondensation einschränken. Mit offenen Betankungssystemen ist das nicht zu verhindern.

Werner Hermeling

11. Isolierungen

Zusammenfassung

Die absolute Isolierung gibt es nicht. Es werden verschiedene Isolierstoffe udn Isolierverfahren beschrieben und auf Besonderheiten hingewiesen.

Werner Hermeling

12. Elektrische Erdungen

Zusammenfassung

Die Erdung stellt den Potentialausgleich zwischen Bauteil und Erde her, so dass keine Funken oder Überschläge möglich sind. Sie ist eien Schutzmaßnahme für Personen und Anlage.

Werner Hermeling

13. Markante Prozessstörungen

Zusammenfassung

Typische Fehler und deren Folgen im Umgang mit tiefkaltverflüssigten Gasen, insbesondere LNG und CNG werden beschrieben und Hinweise zur Beseitigung von Anlagenstörungen gegeben.

Werner Hermeling

14. Anlagenplanung

Zusammenfassung

Nicht allein die gewählte Technologie entscheidet über Erfog oder Misserfolg einer Investition, sondern auch die richtige Auslegung. Dazu wird Hilfestellung gegeben und Hinweise zum Genehmigungsverfahren. Bezüglich Genehmigungsverfahren wird die genannte Literatur Basis sein.

Werner Hermeling

15. Inbetriebnahme und Außerbetriebnahme einer LNG-Anlage

Zusammenfassung

Die Zyklen Erstinbetriebnahme, Inbetriebnahme nach länegerer Unterberechung und die Stillegung der Anlage werden erläuert.

Werner Hermeling

16. Schulungsempfehlung

Zusammenfassung

Die Produktschulung dient zuerst dem gesundheitlichen Schutz der Mitarbeiter und dem Erhalt, der Wartung und Pflege der ihm anvertrauten Gegenstände, Apparate und Vorrichtungen.

Werner Hermeling

17. Besondere Hinweise und Vorsichtsmaßnahmen

Zusammenfassung

Bei Einhaltung der Sicherheitsvorschriften können die Produkte LNG und CNG unbedenklich gehandelt werden. Dazu werden die einschlägigen Vorschriften erläutert und auf spezifische Schutzmaßnahmen besonders hingewiesen. Schadensszenarien werden beschrieben.

Werner Hermeling

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