LNG-overslag d.m.v. breekkoppelingen & lekvrije snelkoppelingen

Beschrijving

Figuur 31 toont schematisch de werking en de manier waarop de onderdelen van een breekkoppeling met elkaar gekoppeld zijn.

Figuur 31: Schematische weergave van werking breekkoppeling (Walther-praezision, s.d.)

Zoals Figuur 32 toont, zijn de twee onderdelen van de breekkoppeling bij normale overslagcondities tegen elkaar gedrukt. De tegengestelde veren (‘valve springs’) houden elkaar en de onderdelen van de koppeling (‘valve bodies’) gecentreerd t.o.v. elkaar waardoor de LNG-stroom van het ene naar het andere onderdeel kan stromen.

Wanneer een vaar- of voertuig d.m.v. een breekkoppeling aan een andere installatie gekoppeld is en zich er te ver van weg beweegt zonder eerst te zijn losgekoppeld, zal de breekkoppeling als zijnde ‘bewust ontworpen zwakste punt’ eerst breken alvorens een ander onderdeel van de leiding of slang dat doet. Doordat de koppeling breekt, kunnen de veren elkaar geen tegendruk meer geven en schieten deze uit hun ‘valve body’ en sluiten ze op die manier beide uiteinden van de gebroken leiding of slang af.

Figuur 32: Aanduiding van enkel functionele onderdelen van een breekkoppeling (Macro Technologies LCC, 2012a)

Figuur 33 toont een breekkoppeling voor (onder) en na (boven) een test. De uitstekende uiteinden (foto boven) aan de terugslagkleppen geven aan dat beide zijden van de breekkoppeling gesloten zijn. Dit zijn de uiteinden van de veren die na het breken van de koppeling te zien zijn (Macro Technologies LCC, 2012b).

Figuur 33: Foto van een breekkoppeling voor LNG-aflevereenheden (Macro Technologies LCC, 2012b)

Lekvrije (droge) snelkoppelingen zijn ontworpen voor toepassingen waar snel en onder druk koppelen en ontkoppelen van slangen en leidingen gevraagd zijn zonder verspilling van medium. Hier zijn verschillende merken en types op de markt beschikbaar.

Figuur 34: Afbeelding van een in werking zijnde cryogene snelkoppeling (Manntek, s.d.)

De droge cryogene koppeling (LNG-koppeling) bestaat uit een "tank"-eenheid die een type van terugslagklep is en een "slang"-eenheid is met een klep die wordt aangedreven door een interne nokkromme om beide ventielen tegelijkertijd te kunnen openen. Gebruik hiervan vereist een enkele actie met een rechte omwaartse draaibeweging om de koppelingen en het open stromingspad te verbinden. Een initiële druk- en draaiwerking op de slangeenheid zorgt ervoor dat de tankunit en daarmee de twee eenheden afsluit. Na verdere rotatie openen de inwendige kleppen, waardoor de stroom van het LNG met een minimale drukval mogelijk wordt gemaakt.

Een selectief (code)systeem maakt het voor een breed scala van cryogene vloeibare gassen mogelijk om deze koppeling te gebruiken zonder enig risico van falen door een "menselijke fout" (Manntek, s.d.).

Voordat het afkoppelen van de losslang plaatsvindt, is de losslang vloeistofvrij gemaakt, ongeacht het type koppeling en slang.

Toepasbaarheid

Breekkoppelingen zijn toepasbaar in elke installatie die met een voer- of vaartuigen gekoppeld wordt, om te tanken/bunkeren dan wel te laden.

Een Europese standaardisering van dergelijke koppelingen is nog geen feit, maar wordt bestudeerd door de LNG-subgroup van het European Sustainable Shipping Forum (ESSF), dat daarover vervolgens advies overmaakt aan de ISO. Daarnaast is de Society for Gas as a Marine Fuel (SGMF) bezig met het ontwerp en testen van LNG-snelkoppelingen voor overslag van LNG via slangen (Pieter Vandermeeren, persoonlijke communicatie, 3 maart 2017).

Voordeel voor milieu/veiligheidsniveau

Om te voorkomen dat de installatie wordt beschadigd of grote hoeveelheden gas verloren gaan indien een voer-of vaartuig zich verplaatst terwijl de slangen nog aangekoppeld zijn, kunnen in de verdeelslangen breekkoppelingen worden gemonteerd. Een breekkoppeling is ontworpen om automatisch de stroom van vloeibaar aardgas aan beide zijden van de gebroken koppeling te stoppen. Het is een preventieve maatregel om schade aan installaties en daardoor veroorzaakte lekken en dus blootstelling aan en luchtemissies van LNG te voorkomen (Hall, 2012).

“Het voorzien van een breekkoppeling wordt in een QRA weliswaar niet kwantitatief verdisconteerd … Het scenario dat moet worden meegenomen in de kwantitatieve risicoanalyse is een breuk van de verdeel- of losslang. Een breekkoppeling vermijdt een vrijzetting in geval van een te grote trekbelasting op de slang. Echter, bij andere faaloorzaken (bv. slijtage, te hoge inwendige druk, …) zal de breekkoppeling niet kunnen vermijden dat er een vrijzetting is van product uit de slang. Opdat de breekkoppeling kan worden verdisconteerd in de QRA, dient het aandeel van de specifieke faaloorzaak (‘te grote trekkracht’) in het faalkanscijfer van de LNG-slangen gekend te zijn. Op basis van de beschikbare informatie in het Handboek Faalfrequenties 2009 is dit niet mogelijk.” (Luc Vandebroek, persoonlijke communicatie, 15 september 2016).

Een lekvrije snelkoppeling garandeert, net als een breekkoppeling, een minimale emissie bij ontkoppeling en voorkomt incidentele lekken (Manntek, s.d.).

Financiële aspecten

De prijs van een breekkoppeling in een afleverinstallatie voor voertuigen ligt rond de 600 euro, zowel voor breekkoppelingen aan de gasretourzijde als aan de vulzijde. Deze kan variëren naargelang de nominale diameter van de leiding of slang waar ze op is gemonteerd.

Voor lekvrije snelkoppeling werden geen publieke prijsgegevens teruggevonden.