Mit der raschen Entwicklung der LNG-Industrie ist die Sicherheit des LNG-Seetransports zu einem aktuellen Forschungsschwerpunkt geworden, insbesondere die Inertisierungstechnologie von LNG-Schiffstanks. Um den Inertisierungsprozess der Flüssiggastanks großer LNG-Transportschiffe zu optimieren und die Betriebseffizienz zu steigern, wurde das derzeit gebräuchliche LNG-Schiff vom Typ 18×10^4 m3 MARK III FLEX zum Untersuchungsobjekt gemacht, und ein dreidimensionales numerisches Modell für Flüssiggastanks unterschiedlicher Volumina (Tank Nr. 1: 24.279 m3, Tanks Nr. 2–4: 52.062 m3) wurde erstellt. Mit Hilfe der computergestützten Strömungsmechanik (CFD) wurde der Gasersetzungsprozess unter verschiedenen Gas atmosphären (gemischtes Inertgas, reiner Stickstoff) und unterschiedlichen Gesamteinspritzgeschwindigkeiten (20~60 m/s) simuliert und analysiert. Die Studie zeigte die Strömungsverteilung und das Verhalten der Sauerstoffkonzentration während des Inertisierungsprozesses auf und lieferte Daten über die zur Vervollständigung der Inertisierung erforderliche Zeit und den Gasverbrauch unter verschiedenen Betriebsbedingungen. Die Ergebnisse zeigen eine signifikante Korrelation zwischen Einspritzgeschwindigkeit, Inertisierungseffizienz und Gasnutzungsrate. Unter Berücksichtigung der Zeitvorgaben und Betriebskosten wird als optimaler Zustand eine Gesamteinspritzgeschwindigkeit von 30 m/s empfohlen. Unter dieser Bedingung beträgt die Inertisierungszeit des gesamten Schiffs 19,9 Stunden, der Gesamtsgasverbrauch 310.165 m3. Die Ergebnisse der Studie können als theoretische Grundlage und zur Datenunterstützung für die Einstellung der Inertisierungsparameter an realen Schiffen dienen.

Membrantyp LNG-Schiff;MARK III FLEX;Flüssiggastank;Inertisierung;Gasaustausch