随着全球碳减排行动逐步推进，碳捕集与封存(CCS)技术也在快速发展。海运二氧化碳很快就将成为CCS产业链中的重要一环，与此同时，对于海运液态二氧化碳的需求也将出现显著增长。同样地，在减排等因素的驱动下，越来越多新型液态气体运输船进入市场，如何优化储罐设计、提升储罐容量、增强安全性或将成为未来许多船舶需要考虑的技术问题。
为了响应这一需求，业界必须相应地大幅提升船舶二氧化碳载运容量，随之而来的则是储罐设计和货物处理方面的独特挑战。目前，如果使用专门的二氧化碳储罐，船舶液态二氧化碳最大载运量为3600cbm，即1700吨。液态二氧化碳在零下35℃的温度下以 15 bar 的高压条件储存和运输，并且设有安全边际。这意味着用于运输液态二氧化碳的储罐必须比其他储罐厚得多。在开发可以扩大现有液态二氧化碳载运量的解决方案时，容量、储罐厚度和尺寸之间的平衡增加了问题的复杂性。
增加储罐容量具有挑战性，因为高压液态二氧化碳所需的储罐厚度一加大，其重量和尺寸就会相应增加。将常见的单叶储罐扩大到这种尺寸和容量也意味着船舶需要携带更多的压载水来缓解稳性问题，从而增加了设计的复杂性。
此外，二氧化碳的运输还伴随着许多安全问题。由于货物装卸系统中的泄漏或故障而产生的压差可能导致二氧化碳升华，形成阻塞安全阀的干冰块。如果不加以控制，整个储罐都可能会变成干冰，从而带来安全风险。
为了解决这一难题，挪威系统集成专家Høglund Marine Solutions与德国设计公司HB Hunte合作设计开发了一套气体和船上货物装卸系统，融合了Høglund的自动化和控制系统，将满足8000cbm双叶C型二氧化碳储罐的管理需求。
这款双叶储罐设计大大提高了货物载运能力，比当前最大的储罐容量高出了一倍，而且超过了单叶设计尺寸扩大的极限。其次，使用双叶型储罐避免了扩大单叶概念可能引发的尺寸、重量和稳性等问题。这种符合IGC规则的双叶储罐设计长仅37米，直径2.4米，实际上有助于支持船舶稳性，与类似尺寸和重量的单叶储罐相比具有明显优势，已在亚洲和欧洲生产，并在LPG、LEG(液化乙烯)和LNG运输船上得到应用，而且还可以融合进现有液货船设计，Høglund正与合作伙伴开展这方面的项目。
相关的货物装卸系统(CHS)设计能够避免干冰的形成，即使在不太可能的情况下，例如储罐的两个深井泵发生故障，二氧化碳也能顺利排出。储罐还用200毫米聚氨酯隔热，以便将温度保持在零下35℃。为了增强安全性和操作支持，船东可以实时远程监控系统。
作者：薛龙玉
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