Le boil-off dans les citernes cargaison quitte ces dernières via les dômes gaz vers le collecteur vapeur. Il est alors dirigé vers l’un des compresseurs LD après être passé à travers un séparateur de gouttelettes (Demister) pour éviter tout entrainement de liquide qui pourrait endommager le compresseur.
Les navires méthaniers sont équipés de deux compresseurs LD. Il en ensuite deux types selon la propulsion des navires :
Navire à propulsion gaz diesel électrique : le compresseur LD est composé de deux étages pour pouvoir alimenter les moteurs diesel à une pression de 4,3 bars. Le corps et l’impulseur de chaque étage sont semblables à ceux des compresseurs HD. Les deux étages sont attelés sur la grande roue de multiplicateur de vitesse qui est entrainées par le moteur électrique. Il existe quelques différences avec le compresseur HD qui sont : la vitesse de rotation est plus élevée, deux étage de compression et la variation de débit assurée par un diffuseur à aubage orientable VDV (Variable Diffuser Vanes). Le démarrage d’un compresseur nécessite un temps important, au début le compresseur démarre en petite vitesse et pour le passage en grande vitesse, une température de -70°C doit être atteinte à l’entrée du compresseur, la régulation de la température d’aspiration est assurée par injection de gaz liquide avant le séparateur de gouttelettes.
Navire à propulsion vapeur ou propulsion électrique avec turbo-alternateur :
Semblable au compresseur HD, avec quelques détails particuliers, il combine IVG et la variation de vitesse par thyristors pour réguler la pression des cuves et alimenter la machine en gaz.
Sur les deux types de navires les compresseurs LD servent à réguler la pression des cuves. Une consigne leur est donnée et leurs débits varient en fonction de l’évolution de la pression des cuves. Un seul compresseur peut fonctionner à la fois.
Dans la chaine gaz, le compresseur LD refoule vers des réchauffeurs et des réfrigérants gaz qui régulent une température de 30°C.
Une pompe (fuel-gas pump) permet d’alimenter le Forcing Vaporizer (Vaporisation forcée) qui complète le besoin de la machine lorsque le boil off n’est plus assez important. En général la consigne de température à la sortie du Forcing Vaporizer est -45°C pour garder les gaz lourds comme ethane, propane et butane à l’état liquide et ils sont renvoyés vers la cuve par le séparateur HHR (Heavy Hydrocarbon Remover), ces gaz augmentent le phénomène de cliquetis (knocking) sur les moteurs diesels. Les Oxidisers permettent de réguler la pression du collecteur gaz machine en brûlant l’excédent de gaz évaporé, ainsi on évite tout rejet de gaz directement dans l’atmosphère. En cas d’arrêt d’urgence ESD la vanne Générale Machine (GM) et la vanne Générale Oxiddiser GOx sectionnent le circuit, et une purge du circuit vers le mât est effectuée avec de l’azote.
Fig. 2.5 : Synoptique de la chaine gaz sur le navire Gaz de France Energy.
R1 : régulation de température d’admission des compresseurs LD
R2 : régulation de température à la sortie du Forcing Vaporiser
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