AD ALTA 

 

JOURNAL OF INTERDISCIPLINARY RESEARCH

 

 

 

refrigerated, liquefied gases with the operating 
temperatures between 0°C and â€“ 165°C; 



 

EN 1474: â€žDesign and testing of LNG loading/unloading 
arms“; 



 

EN 13645: â€žDesign of onshore installations with a storage 
capacity between 5 tones and 200 tones â€œ(CEN).  

 
According to ADN (European Agreement Concerning the 
International Carriage of Dangerous Goods by Inland 
Waterways) maximum volume of the tank type G1 designed for 
the transportation of LNG by inland waterways is 380 m

3

. Due 

to the expected size of vessel (in case of pushing convoys is a 
type DE IIb) is the maximum volume at 350 m

3

 (European 

Commission â€“ SEVESO III). 
 
3 Research questions and the focus of the study 
 
The paper focuses primarily on the assessment of two research 
questions: (1) what are complying with the design parameters of 
LNG tanks for the transport and storage of LNG for inland 
vessels and inland LNG terminals? (2) What are the basic 
strength parameters, which must comply with tanks?
 Design of 
suitable reservoirs depends on several factors (purpose, ship size, 
the parameters of the waterway, LNG terminal capacity etc.). 

Therefore, is necessary within the solving of the research 
questions consider mentioned aspects. 
 
4 The basic design parameters of LNG tanks 
 
Due to the physical properties of LNG, its transport and long-
term storage must necessarily bring a wide range of mainly 
safety and technical issues. A significant role plays here also the 
economical and the environmental aspects. To solving all these 
aspects have been expended great resources. It brought a wide 
range of technical solutions in storage technology useful not 
only in inland terminals but also for vehicles (Skrucany et al, 
2015). 
 
For vessels transporting liquefied natural gas, current legislation 
allows to use 4 types of tanks: 
 


 

membranes tanks, 



 

independent self-supporting tanks: 


 

type A, 



 

type B, 



 

type C. 

 

 

Figure 1 Classification of LNG Carriers according IMO (Source: GIIGNL) 

 

LNG fuel tanks must comply the criteria of Independent self-
supporting tanks (type A, B, or C) according to the IMO and 
ADN legislation (Figure 1). Specifically, the fuel tanks of inland 
vessels must comply with type C. 
 
From a technical and operational point of view using of 
reservoirs "C" provides several benefits: 
 


 

IGC (The International Code for the Construction and 
Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk) 
does not required secondary barrier for this type of tank, 



 

Small and medium sized tanks can be designed with 
vacuum insulation, which saves insulating material and it 
increases the efficiency of the insulation, 



 

Simple installation (for the storage of the tanks are 
sufficient two suitable shaped supports, 



 

Ability to design the tanks for high pressure, which is good 
for long-term storage and solving problems with 
evaporation. 

 
From a structural point of view these are mostly double-skin 
pressure tanks cylindrical shape with an arched bottom. The 
inner tank is made of austenitic stainless steel or 9% nickel steel. 
The outer container, which acts as a secondary barrier can be 
made from either stainless steel or carbon steel. The wall 
thickness of the inner and outer container is at least 3 mm. The 
space between them is isolated by a combination of Perl / 
vacuum or Multi-Layer Insulation (MLI) / vacuum. The tank is 
equipped with fittings for filling, pressure regulators, taking into 

LNG heat exchanger, measuring level and pressure (Hoffman, 
2016). Standard tanks are designed for the pressure of 1.6 MPa. 
The real operating pressure depends on the needs of the engine 
and the injection device fluctuates from 0.3 to 1 MPa (Buil, 
2013). LNG technology differs from CNG technology only in 
tanks and evaporation, other technological elements are in both 
same. The design must meet the requirements of the IMO IGC 
"International Code for the Construction and Equipment of Ships 
designed for liquefied gas" and EN 13458-2 "for cryogenic 
vessels (IMO). 
 
5 Assessment of strength characteristics of LNG tanks 
 
Solution of strength characteristics of LNG tanks was carried out 
by finite element method (FEM), which were evaluated using the 
HMH stress hypothesis, i.e. hypothesis of maximum specific 
deformation energy required to change shape. This hypothesis 
gives the most accurate value and is most commonly used. It is 
used in the computation software where reduced stress by HMH 
strength hypothesis is called Von Misses stress. It is suitable for 
ductile materials. The criterion of dangerous condition is 
maximum specific strain energy required to change shape 

𝜆

𝑡 í µí±ší µí±Ží µí±¥

Strength HMH hypothesis assumes that a dangerous condition 
occurs when the specific strain energy for changing the shape of 
the stress state exceeds specific strain energy to change the shape 
of rectilinear con stress state, which results in failure. Requires 
the fulfilment of inequality: 

𝜆

𝑡 í µí±ší µí±Ží µí±¥

≤𝜆

𝐷

 

(1) 

 

IMO Classification 

of LNG Carriers 

Independent self 
supporting tanks 

Type A 

P

0

≦ 70 kPa 

Full secondary 

barrier 

Type B 

P

0

≦ 70 kPa 

Partial secondary barrier 

MOSS            

Spherical                  

Al or 9 % Ni 

SPB                

Prismatic                  

Al or SUS 304 

Type C 

P

0

≧ 200 kPa 

No secondary barrier 

Non - self 

supporting tanks 

Membranes  

 P

≦ 70 kPa  

Full secondary 

barrier 

GTT NO96      

INVAR            
INVAR 

GTT MK III          

SUS 304 L  
Composite 

- 275 -