Размещено на http://www.allbest.ru/

План доклада

1. Общие сведения о природном газе.

2. Главные страны экспортеры и импортеры газа. Главные грузопотоки газа.

3. Общее понятие грузопотоков

4. Как транспортируют природный газ.

5. Газопроводы. Морские газопроводы.

6. Перевозка сжиженного природного газа морским транспортом (газовозы)

Развитие морского транспорта для перевозки сжиженного природного газа.

Первые в мире газовозы

Конструкция грузовых танков

7. Развитие Севморпути в соответствии с Транспортной стратегией России до 2030 года.

Общие сведения о природном газе

Природный газ - самое дешевое и экологически чистое топливо. Лидером в мировой добыче газа является Россия, где расположен огромнейший бассейн - -Западная Сибирь. Крупнейшей газодобывающей страной являются США, далее Канада, Туркмения, Нидерланды, Великобритания. В отличие от нефтедобывающих, главными газодобывающими странами являются развитые страны Европы и Северной Америки. По запасам природного газа выделяются два района: СНГ (Западная Сибирь, Туркмения, Узбекистан) и Ближний Восток (Иран). Главными экспортерами газа являются Россия, поставляющая газ в Восточную и Западную Европу; Канада и Мексика, поставляющие газ в США; Нидерланды и Норвегия, снабжающие газом Западную Европу; Алжир, обеспечивающий газом Западную Европу и США; Индонезия, страны Ближнего Востока, Австралия, экспортирующие газ в Японию. Транспортировка газа обеспечивается двумя способами: по магистральным газопроводам и с помощью танкеров-газовозов при перевозке сжиженного газа.

природный газ морской транспорт

Главные страны экспортёры и импортеры газа. Главные грузопотоки газа.

Самая большая доля по размерам потребления природного газа, как и по размерам его производства, сохраняется за Северной Америкой - 32 %, в составе которой США были и остаются крупнейшими в мире потребителями этого вида топлива (600-650 млрд. м3 в год). Доля стран Зарубежной Европы в потреблении газа составляет -21,1 %, среди стран выделяются следующие: Германия - 80 млрд. м3, Великобритания - 90 млрд. м3.

Доля стран Зарубежной Азии в потреблении газа составляет- 19 % (выделяются Индонезия, Малайзия, Саудовская Аравия, Иран). Страны с переходной экономикой - 22,4 % (Страны СНГ, Китай). Доля Латинской Америки в мировом потреблении природного газа сравнительно невелика - 3,9 %.

Т. е. из всего сказанного видно, что главными импортерами газа -являются Зарубежная Европа, США и Япония, а главные экспортеры -страны СНГ (Россия, Туркмения), Зарубежная Европа (Нидерланды, Норвегия), Зарубежная Азия (Малайзия, Индонезия, ОАЭ), Африка (Алжир), а так же Канада.

Общее понятие грузопотоков

Экспортно-импортные операции с природным газом осуществляют двумя способами: по магистральным газопроводам (75 %) и с использованием морского транспорта в сжиженном виде (25 %).По магистральным газопроводам обслуживают внутриконтиненталъную торговлю (Канада -США; Нидерланды, Норвегия - другие европейские страны; Россия - страны Восточной и Западной Европы).

В отдельных случаях по газопроводам осуществляется и межрегиональная и межконтинентальная торговля (Африка - Западная Европа). Россия была и продолжает оставаться крупнейшим экспортером природного газа (200 млрд. м3 в год).

В отличие от нефти пока преждевременно говорить о мировом рынке П. Г. Правильней вести речь о нескольких региональных рынках.

В международной торговле сжиженным газом в мировом хозяйстве сложились две главные газотранспортные системы - система Азиатско-Тихоакеанскогорегиона - самая мощная и разветвленная, обеспечивает более Уц всех мировых Экспортно-импортных поставок сжиженного природного газа (С. П. Г.).

Азиатско-Тихоакеанскийрегион (ведущая страна экспортер - Индонезия) поставляет газ в Японию, республику Корея, Тайвань.

Африкано-Западноевропейская газотранспортная система (ведущие страны экспортеры - Алжир, Ливия, Нигерия) поставляет газ во Францию, Испанию, Бельгию.

Грузопотоки

Количество грузов, перевозимых определенным видом транспорта за один год или за другое фиксированное время из одного пункта в другой. (Современный экономический словарь Райзберг Б.А., Лозовский Л.Ш., Стародубцева Е.Б.)

Как транспортируют природный газ

После извлечения из недр земли или моря газ нужно доставить потребителям. Длина газопроводов и газораспределительных сетей многократно превышает длину окружности Земли.

На большие расстояния газ перекачивается по магистральным газопроводам, но при доставке газа конечным потребителям используются уже газопроводы меньшего диаметра - газораспределительные сети. В зависимости от категории потребителя различают сети низкого (для газоснабжения жилых домов), высокого и среднего давления, которые предназначены для снабжения промышленных предприятий.

Лишнее в газе

Газ нужно осушить, поскольку содержащаяся в нем влага также портит оборудование и может создать в трубе пробки - так называемые кристаллогидраты, которые внешне похожи на мокрый спрессованный снег. Газ осушают, пропуская его через адсорбенты, либо охлаждая газовый поток. Охладить газ можно при помощи холодильных установок или путем дросселирования - понижения давления в месте сужения трубопровода. Кроме того, перед тем, как запустить газ в трубу, из него извлекают сероводород и углекислый газ.

Поскольку природный газ не имеет запаха, перед подачей потребителям его одорируют. Летом тоже нужно меньше газа. Если суточную неравномерность потребления газа контролируют диспетчеры, то сезонная неравномерность компенсируется изменением режима работы компрессорной станции (КС), где газ сжимают, или подключением к газопроводу хранилища газа (ПХГ).

В процессе сжатия газа на КС повышается его температура, поэтому газ нужно охлаждать, чтобы не допустить порчи оборудования. Для этого используются аппараты воздушного охлаждения (АВО). Кроме того, газ охлаждают, чтобы увеличить пропускную способность газопровода.
Природный газ занимает наименьший объем, если он находится в сжиженном состоянии. И его тоже можно транспортировать, но уже в специальных емкостях.

Газ в цифрах

В настоящее время с точки зрения эффективности максимальным диаметром газопровода считается 1420 мм.

Российская газотранспортная система является крупнейшей в мире. Средняя дальность транспортировки газа в 2010 году составила более 2,5 тыс. км при поставках для внутреннего потребления и почти 3,3 тыс. км при поставках на экспорт.

На сегодняшний день протяженность магистральных газопроводов на территории России составляет 161,7 тыс. км. Если вытянуть их в линию, она четырежды опоясала бы Землю.

Протяженность газораспределительных газопроводов, обслуживаемых дочерними и зависимыми предприятиями «Газпрома», составляет более 632 тыс. км, т. е. 80% от общей длины газораспределительных сетей в России. Таким образом, длина всех газораспределительных сетей в России составляет около 765 тыс. км, что уже почти в 20 раз больше окружности Земли.

Морские газопроводы

Газопроводы бывают наземными и морскими. Наземные газопроводы мы часто видим, особенно если путешествуем. Огромные трубы, по которых прогоняют газ, от одного места к другому, от одного населенного пункта к другому. Но можем ли мы увидеть морские магистральные газопроводы? Только на фотографиях интернета. Соответственно мы ничего не знаем о них.

Морские газопроводы достаточно специфический вид транспортировки природного газа. Во-первых - морской газопровод монтируется и ложится на морское дно. Это намного практичнее, дешевле и экологически безопаснее. При использовании морского газопровода, еще в начале его строительства, нам не нужно: валить лесные насаждения, тянуть трубы через сельскохозяйственные наделы (поля, пастбища), через населенные пункты и т.д., а это ни один километр. Это позитивно влияет и на окружающую среду - остается целой и невредимой экосистема, нет опасности для населенных пунктов, конечно при условии изначально надлежащего качества трубы, отсутствия утечек, и недопущения аварий.

Морские газопроводы, находясь на морском дне, практически изолированы от влияния деятельности человека, поскольку находятся под толщей воды и вдали от берегов. Если Вы думаете, что строительство морского газопровода достаточно долгий и трудоемкий процесс, то это не так. Уже доказано, что за один рабочий день можно построить около 2 500,00 - 2 800,00 метров трубопровода, а это намного выше темпов строительства наземного магистрального газопровода. При строительстве такого газопровода, нет нужды ставить столько компрессорных станций как на пути наземного (для наземных газопроводов свойственно устанавливать компрессорные станции с промежутком в 200 км., для морских газопроводов современные технологии позволяют устанавливать компрессорные станции на расстояние 1000-1200 километров), это намного уменьшает расходы по эксплуатации трубопровода. А также, не стоит обходить вниманием то, что каждая компрессорная станция производит выбросы в атмосферу озоноразрушающих веществ, так что морской газопровод наносит намного меньше вреда (компрессорных станций в 5-6 раз меньше).

Экономичность такого вида транспорта, означает что при строительстве материальные затраты будут компенсированы в будущем. Суммарные инвестиции, потраченные на строительство и эксплуатацию морского газопровода, уже через 20 лет будет порядком 10-12% меньше суммарной стоимости строительства и эксплуатации наземного газопровода. Следует отметить, что сроки эксплуатации морских газопроводов, что подтверждено историей, могут достигать до 50-60 лет. (Например, на дне Средиземного моря находится действующий газопровод еще 70-х годов прошлого века.) Что достигается, в первую очередь, способностью подводного трубопровода выдерживать более высокое давление, так как снаружи трубы давит морская вода, что частично компенсирует давление изнутри.

Для большей безопасности, при эксплуатации морского газопровода, корме измерений давления внутри системы, также берутся показания температуры, состав газа на входе в систему и на выходе из нее. Сам трубопровод надежно защищен от коррозии, разных механических повреждений, которые могут быть вызваны мореходными суднами, якорем или иными механическими предметами больших габаритов.

Морской газопровод очень сильно зарекомендовал себя особенно в последние годы, ведь иногда намного ближе через море, чем вокруг по суше. Да и транзит газа получается дешевле, чем через территории других государств. Они сейчас используются практически всеми странами мира, в особенности странами средиземноморья.

Ярким примером такого подводного трубопровода является самый длинный морской газопровод Langeled, проложенный сложному донному ландшафту Норвежского моря (см. фото). Его длина составляет аж 1,2 тыс. км., и он соединяет между собой самое большое месторождение в Европе - Ormen Lange (Норвегия) и газовый терминал Easington (Англия, северо-восточное побережье). Его пропускная спрособность может удовлетворить 20% газового аппетита такого потребителя как Великобритания.

Перевозка сжиженного природного газа морским транспортом (газовозы). Развитие морского транспорта для перевозки сжиженного природного газа

В начале 1950-х годов развитие техники сделало возможным морскую транспортировку сжиженного природного газа на большие расстояния. Первым судном для перевозки сжиженного природного газа стал переоборудованный сухогруз «Marlin Hitch», постройки 1945 года, в котором свободно стояли алюминиевые танки с внешней теплоизоляцией из бальсы. Сухогруз был переименован в «Methane Pioneer» и в 1959 году совершил свой первый рейс с 5000 куб. метров груза из США в Великобританию. Несмотря на то, что вода, проникшая в трюм, намочила бальсу, судно работало довольно долго, пока не стало использоваться как плавучее хранилище.

Технические данные первого в мире газовоза «Methane Princess»:

Построено в 1964 году на верфи «Vickers Armstong Shipbuilders» для компании-оператора «Shell Tankers U.K.»;

Длина - 189 м;

Ширина - 25 м;

Силовая установка - паровая турбина, мощностью 13750 л.с.;

Скорость - 17,5 узлов;

Грузовместимость - 34500 куб. м метана;

Размеры газовозов с тех пор изменились незначительно. В первые 10 лет коммерческой деятельности, они увеличились с 27500 до 125000 куб. м и в дальнейшем выросли до 216000 куб. м. Первоначально, сжигаемый газ обходился судовладельцам бесплатно, так как из-за отсутствия УПСГ его надо было выбрасывать в атмосферу, а покупатель был одной из сторон консорциума. Доставить как можно больше газа, не было основной целью, как сегодня. Современные контракты, включают стоимость сожженного газа, и это ложится на плечи покупателя. По этой причине, использование газа как топлива или его сжижение стали основными причинами новых идей в судостроении.

Первые мембранные емкости (танки) были построены на двух судах-газовозах в 1969 году. Одна была выполнена из стали толщиной 0,5 мм, а другая из рифленой нержавеющей стали толщиной 1,2 мм. В качестве изоляционного материала использовался перлит и ПВХ блоки для нержавеющей стали. Дальнейшее развитие в процессе изменило конструкцию танков. Изоляция была заменена на бальсу и фанерные панели. Также уже отсутствовала и вторая мембрана из нержавеющей стали. Роль второго барьера играл триплекс из алюминиевой фольги, который покрывался стеклом с обеих сторон для прочности.

Но наибольшую популярность получили танки типа «MOSS». Сферические емкости этой системы были заимствованы у судов перевозящих нефтяные газы и очень быстро получили распространение. Причинами такой популярности являются самоподдерживающаяся дешевая изоляция и постройка отдельно от судна.

Недостатком сферического танка является необходимость охлаждать большую массу алюминия. Норвежская компания «Moss Maritime» разработчик танков типа «MOSS», предложила заменить внутреннюю изоляцию емкости полиуретановой пеной, но это пока не воплощено в жизнь.

Мембранные танки строятся только после спуска газовоза на воду. Это достаточно дорогая технология, а также занимает довольно длительное время постройки 1,5 года.

Так как основными задачами судостроения на сегодняшний день являются увеличение грузовместимости при неизменных размерах корпуса и уменьшение стоимости изоляции, в настоящее время для судов, перевозящих сжиженный природный газ, применяются три основных вида грузовых танков: сферический тип танка «MOSS», мембранный тип системы «Газ Транспорт № 96» и мембранный танк системы «Технигаз Mark III». Разработана и внедряется система «CS-1», которая является комбинацией вышеуказанных мембранных систем.

Конструкция танков зависит от расчетного максимального давления и минимальной температуры. Встроенные танки - являются структурной частью корпуса судна и испытывают те же нагрузки, что и корпус газовоза.

Мембранные танки - не самоподдерживающие, состоят из тонкой мембраны (0,5-1,2 мм), которая поддерживается через изоляцию, приспособленной к внутреннему корпусу. Термальные нагрузки компенсируются качеством металла мембраны (никель, сплавы алюминия).

Отгрузка газовозов

Перед стартом грузового насоса, сжиженным природным газом заполняются все выгрузные колонны. Это достигается при помощи насоса зачистки. Цель этого заполнения, - избежание гидравлического удара. Затем согласно руководства по грузовым операциям производится последовательность запуска насосов и очередность выгрузки танков. При выгрузке поддерживается достаточное давление в танках, чтобы избежать кавитации и иметь хорошее всасывание на грузовых насосах. Это достигается подачей пара с берега. При невозможности с берега подавать пар на судно, необходимо запустить судовой испаритель СПГ. Остановка выгрузки производится на заранее рассчитанных уровнях с учетом остатка, необходимого для охлаждения танков до прихода в порт погрузки.

После остановки грузовых насосов осушается линия выгрузки, и прекращается подача пара с берега. Продувка берегового стендера осуществляется при помощи азота.

Перед отходом продувается паровая линия азотом до содержания метана на уровне не более 1 процента от объема.

Система защиты газовозов

Перед вводом в эксплуатацию судна-газовоза, после докования или длительной стоянки, грузовые танки осушают. Это делается для того, чтобы избежать формирования льда при охлаждении, а также избежать образования агрессивных веществ, в случае если влага соединится с некоторыми компонентами инертного газа, такими как окислы серы и азота.

Осушка танков производится сухим воздухом, который производит установка инертного газа без процесса сжигания топлива. Эта операция занимает около 24 часов для уменьшения точки росы до - 20С. Эта температура поможет избежать формирования агрессивных агентов.

Современные танки газовозов сконструированы с минимальным риском плескания груза. Судовые танки сконструированы так, чтобы ограничить силу удара жидкости. Они также обладают значительным запасом прочности. Тем не менее, экипаж всегда помнит о потенциальном риске плескания груза и возможном повреждении танка и оборудования в нем.

Для избежания плескания груза, поддерживается нижний уровень жидкости не более 10 процентов от длины танка, а верхний уровень не менее 70 процентов от высоты танка.

Следующая мера для ограничения плескания груза, это ограничение движение газовоза (качка) и те условия, которые генерируют плескание. Амплитуда плескания зависит от состояния моря, крена и скорости судна.

Развитие Севморпути в соответствии с Транспортной стратегией России до 2030 года

Развитие Севморпути ускорит освоение месторождений арктического шельфа и континентального Севера

22 октября 2011 года правительство РФ приняло «Транспортную стратегию России до 2030 года». Один из приоритетов новой «Транспортной стратегии» - Северный морской путь (Севморпуть, СМП).

Севморпуть в соответствии с федеральным законом РФ «О внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации» определяется законодателем как исторически сложившаяся национальная транспортная коммуникация России в Арктике. Включение СМП в приоритеты «Транспортной стратегии» во многом обусловлено перспективой роста морских перевозок в результате освоения разведанных и новых нефтегазовых месторождений на полуострове Ямал, в бассейнах Оби, Енисея, Лены, в районе Баренцева моря - Штокмановское газоконденсатное месторождение, Приразломное нефтяное месторождение, Тимано-Печорская нефтегазовая провинция.

Ресурсы на пути

По мнению ученых и экспертов, рано или поздно встанет вопрос о круглогодичной навигации по Северному морскому пути. И морской транспорт будет основным видом транспорта, обеспечивающим транспортировку углеводородов Тимано-Печоры, Приразломного, Штокмановского и Ямальских месторождений с суммарным запасом 77 млрд тонн условного топлива: 25 млрд тонн в Баренцевом море и 52 млрд тонн в Карском море.

Современная российская Арктика относится к стратегическим районам страны с колоссальным природно-ресурсным потенциалом, включающим минерально-сырьевые, топливно-энергетические, лесные и биологические ресурсы, - говорит депутат Государственной Думы, заместитель председателя думского Комитета по природным ресурсам, доктор технических наук Иван Никитчук.?- Важность Северного морского пути для России продолжает сохраняться в силу геоэкономических, геополитических, политических и экономических причин. Они связаны с обеспечением снабжения северных территорий страны, с необходимостью осуществления перевозок при освоении и эксплуатации углеводородных месторождений в прибрежных районах и на арктическом шельфе.

Современная политика государства в области развития арктического судоходства исходит из того, что Севморпуть является исторически сложившейся национальной транспортной коммуникацией в российской Арктике, которая определяется как мощная минерально-сырьевая база страны.

Согласно оценкам Министерства природных ресурсов и экологии РФ, общий ресурсный потенциал российской части континентального шельфа составляет примерно 100 млрд тонн условного топлива. Вместе с тем, запасов углеводородного сырья, учтенных государственным балансом (то есть, о местоположении и особенностях залегания есть полные и достоверные сведения) на порядок меньше - около 10 млрд тонн.

Около 90% площади арктического шельфа России приходится на перспективные нефтегазоносные области. Большая часть запасов сосредоточена в Западной Арктике на шельфе Баренцева и Карского морей, остальные расположены на шельфе моря Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского морей в Восточной Арктике.

По данным ОАО «Газпром», на природный газ приходится около 80% углеводородов шельфа, при этом в недрах Баренцева и Карского морей преобладают природный газ и газовый конденсат, в Печорском море - нефть.

В настоящее время на шельфе Баренцева моря известно 11 крупных месторождений, в том числе 4 нефтяных: Приразломное, Долгинское, Варандейское, Медынское, 3 газовых: Мурманское, Лудловское, Северо-Кильдинское, 3 газоконденсатных: Штокмановское, Поморское, Ледовое и одно нефтегазоконденсатное: Северо-Гуляевское.

В акватории Карского моря открыты не менее колоссальные по объему газоконденсатные месторождения - Ленинградское и Русановское.

Грузопоток Северного морского пути увеличится за счет ямальских месторождений

Грузопоток Северного морского пути может вырасти к 2020 году более чем в 8 раз. В Минтрансе РФ считают, что этим морским путем к 2020 году будет перевозиться минимум 30 миллионов тонн грузов.

"Около 15 миллионов тонн даст грузопоток с полуострова Ямал из порта Сабетта (разработка газовых месторождений) и около 15 миллионов - транзитные грузы", - пояснил замглавы Минтранса Виктор Олерский.

Месторождения на полуострове Ямал потребуют от создаваемого порта Сабетта обеспечения более 220 судозаходов ежегодно. Активно осваиваются шельфы в Баренцевом, Карском морях. "Это десятки нефтяных платформ, обслуживание каждой из которых будут обеспечивать по два-три судна. Речь идет о значительном количестве судов к 2016-2017 годам" - цитирует его Итар-Тасс.

По его словам, будет возрастать объем транзита. При этом главные рынки сбыта теперь будут в Китае, Юго-Восточной Азии.

Размещено на Allbest.ru