Современные морские суда для перевозки сжиженных углеводородных газов

В настоящее время Россия экспортирует природный газ по системам экспортных газопроводов. Перекачка газа на экспорт по газопроводам имеет существенные недостатки:

- рынки сбыта газа жестко привязаны к существующим газопроводам;

- большие потери от прокачки газа по территории третьих стран (пропавший газ на территории Украины);

- зависимость от политической ситуации в странах, по чьей территории проходят газопроводы (при экспорте российского газа, газопроводы пересекают границы 14 государств);

Наряду с газопроводным транспортом природного газа за рубежом широко применяется морской транспорт для перевозки природного газа в сжиженном состоянии танкерами-газовозами. Многолетний опыт использования зарубежного танкерного флота СПГ показал его безопасность и надежность эксплуатации.

Газовозами называются суда, перевозящие наливом сжиженные газы и подпадающие под действие Международного Кода постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом.

Традиционно эти суда разделяются на суда-газовозы, перевозяшие сжиженные природные газы (спг - LNG) и на суда-газовозы, перевозящие сжиженные нефтяные газы (снг - LPG). Различие в конструкции этих судов определяется свойствами перевозимого груза и способом его транспортировки.

Суда-газовозы некоторых типов весьма схожи с танкерами. Отличает их от последних высокий надводный борт и наличие в трюмном пространстве специальных резервуаров - грузовых танков, рассчитанных на чрезвычайно низкие температуры. Указанные конструктивные особенности обусловлены свойствами груза: низкой температурой и относительной по сравнению с нефтью легкостью.

Первые перевозки сжиженных газов морем состоялись в 1929- 1930 гг: с этой целью в Англии был переоборудован танкер «Мегара» дедвейтом около 11 тыс. тонн. Первый специально спроектированный газовоз «Расмус Толструм» дедвейтом всего 445 т был создан в 1953 г. в Швеции. В течении 40 лет специализированные суда строились специально для каждого отдельного проекта.

Вместимость первых танкеров-метановозов составляла 27,4 тыс. м³ СПГ (примерно 16,5 млн м³ газа при нормальных условиях).

Первые исследования экономической целесообразности морских перевозок были выполнены американскими и французскими фирмами в середине 60-х гг. прошлого века при выборе оптимального решения о путях транспортировки газа из Алжира в Западную Европу. Технико-экономические расчеты показали, что при годовом объеме транспорта газа до 10 млрд м³ и расстоянии перевозки свыше 1500 км, доставка сжиженного газа в морских танкерах (с учетом расхода на сжижение и регазификацию) становится более рентабельной, чем трубопроводный транспорт со сложным переходом через Средиземное море.

Правительства стран, участвующих в реализации проектов СПГ, поддерживают эти проекты благодаря благоприятному законодательству, системе налогообложения и условиям производства и доставки товара, гарантирования определенного уровня цен на СПГ и условий поставки.

В России транспортировка ПГ в сжиженном состоянии от месторождений, расположенных на Арктическом шельфе, представляется наиболее экономически целесообразной.

В будущем все основные российские газовые месторождения будут располагаться именно в таких районах. Что обуславливает необходимость крупных заводов по производству СПГ в местах перспективных месторождений. Морская добыча газа становится основой газовой промышленности России. Крупнейшие российские проекты по увеличению добычи газа связаны с использованием потенциала континентального шельфа. Первым в арктических морях планируется разработка Штокмановского месторождения, расположенного в центральной части Баренцева моря, в 550 км к северо-востоку от Мурманска, на глубине около 350 м. Его пуск в эксплуатацию ожидается в первое десятилетие этого века. Уровень добычи в первое время составит 22,5 млрд м³ /год с последующим наращиванием до устойчивого показателя 90 млрд м³ /год. Общая стоимость проекта для полной разработки месторождения составляет 25-30 млрд долларов США при финансировании эксплуатационных расходов в размере 700 млн долларов США в год.

Перспективной считается также добыча газа на шельфе Сахалина по проектам международных консорциумов. В качестве основного варианта транспортировки природного газа согласована его перевозка в виде СПГ морскими судами-метановозами в Японию.

С производством СПГ связана и разработка одного из наиболее перспективных газовых месторождений Ямальского полуострова, расположенного в районе Харасавэя. При его освоении экономически целесообразнее транспортировать добытый газ не по газопроводам, а вывозить морским транспортом в виде СПГ в США, поскольку месторождение находится на побережье Карского моря, причем треть его расположена на шельфе. Для этих целей предполагается построить завод и морской терминал, которые могли бы обслуживать 20-25 метановозов грузовместимостью по 125-135 тыс. м³ .

В настоящее время в мире существует несколько фирм, строящих танкеры-метановозы по различным технологиям. Танкеры постройки 80-х ГГ. прошлого столетия имеют вместимость 120 тыс. м³ СПГ. В этих танкерах СПГ размещается в пяти-шести разделенных автономных отсеках объемом 30-35 тыс. м³ . Теплоизоляция танков с СПГ обеспечивает испаряемость на уровне 0,2-0,35 %/сут. от объема. Для обеспечения устойчивости при порожнем рейсе в наборе корпуса танкера, обычно в бортах и днище, устроены емкости для балласта - забортной воды. Иное конструктивное решение имеют танкера немецкой фирмы «Линде». Отсеки танкера заполнены объединенными в группы горизонтальными коллекторами и установленными вплотную друг к другу цилиндрическими алюминиевыми резервуарами диаметром 3 м.

За четыре десятилетия отрасли СПГ разработано множество конструкций метановозов, но лишь четыре из них могут претендовать на коммерческую и техническую приемлемость. Среди них две конструкции «мембранного» типа, разработанные во Франции, и две конструкции «свободного» типа, одна из которых родилась в Норвегии, а другая - в Японии. Норвежская конструкция получила известность благодаря характерным сферическим резервуарам. При этом наибольшее распространение получили грузовые танки сферического и цилиндрического типа. морской транспорт природный газ

На терминале сливается не весь газ, небольшой его остаток необходим для того, чтобы резервуары не успели «нагреться» в ожидании нового груза.

Транспортировка СПГ считается потенциально опасным мероприятием, поэтому не удивительно, что в процессе проектирования, управления и эксплуатации метановозов применяются самые жесткие нормативы техники безопасности. Все метановозы снабжены вторым корпусом и должны отвечать «Кодексу Международной морской организации (IMO) по строительству и оснастке судов, осуществляющих транспорт крупнотоннажных грузов сжиженных газов». В этом кодексе приводятся требования, включающие критерии проектирования и размещения резервуаров, строительные материалы, изоляцию и меры по охране окружающей среды.

Экипажи метановозов проходят специальную подготовку и обучение, позволяющие безопасно эксплуатировать судно, как в нормальной, так и в аварийной ситуации. Поскольку большинство метановозов ходят по строго определенным и постоянным маршрутам, экипажи имеют возможность хорошо изучить маршрут и найти оптимальные методы и процедуры взаимодействия с портами и сотрудниками береговых терминалов.

В настоящее время на рынке практически нет свободных судов- газовозов, тем более не существует метановозов ледового класса, необходимых при транспортировке газа из Арктики. Это делает целесообразным применение комплексного подхода к реализации проектов транспортировки сжиженного природного газа, включая строительство не только завода и терминала, но и судов усиленного ледового класса и вспомогательного флота.

Экономичность транспортировки природного газа морем по сравнению с трубопроводным транспортом повышается: по мере увеличения дальности перевозки (по расчетам, морская перевозка СПГ на расстояние 5000 км обходится не дороже перекачки по магистральному трубопроводу на расстояние 2500 км).

Дальность перевозок СПГ подчас весьма значительна и не является препятствием для его экспорта. Расстояние, на которое осуществляются поставки СПГ из Алжира в Японию, превышает 16 тысяч км. Более того, в начале 90-х годов поставки СПГ в Европу осуществлялись по разовым сделкам из Австралии на значительно более далекие расстояния.

Крупнейший в мире танкер для перевозки сжиженного газа LNG Mozah

В декабре 2008 года был сдан заказчику крупнейший в мире танкер для перевозки сжиженного природного газа LNG Mozah.

Рисунок 1- вид изнутри крупнейшего в мире танкера

Танкер построен на верфях Самсунг для Qatar Gas Transport Company, и назван в честь жены Эмира Катара. Более 30 лет максимальная вместимость танкеров LNG не превышала 140000 кб/м³ сжиженного газа. Гигант Mozah, проекта Q-Max, берет 266000 кубометров - достаточно, чтобы обеспечит теплом и электричеством всю Англию в течении 24 часов. Дедвейт Mozah 125600 тонн, длина 345 метров, ширина 50 метров, осадка 12 метров. От киля до клотика высота судна равна высоте 20-этажного небоскреба. Сжиженный газ перевозится в пяти гигантских танках мембранного типа, но только размерами новинки лидера газовозов не ограничиваются. Танкер имеет собственную установку сжижения газа, для сжижения испарений в танках, что обеспечивает практически 100-процентную сохранность груза при перевозке. В качестве главных двигателей установлены два низкооборотных дизеля, работающих на два винта.

Рисунок 2 - крупнейший в мире танкер

Литература

1. Абрамочкин Е.Г.: Современная оптика гауссовых пучков. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010

2. Алексеев Г.В.: Оптимизация в стационарных задачах тепломассопереноса и магнитной гидродинамики. - М.: Научный мир, 2010

3. Амусья М.Я.: Поглощение фотонов, рассеяние электронов, распад вакансий. - СПб.: Наука, 2010

4. Антонов В.Ф.: Физика и биофизика. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010

5. Банков С.Е.: Электромагнитные кристаллы. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010

6. Барабанов А.Л.: Симметрии и спин-угловые корреляции в реакциях и распадах. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010

7. Белоконь А.В.: Математическое моделирование необратимых процессов поляризации. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010

8. Бобошина С.Б.: Курс общей физики. - М.: Дрофа, 2010

9. Бройер Х.-П: Теория открытых квантовых систем. - Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2010

10. Виноградов Е.А.: Термостимулированные электромагнитные поля твердых тел. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010

11. Вирченко Ю.П.: Случайные множества с марковскими измельчениями в одномерном пространстве погружения. - Белгород: Бел.ГУ, 2010

12. Г.П. Берман и др.; пер. с англ. Е.В. Бондаревой ; под науч. ред. С.В. Капельницкого: Магнитно-резонансная силовая микроскопия и односпиновые измерения. - Ижевск: Ижевский институт компьютерных исследований, 2010

13. Голенищев-Кутузов А.В.: Фотонные и фононные кристаллы. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010

14. Дьячков П.Н.: Электронные свойства и применение нанотрубок. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010

Размещено на Allbest.ru