Transportatoare de gaze Supertankers. Nava de transport GNL

GNL este o navă de transport maritim care transportă gaze lichefiate (propan, butan, metan, amoniac etc.).

În funcție de tipurile de gaze transportate, care diferă ca temperatură de lichefiere, există:

• transportatoare de gaze pentru gaze petroliere lichefiate (GPL), amoniac etc. (temperatura de lichefiere până la 218 K);
• transportatoare de gaze- purtători de etilenă pentru lichefierea etanului, etilenei etc. (temperatura de lichefiere până la 169 K);
• gaze pentru gaze naturale lichefiate (GNL) sau purtători de metan (temperatura de lichefiere până la 110 K).

În funcție de tipul arhitectural și structural, transportoarele de gaze sunt nave cu un aranjament sever al motorului principal și al suprastructurii, un fund dublu, adesea cu părți duble și rezervoare de balast izolate.

Pentru lichefierea prin creșterea presiunii, tancurile de marfă introduse sunt utilizate cu o presiune de proiectare de cel mult 2 MPa. Sunt amplasate atât pe punte, cât și în calele pe fundații speciale. Materialul rezervoarelor este oțel carbon. Pentru transportoarele de gaz cu o metodă combinată de lichefiere a gazelor, rezervoarele de inserție sunt izolate termic și instalate numai în cale. Materialul rezervoarelor de gaz cu o temperatură de 223K este oțel nealiat cu granulație fină tratat termic.

Gazul lichefiat la presiunea atmosferică este transportat în rezervoare cu inserție și membrană (semimembrană) izolate termic (membrana este o carcasă metalică subțire susținută prin izolație portantă pe căptușeala interioară a carcasei). Materialul rezervoarelor (temperatura încărcăturii 218K și mai jos) este aliaje de aluminiu, oțeluri aliate cu nichel și crom, aliaje speciale (de exemplu, Invar care conține 36% nichel).

Rezervoarele cu inserție au forme diferite (de exemplu, sferice, cilindrice, prismatice). Transportoarele de GNL și transportatorii de etilenă au unități de refrigerare pentru re-lichefierea vaporilor de marfă generați în timpul transportului. Pe transportoarele de GPL, acești vapori pot fi folosiți ca combustibil suplimentar pentru motorul principal. Pentru a transporta gaze cu temperaturi sub 236K, tancurile sunt echipate cu o barieră secundară continuă care servește ca container temporar pentru încărcăturile scurse.

La transportul gazelor inflamabile, spațiul de cală din jurul carcasei rezervorului este umplut cu gaz inert depozitat în containere sau produs de instalația navei.

În funcție de gradul de pericol al încărcăturii transportate, există 3 grade de protecție structurală pentru transportatorul de gaze, gradul 1 fiind cel mai înalt. Fiecare grad caracterizează nivelul de supraviețuire a tancului și o anumită distanță între tancurile de marfă și placarea exterioară. Pentru a asigura siguranța, transportoarele de gaze sunt echipate cu instrumente pentru măsurarea temperaturii încărcăturii și a corpului navei, a presiunii, a nivelului de umplere a rezervorului, a analizoarelor de gaz etc.

Încărcarea și descărcarea gazelor, lichefiate la temperatura ambiantă sau în mod combinat, se realizează cu ajutorul pompelor de amplificare a navei, a căror alimentare cu gaz se realizează datorită diferenței de presiune furnizată de compresor în rezervorul de marfă al navei și rezervor de mal. Descărcarea gazului lichefiat la presiunea atmosferică se realizează cu ajutorul pompelor submersibile ale navei, iar încărcarea se realizează prin mijloace de mal.

Deplasarea transportorului de gaz, în funcție de tipul și metoda de lichefiere a gazului, este de 15-30 de mii de tone, viteza este de 16-20 de noduri. Centrala electrică este de obicei diesel.

Există transportoare combinate de gaz pentru transportul simultan de gaze lichefiate și alte mărfuri în vrac (petrol, produse chimice etc.).

Industria GNL este o industrie în creștere foarte promițătoare pentru producătorii de supape din întreaga lume, dar întrucât supapele GNL trebuie să îndeplinească cele mai stricte cerințe, acestea reprezintă cel mai înalt nivel de provocări inginerești.

Ce este gazul natural lichefiat?

Gazul natural lichefiat, sau GNL, este gaz natural obișnuit lichefiat prin răcirea acestuia la -160 °C. În această stare, este un lichid inodor și incolor, a cărui densitate este jumătate din cea a apei. Gazul lichefiat este netoxic, fierbe la o temperatură de −158...−163 °C, este format din 95% metan, iar restul de 5% include etan, propan, butan, azot.

• Prima este extracția, prepararea și transportul gazelor naturale printr-o conductă de gaze către o instalație de lichefiere;
• Al doilea este procesarea, lichefierea gazelor naturale și stocarea GNL în terminal.
• În al treilea rând - încărcarea GNL în cisterne și transportul maritim către consumatori
• În al patrulea rând - descărcarea GNL la terminalul de recepție, stocarea, regazificarea și livrarea către consumatorii finali

Tehnologii de lichefiere a gazelor.

După cum sa menționat mai sus, GNL este produs prin comprimarea și răcirea gazului natural. În acest caz, gazul scade în volum de aproape 600 de ori. Acest proces este complex, în mai multe etape și foarte consumator de energie - costurile de lichefiere pot reprezenta aproximativ 25% din energia conținută în produsul final. Cu alte cuvinte, trebuie să ardeți o tonă de GNL pentru a obține încă trei.

Șapte tehnologii diferite de lichefiere a gazelor naturale au fost utilizate în întreaga lume în momente diferite. Air Products este în prezent lider în tehnologie pentru producerea unor volume mari de GNL pentru export. Procesele sale AP-SMR™, AP-C3MR™ și AP-X™ reprezintă 82% din piața totală. Un concurent al acestor procese este tehnologia Optimized Cascade dezvoltată de ConocoPhillips.

Totodată, instalațiile de lichefiere de dimensiuni mici destinate uzului intern în întreprinderile industriale au un mare potențial de dezvoltare. Instalații de acest tip pot fi găsite deja în Norvegia, Finlanda și Rusia.

În plus, fabricile locale de producție de GNL pot găsi o aplicație largă în China, unde astăzi producția de mașini alimentate cu GNL se dezvoltă activ. Introducerea unităților la scară mică ar putea permite Chinei să-și extindă rețeaua de transport de vehicule GNL existentă.

Alături de sistemele staționare, instalațiile plutitoare de lichefiere a gazelor naturale s-au dezvoltat activ în ultimii ani. Instalațiile plutitoare oferă acces la zăcămintele de gaze care sunt inaccesibile infrastructurii (conducte, terminale maritime etc.).

Până în prezent, cel mai ambițios proiect din această zonă este platforma plutitoare de GNL, care este construită de Shell la 25 km distanță. de pe coasta de vest a Australiei (lansarea platformei este programată pentru 2016).

Construcția unei fabrici de producție GNL

De obicei, o instalație de lichefiere a gazelor naturale constă din:

• instalații de pretratare și lichefiere a gazelor;
• linii tehnologice pentru producerea GNL;
• rezervoare de stocare;
• echipamente pentru încărcare pe cisterne;
• servicii suplimentare pentru asigurarea centralei cu energie electrică și apă pentru răcire.

De unde a început totul?

În 1912 a fost construită prima uzină experimentală, care însă nu era încă folosită în scopuri comerciale. Dar deja în 1941, în Cleveland, SUA, a fost stabilită pentru prima dată producția pe scară largă de gaz natural lichefiat.

În 1959, a fost efectuată prima livrare de gaz natural lichefiat din SUA către Regatul Unit și Japonia. În 1964, a fost construită o fabrică în Algeria, de unde a început transportul regulat cu nave-cisternă, în special către Franța, unde a început să funcționeze primul terminal de regazificare.

În 1969, livrările pe termen lung au început din SUA către Japonia, iar doi ani mai târziu - din Libia până în Spania și Italia. În anii 70, producția de GNL a început în Brunei și Indonezia; în anii 80, Malaezia și Australia au intrat pe piața GNL. În anii 1990, Indonezia a devenit unul dintre principalii producători și exportatori de GNL din regiunea Asia-Pacific - 22 de milioane de tone pe an. În 1997, Qatar a devenit unul dintre exportatorii de GNL.

Proprietățile consumatorului

GNL pur nu arde, nu se aprinde și nu explodează singur. Într-un spațiu deschis la temperaturi normale, GNL revine la starea gazoasă și se amestecă rapid cu aerul. La evaporare, gazul natural se poate aprinde dacă intră în contact cu o sursă de flacără.

Pentru aprindere este necesar să existe o concentrație de gaz în aer de 5% până la 15% (volum). Dacă concentrația este mai mică de 5%, atunci nu va fi suficient gaz pentru a porni un incendiu, iar dacă este mai mare de 15%, atunci va fi prea puțin oxigen în amestec. Pentru a fi utilizat, GNL suferă regazificare - evaporare fără prezența aerului.

GNL este considerat o tehnologie prioritară sau importantă de import de gaze naturale de către un număr de țări, inclusiv Franța, Belgia, Spania, Coreea de Sud și Statele Unite. Cel mai mare consumator de GNL este Japonia, unde aproape 100% din necesarul de gaze sunt acoperite de importurile de GNL.

Combustibil pentru motor

Începând cu anii 1990, au apărut diverse proiecte pentru utilizarea GNL ca combustibil pentru motor în transportul pe apă, feroviar și chiar rutier, cel mai adesea folosind motoare convertite pe gaz-diesel.

Există deja exemple reale de funcționare a navelor maritime și fluviale care utilizează GNL. În Rusia, se stabilește producția de serie a locomotivei diesel TEM19-001 care funcționează cu GNL. În Statele Unite și Europa, apar proiecte de transformare a transportului rutier de marfă în GNL. Și există chiar și un proiect de dezvoltare a unui motor de rachetă care va folosi LNG + oxigen lichid ca combustibil.

Motoare care funcționează pe GNL

Una dintre principalele provocări asociate cu dezvoltarea pieței GNL pentru sectorul transporturilor este creșterea numărului de vehicule și nave care utilizează GNL ca combustibil. Principalele probleme tehnice din acest domeniu sunt legate de dezvoltarea și îmbunătățirea diferitelor tipuri de motoare care funcționează pe GNL.

În prezent, se pot distinge trei tehnologii de motoare GNL utilizate pentru navele marine: 1) motor cu aprindere prin scânteie cu amestec sărac combustibil-aer; 2) motor dual-combustibil cu motorină cu aprindere și gaz de lucru de joasă presiune; 3) motor cu dublu combustibil cu motorină cu aprindere și gaz de lucru de înaltă presiune.

Motoarele cu aprindere prin scânteie funcționează doar cu gaz natural, în timp ce motoarele cu dublu combustibil diesel și gaz pot funcționa cu motorină, GNC și păcură grea. Astăzi există trei producători principali pe această piață: Wärtsila, Rolls-Royce și Mitsubishi Heavy Industries.

În multe cazuri, motoarele diesel existente pot fi convertite în motoare diesel/gaz cu dublu combustibil. O astfel de conversie a motoarelor existente poate fi o soluție fezabilă din punct de vedere economic pentru transformarea navelor maritime la GNL.

Vorbind despre dezvoltarea motoarelor pentru sectorul auto, este de remarcat compania americană Cummins Westport, care a dezvoltat o linie de motoare GNL concepute pentru camioanele grele. În Europa, Volvo a lansat un nou motor de 13 litri cu dublă combustibil, care funcționează pe motorină și GNC.

Inovațiile notabile ale motorului CNG includ motorul Compact Compression Ignition (CCI) dezvoltat de Motiv Engines. Acest motor are o serie de avantaje, dintre care principalul este o eficiență termică semnificativ mai mare decât analogii existenți.

Potrivit companiei, randamentul termic al motorului dezvoltat poate ajunge la 50%, în timp ce randamentul termic al motoarelor tradiționale pe gaz este de aproximativ 27%. (Folosind prețurile combustibilului din SUA ca exemplu, un camion cu motor diesel costă 0,17 USD per cal putere/oră pentru a funcționa, un motor CNG convențional costă 0,14 USD, iar un motor CCEI costă 0,07 USD).

De asemenea, merită remarcat faptul că, ca și în cazul aplicațiilor marine, multe motoare diesel de camioane pot fi convertite în motoare diesel-GNL cu dublu combustibil.

țările producătoare de GNL

Conform datelor din 2009, principalele țări producătoare de gaze naturale lichefiate au fost distribuite pe piață după cum urmează:

Primul loc a fost ocupat de Qatar (49,4 miliarde m³); urmată de Malaezia (29,5 miliarde m³); Indonezia (26,0 miliarde m³); Australia (24,2 miliarde m³); Algeria (20,9 miliarde m³). Ultimul pe această listă a fost Trinidad și Tobago (19,7 miliarde m³).

Principalii importatori de GNL în 2009 au fost: Japonia (85,9 miliarde m³); Republica Coreea (34,3 miliarde m³); Spania (27,0 miliarde m³); Franța (13,1 miliarde m³); SUA (12,8 miliarde m³); India (12,6 miliarde m³).

Rusia abia începe să intre pe piața GNL. În prezent, în Federația Rusă funcționează o singură fabrică de GNL, Sakhalin-2 (lansată în 2009, pachetul de control aparține Gazprom, Shell are 27,5%, Mitsui japonez și Mitsubishi - 12,5%, respectiv 10%). La sfârșitul anului 2015, producția se ridica la 10,8 milioane de tone, depășind capacitatea de proiectare cu 1,2 milioane de tone. Cu toate acestea, din cauza scăderii prețurilor pe piața mondială, veniturile din exporturile de GNL în dolari au scăzut cu 13,3% față de an, până la 4,5 miliarde de dolari.

Nu există premise pentru o îmbunătățire a situației pe piața gazelor: prețurile vor continua să scadă. Până în 2020, cinci terminale de export GNL cu o capacitate totală de 57,8 milioane de tone vor fi puse în funcțiune în Statele Unite. Un război al prețurilor va începe pe piața europeană a gazelor.

Al doilea jucător important pe piața rusă de GNL este Novatek. Novatek-Yurkharovneftegaz (o subsidiară a lui Novatek) a câștigat licitația pentru dreptul de utilizare a site-ului Nyakhartinsky din districtul autonom Yamal-Nenets.

Compania are nevoie de amplasamentul Nyakhartinsky pentru dezvoltarea proiectului Arctic LNG (al doilea proiect al lui Novatek concentrat pe exportul de gaze naturale lichefiate, primul este Yamal LNG): este situat în imediata apropiere a zăcământului Yurkharovskoye, care este dezvoltat de către Novatek-Yurkharovneftegaz. Suprafața terenului este de aproximativ 3 mii de metri pătrați. kilometri. De la 1 ianuarie 2016, rezervele sale erau estimate la 8,9 milioane de tone de petrol și 104,2 miliarde de metri cubi de gaz.

În martie, compania a început negocierile preliminare cu potențiali parteneri cu privire la vânzarea GNL. Conducerea companiei consideră Thailanda cea mai promițătoare piață.

Transportul gazului lichefiat

Livrarea gazului lichefiat către consumator este un proces foarte complex și care necesită forță de muncă. După lichefierea gazului în uzine, GNL intră în depozitele. Transportul suplimentar se efectuează folosind nave speciale - transportoare de gaze echipate cu criocancre. De asemenea, este posibil să folosiți vehicule speciale. Gazul de la transportoare de gaz ajunge la punctele de regazificare și apoi este transportat prin intermediul conducte .

Cisternele sunt transportatoare de gaze.

O cisternă de gaz, sau transportor de metan, este o navă special construită pentru transportul GNL în rezervoare. Pe lângă rezervoarele de gaz, astfel de nave sunt echipate cu unități frigorifice pentru răcirea GNL.

Cei mai mari producători de nave pentru transportul gazelor naturale lichefiate sunt șantierele navale japoneze și coreene: Mitsui, Daewoo, Hyundai, Mitsubishi, Samsung, Kawasaki. La șantierele navale coreene au fost construite mai mult de două treimi din transportatorii de gaze din lume. Cisterne moderne din seriile Q-Flex și Q-Max capabil să transporte până la 210-266 mii m3 de GNL.

Primele informații despre transportul pe mare a gazelor lichefiate datează din anii 1929-1931, când compania Shell a transformat temporar tancul Megara într-o navă pentru transportul gazelor lichefiate și a construit nava Agnita în Olanda cu o greutate proprie de 4,5 mii tone, destinată pentru transport simultan petrol, gaz lichefiat și acid sulfuric. Navele-cisternă au fost numite după scoici- au fost comercializate de tatăl fondatorului companiei, Marcus Samuel

Transportul maritim al gazelor lichefiate s-a răspândit abia după sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial. Inițial, navele transformate din cisterne sau nave de marfă uscată au fost folosite pentru transport. Experiența acumulată în proiectarea, construcția și exploatarea primelor transportoare de gaze ne-a permis să trecem la căutarea celor mai profitabile metode de transport a acestor gaze.

Cisternă GNL standard modern (transport metan) poate transporta 145-155 mii m3 de gaz lichefiat, din care se pot obţine circa 89-95 milioane m3 de gaze naturale în urma regazificării. Datorită faptului că transportatorii de metan sunt extrem de intensivi în capital, timpul lor de nefuncționare este inacceptabil. Sunt rapide, viteza unei nave maritime care transportă gaze naturale lichefiate ajunge la 18-20 de noduri, față de 14 noduri la un petrolier standard.

În plus, operațiunile de încărcare și descărcare cu GNL nu necesită mult timp (în medie 12-18 ore). În cazul unui accident, tancurile GNL au o structură cu cocă dublă special concepută pentru a preveni scurgerile și rupturile. Marfa (GNL) este transportată la presiunea atmosferică și la o temperatură de -162°C în rezervoare speciale izolate termic în interiorul carenei interioare a navei de transport de gaze.

Un sistem de depozitare a mărfurilor constă dintr-un container sau rezervor primar pentru depozitarea lichidului, un strat de izolație, un rezervor secundar conceput pentru a preveni scurgerile și un alt strat de izolație. Dacă rezervorul primar este deteriorat, carcasa secundară va preveni scurgerea. Toate suprafețele în contact cu GNL sunt realizate din materiale rezistente la temperaturi extrem de scăzute.

Prin urmare, materialele utilizate în mod obișnuit sunt oțel inoxidabil, aluminiu sau Invar (un aliaj pe bază de fier cu un conținut de nichel de 36%).

O trăsătură distinctivă a transportoarelor de gaz de tip Moss, care reprezintă în prezent 41% din flota mondială de transportoare de metan, sunt rezervoarele sferice autoportante, care sunt de obicei realizate din aluminiu și atașate de coca navei folosind o manșetă de-a lungul ecuatorului. rezervor.

57% dintre benzinăriile folosesc sisteme de rezervoare cu triplă membrană (sistemul GazTransport, sistemul Technigaz și sistemul CS1). Modelele de membrană folosesc o membrană mult mai subțire care este susținută de pereții carcasei. Sistemul GazTransport include membrane primare și secundare sub formă de panouri plate Invar, în timp ce în sistemul Technigaz membrana primară este realizată din oțel inoxidabil ondulat.

În sistemul CS1, panourile invar din sistemul GazTransport, care acționează ca membrană primară, sunt combinate cu membrane Technigaz cu trei straturi (foie de aluminiu plasată între două straturi de fibră de sticlă) ca izolație secundară.

Spre deosebire de navele GPL (gaz petrolier lichefiat), transportoarele de gaz nu sunt echipate cu o unitate de lichefiere pe punte, iar motoarele lor funcționează cu gaz în pat fluidizat. Având în vedere că o parte din marfă (gaz natural lichefiat) completează păcura, tancurile GNL nu ajung în portul de destinație cu aceeași cantitate de GNL care a fost încărcată pe ele la uzina de lichefiere.

Valoarea maximă admisă a vitezei de evaporare într-un pat fluidizat este de aproximativ 0,15% din volumul încărcăturii pe zi. Turbinele cu abur sunt utilizate în principal ca sistem de propulsie pe transportoare de metan. În ciuda eficienței reduse a combustibilului, turbinele cu abur pot fi adaptate cu ușurință pentru a funcționa cu gaz în pat fluidizat.

O altă caracteristică unică a tancurilor GNL este că de obicei rețin o mică parte din încărcătură pentru a răci rezervoarele la temperatura necesară înainte de încărcare.

Următoarea generație de tancuri GNL este caracterizată de noi caracteristici. În ciuda capacității mai mari de marfă (200-250 mii m3), navele au același pescaj - astăzi, pentru o navă cu o capacitate de marfă de 140 mii m3, un pescaj de 12 metri este tipic datorită restricțiilor aplicate în Canalul Suez. și cel mult terminalele GNL.

Cu toate acestea, corpul lor va fi mai larg și mai lung. Puterea turbinelor cu abur nu va permite acestor nave mai mari să dezvolte o viteză suficientă, așa că vor folosi un motor diesel cu dublu combustibil și motorină dezvoltat în anii 1980. În plus, multe transportoare de GNL aflate în prezent pe comandă vor fi echipate cu o unitate de regazificare la bord.

Evaporarea gazelor pe transportoarele de metan de acest tip va fi controlată în același mod ca la navele care transportă gaz petrolier lichefiat (GPL), ceea ce va evita pierderile de marfă în timpul călătoriei.

Piața transportului maritim de gaz lichefiat

Transportul GNL implică transportul său maritim de la instalațiile de lichefiere a gazelor la terminalele de regazificare. În noiembrie 2007, în lume existau 247 de tancuri GNL cu o capacitate de încărcătură de peste 30,8 milioane m3. Boom-ul comerțului cu GNL a asigurat că toate navele sunt acum pe deplin ocupate, în comparație cu mijlocul anilor 1980, când erau 22 de nave inactiv.

În plus, aproximativ 100 de nave ar trebui să fie puse în funcțiune până la sfârșitul deceniului. Vârsta medie a flotei mondiale de GNL este de aproximativ șapte ani. 110 nave au o vechime de patru ani sau mai puțin, în timp ce 35 de nave au vârsta de la cinci la nouă ani.

Aproximativ 70 de tancuri au fost în funcțiune de 20 de ani sau mai mult. Cu toate acestea, au încă o durată de viață utilă lungă înaintea lor, deoarece tancurile GNL au de obicei o durată de viață de 40 de ani datorită caracteristicilor lor rezistente la coroziune. Acestea includ până la 23 de tancuri (nave mici și mai vechi care deservesc comerțul cu GNL din Mediterana) care urmează să fie înlocuite sau modernizate semnificativ în următorii trei ani.

Din cele 247 de tancuri aflate în funcțiune în prezent, peste 120 deservesc Japonia, Coreea de Sud și Taipei Chinez, 80 deservesc Europa, iar navele rămase servesc America de Nord. În ultimii câțiva ani s-a înregistrat o creștere fenomenală a numărului de nave care deservesc comerțul în Europa și America de Nord, în timp ce Orientul Îndepărtat a înregistrat doar o creștere ușoară din cauza cererii stagnante din Japonia.

Regazificarea gazelor naturale lichefiate

După ce gazul natural este livrat la destinație, are loc procesul de regazificare, adică transformarea lui din stare lichidă înapoi în stare gazoasă.

Cisternul livrează GNL către terminale speciale de regazificare, care constau dintr-o dană, un rack de descărcare, rezervoare de stocare, un sistem de evaporare, instalații de procesare a gazelor de evaporare din rezervoare și o unitate de dozare.

La sosirea la terminal, GNL este pompat din cisterne în rezervoare de stocare în formă lichefiată, apoi GNL este convertit în stare gazoasă, după cum este necesar. Transformarea în gaz are loc într-un sistem de evaporare folosind căldură.

În ceea ce privește capacitatea terminalelor GNL, precum și volumul importurilor de GNL, Japonia este lider - 246 miliarde metri cubi pe an conform datelor din 2010. Pe locul doi se află Statele Unite, cu peste 180 de miliarde de metri cubi pe an (date 2010).

Astfel, sarcina principală în dezvoltarea terminalelor de recepție este în primul rând construcția de noi unități în diferite țări. Astăzi, 62% din capacitatea de recepție provine din Japonia, SUA și Coreea de Sud. Împreună cu Marea Britanie și Spania, capacitatea de primire a primelor 5 țări este de 74%. Restul de 26% este distribuit în 23 de țări. În consecință, construcția de noi terminale va deschide noi și va crește piețele existente pentru GNL.

Perspective pentru dezvoltarea piețelor GNL în lume

De ce industria gazelor lichefiate se dezvoltă într-un ritm din ce în ce mai mare în lume? În primul rând, în unele regiuni geografice, cum ar fi Asia, transportul gazelor cu cisternă este mai profitabil. La o distanță de peste 2.500 de kilometri, gazul lichefiat poate concura deja în preț cu gazul de conductă. În comparație cu conductele, GNL are, de asemenea, avantajele extinderii modulare a aprovizionării și, de asemenea, elimină problemele de trecere a frontierei în unele cazuri.

Cu toate acestea, există și capcane. Industria GNL își ocupă nișa în regiuni îndepărtate care nu au propriile rezerve de gaz. Majoritatea volumelor de GNL sunt contractate în faza de proiectare și producție. Industria este dominată de un sistem de contracte pe termen lung (de la 20 la 25 de ani), care necesită o coordonare dezvoltată și complexă a participanților la producție, exportatorilor, importatorilor și transportatorilor. Toate acestea sunt văzute de unii analiști ca o posibilă barieră în calea creșterii comerțului cu gaze lichefiate.

În general, pentru ca gazul lichefiat să devină o sursă de energie mai accesibilă, costul aprovizionării cu GNL trebuie să concureze cu succes în preț cu sursele alternative de combustibil. Astăzi situația este inversă, ceea ce nu anulează dezvoltarea acestei piețe în viitor.

Continuare:

• Partea 3: Supape fluture pentru temperaturi criogenice

La pregătirea materialului s-au folosit date de la următoarele site-uri:

• lngas.ru/transportation-lng/istoriya-razvitiya-gazovozov.html
• lngas.ru/transportation-lng/morskie-perevozki-spg.html
• innodigest.com/liquefied-natural-gas-LNG-as-alta/?lang=en
• expert.ru/ural/2016/16/novyij-uchastok-dlya-spg/

Strategia de dezvoltare pe termen lung a Gazprom presupune dezvoltarea de noi piețe și diversificarea activităților. Prin urmare, unul dintre obiectivele cheie ale companiei astăzi este creșterea producției de gaz natural lichefiat (GNL) și a cotei de piață a GNL.

Poziția geografică favorabilă a Rusiei îi permite să furnizeze gaze în întreaga lume. Piața în creștere din regiunea Asia-Pacific (APR) va fi un consumator cheie de gaze în următoarele decenii. Două proiecte de GNL din Orientul Îndepărtat vor permite Gazprom să-și consolideze poziția în regiunea Asia-Pacific - proiectul Sakhalin-2 deja operațional și proiectul Vladivostok-LNG, care este în curs de implementare. Celălalt proiect al nostru, Baltic LNG, vizează țările din regiunea Atlanticului.

Vă vom spune cum este lichefiat gazul și cum este transportat GNL în reportajul nostru foto.

Prima și până acum singura fabrică de lichefiere a gazelor din Rusia (instalație GNL) este situată pe malul golfului Aniva, în sudul regiunii Sahalin. Fabrica a produs primul său lot de GNL în 2009. De atunci, peste 900 de mărfuri cu GNL au fost trimise în Japonia, Coreea de Sud, China, Taiwan, Thailanda, India și Kuweit (1 marfă standard GNL = 65 mii tone). Uzina produce anual peste 10 milioane de tone de gaz lichefiat și asigură mai mult de 4% din aprovizionarea globală cu GNL. Această pondere poate crește - în iunie 2015, Gazprom și Shell au semnat un Memorandum privind implementarea proiectului de construcție a celei de-a treia linii tehnologice a fabricii de GNL la proiectul Sakhalin-2.

Operatorul proiectului Sakhalin-2 este Sakhalin Energy, la care au acțiuni Gazprom (50% plus 1 acțiune), Shell (27,5% minus 1 acțiune), Mitsui (12,5%) și Mitsubishi (10%). Sakhalin Energy dezvoltă câmpurile Piltun-Astokhskoye și Lunskoye din Marea Okhotsk. Uzina de GNL primește gaz din zăcământul Lunskoye.

După ce a parcurs mai bine de 800 km de la nordul insulei spre sud, gazul ajunge la uzină prin această conductă galbenă. În primul rând, stația de măsurare a gazelor determină compoziția și volumul gazului primit și îl trimite spre purificare. Înainte de lichefiere, materiile prime trebuie eliberate de impuritățile de praf, dioxid de carbon, mercur, hidrogen sulfurat și apă, care se transformă în gheață atunci când gazul este lichefiat.

Componenta principală a GNL este metanul, care trebuie să conțină cel puțin 92%. Gazul brut uscat și purificat își continuă drumul de-a lungul liniei de producție și începe lichefierea acestuia. Acest proces este împărțit în două etape: mai întâi, gazul este răcit la -50 de grade, apoi la -160 de grade Celsius. După prima etapă de răcire, are loc separarea componentelor grele - etan și propan.

Ca urmare, etanul și propanul sunt trimise spre depozitare în aceste două rezervoare (etan și propan vor fi necesare în etapele ulterioare de lichefiere).

Aceste coloane sunt frigiderul principal al centralei; în ele gazul devine lichid, răcindu-se la -160 de grade. Gazul este lichefiat folosind o tehnologie special dezvoltată pentru instalație. Esența sa este că metanul este răcit folosind un agent frigorific separat anterior de gazul de alimentare: etan și propan. Procesul de lichefiere are loc la presiunea atmosferică normală.

Gazul lichefiat este trimis în două rezervoare, unde este, de asemenea, depozitat la presiune atmosferică până când este încărcat pe un transportor de gaz. Înălțimea acestor structuri este de 38 de metri, diametrul este de 67 de metri, volumul fiecărui rezervor este de 100 de mii de metri cubi. Rezervoarele au un design cu pereți dubli. Carcasa interioară este din oțel nichel rezistent la frig, carcasa exterioară este din beton armat precomprimat. Spațiul de un metru și jumătate dintre clădiri este umplut cu perlit (o rocă de origine vulcanică), care menține temperatura necesară în corpul interior al rezervorului.

Inginerul principal al întreprinderii, Mikhail Shilikovsky, ne-a făcut un tur al fabricii de GNL. S-a alăturat companiei în 2006, a participat la finalizarea construcției fabricii și lansarea acesteia. În prezent, întreprinderea operează două linii tehnologice paralele, fiecare dintre ele producând până la 3,2 mii de metri cubi de GNL pe oră. Divizarea producției permite reducerea consumului de energie al procesului. Din același motiv, gazul este răcit în etape.

Un terminal de export de petrol este situat la cinci sute de metri de uzina de GNL. Este mult mai simplu. La urma urmei, aici uleiul așteaptă în esență să fie trimis următorului cumpărător. De asemenea, petrolul vine la sud de Sakhalin din nordul insulei. Deja la terminal este amestecat cu condensul de gaz eliberat în timpul pregătirii gazului pentru lichefiere.

„Aurul negru” este stocat în două astfel de rezervoare cu un volum de 95,4 mii tone fiecare. Rezervoarele sunt echipate cu un acoperiș plutitor - dacă le-am privi din vedere de pasăre, am vedea volumul de ulei din fiecare dintre ele. Este nevoie de aproximativ 7 zile pentru a umple complet rezervoarele cu ulei. Prin urmare, uleiul este expediat o dată pe săptămână (GNL este expediat o dată la 2-3 zile).

Toate procesele de producție de la instalația de GNL și terminalul petrolier sunt monitorizate îndeaproape de la un panou central de control (CCP). Toate site-urile de producție sunt echipate cu camere și senzori. CPU este împărțit în trei părți: prima este responsabilă de sistemele de susținere a vieții, a doua controlează sistemele de securitate, iar a treia monitorizează procesele de producție. Controlul asupra lichefierii gazului și a transportului acestuia se află pe umerii a trei persoane, fiecare dintre acestea verificând până la 3 circuite de control în fiecare minut în timpul schimbului său (durează 12 ore). În această lucrare, viteza de reacție și experiența sunt importante.

Unul dintre cei mai experimentați oameni de aici este malaezianul Viktor Botin (nu știe de ce numele și prenumele lui sunt atât de conforme cu rușii, dar spune că toată lumea îi pune această întrebare când se întâlnesc). Pe Sakhalin, Victor antrenează de 4 ani tineri specialiști pe simulatoare CPU, dar cu sarcini reale. Antrenamentul unui începător durează un an și jumătate, apoi antrenorul își monitorizează îndeaproape munca „pe teren” pentru aceeași perioadă de timp.

Dar personalul laboratorului examinează zilnic nu numai mostre de materii prime primite la complexul de producție și studiază compoziția loturilor de GNL și petrol transportate, ci verifică și calitatea produselor petroliere și a lubrifianților care sunt utilizați atât pe teritoriul complexului de producție, cât și dincolo. În acest cadru vedeți cum tehnicianul de laborator Albina Garifulina studiază compoziția lubrifianților care vor fi utilizați pe platformele de foraj din Marea Okhotsk.

Și aceasta nu mai este cercetare, ci experimente cu GNL. Din exterior, gazul lichid este asemănător cu apa plată, dar se evaporă rapid la temperatura camerei și este atât de rece încât este imposibil să lucrezi cu el fără mănuși speciale. Esența acestui experiment este că orice organism viu îngheață la contactul cu GNL. Crizantema, coborâtă în balon, a fost acoperită complet cu o crustă de gheață în doar 2-3 secunde.

Între timp, încep transporturile de GNL. Portul Prigorodnoye acceptă transportatoare de gaze de diferite capacități - de la cele mici capabile să transporte 18 mii de metri cubi de GNL la un moment dat, la altele atât de mari precum petrolierul Ob River, pe care îl vedeți în fotografie, cu o capacitate de aproape. 150 de mii de metri cubi. Gazul lichefiat intră în rezervoare (cum se numesc rezervoarele pentru transportul GNL pe transportoare de gaz) prin conducte situate sub o dană de 800 de metri.

Încărcarea GNL într-un astfel de tanc durează 16-18 ore. Digul este legat de navă prin manșoane speciale numite standers. Acest lucru poate fi determinat cu ușurință de stratul gros de gheață de pe metal, care se formează din cauza diferenței de temperatură dintre GNL și aer. În sezonul cald, pe metal se formează o crustă mai impresionantă. Fotografie din arhiva.

GNL a fost expediat, gheața s-a topit, standurile au fost deconectate și puteți porni la drum. Destinația noastră este portul sud-coreean Gwangyang.

Deoarece tancul este ancorat în portul Prigorodny pe partea stângă pentru a încărca GNL, patru remorchere ajută transportatorul de gaze să părăsească portul. Îl trage literalmente împreună cu ei până când cisternul se poate întoarce pentru a continua singur. În timpul iernii, sarcinile acestor remorchere includ și curățarea gheții de la abordările către dane.

Tancurile cu GNL sunt mai rapide decât alte nave de marfă și, cu atât mai mult, pot oferi un avantaj oricărei nave de pasageri. Viteza maximă a transportatorului de gaz „River Ob” este mai mare de 19 noduri sau aproximativ 36 km pe oră (viteza unui petrolier standard este de 14 noduri). Nava poate ajunge în Coreea de Sud în puțin peste două zile. Dar, ținând cont de programul încărcat al terminalelor de încărcare și recepție a GNL, viteza și ruta tancului sunt ajustate. Călătoria noastră va dura aproape o săptămână și va include o scurtă oprire în largul coastei Sakhalin.

O astfel de oprire vă permite să economisiți combustibil și a devenit deja o tradiție pentru toate echipajele transportatorilor de gaze. În timp ce stăteam la ancoră așteptând momentul potrivit de plecare, tancul Grand Mereya aștepta lângă noi rândul său să acosteze în portul Sakhalin.

Și acum vă invităm să aruncați o privire mai atentă asupra transportorului de gaze „River Ob” și a echipajului său. Această fotografie a fost făcută în toamna anului 2012 - în timpul transportului primului transport de GNL din lume prin Ruta Mării Nordului.

Pionierul a fost tancul Ob River, care, însoțit de spărgătoarele de gheață 50 Let Pobedy, Rossiya, Vaygach și doi piloți de gheață, a livrat un transport de GNL aparținând filialei Gazprom Gazprom Marketing and Trading. & Trading, sau pe scurt GM&T, din Norvegia spre Japonia. Călătoria a durat aproape o lună.

Râul Ob poate fi comparat în parametrii săi cu o zonă rezidențială plutitoare. Lungimea tancului este de 288 de metri, lățimea - 44 de metri, pescaj - 11,2 metri. Când ești pe o navă atât de gigantică, chiar și valurile de doi metri par stropi, care, rupându-se în lateral, creează modele bizare pe apă.

Transportatorul de gaze „River Ob” și-a primit numele în vara anului 2012, după încheierea unui contract de închiriere între Gazprom Marketing and Trading și compania de transport maritim elenă Dynagas. Înainte de aceasta, nava a fost numită Clean Power și până în aprilie 2013 a operat în toată lumea pentru transportul de gaze (inclusiv de două ori de-a lungul Rutei Mării Nordului). Apoi a fost închiriat de Sakhalin Energy și va funcționa acum în Orientul Îndepărtat până în 2018.

Rezervoarele cu membrană pentru gaz lichefiat sunt situate în prova navei și, spre deosebire de rezervoarele sferice (pe care le-am văzut la Grand Mereya), sunt ascunse vederii - sunt dezvăluite doar de țevi cu supape care ies deasupra punții. În total, pe râul Ob sunt patru rezervoare - cu un volum de 25, 39 și două de 43 de mii de metri cubi de gaz. Fiecare dintre ele este umplut la cel mult 98,5%. Rezervoarele de GNL au un corp din oțel multistrat, spațiul dintre straturi este umplut cu azot. Acest lucru vă permite să mențineți temperatura combustibilului lichid și, de asemenea, prin crearea unei presiuni mai mari în straturile membranei decât în ​​rezervorul în sine, pentru a preveni deteriorarea rezervoarelor.

Cisterna este echipată și cu un sistem de răcire cu GNL. De îndată ce încărcătura începe să se încălzească, se pornește o pompă în rezervoare, care pompează GNL mai rece din partea de jos a rezervorului și îl pulverizează pe straturile superioare ale gazului încălzit. Acest proces de răcire a GNL de către GNL în sine face posibilă reducerea la minimum a pierderilor de „combustibil albastru” în timpul transportului către consumator. Dar funcționează doar în timp ce nava se mișcă. Gazul încălzit, care nu mai poate fi răcit, părăsește rezervorul printr-o conductă specială și este trimis în camera mașinilor, unde este ars în locul combustibilului navei.

Temperatura GNL și presiunea acestuia în rezervoare sunt monitorizate zilnic de inginerul de gaz Ronaldo Ramos. El face citiri de la senzorii instalați pe punte de mai multe ori pe zi.

O analiză mai aprofundată a încărcăturii este efectuată de un computer. La panoul de control, unde există toate informațiile necesare despre GNL, sunt de serviciu principalul asistent căpitan-substudant Pankaj Puneet și al treilea asistent căpitan Nikolai Budzinsky.

Și această sală de mașini este inima tancului. Pe patru punți (etaje) există motoare, generatoare diesel, pompe, cazane și compresoare, care sunt responsabile nu numai de mișcarea navei, ci și de toate sistemele de viață. Munca coordonată a tuturor acestor mecanisme oferă echipei apă potabilă, căldură, electricitate și aer proaspăt.

Aceste fotografii și videoclipuri au fost făcute chiar în partea de jos a rezervorului - aproape 15 metri sub apă. În centrul cadrului este o turbină. Alimentat de abur, face 4-5 mii de rotații pe minut și face ca elicea să se rotească, ceea ce, la rândul său, pune în mișcare nava însăși.

Mecanicii, conduși de inginerul șef Manjit Singh, se asigură că totul pe navă funcționează ca un ceas...

… și al doilea mecanic Ashwani Kumar. Ambii sunt din India, dar, după propriile lor estimări, și-au petrecut cea mai mare parte a vieții pe mare.

Subordonații lor, mecanicii, sunt responsabili pentru funcționarea echipamentelor din sala mașinilor. În cazul unei defecțiuni, ei încep imediat reparațiile și, de asemenea, efectuează în mod regulat inspecții tehnice ale fiecărei unități.

Orice lucru care necesită o atenție mai atentă este trimis la atelierul de reparații. Există unul și aici. Al treilea mecanic Arnulfo Ole (stânga) și mecanicul stagiar Ilya Kuznetsov (dreapta) repară o parte a uneia dintre pompe.

Creierul navei este podul căpitanului. Căpitanul Velemir Vasilic a auzit chemarea mării în copilărie - fiecare a treia familie din orașul său natal din Croația locuiește cu un marinar. La 18 ani a plecat deja la mare. Au trecut 21 de ani de atunci, a schimbat mai mult de o duzină de nave - a lucrat atât pe nave de marfă, cât și pe nave de pasageri.

Dar chiar și în vacanță, el va găsi întotdeauna ocazia de a merge la mare, chiar și pe un iaht mic. Este recunoscut că atunci există o oportunitate reală de a vă bucura de mare. La urma urmei, căpitanul are o mulțime de griji la locul de muncă - el este responsabil nu numai pentru cisternă, ci și pentru fiecare membru al echipajului (sunt 34 de ei pe râul Ob).

Podul căpitanului unei nave moderne, în ceea ce privește prezența panourilor de operare, a instrumentelor și a diverșilor senzori, seamănă cu cabina unui avion de linie, chiar și volanele sunt similare. În fotografie, marinarul Aldrin Galang așteaptă comanda căpitanului înainte de a prelua cârma.

Transportatorul de gaz este echipat cu radare care vă permit să indicați cu exactitate tipul navei din apropiere, numele și numărul echipajului acesteia, sisteme de navigație și senzori GPS care determină automat locația râului Ob, hărți electronice care marchează punctele de trecere ale nava și trasează ruta viitoare și busole electronice. Marinarii cu experiență, însă, îi învață pe tineri să nu depindă de electronică - și din când în când le dau sarcina de a determina locația navei după stele sau soare. În imagine sunt al treilea oficial Roger Dias și secundul Muhammad Imran Hanif.

Progresul tehnic nu a reușit încă să înlocuiască hărțile de hârtie, pe care locația tancului este marcată în fiecare oră cu un simplu creion și o riglă, și jurnalul navei, care este, de asemenea, completat manual.

Deci, este timpul să ne continuăm călătoria. „Râul Ob” este scos din ancora sa cântărind 14 tone. Lanțul ancorei, lung de aproape 400 de metri, este ridicat de mașini speciale. Mai mulți membri ai echipei monitorizează acest lucru.

Totul despre orice - nu mai mult de 15 minute. Cât timp ar dura acest proces dacă ancora ar fi ridicată manual, comanda nu se angajează să calculeze.

Marinarii cu experiență spun că viața modernă a navei este foarte diferită de ceea ce era acum 20 de ani. Acum disciplina și un program strict sunt în prim plan. Din momentul lansării s-a organizat un ceas de 24 de ore pe podul căpitanului. Trei grupuri de câte două persoane în fiecare zi, opt ore pe zi (cu pauze, desigur), veghează pe podul de navigație. Ofițerii de serviciu monitorizează cursul transportatorului de gaze și situația generală, atât pe navă în sine, cât și în afara acesteia. De asemenea, am realizat unul dintre ceasuri sub stricta supraveghere a lui Roger Diaz și Nikolai Budzinsky.

Mecanicii au o treabă diferită în acest moment - nu numai că monitorizează echipamentele din sala mașinilor, ci și mențin echipamentele de rezervă și de urgență în stare de funcționare. De exemplu, schimbarea uleiului într-o barcă de salvare. Sunt două dintre acestea pe râul Ob în caz de evacuare de urgență, fiecare fiind proiectat pentru 44 de persoane și este deja umplut cu necesarul de apă, alimente și medicamente.

Marinarii spală puntea în acest moment...

...și curăță incinta - curățenia pe navă nu este mai puțin importantă decât disciplina.

Alarmele de antrenament aproape zilnice adaugă varietate muncii de rutină. Întregul echipaj ia parte la ele, lăsând deoparte sarcinile principale pentru un timp. În săptămâna șederii noastre pe cisternă, am observat trei exerciții. La început, echipa a făcut tot posibilul să stingă un incendiu imaginar în incinerator.

Apoi a salvat o victimă ipotetică care căzuse de la mare înălțime. În acest cadru vedeți o „persoană” care a fost aproape salvată - a fost predată echipei medicale, care transportă victima la spital. Rolul fiecăruia în exerciții este aproape documentat. Echipa medicală aflată în astfel de pregătire este condusă de bucătarul Ceazar Cruz Campana (centru) și asistenții săi Maximo Respecia (stânga) și Reygerield Alagos (dreapta).

A treia sesiune de antrenament - căutarea unei bombe simulate - a fost mai mult ca o căutare. Procesul a fost condus de colegul senior Grewal Gianni (al treilea din stânga). Întregul echipaj al navei a fost împărțit în echipe, fiecare dintre acestea a primit carduri cu o listă de locuri necesare inspecției...

...și a început să caute o cutie mare verde cu cuvântul „Bombă” scris pe ea. Desigur, pentru viteză.

Munca este muncă, iar prânzul este conform programului. Filipinezul Cesar Cruz Campana este responsabil pentru trei mese pe zi; l-ați văzut deja în fotografie mai devreme. Educația profesională culinară și peste 20 de ani de experiență pe nave îi permit să-și facă treaba rapid și jucăuș. El recunoaște că în acest timp a călătorit în toată lumea, cu excepția Scandinaviei și Alaska, și a studiat temeinic obiceiurile alimentare ale fiecărui popor.

Nu toată lumea poate face față sarcinii de a hrăni o astfel de echipă internațională. Pentru a mulțumi pe toată lumea, el pregătește mâncăruri indiene, malaeziene și continentale pentru micul dejun, prânz și cină. Maximo și Reigerield îl ajută în asta.

Membrii echipajului trec adesea pentru a vizita bucătăria (așa numesc bucătăria în limbajul navei). Uneori, dor de casă, ei gătesc ei înșiși bucătăria națională. Ei gătesc nu numai pentru ei înșiși, ci tratează și întregul echipaj. Cu această ocazie, ei au contribuit împreună la terminarea desertului indian laddu preparat de Pankach (stânga). În timp ce bucătarul Cezar termina de pregătit felurile principale pentru cină, Roger (al doilea de la stânga) și Muhammad (al doilea de la dreapta) l-au ajutat pe un coleg să facă bile mici de aluat dulce.

Marinarii ruși le prezintă colegilor străini cultura lor prin muzică. Al treilea prieten Serghei Solnov cântă la chitară muzică cu motive native rusești înainte de cină.

Petrecerea timpului liber împreună pe navă este încurajată - ofițerii servesc timp de trei luni o dată, soldații - aproape un an. În acest timp, toți membrii echipajului au devenit nu doar colegi, ci prieteni unul pentru celălalt. În weekend (aici e duminică: îndatoririle tuturor nu sunt anulate, dar încearcă să ofere mai puține sarcini echipajului) organizează proiecții comune de filme, concursuri de karaoke sau competiții pe echipe în jocuri video.

Dar recreerea activă este cea mai mare căutare aici - pe mare deschisă, tenisul de masă este considerat cel mai activ sport de echipă. La sala de sport locală, echipajul organizează adevărate turnee la masa de tenis.

Între timp, peisajul deja familiar a început să se schimbe, iar pământul a apărut la orizont. Ne apropiem de țărmurile Coreei de Sud.

Aici se termină transportul GNL. La terminalul de regazificare, gazul lichefiat devine din nou gazos și este trimis consumatorilor sud-coreeni.

Și râul Ob, după ce rezervoarele sunt complet goale, se întoarce la Sakhalin pentru următorul lot de GNL. În ce țară asiatică va merge transportatorul de gaze devine adesea cunoscută imediat înainte ca vasul să înceapă să fie încărcat cu gaz rusesc.

Călătoria noastră cu gaz s-a încheiat, iar componenta GNL a afacerii Gazprom, ca un imens tanc de gaz, crește în mod activ viteza de croazieră. Îi dorim acestei mari „navi” o călătorie lungă.

P.S. Fotografiile și filmările au fost efectuate cu respectarea tuturor cerințelor de siguranță. Dorim să ne exprimăm recunoștința angajaților Gazprom Marketing and Trading și Sakhalin Energy pentru asistența acordată în organizarea filmărilor.

Eficiența transportului maritim al GNL rusesc poate fi crescută semnificativ prin utilizarea celor mai recente dezvoltări tehnologice.

Intrarea Rusiei pe piața globală a GNL a coincis cu apariția tehnologiilor îmbunătățite pentru transportul maritim al gazului lichefiat. Primii transportatori de gaze și terminale de recepție de nouă generație, care pot reduce semnificativ costul transportului GNL, au intrat în funcțiune. Gazprom are o oportunitate unică de a-și crea propriul sistem de transport cu gaz lichefiat folosind cele mai recente realizări în acest domeniu și de a câștiga avantaje față de concurenții care vor necesita mult timp pentru reechiparea tehnică.

Luați în considerare tendințele avansate

Lansarea primei fabrici de GNL a Rusiei la Sakhalin, pregătirile pentru construirea unei unități de producție și mai mari bazate pe câmpul Shtokman și dezvoltarea unui proiect pentru o fabrică de GNL în Yamal includ transportul maritim al gazului lichefiat pe lista tehnologiilor critice pentru tara noastra. Acest lucru face ca este relevantă analizarea ultimelor tendințe în dezvoltarea transportului maritim GNL, astfel încât nu numai tehnologiile existente, ci și promițătoare să fie încorporate în dezvoltarea proiectelor interne.
Dintre proiectele implementate în ultimii ani, pot fi evidențiate următoarele domenii în creșterea eficienței transportului maritim GNL:
1. Creșterea capacității tancurilor GNL;
2. Cresterea ponderii navelor cu tancuri de tip membrana;
3. Utilizarea motoarelor diesel ca centrale maritime;
4. Apariția terminalelor GNL de adâncime.

Creșterea capacității tancurilor GNL

De mai bine de 30 de ani, capacitatea maximă a tancurilor cu GNL nu a depășit 140-145 mii de metri cubi. m, ceea ce echivalează cu o capacitate de transport de 60 de mii de tone de GNL. În decembrie 2008 a fost dat în exploatare tancul GNL Mozah (Fig. 1), tip Q-Max, conducător într-o serie de 14 nave cu o capacitate de 266 mii metri cubi. m. Comparativ cu cele mai mari nave existente, capacitatea sa este cu 80% mai mare. Concomitent cu construcția tancurilor de tip Q-Max, la șantierele navale sud-coreene au fost plasate comenzi pentru construcția celui de-al 31-lea vas de tip Q-Flex, cu o capacitate de 210-216 mii metri cubi. m, care este cu aproape 50% mai mult decât navele existente.
Potrivit informațiilor de la Samsung Heavy Industries, la al cărui șantier naval a fost construit Mozah, în viitorul previzibil capacitatea tancurilor cu GNL nu va depăși 300 de mii de metri cubi. m, care se datorează dificultăților tehnologice ale construcției lor. Cu toate acestea, o creștere a capacității navelor de tip Q-Max și Q-Flex a fost realizată doar prin creșterea lungimii și lățimii carenei, menținând în același timp pescajul standard de 12 metri pentru tancurile mari GNL, care este determinat de adâncimi la terminalele existente. În următorul deceniu, va fi posibilă operarea transportoarelor de gaze cu un pescaj de 20-25 m, ceea ce va crește capacitatea la 350 de mii de metri cubi. m și îmbunătățirea performanței de conducere prin îmbunătățirea contururilor hidrodinamice ale carenei. Acest lucru va reduce, de asemenea, costurile de construcție, deoarece pot fi construite cisterne mai mari fără a crește dimensiunea docurilor și rampelor.
Atunci când se organizează exporturile de GNL din Rusia, este necesar să se evalueze posibilitatea de a utiliza nave cu capacitate crescută. Construcția de nave cu o capacitate de 250-350 mii metri cubi. m va reduce costurile unitare ale transportului gazului rusesc și va obține un avantaj competitiv pe piețele externe.

U creşterea ponderii navelor-cisternă cu membrană

În prezent, pe tancurile GNL sunt utilizate două tipuri principale de tancuri de marfă (tancuri în care se transportă GNL): sferice încorporate (sistemul Kvaerner-Moss) și membrană prismatică încorporată (sistemul Gas Transport - Technigas). Rezervoarele sferice inserabile au o grosime de 30-70 mm (banda ecuatoriala - 200 mm) si sunt realizate din aliaje de aluminiu. Ele sunt instalate („cuibări”) în corpul tancului fără conexiune la structurile carenei, sprijinindu-se pe fundul navei prin cilindri de sprijin speciali. Rezervoarele cu membrană prismatică au o formă apropiată de dreptunghiulară. Membranele sunt realizate dintr-o foaie subțire (0,5-1,2 mm) de oțel aliat sau Invar (aliaj fier-nichel) și sunt doar o carcasă în care este încărcat gaz lichefiat. Toate sarcinile statice și dinamice sunt transferate prin stratul de izolație termică către corpul navei. Siguranța necesită prezența unei membrane principale și secundare, asigurând siguranța GNL în caz de deteriorare a celei principale, precum și un strat dublu de izolație termică - între membrane și între membrana secundară și carena navei.
Cu o capacitate de cisternă de până la 130 de mii de metri cubi. metri, utilizarea rezervoarelor sferice este mai eficientă decât a rezervoarelor cu membrană, în intervalul 130-165 mii metri cubi. m, caracteristicile lor tehnice și economice sunt aproximativ egale; cu o creștere suplimentară a capacității, utilizarea rezervoarelor cu membrană devine de preferat.
Tancurile cu membrană au aproximativ jumătate din greutatea tancurilor sferice; forma lor permite ca spațiul carenei navei să fie utilizat cu eficiență maximă. Datorită acestui fapt, cisternele cu membrană au dimensiuni mai mici și deplasare pe unitatea de capacitate de transport. Acestea sunt mai ieftine de construit și mai economice de exploatat, în special datorită tarifelor portuare mai mici și a taxelor pentru trecerea prin Canalele Suez și Panama.
În prezent, există un număr aproximativ egal de cisterne cu rezervoare sferice și cu membrană. Datorită creșterii capacității, în viitorul apropiat vor predomina cisternele cu membrană, ponderea acestora în navele în construcție și planificate pentru construcție este de aproximativ 80%.
În raport cu condițiile rusești, o caracteristică importantă a navelor este capacitatea de a opera în mările arctice. Potrivit experților, sarcinile de compresie și șoc care apar la traversarea câmpurilor de gheață sunt periculoase pentru navele-cisternă cu membrană, ceea ce face ca funcționarea acestora în condiții dificile de gheață să fie riscantă. Producătorii de cisterne cu membrană susțin contrariul, invocând calcule conform cărora membranele, în special cele ondulate, au o flexibilitate de deformare ridicată, ceea ce previne ruperea lor chiar și în cazul deteriorării semnificative a structurilor carenei. Cu toate acestea, nu se poate garanta că membrana nu va fi străpunsă de elemente din aceleași structuri. În plus, o navă cu rezervoare deformate, chiar dacă rămân sigilate, nu poate fi permisă pentru funcționare ulterioară, iar înlocuirea unei părți a membranelor necesită reparații lungi și costisitoare. Prin urmare, proiectele pentru tancurile de GNL cu gheață implică utilizarea rezervoarelor sferice introduse, a căror parte inferioară este situată la o distanță considerabilă de linia de plutire și partea subacvatică a lateralului.
Este necesar să se ia în considerare posibilitatea construirii de cisterne cu membrană pentru exportul GNL din Peninsula Kola (Teriberka). Pentru fabrica de GNL din Yamal, se pare că pot fi folosite doar nave cu rezervoare sferice.

Aplicarea motoarelor diesel și a unităților de lichefiere a gazelor la bord

O caracteristică a noilor nave de proiect este utilizarea unităților diesel și diesel-electrice ca motoare principale, care sunt mai compacte și mai economice decât turbinele cu abur. Acest lucru a făcut posibilă reducerea semnificativă a consumului de combustibil și reducerea dimensiunii sălii motoarelor. Până de curând, tancurile GNL erau echipate exclusiv cu turbine cu abur capabile să utilizeze gazul natural care se evapora din rezervoare. Prin arderea gazului evaporat în cazane de abur, cisternele cu turbină GNL acoperă până la 70% din necesarul de combustibil.
Pe multe nave, inclusiv pe tipurile Q-Max și Q-Flex, problema evaporării GNL este rezolvată prin instalarea unei instalații de lichefiere a gazelor la bord. Gazul evaporat este din nou lichefiat și returnat în rezervoare. O instalație la bord pentru re-lichefierea gazului crește semnificativ costul unui tanc GNL, dar pe linii de lungime considerabilă utilizarea acesteia este considerată justificată.
În viitor, problema poate fi rezolvată prin reducerea evaporării. Dacă pentru navele construite în anii 1980, pierderile datorate evaporării GNL s-au ridicat la 0,2-0,35% din volumul de marfă pe zi, atunci la navele moderne această cifră este de aproximativ jumătate - 0,1-0,15%. Se poate aștepta ca în următorul deceniu nivelul pierderilor datorate evaporării să se reducă încă la jumătate.
Se poate presupune că în condițiile de navigare pe gheață a unui tanc GNL echipat cu motor diesel este necesară prezența unei unități de lichefiere a gazelor la bord, chiar și cu un nivel redus de volatilitate. Când navigați în condiții de gheață, întreaga putere a sistemului de propulsie va fi folosită doar pentru o parte a traseului, iar în acest caz volumul de gaz evaporat din rezervoare va depăși capacitatea motoarelor de a-l utiliza.
Noile cisterne GNL trebuie să fie echipate cu motoare diesel. Prezența unei unități de lichefiere a gazului la bord va fi, cel mai probabil, recomandabilă atât atunci când se operează pe cele mai lungi rute, de exemplu, spre coasta de est a Statelor Unite, cât și când se operează zboruri cu navetă din Peninsula Yamal.

Apariția terminalelor GNL de adâncime

Primul terminal de recepție și regazare de GNL offshore din lume, Gulf Gateway, a intrat în funcțiune în 2005, devenind și primul terminal construit în Statele Unite în ultimii 20 de ani. Terminalele offshore sunt situate pe structuri plutitoare sau insule artificiale, la o distanță considerabilă de litoral, adesea în afara apelor teritoriale (așa-numitele terminale offshore). Acest lucru face posibilă reducerea timpului de construcție, precum și asigurarea faptului că terminalele sunt situate la o distanță sigură de instalațiile de pe uscat. Se poate aștepta ca crearea de terminale offshore în următorul deceniu să extindă semnificativ capacitățile de import de GNL din America de Nord. Există cinci terminale în SUA și există proiecte de construcție pentru încă vreo 40, dintre care 1/3 sunt terminale rutiere.
Terminalele offshore pot găzdui nave cu pescaj semnificativ. Terminalele de adâncime, de exemplu, Gulf Gateway, nu au deloc restricții privind pescajul navelor, alte proiecte prevăd un pescaj de până la 21-25 m. Ca exemplu, poate fi citat proiectul terminalului BroadWater. Terminalul se propune a fi situat la 150 km nord-est de New York, în Long Island Sound, ferit de valuri. Terminalul va fi alcătuit dintr-o platformă mică cu cadru de grămadă instalată la o adâncime de 27 de metri și o unitate plutitoare de stocare și regazificare (FSRU), de 370 de metri lungime și 61 de metri lățime, care va servi simultan ca dană pentru tancurile GNL cu pescaj. până la 25 de metri (Fig. 2 și 3). Proiectele unui număr de terminale de coastă prevăd, de asemenea, prelucrarea navelor cu pescaj crescut și o capacitate de 250-350 de mii de metri cubi. m.
Deși nu vor fi implementate toate proiectele de terminale noi, în viitorul previzibil majoritatea GNL va fi importată în America prin terminale capabile să manipuleze tancuri GNL cu un pescaj de peste 20 m. Pe termen lung, terminale similare vor juca un rol proeminent. rol în Europa de Vest și Japonia.
Construcția de terminale de transport maritim în Teriberka capabile să primească nave cu pescaj de până la 25 m ne va permite să obținem un avantaj competitiv atunci când exportăm GNL în America de Nord și, în viitor, în Europa. Dacă proiectul uzinei de GNL este implementat în Yamal, apele puțin adânci ale Mării Kara din largul coastei peninsulei împiedică utilizarea navelor cu pescaj mai mare de 10-12 metri.

concluzii

Comanda imediată a 45 de tancuri GNL ultra-mari de tipurile Q-Max și Q-Flex a schimbat ideile predominante despre eficiența transportului maritim cu GNL. Potrivit clientului acestor nave, Qatar Gas Transport Company, o creștere a capacității unitare a tancurilor, precum și o serie de îmbunătățiri tehnice, vor reduce costurile de transport cu GNL cu 40%. Costul construirii navelor, pe unitatea de capacitate de transport, este cu 25% mai mic. Aceste nave nu au implementat încă întreaga gamă de soluții tehnice promițătoare, în special pescaj crescut și izolarea termică îmbunătățită a rezervoarelor.
Cum va fi tancul GNL „ideal” al viitorului apropiat? Acesta va fi o navă cu o capacitate de 250-350 de mii de metri cubi. m de GNL și un tiraj de peste 20 m. Rezervoarele cu membrană cu izolație termică îmbunătățită vor reduce evaporarea la 0,05-0,08% din volumul de GNL transportat pe zi, iar o unitate de lichefiere a gazelor la bord va elimina aproape complet pierderile de marfă. Centrala diesel va oferi o viteză de aproximativ 20 de noduri (37 km/h). Construcția de nave și mai mari, echipate cu o gamă completă de soluții tehnice avansate, va reduce costul transportului cu GNL la jumătate față de nivelul existent, iar costul construirii navelor cu 1/3.

Reducerea costului transportului maritim cu GNL va avea următoarele consecințe:

1. GNL va primi avantaje suplimentare față de gazul „de conductă”. Distanța la care GNL este mai eficient decât o conductă va fi redusă cu încă 30-40%, de la 2500-3000 km la 1500-2000 km, iar pentru conductele submarine - la 750-1000 km.
2. Distanțele pentru transportul maritim al GNL vor crește, iar schemele logistice vor deveni mai complexe și mai variate.
3. Consumatorii vor avea posibilitatea de a diversifica sursele de GNL, ceea ce va spori concurența pe această piață.

Acesta va fi un pas semnificativ spre formarea unei piețe globale unice de gaze naturale, în locul celor două piețe locale de GNL existente - Asia-Pacific și Atlantic. Un impuls suplimentar în acest sens va fi dat de modernizarea Canalului Panama, care este planificat să fie finalizat până în 2014-2015. Creșterea dimensiunii camerelor de blocare din canal de la 305x33,5 m la 420x60 m va permite celor mai mari tancuri GNL să se deplaseze liber între cele două oceane.
Creșterea concurenței impune Rusiei să folosească la maximum cele mai noi tehnologii. Costul unei greșeli în această chestiune va fi extrem de mare. Tancurile cu GNL, datorită costului lor ridicat, funcționează de 40 de ani sau mai mult. Încorporând soluții tehnice învechite în schemele de transport, Gazprom își va submina poziția în lupta competitivă pe piața GNL pentru deceniile următoare. Dimpotrivă, prin asigurarea transportului între terminalul maritim de mare adâncime din Teriberka și terminalele offshore din Statele Unite folosind nave de mare tonaj cu pescaj crescut, compania rusă își va depăși competitorii din Golful Persic în ceea ce privește eficiența livrării.

Uzina de GNL din Yamal nu va putea folosi cele mai eficiente cisterne de GNL din cauza zonei de apă mică și a condițiilor de gheață. Cea mai bună soluție va fi probabil un sistem de transport feeder, cu transbordare GNL prin Teriberka.
Perspectivele utilizării pe scară largă a transportului maritim pentru exporturile de gaze pun pe ordinea de zi problema organizării construcției de cisterne GNL în Rusia, sau cel puțin participarea întreprinderilor ruse la construcția acestora. În prezent, niciuna dintre întreprinderile interne de construcții navale nu are design, tehnologii și experiență în construirea unor astfel de nave. Mai mult, nu există un singur șantier naval în Rusia capabil să construiască nave de mare tonaj. O descoperire în această direcție ar putea fi achiziționarea de către un grup de investitori ruși a unei părți din activele companiei Aker Yards, care deține tehnologii pentru construcția tancurilor GNL, inclusiv a celor de clasă gheață, precum și șantiere navale din Germania și Ucraina. capabile să construiască nave de mare tonaj.