Supertankers gasfartyg. LNG-fartyg

LNG-bärareär ett sjötransportfartyg som transporterar flytande gaser (propan, butan, metan, ammoniak, etc.).

Beroende på de typer av transporterade gaser, som skiljer sig i kondensationstemperatur, finns det:

• gasbärare för flytande petroleumgaser (LPG), ammoniak, etc. (vätsketemperatur upp till 218 K);
• gasbärare- etenbärare för kondensering av etan, eten, etc. (förvätsningstemperatur upp till 169 K);
• gaser för flytande naturgas (LNG) eller metanbärare (vätsketemperatur upp till 110 K).

Enligt den arkitektoniska och strukturella typen är gasbärare fartyg med akterarrangemang av huvudmotor och överbyggnad, dubbelbotten, ofta dubbelsidiga och isolerade barlasttankar.

För kondensering genom att öka trycket används insatta lasttankar med ett designtryck på vanligtvis högst 2 MPa. De placeras både på däck och i lastrummen på speciella fundament. Materialet i tankarna är kolstål. För gasbärare med kombinerad gasförvätsningsmetod är insatstankarna värmeisolerade och installerade endast i lastrummen. Materialet i gastankar med en temperatur på 223K är värmebehandlat finkornigt olegerat stål.

Gas som kondenserats vid atmosfärstryck transporteras i termiskt isolerade insats- och membrantankar (halvmembran) (membranet är ett tunt metallhölje som stöds av bärande isolering på husets innerbeklädnad). Materialet i tankarna (lasttemperatur 218K och lägre) är aluminiumlegeringar, stål legerat med nickel och krom, speciallegeringar (till exempel Invar som innehåller 36% nickel).

Insatstankar har olika former (till exempel sfäriska, cylindriska, prismatiska). LNG-bärare och etenbärare har kylenheter för att åter flyta lastångor som genereras under transport. På gasoltankar kan dessa ångor användas som extra bränsle för huvudmotorn. För att transportera gas med temperaturer under 236K är tankar utrustade med en sekundär kontinuerlig barriär som fungerar som en tillfällig behållare för läckt last.

Vid transport av brandfarliga gaser fylls lastutrymmet runt tankskalet med inert gas som lagras i containrar eller produceras av fartygets installation.

Beroende på graden av fara för lasten som transporteras finns det 3 grader av strukturellt skydd för gasbäraren, där den 1:a graden är den högsta. Varje grad kännetecknar nivån på tankens överlevnadsförmåga och ett visst avstånd mellan lasttankarna och den yttre plätering. För att garantera säkerheten är gasbärare utrustade med instrument för att mäta temperaturen på lasten och fartygets skrov, tryck, tankfyllningsnivå, gasanalysatorer etc.

Lastning och lossning av gaser, flytande vid omgivningstemperatur eller på ett kombinerat sätt, utförs av fartygsboosterpumpar, vars gastillförsel sker på grund av tryckskillnaden som tillhandahålls av kompressorn i fartygets lasttank och strandtank. Lossning av gas som kondenserats vid atmosfärstryck utförs av nedsänkbara fartygspumpar och lastning sker med hjälp av land.

Förskjutningen av gasbäraren, beroende på typen och metoden för flytande gas, är 15-30 tusen ton, hastigheten är 16-20 knop. Kraftverket är vanligtvis diesel.

Det finns kombinerade gasbärare för samtidig transport av flytande gaser och annan bulklast (olja, kemikalier, etc.).

LNG-industrin är en mycket lovande tillväxtindustri för ventiltillverkare runt om i världen, men eftersom LNG-ventiler måste uppfylla de strängaste kraven representerar de den högsta nivån av tekniska utmaningar.

Vad är flytande naturgas?

Flytande naturgas, eller LNG, är vanlig naturgas som kondenseras genom att kyla den till -160 °C. I detta tillstånd är det en luktfri och färglös vätska, vars densitet är hälften av vatten. Flytande gas är ogiftig, kokar vid en temperatur av −158...−163 °C, består av 95 % metan, och de återstående 5 % inkluderar etan, propan, butan, kväve.

• Den första är utvinning, beredning och transport av naturgas genom en gasledning till en kondensationsanläggning;
• Det andra är bearbetning, flytande av naturgas och lagring av LNG i terminalen.
• För det tredje - lastning av LNG i gastankfartyg och sjötransport till konsumenter
• Fjärde - LNG-lossning vid mottagande terminal, lagring, återförgasning och leverans till slutkonsumenter

Teknik för flytande gas.

Som nämnts ovan produceras LNG genom att komprimera och kyla naturgas. I detta fall minskar gasen i volym med nästan 600 gånger. Denna process är komplex, flerstegs och mycket energikrävande - flytande kostnader kan stå för cirka 25 % av energin i slutprodukten. Med andra ord måste du bränna ett ton LNG för att få tre till.

Sju olika tekniker för flytande naturgas har använts runt om i världen vid olika tidpunkter. Air Products är för närvarande ledande inom teknik för att producera stora volymer LNG för export. Dess AP-SMR™-, AP-C3MR™- och AP-X™-processer står för 82% av den totala marknaden. En konkurrent till dessa processer är Optimized Cascade-teknologin utvecklad av ConocoPhillips.

Samtidigt har små flytande anläggningar avsedda för internt bruk i industriföretag stor utvecklingspotential. Installationer av denna typ finns redan i Norge, Finland och Ryssland.

Dessutom kan lokala LNG-produktionsanläggningar hitta bred tillämpning i Kina, där produktionen av bilar som drivs av LNG idag aktivt utvecklas. Införandet av småskaliga enheter skulle kunna göra det möjligt för Kina att skala upp sitt befintliga transportnät för LNG-fordon.

Tillsammans med stationära system har flytande anläggningar för flytande naturgas utvecklats aktivt under de senaste åren. Flytande anläggningar ger tillgång till gasfält som är otillgängliga för infrastruktur (rörledningar, marina terminaler etc.).

Hittills är det mest ambitiösa projektet i detta område den flytande LNG-plattformen, som byggs av Shell 25 km bort. från Australiens västkust (lanseringen av plattformen är planerad till 2016).

Byggande av en LNG-produktionsanläggning

Vanligtvis består en anläggning för kondensering av naturgas av:

• installationer för förbehandling och kondensering av gas;
• tekniska linjer för LNG-produktion;
• lagringstankar;
• utrustning för lastning på tankfartyg;
• ytterligare tjänster för att förse anläggningen med el och vatten för kylning.

Var började det hela?

1912 byggdes den första försöksanläggningen, som dock ännu inte användes för kommersiella ändamål. Men redan 1941, i Cleveland, USA, etablerades för första gången storskalig produktion av flytande naturgas.

1959 genomfördes den första leveransen av flytande naturgas från USA till Storbritannien och Japan. 1964 byggdes en fabrik i Algeriet, varifrån reguljära tanktransporter började, i synnerhet till Frankrike, där den första återförgasningsterminalen började fungera.

1969 började långsiktiga leveranser från USA till Japan och två år senare - från Libyen till Spanien och Italien. På 70-talet började LNG-produktionen i Brunei och Indonesien, på 80-talet gick Malaysia och Australien in på LNG-marknaden. På 1990-talet blev Indonesien en av de största tillverkarna och exportörerna av LNG i Asien-Stillahavsområdet - 22 miljoner ton per år. 1997 blev Qatar en av LNG-exportörerna.

Konsumentfastigheter

Ren LNG brinner inte, antänds inte eller exploderar av sig själv. I ett öppet utrymme vid normala temperaturer återgår LNG till ett gasformigt tillstånd och blandas snabbt med luft. Vid avdunstning kan naturgas antändas om den kommer i kontakt med en flamkälla.

För antändning är det nödvändigt att ha en gaskoncentration i luften på 5 % till 15 % (volym). Om koncentrationen är mindre än 5% kommer det inte att finnas tillräckligt med gas för att starta en brand, och om mer än 15% kommer det att finnas för lite syre i blandningen. För att användas genomgår LNG återförgasning - förångning utan närvaro av luft.

LNG anses vara en prioriterad eller viktig naturgasimportteknik av ett antal länder, inklusive Frankrike, Belgien, Spanien, Sydkorea och USA. Den största konsumenten av LNG är Japan, där nästan 100 % av gasbehovet täcks av LNG-import.

Motorbränsle

Sedan 1990-talet har olika projekt dykt upp för användning av LNG som motorbränsle i vatten-, järnvägs- och även vägtransporter, oftast med hjälp av ombyggda gas-dieselmotorer.

Det finns redan verkliga fungerande exempel på drift av sjö- och flodfartyg som använder LNG. I Ryssland etableras serietillverkning av diesellokomotivet TEM19-001 som går på LNG. I USA och Europa växer projekt fram för att omvandla godstransporter på väg till LNG. Och det finns till och med ett projekt för att utveckla en raketmotor som kommer att använda LNG + flytande syre som bränsle.

Motorer som körs på LNG

En av de största utmaningarna i samband med utvecklingen av LNG-marknaden för transportsektorn är att öka antalet fordon och fartyg som använder LNG som bränsle. De viktigaste tekniska frågorna inom detta område är relaterade till utveckling och förbättring av olika typer av motorer som körs på LNG.

För närvarande kan tre teknologier för LNG-motorer som används för marina fartyg särskiljas: 1) gnisttändningsmotor med en mager bränsle-luftblandning; 2) dubbelbränslemotor med dieselbränsle med tändning och arbetsgas med lågt tryck; 3) dubbelbränslemotor med tändning av dieselbränsle och högtrycksarbetsgas.

Motorer med gnisttändning körs endast på naturgas, medan diesel-gasmotorer med dubbla bränslen kan köras på diesel, CNG och tung eldningsolja. Idag finns det tre huvudtillverkare på denna marknad: Wärtsila, Rolls-Royce och Mitsubishi Heavy Industries.

I många fall kan befintliga dieselmotorer konverteras till diesel-/gasmotorer med dubbla bränslen. Sådan konvertering av befintliga motorer kan vara en ekonomiskt genomförbar lösning för att konvertera marina fartyg till LNG.

På tal om utvecklingen av motorer för fordonssektorn är det värt att notera det amerikanska företaget Cummins Westport, som har utvecklat en linje av LNG-motorer designade för tunga lastbilar. I Europa har Volvo lanserat en ny 13-liters dubbelbränslemotor som går på diesel och CNG.

Anmärkningsvärda CNG-motorinnovationer inkluderar Compact Compression Ignition (CCI) Engine som utvecklats av Motiv Engines. Denna motor har ett antal fördelar, varav den viktigaste är en betydligt högre termisk effektivitet än befintliga analoger.

Enligt företaget kan den termiska verkningsgraden för den utvecklade motorn nå 50%, medan den termiska verkningsgraden för traditionella gasmotorer är cirka 27%. (Med amerikanska bränslepriser som exempel kostar en lastbil med dieselmotor 0,17 USD per hästkrafter/timme att köra, en konventionell CNG-motor kostar 0,14 USD och en CCEI-motor kostar 0,07 USD).

Det är också värt att notera att, precis som med marina applikationer, kan många diesellastbilsmotorer konverteras till tvåbränsle-diesel-LNG-motorer.

LNG-producerande länder

Enligt 2009 års data distribuerades de viktigaste länderna som producerar flytande naturgas på marknaden enligt följande:

Förstaplatsen ockuperades av Qatar (49,4 miljarder m³); följt av Malaysia (29,5 miljarder m³); Indonesien (26,0 miljarder m³); Australien (24,2 miljarder m³); Algeriet (20,9 miljarder m³). Sist på denna lista var Trinidad och Tobago (19,7 miljarder m³).

De största importörerna av LNG 2009 var: Japan (85,9 miljarder m³); Republiken Korea (34,3 miljarder m³); Spanien (27,0 miljarder m³); Frankrike (13,1 miljarder m³); USA (12,8 miljarder m³); Indien (12,6 miljarder m³).

Ryssland har precis börjat komma in på LNG-marknaden. För närvarande finns det bara en LNG-anläggning i drift i Ryska federationen, Sakhalin-2 (lanserades 2009, den kontrollerande andelen tillhör Gazprom, Shell har 27,5%, japanska Mitsui och Mitsubishi - 12,5% respektive 10%). I slutet av 2015 uppgick produktionen till 10,8 miljoner ton, vilket översteg designkapaciteten med 1,2 miljoner ton. På grund av fallande priser på världsmarknaden minskade dock intäkterna från LNG-export i dollar med 13,3 % på årsbasis till 4,5 miljarder dollar.

Det finns inga förutsättningar för en förbättring av situationen på gasmarknaden: priserna kommer att fortsätta att falla. År 2020 kommer fem LNG-exportterminaler med en total kapacitet på 57,8 miljoner ton att tas i drift i USA. Ett priskrig kommer att börja på den europeiska gasmarknaden.

Den andra stora aktören på den ryska LNG-marknaden är Novatek. Novatek-Yurkharovneftegaz (ett dotterbolag till Novatek) vann auktionen för rätten att använda Nyakhartinsky-platsen i Yamal-Nenets autonoma Okrug.

Företaget behöver Nyakhartinsky-platsen för utvecklingen av det arktiska LNG-projektet (Novateks andra projekt fokuserat på export av flytande naturgas, det första är Yamal LNG): det ligger i närheten av Yurkharovskoyefältet, som utvecklas av Novatek-Yurkharovneftegaz. Tomtens yta är cirka 3 tusen kvadratmeter. kilometer. Den 1 januari 2016 uppskattades dess reserver till 8,9 miljoner ton olja och 104,2 miljarder kubikmeter gas.

I mars inledde bolaget preliminära förhandlingar med potentiella partners om försäljning av LNG. Bolagets ledning anser att Thailand är den mest lovande marknaden.

Transport av flytande gas

Leverans av flytande gas till konsumenten är en mycket komplex och arbetskrävande process. Efter att ha gjort gasen flytande vid anläggningarna kommer LNG in i lagringsanläggningar. Ytterligare transporter utförs med hjälp av specialfartyg - gasbärare utrustad med cryocankers. Det är också möjligt att använda specialfordon. Gas från gasbärare kommer till återförgasningspunkter och transporteras sedan via rörledningar .

Tankfartyg är gasfartyg.

En gastanker, eller metanfartyg, är ett specialbyggt fartyg för transport av LNG i tankar. Förutom gastankar är sådana fartyg utrustade med kylenheter för kylning av LNG.

De största tillverkarna av fartyg för transport av flytande naturgas är japanska och koreanska varv: Mitsui, Daewoo, Hyundai, Mitsubishi, Samsung, Kawasaki. Det var på koreanska varv som mer än två tredjedelar av världens gasfartyg byggdes. Moderna tankfartyg av serierna Q-Flex och Q-Max kan transportera upp till 210-266 tusen m3 LNG.

Den första informationen om transport av flytande gaser till sjöss går tillbaka till 1929-1931, då Shell-företaget tillfälligt omvandlade tankfartyget Megara till ett fartyg för transport av flytande gas och byggde fartyget Agnita i Holland med en dödvikt på 4,5 tusen ton, avsett för samtidig transport av olja, flytande gas och svavelsyra. Skaltankers döptes efter snäckskal- de handlades av fadern till företagets grundare Marcus Samuel

Sjötransport av flytande gaser blev utbredd först efter andra världskrigets slut. Inledningsvis användes fartyg ombyggda från tankfartyg eller torrlastfartyg för transport. Den samlade erfarenheten av design, konstruktion och drift av de första gasbärarna gjorde det möjligt för oss att gå vidare till sökandet efter de mest lönsamma metoderna för att transportera dessa gaser.

Modern standard LNG-tanker (metanfartyg) kan transportera 145-155 tusen m3 flytande gas, från vilken ca 89-95 miljoner m3 naturgas kan erhållas till följd av återförgasning. På grund av det faktum att metanbärare är extremt kapitalintensiva är deras stillestånd oacceptabelt. De är snabba, hastigheten för ett sjöfartyg som transporterar flytande naturgas når 18-20 knop, jämfört med 14 knop för en vanlig oljetanker.

Dessutom tar lastning och lossning av LNG inte mycket tid (i genomsnitt 12-18 timmar). I händelse av en olycka har LNG-tankfartyg en dubbelskrovskonstruktion speciellt utformad för att förhindra läckor och sprickor. Lasten (LNG) transporteras vid atmosfärstryck och en temperatur på -162°C i speciella värmeisolerade tankar inuti gastransportfartygets inre skrov.

Ett lastlagringssystem består av en primär behållare eller reservoar för lagring av vätska, ett lager av isolering, en sekundär inneslutning utformad för att förhindra läckage, och ytterligare ett lager av isolering. Om primärtanken är skadad kommer det sekundära höljet att förhindra läckage. Alla ytor i kontakt med LNG är gjorda av material som är resistenta mot extremt låga temperaturer.

Därför är de typiskt använda materialen rostfritt stål, aluminium eller Invar (en järnbaserad legering med en nickelhalt på 36%).

Ett utmärkande kännetecken för gasfartyg av Moss-typ, som för närvarande utgör 41 % av världens metanfartygsflotta, är självbärande sfäriska tankar, som vanligtvis är gjorda av aluminium och fästs vid fartygets skrov med hjälp av en manschett längs ekvatorn. tank.

57 % av gastankfartygen använder tanksystem med tre membran (GazTransport-system, Technigaz-system och CS1-system). Membrankonstruktioner använder ett mycket tunnare membran som stöds av husets väggar. GazTransport-systemet inkluderar primära och sekundära membran i form av platta Invar-paneler, medan i Technigaz-systemet är det primära membranet tillverkat av korrugerat rostfritt stål.

I CS1-systemet kombineras invar-paneler från GazTransport-systemet, som fungerar som det primära membranet, med trelagers Technigaz-membran (plåtaluminium placerad mellan två lager av glasfiber) som sekundär isolering.

Till skillnad från LPG-fartyg (flytande petroleumgas) är gasbärare inte utrustade med en däcksförvätsningsenhet, och deras motorer körs på gas med fluidiserad bädd. Med tanke på att en del av lasten (flytande naturgas) kompletterar eldningsoljan, anländer inte LNG-tankfartyg till sin destinationshamn med samma mängd LNG som lastades på dem vid kondenseringsanläggningen.

Det högsta tillåtna värdet för avdunstningshastigheten i en fluidiserad bädd är cirka 0,15 % av lastvolymen per dag. Ångturbiner används främst som framdrivningssystem på metanbärare. Trots sin låga bränsleeffektivitet kan ångturbiner enkelt anpassas för att drivas på gas med fluidiserad bädd.

En annan unik egenskap hos LNG-tankfartyg är att de vanligtvis behåller en liten del av sin last för att kyla tankarna till önskad temperatur innan de lastas.

Nästa generation LNG-fartyg kännetecknas av nya funktioner. Trots den högre lastkapaciteten (200-250 tusen m3) har fartygen samma djupgående - idag, för ett fartyg med en lastkapacitet på 140 tusen m3, är ett djupgående på 12 meter typiskt på grund av de restriktioner som tillämpas i Suezkanalen och på de flesta LNG-terminaler.

Men deras kropp blir bredare och längre. Kraften hos ångturbiner kommer inte att tillåta dessa större fartyg att utveckla tillräcklig hastighet, så de kommer att använda en gasoljemotor med två bränslen som utvecklades på 1980-talet. Dessutom kommer många LNG-fartyg som för närvarande är i beställning att utrustas med en återförgasningsenhet ombord.

Gasavdunstning på metanfartyg av denna typ kommer att kontrolleras på samma sätt som på fartyg som transporterar flytande petroleumgas (LPG), vilket kommer att undvika lastförluster under resan.

Marknad för sjötransport av flytande gas

LNG-transporter innebär sjötransporter från anläggningar för kondensering av gas till återförgasningsterminaler. I november 2007 fanns det 247 LNG-tankfartyg i världen med en lastkapacitet på över 30,8 miljoner m3. Högkonjunkturen i LNG-handeln har säkerställt att alla fartyg nu är fullt upptagna, jämfört med mitten av 1980-talet då det låg 22 fartyg på tomgång.

Dessutom bör cirka 100 fartyg vara i drift i slutet av decenniet. Medelåldern på världens LNG-flotta är cirka sju år. 110 fartyg är fyra år eller yngre, medan 35 fartyg varierar i ålder från fem till nio år.

Ett 70-tal tankfartyg har varit i drift i 20 år eller mer. De har dock fortfarande en lång livslängd framför sig, eftersom LNG-tankfartyg vanligtvis har en livslängd på 40 år på grund av deras korrosionsbeständiga egenskaper. Dessa inkluderar upp till 23 tankfartyg (små, äldre fartyg som betjänar LNG-handeln i Medelhavet) som kommer att bytas ut eller avsevärt uppgraderas under de kommande tre åren.

Av de 247 tankfartyg som för närvarande är i drift trafikerar mer än 120 Japan, Sydkorea och kinesiska Taipei, 80 trafikerar Europa och de återstående fartygen trafikerar Nordamerika. De senaste åren har det skett en fenomenal ökning av antalet fartyg som betjänar handel i Europa och Nordamerika, medan Fjärran Östern endast har sett en liten ökning på grund av stagnerande efterfrågan i Japan.

Återförgasning av flytande naturgas

Efter att naturgas har levererats till sin destination sker återförgasningsprocessen, det vill säga dess omvandling från ett flytande tillstånd tillbaka till ett gasformigt tillstånd.

Tankfartyget levererar LNG till speciella återförgasningsterminaler som består av en kaj, ett utloppsställ, lagringstankar, ett förångningssystem, installationer för bearbetning av förångningsgaser från tankar och en mätenhet.

Vid ankomst till terminalen pumpas LNG från tankfartyg till lagringstankar i flytande form, sedan omvandlas LNG till gasformigt tillstånd efter behov. Omvandling till gas sker i ett förångningssystem som använder värme.

När det gäller kapacitet för LNG-terminaler, såväl som i volymen av LNG-import, är Japan ledande - 246 miljarder kubikmeter per år enligt 2010 års data. På andra plats kommer USA, mer än 180 miljarder kubikmeter per år (2010 data).

Sålunda är huvuduppgiften i utvecklingen av mottagningsterminaler i första hand byggandet av nya enheter i olika länder. Idag kommer 62 % av mottagningskapaciteten från Japan, USA och Sydkorea. Tillsammans med Storbritannien och Spanien är mottagningskapaciteten för de första 5 länderna 74 %. Resterande 26 % är fördelat på 23 länder. Följaktligen kommer byggandet av nya terminaler att öppna upp nya och öka befintliga marknader för LNG.

Utsikter för utvecklingen av LNG-marknader i världen

Varför utvecklas industrin för flytande gas i en ständigt ökande takt i världen? För det första, i vissa geografiska regioner, såsom Asien, är det mer lönsamt att transportera gas med tankfartyg. På ett avstånd av mer än 2 500 kilometer kan flytande gas redan konkurrera i pris med rörledningsgas. Jämfört med rörledningar har LNG också fördelarna med modulär utbyggnad av leveranser och eliminerar även problem med gränsövergång i vissa fall.

Men det finns också fallgropar. LNG-industrin upptar sin nisch i avlägsna regioner som inte har sina egna gasreserver. De flesta LNG-volymer kontrakteras i design- och produktionsstadiet. Branschen domineras av ett system med långtidskontrakt (från 20 till 25 år), vilket kräver utvecklad och komplex samordning av produktionsdeltagare, exportörer, importörer och transportörer. Allt detta ses av vissa analytiker som ett möjligt hinder för tillväxten av handeln med flytande gas.

Sammantaget, för att flytande gas ska bli en mer överkomlig energikälla, måste kostnaden för LNG-tillförseln konkurrera framgångsrikt i pris med alternativa bränslekällor. Idag är situationen den motsatta, vilket inte förnekar utvecklingen av denna marknad i framtiden.

Fortsättning:

• Del 3: Fjärilsventiler för kryogena temperaturer

Vid beredningen av materialet användes data från följande webbplatser:

• 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/

Gazproms långsiktiga utvecklingsstrategi innebär utveckling av nya marknader och diversifiering av aktiviteter. Därför är ett av företagets huvudmål idag att öka produktionen av flytande naturgas (LNG) och marknadsandelen för LNG.

Rysslands gynnsamma geografiska läge gör att landet kan leverera gas över hela världen. Den växande marknaden i Asien-Stillahavsområdet (APR) kommer att vara en nyckelkonsument av gas under de kommande decennierna. Två LNG-projekt från Fjärran Östern kommer att göra det möjligt för Gazprom att stärka sin position i Asien-Stillahavsområdet - det redan fungerande Sakhalin-2 och Vladivostok-LNG-projektet, som är under implementering. Vårt andra projekt, Baltic LNG, riktar sig till länderna i Atlantområdet.

Vi kommer att berätta hur gasen flytande och LNG transporteras i vårt fotoreportage.

Den första och hittills enda anläggningen för flytande gas i Ryssland (LNG-anläggningen) ligger vid stranden av Anivabukten i södra Sakhalin-regionen. Anläggningen producerade sin första sats LNG 2009. Sedan dess har mer än 900 LNG-laster skickats till Japan, Sydkorea, Kina, Taiwan, Thailand, Indien och Kuwait (1 standard LNG-last = 65 tusen ton). Anläggningen producerar årligen mer än 10 miljoner ton flytande gas och tillhandahåller mer än 4 % av den globala LNG-försörjningen. Denna andel kan öka - i juni 2015 undertecknade Gazprom och Shell ett memorandum om genomförandet av projektet för byggandet av den tredje tekniska linjen i LNG-anläggningen vid Sakhalin-2-projektet.

Operatören för Sakhalin-2-projektet är Sakhalin Energy, där Gazprom (50 % plus 1 andel), Shell (27,5 % minus 1 andel), Mitsui (12,5 %) och Mitsubishi (10 %) har andelar. Sakhalin Energy utvecklar fälten Piltun-Astokhskoye och Lunskoye i Okhotskhavet. LNG-anläggningen tar emot gas från Lunskoyefältet.

Efter att ha rest mer än 800 km från norra delen av ön till söder, kommer gasen till anläggningen genom detta gula rör. Först och främst bestämmer gasmätstationen sammansättningen och volymen av den inkommande gasen och skickar den för rening. Före flytande måste råvarorna befrias från föroreningar av damm, koldioxid, kvicksilver, svavelväte och vatten, som förvandlas till is när gasen kondenseras.

Huvudkomponenten i LNG är metan, som måste innehålla minst 92 %. Den torkade och renade rågasen fortsätter sin väg längs produktionslinjen och dess flytande börjar. Denna process är uppdelad i två steg: först kyls gasen till -50 grader, sedan till -160 grader Celsius. Efter det första nedkylningssteget sker separationen av tunga komponenter - etan och propan.

Som ett resultat skickas etan och propan för lagring i dessa två tankar (etan och propan kommer att behövas i ytterligare stadier av kondensering).

Dessa kolonner är anläggningens huvudkylskåp; det är i dem som gasen blir flytande och kyls till -160 grader. Gasen kondenseras med teknik speciellt utvecklad för anläggningen. Dess essens är att metan kyls med ett kylmedel som tidigare separerats från matargasen: etan och propan. Förvätskningsprocessen sker vid normalt atmosfärstryck.

Den flytande gasen skickas till två tankar, där den också lagras vid atmosfärstryck tills den lastas på en gasbärare. Höjden på dessa strukturer är 38 meter, diametern är 67 meter, volymen av varje tank är 100 tusen kubikmeter. Tankarna har en dubbelväggig design. Innerhöljet är tillverkat av kalltåligt nickelstål, ytterhöljet är av förspänd armerad betong. Det en och en halv meter långa utrymmet mellan byggnaderna är fyllt med perlit (en sten av vulkaniskt ursprung), som håller den erforderliga temperaturen i tankens inre kropp.

Företagets ledande ingenjör, Mikhail Shilikovsky, gav oss en rundtur i LNG-anläggningen. Han började på företaget 2006, deltog i slutförandet av anläggningens konstruktion och lansering. För närvarande driver företaget två parallella tekniska linjer, var och en av dem producerar upp till 3,2 tusen kubikmeter LNG per timme. Uppdelning av produktionen gör det möjligt att minska processens energiförbrukning. Av samma anledning kyls gasen ned stegvis.

En oljeexportterminal ligger femhundra meter från LNG-anläggningen. Det är mycket enklare. När allt kommer omkring, här väntar oljan i huvudsak på att skickas till nästa köpare. Olja kommer också till söder om Sakhalin från norra delen av ön. Redan vid terminalen blandas det med gaskondensat som frigörs under beredningen av gas för kondensering.

"Svart guld" lagras i två sådana tankar med en volym på 95,4 tusen ton vardera. Tankarna är utrustade med ett flytande tak – om vi tittade på dem från fågelperspektiv skulle vi se volymen olja i var och en av dem. Det tar cirka 7 dagar att fylla tankarna helt med olja. Därför skickas olja en gång i veckan (LNG skickas en gång var 2-3 dag).

Alla produktionsprocesser vid LNG-anläggningen och oljeterminalen övervakas noggrant från en central kontrollpanel (CCP). Alla produktionsanläggningar är utrustade med kameror och sensorer. CPU:n är uppdelad i tre delar: den första är ansvarig för livsuppehållande system, den andra kontrollerar säkerhetssystem och den tredje övervakar produktionsprocesser. Kontroll över flytande gas och dess transport vilar på axlarna av tre personer, som var och en kontrollerar upp till 3 styrkretsar varje minut under sitt skift (det varar i 12 timmar). I detta arbete är reaktionshastighet och erfarenhet viktigt.

En av de mest erfarna personerna här är malaysieren Viktor Botin (han vet inte varför hans namn och efternamn är så konsonanta med ryssar, men han säger att alla ställer den här frågan till honom när de träffas). På Sakhalin har Victor utbildat unga specialister på CPU-simulatorer i fyra år nu, men med riktiga uppgifter. En nybörjarträning varar i ett och ett halvt år, sedan övervakar tränaren noggrant sitt arbete "på fältet" under samma tid.

Men laboratoriepersonal undersöker dagligen inte bara prover av råvaror som tas emot vid produktionskomplexet och studerar sammansättningen av levererade partier av LNG och olja, utan kontrollerar också kvaliteten på petroleumprodukter och smörjmedel som används både på produktionskomplexets territorium och bortom. I den här ramen ser du hur laboratorieteknikern Albina Garifulina studerar sammansättningen av smörjmedel som kommer att användas på borrplattformar i Okhotskhavet.

Och detta är inte längre forskning, utan experiment med LNG. Från utsidan liknar flytande gas vanligt vatten, men det avdunstar snabbt vid rumstemperatur och är så kallt att det är omöjligt att arbeta med det utan speciella handskar. Kärnan i detta experiment är att alla levande organismer fryser vid kontakt med LNG. Krysantemumet, nedsänkt i kolven, täcktes helt av en isskorpa på bara 2-3 sekunder.

Under tiden börjar LNG-sändningar. Hamnen i Prigorodnoye accepterar gasfartyg med olika kapacitet - från små som kan transportera 18 tusen kubikmeter LNG åt gången, till sådana stora som gastankfartyget Ob River, som du ser på bilden, med en kapacitet på nästan 150 tusen kubikmeter. Flytande gas går in i tankar (som tankar för transport av LNG på gasbärare kallas) genom rör som ligger under en kaj på 800 meter.

Att lasta LNG på en sådan tanker tar 16-18 timmar. Piren är ansluten till fartyget med speciella hylsor som kallas standers. Detta kan lätt avgöras av det tjocka lagret av is på metallen, som bildas på grund av temperaturskillnaden mellan LNG och luften. Under den varma årstiden bildas en mer imponerande skorpa på metallen. Foto från arkivet.

LNG:n har skickats, isen har smält, läktarna har kopplats bort och du kan ge dig ut på vägen. Vårt mål är den sydkoreanska hamnen Gwangyang.

Eftersom tankfartyget ligger förtöjt i hamnen i Prigorodny på sin vänstra sida för att lasta LNG, hjälper fyra bogserbåtar gasfartyget att lämna hamnen. De bokstavligen drar den med sig tills tankbilen kan vända för att fortsätta på egen hand. Vintertid omfattar dessa bogserbåtars uppgifter även att rensa is från inflygningarna till kajplatserna.

LNG-tankfartyg är snabbare än andra lastfartyg, och ännu mer så att de kan ge ett försprång för alla passagerarfartyg. Den maximala hastigheten för gasbäraren "River Ob" är mer än 19 knop eller cirka 36 km i timmen (hastigheten för en vanlig oljetanker är 14 knop). Fartyget kan nå Sydkorea på drygt två dagar. Men med hänsyn till det hektiska schemat för LNG-lastnings- och mottagningsterminaler, justeras tankfartygets hastighet och rutt. Vår resa kommer att pågå i nästan en vecka och kommer att innehålla ett kort stopp utanför Sakhalins kust.

Ett sådant stopp låter dig spara bränsle och har redan blivit en tradition för alla besättningar på gasbärare. Medan vi stod för ankar och väntade på rätt tidpunkt för avgång väntade tankfartyget Grand Mereya bredvid oss ​​på sin tur att förtöja i Sakhalins hamn.

Och nu inbjuder vi dig att ta en närmare titt på gasfartyget "River Ob" och dess besättning. Det här fotot togs hösten 2012 - under transporten av världens första sändning av LNG via Northern Sea Route.

Pionjären var tankfartyget Ob River, som tillsammans med isbrytarna 50 Let Pobedy, Rossiya, Vaygach och två ispiloter levererade en sändning LNG tillhörande Gazproms dotterbolag Gazprom Marketing and Trading. & Trading, eller förkortat GM&T, från Norge till Japan. Resan tog nästan en månad.

Obälven kan i sina parametrar jämföras med ett flytande bostadsområde. Längden på tankfartyget är 288 meter, bredd - 44 meter, djupgående - 11,2 meter. När du är på ett så gigantiskt skepp verkar till och med två meters vågor som stänk, som bryter mot sidan och skapar bisarra mönster på vattnet.

Gasfartyget "River Ob" fick sitt namn sommaren 2012, efter ingåendet av ett hyresavtal mellan Gazprom Marketing and Trading och det grekiska rederiet Dynagas. Dessförinnan hette fartyget Clean Power och opererade fram till april 2013 över hela världen för gastransport (inklusive två gånger längs Northern Sea Route). Sedan chartrades det av Sakhalin Energy och kommer nu att verka i Fjärran Östern fram till 2018.

Membrantankar för flytande gas är placerade i fartygets fören och, till skillnad från sfäriska tankar (som vi såg på Grand Mereya), är dolda från insyn - de avslöjas endast av rör med ventiler som sticker ut över däcket. Totalt finns det fyra tankar på Ob-floden - med en volym på 25, 39 och två på 43 tusen kubikmeter gas. Var och en av dem är fylld till högst 98,5%. LNG-tankar har en flerlagers stålkropp, utrymmet mellan lagren är fyllt med kväve. Detta gör att du kan upprätthålla temperaturen på det flytande bränslet, och även, genom att skapa större tryck i membranskikten än i själva tanken, för att förhindra skador på tankarna.

Tankern är även utrustad med ett LNG-kylsystem. Så fort lasten börjar värmas upp slås en pump på i tankarna som pumpar kallare LNG från tankens botten och sprutar den på de övre lagren av den uppvärmda gasen. Denna process att kyla LNG med själva LNG gör det möjligt att minska förlusterna av "blått bränsle" under transport till konsumenten till ett minimum. Men det fungerar bara medan fartyget rör sig. Den uppvärmda gasen, som inte längre kan kylas, lämnar tanken genom ett speciellt rör och skickas till maskinrummet, där den förbränns istället för fartygsbränsle.

Temperaturen på LNG och dess tryck i tankarna övervakas dagligen av gasingenjör Ronaldo Ramos. Han tar avläsningar från sensorer installerade på däck flera gånger om dagen.

En mer djupgående analys av lasten görs av en dator. Vid kontrollpanelen, där det finns all nödvändig information om LNG, är senior assistentkapten-understudy Pankaj Puneet och den tredje biträdande kaptenen Nikolai Budzinsky i tjänst.

Och detta maskinrum är hjärtat i tankbilen. På fyra däck (våningar) finns motorer, dieselgeneratorer, pumpar, pannor och kompressorer, som inte bara ansvarar för fartygets rörelse utan också för alla livssystem. Det samordnade arbetet med alla dessa mekanismer ger teamet dricksvatten, värme, elektricitet och frisk luft.

Dessa bilder och filmer togs längst ner i tanken - nästan 15 meter under vatten. I mitten av ramen finns en turbin. Drivs av ånga gör den 4-5 tusen varv per minut och får propellern att rotera, vilket i sin tur sätter själva skeppet i rörelse.

Mekanikerna, ledda av chefsingenjör Manjit Singh, ser till att allt på fartyget fungerar som en klocka...

…och andre mekaniker Ashwani Kumar. Båda är från Indien, men enligt egna uppskattningar tillbringade de större delen av sina liv till havs.

Deras underordnade, mekanikerna, ansvarar för att utrustningen i maskinrummet är servicevänlig. I händelse av ett haveri påbörjar de omedelbart reparationer och utför också regelbundet tekniska inspektioner av varje enhet.

Allt som kräver mer noggrann uppmärksamhet skickas till verkstaden. Det finns en här också. Den tredje mekanikern Arnulfo Ole (vänster) och mekanikerpraktiken Ilya Kuznetsov (höger) reparerar en del av en av pumparna.

Hjärnan på fartyget är kaptenens brygga. Kapten Velemir Vasilic hörde havets rop i tidig barndom - var tredje familj i hans hemstad i Kroatien bor med en sjöman. Redan vid 18 års ålder gick han till sjöss. 21 år har gått sedan dess, han har bytt mer än ett dussin fartyg – han arbetade på både last- och passagerarfartyg.

Men även på semestern kommer han alltid att hitta möjligheten att gå till havet, även på en liten yacht. Det är känt att då finns det en verklig möjlighet att njuta av havet. När allt kommer omkring har kaptenen många bekymmer på jobbet - han är ansvarig inte bara för tankfartyget, utan också för varje medlem av besättningen (det finns 34 av dem på Ob-floden).

Kaptenens brygga på ett modernt fartyg, när det gäller närvaron av manöverpaneler, instrument och olika sensorer, liknar cockpiten på ett flygplan, till och med rattarna är lika. På bilden väntar sjömannen Aldrin Galang på kaptenens kommando innan han tar rodret.

Gasbäraren är utrustad med radar som låter dig exakt indikera typen av fartyg i närheten, dess namn och antal besättningar, navigationssystem och GPS-sensorer som automatiskt bestämmer platsen för floden Ob, elektroniska kartor som markerar passagepunkterna för fartyget och rita dess kommande rutt, och elektroniska kompasser. Erfarna sjömän lär dock unga människor att inte vara beroende av elektronik - och då och då ger de i uppgift att bestämma var fartyget befinner sig vid stjärnorna eller solen. På bilden är tredje styrman Roger Dias och andrestyrman Muhammad Imran Hanif.

Tekniska framsteg har ännu inte lyckats ersätta papperskartor, på vilka tankfartygets plats markeras varje timme med en enkel penna och linjal, och fartygets logg, som också fylls i för hand.

Så det är dags att fortsätta vår resa. "River Ob" tas bort från sitt ankare som väger 14 ton. Ankarkedjan, nästan 400 meter lång, lyfts av specialmaskiner. Flera teammedlemmar bevakar detta.

Allt om allt - inte mer än 15 minuter. Hur lång tid denna process skulle ta om ankaret lyftes manuellt åtar sig kommandot inte att beräkna.

Erfarna sjömän säger att det moderna fartygslivet skiljer sig mycket från vad det var för 20 år sedan. Nu står disciplin och strikt schema i främsta rummet. Från uppskjutningsögonblicket organiserades en 24-timmarsvakt på kaptenens brygga. Tre grupper om två personer varje dag, åtta timmar om dagen (med raster förstås), håller vakt på bryggan. Jourhavande befäl övervakar gasbärarens kurs och den allmänna situationen, både på själva fartyget och utanför det. Vi utförde också en av klockorna under strikt övervakning av Roger Diaz och Nikolai Budzinsky.

Mekaniker har ett annat jobb vid denna tidpunkt - de övervakar inte bara utrustningen i maskinrummet, utan håller även reserv- och nödutrustning i fungerande skick. Till exempel att byta olja i en livbåt. Det finns två av dessa vid floden Ob vid nödutrymning, var och en är designad för 44 personer och är redan fylld med nödvändig tillgång på vatten, mat och medicin.

Sjömännen tvättar däcket vid den här tiden...

...och städa lokalerna - renlighet på fartyget är inte mindre viktigt än disciplin.

Nästan dagliga träningslarm ger variation till rutinarbete. Hela besättningen deltar i dem och lägger undan sina huvudsakliga uppgifter för ett tag. Under veckan som vi var på tankfartyget observerade vi tre övningar. Till en början gjorde teamet sitt bästa för att släcka en tänkt brand i förbränningsugnen.

Sedan räddade hon ett hypotetiskt offer som hade fallit från hög höjd. I denna ram ser du en "person" som nästan har blivit räddad - han överlämnades till det medicinska teamet som transporterar offret till sjukhuset. Allas roll i övningar är nästan dokumenterad. Det medicinska teamet i sådan utbildning leds av kocken Ceazar Cruz Campana (mitten) och hans assistenter Maximo Respecia (vänster) och Reygerield Alagos (höger).

Det tredje träningspasset - att leta efter en skenbomb - var mer som ett uppdrag. Processen leddes av seniorkompis Grewal Gianni (tredje från vänster). Hela besättningen på fartyget var uppdelad i lag, som var och en fick kort med en lista över platser som var nödvändiga för inspektion...

...och började leta efter en stor grön låda med ordet "Bomb" skrivet på. Naturligtvis för hastigheten.

Arbete är jobb och lunch enligt schemat. Filippineren Cesar Cruz Campana står för tre måltider om dagen, du har redan sett honom på bilden tidigare. Professionell kulinarisk utbildning och mer än 20 års erfarenhet på fartyg gör att han kan göra sitt jobb snabbt och lekfullt. Han medger att han under den här tiden reste över hela världen, förutom Skandinavien och Alaska, och grundligt studerade varje folks matvanor.

Alla klarar inte av uppgiften att mata ett sådant internationellt team. För att göra alla nöjda lagar han indiska, malaysiska och kontinentala rätter till frukost, lunch och middag. Maximo och Reigerield hjälper honom i detta.

Medlemmar av besättningen tittar ofta förbi för att besöka köket (det är vad de kallar köket på fartygsspråk). Ibland, när de saknar hem, lagar de det nationella köket själva. De lagar mat inte bara för sig själva, utan behandlar också hela besättningen. Vid detta tillfälle hjälpte de kollektivt till att färdigställa den indiska desserten laddu som Pankach (till vänster) lagade. Medan kocken Caesar förberedde huvudrätterna till middagen, hjälpte Roger (andra från vänster) och Muhammad (andra från höger) en kollega att göra små bollar av söt deg.

Ryska sjömän introducerar sina utländska kollegor till sin kultur genom musik. Tredjestyrman Sergej Solnov spelar musik med inhemska ryska motiv på gitarren innan middagen.

Att spendera ledig tid tillsammans på fartyget uppmuntras - officerare tjänstgör i tre månader åt gången, meniga - i nästan ett år. Under denna tid blev alla besättningsmedlemmar inte bara kollegor, utan vänner för varandra. På helgerna (här är det söndag: allas arbetsuppgifter är inte inställda, men de försöker ge besättningen färre uppgifter) organiserar gemensamma filmvisningar, karaoketävlingar eller lagtävlingar i videospel.

Men aktiv rekreation är mest efterfrågad här - på öppet hav anses bordtennis vara den mest aktiva lagsporten. På det lokala gymmet anordnar besättningen riktiga turneringar vid tennisbordet.

Under tiden började det redan välbekanta landskapet förändras och land dök upp vid horisonten. Vi närmar oss Sydkoreas stränder.

Det är här LNG-transporten slutar. Vid återförgasningsterminalen blir flytande gas igen och skickas till sydkoreanska konsumenter.

Och floden Ob, efter att tankarna är helt tomma, återvänder till Sakhalin för nästa omgång LNG. Vilket asiatiskt land gasfartyget åker till härnäst blir ofta känt direkt innan fartyget börjar lastas med rysk gas.

Vår gasresa har avslutats och LNG-komponenten i Gazproms verksamhet, som en enorm gastanker, tar aktivt upp marschfarten. Vi önskar detta stora "fartyg" en lång resa.

P.S. Foto- och videoinspelningar utfördes i enlighet med alla säkerhetskrav. Vi vill uttrycka vår tacksamhet till de anställda på Gazprom Marketing and Trading och Sakhalin Energy för deras hjälp med att organisera inspelningen.

Effektiviteten för sjötransport av rysk LNG kan ökas avsevärt genom användning av den senaste tekniska utvecklingen.

Rysslands inträde på den globala LNG-marknaden sammanföll med tillkomsten av förbättrad teknik för sjötransport av flytande gas. De första gasfartygen och den nya generationens mottagningsterminaler, som avsevärt kan minska kostnaderna för LNG-transporter, har tagits i bruk. Gazprom har en unik möjlighet att skapa sitt eget transportsystem för flytande gas genom att använda de senaste landvinningarna inom detta område och få fördelar gentemot konkurrenter som kommer att kräva lång tid för teknisk omutrustning.

Ta hänsyn till avancerade trender

Lanseringen av Rysslands första LNG-anläggning på Sakhalin, förberedelser för byggandet av en ännu större produktionsanläggning baserad på Shtokmanfältet och utvecklingen av ett projekt för en LNG-anläggning i Yamal inkluderar sjötransport av flytande gas i listan över teknologier som är avgörande för vårt land. Detta gör det relevant att analysera de senaste trenderna i utvecklingen av LNG-sjötransporter, så att inte bara befintliga utan också lovande tekniker införlivas i utvecklingen av inhemska projekt.
Bland de projekt som genomförts under de senaste åren kan följande områden lyftas fram för att öka effektiviteten av LNG-sjötransport:
1. Öka kapaciteten för LNG-tankfartyg;
2. Att öka andelen fartyg med tankar av membrantyp;
3. Användning av dieselmotorer som ett marint kraftverk;
4. Framväxten av djuphavsterminaler för LNG.

Öka kapaciteten för LNG-tankfartyg

I mer än 30 år översteg den maximala kapaciteten för LNG-tankfartyg inte 140-145 tusen kubikmeter. m, vilket motsvarar en lastkapacitet på 60 tusen ton LNG. I december 2008 togs LNG-tankern Mozah (Fig. 1), Q-Max-typ, i drift, ledningen i en serie av 14 fartyg med en kapacitet på 266 tusen kubikmeter. m. Jämfört med de största befintliga fartygen är dess kapacitet 80 % större. Samtidigt med byggandet av tankfartyg av Q-Max-typ lades order vid sydkoreanska varv för byggandet av det 31:a fartyget av Q-Flex-typ, med en kapacitet på 210-216 tusen kubikmeter. m, vilket är nästan 50% mer än befintliga fartyg.
Enligt information från Samsung Heavy Industries, vid vars varv Mozah byggdes, kommer kapaciteten för LNG-tankfartyg inom en överskådlig framtid inte att överstiga 300 tusen kubikmeter. m, vilket beror på de tekniska svårigheterna med deras konstruktion. En ökning av kapaciteten för fartyg av typen Q-Max och Q-Flex uppnåddes dock endast genom att öka längden och bredden på skrovet, samtidigt som standarddjupgåendet på 12 meter för stora LNG-tankfartyg, som bestäms av djup vid befintliga terminaler. Under det kommande decenniet kommer det att vara möjligt att driva gasbärare med ett djupgående på 20-25 m, vilket kommer att öka kapaciteten till 350 tusen kubikmeter. m och förbättra körprestandan genom att förbättra skrovets hydrodynamiska konturer. Detta kommer också att sänka byggkostnaderna, eftersom större tankfartyg kan byggas utan att storleken på dockor och slipbanor ökar.
När man organiserar LNG-export från Ryssland är det nödvändigt att utvärdera möjligheten att använda fartyg med ökad kapacitet. Konstruktion av fartyg med en kapacitet på 250-350 tusen kubikmeter. m kommer att minska enhetskostnaderna för att transportera rysk gas och få en konkurrensfördel på utländska marknader.

U öka andelen membrantankfartyg

För närvarande används två huvudtyper av lasttankar (tankar i vilka LNG transporteras) på LNG-tankfartyg: infällt sfäriskt (Kvaerner-Moss-system) och inbyggt prismatiskt membran (Gas Transport - Technigas-system). Insättbara sfäriska tankar har en tjocklek på 30-70 mm (ekvatorialbälte - 200 mm) och är gjorda av aluminiumlegeringar. De är installerade ("kapslade") i tankfartygets skrov utan anslutning till skrovstrukturerna, vilande på botten av fartyget genom speciella stödcylindrar. Prismatiska membrantankar har en form nära rektangulär. Membranen är gjorda av en tunn (0,5-1,2 mm) plåt av legerat stål eller Invar (järn-nickellegering) och är endast ett skal i vilket flytande gas laddas. Alla statiska och dynamiska belastningar överförs genom värmeisoleringsskiktet till fartygets skrov. Säkerhet kräver närvaron av ett huvud- och sekundärmembran, vilket säkerställer säkerheten för LNG i händelse av skada på huvudet, samt ett dubbelt lager av värmeisolering - mellan membranen och mellan sekundärmembranet och fartygets skrov.
Med en tankkapacitet på upp till 130 tusen kubikmeter. meter är användningen av sfäriska tankar effektivare än membrantankar, i intervallet 130-165 tusen kubikmeter. m, deras tekniska och ekonomiska egenskaper är ungefär lika, med en ytterligare ökning av kapaciteten blir användningen av membrantankar att föredra.
Membrantankar väger ungefär hälften av sfäriska tankar, deras form gör att fartygets skrovutrymme kan användas med maximal effektivitet. På grund av detta har membrantankfartyg mindre dimensioner och deplacement per enhet av lastkapacitet. De är billigare att bygga och mer ekonomiska i drift, särskilt på grund av lägre hamnavgifter och avgifter för passage genom Suez- och Panamakanalerna.
För närvarande finns det ungefär lika många tankfartyg med sfäriska tankar och membrantankar. På grund av kapacitetsökningen kommer membrantankfartyg inom en snar framtid att dominera, deras andel av fartyg under konstruktion och planerade för konstruktion är cirka 80 %.
I förhållande till ryska förhållanden är en viktig egenskap hos fartygen förmågan att operera i arktiska hav. Enligt experter är kompressions- och stötbelastningar som uppstår vid korsning av isfält farliga för membrantankfartyg, vilket gör deras drift under svåra isförhållanden riskabel. Tillverkare av membrantankfartyg hävdar motsatsen, med hänvisning till beräkningar att membran, särskilt korrugerade, har hög deformationsflexibilitet, vilket förhindrar att de går sönder även med betydande skador på skrovstrukturer. Det kan dock inte garanteras att membranet inte kommer att genomborras av element av samma strukturer. Dessutom kan ett fartyg med deformerade tankar, även om de förblir förseglade, inte tillåtas för vidare drift, och att byta ut en del av membranen kräver långa och dyra reparationer. Därför innebär konstruktioner för is-LNG-tankfartyg användning av insatta sfäriska tankar, vars nedre del är belägen på ett avsevärt avstånd från vattenlinjen och undervattensdelen av sidan.
Det är nödvändigt att överväga möjligheten att bygga membrantankfartyg för export av LNG från Kolahalvön (Teriberka). För LNG-anläggningen i Yamal kan tydligen endast fartyg med sfäriska tankar användas.

Applicering av dieselmotorer och ombord på gasvätskeenheter

En egenskap hos nya projektfartyg är användningen av diesel- och dieselelektriska enheter som huvudmotorer, som är mer kompakta och ekonomiska än ångturbiner. Detta gjorde det möjligt att avsevärt minska bränsleförbrukningen och minska storleken på maskinrummet. Tills nyligen var LNG-tankfartyg uteslutande utrustade med ångturbinenheter som kunde utnyttja naturgas som avdunstar från tankarna. Genom att bränna förångad gas i ångpannor täcker LNG-turbinfartyg upp till 70 % av bränslebehovet.
På många fartyg, inklusive typerna Q-Max och Q-Flex, löses problemet med LNG-avdunstning genom att installera en anläggning för kondensering av gas ombord. Den förångade gasen kondenseras igen och återförs till tankarna. En installation ombord för återförvätsning av gas ökar kostnaden avsevärt för en LNG-tanker, men på linjer med avsevärd längd anses användningen vara motiverad.
I framtiden kan problemet lösas genom att minska avdunstning. Om för fartyg byggda på 1980-talet uppgick förlusterna på grund av LNG-avdunstning till 0,2-0,35% av lastvolymen per dag, så är denna siffra på moderna fartyg ungefär hälften så mycket - 0,1-0,15%. Det kan förväntas att under det kommande decenniet kommer nivån på förluster på grund av avdunstning att minska med ytterligare hälften.
Det kan antas att under förhållanden med isnavigering av en LNG-tanker utrustad med en dieselmotor, är närvaron av en enhet för flytande gas ombord nödvändig, även med en reducerad nivå av flyktighet. Vid segling i isförhållanden kommer framdrivningssystemets fulla kraft att användas endast för en del av rutten, och i detta fall kommer volymen gas som avdunstat från tankarna att överstiga motorernas förmåga att utnyttja den.
Nya LNG-fartyg måste utrustas med dieselmotorer. Närvaron av en enhet för flytande gas ombord kommer med största sannolikhet att vara tillrådlig både när man kör på de längsta rutterna, till exempel till USA:s östkust, och när man kör skyttelflyg från Yamal-halvön.

Uppkomsten av djuphavsterminaler för LNG

Världens första LNG-mottagnings- och återgasterminal till havs, Gulf Gateway, togs i drift 2005 och blev också den första terminal som byggts i USA under de senaste 20 åren. Offshoreterminaler är belägna på flytande strukturer eller konstgjorda öar, på avsevärt avstånd från kusten, ofta utanför territorialvattnet (de så kallade offshoreterminalerna). Detta gör det möjligt att minska byggtiden, samt säkerställa att terminalerna ligger på säkert avstånd från landanläggningar. Det kan förväntas att skapandet av offshoreterminaler under det kommande decenniet kommer att avsevärt utöka Nordamerikas LNG-importkapacitet. Det finns fem terminaler i USA och det finns byggprojekt för ett 40-tal till, varav 1/3 är vägterminaler.
Offshoreterminaler kan ta emot fartyg med betydande djupgående. Djuptvattenterminaler, till exempel Gulf Gateway, har inga begränsningar för fartygets djupgående alls, andra projekt ger ett djupgående på upp till 21-25 m. Som exempel kan nämnas BroadWater-terminalprojektet. Terminalen föreslås ligga 150 km nordost om New York, i Long Island Sound, skyddad från vågor. Terminalen kommer att bestå av en liten rampålplattform installerad på 27 meters djup och en flytande lagrings- och återförgasningsenhet (FSRU), 370 meter lång och 61 meter bred, som samtidigt kommer att fungera som kajplats för LNG-tankfartyg med djupgående till 25 meter (fig. 2 och 3). Projekt av ett antal kustterminaler tillhandahåller också bearbetning av fartyg med ökat djupgående och en kapacitet på 250-350 tusen kubikmeter. m.
Även om inte alla nya terminalprojekt kommer att genomföras kommer inom överskådlig framtid huvuddelen av LNG att importeras till Amerika genom terminaler som kan hantera LNG-tankfartyg med ett djupgående på mer än 20 m. På längre sikt kommer liknande terminaler att spela en framträdande roll roll i Västeuropa och Japan.
Byggandet av sjöfartsterminaler i Teriberka som kan ta emot fartyg med ett djupgående på upp till 25 m kommer att tillåta oss att få en konkurrensfördel när vi exporterar LNG till Nordamerika och i framtiden till Europa. Om LNG-anläggningsprojektet genomförs i Yamal, utesluter Karasjöns grunda vatten utanför halvöns kust användning av fartyg med ett djupgående på mer än 10-12 meter.

Slutsatser

Den omedelbara beställningen av 45 ultrastora LNG-fartyg av typen Q-Max och Q-Flex förändrade de rådande idéerna om effektiviteten av LNG-sjötransporter. Enligt kunden till dessa fartyg, Qatar Gas Transport Company, kommer en ökning av enhetskapaciteten för tankfartyg, liksom ett antal tekniska förbättringar, att minska LNG-transportkostnaderna med 40 %. Kostnaden för att bygga fartyg, per bärkraftsenhet, är 25 % lägre. Dessa fartyg har ännu inte implementerat hela utbudet av lovande tekniska lösningar, särskilt ökat djupgående och förbättrad värmeisolering av tankar.
Hur kommer den "ideala" LNG-tankern för den närmaste framtiden att se ut? Detta kommer att vara ett fartyg med en kapacitet på 250-350 tusen kubikmeter. m LNG och ett djupgående på mer än 20 m. Membrantankar med förbättrad värmeisolering kommer att reducera avdunstning till 0,05-0,08 % av volymen transporterad LNG per dag, och en ombordsenhet för flytande gas kommer nästan helt att eliminera lastförluster. Dieselkraftverket kommer att ge en hastighet på cirka 20 knop (37 km/h). Byggandet av ännu större fartyg, utrustade med ett komplett utbud av avancerade tekniska lösningar, kommer att minska kostnaden för LNG-transport med hälften jämfört med den befintliga nivån, och kostnaden för att bygga fartyg med 1/3.

Att minska kostnaderna för sjötransport av LNG kommer att få följande konsekvenser:

1. LNG kommer att få ytterligare fördelar jämfört med "rörgas". Avståndet där LNG är mer effektivt än en pipeline kommer att minska med ytterligare 30-40%, från 2500-3000 km till 1500-2000 km, och för undervattensrörledningar - till 750-1000 km.
2. Avstånden för sjötransport av LNG kommer att öka, och logistiksystemen kommer att bli mer komplexa och varierande.
3. Konsumenterna kommer att ha möjlighet att diversifiera källorna till LNG, vilket kommer att öka konkurrensen på denna marknad.

Detta kommer att vara ett viktigt steg mot bildandet av en enda global gasmarknad, istället för de två befintliga lokala LNG-marknaderna - Asien-Stillahavsområdet och Atlanten. En ytterligare drivkraft för detta kommer att ges av moderniseringen av Panamakanalen, som planeras vara färdig 2014-2015. Genom att öka storleken på slusskamrarna i kanalen från 305x33,5 m till 420x60 m kommer de största LNG-tankfartygen att kunna röra sig fritt mellan de två haven.
Den ökande konkurrensen kräver att Ryssland utnyttjar den senaste tekniken maximalt. Kostnaden för ett misstag i denna fråga kommer att vara extremt hög. LNG-tankfartyg har, på grund av sina höga kostnader, varit i drift i 40 år eller mer. Genom att införliva föråldrade tekniska lösningar i transportsystem kommer Gazprom att undergräva sin position i konkurrenskampen på LNG-marknaden i decennier framöver. Tvärtom, genom att tillhandahålla transporter mellan djuphavsterminalen i Teriberka och offshoreterminaler i USA med hjälp av stora fartyg med ökat djupgående, kommer det ryska företaget att överträffa sina konkurrenter från Persiska viken när det gäller leveranseffektivitet.

LNG-anläggningen i Yamal kommer inte att kunna använda de mest effektiva LNG-tankfartygen på grund av det grunda vattnet och isförhållandena. Den bästa lösningen kommer förmodligen att vara ett matartransportsystem, med LNG-omlastning genom Teriberka.
Utsikterna för den utbredda användningen av sjötransporter för gasexport sätter på agendan frågan om att organisera byggandet av LNG-tankfartyg i Ryssland, eller åtminstone ryska företags deltagande i deras konstruktion. För närvarande har ingen av de inhemska varvsföretagen design, teknologi och erfarenhet av att konstruera sådana fartyg. Dessutom finns det inte ett enda varv i Ryssland som kan bygga stora fartyg. Ett genombrott i denna riktning kan vara att en grupp ryska investerare förvärvar en del av tillgångarna i företaget Aker Yards, som har teknologier för konstruktion av LNG-tankfartyg, inklusive isklassade, samt skeppsvarv i Tyskland och Ukraina kan bygga stora fartyg.