Запаси природного газу в світі величезні, але більша частина родовищ знаходиться у важкодоступних місцях, віддалених від промислових районів. Це півбіди – трубопровід на суші або по дну морському прокласти можна. А для транспортування через океан газ переводять у рідкий стан. При цьому обсяг зменшується майже у шістсот разів, що дозволяє використовувати для транспортування газу не тільки трубопроводи, але і танкери СПГ спеціальної конструкції.
Танкери для перевезення зріджених газів
СПГ – природний газ, охолоджений до температури -162° C, при якій він переходить із газоподібного в рідкий стан.
Велика частина світового експорту зрідженого газу здійснюється на міжконтинентальному ринку танкерами двох типів, що позначаються абревіатурами СНД – зріджений нафтовий газ та СПГ – зріджений природний газ. Спеціалізовані суду відрізняються конструкцією резервуарів і призначені для різних вантажів: танкери СНД перевозять зріджені пропан, бутан, пропилен та інші вуглеводневі гази, танкери СПГ – метан. Іноді ці танкери називають метановозами. На фото нижче зображення танкера в розрізі.
Компонування танкери для перевезення СПГ
Основними складовими конструкції танкери для перевезення зріджених газів є силові і насосні установки, подвійний корпус для додаткової міцності, носові двигуни, резервуари для зрідженого газу і потужні холодильні установки для підтримання низької температури газу.
Як правило, в корпусі судна розміщуються від чотирьох до шести ізольованих танків, розташованих вздовж осьової лінії судна. Оточення резервуарів являє собою комбінацію баластних цистерн, коффердамов – спеціальних відсіків для виключення витоків газу з танків і порожнеч. Таке розміщення надає танкера-газовозу СПГ конструкцію типу подвійного корпусу.
Перевозять зріджені гази в резервуарах під тиском, що вище атмосферного, або при температурі, істотно нижче температури навколишнього середовища. В конструкції деяких резервуарів використовуються обидва методи.
Танкери укомплектовані резервуарами під тиском 17,5 кг/см2. Газ перевозиться в циліндричних або сферичних сталевих резервуарах з відповідною температурою зберігання. Всі танкери будуються з подвійним дном.
Танкери-газовози забезпечуються потужними двигунами і відрізняються швидкохідністю. Область їх раціонального застосування — це далекі, переважно трансконтинентальні рейси, протяжністю понад 3000 морських миль. Враховуючи активне випаровування метану, судно має долати цю відстань на високих швидкостях.
Особливості конструкції резервуарів
Для безпечного транспортування скрапленого природного газу потрібно підтримувати в танках температуру нижче -162 оС і високий тиск. Танкери комплектують мембранними резервуарами з высоковакуумной багатошаровою ізоляцією. Мембранні резервуари складаються з первинного металевого бар’єрного шару ізоляційного шару, рідко-захисного шару і другого ізоляційного. Конструкція резервуарів і товщина металевого корпусу танків залежить від розрахункового експлуатаційного тиску, температури і водотоннажності танкера. Під тиском морської води стінки танка, будучи частиною судна, відчувають ті ж навантаження, що і корпус корабля.
Скраплені нафтові гази також транспортуються в сферичних металевих, добре ізольованих щоб уникнути витоку резервуарах під високим тиском.
Код IGC визначає три типи незалежних резервуарів, що використовуються для транспортування газу: А, В і С. Танкери СПГ комплектуються резервуарами категорії В або С, ємності танкерів СНД відповідають категорії А.
Операції по завантаженню та розвантаженню танкерів
Найбільш небезпечними є операції по завантаженню та розвантаженню танкерів. Зріджений природний газ – кріогенне речовина, основний компонент якого метан. При попаданні в непідготовлений належним чином вантажний відсік з недотриманням температурного режиму суміш метану з повітрям стає вибухонебезпечною.
Процедури завантаження танкера строго регламентовані. Вантажний танк сушать інертним газом певної температури для запобігання конденсації вологого повітря всередині резервуара.
Після просушування танків продувають трюм для видалення залишків інертного газу, після чого в трюм подається сухе нагріте повітря під тиском.
Безпосередньо закачування скрапленого газу передує заповнення резервуара інертним газом для видалення повітря і охолодження танків. Ізоляційне простір мембранних танків охолоджується рідким азотом. Навантаження починають, коли система подачі газу і танк будуть охолоджені до температури, близької до температури СПГ.
У порту призначення зріджений природний газ передається в берегову резервуар з допомогою заглибного вантажного насоса, встановленого на дні кожного вантажного танка. При вивантаженні також дотримуються вимоги щодо температурного та вологого режиму всіх ліній щоб уникнути утворення вибухонебезпечної суміші метану з повітрям.
Екологічна безпека
Жорсткі стандарти безпеки встановлені Міжнародним Кодексом споруди і обладнання суден, що перевозять зріджені гази наливом (Кодекс IGC). Міжнародні правила охоплюють практично всі аспекти безпеки цих суден, а також стандарти підготовки екіпажу.
Рекорд безпеки перевезення зрідженого природного газу на суднах має історію, якій можна позаздрити. З 1959 року, коли почалася комерційна транспортування СПГ, на борту ні разу не сталося жодної смерті, пов’язаної із зрідженим природним газом. У світі сталося вісім морських інцидентів, пов’язаних з аварійним розливом зрідженого природного газу.
У червні 1979 року в Гібралтарській протоці танкер “Ель-Пасо Кайзер” врізався в скелі на швидкості 19 вузлів з вантажем 99 500 м3. Судно отримало важкі пошкодження днища по всій довжині вантажних приміщень, однак мембранні резервуари не постраждали, і зріджений природний газ не був розлитий.
Навігація танкерів через протоки
Протоки – найнебезпечніше місце для навігації, тому для будівництва терміналів по виробництву і прийому зрідженого газу вибирають місця на околицях континентів, уникаючи складних транспортних шляхів і заходу танкерів у внутрішні моря.
У свій час Україна заявила про свій намір побудувати термінал для прийому зрідженого природного газу в Одеській області з метою диверсифікації джерел поставок газу в країну. На це негайно відреагувала Анкара.
Постійний транзит зрідженого природного газу небезпечних вантажів через Дарданелли і Босфор на танкерах СПГ може завдати серйозної екологічної шкоди. Ці протоки входять в топ найнебезпечніших у світі: Босфор – на третьому, Дарданелли – на п’ятому місці. У разі великої аварії наслідки для акваторії Мармурового моря і густонаселеного Стамбула можуть виявитися катастрофічними.
Міжнародний ринок СПГ
Флот спеціалізованих судів пов’язує підприємства з виробництва та регазифікації СПГ у всьому світі для створення безпечної, надійної і ефективної мережі транспортування скрапленого природного газу. Суду-метановозами оснащені сучасною технологією виявлення витоків, системами аварійного відключення, передовими радіолокаційними й системами позиціонування, і іншими технологіями, призначеними для забезпечення безпечної та надійної транспортування газу.
Зріджений газ в даний час складає більше 35 % міжнародної торгівлі природним газом, при цьому попит на нього постійно зростає.
Трохи статистики
На сьогоднішній день індустрія зрідженого природного газу у всьому світі включає:
- 25 терміналів по виробництву СПГ і 89 заводів зі скраплення газу працюють в 18 країнах на п’яти континентах. Катар є світовим лідером з виробництва зрідженого газу, випереджаючи Індонезію, Малайзію, Австралію та Тринідад і Тобаго.
- 93 терміналу прийому і регазифікаційні установки в 26 країнах на чотирьох континентах. Японія, Корея та Іспанія є провідними імпортерами скрапленого газу.
- В даний час по всьому світу експлуатується близько 550 танкерів для транспортування скрапленого природного газу.
Лідер будівництва танкерів СПГ
Історично близько двох третин світового флоту танкерів-метановозів було побудовано південнокорейцями, 22 % – японцями, 7 % – китайцями, а решта – Францією, Іспанією і США. Успіх Південної Кореї пов’язаний з інноваціями і ціною. Південнокорейські будівельники побудували перші танкерами-метановозами криголамного класу. Вони ж побудували самі великі танкери СПГ класу Q-Flex і Q-Max дедвейтом 210 000 260 000 кубічних метрів для Катарської газотранспортної компанії “Накилат”. Відмінною особливістю суден класу Q є розміщення заводу по зріджуванню природного газу безпосередньо на борту судна-гіганта. Довжина корабля складає 345 метрів, ширина 53.8 метрів.
Проект “Ямал СПГ”
29 вересня 2014 року відбулася урочиста церемонія закладки танкера, замовленого російської судноплавної компанією “Сучасний комерційний флот” , що спеціалізується на транспортуванні енергоносіїв для транспортування скрапленого природного газу з проекту “Ямал СПГ”. Це унікальні судна льодового класу Arc7 з максимально можливими для підходу до порту Сабетта на півострові Ямал габаритами.
Призначені для транспортування газу Південно-Тамбейского родовища із Заполяр’я в Європу і Азію і навігації в суворих кліматичних умовах Заполяр’я, танкери СПГ “Ямал” по конструкції є судами подвійної дії: носова частина для плавання у відкритій воді, а корма – навігації складної льодової обстановки.
В даний час побудовано п’ять таких судів. Головне судно Christophe de Margerie. Належить компанії “Совкомфлот”.
У першому ж комерційному рейсі танкер СПГ з Росії встановив історичний рекорд: вперше за історію судоплавания торговельне судно пройшло по Північному морському шляху без супроводу криголама.
