Корабли перевозящие газ. Газовозы: морские перевозки сжиженного природного газа. История развития флота газовозов

Типовой СПГ-танкер (метановоз ) может перевозить 145-155 тыс. м 3 сжиженного газа, из чего может быть получено порядка 89-95 млн. м 3 природного газа в результате регазификации. По своему размеру суда-газовозы аналогичны авианосцам, но значительно меньше сверхкрупнотоннажных нефтеналивных судов. Ввиду того, что метановозы отличаются чрезвычайной капиталоемкостью, их простой недопустим. Они быстроходны, скорость морского судна, перевозящего , достигает 18-20 узлов по сравнению с 14 узлами для стандартного нефтетанкера. Кроме того, операции по наливу и разгрузке СПГ не занимают много времени (в среднем 12-18 часов).

На случай аварии СПГ-танкеры имеют двухкорпусную структуру, специально предназначенную для недопущения утечек и разрывов. Груз (СПГ) перевозится при атмосферном давлении и температуре –162°C в специальных термоизолированных резервуарах (именуется «система хранения груза ») внутри внутреннего корпуса судна-газовоза. Система хранения груза состоит из первичного контейнера или резервуара для хранения жидкости, слоя изоляции, вторичной оболочки, предназначенной для недопущения утечек, и еще одного слоя изоляции. В случае повреждения первичного резервуара вторичная оболочка не допустит . Все поверхности, контактирующие с СПГ, изготавливаются из материалов, стойких к чрезвычайно низким температурам. Поэтому в качестве таких материалов, как правило, используются нержавеющая сталь , алюминий или инвар (сплав на основе железа с содержанием никеля 36%).

СПГ-танкер типа Moss (сферические резервуары)

Отличительной особенностью судов-газовозов типа Moss , составляющих на сегодняшний день 41% мирового флота метановозов, являются самонесущие резервуары сферической формы , которые, как правило, изготавливаются из алюминия и крепятся к корпусу судна при помощи манжета по линии экватора резервуара. На 57% танкеров-газовозов применяются системы трехмембранных резервуаров (система GazTransport , система Technigaz и система CS1 ). В мембранных конструкциях используется гораздо более тонкая мембрана, которая поддерживается стенками корпуса. Система GazTransport включает в себя первичную и вторичную мембраны в виде плоских панелей из инвара, а в системе Technigaz первичная мембрана изготовлена из гофрированной нержавеющей стали. В системе CS1 инварные панели из системы GazTransport , выполняющие роль первичной мембраны, сочетаются с трехслойными мембранами Technigaz (листовой алюминий, помещенный между двумя слоями стеклопластика) в качестве вторичной изоляции.

СПГ-танкер GazTransport & Technigaz (мембранные конструкции)

В отличие от судов для перевозки СНГ (сжиженный нефтяной газ ), газовозы не оборудуются палубной установкой для сжижения, а их двигатели работают на газе из кипящего слоя. С учетом того, что часть груза (сжиженный природный газ ) дополняет мазут в качестве топлива, СПГ-танкеры прибывают в порт назначения не с таким же количеством СПГ, которое было погружено на них на заводе по сжижению. Предельно допустимое значение показателя испарения в кипящем слое составляет порядка 0,15% от объема груза в сутки. В качестве движительной установки на метановозах применяются в основном паровые турбины. Несмотря на низкую топливную эффективность, паровые турбины могут легко приспосабливаться к работе на газе из кипящего слоя. Еще одна уникальная особенность танкеров-газовозов заключается в том, что в них, как правило, оставляется небольшая часть груза для охлаждения резервуаров до требуемой температуры до погрузки.

Следующее поколение СПГ-танкеров характеризуется новыми особенностями. Несмотря на более высокую грузовместимость (200-250 тыс. м 3), суда имеют такую же осадку – на сегодняшний день для судна грузовместимостью в 140 тыс. м 3 типична осадка в 12 метров ввиду ограничений, применяемых в Суэцком канале и на большинстве СПГ-терминалов. Однако их корпус будет более широким и длинным. Мощность паровых турбин не позволит таким более крупным судам развивать достаточную скорость, поэтому на них будет применяться двухтопливный газомазутный дизельный двигатель, разработанный в 1980-е годы. Кроме того, многие суда-газовозы, на которых сегодня размещены заказы, будут оснащаться судовой регазификационной установкой . Испарение газа на метановозах такого типа будет контролироваться таким же образом, как и на судах для перевозки сжиженного нефтяного газа (СНГ), что позволит избегать потерь груза в рейсе.

Очередной русский СПГ-газовоз снова спасает американцев от холода January 1st, 19:00

Конец года принес самую смешную новость года: несмотря на бум сланцевого газа, несмотря на попытки Вашингтона "посадить Евросоюз на американский СПГ" и на весь остальной шум, который США производят по поводу своей "энергетической революции"...


...очередной газовоз отвозит российский СПГ для согрева американского восточного побережья.

Блумберг сухо перечисляет причины: неразвитая трубопроводная инфраструктура, "истощенные ресурсы" и идиотские бюрократические ограничения столетней давности. Пожелаем же нам и дальше, везде и всегда, зарабатывать на глупостях оппонентов

А вообще это не первый и не второй газовоз за прошлый год. Предыдущие две поставки в США газа российского происхождения пришлись на зиму. Из-за сильнейшего похолодания спрос на газ в восточных штатах серьезно вырос, а цены поднялись до $6,3 тыс. за 1 тысячу кубометров. На фоне пикового спроса и ограничений пропускной способности внутренних газопроводов американские компании были вынуждены идти на рынок за более выгодным по ценам энергоносителем. Каким и стал реэкспортированный из ЕС ямальский газ.


Первый танкер с российским СПГ прибыл в порт Бостона в конце января этого года из британского графства Кент, где расположен терминал Isle of Grain. Туда газ с Ямала доставил танкер-газовоз «Кристоф де Маржери», СПГ был выгружен в хранилище терминала, а затем вновь закачан уже в танкер Gaselys французской компании Engie. Танкер шел в США с приключениями: сначала он, немного не дойдя до пункта назначения, развернулся и поплыл в Испанию, а на следующий день повторил свой маневр и вновь взял курс на Бостон, после чего несколько дней простоял на рейде в акватории порта.

Второй танкер Provalys привез в США партию ямальского СПГ из Дюнкерка, где он раньше была перегружен с российского танкера.

«Пикантности» поставкам ямальского СПГ добавляет тот факт, что НОВАТЭК и Геннадий Тимченко находятся под американскими санкциями.

источники

Самый современный российский газовоз «Великий Новгород», строящийся на южнокорейской верфи STX по заказу ОАО «Совкомфлот», был спущен на воду в январе. В рамках долгосрочного партнерства с ОАО «Совкомфлот» и верфью STX, Группа «Транзас» выполнила поставку комплекса радионавигационного оборудования для оснащения судна. Всего в рамках партнерства «Транзас» поставит комплексы радионавигационного оборудования для 4+2 однотипных газовозов, включая «Великий Новгород» и «Псков», для которых поставки уже осуществлены.

Комплекс оборудования «Транзаса» позволяет эффективно решать задачи судовождения и обеспечения безопасности мореплавания с высокой степенью интеграции систем и уровнем автоматизации, соответствующим лучшим мировым образцам. «Великий Новгород» оснащен многофункциональными дисплеями Navi-Sailor 4000 ЭКНИС с системой Track control, оборудованием связи, ГМССБ, спутниковой навигацией ГЛОНАСС/GPS, регистратором данных рейса РДР («черный ящик») и комплектом электронных карт.



После проведения специалистами «Транзаса» пусконаладочных работ и прохождения ходовых и швартовых испытаний, запланированных на лето 2013 года, судно в течение следующих 6 месяцев будет подвергаться комплексу грузовых испытаний, в ходе которых, в частности, будет тестироваться и навигационное оборудование.

Группа «Транзас» производит широкий спектр судового оборудования, которое имеет сертификаты типового одобрения международных классификационных обществ DNV, BSH, Российского морского регистра судоходства (РМРС), и позволяет компании успешно конкурировать с ведущими мировыми поставщиками, участвуя в судостроительных проектах как на российских, так и на зарубежных верфях.



По словам руководителя морского направления Группы «Транзас» Андрея Белентьева, «успешная реализация этого и других международных проектов лишний раз подтверждает, что российские поставщики высокотехнологичного оборудования для судостроительной отрасли уверенно вошли в когорту основных игроков этого рынка, участвуя в самых сложных судостроительных проектах и укрепляя имидж России как экономики, способной обеспечивать экспорт интеллектуальных продуктов и услуг».

«Великий Новгород» - современный газовоз типа Atlanticmax (ледовый класс Ice2 (1С), грузовместимость около 170,000 куб. м.) специального дизайна с комплексом оборудования для работы в условиях низких температур. Способен осуществлять круглогодичные транспортировки газа практически со всех существующих терминалов СПГ. Сдача судна в эксплуатацию запланирована на декабрь 2013 года.

Группа «Транзас» - известный российский разработчик, производитель и поставщик широкого спектра бортовой электроники, морских и авиационных тренажеров и иной инновационной, наукоемкой продукции гражданского, двойного и военного назначения.

Предприятие было основано в 1990 году в Санкт-Петербурге. Общий штат сотрудников предприятий, входящих в Группу «Транзас» сегодня, превышает 2000 человек. Дистрибьюторская сеть компании развернута в 130 странах мира. Головной офис компании находится в Санкт-Петербурге. Производство сертифицировано на соответствие международному стандарту качества ISO 9001.

Группа компаний «Совкомфлот» (СКФ) – крупнейшая судоходная компания России, одна из ведущих в мире судоходных компаний в сфере морской транспортировки углеводородов, а также обслуживания шельфовой разведки и добычи нефти и газа. Собственный и зафрахтованный флот, специализирующийся на транспортировке углеводородов из районов со сложной ледовой обстановкой, включает в себя 159 судов общим дедвейтом около 12 млн тонн. Треть из них имеют высокий ледовый класс. Совкомфлот участвует в обслуживании крупных шельфовых энергетических проектов в России и мире: «Сахалин-1», «Сахалин-2», «Варандей», Tangguh, Escobar, Peregrino. Головной офис компании находится в Санкт-Петербурге, представительства СКФ расположены в Москве, Новороссийске, Мурманске, Владивостоке, Лондоне, Лимасоле, Мадриде, Сингапуре и Дубае.

В рамках сотрудничества в области энергетики между Японией и Россией обсуждалось расширение проекта "Сахалин 2" (Sakhalin-2). Однако Южно-Киринское (South Kirinskoye) газовое месторождение в настоящее время попадает под санкции США из-за своих нефтяных резервов. Поэтому у компании "Газпром" могут возникнуть затруднения с поиском потенциальных инвесторов на Западе для реализации проекта.

Компанией "Новатэк" был предложен план по расширению мощностей и реализации проекта "Арктик СПГ-2" (Arctic LNG-2), который мог бы производить дополнительно 19,8 млн т СПГ в год. Пуск первой линии проекта "Арктик СПГ-2" запланирован на 2023 г. с выходом на полную мощность в 2026 г.

Trans-shipment terminal for 8 million tones of LNG per year - Зебрюгге, Бельгия терминал для поставок 8 млн т СПГ в год; Suez Canal - Суэцкий канал; Arctic LNG2: Russia’s LNG producer Novatek plans to build second Arctic LNG plant on Gydan Peninsula - проект "Арктик СПГ-2": российский производитель "Новатек" планирует построить второй завод Арктик СПГ на Гыданском полуострове; Sakhalin-2: Russia’s sole LNG plant. Capacity: 10 m tones of LNG per year - "Сахалин-2": единственный российский завод по производству СПГ. Производительность: 10 млн т СПГ в год; Arctic circle - полярный круг; North Pole - Северный полюс; Atlantic Ocean - Атлантический океан; U.S. - США; CANADA - Канада; RUSSIA - Россия; Icebreking LNG carriers - газовозы СПГ ледового класса; Conventional LNG carriers - традиционные газовозы СПГ; China: Yamal expected to provide more than 80% of China LNG demand - Китай: ожидается что Ямал будет обеспечивать более 80% спроса Китая на СПГ; Yamal LNG: Owned by Novatek (50,1%), China’s CNCP and France Total (20% each), and China’s Silk Road Fund (9,9%) - "Ямал СПГ": во владении "Новатека" (50,1%), китайской компании CNCP и французской компании Total (20% каждая), и китайского фонда Silk Road Fund (9,9%).

В настоящее время интерес к проекту проявляют французская компания Total SA, китайская компания CNPC, японская корпорация Marubeni Corporation и компания из Саудовской Аравии Saudi Aramco. Однако, согласно мнению специалистов института Institute of Energy Economics по ситуации на рынке СПГ, к середине 2020 г. спрос и предложение достигнут баланса на уровне примерно 400 млн т. В период между 2020 г. и 2025 г., Океания и Северная Америка планируют начать работу своих терминалов СПГ. К 2030 г. уже не будет нехватки поставок СПГ, поскольку намечаемые к постройке объекты в соответствии с планом мировых поставок СПГ дадут 370 млн т. В этой ситуации будет трудно найти покупателей и привлечь дополнительные инвестиции.


Year-round - круглогодично; Summer - в летний период; Baltic LNG 10 mtpa Gazprom - Балтика СПГ 10 млн т в год "Газпром"; Pechora LNG 10 mtpa Rosneft/Alltek - Печора СПГ 10 млн т в год "Роснефть"/ Alltek; Yamal LNG 16,5 mtpa Novatec Total CNCP - "Ямал СПГ" 16,5 млн т в год "Новатек", Total, CNCP; 30 bcma Altai - 30 млрд т в год Алтай; 38 bcma Power of Siberia - 38 млрд т в год "Сила Сибири"; Far Eastern LNG 5-10 mtpa Rosneft/ExxonMobil - Дальний восток СПГ 5-10 млн т в год "Роснефть"/ ExxonMobil ; Sakhalin-2 10-15 mtpa SEIC - "Сахалин-2" 10-15 млн т в год Центр SEIC; Vladivostok LNG 10-15 mtpa Gazprom - Владивосток СПГ 10-15 млн т в год "Газпром".

Оценка перспективности комплекса "Ямал-СПГ"

Комплекс "Ямал СПГ", совладельцами которого являются российская компания "Новатэк", французская Total SA, китайская компания CNPC и фонд Silk Road Fund, часто называют "окном в Азиатско-Тихоокеанский регион. Предполагается, что СПГ с данного комплекса будет поставляться на Азиатско-Тихоокеанский и европейский рынки круглый год. В реальности на периодичность поставок СПГ с данного комплекса, видимо, будут влиять ограничения по погодным условиям Арктики. В период с декабря по апрель Северный морской путь, соединяющий полуостров Ямал и Азиатско-Тихоокеанский бассейн, закрыт для судоходства. В этом случае поставки могут идти только на западные европейские рынки. В зимний период поставки СПГ для азиатских стран менее выгодны и требуют больших затрат времени. Например, плавание с грузом СПГ до Японии займет 72 дня. Это примерно в 4 раза превышает срок поставки СПГ из Австралии (16 дней). Только с мая по ноябрь, когда спрос на энергию обычно несколько снижается, суда смогут доставлять СПГ и на европейские, и на Азиатско-Тихоокеанские рынки.

Комплекс "Сахалин-2", первый проект по производству СПГ в России, который круглогодично способен экспортировать СПГ в Азиатско-Тихоокеанский регион. В 2016 г. комплекс удовлетворил 6% спроса на СПГ в Азии. В частности, поставки СПГ в Японию и Южную Корею покрыли 8,6% и 8% национального спроса соответственно.


All year round to Europe and Latin America - круглогодичные поставки в Европу и Латинскую Америку; During summer to Asia - в течение летнего периода в Азию; During winter to Asia - в течение зимнего периода; Average number of days for round trip - среднее количество дней затрачиваемых на круговой рейс; Yamal LNG - "Ямал СПГ".

Высокий уровень зависимости от Китая

К 2035 г. российское правительство рассчитывает увеличить долю в Азиатско-Тихоокеанской торговле природным газом до 33%. При этом в основном имеются в виду поставки газа в КНР. Участие Китая в российских газовых проектах уже является весьма значительным. Китайские инвесторы уже обеспечили 12 млрд долл. из общей суммы в размере 27 млрд долл., необходимой для работы комплекса "Ямал СПГ". Когда комплекс будет выведен на полную мощность в 2019 г., планируется ежегодно поставлять в КНР 4 млн т СПГ. Ранее в мае 2014 г. Россия заключила сделку с КНР на 30-летний период. По мнению экспертов портала Global Risk Insights , если все будет развиваться в соответствии с планом, то к 2030 г. мощность сибирских и алтайских газопроводов суммарно составит 68 млрд куб. м газа ежегодно (billion cubic meters per annum-bcma), по сравнению с 80 млрд куб. м, поставляемыми в Европу.

Газовозы СПГ и проблемы их постройки

Современный газовоз СПГ является сложным техническим объектом. Освоение технологии постройки судов данного класса требует времени и соответствующей подготовки. Постройка подобных газовозов СПГ ледового класса, предназначенных для работы в арктических условиях, задача еще более сложная.

Рис.4. Внешний вид газовоза ледового класса "Vladimir Rusanov" для поставок СПГ с комплекса "Ямал СПГ".

Принципы и технология постройки газовозов СПГ

Наиболее важным компонентом газосодержащей системы при постройке газовоза СПГ являются танки для хранения сжиженного газа. В настоящее время существует несколько типов таких танков. Это танки сферической конструкции типа MOSS и танки мембранной конструкции. Последние являются наиболее современными и перспективными. Конструкции танков разрабатываются всего 2-3 компаниями, ведущими в данной области, запатентованы, и танки СПГ во всем мире строятся по лицензиям этих компаний.


Сейчас на строящихся газовозах СПГ ледового класса для комплекса "Ямал СПГ" используются танки мембранной конструкции NO 96GW компании GTT.


Основной материал: сплав 64FeNi (Invar 36).

Присадочный материал: NiMo28Fe4Cr (~ S Ni1069 acc. to DIN EN ISO 18274).


Особенности:

Сварочный процесс: плазменно-дуговая сварка (Plasma Arc Welding - PAW) и вольфрамово-дуговая сварка в газовой среде (Gas Tungsten Arc Welding - GTAW).

Сложный сварочный процесс (необходимо наличие высококвалифицированного персонала).

Необходим постоянный мониторинг уровня нагрева и выделения тепла при сварке.

Сложно выполнять контроль возможных протечек.


Primary invar membrane - первичная мембрана из сплава Инвар; Secondary invar membrane - вторичная мембрана из сплава Инвар; Inner tube - внутренняя труба; Inner hull - внутренний корпус судна; Resin ropes - прокладки из эпоксидной мастики; Insulation box - короб изоляции; Coupler base - стяжка.

Конструкция танков СПГ NO 96 GW является усовершенствованием конструкции NO 96. В данной конструкции стекловолокно заменяет перлит в качестве изоляционного материала первичных и вторичных изоляционных коробов. Конструкция снижает уровень испарения СПГ до 0,125% - 0,13% в день.

Однако компанией GTT уже разработана конструкция следующего поколения NO 96 LO3. В данной конструкции используются три слоя изоляции, причем первые два слоя изолируются стекловолокном, а короба третьего слоя изоляции используют жесткую полиуретановую пену (reinforced polyurethane foam - RPUF).

Технологии, необходимые для изготовления танков СПГ

Для производства танков СПГ особое значение имеет сварочное оборудование и высококачественная технология сварки. Сварка ведется автоматически в среде инертного газа, для получения высококачественных сварных швов, исключающих возможности утечек.

Полностью автоматизированная сварка плавящимся электродом в среде инертного газа (Fully-Automatic single wire MIG welding).


Рис. 8. Качественный сварной шов, полученный автоматизированной сваркой плавящимся электродом в среде инертного газа.

Присадочная проволока: AA 5183 (AlMg 4,5Mn) 1,6 мм

Основной материал: AA 5356 (AlMg5)

Размеры шва: 500 x 250 x 15 мм

(предварительный подогрев не разрешается)

Инертный газ: 100% Ar.

Скорость сварки: 22,5 см/мин

Сварочная позиция: вертикальное расположение шва

Один слой сварного шва > вибрирующей дугой

Сварка двумя последовательно расположенными головками


Рис. 9. Сварочное оборудование для сварки двумя последовательно расположенными сварочными головками (Tandem Welding System).

Кто будет строить газовозы СПГ для России?

Южнокорейская судостроительная компания Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering поставила два газовоза СПГ ледового класса, предназначенные для доставки СПГ с производственного комплекса "Ямал СПГ" в ноябре 2017 г. Новые газовозы "Boris Vilkitsky" и "Fedor Litke" были заказаны как часть серии из 15 газовозов СПГ для данного российского проекта. Суда длиной почти 300 м и шириной 50 м имеют дедвейт 85 тыс. т.

Газовозы могут эксплуатироваться круглый год при температурах до -50 °С, имеют ледовый класс Arc 7, что позволяет им осуществлять плавание во льдах толщиной до 2,1 м при движении кормой вперед без помощи ледоколов.

Суда грузовместимостью 172,6 тыс. куб. м оснащены тремя азимутальными винто-рулевыми колонками общей мощностью 45 МВт.

Судостроительный комплекс "Звезда" и газовозы СПГ

Из приведенных выше данных видно, что технологические процессы изготовления танков СПГ являются высокотехнологичным производством и требуют особого опыта и высокого качества работ. Кроме того, для изготовления танков необходимо специализированное оборудование. То же самое, правда, в меньшей степени относится и к изготовлению корпуса, систем и оборудования газовозов СПГ.

Который предназначен для перевозки сжиженного природного газа и, несомненно, лучшим в техническом оснащении считается газовоз, типа Liquefied Natural Gas Carrier (LNGC ) «British Emerald » . Он стал флагманом серии состоящей из четырех однотипных кораблей британского танкерного флота: «British Ruby», «British Sapphire» и «British Diamond» .

Газовозы принадлежат британской компании «BP Shipping Limited », которая играет ведущую роль на мировом рынке природного газа, предлагая прогрессивные методы в доставке столь ценного ресурса к клиентам.

Все построены в 2008 году на верфи «Hyundai Heavy Industries » в Южной Корее. При разработке проекта судна инженеры руководствовались принципами: экономичность и безопасность.

Первый принцип был реализован благодаря новой концепции DFDE (dual-fuel diesel-electric), что означает два топлива в одной дизель-электрической установке. Технология DFDE позволяет для двигателей использовать в качестве топлива пары перевозимого газа, и кроме этого дизельное топливо как стандартное. Эта технология не нова, но прежде она не использовалась на таких . Такая новация придаёт газовозу уникальность. Новая электромеханическая система при установке обходится дороже, но уже через год окупается за счет высокой эффективности газовоза .

Этот принцип позволяет значительно сократить расходы на дизельное топливо, которое используется на судах такого класса, а также уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу. Безопасность газовоза в первую очередь была достигнута за счет двойного корпуса.

самый большой газовоз в мире

газовоз «British Emerald»


газовоз «British Diamond»

газовоз «British Sapphire»

газовоз «British Ruby»

танк газовоза

газовоз «British Emerald» в терминале

Во-вторых, на газовозе предусмотрена система, которая охлаждает газ в емкостях до температуры - 160 градусов по Цельсию, тем самым, переводя его в жидкое состояние, следовательно, уменьшая объем в пропорции 600:1 и летучесть, что позволяет перевозить газ более выгодно и безопасно. Эта система позволила освободить место, которое в процессе было использовано для увеличения полезного объёма. К тому же корпус показал высокие гидродинамические характеристики, что значительно уменьшило сопротивление воды.

Четыре газовых супертанкера могут беспрепятственно войти в 44 порта и более 50 терминалов по всему миру. Они заменяют восемь предыдущих «сверстников».

Технические данные газовоза «British Emerald» :
Длина - 288 м;
Ширина - 44 м;
Осадка - 11 м;
Дедвейт - 102064 тонн;
Судовая силовая установка - четыре дизель-электрических двигателя «Wartsila »;
Скорость - 20 узлов;
Дальность плавания - 26000 миль;
Экипаж - 29 человек;



Справочники