الغاز الطبيعي المسال وصمامات الإغلاق للغاز الطبيعي المسال. عمالقة البحرية في صناعة النفط والغاز ناقلات الغاز الطبيعي المسال، الأكبر

احتياطيات الغاز الطبيعي في العالم هائلة، لكن معظم الرواسب تقع في أماكن يصعب الوصول إليها وبعيدة عن المناطق الصناعية. هذا ليس سيئًا للغاية - يمكن وضع خط الأنابيب على الأرض أو على طول قاع البحر. وبالنسبة للنقل عبر المحيط، يتم تحويل الغاز إلى حالة سائلة. وفي الوقت نفسه، يتم تقليل الحجم بما يقرب من ستمائة مرة، مما يجعل من الممكن استخدام ليس فقط خطوط الأنابيب، ولكن أيضًا ناقلات الغاز الطبيعي المسال المصممة خصيصًا لنقل الغاز.

ناقلات لنقل الغازات المسالة

الغاز الطبيعي المسال هو غاز طبيعي يتم تبريده إلى درجة حرارة -162 درجة مئوية، حيث يتحول من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة.

يتم تنفيذ معظم صادرات الغاز المسال في العالم في السوق العابرة للقارات بواسطة ناقلات من نوعين، يُشار إليها بالاختصارات CIS - غاز البترول المسال والغاز الطبيعي المسال - الغاز الطبيعي المسال. تختلف السفن المتخصصة في تصميم خزاناتها وهي مصممة لشحنات مختلفة: ناقلات رابطة الدول المستقلة تنقل البروبان المسال والبيوتان والبروبيلين والغازات الهيدروكربونية الأخرى، وناقلات الغاز الطبيعي المسال تنقل غاز الميثان. في بعض الأحيان تسمى هذه الناقلات بحاملات الميثان. تُظهر الصورة أدناه مقطعًا عرضيًا للناقلة.

تخطيط ناقلة الغاز الطبيعي المسال

تشمل المكونات الرئيسية لتصميم ناقلة الغاز المسال وحدات الدفع والضخ، والبدن المزدوج لمزيد من القوة، والمحركات القوسية، وخزانات الغاز المسال، ووحدات التبريد القوية للحفاظ على درجات حرارة الغاز المنخفضة.

عادةً، يحتوي بدن السفينة على أربعة إلى ستة خزانات معزولة تقع على طول الخط المركزي للسفينة. الخزانات محاطة بمجموعة من صهاريج الصابورة والسدود الانضابية - وهي حجرات خاصة لمنع تسرب الغاز من الخزانات والفراغات. يمنح هذا الترتيب حاملة الغاز الطبيعي المسال تصميمًا مزدوج الهيكل.

يتم نقل الغازات المسالة في صهاريج تحت ضغط أعلى من الضغط الجوي، أو عند درجة حرارة أقل بكثير من درجة الحرارة المحيطة. تستخدم بعض تصميمات الخزانات كلتا الطريقتين.

الصهاريج مجهزة بخزانات تحت ضغط 17.5 كجم/سم2. يتم نقل الغاز في صهاريج فولاذية أسطوانية أو كروية ذات درجة حرارة تخزين مناسبة. جميع الناقلات مبنية بقاع مزدوج.

ناقلات الغاز الطبيعي المسال مجهزة بمحركات قوية وتتميز بسرعتها. مجال استخدامها الرشيد هو الرحلات الجوية لمسافات طويلة، وخاصة عبر القارات، ويبلغ طولها أكثر من 3000 ميل بحري. ونظرًا للتبخر النشط لغاز الميثان، يجب على السفينة أن تقطع هذه المسافة بسرعات عالية.

ميزات تصميم الخزان

من أجل النقل الآمن للغاز الطبيعي المسال، من الضروري الحفاظ على درجة حرارة في الخزانات أقل من -162 درجة مئوية وضغط مرتفع. تم تجهيز الناقلات بخزانات غشائية ذات عزل متعدد الطبقات عالي الفراغ. تتكون خزانات الغشاء من طبقة معدنية حاجزة أولية، وطبقة عازلة، وطبقة حاجز سائل، وطبقة عازلة ثانية. يعتمد تصميم الخزانات وسمك الهيكل المعدني للخزانات على ضغط التشغيل التصميمي ودرجة الحرارة وإزاحة الناقلة. تحت ضغط مياه البحر، تتعرض جدران الخزان، كونها جزءًا من السفينة، لنفس الأحمال التي يتعرض لها هيكل السفينة.

كما يتم نقل الغازات البترولية المسالة في صهاريج معدنية كروية، معزولة بشكل جيد لمنع التسرب، تحت ضغط مرتفع.

يحدد رمز IGC ثلاثة أنواع من الخزانات المستقلة المستخدمة لنقل الغاز: A وB وC. وقد تم تجهيز ناقلات الغاز الطبيعي المسال بخزانات من الفئة B أو C، وتتوافق خزانات ناقلات غاز البترول المسال مع الفئة A.

عمليات تحميل وتفريغ الناقلات

وأخطر العمليات هي تحميل وتفريغ الناقلات. الغاز الطبيعي المسال هو مادة مبردة، المكون الرئيسي منها هو الميثان. إذا دخل إلى مقصورة البضائع التي لم يتم إعدادها بشكل صحيح وعدم الالتزام بها نظام درجة الحرارةخليط من الميثان والهواء يصبح متفجرا.

يتم تنظيم إجراءات تحميل الناقلات بشكل صارم. يتم تجفيف خزان البضائع بغاز خامل عند درجة حرارة معينة لمنع تكثيف الهواء الرطب داخل الخزان.

بعد تجفيف الخزانات، يتم تطهير المخزن لإزالة الغاز الخامل المتبقي، وبعد ذلك يتم توفير الهواء الساخن الجاف تحت الضغط إلى المخزن.

يسبق الحقن المباشر للغاز المسال ملء الخزان بغاز خامل لإزالة الهواء وتبريد الخزانات. يتم تطهير المساحة العازلة لخزانات الغشاء بالنيتروجين السائل. يبدأ التحميل عندما يتم تبريد نظام إمداد الغاز والخزان إلى درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغاز الطبيعي المسال.

وفي ميناء الوجهة، يتم نقل الغاز الطبيعي المسال إلى خزان الشاطئ باستخدام مضخة بضائع غاطسة مثبتة في الجزء السفلي من كل خزان بضائع. أثناء التفريغ، يتم أيضًا مراعاة متطلبات درجة الحرارة والرطوبة لجميع الخطوط لتجنب تكوين خليط متفجر من الميثان مع الهواء.

السلامة البيئية

تم تحديد معايير السلامة الصارمة من خلال المدونة الدولية لبناء وتجهيز السفن التي تحمل الغازات المسالة السائبة (IGC Code). تغطي اللوائح الدولية جميع جوانب سلامة هذه السفن تقريبًا، بالإضافة إلى معايير تدريب الطاقم.

إن سجل السلامة الخاص بنقل الغاز الطبيعي المسال على متن السفن له تاريخ يستحق الحسد. منذ عام 1959، عندما بدأ النقل التجاري للغاز الطبيعي المسال، لم تكن هناك حالة وفاة واحدة مرتبطة بالغاز الطبيعي المسال على متن السفينة. وقعت ثمانية حوادث بحرية تتعلق بانسكابات الغاز الطبيعي المسال في جميع أنحاء العالم.

في يونيو 1979، في مضيق جبل طارق، اصطدمت الناقلة "إل باسو كايزر" بالصخور بسرعة 19 عقدة وبحمولة 99.500 متر مكعب. تعرضت السفينة لأضرار جسيمة في الجزء السفلي على طول مساحات الشحن بالكامل، لكن خزانات الأغشية لم تتضرر ولم ينسكب أي غاز طبيعي مسال.

ملاحة الناقلات عبر المضيق

المضيق هو أخطر مكان للملاحة، لذلك، لبناء محطات إنتاج واستقبال الغاز المسال، يتم اختيار الأماكن على مشارف القارات، مع تجنب طرق النقل الصعبة ودخول الناقلات إلى البحار الداخلية.

وأعلنت أوكرانيا ذات مرة عزمها بناء محطة لاستقبال الغاز الطبيعي المسال في منطقة أوديسا من أجل تنويع مصادر إمدادات الغاز للبلاد. وردت أنقرة على الفور على ذلك.

إن النقل المستمر للبضائع الخطرة من الغاز الطبيعي المسال عبر مضيق الدردنيل والبوسفور على متن ناقلات الغاز الطبيعي المسال يمكن أن يسبب أضرارًا بيئية خطيرة. وتعد هذه المضايق من بين أخطر المضايق في العالم: حيث يأتي مضيق البوسفور في المركز الثالث، ومضيق الدردنيل في المركز الخامس. وفي حالة وقوع حادث كبير، فإن العواقب على بحر مرمرة واسطنبول المكتظة بالسكان يمكن أن تكون كارثية.

السوق الدولية للغاز الطبيعي المسال

يربط أسطول من السفن المتخصصة منشآت إنتاج الغاز الطبيعي المسال وإعادة تحويله إلى غاز حول العالم لإنشاء شبكة نقل آمنة وموثوقة وفعالة للغاز الطبيعي المسال. تم تجهيز سفن حاملة الميثان بأحدث تقنيات الكشف عن التسرب، وأنظمة الإغلاق في حالات الطوارئ، وأنظمة الرادار وتحديد المواقع المتقدمة، وغيرها من التقنيات المصممة لضمان نقل آمن وموثوق للغاز.

ويمثل الغاز المسال حاليا أكثر من 35% من تجارة الغاز الطبيعي العالمية، مع تزايد الطلب عليه باستمرار.

بعض الإحصائيات

اليوم، تشمل صناعة الغاز الطبيعي المسال حول العالم ما يلي:

• تعمل 25 محطة للغاز الطبيعي المسال و89 محطة لتسييل الغاز في 18 دولة في خمس قارات. وتحتل قطر المرتبة الأولى عالمياً في إنتاج الغاز المسال، متقدمة على إندونيسيا وماليزيا وأستراليا وترينيداد وتوباغو.
• 93 محطة استقبال ومحطات إعادة تحويل إلى غاز في 26 دولة في أربع قارات. وتعتبر اليابان وكوريا وإسبانيا من الدول المستوردة الرئيسية للغاز المسال.
• يوجد حاليًا ما يقرب من 550 ناقلة غاز طبيعي مسال تعمل في جميع أنحاء العالم.

رائدة في بناء ناقلات الغاز الطبيعي المسال

تاريخياً، تم بناء حوالي ثلثي أسطول ناقلات غاز الميثان في العالم بواسطة الكوريين الجنوبيين، و22% بواسطة اليابانيين، و7% بواسطة الصينيين، والباقي بواسطة فرنسا وأسبانيا والولايات المتحدة. ويرتبط نجاح كوريا الجنوبية بالابتكار والسعر. قام بناة كوريا الجنوبية ببناء أول ناقلات غاز الميثان من فئة كاسحة الجليد. كما قاموا ببناء أكبر ناقلات الغاز الطبيعي المسال من فئة Q-Flex و Q-Max بوزن ساكن 210.000 و 260.000 متر مكعب لشركة ناقلات الغاز القطرية. ومن السمات المميزة للسفن من فئة Q وضع محطة لتسييل الغاز الطبيعي مباشرة على متن السفينة العملاقة. ويبلغ طول السفينة 345 مترًا، وعرضها 53.8 مترًا.

مشروع يامال للغاز الطبيعي المسال

في 29 سبتمبر 2014، أقيم حفل رسمي لإلقاء ناقلة أمرت بها شركة الشحن الروسية Modern Commercial Fleet، المتخصصة في نقل موارد الطاقة، لنقل الغاز الطبيعي المسال في إطار مشروع Yamal LNG. هذه سفن فريدة من نوعها من فئة Arc7 الجليدية ذات أقصى أبعاد ممكنة للاقتراب من ميناء سابيتا في شبه جزيرة يامال.

مصمم لنقل الغاز من حقل جنوب تامبيسكوي من القطب الشمالي إلى أوروبا وآسيا والملاحة القاسية الظروف المناخيةتم تصميم ناقلات الغاز الطبيعي المسال في القطب الشمالي يامال لتكون بمثابة سفن مزدوجة الحركة: مقدمة السفينة مخصصة للملاحة في المياه المفتوحة، ومؤخرتها مخصصة للملاحة في الظروف الجليدية الصعبة.

حاليا، تم بناء خمس سفن من هذا القبيل. السفينة الرائدة كريستوف دي مارجيري . مملوكة لشركة سوفكومفلوت.

في رحلتها التجارية الأولى، سجلت ناقلة غاز طبيعي مسال من روسيا رقما قياسيا تاريخيا: فلأول مرة في تاريخ الشحن، أبحرت سفينة تجارية على طول طريق بحر الشمال دون مرافقة كاسحة الجليد.

تعد صناعة الغاز الطبيعي المسال صناعة نمو واعدة جدًا لمصنعي الصمامات في جميع أنحاء العالم، ولكن بما أن صمامات الغاز الطبيعي المسال يجب أن تلبي المتطلبات الأكثر صرامة، فإنها تمثل أعلى مستوى من التحديات الهندسية.

ما هو الغاز الطبيعي المسال؟

الغاز الطبيعي المسال، أو LNG، هو غاز طبيعي مسال عادي يتم تبريده إلى -160 درجة مئوية. وهو في هذه الحالة سائل عديم الرائحة واللون، وكثافته نصف كثافة الماء. الغاز المسال غير سام، ويغلي عند درجة حرارة −158...−163 درجة مئوية، ويتكون من 95% ميثان، والـ 5% المتبقية تشمل الإيثان والبروبان والبيوتان والنيتروجين.

• الأول هو استخراج وتحضير ونقل الغاز الطبيعي عبر خط أنابيب الغاز إلى محطة تسييله؛
• والثاني هو معالجة وتسييل الغاز الطبيعي وتخزين الغاز الطبيعي المسال في المحطة.
• ثالثاً - تحميل الغاز الطبيعي المسال في ناقلات الغاز ونقله بحراً إلى المستهلكين
• رابعاً - تفريغ الغاز الطبيعي المسال في محطة الاستلام وتخزينه وإعادة تحويله إلى حالته الغازية وتسليمه إلى المستهلكين النهائيين

تقنيات تسييل الغاز.

كما ذكرنا أعلاه، يتم إنتاج الغاز الطبيعي المسال عن طريق ضغط الغاز الطبيعي وتبريده. في هذه الحالة، ينخفض ​​حجم الغاز بما يقرب من 600 مرة. هذه العملية معقدة ومتعددة المراحل وتستهلك الكثير من الطاقة - يمكن أن تمثل تكاليف التسييل حوالي 25% من الطاقة الموجودة في المنتج النهائي. بمعنى آخر، تحتاج إلى حرق طن واحد من الغاز الطبيعي المسال للحصول على ثلاثة طن أخرى.

تم استخدام سبع تقنيات مختلفة لتسييل الغاز الطبيعي حول العالم في أوقات مختلفة. تقود شركة Air Products حاليًا الطريق في مجال التكنولوجيا لإنتاج كميات كبيرة من الغاز الطبيعي المسال للتصدير. تمثل عمليات AP-SMR™ وAP-C3MR™ وAP-X™ 82% من إجمالي السوق. المنافس لهذه العمليات هو تقنية Optimized Cascade التي طورتها شركة ConocoPhillips.

وفي الوقت نفسه، تتمتع محطات التسييل الصغيرة الحجم المخصصة للاستخدام الداخلي في المؤسسات الصناعية بإمكانات تطوير كبيرة. إعدادات نوع مماثليمكن العثور عليها بالفعل في النرويج وفنلندا وروسيا.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمصانع إنتاج الغاز الطبيعي المسال المحلية أن تجد تطبيقًا واسعًا في الصين، حيث يتطور اليوم إنتاج السيارات التي تعمل بالغاز الطبيعي المسال بشكل نشط. إن إدخال وحدات صغيرة الحجم يمكن أن يسمح للصين بتوسيع نطاق شبكة نقل مركبات الغاز الطبيعي المسال الحالية.

إلى جانب الأنظمة الثابتة، تم تطوير محطات تسييل الغاز الطبيعي العائمة بشكل نشط في السنوات الأخيرة. توفر المحطات العائمة إمكانية الوصول إلى حقول الغاز التي لا يمكن الوصول إليها من خلال البنية التحتية (خطوط الأنابيب والمحطات البحرية وما إلى ذلك).

وحتى الآن، فإن المشروع الأكثر طموحا في هذا المجال هو منصة الغاز الطبيعي المسال العائمة، التي تقوم شركة شل ببنائها على بعد 25 كيلومترا. من الساحل الغربي لأستراليا (من المقرر إطلاق المنصة في عام 2016).

إنشاء مصنع لإنتاج الغاز الطبيعي المسال

عادة، تتكون محطة تسييل الغاز الطبيعي من:

• منشآت المعالجة المسبقة وتسييل الغاز؛
• الخطوط التكنولوجية لإنتاج الغاز الطبيعي المسال؛
• صهاريج التخزين
• معدات للتحميل على الناقلات.
• خدمات إضافية لتزويد المحطة بالكهرباء والماء للتبريد.

أين بدأ كل شيء؟

وفي عام 1912، تم بناء أول مصنع تجريبي، والذي لم يستخدم بعد للأغراض التجارية. ولكن بالفعل في عام 1941، تم إنشاء إنتاج واسع النطاق للغاز الطبيعي المسال لأول مرة في كليفلاند، الولايات المتحدة الأمريكية.

في عام 1959، تم تنفيذ أول عملية تسليم للغاز الطبيعي المسال من الولايات المتحدة الأمريكية إلى المملكة المتحدة واليابان. وفي عام 1964، تم بناء مصنع في الجزائر، حيث بدأ النقل المنتظم للناقلات، وخاصة إلى فرنسا، حيث بدأ تشغيل أول محطة لإعادة التغويز.

في عام 1969، بدأت الإمدادات طويلة الأجل من الولايات المتحدة إلى اليابان، وبعد عامين - من ليبيا إلى إسبانيا وإيطاليا. وفي السبعينيات، بدأ إنتاج الغاز الطبيعي المسال في بروناي وإندونيسيا؛ وفي الثمانينيات، دخلت ماليزيا وأستراليا سوق الغاز الطبيعي المسال. وفي التسعينيات، أصبحت إندونيسيا واحدة من المنتجين والمصدرين الرئيسيين للغاز الطبيعي المسال في منطقة آسيا والمحيط الهادئ - 22 مليون طن سنويًا. وفي عام 1997، أصبحت قطر واحدة من مصدري الغاز الطبيعي المسال.

خصائص المستهلك

الغاز الطبيعي المسال النقي لا يحترق ولا يشتعل ولا ينفجر من تلقاء نفسه. في الفضاء المفتوح درجة الحرارة العاديةيعود الغاز الطبيعي المسال إلى الحالة الغازية ويمتزج بسرعة مع الهواء. عند التبخر، يمكن أن يشتعل الغاز الطبيعي إذا لامس مصدر اللهب.

للاشتعال من الضروري أن يكون تركيز الغاز في الهواء من 5% إلى 15% (الحجم). إذا كان التركيز أقل من 5٪، فلن يكون هناك ما يكفي من الغاز لإشعال النار، وإذا كان أكثر من 15٪، فسيكون هناك القليل من الأكسجين في الخليط. ليتم استخدامه، يخضع الغاز الطبيعي المسال لعملية إعادة تحويل إلى غاز - أي التبخر دون وجود الهواء.

ويعتبر الغاز الطبيعي المسال أولوية أو تكنولوجيا هامة لاستيراد الغاز الطبيعي من قبل عدد من البلدان، بما في ذلك فرنسا وبلجيكا وإسبانيا وكوريا الجنوبية والولايات المتحدة. أكبر مستهلك للغاز الطبيعي المسال هي اليابان، حيث يتم تغطية ما يقرب من 100٪ من احتياجات الغاز من خلال واردات الغاز الطبيعي المسال.

وقود المحرك

منذ التسعينيات، ظهرت مشاريع مختلفة لاستخدام الغاز الطبيعي المسال كوقود للمحركات في المياه والسكك الحديدية وحتى النقل البري، وغالبًا ما تستخدم محركات الغاز والديزل المحولة.

توجد بالفعل أمثلة عملية حقيقية لتشغيل السفن البحرية والنهرية باستخدام الغاز الطبيعي المسال. في روسيا، يتم إنشاء الإنتاج التسلسلي لقاطرة الديزل TEM19-001 التي تعمل بالغاز الطبيعي المسال. وفي الولايات المتحدة وأوروبا، تظهر مشاريع لتحويل نقل البضائع البري إلى الغاز الطبيعي المسال. بل إن هناك مشروعًا لتطوير محرك صاروخي يستخدم الغاز الطبيعي المسال + الأكسجين السائل كوقود.

محركات تعمل بالغاز الطبيعي المسال

أحد التحديات الرئيسية المرتبطة بتطور سوق الغاز الطبيعي المسال لقطاع النقل هو زيادة عدد المركبات والسفن التي تستخدم الغاز الطبيعي المسال كوقود. ترتبط القضايا الفنية الرئيسية في هذا المجال بالتطوير والتحسين أنواع مختلفةالمحركات التي تعمل بالغاز الطبيعي المسال.

في الوقت الحالي، يمكن التمييز بين ثلاث تقنيات لمحركات الغاز الطبيعي المسال المستخدمة في السفن البحرية: 1) محرك الإشعال بالشرارة مع خليط من الوقود والهواء الخالي من الدهون؛ 2) محرك مزدوج الوقود مزود بوقود ديزل اشتعال وغاز عمل منخفض الضغط ؛ 3) محرك الوقود المزدوج مع اشتعال وقود الديزل وغاز العمل عالي الضغط.

تعمل محركات الإشعال بالشرارة فقط على الغاز الطبيعي، في حين يمكن لمحركات الديزل والغاز ذات الوقود المزدوج أن تعمل على الديزل والغاز الطبيعي المضغوط وزيت الوقود الثقيل. يوجد اليوم ثلاث شركات مصنعة رئيسية في هذا السوق: وارتسيلا، ورولز رويس، وميتسوبيشي للصناعات الثقيلة.

في كثير من الحالات، يمكن تحويل محركات الديزل الموجودة إلى محركات ديزل/غاز تعمل بالوقود المزدوج. قد يكون هذا التحويل للمحركات الحالية حلاً مجديًا اقتصاديًا لتحويل السفن البحرية إلى الغاز الطبيعي المسال.

وبالحديث عن تطوير المحركات لقطاع السيارات، تجدر الإشارة إلى الشركة الأمريكية Cummins Westport، التي طورت مجموعة من محركات الغاز الطبيعي المسال المصممة للشاحنات الثقيلة. وفي أوروبا، أطلقت فولفو إنتاج محرك جديد يعمل بالوقود المزدوج سعة 13 لترًا يعمل بالديزل والغاز الطبيعي المضغوط.

تشمل الابتكارات البارزة في مجال محركات الغاز الطبيعي المضغوط محرك الإشعال بالضغط المضغوط (CCI) الذي طورته شركة Motiv Engines. يتمتع هذا المحرك بعدد من المزايا، أهمها كفاءة حرارية أعلى بكثير من نظائرها الموجودة.

وبحسب الشركة فإن الكفاءة الحرارية للمحرك المطور يمكن أن تصل إلى 50%، بينما تبلغ الكفاءة الحرارية لمحركات الغاز التقليدية نحو 27%. (باستخدام أسعار الوقود في الولايات المتحدة كمثال، تبلغ تكلفة تشغيل الشاحنة المزودة بمحرك ديزل 0.17 دولارًا أمريكيًا لكل قوة حصان/ساعة، وتكلفة محرك الغاز الطبيعي المضغوط التقليدي 0.14 دولارًا أمريكيًا، وتكلفة محرك CCEI 0.07 دولارًا أمريكيًا).

ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه، كما هو الحال مع التطبيقات البحرية، يمكن تحويل العديد من محركات شاحنات الديزل إلى محركات تعمل بالوقود المزدوج تعمل بالديزل والغاز الطبيعي المسال.

الدول المنتجة للغاز الطبيعي المسال

ووفقاً لبيانات عام 2009، توزعت الدول الرئيسية المنتجة للغاز الطبيعي المسال في السوق على النحو التالي:

واحتلت قطر المركز الأول (49.4 مليار متر مكعب)؛ تليها ماليزيا (29.5 مليار متر مكعب)؛ إندونيسيا (26.0 مليار متر مكعب)؛ أستراليا (24.2 مليار متر مكعب)؛ الجزائر (20.9 مليار متر مكعب). آخر هذه القائمة كانت ترينيداد وتوباغو (19.7 مليار متر مكعب).

وكان المستوردون الرئيسيون للغاز الطبيعي المسال في عام 2009 هم: اليابان (85.9 مليار متر مكعب)؛ جمهورية كوريا (34.3 مليار متر مكعب)؛ إسبانيا (27.0 مليار متر مكعب)؛ فرنسا (13.1 مليار متر مكعب)؛ الولايات المتحدة الأمريكية (12.8 مليار متر مكعب)؛ الهند (12.6 مليار متر مكعب).

لقد بدأت روسيا للتو في دخول سوق الغاز الطبيعي المسال. حاليًا، يعمل مصنع واحد فقط للغاز الطبيعي المسال في الاتحاد الروسي، وهو سخالين -2 (تم إطلاقه في عام 2009، والحصة المسيطرة مملوكة لشركة غازبروم، وتمتلك شركة شل 27.5٪، وميتسوي اليابانية وميتسوبيشي - 12.5٪ و10٪ على التوالي). وفي نهاية عام 2015، بلغ الإنتاج 10.8 مليون طن، متجاوزاً الطاقة التصميمية بمقدار 1.2 مليون طن. ومع ذلك، وبسبب انخفاض الأسعار في السوق العالمية، انخفضت إيرادات صادرات الغاز الطبيعي المسال بالدولار بنسبة 13.3% على أساس سنوي إلى 4.5 مليار دولار.

لا توجد شروط مسبقة لتحسين الوضع في سوق الغاز: الأسعار ستستمر في الانخفاض. وبحلول عام 2020، سيتم تشغيل خمس محطات لتصدير الغاز الطبيعي المسال بقدرة إجمالية تبلغ 57.8 مليون طن في الولايات المتحدة. ستبدأ حرب الأسعار في سوق الغاز الأوروبي.

واللاعب الرئيسي الثاني في سوق الغاز الطبيعي المسال الروسي هو شركة نوفاتيك. فازت شركة Novatek-Yurkharovneftegaz (شركة تابعة لشركة Novatek) بالمزاد للحصول على حق استخدام موقع Nyakhartinsky في منطقة Yamal-Nenets ذاتية الحكم.

تحتاج الشركة إلى موقع نياخارتنسكي لتطوير مشروع القطب الشمالي للغاز الطبيعي المسال (المشروع الثاني لشركة نوفاتيك يركز على تصدير الغاز الطبيعي المسال، الأول هو يامال للغاز الطبيعي المسال): يقع على مقربة من حقل يورخاروفسكوي الذي يتم تطويره من قبل شركة نوفاتك. نوفاتيك-يورخاروفنفتيجاز. مساحة الأرض حوالي 3 آلاف متر مربع. كيلومترات. اعتبارًا من 1 يناير 2016، قدرت احتياطياتها بنحو 8.9 مليون طن من النفط و104.2 مليار متر مكعب من الغاز.

وفي مارس/آذار، بدأت الشركة مفاوضات أولية مع شركاء محتملين بشأن بيع الغاز الطبيعي المسال. تعتبر إدارة الشركة تايلاند السوق الواعدة.

نقل الغاز المسال

يعد تسليم الغاز المسال إلى المستهلك عملية معقدة للغاية وتتطلب عمالة كثيفة. بعد تسييل الغاز في المصانع، يدخل الغاز الطبيعي المسال إلى مرافق التخزين. يتم إجراء مزيد من النقل باستخدام سفن خاصة - ناقلات الغازمجهزة بالتبريد. من الممكن أيضًا استخدام المركبات الخاصة. يصل الغاز من ناقلات الغاز إلى نقاط إعادة التغويز ومن ثم يتم نقله عبرها خطوط الأنابيب .

الناقلات هي ناقلات الغاز.

ناقلة الغاز، أو ناقلة الميثان، هي سفينة مصممة خصيصًا لنقل الغاز الطبيعي المسال في الصهاريج. بالإضافة إلى خزانات الغاز، تم تجهيز هذه السفن بوحدات تبريد لتبريد الغاز الطبيعي المسال.

أكبر الشركات المصنعة لسفن نقل الغاز الطبيعي المسال هي أحواض بناء السفن اليابانية والكورية: ميتسوي، دايو، هيونداي، ميتسوبيشي، سامسونج، كاواساكي. في أحواض بناء السفن الكورية تم بناء أكثر من ثلثي ناقلات الغاز في العالم. الناقلات الحديثة من سلسلة Q-Flex وQ-Maxقادرة على نقل ما يصل إلى 210-266 ألف متر مكعب من الغاز الطبيعي المسال.

تعود المعلومات الأولى عن نقل الغازات المسالة بحرا إلى عامي 1929-1931، عندما حولت شركة شل مؤقتا الناقلة "ميغارا" إلى سفينة لنقل الغاز المسال وقامت ببناء السفينة "أغنيتا" في هولندا بوزن ساكن 4.5 ألف طن مخصصة للنقل المتزامن للنفط والغاز المسال وحمض الكبريتيك. تم تسمية ناقلات القذائف على اسم الأصداف البحرية- تم تداولهم من قبل والد مؤسس الشركة ماركوس صموئيل

لم ينتشر النقل البحري للغازات المسالة إلا بعد نهاية الحرب العالمية الثانية. في البداية، تم استخدام السفن المحولة من ناقلات النفط أو سفن البضائع الجافة للنقل. سمحت لنا الخبرة المتراكمة في تصميم وبناء وتشغيل ناقلات الغاز الأولى بالانتقال إلى البحث عن الطرق الأكثر ربحية لنقل هذه الغازات.

ناقلة الغاز الطبيعي المسال القياسية الحديثة (حاملة الميثان)يمكنه نقل 145-155 ألف متر مكعب من الغاز المسال، حيث يمكن الحصول على حوالي 89-95 مليون متر مكعب من الغاز الطبيعي نتيجة إعادة التحويل. ونظرًا لحقيقة أن ناقلات الميثان تتطلب رأس مال كثيف للغاية، فإن وقت توقفها عن العمل غير مقبول. وهي سريعة، حيث تصل سرعة السفينة البحرية التي تنقل الغاز الطبيعي المسال إلى 18-20 عقدة، مقارنة بـ 14 عقدة لناقلة النفط القياسية.

بالإضافة إلى ذلك، فإن عمليات تحميل وتفريغ الغاز الطبيعي المسال لا تستغرق الكثير من الوقت (في المتوسط ​​12-18 ساعة). في حالة وقوع حادث، تتمتع ناقلات الغاز الطبيعي المسال بهيكل مزدوج مصمم خصيصًا لمنع التسربات والتمزقات. يتم نقل البضائع (LNG) عند ضغط جوي ودرجة حرارة -162 درجة مئوية في صهاريج خاصة معزولة حرارياً داخل الهيكل الداخلي لناقلة الغاز.

يتكون نظام تخزين البضائع من حاوية أو خزان أساسي لتخزين السائل، وطبقة عازلة، واحتواء ثانوي مصمم لمنع التسرب، وطبقة أخرى من العزل. في حالة تلف الخزان الأساسي، فإن الغلاف الثانوي سيمنع التسرب. جميع الأسطح الملامسة للغاز الطبيعي المسال مصنوعة من مواد مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة للغاية.

ولذلك، فإن المواد المستخدمة عادة هي الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم أو إنفار (سبائك قائم على الحديد يحتوي على نسبة النيكل بنسبة 36%).

ومن السمات المميزة لناقلات الغاز من نوع موس، والتي تشكل حاليًا 41% من أسطول ناقلات الميثان في العالم، هي الخزانات الكروية ذاتية الدعم، والتي عادة ما تكون مصنوعة من الألومنيوم ويتم ربطها بهيكل السفينة باستخدام صفعة على طول خط الاستواء صهريج.

57% من ناقلات الغاز تستخدم أنظمة الخزانات ذات الأغشية الثلاثية (نظام GazTransport، نظام Technigaz ونظام CS1). تستخدم تصميمات الأغشية غشاء أرق بكثير تدعمه جدران الهيكل. يشتمل نظام GazTransport على أغشية أولية وثانوية على شكل ألواح مسطحة مصنوعة من مادة invar، وفي نظام Technigaz يتكون الغشاء الأساسي من مادة مموجة الفولاذ المقاوم للصدأ.

في نظام CS1، يتم دمج الألواح الداخلية من نظام GazTransport، والتي تعمل بمثابة الغشاء الأساسي، مع أغشية Technigaz ثلاثية الطبقات (صفائح الألومنيوم الموضوعة بين طبقتين من الألياف الزجاجية) كعزل ثانوي.

على عكس سفن غاز البترول المسال، فإن ناقلات الغاز غير مجهزة بوحدة تسييل سطح السفينة، وتعمل محركاتها على غاز الطبقة المميعة. وبالنظر إلى أن هذا الجزء من الشحنة (الغاز الطبيعي المسال) يكمل زيت الوقود، فإن ناقلات الغاز الطبيعي المسال لا تصل إلى ميناء وجهتها بنفس كمية الغاز الطبيعي المسال التي تم تحميلها عليها في محطة التسييل.

تبلغ القيمة القصوى المسموح بها لمعدل التبخر في الطبقة المميعة حوالي 0.15% من حجم الحمولة يوميًا. تُستخدم التوربينات البخارية بشكل أساسي كنظام دفع على حاملات الميثان. على الرغم من انخفاض كفاءتها في استهلاك الوقود، يمكن تكييف التوربينات البخارية بسهولة لتعمل على غاز الطبقة المميعة.

ميزة فريدة أخرى لناقلات الغاز الطبيعي المسال هي أنها تحتفظ عادةً بجزء صغير من حمولتها لتبريد الخزانات إلى درجة الحرارة المطلوبة قبل التحميل.

يتميز الجيل القادم من ناقلات الغاز الطبيعي المسال بميزات جديدة. على الرغم من سعة الشحن الأعلى (200-250 ألف متر مكعب)، فإن السفن لها نفس الغاطس - اليوم، بالنسبة لسفينة بسعة شحن تبلغ 140 ألف متر مكعب، يعتبر الغاطس البالغ 12 مترًا نموذجيًا بسبب القيود المطبقة في قناة السويس وفي معظم محطات الغاز الطبيعي المسال.

ومع ذلك، فإن أجسامهم ستكون أوسع وأطول. لن تسمح قوة التوربينات البخارية لهذه السفن الكبيرة بتطوير سرعة كافية، لذلك ستستخدم محرك ديزل ثنائي الوقود يعمل بالغاز والنفط تم تطويره في الثمانينيات. بالإضافة إلى ذلك، سيتم تجهيز العديد من ناقلات الغاز الطبيعي المسال المطلوبة حاليًا بوحدة إعادة تحويل الغاز الطبيعي المسال إلى حالته الغازية.

وسيتم التحكم في تبخر الغاز على ناقلات الميثان من هذا النوع بنفس الطريقة التي يتم بها التحكم في السفن التي تحمل غاز البترول المسال، مما سيتجنب فقدان البضائع أثناء الرحلة.

سوق النقل البحري للغاز المسال

يشمل نقل الغاز الطبيعي المسال النقل البحري من محطات تسييل الغاز إلى محطات إعادة التغويز. اعتبارًا من نوفمبر 2007، كان هناك 247 ناقلة للغاز الطبيعي المسال في العالم بسعة شحن تزيد عن 30.8 مليون متر مكعب. وقد ضمنت الطفرة في تجارة الغاز الطبيعي المسال أن جميع السفن الآن مشغولة بالكامل، مقارنة بمنتصف الثمانينات عندما كان هناك 22 سفينة عاطلة عن العمل.

وبالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن يتم تشغيل حوالي 100 سفينة بحلول نهاية العقد. ويبلغ متوسط ​​عمر أسطول الغاز الطبيعي المسال في العالم حوالي سبع سنوات. ويبلغ عمر 110 سفينة أربع سنوات أو أقل، بينما يتراوح عمر 35 سفينة من خمس إلى تسع سنوات.

حوالي 70 ناقلة تعمل منذ 20 عامًا أو أكثر. ومع ذلك، لا يزال أمامها عمر إنتاجي طويل، حيث تتمتع ناقلات الغاز الطبيعي المسال عادةً بعمر خدمة يصل إلى 40 عامًا بسبب خصائصها المقاومة للتآكل. وتشمل هذه ما يصل إلى 23 ناقلة (سفن صغيرة وأقدم تخدم تجارة الغاز الطبيعي المسال في البحر الأبيض المتوسط) والتي من المقرر استبدالها أو تحديثها بشكل كبير خلال السنوات الثلاث المقبلة.

ومن بين 247 ناقلة تعمل حاليًا، يخدم أكثر من 120 ناقلة اليابان وكوريا الجنوبية وتايبيه الصينية، و80 ناقلة تخدم أوروبا، والسفن المتبقية تخدم أمريكا الشمالية. وقد شهدت السنوات القليلة الماضية نمواً هائلاً في عدد السفن التي تخدم التجارة في أوروبا وأمريكا الشمالية، في حين لم يشهد الشرق الأقصى سوى زيادة طفيفة بسبب ركود الطلب في اليابان.

إعادة تحويل الغاز الطبيعي المسال إلى غاز

بعد إيصال الغاز الطبيعي إلى وجهته، تحدث عملية إعادة التغويز، أي تحوله من الحالة السائلة مرة أخرى إلى الحالة الغازية.

تقوم الناقلة بتسليم الغاز الطبيعي المسال إلى محطات إعادة التغويز الخاصة، والتي تتكون من رصيف ورف تفريغ وصهاريج تخزين ونظام تبخر ومنشآت لمعالجة غازات التبخر من الخزانات ووحدة القياس.

عند الوصول إلى المحطة، يتم ضخ الغاز الطبيعي المسال من الناقلات إلى صهاريج التخزين في صورة مسالة، ثم يتم تحويل الغاز الطبيعي المسال إلى حالة غازية حسب الحاجة. يحدث التحول إلى غاز في نظام التبخر باستخدام الحرارة.

من حيث قدرة محطات الغاز الطبيعي المسال، وكذلك من حيث حجم واردات الغاز الطبيعي المسال، فإن اليابان هي الرائدة - 246 مليار متر مكعب سنويا وفقا لبيانات عام 2010. وفي المركز الثاني تأتي الولايات المتحدة بأكثر من 180 مليار متر مكعب سنويا (بيانات 2010).

وبالتالي، فإن المهمة الرئيسية في تطوير محطات الاستقبال هي في المقام الأول بناء وحدات جديدة في مختلف البلدان. واليوم، تأتي 62% من قدرة الاستقبال من اليابان والولايات المتحدة وكوريا الجنوبية. إلى جانب المملكة المتحدة وإسبانيا، تبلغ القدرة على الاستقبال في الدول الخمس الأولى 74%. أما الـ 26% المتبقية فتتوزع على 23 دولة. وبالتالي، فإن بناء محطات جديدة سيفتح أسواقًا جديدة ويزيد من الأسواق الحالية للغاز الطبيعي المسال.

آفاق تطور أسواق الغاز الطبيعي المسال في العالم

لماذا تتطور صناعة الغاز المسال بوتيرة متزايدة في العالم؟ أولاً، في بعض المناطق الجغرافية، مثل آسيا، يكون نقل الغاز بالناقلات أكثر ربحية. وعلى مسافة تزيد عن 2500 كيلومتر، يمكن للغاز المسال أن يتنافس بالفعل في السعر مع غاز خطوط الأنابيب. بالمقارنة مع خطوط الأنابيب، يتمتع الغاز الطبيعي المسال أيضًا بمزايا التوسع المعياري للإمدادات، كما أنه يزيل مشاكل عبور الحدود في بعض الحالات.

ومع ذلك، هناك أيضا مطبات. تحتل صناعة الغاز الطبيعي المسال مكانتها في المناطق النائية التي لا تمتلك احتياطيات غاز خاصة بها. يتم التعاقد على معظم كميات الغاز الطبيعي المسال في مرحلة التصميم والإنتاج. ويهيمن على الصناعة نظام العقود طويلة الأجل (من 20 إلى 25 سنة)، الأمر الذي يتطلب تنسيقا متطورا ومعقدا بين المشاركين في الإنتاج والمصدرين والمستوردين والناقلين. وكل هذا يعتبره بعض المحللين عائقا محتملا أمام نمو تجارة الغاز المسال.

بشكل عام، لكي يصبح الغاز المسال مصدرًا للطاقة بأسعار معقولة، يجب أن تتنافس تكلفة إمدادات الغاز الطبيعي المسال بنجاح مع مصادر الوقود البديلة. أما اليوم فالوضع عكس ذلك، وهو ما لا ينفي تطور هذا السوق في المستقبل.

استمرار:

• الجزء 3: صمامات الفراشة لدرجات الحرارة المبردة

عند إعداد المادة تم استخدام البيانات من المواقع التالية:

• 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=ru
• Expert.ru/ural/2016/16/novyij-uchastok-dlya-spg/

والذي تم تصميمه لنقل الغاز الطبيعي المسال ويعتبر بلا شك الأفضل من حيث المعدات التقنية ناقلة غاز,يكتب ناقلة الغاز الطبيعي المسال (الغاز الطبيعي المسال) « الزمرد البريطاني» . أصبحت السفينة الرائدة في سلسلة من أربع سفن من نفس النوع في أسطول الناقلات البريطاني: "ياقوتة بريطانية" و"ياقوتة بريطانية" و"ألماسة بريطانية".

ناقلات الغازمملوكة لشركة بريطانية شركة بي بي للشحن المحدودة"، والتي تلعب دورًا رائدًا في سوق الغاز الطبيعي العالمي، حيث تقدم أساليب مبتكرة لتقديم مثل هذا المورد القيم للعملاء.

تم بناؤها جميعًا في عام 2008 في حوض بناء السفن " هيونداي للصناعات الثقيلة"في كوريا الجنوبية. عند تطوير تصميم السفينة، استرشد المهندسون بمبادئ الكفاءة والسلامة.

تم تحقيق المبدأ الأول بفضل المفهوم الجديد DFDE (الوقود المزدوج للديزل والكهرباء)، وهو ما يعني وجود نوعين من الوقود في منشأة واحدة تعمل بالديزل والكهرباء. تتيح تقنية DFDE للمحركات استخدام بخار الغاز المنقول كوقود، بالإضافة إلى وقود الديزل بشكل قياسي. وهذه التقنية ليست جديدة، ولكن لم يتم استخدامها على مثل هذه الأجهزة من قبل. هذا الابتكار يعطي ناقلة الغازالتفرد. يعد تركيب النظام الكهروميكانيكي الجديد أكثر تكلفة، ولكنه يدفع تكاليفه في غضون عام بسبب كفاءة عالية ناقلة الغاز.

هذا المبدأ يجعل من الممكن تقليل تكلفة وقود الديزل بشكل كبير، والذي يستخدم على السفن من هذه الفئة، وكذلك تقليل انبعاث المواد الضارة في الغلاف الجوي. أمان ناقلة الغازتم تحقيقه في المقام الأول من خلال الهيكل المزدوج.

أكبر ناقلة غاز في العالم

ناقلة الغاز الزمرد البريطاني

ناقلة الغاز "الماس البريطاني"

ناقلة الغاز الطبيعي المسال "بريتيش سافير"

ناقلة الغاز "روبي البريطانية"

خزان ناقلة الغاز

ناقلة الغاز الطبيعي المسال "بريتيش إميرالد" في المحطة

ثانيا، على ناقلة الغازتم توفير نظام يقوم بتبريد الغاز الموجود في الحاويات إلى درجة حرارة - 160 درجة مئوية، وبالتالي تحويله إلى حالة سائلة، وبالتالي تقليل الحجم بنسبة 600:1 والتطاير، مما يجعل من الممكن نقل الغاز بشكل أكثر ربحية وبأمان. أتاح هذا النظام تحرير المساحة التي تم استخدامها في العملية لزيادة الحجم القابل للاستخدام. بالإضافة إلى ذلك، أظهر الهيكل خصائص هيدروديناميكية عالية، مما قلل بشكل كبير من مقاومة الماء.

أربعة ناقلات الغاز العملاقةيمكن بسهولة الدخول إلى 44 منفذًا وأكثر من 50 محطة طرفية حول العالم. لقد حلوا محل ثمانية "أقران" سابقين.

البيانات الفنية لناقلة الغاز "الزمرد البريطاني":
الطول - 288 م؛
العرض - 44 م؛
مشروع - 11 م؛
الوزن الساكن - 102064 طن؛
نظام الدفع البحري- أربعة محركات ديزل وكهرباء " وارتسيلا»;
السرعة - 20 عقدة.
نطاق الانطلاق - 26000 ميل؛
الطاقم - 29 شخصا؛

ناقلة الغاز "كريستوف دي مارجيري"وصلت، محملة بكمية اختبارية من الغاز الطبيعي المسال، لأول مرة إلى ميناء سابيتا (أوكروج يامالو-نينيتس ذاتية الحكم) على طول الطريق البحري الشمالي.

تم تأكيد القدرة على كسر الجليد والقدرة على المناورة لناقلة الغاز الأولى والوحيدة حتى الآن لمصنع يامال للغاز الطبيعي المسال بشكل كامل من خلال اختبارات الجليد التي أجريت في الفترة من 19 فبراير إلى 8 مارس في بحر كارا وبحر لابتيف ليتجاوز العديد من مؤشرات التصميم. أثبت "كريستوف دي مارجيري" قدرته على تحريك المؤخرة أولاً في الجليد بسمك 1.5 متر بسرعة 7.2 عقدة (الهدف - 5 عقدة) والقوس بسرعة 2.5 عقدة (الهدف - 2 عقدة). في المنطقة الساحلية غرب أرخبيل نوردنسكيولد "كريستوف دي مارجيري" تغلبت بنجاح على مؤخرة السفينة أولاً، وهي ربوة بارتفاع 4.5 متر فوق الجليد، عمق العارضة 12-15 م، مساحة المقطع 650 م² .

أطلق الرئيس الروسي أول عملية تحميل لناقلة بالغاز المسال من مصنع يامال للغاز الطبيعي المسال >>

وفي ميناء سابيتا تكمل رحلتها الأولى على طول الجزء الغربي من طريق بحر الشمال. وفي سابيتا، سيتدرب طاقم الناقلة وعمال الميناء على إجراءات دخول الميناء والرسو. وفي الظروف الجليدية الصعبة ومساحة مياه الميناء الصغيرة، فإن هذا ليس بالأمر السهل، لأن طول ناقلة الغاز يبلغ 300 متر.

فريد حاملة الغاز الطبيعي المسال كاسحة الجليد "كريستوف دي مارجيري"(كريستوف دي مارجيري) فئة الجليد Arc7 هي الأولى من بين خمسة عشر ناقلة غاز سوفكومفلوت* لمشروع يامال للغاز الطبيعي المسال. وهي قادرة على العمل في درجات حرارة تصل إلى -52 درجة موتبلغ قوة الدفع لحاملة الغاز 45 ميجاوات. ويشمل الدفاعات من نوع Azipod. إنها توفر قدرة عالية على كسر الجليد والقدرة على المناورة وتسمح باستخدام مبدأ حركة المؤخرة أولاً، وهو أمر ضروري للتغلب على الروابي وحقول الجليد الثقيلة. وفي الوقت نفسه، أصبحت سفينة كريستوف دي مارجيري** أول سفينة في العالم من الفئة الجليدية في القطب الشمالي تحتوي على ثلاثة أحواض Azipods مثبتة في وقت واحد.

"كريستوف دي مارجيري" يعبر طريق بحر الشمال في وقت قياسي >>

يتكون الطاقم من 29 شخصًا ويعمل به بالكامل بحارة روس.يضم طاقم ناقلة الغاز 13 شخصًايتمتع كل منهم بخبرة واسعة في الشحن في القطب الشمالي وخضع بالإضافة إلى ذلك لتدريب متخصص في مركز تدريب سوفكومفلوت في سانت بطرسبرغ.

شارك في المؤتمر ممثلون عن حوض بناء السفن (Daewoo لبناء السفن والهندسة البحرية)، وموردي المعدات الرئيسيين (في المقام الأول ABB، الشركة المصنعة لـ Azipods)، ومنظمات البحث والتصميم المتخصصة الرائدة، من كلا البلدين الروسيين (معهد أبحاث القطب الشمالي والقطب الجنوبي، ومركز ولاية كريلوف العلمي) اختبارات الجليد)، والدولية (مركز أبحاث آكر القطب الشمالي، حوض هامبورغ لنماذج السفن).

خلال وصولها الأول إلى ميناء سابيتا، نجحت ناقلة الغاز أيضًا في إجراء اختبار عبر قناة بحرية تم إنشاؤها خصيصًا - وهو الجزء الأكثر صعوبة في خليج أوب من حيث الملاحة. تم وضع القناة حتى تتمكن السفن ذات الحمولة الكبيرة من التغلب على الحاجز (الضفة الرملية تحت الماء) عند التقاء نهر أوب وبحر كارا. فريدة من نوعها لحوض القطب الشمالي الهيكل الهندسيومن المخطط أن تعمل في ظروف صعبة من الانجراف الجليدي المستمر. ويبلغ عمق القناة 15 مترًا، وعرضها 295 مترًا، وطولها 50 كيلومترًا.

تم بناء الناقلة مع مراعاة جميع متطلبات الكود القطبي وتتميز بالسلامة البيئية العالية. إلى جانب الوقود التقليدي، يمكن لوحدة الدفع في السفينة استخدام الغاز الطبيعي المسال. بالمقارنة مع الوقود الثقيل التقليدي، فإن استخدام الغاز الطبيعي المسال يمكن أن يقلل بشكل كبير من انبعاثات الغازات الضارة في الغلاف الجوي: أكاسيد الكبريت (SOx) بنسبة 90%، وأكاسيد النيتروجين (NOx) بنسبة 80%، وثاني أكسيد الكربون (CO2) بنسبة 15%.

الناقلة الخامسة لمصنع يامال للغاز الطبيعي المسال >>

ولمزيد من الرسو، سيتم نقل الناقلة إلى الرصيف التكنولوجي المخصص للقيام بعمليات الشحن لتحميل الناقلات بالغاز الطبيعي المسال الذي يتم الحصول عليه من محطة المعالجة.

حول المشروع

يتم تنفيذ مشروع يامال للغاز الطبيعي المسال في شبه جزيرة يامال خارج الدائرة القطبية الشمالية على أساس حقل جنوب تامبيسكوي. مشغل المشروع هو OJSC Yamal LNG - وهو مشروع مشترك بين OJSC NOVATEK (50.1%)، وTOTAL Concern (20%) ومؤسسة البترول الوطنية الصينية (20%) وصندوق طريق الحرير (9.9%).

ويتم تنفيذ إنشاء مصنع الغاز الطبيعي المسال على ثلاث مراحل مع إطلاقه في الأعوام 2017 و2018 و2019 على التوالي. وينص المشروع على إنتاج سنوي يبلغ حوالي 16.5 مليون طن من الغاز الطبيعي المسال وما يصل إلى 1.2 مليون طن من مكثفات الغاز لتسليمها إلى أسواق منطقة آسيا والمحيط الهادئ وأوروبا.

وتقدر تكلفة المشروع بنحو 27 مليار دولار. تم تقليص الحجم بالكامل تقريبًا - 96% من حجم الغاز الطبيعي المسال المستقبلي.اكتملت البنية التحتية اللوجستية لمشروع يامال للغاز الطبيعي المسال بالكامل. نقطتا تفتيش تعملان بكامل طاقتهما - البحرية في ميناء سابيتا والجوية في مطار سابيتا.

قاعدة الموارد

قاعدة الموارد لتنفيذ مشروع يامال للغاز الطبيعي المسال هي حقل جنوب تامبيسكوي، الذي تم اكتشافه عام 1974 ويقع في الشمال الشرقي من شبه جزيرة يامال. ترخيص تطوير حقل جنوب تامبيسكوي صالح حتى 31 ديسمبر 2045 ويعود ملكيته لشركة Yamal LNG OJSC.

سفينة إمداد جديدة لكسر الجليد >>

تم تنفيذ مجموعة معقدة من أعمال الاستكشاف الجيولوجي في الحقل، بما في ذلك الاستكشاف الزلزالي ثنائي وثلاثي الأبعاد CDP، وحفر آبار التنقيب والتقييم والاستكشاف، وإنشاء نماذج جيولوجية وهيدروديناميكية للحقل. بناءً على نتائج النمذجة الجيولوجية والهيدروديناميكية، تم إجراء تقييم لاحتياطيات الغاز ومكثفات الغاز، والتي تمت الموافقة عليها من قبل لجنة الدولة للاحتياطيات المعدنية وأكدها مدقق حسابات دولي.

تصل الاحتياطيات المؤكدة والمحتملة لحقل يوجنو-تامبيسكوي وفقًا لمعايير PRMS اعتبارًا من 31 ديسمبر 2014 إلى 926 مليار متر مكعب من الغاز. ويتجاوز المستوى المحتمل لإنتاج الغاز لتلبية احتياجات مصنع الغاز الطبيعي المسال 27 مليار متر مكعب سنويا.

بالإضافة إلى ذلك، قامت شركة غازبروم باستكشاف جيولوجي شامل وأعمال زلزالية ثلاثية الأبعاد على مساحة 2650 كيلومترًا مربعًا في مجموعة حقول تامبي.² وحفر 14 بئراً استكشافياً، وبلغت الزيادة في الاحتياطيات 4.1 تريليون م³ غاز هكذا، تبلغ احتياطيات مجموعة تامبي 6.7 تريليون متر مكعب³ .

ويحتوي عدد من حقول مجموعة تامبي على ما يسمى بالغاز الرطبالذي يتميز بمحتوى عالٍ من الإيثان، ولا شك أن المعالجة العميقة لمكونات الغاز الرطب ستزداد الكفاءة الاقتصاديةتطوير جميع احتياطيات مجموعة تامبي.

شركة غازبروم مستعدة للنظر في إمكانية إنشاء مشاريع مشتركة. في المقام الأول، سوف يركزون على الشركات الروسية التي لديها بالفعل كفاءات في مجال تسييل الغاز ولديها خبرة في العمل مع احتياطيات الغاز الرطب. على الأرجح، سوف يتعاونون مع PJSC NOVATEK، التي وقعت مؤخرًا اتفاقية إطارية مع TechnipFMC وLinde AG ومعهد JSC للأبحاث والتصميم لمعالجة الغاز (NIPIGAZ).

شركة غازبروم مستعدة للبدء في مد خط أنابيب الغاز "السيل التركي" في البحر >>

تحدد الوثيقة الشروط الأساسية للتعاون في تصميم ومواصلة تنفيذ مشاريع محطات الغاز الطبيعي المسال على أساس خرساني من نوع الجاذبية في إطار مشروع Arctic LNG-2، بالإضافة إلى مشاريع NOVATEK LNG اللاحقة.

وقعت NOVATEK أيضًا اتفاقية ترخيص مع Linde AG لشراء ترخيص لتكنولوجيا تسييل الغاز الطبيعي لمشروع Arctic LNG-2.

وهكذا، اكتسبت الشركة الروسية كفاءات فريدة في تنفيذ مشروع يامال للغاز الطبيعي المسال، مما سيسمح بتحسين اختيار المفهوم التكنولوجي الجديد لمشاريع الغاز الطبيعي المسال المستقبلية. تمهد الاتفاقيات الموقعة الطريق لاتخاذ القرار بشأن مشاريع الغاز الطبيعي المسال القادمة في القطب الشمالي وتهدف إلى تحسين اقتصادياتها بشكل كبير، مما سيضمن القدرة التنافسية لمنتجاتها في أي سوق عالمي.

سيوفر طريق بيلكومور السريع فرصة لتنفيذ 40 مشروعًا استثماريًا كبيرًا >>

تم تطوير وتصنيع منصات الحفر ARCTIC خصيصًا للمشروع. تم تصميم الوحدات للعمل في الظروف الطبيعية والمناخية الصعبة في يامال، فهي محمية بالكامل من الرياح، مما يضمن ظروف عمل مريحة للموظفين واستمرارية الحفر بغض النظر عن الظروف الجوية.

مصنع للغاز الطبيعي المسال

يتم بناء مصنع للغاز الطبيعي المسال بسعة حوالي 16.5 مليون طن من الغاز الطبيعي المسال مباشرة في حقل جنوب تامبيسكوي على شاطئ خليج أوب.
يستخدم البناء مبدأ التثبيت المعياري، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف البناء في ظروف القطب الشمالي ويحسن الجدول الزمني لتنفيذ المشروع. مجمع صناعيوسيشمل المشروع ثلاثة خطوط لتسييل الغاز بطاقة 5.5 مليون طن سنويا لكل منها. ومن المقرر إطلاق المرحلة الأولى في عام 2017.

في ظروف انخفاض متوسط ​​درجات الحرارة السنوية في القطب الشمالي، تكون هناك حاجة إلى طاقة أقل تحديدًا لتسييل الغاز، مما يسمح بتحقيق كميات أكبر من إنتاج الغاز الطبيعي المسال مقارنة بالمشاريع الواقعة في خطوط العرض الجنوبية وباستخدام معدات مماثلة.

عن طريق الحرير >>

وبعد تدشين المحطة، سيتم إمداد الخليط الهيدروكربوني من الآبار عبر شبكات تجميع الغاز إلى مجمع واحد متكامل لتحضير وتسييل الغاز الطبيعي. سيتم فصل الشوائب الميكانيكية والماء والميثانول والمكثفات عن الغاز عند مرافق مدخل المجمع. تشتمل هياكل المدخل على وحدات تجديد الميثانول وتثبيت المكثفات.

سيتم إمداد الغاز المنفصل إلى خطوط التسييل ومن ثم إخضاعه للتنقية من الغازات الحمضية وآثار الميثانول، وتجفيف وإزالة الزئبق، واستخلاص الإيثان والبروبان وأجزاء الهيدروكربون الأثقل. بعد ذلك، سيتم توفير الغاز المنقى للتبريد المسبق والتسييل. سيتم توفير الغاز الطبيعي المسال للتخزين في صهاريج مغلقة متساوية الحرارة ومن المقرر إنشاء أربعة صهاريج تبلغ سعة كل منها 160.000 متر مكعب.

وسيشمل المجمع المتكامل أيضًا محطات تجزئة غاز البترول المسال، ومناطق تخزين المكثفات والمبردات المستقرة، ومحطة كهرباء بقدرة 376 ميجاوات، ومرافق المحطة وأنظمة الإشعال.

قرية سابيتا

وتعد قرية سابيتا الواقعة على الشاطئ الشرقي لشبه جزيرة يامال معقلا لمشروع يامال للغاز الطبيعي المسال. في الثمانينيات من القرن العشرين، كانت بعثة تامبي للتنقيب عن النفط والغاز تقع في سابيتا.

أثناء تنفيذ مشروع يامال للغاز الطبيعي المسال، تم إنشاء بنية تحتية حديثة لسكن عمال البناء في القرية، وتم إنشاء المرافق المساعدة لمجمع دعم الحياة: مستودع لتخزين الوقود، وغرفة غلايات، ومقاصف، ومركز للإسعافات الأولية ، حمام، مجمع رياضي، مجمع إداري ومرافق، فندق، مرافق الصرف الصحي ومعالجة المياه، مستودعات لتخزين المواد الغذائية. يتم بناء غرفة طعام إضافية وغرفة غسيل ومحطة إطفاء وموقف سيارات دافئ ومساكن إضافية. ويبلغ الحد الأقصى لعدد الموظفين خلال مرحلة بناء المشروع 15000 شخص.

يتم بناء ميناء سابيتا متعدد الوظائف كجزء من مشروع يامال للغاز الطبيعي المسال على مبادئ الشراكة بين القطاعين العام والخاص. ستشمل الممتلكات الفيدرالية (عميل البناء هو FSUE Rosmorport) هياكل حماية الجليد الواقية، ومناطق المياه التشغيلية، وقنوات الاقتراب، وأنظمة التحكم في حركة مرور السفن ودعم الملاحة، ومباني الخدمات البحرية. تشمل مرافق يامال للغاز الطبيعي المسال الأرصفة التكنولوجية لنقل الغاز الطبيعي المسال ومكثفات الغاز، وأرصفة الشحن المتداول، وأرصفة شحن البناء، وأرصفة أسطول الموانئ، والمستودعات، والمناطق الإدارية والاقتصادية، والشبكات الهندسية والاتصالات.

أكبر مصنع لمعالجة الغاز في روسيا >>

تم تحديد حدود الميناء البحري في منطقة قرية سابيتا بموجب مرسوم حكومة الاتحاد الروسي رقم 242-ر بتاريخ 26 فبراير 2013. المرسوم الوكالة الفيدراليةالنقل البحري والنهري للاتحاد الروسي بتاريخ 25 يوليو 2014 رقم KS-286-r، ميناء سابيتا البحري مدرج في سجل الموانئ البحرية في روسيا.

يتم بناء الميناء على مرحلتين - الإعدادية والرئيسية. المرحلة التحضيرية هي بناء ميناء شحن لاستقبال شحنات البناء والوحدات التكنولوجية لمحطة الغاز الطبيعي المسال. حالياً يعمل الميناء على مدار السنة، يقبل البضائع التكنولوجية والبناء.
تتضمن المرحلة الرئيسية لبناء الميناء أرصفة تكنولوجية لشحن الغاز الطبيعي المسال ومكثفات الغاز. وسيكون الميناء جاهزًا لاستقبال ناقلات الغاز الطبيعي المسال في عام 2017.وسجل الميناء خلال الربع الأول من عام 2017، 17 نداء دوليا للسفن على طول طريق بحر الشمال، على الرغم من أن بداية العام تعتبر الأصعب من حيث الظروف الجليدية.

في منطقة التندرا شمال الدائرة القطبية الشمالية، تم بناء مطار حديث يلبي الجميع المعايير الدولية. وفي الربع الأول من عام 2017، تم بالفعل تسجيل 16 رحلة جوية دولية من بلجيكا والصين واسكتلندا وكوريا الجنوبية.وللمقارنة، لم يكن هناك سوى 11 رحلة جوية دولية لعام 2016 بأكمله. وفي أوائل شهر مارس/آذار، استقبل مطار سابيتا الواقع في أقصى شمال روسيا، على شواطئ بحر كارا، للمرة الأولى أكبر طائرة من طراز An-124 Ruslan تحمل شحنة من الصين، وتم تسليم مكونات مخصصة لبناء مشروع تسييل الغاز الطبيعي المسال العملاق "يامال". مصنع وزنه 67.67 طن.

يشتمل مجمع المطار على مطار من الفئة الأولى لمنظمة الطيران المدني الدولي (ICAO)، ومدرج بأبعاد 2704 م × 46 م، وحظائر للطائرات، ومبنى للخدمات والركاب، بما في ذلك القطاع الدولي. يمكن للمطار أن يستوعب طائرات من مختلف الأنواع IL-76، A-320، Boeing-737-300، 600، 700، 800، Boeing-767-200، وكذلك طائرات الهليكوبتر MI-26، MI-8. مشغل المطار هو شركة تابعة بنسبة 100% لشركة Yamal LNG OJSC - Sabetta International Airport LLC.

أطلقت شركة غازبروم نيفت أول مشروع لدراسة تكوين بازينوف في منطقة يامال-نينيتس المتمتعة بالحكم الذاتي >>

* سوفكومفلوتتعمل في إطار المشروع شبه القطبي الأول على رف سخالين "سخالين -1" منذ عام 2006. في عام 2008، بدأت الشركة في نقل النفط الخام كجزء من مشروع فاراندي في القطب الشمالي، والذي تخدمه حاليًا ثلاث ناقلات مكوكية من طراز SCF - فاسيلي دينكوف، وكابيتان جوتسكي، وتيموفي جوزينكو. اعتبارًا من 1 مارس 2017، قاموا بنقل أكثر من 51 مليون طن من زيت فاراندي بأمان. في الفترة 2010-2011، بعد دراسة متأنية للمسألة مع شركات وزارة النقل الروسية وأتومفلوت والمستأجرين المهتمين، نظمت سوفكومفلوت رحلات شحن تجريبية للناقلتين SCF Baltika (الوزن الساكن - 117.1 ألف طن) وفلاديمير تيخونوف (الوزن الساكن - 162.4 ألف طن) طن) عن طريق خطوط العرض العالية. في الفترة من 2010 إلى 2014، قامت سفن Sovcomflot PJSC بـ 16 رحلة على خطوط العرض العليا، والتي بفضلها تم إثبات إمكانية الاستخدام التجاري لطريق بحر الشمال أثناء الملاحة الصيفية وطريق جديد للمياه العميقة شمال جزر سيبيريا الجديدة تم تطويره.

في عام 2014، بدأت شركة سوفكومفلوت في نقل النفط الخام من حقل بريرازلومنوي (بحر بيتشورا)، لخدمة الناقلتين المكوكيتين SCF Arctic، ميخائيل أوليانوف وكيريل لافروف، اللتين تم بناؤهما في أحواض بناء السفن الأميرالية في سانت بطرسبرغ. وفي نهاية شهر مارس من هذا العام، قاموا بنقل 4 ملايين طن من نفط القطب الشمالي.

نفط القطب الشمالي >>

وفي نهاية خريف عام 2016، بدأت شركة سوفكومفلوت في نقل النفط من حقل مكثفات النفط والغاز في نوفوبورتوفسكوي. لخدمتها، تم تصميم وبناء سلسلة من الناقلات المكوكية الفريدة من نوعها في القطب الشمالي خصيصًا - "Shturman Albanov"، و"Shturman Malygin"، و"Shturman Ovtsyn" من فئة الجليد العالي Arc7، مما يسمح بالتغلب على الجليد الذي يصل سمكه إلى 1.8 متر. تم تجهيز الناقلات بنظام دفع قوي يتكون من محركين من نوع Azipod بقدرة إجمالية تبلغ 22 ميجاوات. وبحلول مارس 2017، نقلت الناقلات 1.3 مليون طن من نفط نوفوبورتوفسك.

** تم استكمال أسطول SCF بحاملة الغاز الطبيعي المسال الفريدة من نوعها كريستوف دي مارجيري من فئة Arc7 الجليدية، المصممة لمشروع يامال للغاز الطبيعي المسال (بحر كارا). هذه هي أول ناقلة غاز من فئة يامالماكس، والتي لا يوجد لها نظائرها في العالم. تم بناء السفينة في حوض بناء السفن Daewoo Shipbuilding Marine Engineering (DSME) (كوريا الجنوبية).تم إطلاقه في أكتوبر 2016.حفل تسمية الناقلةأفادت تقارير أن فصل الجليد "كريستوف دي مارجيري"، الذي سمي على اسم رئيس شركة توتال الفرنسية المتوفى، سيعقد في يونيو في سان بطرسبرغ.الرئيس التنفيذي لشركة توتال باتريك بويان.وتبلغ التكلفة التقديرية لناقلة الغاز حوالي 290 مليون دولار.

ومن الميزات الخاصة لهذه السفينة هي فئتها الجليدية Arc7، واستخدام 3 مراوح من نوع Azipod، بالإضافة إلى استخدام ما يسمى بمفهوم DAS (شركة Aker Arctic Technologies Inc.)، والذي بموجبه يمكن للسفينة أن تتحرك القوس للأمام في المياه المفتوحة ومؤخرتها للأمام في الظروف الجليدية، وبالتالي التحرك عبر الجليد دون مساعدة كاسحات الجليد. تحتوي السفينة على غرفتين كاملتين للقيادة - للحركة من المؤخرة والحركة من خلال القوس.

تم إطلاق البث التركي >>

كلا الجسور الملاحية مجهزة بنظام الملاحة TRANSAS MFD، تتكون من 12 محطة عمل متعددة الوظائف مع مجموعة كاملة من التطبيقات الأساسية، بما في ذلك نظام معلومات الملاحة لخرائط ECDIS، ومحطة رادار Navi-Radar 4000، ونظام عرض معلومات الملاحة Navi-Conning 4000، ونظام إنذار وتتبع الإنذار BAMS، ومحطة تخطيط طريق Navi -Planner 4000، والذي يسمح، مع الحد الأدنى من مشاركة الملاح، بالتنقل بالسفينة على طول الطريق المحدد مسبقًا.

تم تجهيز السفينة بما يتوافق تمامًا مع متطلبات السجل البحري الروسي للشحن (RMRS) ومجتمع التصنيف الدولي BV. تم تصميم جميع المعدات واختبارها للتشغيل على مدار العام في ظروف مناخية قاسية عند درجات حرارة تصل إلى -52 درجة مئوية.

يكمن تفرد المعدات التي قامت Transas بتركيبها في حقيقة أن جميع محطات العمل، الموجودة في كل من الجسور الأمامية والمؤخرة، مدمجة في نظام شامل واحد مع إمكانية تكرار الوظائف الرئيسية للأنشطة التشغيلية للسفينة لتحسين سلامة الملاحة. وهذا مهم بشكل خاص أثناء التنفيذ الفعال لمشروع يامال واسع النطاق للغاز الطبيعي المسال، والذي تم تصميم ناقلة الغاز الطبيعي المسال كريستوف دي مارجيري له.

قواعد القطب الشمالي لروسيا فيديو فريد من نوعه لهبوط البنادق الآلية في القطب الشمالي في أرض القطب الشمالي فرانز جوزيف

تطوير النقل البحري لنقل الغاز الطبيعي المسال

كان نقل الغاز الطبيعي المسال عن طريق البحر دائمًا جزءًا صغيرًا فقط من صناعة الغاز الطبيعي الشاملة، الأمر الذي يتطلب استثمارات كبيرة في تطوير حقول الغاز ومحطات التسييل ومحطات الشحن ومرافق التخزين. بمجرد بناء السفن الأولى لنقل الغاز الطبيعي المسال وإثبات موثوقيتها تمامًا، كانت التغييرات في تصميمها والمخاطر الناتجة غير مرغوب فيها لكل من المشترين والبائعين، الذين كانوا الأشخاص الرئيسيين في الاتحادات.

كما أن شركات بناء السفن وأصحاب السفن لم يظهروا الكثير من النشاط. وعدد أحواض بناء السفن التي يجري بناؤها لنقل الغاز الطبيعي المسال صغير، على الرغم من أن إسبانيا والصين أعلنتا مؤخرا عن نيتهما البدء في البناء.

ومع ذلك، فقد تغير الوضع في سوق الغاز الطبيعي المسال ويستمر في التغير بسرعة كبيرة. كان هناك الكثير من الأشخاص الذين أرادوا تجربة أنفسهم في هذا العمل.

وفي أوائل الخمسينيات، أتاحت التطورات التكنولوجية نقل الغاز الطبيعي المسال لمسافات طويلة عن طريق البحر. أول سفينة لنقل الغاز الطبيعي المسال كانت عبارة عن ناقلة بضائع محولة " مارلين هيتش"، تم بناؤه عام 1945 ، حيث توجد خزانات الألمنيوم ذات العزل الخارجي من البلسا بحرية. تمت إعادة تسميته إلى " رائد الميثان"وفي عام 1959 قامت بأول رحلة لها بحمولة 5000 متر مكعب. أمتار من البضائع من الولايات المتحدة إلى المملكة المتحدة. على الرغم من حقيقة أن المياه التي اخترقت في المخزن بلل البلسا، إلا أن السفينة عملت لفترة طويلة حتى بدأ استخدامها كمنشأة تخزين عائمة.

أول ناقلة غاز في العالم "ميثان بايونير"

في عام 1969، تم بناء أول سفينة مخصصة للغاز الطبيعي المسال في المملكة المتحدة للرحلات من الجزائر إلى إنجلترا، والتي تسمى أميرة الميثان». ناقلة غازكانت تحتوي على خزانات من الألومنيوم وتوربينات بخارية يمكن في غلاياتها استخدام غاز الميثان المغلي.

ناقلة الغاز "ميثان برينسيس"

البيانات الفنية لأول ناقلة غاز في العالم "ميثان برينسيس":
بني عام 1964 في حوض بناء السفن " شركة فيكرز ارمستونج لبناء السفن» لشركة المشغل « ناقلات شل في المملكة المتحدة»;
الطول - 189 م؛
العرض - 25 م؛
محطة توليد الكهرباء - توربين بخاري، 13750 حصان؛
السرعة - 17.5 عقدة؛
سعة الشحن - 34500 متر مكعب. م الميثان.

أبعاد ناقلات الغازلم تتغير إلا قليلا منذ ذلك الحين. وفي السنوات العشر الأولى من النشاط التجاري زادت من 27500 إلى 125000 متر مكعب. م ثم ارتفع بعد ذلك إلى 216.000 متر مكعب. م في البداية، كان الغاز المحترق مجانيًا لأصحاب السفن، نظرًا لنقص إمدادات الغاز، كان لا بد من إطلاقه في الغلاف الجوي، وكان المشتري أحد أطراف الكونسورتيوم. ولم يكن توصيل أكبر قدر ممكن من الغاز هو الهدف الرئيسي كما هو اليوم. العقود الحديثة تشمل تكلفة الغاز المحروق، وهذا يقع على عاتق المشتري. ولهذا السبب، أصبح استخدام الغاز كوقود أو تسييله هو السبب الرئيسي للأفكار الجديدة في بناء السفن.

تصميم صهاريج البضائع من ناقلات الغاز

ناقلة الغاز

أولاً السفن لنقل الغاز الطبيعي المسالكانت تحتوي على صهاريج شحن من نوع Conch، لكن لم يتم استخدامها على نطاق واسع. تم بناء ما مجموعه ست سفن بهذا النظام. كان يعتمد على خزانات منشورية ذاتية الدعم مصنوعة من الألومنيوم مع عزل البلسا، والتي تم استبدالها لاحقًا برغوة البولي يوريثان. عند بناء السفن الكبيرة تصل سعتها إلى 165.000 متر مكعب. م، أرادوا صنع صهاريج البضائع من فولاذ النيكل، لكن هذه التطورات لم تؤت ثمارها أبدًا، حيث تم اقتراح مشاريع أرخص.

تم بناء الحاويات الغشائية الأولى (الخزانات) على اثنتين سفن نقل الغازفي عام 1969. أحدهما مصنوع من الفولاذ بسمك 0.5 مم، والآخر مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ المموج بسمك 1.2 مم. تم استخدام كتل البيرلايت والـ PVC للفولاذ المقاوم للصدأ كمواد عازلة. أدت التطورات الإضافية في العملية إلى تغيير تصميم الدبابات. تم استبدال العزل بألواح البلسا والخشب الرقائقي. كان الغشاء الثاني المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ مفقودًا أيضًا. تم لعب دور الحاجز الثاني بواسطة رقائق الألومنيوم الثلاثية، والتي كانت مغطاة بالزجاج على كلا الجانبين من أجل القوة.

لكن الدبابات الأكثر شعبية كانت من نوع MOSS. وقد تم استعارة الحاويات الكروية لهذا النظام من السفن التي تنقل الغازات البترولية وسرعان ما انتشرت على نطاق واسع. أسباب هذه الشعبية هي الاكتفاء الذاتي والعزل الرخيص والبناء المنفصل عن السفينة.

عيب الخزان الكروي هو الحاجة إلى تبريد كتلة كبيرة من الألومنيوم. شركة نرويجية موس البحرية"اقترح مطور الخزانات من نوع MOSS استبدال العزل الداخلي للخزان برغوة البولي يوريثان، لكن هذا لم يتم تنفيذه بعد.

حتى نهاية التسعينيات، كان تصميم MOSS هو المهيمن في بناء صهاريج الشحن، ولكن في السنوات الأخيرة، وبسبب تغيرات الأسعار، تم إغلاق ما يقرب من ثلثي تلك التي تم طلبها ناقلات الغازلديك خزانات الغشاء.

يتم بناء خزانات الغشاء فقط بعد الإطلاق. هذه تقنية باهظة الثمن إلى حد ما ويستغرق بناؤها أيضًا وقتًا طويلاً – 1.5 سنة.

نظرًا لأن الأهداف الرئيسية لبناء السفن اليوم هي زيادة سعة الشحن مع عدم تغيير أبعاد الهيكل وتقليل تكلفة العزل، يتم حاليًا استخدام ثلاثة أنواع رئيسية من صهاريج الشحن للسفن التي تنقل الغاز الطبيعي المسال: النوع الكروي للخزان "MOSS"، الغشاء نوع نظام "غاز" نقل رقم 96" وخزان غشائي من نظام Technigaz Mark III. تم تطوير نظام "CS-1" وجاري تنفيذه، وهو عبارة عن مزيج من الأنظمة الغشائية المذكورة أعلاه.

خزانات كروية من نوع MOSS

خزانات غشائية من النوع Technigaz Mark III على ناقلة الغاز LNG Lokoja

يعتمد تصميم الخزانات على التصميم الأقصى للضغط والحد الأدنى لدرجة الحرارة. الدبابات المدمجة- هي جزء هيكلي من هيكل السفينة وتتحمل نفس الأحمال التي يتعرض لها الهيكل ناقلة الغاز.

خزانات الغشاء- غير ذاتية الدعم، وتتكون من غشاء رقيق (0.5-1.2 مم)، مدعوم من خلال العزل المثبت على الغلاف الداخلي. يتم تعويض الأحمال الحرارية بجودة المعدن الغشائي (النيكل وسبائك الألومنيوم).

نقل الغاز الطبيعي المسال (LNG)

الغاز الطبيعي عبارة عن خليط من الهيدروكربونات التي تشكل بعد التسييل سائلًا شفافًا عديم اللون والرائحة. وعادة ما يتم نقل هذا الغاز الطبيعي المسال وتخزينه عند درجة حرارة قريبة من نقطة الغليان، أي حوالي -160 درجة مئوية.

في الواقع، يختلف تركيب الغاز الطبيعي المسال ويعتمد على مصدره وعملية التسييل، لكن المكون الرئيسي هو الميثان بالطبع. قد تكون المكونات الأخرى هي الإيثان والبروبان والبيوتان والبنتان وربما نسبة صغيرة من النيتروجين.

بالنسبة للحسابات الهندسية، بالطبع، يتم أخذ الخصائص الفيزيائية للميثان، ولكن بالنسبة للنقل، عندما يكون الحساب الدقيق للقيمة الحرارية والكثافة مطلوبًا، يتم أخذ التركيب المركب الفعلي للغاز الطبيعي المسال في الاعتبار.

خلال معبر البحريتم نقل الحرارة إلى الغاز الطبيعي المسال من خلال عزل الخزان، مما يتسبب في تبخر جزء من الحمولة، وهو ما يُعرف باسم الغليان. يتغير تكوين الغاز الطبيعي المسال بسبب الغليان، حيث تتبخر المكونات الأخف وزنًا، التي لها نقطة غليان منخفضة، أولاً. ولذلك، فإن الغاز الطبيعي المسال الذي تم تفريغه يتمتع بكثافة أعلى من تلك التي تم تحميلها، ونسبة أقل من محتوى الميثان والنيتروجين، ولكن نسبة أعلى من الإيثان والبروبان والبيوتان والبنتان.

يبلغ الحد الأقصى لقابلية اشتعال الميثان في الهواء ما يقرب من 5 إلى 14 بالمائة من حيث الحجم. ولتقليل هذا الحد، قبل التحميل، تتم إزالة الهواء من الخزانات باستخدام النيتروجين إلى نسبة أكسجين تبلغ 2 بالمائة. ومن الناحية النظرية، لن يحدث انفجار إذا كان محتوى الأكسجين في الخليط أقل من 13 بالمائة مقارنة بنسبة الميثان. يكون بخار الغاز الطبيعي المسال المغلي أخف من الهواء عند درجة حرارة -110 درجة مئوية، ويعتمد على تركيبة الغاز الطبيعي المسال. في هذا الصدد، سوف يندفع البخار فوق الصاري ويتبدد بسرعة. عندما يختلط البخار البارد مع الهواء المحيط، سيكون خليط البخار/الهواء مرئيًا بوضوح على شكل سحابة بيضاء بسبب تكثف الرطوبة في الهواء. ومن المقبول عمومًا أن حد القابلية للاشتعال لخليط البخار/الهواء لا يمتد إلى ما هو أبعد من هذه السحابة البيضاء.

تعبئة صهاريج البضائع بالغاز الطبيعي

محطة معالجة الغاز

قبل التحميل، يتم استبدال الغاز الخامل بالميثان، لأنه أثناء التبريد، يتجمد ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغاز الخامل عند درجة حرارة -60 درجة مئوية ويشكل مسحوقًا أبيض يسد الفوهات والصمامات والمرشحات.

أثناء التطهير، يتم استبدال الغاز الخامل بغاز الميثان الدافئ. ويتم ذلك من أجل إزالة جميع الغازات المتجمدة وإكمال عملية تجفيف الخزان.

يتم إمداد الغاز الطبيعي المسال من الشاطئ عبر مشعب سائل حيث يدخل إلى خط التجريد. وبعد ذلك يتم إمداده إلى مبخر الغاز الطبيعي المسال ويتم إمداد غاز الميثان عند درجة حرارة +20 درجة مئوية عبر خط بخاري إلى أعلى صهاريج الشحن.

عندما يتم اكتشاف نسبة 5% من الميثان عند مدخل الصاري، يتم إرسال الغاز المتسرب عبر الضواغط إلى الشاطئ أو إلى الغلايات عبر خط احتراق الغاز.

تعتبر العملية مكتملة عندما يتجاوز محتوى الميثان المقاس في الجزء العلوي من خط التحميل 80 بالمائة من الحجم. بعد ملئها بالميثان، يتم تبريد صهاريج الشحن.

وتبدأ عملية التبريد مباشرة بعد عملية تعبئة الميثان. ولهذا الغرض، فإنه يستخدم الغاز الطبيعي المسال الذي يتم توفيره من الشاطئ.

يتدفق السائل عبر مشعب الشحن إلى خط الرش ثم إلى صهاريج الشحن. بمجرد الانتهاء من تبريد الخزانات، يتم تحويل السائل إلى خط التحميل لتبريده. يعتبر تبريد الخزانات مكتملاً عندما يصل متوسط ​​درجة الحرارة لكل خزان، باستثناء المستشعرين العلويين، إلى - 130 درجة مئوية أو أقل.

عند الوصول إلى درجة الحرارة هذه ومستوى السائل في الخزان موجود، يبدأ التحميل. يتم إرجاع البخار المتولد أثناء التبريد إلى الشاطئ باستخدام الضواغط أو عن طريق الجاذبية من خلال مشعب البخار.

تحميل ناقلات الغاز

قبل بدء تشغيل مضخة البضائع، يتم ملء جميع أعمدة التفريغ بالغاز الطبيعي المسال. ويتم تحقيق ذلك باستخدام مضخة تجريد. الغرض من هذه الحشوة هو تجنب المطرقة المائية. وبعد ذلك، وفقًا لدليل عمليات الشحن، يتم تنفيذ تسلسل بدء تشغيل المضخات وتسلسل تفريغ الخزانات. أثناء التفريغ، يتم الحفاظ على الضغط الكافي في الخزانات لتجنب التجويف والحصول على شفط جيد عند مضخات البضائع. ويتم تحقيق ذلك عن طريق توفير البخار من الشاطئ. إذا كان من المستحيل إمداد السفينة بالبخار من الشاطئ، فمن الضروري تشغيل مبخر الغاز الطبيعي المسال الخاص بالسفينة. ويتم إيقاف التفريغ عند المستويات المحسوبة مسبقاً، مع مراعاة الباقي اللازم لتبريد الخزانات قبل الوصول إلى ميناء التحميل.

بعد إيقاف مضخات البضائع، يتم تصريف خط التفريغ وإيقاف إمداد البخار من الشاطئ. يتم تطهير الواقف الساحلي باستخدام النيتروجين.

قبل المغادرة، يتم تطهير خط البخار بالنيتروجين حتى لا يزيد محتوى الميثان عن 1 بالمائة من الحجم.

نظام حماية ناقلة الغاز

قبل التكليف ناقلة الغازبعد الالتحام أو الوقوف لفترة طويلة، يتم تفريغ صهاريج البضائع. ويتم ذلك لتجنب تكوين الجليد أثناء التبريد، وكذلك لتجنب تكوين مواد عدوانية إذا اجتمعت الرطوبة مع بعض مكونات الغاز الخامل، مثل أكاسيد الكبريت والنيتروجين.

خزان ناقلة الغاز

يتم تجفيف الخزانات بالهواء الجاف الذي يتم إنتاجه بواسطة تركيب غاز خامل دون عملية حرق الوقود. تستغرق هذه العملية حوالي 24 ساعة لتقليل نقطة الندى إلى -20 درجة مئوية. سوف تساعد درجة الحرارة هذه على تجنب تكوين العوامل العدوانية.

الدبابات الحديثة ناقلات الغازمصممة مع الحد الأدنى من خطر تباطؤ الحمل. تم تصميم خزانات السفن للحد من قوة تأثير السائل. لديهم أيضًا هامش كبير من الأمان. ومع ذلك، فإن الطاقم يدرك دائمًا المخاطر المحتملة لتدفق البضائع والأضرار المحتملة للخزان والمعدات الموجودة بداخله.

لتجنب انحراف الحمولة، يتم الحفاظ على مستوى السائل السفلي بما لا يزيد عن 10 بالمائة من طول الخزان، والمستوى العلوي بما لا يقل عن 70 بالمائة من ارتفاع الخزان.

الإجراء التالي للحد من تباطؤ الحمل هو الحد من الحركة ناقلة الغاز(المتداول) وتلك الظروف التي تولد الرش. يعتمد مدى الرش على حالة البحر وقائمة السفينة وسرعتها.

مواصلة تطوير ناقلات الغاز

ناقلة الغاز الطبيعي المسال قيد الإنشاء

شركة بناء السفن " كفيرنر ماسا ياردز» بدأ الإنتاج ناقلات الغازنوع "موس" الذي أدى إلى تحسين الأداء الاقتصادي بشكل ملحوظ وأصبح أكثر اقتصادا بنسبة 25 في المائة تقريبا. جيل جديد ناقلات الغازيسمح لك بزيادة مساحة الشحن بمساعدة الخزانات الكروية الموسعة، وليس حرق الغاز المتبخر، ولكن تسييله باستخدام UPSG مدمج وتوفير الوقود بشكل كبير باستخدام تركيب الديزل والكهرباء.

مبدأ تشغيل وحدة معالجة الغاز هو كما يلي: يتم ضغط غاز الميثان بواسطة ضاغط وإرساله مباشرة إلى ما يسمى "الصندوق البارد"، حيث يتم تبريد الغاز باستخدام حلقة تبريد مغلقة (دورة برايتون). النيتروجين هو عامل التبريد العامل. تتكون دورة الشحن من ضاغط، ومبادل حراري للوحة المبردة، وفاصل سائل، ومضخة لاستعادة الميثان.

تتم إزالة الميثان المتبخر من الخزان بواسطة ضاغط طرد مركزي عادي. يتم ضغط بخار الميثان إلى 4.5 بار ويتم تبريده عند هذا الضغط إلى - 160 درجة مئوية تقريبًا في مبادل حراري مبرد.

تعمل هذه العملية على تكثيف الهيدروكربونات وتحويلها إلى حالة سائلة. لا يمكن تكثيف جزء النيتروجين الموجود في البخار في ظل هذه الظروف ويبقى على شكل فقاعات غازية في الميثان السائل. تحدث مرحلة الفصل التالية في فاصل السائل، حيث يتم تفريغ الميثان السائل إلى الخزان. في هذا الوقت، يتم إطلاق غاز النيتروجين والأبخرة الهيدروكربونية جزئيًا في الغلاف الجوي أو حرقها.

يتم إنشاء درجة الحرارة المبردة داخل "الصندوق البارد" بواسطة طريقة الضغط والتمدد الدوري للنيتروجين. يتم ضغط غاز النيتروجين بضغط 13.5 بار إلى 57 بار في ضاغط طرد مركزي ثلاثي المراحل ويتم تبريده بالماء بعد كل مرحلة.

بعد المبرد الأخير، يذهب النيتروجين إلى القسم "الدافئ" من المبادل الحراري المبرد، حيث يتم تبريده إلى -110 درجة مئوية، ثم يتم توسيعه إلى ضغط 14.4 بار في المرحلة الرابعة من الضاغط - الموسع.

ويخرج الغاز من الموسع عند درجة حرارة حوالي -163 درجة مئوية ثم يدخل إلى الجزء "البارد" من المبادل الحراري، حيث يبرد ويسيل بخار الميثان. ثم يمر النيتروجين عبر الجزء "الدافئ" من المبادل الحراري قبل أن يتم شفطه إلى الضاغط ثلاثي المراحل.

وحدة توسيع النيتروجين عبارة عن ضاغط طرد مركزي متكامل مكون من أربع مراحل مع مرحلة توسيع واحدة، وتعزز التركيب المدمج، وخفض التكلفة، وتحسين التحكم في التبريد، وتقليل استهلاك الطاقة.

لذلك، إذا كان أي شخص يريد ذلك ناقلة الغازاترك سيرتك الذاتية وكما يقولون: " سبعة أقدام تحت العارضة».