Министерство  образования и  науки Российской Федерации

Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Транспорт и хранение нефти и  газа» 
 
 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

Морской транспорт сжиженного природного газа

0200.074612.О20 ПЗ 
 
 
 

Выполнил студент  гр. МТ-09-02              Тарзимин Р.Р. 

Проверил доцент                                                       Нечваль А.М. 
 

                                                         Уфа 2010

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Развитие морского транспорта для перевозки СПГ…………………4
2. Конструкция грузовых танков………………………………………….5
3. Погрузка........................................................................................................9
1. Подготовка к погрузке………………………………………………9
4. Поведение СПГ в грузовом танке……………………………………..10
5. Опасность низких температур для металла, меры безопасности…11
6. Выгрузка.....................................................................................................12
7. Подготовка к докованию……………………………………………….13
8. Подогрев танков…………………………………………………………13
9. Аварийные процедуры………………………………………………….14
10. Утечка жидкости………………………………………………………..15
11. Выгрузка груза в море………………………………………………….16

Заключение……………………………………………………………………...17

Список  использованной литературы………………………………………..18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение  

     СПГ  является основным видом топлива  для многих стран, включая такую  супердержаву как Япония. СПГ получают из природного газа путем сжатия с последующим охлаждением. При сжижении природный газ уменьшается в объёме примерно в 600 раз.  Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень. Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия. Процесс сжижения таким образом требует значительного расхода энергии - до 25% от ее количества содержащегося в сжиженном газе.

     В процессе сжижения используются различные  виды установок - дроссельные, турбодетандерные, турбинно-вихревые и пр.

     СПГ хранится в специальных криоцистернах, устроенных по принципу сосуда Дюара. Транспортируется СПГ на специализированных морских судах - танкерах, оборудованных криоцистернами. Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по трубопроводам.

      В России в 2006 году построен первый завод СПГ. Завод построен в рамках проекта Сахалин-2 в посёлке Пригородное на юге Сахалина. Завод был запущен 18 февраля 2009 года. В торжественной церемонии приняли участие представители Японии, Великобритании и Нидерландов, страны-участницы проекта «Сахалин-2». 

 
 
 
 

1. Развитие  морского транспорта для перевозки  СПГ

 

     Транспортировка морем СПГ всегда была только небольшой  частью всей индустрии природного газа, которая требует больших вложений в разработку газовых месторождений, заводов по сжижению, грузовых терминалов и хранилищ. Как только первые суда для перевозки СПГ были построены, и показали себя достаточно надежно, то изменения в их конструкции  и возникающие отсюда риски были нежелательны, как для покупателей, так и для продавцов, которые  были основными лицами консорциумов.

     Судостроители и судовладельцы также не проявляли  особой активности. Количество верфей, строящих суда для перевозки СПГ  невелико, хотя недавно Испания и  Китай заявили о своих намерениях начать строительство.

     Однако  ситуация на рынке СПГ изменилась и продолжает изменяться очень быстро. Появилось много желающих попробовать  себя в этом бизнесе.

     В начале 1950-х развитие техники сделало  возможным морскую транспортировку  СПГ на большие расстояния. Первое судно для перевозки СПГ был  перестроенный сухогруз «Marlin Hitch» типа «либерти», постройки 1945 года, в котором свободно стояли алюминиевые танки с внешней теплоизоляцией из бальсы. Оно было переименовано в «Methane Pioneer» и в 1959 году совершило свой первый рейс с 5000 м3 груза из США в Великобританию. Несмотря на то, что вода, проникшая в трюм, намочила бальсу, судно работало довольно долго, пока не стало использоваться как плавучее хранилище.

     

     В 1969 году, первое специально построенное  судно для перевозки СПГ было построено в Великобритании для  рейсов из Алжира на Англию, и называлось оно «Methane Princess». Оно имело алюминиевые танки, паровую турбину, в котлах которой можно было утилизировать выкипевший метан. Размеры судов с тех пор изменились незначительно. В первые 10 лет коммерческой деятельности, они увеличились с 27500 м3 до 125000 м3 и к сегодняшнему дню до 145000 м3. Дальнейший рост грузовместимости до 216000 м3 намечается в наши дни. Первоначально, сжигаемый газ обходился судовладельцам бесплатно, так как из-за отсутствия УПСГ его надо было выбрасывать в атмосферу, а покупатель был одной из сторон консорциума. Доставить как можно больше СПГ, не было основной целью, как сегодня. Современные контракты, включают стоимость сожженного газа, и это ложится на плечи покупателя. По этой причине, использование газа как топлива или его сжижение стали основными причинами новых идей в судостроении.

     В некоторых контрактах, продавец выставляет цену СПГ как CIF (цена, страховка, фрахт), в других как FOB (свободно на борту), покупатель платит за фрахт и поэтому заинтересован в его снижении, а значит в снижении объема его сжигания. Это, а также увеличение трампового рынка, приводит к конкуренции судов, а следовательно, к их конструктивному улучшению. 

2. Конструкция грузовых танков

 

     Для перевозки жидких грузов других видов  находят применение специализированные танкеры меньших размеров. Известное  распространение получили танкеры  для перевозки химикалий, танки  и грузовая система которых имеют  защиту от воздействия агрессивных  жидкостей. Освоение промышленных способов сжижения природных газов сделало  возможной их перевозку на морских  судах. Перевозки этого первичного источника энергии приобретают  все большее значение. В последнее  время отмечается довольно активное строительство специализированных танкеров–газовозов.

     

     Сжиженные нефтяные газы, состоящие в основном из бутана и пропана, перевозятся  в изолированных цистернах при  температуре около —42°С. Еще более  низкая температура (—162°С) требуется  для сжижения природного газа, основным компонентом которого является метан. Танкеры-газовозы, перевозящие сжиженный природный газ и называемые также метановозами, по размерам превосходят танкеры для перевозки сжиженных нефтяных газов. У наибольшего танкера для перевозки сжиженных газов — «Хилли», построенного в 1976 г., емкость танков составляла 125 тыс. м³. 
            При постройке танкеров-газовозов в связи с очень низкими температурами груза возникают принципиально новые проблемы. Стали, применяемые в судостроении, обладают достаточной прочностью только до —30°С, при дальнейшем охлаждении они становятся хрупкими. Вследствие этого переохлажденный сжиженный газ должен быть тщательно изолирован от всех конструкций судового корпуса и потому его нельзя перевозить просто в грузовых танках танкеров. Для перевозки охлажденного сжиженного газа при атмосферном давлении требуются специальные вкладные цистерны, которые могут иметь любую форму. Обычно в этом случае применяют прямоугольные цистерны, позволяющие лучше использовать подпалубную кубатуру судна. Такие цистерны называют также цистернами мембранного типа.

     

     

      При перевозке сжиженного газа под  давлением или под давлением  с одновременным охлаждением  применяются прочные цилиндрические или сферические цистерны. Они  могут изготовляться отдельно, вне  судна, а затем устанавливаться  в судовом корпусе. Такие цистерны обходятся дешевле, чем прямоугольные, но при их установке неизбежны  большие потери кубатуры. Чаще применяют  прочные цистерны. Так, на танкере-газовозе водоизмещением 125000 м³ установлено пять прочных цистерн сферической формы. Каждая такая цистерна диаметром почти 40 м изолирована от судового корпуса слоем изоляции толщиной до 1 м. Несмотря на это полностью избежать проникновения теплоты не удается, и за сутки испаряется от 0,2 до 0,25% массы груза. На современных танкерах-газовозах этот испаряющийся природный газ используется в качестве топлива для энергетических установок. Хотя танкеры-газовозы и являются самыми дорогими и наиболее опасными судами в мире, в настоящее время они представляют собой практически единственное средство транспортировки морем ранее не использовавшегося природного газа.

     Первые  суда для СПГ имели грузовые танки  типа Conch, но они не получили широкого распространения. Всего было построено 6 судов с этой системой танков. Система базировалась на призматических самоподдерживающих танках, сделанных из алюминия с изоляцией из бальсы, которая в дальнейшем была заменена полиуретановой пеной. При строительстве судов большого размера, до 165000 м3 грузовые танки хотели сделать из никелевой стали, но эти разработки так и не воплотились в жизнь, так как были предложены боле дешевые проекты.

     Первые  мембранные танки были построены  на двух судах в 1969 году по технологии Газ Транспорт и Техник Газ. Одно из ИНВАР стали толщиной 0.5 мм, а  другое из рифленой нержавеющей стали  толщиной 1.2 мм. Они использовали перлит как изоляционный материал для ИНВАР  стали, и ПВХ блоки для нержавеющей  стали. Дальнейшее развитие изменило конструкцию  TG. Изоляцию заменили на бальсу и фанерные панели. Отсутствовала и вторая мембрана из нержавеющей стали. Роль второго барьера играл триплекс из алюминиевой фольги, покрытой стеклом с обеих сторон для прочности.

     В 1994 году GT и TG слились в одну компанию GTT и обе системы стали использоваться при постройке с одинаковым успехом. Это GT № 96 и TG Марк III. Идет работа и над новыми системами GT 2000 и CS-1 (комбинированная система).

     Сферические танки системы MOSS были взяты с судов перевозящих нефтяные газы и очень быстро завоевали популярность.

     

     Последние построенные суда с танками MOSS снабжены УПСГ, а также значительно улучшилось качество изоляции. При общем количестве судов СПГ около 170, половина из них имеет танки системы MOSS. В Японии построили два метановоза с танками своей собственной системой SPB.

     Почему, несмотря на видимые недостатки,- большой  вес и малый объем, танки типа MOSS пользуются популярностью?

     Причины здесь две. Первая, - это то, что  они самоподдерживающиеся с дешевой  изоляцией, а вторая, - они могут  быть построены отдельно от судна.

     Мембранные  танки GTT строятся только после спуска судна на воду, очень дорогие и время их постройки довольно большое, около 1.5 года.

     Недостаток  сферического танка в том, что  необходимо охлаждать большую массу  алюминия, так как они на порядок  тяжелее мембранных танков. MOSS предложил для избежания этого внутреннюю изоляцию из полиуретановой пены, но это так и осталось на бумаге. До конца 1990-х, конструкция MOSS была доминирующей в строительстве грузовых танков, но в последние годы, в связи с изменением цен, почти две трети танков заказанных судов, - это GTT конструкции, которые разделяются примерно поровну между GT и TG.