سفينة لنقل الغاز. رحلة الغاز. سفينة الحاويات CSCL Globe

الناقلات العملاقةوتنقل ناقلات الغاز غازاً طبيعياً مسالاً يعادل طاقة 55 قنبلة ذرية. يصبح السائل الناتج منها وسيلة للطهي وتدفئة منزلك، لكن إنشاء وسائل نقل الغاز المنقولة بحرًا كان أمرًا صعبًا للغاية، على الرغم من أن هذه السفن تدين بوجودها لعدة أفكار مذهلة. دعونا ننظر إليهم.

يعد نقل الغاز الطبيعي حول العالم عملاً تجاريًا كبيرًا. الناقلات العملاقةأكبر بكثير من سفينة تيتانيك ومصممة لنقل الغاز الطبيعي إلى أي مكان في العالم. كل ما يتعلق به هو نطاق هائل، ولكن لتحقيق ذلك، عليك أن تكون قريبا منه. كيف تنقل هذه السفن كميات هائلة من الغاز حول العالم؟

هناك دبابات ضخمة في الداخل. هناك مساحة كافية لاستيعاب 34 مليون لتر من الغاز المسال، وهي نفس الكمية من المياه التي تكفي لعائلة عادية لشطف المرحاض لمدة 1200 عام. ويوجد على متن السفينة أربعة خزانات من هذا النوع، ودرجة الحرارة داخل كل منها 160 درجة مئوية تحت الصفر.

مثل النفط، الغاز الطبيعي هو وقود أحفوري تم تشكيله من خلال تحلل الكائنات الحية القديمة. يمكن أن ينتقل عبر خطوط الأنابيب، لكن هذا مكلف للغاية وغير عملي عند عبور المحيطات، وبدلاً من ذلك، كان على المهندسين أن يتوصلوا إلى نقل الغاز على السفن وكانت الصعوبة هي أن الغاز الطبيعي يشتعل في أي درجة حرارة تصادفها على الأرض. يمكن أن يكون تسرب الغاز كارثة خطيرة ولحسن الحظ لم تقع أي حوادث كبيرة على الإطلاق ويخطط مشغلو خطوط شحن الناقلات للاستمرار بنفس الروح.

خزان عملاق

هناك حل بسيط للغاية لتحويل الغاز إلى سائل. في هذه الحالة، فإنه غير قادر على الاشتعال، وعلاوة على ذلك، فإنه يأخذ مساحة أقل بكثير. إذا كانت الشحنة في حالة غازية، فيجب أن تكون الناقلة ضخمة بشكل لا يصدق - أطول بعشر مرات من أي ناقلة موجودة أو يبلغ طولها 2500 متر.

لتحويل الغاز إلى سائل، يتم تبريده إلى درجة حرارة ناقص 162 درجة مئوية، ولكن إذا تم تسخينه بدرجة كافية، تتحول المادة على الفور إلى غاز قابل للاشتعال. ولهذا الغرض، هناك خط دفاع ثانٍ - النيتروجين. هذا غاز خامل، يوجد الكثير منه في الهواء. في الظروف العادية، لا يتفاعل النيتروجين مع أي شيء، والأهم من ذلك أنه يمنع الوقود من الاتحاد مع الأكسجين في وجود أي شرارة. باختصار، يكون الاشتعال مستحيلًا إذا كان هناك ما يكفي من النيتروجين حوله. في الناقلات العملاقة، يتم عزل النيتروجين السام بشكل آمن داخل عزل خزان الغاز. وفي حالة حدوث تسرب، يمنع النيتروجين البضائع الخطرة من التفاعل مع الأكسجين، ويبقيها العزل في حالة سائلة. الناقلات العملاقةويطلق عليها على سبيل المزاح أكبر المجمدات في العالم، لأنها تعادل ثلاثمائة ألف مجمد منزلي، أي أبرد منها بعشر مرات فقط.

يتم تبريد الغاز على الشاطئ وضخه في صورة سائلة إلى ناقلة عملاقة، لكن درجات الحرارة المنخفضة للغاية هذه تشكل تحديات هندسية كبيرة. لا يمكنك ببساطة استخدام الأنابيب الفولاذية القياسية لهذه المهمة. أدى نقل هذا السائل شديد البرودة عبر خطوط أنابيب السفينة إلى ظهور مجموعة جديدة من المشاكل لبناة السفن، والتي تم العثور على حل لها باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الذي تمت إضافة القليل من الكروم إليه. هذا المعدن قادر على صنع الفولاذ العادي الهش الذي يتحمل درجات الحرارة المنخفضة للغاية.

بناة السفن الذين خلقوا الناقلات العملاقةوقد ضمنت ناقلات الغاز الطبيعي المسال أن هياكل هذه السفن ليست فقط جاهزة لعبور البحار الهائجة، ولكن أيضًا آلاف الأمتار من خطوط الأنابيب المعقدة، بكل انحناءاتها ووصلاتها وصماماتها الضعيفة، مصنوعة من مادة يمكنها تحمل درجات الحرارة المنخفضة. - سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ.

يؤدي نقل السوائل على الناقلات العملاقة إلى مشكلة أخرى، وهي كيفية منعها من التحرك. كان على شركات بناء السفن لهذه السفن الاهتمام بنوعين من السوائل. عند التحرك في اتجاه واحد ناقلة عملاقةوهي تحمل الغاز الطبيعي المسال، وفي طريق العودة، عندما تكون الخزانات فارغة، تحمل الماء كصابورة لمنح السفينة الاستقرار. مشكلة واحدة في شكلين مختلفين.

سوف تهز الرياح والأمواج الناقلة العملاقة وتتسبب في تناثر السائل من جانب إلى آخر في الخزانات. ومن الممكن أن تزيد هذه الحركة، مما يزيد من تأرجح السفينة نفسها، ويؤدي إلى عواقب كارثية. ويسمى هذا التأثير تأثير السطح الحر للسائل. حرفيًا، هذه هي المنطقة المتاحة لرش الماء مجانًا. هذه هي بالفعل المشكلة التي تؤدي إلى . الناقلات العملاقةلديك حل مذهل. لتقليل تأثير السطح الحر للغاز السائل، يتم تصنيع الخزانات على شكل كرة. وبالتالي، هناك مساحة أقل بكثير لتناثر السائل عندما يكون الخزان ممتلئًا أو فارغًا تقريبًا. وتمتلئ الصهاريج بالبضائع بنسبة 98 بالمائة، وتنطلق في رحلات طويلة، وتصل إلى وجهة الناقلات بالكامل، مع ترك ما يلزم من الوقود لرحلة العودة. لذلك، في ظل الظروف العادية، تكون الحاويات إما ممتلئة إلى أقصى سعتها أو فارغة تقريبًا.

مخطط أنظمة الناقلات العملاقة

بدون تحميل مشروع ناقلة عملاقةانخفض بشكل كبير، وللحد من ذلك يتم ضخ المياه إلى صهاريج الصابورة الموجودة في بدن السفينة مباشرة أسفل خزانات الغاز. ومع ذلك، فإن المساحة لا تسمح بجعل هذه المقصورات كروية، لذلك لمنع تناثر الماء فيها، يلزم حل آخر - أقسام فاصل البضائع. هذه هي الحواجز المادية التي تم تقديمها لأول مرة في الثمانينات لمنع ناقلات النفط من الانقلاب. الحواجز تحمي الناقلات من الإفراط في القتل.

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 غاز 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. يمكن العثور بالفعل على منشآت من هذا النوع 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 هذا؟

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

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 الأمريكية 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. وفي الفضاء المفتوح عند درجات الحرارة العادية، يعود الغاز الطبيعي المسال إلى الحالة الغازية ويختلط 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 مهمة 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. تتعلق المشكلات الفنية الرئيسية في هذا المجال بتطوير وتحسين أنواع مختلفة من المحركات 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 محركًا جديدًا يعمل بالوقود المزدوج سعة 13 لترًا يعمل بالديزل والغاز الطبيعي المضغوط.

تشمل الابتكارات البارزة في 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. يوجد حاليًا مصنع واحد فقط للغاز الطبيعي المسال يعمل 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 بطاقة 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 نوفاتك 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 قدره 4.5 ألف طن، والمخصصة لذلك. 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 للسفينة الناقلة للغاز.

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 (سبيكة أساسها الحديد تحتوي على نسبة النيكل بنسبة 36%).

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

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 Invar مسطحة، أما في نظام Technigaz فإن الغشاء الأساسي مصنوع من الفولاذ المموج 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.

سيتم 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 طفرة 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/

يمكن زيادة كفاءة النقل البحري للغاز الطبيعي المسال الروسي بشكل كبير من خلال استخدام أحدث التطورات التكنولوجية.

وتزامن دخول روسيا إلى السوق العالمية للغاز الطبيعي المسال مع ظهور تقنيات محسنة للنقل البحري للغاز المسال. وقد دخلت الخدمة ناقلات الغاز الأولى ومحطات الاستقبال من الجيل الجديد، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من تكلفة نقل الغاز الطبيعي المسال. تتمتع شركة غازبروم بفرصة فريدة لإنشاء نظام نقل الغاز المسال الخاص بها باستخدام أحدث الإنجازات في هذا المجال واكتساب مزايا على المنافسين الذين سيتطلبون وقتًا طويلاً لإعادة المعدات الفنية.

تأخذ في الاعتبار الاتجاهات المتقدمة

إن إطلاق أول مصنع للغاز الطبيعي المسال في روسيا في سخالين، والاستعدادات لبناء منشأة إنتاج أكبر تعتمد على حقل شتوكمان وتطوير مشروع لمصنع للغاز الطبيعي المسال في يامال، يشمل النقل البحري للغاز المسال في قائمة التقنيات المهمة بالنسبة لروسيا. بلادنا. وهذا يجعل من المناسب تحليل أحدث الاتجاهات في تطوير النقل البحري للغاز الطبيعي المسال، بحيث لا يتم دمج التقنيات الحالية فحسب، بل أيضًا التقنيات الواعدة في تطوير المشاريع المحلية.
ومن بين المشاريع التي تم تنفيذها في السنوات الأخيرة، يمكن تسليط الضوء على المجالات التالية في زيادة كفاءة النقل البحري للغاز الطبيعي المسال:
1. زيادة سعة ناقلات الغاز الطبيعي المسال.
2. زيادة حصة السفن المزودة بخزانات غشائية؛
3. استخدام محركات الديزل كمحطة للطاقة البحرية.
4. ظهور محطات الغاز الطبيعي المسال في أعماق البحار.

زيادة سعة ناقلات الغاز الطبيعي المسال

وعلى مدار أكثر من 30 عامًا، لم تتجاوز السعة القصوى لناقلات الغاز الطبيعي المسال 140-145 ألف متر مكعب. م، وهو ما يعادل قدرة استيعابية تبلغ 60 ألف طن من الغاز الطبيعي المسال. في ديسمبر 2008، تم تشغيل ناقلة الغاز الطبيعي المسال موزا (الشكل 1) من نوع كيو ماكس، وهي الرائدة في سلسلة من 14 سفينة بسعة 266 ألف متر مكعب. م - بالمقارنة مع أكبر السفن الموجودة، فإن قدرتها أكبر بنسبة 80٪. بالتزامن مع بناء الناقلات من نوع Q-Max، تم تقديم الطلبات في أحواض بناء السفن الكورية الجنوبية لبناء السفينة الحادية والثلاثين من نوع Q-Flex بسعة 210-216 ألف متر مكعب. م، وهو ما يقرب من 50٪ أكثر من السفن الموجودة.
ووفقا لمعلومات من شركة سامسونج للصناعات الثقيلة، التي تم بناء حوض بناء السفن التابع لها موزة، فإن سعة ناقلات الغاز الطبيعي المسال لن تتجاوز في المستقبل المنظور 300 ألف متر مكعب. م، والذي يرجع إلى الصعوبات التكنولوجية في بنائها. ومع ذلك، لم يتم تحقيق زيادة في سعة السفن من نوع Q-Max وQ-Flex إلا من خلال زيادة طول وعرض الهيكل، مع الحفاظ على الغاطس القياسي البالغ 12 مترًا لناقلات الغاز الطبيعي المسال الكبيرة، والذي يتم تحديده بواسطة أعماق في المحطات القائمة. وفي العقد القادم سيكون من الممكن تشغيل ناقلات الغاز بغاطس 20-25 م مما سيزيد الطاقة الاستيعابية إلى 350 ألف متر مكعب. م وتحسين أداء القيادة من خلال تحسين الملامح الهيدروديناميكية للبدن. سيؤدي هذا أيضًا إلى تقليل تكاليف البناء، حيث يمكن بناء ناقلات أكبر دون زيادة حجم الأرصفة والممرات.
عند تنظيم صادرات الغاز الطبيعي المسال من روسيا، من الضروري تقييم إمكانية استخدام السفن ذات القدرة المتزايدة. بناء السفن بسعة 250-350 ألف متر مكعب. م سوف يقلل من تكاليف وحدة نقل الغاز الروسي ويكتسب ميزة تنافسية في الأسواق الخارجية.

ش زيادة حصة الناقلات الغشائية

حاليًا، يتم استخدام نوعين رئيسيين من صهاريج الشحن (الصهاريج التي يتم نقل الغاز الطبيعي المسال فيها) في ناقلات الغاز الطبيعي المسال: كروية داخلية (نظام Kvaerner-Moss) وغشاء منشوري مدمج (نظام نقل الغاز - تكنيجاس). يبلغ سمك الخزانات الكروية القابلة للإدخال 30-70 مم (الحزام الاستوائي - 200 مم) وهي مصنوعة من سبائك الألومنيوم. يتم تثبيتها ("متداخلة") في هيكل الناقلة دون الاتصال بهياكل الهيكل، وتستقر في الجزء السفلي من السفينة من خلال أسطوانات دعم خاصة. خزانات الغشاء المنشورية لها شكل قريب من المستطيل. تتكون الأغشية من صفائح رقيقة (0.5-1.2 مم) من سبائك الصلب أو Invar (سبائك الحديد والنيكل) وهي مجرد غلاف يتم تحميل الغاز المسال فيه. يتم نقل جميع الأحمال الساكنة والديناميكية عبر طبقة العزل الحراري إلى بدن السفينة. وتتطلب السلامة وجود غشاء رئيسي وثانوي، مما يضمن سلامة الغاز الطبيعي المسال في حالة تلف الغشاء الرئيسي، بالإضافة إلى طبقة مزدوجة من العزل الحراري - بين الأغشية وبين الغشاء الثانوي وبدن السفينة.
بسعة ناقلة تصل إلى 130 ألف متر مكعب. متر، ويعتبر استخدام الخزانات الكروية أكثر فعالية من الخزانات الغشائية، في حدود 130-165 ألف متر مكعب. م، خصائصها التقنية والاقتصادية متساوية تقريبًا، مع زيادة أخرى في السعة، يصبح استخدام خزانات الأغشية هو الأفضل.
يبلغ وزن الخزانات الغشائية نصف وزن الخزانات الكروية تقريبًا، ويتيح شكلها استخدام مساحة هيكل السفينة بأقصى قدر من الكفاءة. ونتيجة لذلك، فإن ناقلات الأغشية لها أبعاد أصغر وإزاحة لكل وحدة من القدرة الاستيعابية. فهي أرخص في البناء وأكثر اقتصادية في التشغيل، لا سيما بسبب انخفاض رسوم الموانئ ورسوم المرور عبر قناتي السويس وبنما.
يوجد حاليًا عدد متساوٍ تقريبًا من الناقلات ذات الخزانات الكروية والغشائية. ونظرًا للزيادة في السعة، ستسود ناقلات الأغشية في المستقبل القريب، وتبلغ حصتها من السفن قيد الإنشاء والمخطط للبناء حوالي 80٪.
فيما يتعلق بالظروف الروسية، فإن إحدى السمات المهمة للسفن هي القدرة على العمل في البحار القطبية الشمالية. وفقًا للخبراء، فإن أحمال الضغط والصدمات التي تحدث عند عبور حقول الجليد تشكل خطورة على ناقلات الأغشية، مما يجعل عملها في ظروف الجليد الصعبة محفوفًا بالمخاطر. يدعي مصنعو ناقلات الأغشية عكس ذلك، مشيرين إلى حسابات مفادها أن الأغشية، وخاصة المموجة، تتمتع بمرونة تشوهية عالية، مما يمنع تمزقها حتى مع حدوث أضرار كبيرة في هياكل الهيكل. ومع ذلك، لا يمكن ضمان عدم اختراق الغشاء بعناصر من نفس هذه الهياكل. بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن السماح للسفينة ذات الخزانات المشوهة، حتى لو ظلت مغلقة، بمزيد من التشغيل، ويتطلب استبدال جزء من الأغشية إصلاحات طويلة ومكلفة. لذلك، تتضمن تصميمات ناقلات الغاز الطبيعي المسال الجليدية استخدام خزانات كروية مُدرجة، يقع الجزء السفلي منها على مسافة كبيرة من خط الماء والجزء الموجود تحت الماء من الجانب.
ومن الضروري النظر في إمكانية بناء ناقلات غشائية لتصدير الغاز الطبيعي المسال من شبه جزيرة كولا (تيريبيركا). بالنسبة لمصنع الغاز الطبيعي المسال في يامال، على ما يبدو، لا يمكن استخدام سوى السفن ذات الخزانات الكروية.

تطبيق محركات الديزل ووحدات تسييل الغاز على متن الطائرة

ومن سمات سفن المشروع الجديدة استخدام وحدات الديزل والديزل الكهربائية كمحركات رئيسية، وهي أكثر إحكاما واقتصادية من التوربينات البخارية. هذا جعل من الممكن تقليل استهلاك الوقود بشكل كبير وتقليل حجم غرفة المحرك. حتى وقت قريب، كانت ناقلات الغاز الطبيعي المسال مجهزة حصريًا بوحدات توربينية بخارية قادرة على الاستفادة من الغاز الطبيعي المتبخر من الخزانات. ومن خلال حرق الغاز المتبخر في غلايات البخار، تغطي ناقلات الغاز الطبيعي المسال التوربينية ما يصل إلى 70% من الطلب على الوقود.
في العديد من السفن، بما في ذلك أنواع Q-Max وQ-Flex، يتم حل مشكلة تبخر الغاز الطبيعي المسال عن طريق تركيب محطة لتسييل الغاز على متنها. يتم تسييل الغاز المتبخر مرة أخرى وإعادته إلى الخزانات. إن التثبيت على متن الطائرة لإعادة تسييل الغاز يزيد بشكل كبير من تكلفة ناقلة الغاز الطبيعي المسال، ولكن على خطوط طويلة يعتبر استخدامها مبررًا.
وفي المستقبل يمكن حل المشكلة عن طريق تقليل التبخر. إذا كانت الخسائر الناجمة عن تبخر الغاز الطبيعي المسال بالنسبة للسفن التي بنيت في الثمانينيات تبلغ 0.2-0.35٪ من حجم البضائع يوميًا، فإن هذا الرقم على السفن الحديثة يبلغ حوالي النصف - 0.1-0.15٪. ومن المتوقع أن ينخفض ​​مستوى الخسائر الناجمة عن التبخر بمقدار النصف آخر في العقد المقبل.
يمكن الافتراض أنه في ظروف الملاحة الجليدية لناقلة الغاز الطبيعي المسال المجهزة بمحرك ديزل، فإن وجود وحدة تسييل الغاز على متن الطائرة أمر ضروري، حتى مع انخفاض مستوى التقلب. عند الإبحار في الظروف الجليدية، سيتم استخدام القوة الكاملة لنظام الدفع فقط لجزء من المسار، وفي هذه الحالة سيتجاوز حجم الغاز المتبخر من الخزانات قدرة المحركات على الاستفادة منه.
يجب أن تكون ناقلات الغاز الطبيعي المسال الجديدة مجهزة بمحركات الديزل. من المرجح أن يكون وجود وحدة تسييل الغاز على متن الطائرة أمرًا مرغوبًا فيه عند العمل على أطول الطرق، على سبيل المثال، إلى الساحل الشرقي للولايات المتحدة، وعند تشغيل رحلات مكوكية من شبه جزيرة يامال.

ظهور محطات الغاز الطبيعي المسال في أعماق البحار

أول محطة بحرية لاستقبال الغاز الطبيعي المسال وإعادة تعبئته، بوابة الخليج، بدأ تشغيلها في عام 2005، لتصبح أيضًا أول محطة يتم بناؤها في الولايات المتحدة في العشرين عامًا الماضية. تقع المحطات البحرية على هياكل عائمة أو جزر صناعية، على مسافة كبيرة من الساحل، وغالبًا ما تكون خارج المياه الإقليمية (ما يسمى بالمحطات البحرية). وهذا يجعل من الممكن تقليل وقت البناء، وكذلك التأكد من أن المحطات تقع على مسافة آمنة من المرافق البرية. ومن المتوقع أن يؤدي إنشاء محطات بحرية في العقد المقبل إلى توسيع قدرات استيراد الغاز الطبيعي المسال في أمريكا الشمالية بشكل كبير. هناك خمس محطات في الولايات المتحدة الأمريكية وهناك مشاريع بناء لحوالي 40 محطة أخرى، ثلثها عبارة عن محطات طرق.
يمكن للمحطات البحرية استيعاب السفن ذات الغاطس الكبير. محطات المياه العميقة، على سبيل المثال، بوابة الخليج، ليس لديها أي قيود على غاطس السفينة على الإطلاق؛ وهناك مشاريع أخرى توفر غاطسًا يصل إلى 21-25 مترًا، وكمثال على ذلك، يمكن الاستشهاد بمشروع محطة برودواتر. ومن المقترح أن تقع المحطة على بعد 150 كم شمال شرق نيويورك، في لونغ آيلاند ساوند، محمية من الأمواج. ستتألف المحطة من منصة صغيرة مثبتة على عمق 27 مترًا ووحدة تخزين وإعادة تحويل عائمة (FSRU)، بطول 370 مترًا وعرض 61 مترًا، والتي ستكون بمثابة رصيف لناقلات الغاز الطبيعي المسال ذات السحب العالي. إلى 25 مترًا (الشكل 2 و3). كما توفر مشاريع عدد من المحطات الساحلية تجهيز السفن ذات الغاطس المتزايد وسعة 250-350 ألف متر مكعب. م.
على الرغم من أنه لن يتم تنفيذ جميع مشاريع المحطات الجديدة، إلا أنه في المستقبل المنظور، سيتم استيراد غالبية الغاز الطبيعي المسال إلى أمريكا من خلال محطات قادرة على التعامل مع ناقلات الغاز الطبيعي المسال التي يزيد غاطسها عن 20 مترًا. وعلى المدى الطويل، ستلعب محطات مماثلة دورًا بارزًا دورها في أوروبا الغربية واليابان.
إن بناء محطات الشحن في Teriberka القادرة على استقبال السفن التي يصل غاطسها إلى 25 مترًا سيسمح لنا بالحصول على ميزة تنافسية عند تصدير الغاز الطبيعي المسال إلى أمريكا الشمالية، وفي المستقبل إلى أوروبا. إذا تم تنفيذ مشروع محطة الغاز الطبيعي المسال في يامال، فإن المياه الضحلة لبحر كارا قبالة ساحل شبه الجزيرة تمنع استخدام السفن التي يزيد غاطسها عن 10-12 مترًا.

الاستنتاجات

أدى الطلب الفوري لـ 45 ناقلة غاز طبيعي مسال كبيرة جدًا من طرازي Q-Max وQ-Flex إلى تغيير الأفكار السائدة حول كفاءة النقل البحري للغاز الطبيعي المسال. وبحسب عميل هذه السفن، شركة قطر لنقل الغاز، فإن الزيادة في سعة وحدة الناقلات، بالإضافة إلى عدد من التحسينات التقنية، ستؤدي إلى تقليل تكاليف نقل الغاز الطبيعي المسال بنسبة 40٪. تكلفة بناء السفن، لكل وحدة من القدرة الاستيعابية، أقل بنسبة 25%. لم تنفذ هذه السفن بعد مجموعة كاملة من الحلول التقنية الواعدة، ولا سيما زيادة الغاطس وتحسين العزل الحراري للخزانات.
كيف ستكون ناقلة الغاز الطبيعي المسال "المثالية" في المستقبل القريب؟ وستكون هذه سفينة بسعة 250-350 ألف متر مكعب. م من الغاز الطبيعي المسال وغاطس يزيد عن 20 م.ستعمل خزانات الغشاء ذات العزل الحراري المحسن على تقليل التبخر إلى 0.05-0.08٪ من حجم الغاز الطبيعي المسال المنقول يوميًا، كما أن وحدة تسييل الغاز الموجودة على متن السفينة ستقضي على خسائر البضائع بشكل شبه كامل. ستوفر محطة توليد الطاقة بالديزل سرعة تبلغ حوالي 20 عقدة (37 كم/ساعة). إن بناء سفن أكبر حجمًا، ومجهزة بمجموعة كاملة من الحلول التقنية المتقدمة، سيقلل من تكلفة نقل الغاز الطبيعي المسال بمقدار النصف مقارنة بالمستوى الحالي، وتكلفة بناء السفن بمقدار الثلث.

إن تخفيض تكلفة النقل البحري للغاز الطبيعي المسال سيكون له النتائج التالية:

1. سيحصل الغاز الطبيعي المسال على مزايا إضافية مقارنة بغاز "الأنابيب". سيتم تقليل المسافة التي يكون فيها الغاز الطبيعي المسال أكثر فعالية من خط الأنابيب بنسبة 30-40٪ أخرى، من 2500-3000 كم إلى 1500-2000 كم، وبالنسبة لخطوط الأنابيب تحت سطح البحر - إلى 750-1000 كم.
2. ستزداد مسافات النقل البحري للغاز الطبيعي المسال، وستصبح المخططات اللوجستية أكثر تعقيدًا وتنوعًا.
3. ستتاح للمستهلكين الفرصة لتنويع مصادر الغاز الطبيعي المسال، مما سيزيد المنافسة في هذا السوق.

ستكون هذه خطوة مهمة نحو تشكيل سوق غاز عالمي واحد، بدلاً من سوقي الغاز الطبيعي المسال المحليين الحاليين - آسيا والمحيط الهادئ والأطلسي. وسيتم إعطاء زخم إضافي لذلك من خلال تحديث قناة بنما، والتي من المقرر أن تكتمل بحلول عام 2014-2015. إن زيادة حجم غرف الهويس في القناة من 305x33.5 م إلى 420x60 م ستسمح لأكبر ناقلات الغاز الطبيعي المسال بالتحرك بحرية بين المحيطين.
وتتطلب المنافسة المتزايدة من روسيا الاستفادة القصوى من أحدث التقنيات. تكلفة الخطأ في هذا الشأن ستكون مرتفعة للغاية. ناقلات الغاز الطبيعي المسال، بسبب تكلفتها العالية، تعمل منذ 40 عامًا أو أكثر. ومن خلال دمج الحلول التقنية القديمة في خطط النقل، فإن شركة غازبروم سوف تعمل على تقويض مكانتها في الصراع التنافسي في سوق الغاز الطبيعي المسال لعقود قادمة. على العكس من ذلك، من خلال توفير النقل بين محطة الشحن في المياه العميقة في تيريبيركا والمحطات البحرية في الولايات المتحدة باستخدام سفن ذات حمولة كبيرة ذات غاطس متزايد، ستتفوق الشركة الروسية على منافسيها من الخليج الفارسي من حيث كفاءة التسليم.

لن يتمكن مصنع الغاز الطبيعي المسال في يامال من استخدام ناقلات الغاز الطبيعي المسال الأكثر كفاءة بسبب منطقة المياه الضحلة والظروف الجليدية. من المحتمل أن يكون الحل الأفضل هو نظام نقل التغذية، مع إعادة شحن الغاز الطبيعي المسال عبر Teriberka.
إن آفاق الاستخدام الواسع النطاق للنقل البحري لصادرات الغاز تضع على جدول الأعمال مسألة تنظيم بناء ناقلات الغاز الطبيعي المسال في روسيا، أو على الأقل مشاركة الشركات الروسية في بنائها. حاليًا، لا تمتلك أي من شركات بناء السفن المحلية تصميمات وتقنيات وخبرة في بناء مثل هذه السفن. علاوة على ذلك، لا يوجد حوض بناء سفن واحد في روسيا قادر على بناء سفن ذات حمولة كبيرة. يمكن أن يكون الاختراق في هذا الاتجاه هو استحواذ مجموعة من المستثمرين الروس على جزء من أصول شركة Aker Yards، التي تمتلك تقنيات لبناء ناقلات الغاز الطبيعي المسال، بما في ذلك ناقلات الجليد، بالإضافة إلى أحواض بناء السفن في ألمانيا وأوكرانيا. قادرة على بناء سفن ذات حمولة كبيرة.

	جراند ايلينا	القطارة (نوع كيو فليكس)	موزة (نوع كيو ماكس)
عام من البناء
السعة (إجمالي التسجيل بالطن)
العرض (م)
الارتفاع الجانبي (م)
مشروع (م)
حجم الخزان (مكعب)
نوع الدبابات	كروية	غشاء	غشاء
عدد الدبابات
نظام الدفع	توربينات البخار	ديزل	وستكون السفن التي يزيد طولها عن 300 متر لنقل الغاز الطبيعي المسال قادرة على قطع الجليد الذي يصل سمكه إلى مترين. وإلى أن يتم بناء المصانع على القمر أو المريخ، سيكون من الصعب العثور على مؤسسة صناعية أقل ترحيبًا من تلك المشاريع يامال للغاز الطبيعي المسالهي محطة لمعالجة الغاز الطبيعي بقيمة 27 مليار دولار تقع في روسيا على بعد 600 كيلومتر شمال الدائرة القطبية الشمالية. في فصل الشتاء، عندما لا تظهر الشمس لأكثر من شهرين، تصل درجات الحرارة هنا إلى -25 على الأرض و -50 في ضباب البحر الذي يعمي البصر. لكن هذه الصحراء تحتوي على الكثير من الوقود الأحفوري، حوالي 13 تريليون متر مكعب، أي ما يعادل حوالي 8 مليارات برميل من النفط. ولذلك، فإن شركة يامال للغاز الطبيعي المسال، تسيطر عليها شركة روسية منتجة للغاز الطبيعي نوفاتيك، جمعت الشركاء معًا لإنفاق مبلغ غير مسبوق على نوع جديد من وسائل نقل الوقود. ولا تزال ناقلات النفط التقليدية غير قادرة على اختراق الجليد في القطب الشمالي لبحر كارا، على الرغم من ذوبانه بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري. ولا يزال استخدام سفن تكسير الجليد الصغيرة لمرافقة الناقلات مكلفًا للغاية ويتطلب عمالة كثيفة. ولهذا السبب يخطط التعاون الدولي بين مصممي السفن والمهندسين والبنائين وأصحاب السفن لإنفاق 320 مليون دولار لإنشاء ما لا يقل عن 15 ناقلة بطول 300 متر قادرة على اختراق الجليد بمفردها. وقالت بلومبرج: "سيتعين على السفينة أداء مهامها في ظروف قاسية للغاية". ميكا هوفيلاينن، متخصص في كاسحة الجليد شركة أكير أركتيك تكنولوجي، وهي شركة مقرها هلسنكي تعمل في مجال تصميم السفن. "يجب أن تعمل أنظمتها بشكل صحيح في نطاق درجات حرارة واسع جدًا. وتعد هذه الناقلات أكبر ناقلات الغاز التي تم بناؤها على الإطلاق، حيث يبلغ عرضها 50 مترًا. وعندما يتم تحميلها بالكامل، يمكن لكل منها أن تحمل ما يزيد قليلاً عن مليون برميل من النفط. وستكون جميع الدول الخمس عشرة قادرة على نقل 16.5 مليون طن من الغاز الطبيعي المسال سنويًا - وهو ما يكفي لتزويد نصف الاستهلاك السنوي لكوريا الجنوبية وقريبًا من قدرات شركة يامال للغاز الطبيعي المسال. وسوف يسافرون غربًا إلى أوروبا في الشتاء وشرقًا إلى آسيا في الصيف، ويمرون عبر مترين من الجليد. كاسحات الجليد لا تكسر الجليد، كما يعتقد الكثير من الناس. تم تصميم هياكل السفن لثني حافة الغطاء الجليدي وتوزيع الوزن بالتساوي على سطحه بالكامل. عند التحرك في الجليد، تستخدم الناقلة قسمها الخلفي، والذي تم تكييفه خصيصًا لطحن الجليد السميك. تم إجراء اختبارات الناقلة الأولى في ديسمبر من العام الماضي. عند تحريك المؤخرة أولاً في الجليد السميك، كانت سرعتها 7.2 عقدة (13.3 كم/ساعة). هذه هي السفينة الأولى من هذا النوع التي تبحر على طول طريق بحر الشمال من سيبيريا إلى مضيق بيرينغ في 6.5 أيام. إن بناء مثل هذه السفن هو جزء من لعبة أكبر بكثير. وقال الرئيس الروسي: "ربما تكون هذه أكبر خطوة إلى الأمام في تطوير القطب الشمالي". الرئيس الروسي فلاديمير بوتينفي ديسمبر عند إطلاق أول ناقلة غاز في مصنع يامال للغاز الطبيعي المسال. نتحدث عن تنبؤات شاعر القرن الثامن عشر ميخائيل لومونوسوفوفيما يتعلق بتوسع روسيا وسيبيريا، أكد بوتين: "الآن يمكننا أن نقول بأمان أن روسيا سوف تتوسع عبر القطب الشمالي في هذا القرن وفي القرن القادم. توجد أكبر الاحتياطيات المعدنية هنا. هذا هو موقع شريان النقل المستقبلي – طريق بحر الشمال، والذي أنا متأكد من أنه سيصبح فعالاً للغاية. ومن أجل قطع الجليد، يتطلب الأمر جهدًا هائلاً، ولهذا السبب تلقت الناقلات ثلاثة مولدات تعمل بالغاز الطبيعي بقدرة 15 ميجاوات. يمكن لأي واحدة من هذه السفن "شحن" حوالي 35 ألف منزل أمريكي قياسي. ولتجنب العمل الزائد للمولدات، تم استخدام محرك خاص من إنتاج شركة الهندسة السويدية السويسرية العملاقة ايه بي بي المحدودة، يفصل المحركات عن المراوح. وهذا يعني أن المراوح يمكن أن تدور بشكل أسرع أو أبطأ دون التسبب في عواء المحرك، كما يقول بيتر تيرويتش، رئيس قسم الأتمتة الصناعية في ABB. وقال إن الفصل بين عبء عمل المحرك والمروحة يحسن كفاءة استهلاك الوقود بنسبة 20 بالمائة. على سبيل المكافأة، "تحصل على قدرة أفضل على المناورة"، كما يقول تيرويش. لم يكن تشغيل ناقلة النفط العملاقة بهذه السهولة من قبل. على الرغم من أن ناقلات الغاز الطبيعي المسال كانت تبحر منذ حوالي نصف قرن، وتنقل الوقود من منطقة الشرق الأوسط القاحلة، إلا أنه حتى العقد الماضي لم تكن هناك حاجة لنماذج "جليدية" خاصة، عندما قامت الناقلة النرويجية بنقل الوقود من منطقة الشرق الأوسط القاحلة. سنوهفيتوالمشروع الروسي "سخالين -2"ولأول مرة بدأ إنتاج الغاز في المناخات الباردة. ميناء يامال للغاز الطبيعي المسال، سابيتاتم تصميمها وبناؤها جنبًا إلى جنب مع السفن التي تخدمها. تعتبر صناعة النفط والغاز بحق واحدة من أكثر الصناعات ذات التقنية العالية في العالم. يبلغ عدد المعدات المستخدمة لإنتاج النفط والغاز مئات الآلاف من العناصر، وتتضمن مجموعة متنوعة من الأجهزة - من العناصر أغلق الصبابات، تزن عدة كيلوغرامات، إلى الهياكل العملاقة - منصات الحفر والناقلات، ذات الحجم الهائل، والتي تكلف عدة مليارات من الدولارات. في هذه المقالة سوف نلقي نظرة على الشركات البحرية العملاقة في صناعة النفط والغاز. ناقلات الغاز من نوع كيو ماكس يمكن أن يطلق على أكبر ناقلات الغاز في تاريخ البشرية اسم ناقلات من نوع Q-max. "س"هنا تقف على قطر، و "الأعلى"- أقصى. تم إنشاء عائلة كاملة من هذه الشركات العملاقة العائمة خصيصًا لتوصيل الغاز المسال من قطر عن طريق البحر. بدأ بناء السفن من هذا النوع في عام 2005 في أحواض بناء السفن التابعة للشركة سامسونج للصناعات الثقيلة- قسم بناء السفن لشركة سامسونج. تم إطلاق السفينة الأولى في نوفمبر 2007. تم تسميته "موزة"تكريما لزوجة الشيخ موزة بنت ناصر المسند. وفي يناير 2009، بعد تحميل 266 ألف متر مكعب من الغاز الطبيعي المسال في ميناء بلباو، عبرت سفينة من هذا النوع قناة السويس لأول مرة. يتم تشغيل ناقلات الغاز من نوع Q-max من قبل الشركة ستاسكوولكنها مملوكة لشركة قطر لنقل الغاز (ناقلات)، وهي مستأجرة في المقام الأول من قبل الشركات القطرية المنتجة للغاز الطبيعي المسال. وفي المجمل، تم توقيع عقود بناء 14 سفينة من هذا النوع. يبلغ طول هذه السفينة 345 مترًا (1132 قدمًا) وعرضها 53.8 مترًا (177 قدمًا). يبلغ ارتفاع السفينة 34.7 مترًا (114 قدمًا) ويبلغ غاطسها حوالي 12 مترًا (39 قدمًا). وفي الوقت نفسه، يمكن للسفينة استيعاب حجم أقصى من الغاز الطبيعي المسال يساوي 266 ألف متر مكعب. م (9,400,000 متر مكعب). إليكم صور لأكبر السفن في هذه السلسلة: الناقلة "موزا"- السفينة الأولى في هذه السلسلة. سميت على اسم زوجة الشيخ موزة بنت ناصر المسند. أقيم حفل التسمية في 11 يوليو 2008 في حوض بناء السفن سامسونج للصناعات الثقيلةفي كوريا الجنوبية. ناقلة« بو سمرا» ناقلة« مكينس» سفينة مد الأنابيب "روح الريادة" في يونيو 2010، شركة سويسرية شركة أول سيز للمقاولات البحريةأبرمت عقدًا لبناء سفينة مصممة لنقل منصات الحفر ووضعها خطوط الأنابيبعلى طول قاع البحر. السفينة المسماة "بيتر شيلت"، ولكن أعيدت تسميتها لاحقًا، تم بناؤها في حوض بناء السفن التابع للشركة DSME (دايو لبناء السفن والهندسة البحرية)وفي نوفمبر 2014 غادرت كوريا الجنوبية إلى أوروبا. كان من المفترض أن تستخدم السفينة في مد الأنابيب ساوث ستريمفي البحر الأسود. يبلغ طول السفينة 382 مترًا وعرضها 124 مترًا. ولنذكركم أن ارتفاع مبنى إمباير ستيت في الولايات المتحدة الأمريكية يبلغ 381 م (حتى السطح). يبلغ الارتفاع الجانبي 30 مترًا، كما أن السفينة فريدة من نوعها من حيث أن معداتها تسمح بمد خطوط الأنابيب على أعماق قياسية تصل إلى 3500 متر. في طور الإنجاز، يوليو 2013 في حوض بناء السفن التابع لشركة دايو في جيوجي، مارس 2014 في المرحلة النهائية من الإنجاز، يوليو 2014 الأحجام المقارنة (مساحة السطح العلوي) للسفن العملاقة من الأعلى إلى الأسفل: أكبر ناقلة نفط عملاقة في التاريخ، "Seawise Giant"؛ طوف "بيتر شيلت" ؛ أكبر سفينة سياحية في العالم "ألور أوف ذا سيز"؛ تيتانيك الأسطورية. مصدر الصورة - Ocean-media.su محطة الغاز الطبيعي المسال العائمة "بريلولود" العملاق التالي له أبعاد مماثلة لطبقة الأنابيب العائمة - "مقدمة FLNG"(من الإنجليزية - "المصنع العائم لإنتاج الغاز الطبيعي المسال" مقدمة"") - أول مصنع للإنتاج في العالم الغاز الطبيعي المسال (LNG)يتم وضعها على قاعدة عائمة وهي مخصصة لإنتاج ومعالجة وتسييل الغاز الطبيعي وتخزين وشحن الغاز الطبيعي المسال في البحر. ان يذهب في موعد "مقدمة"هو أكبر جسم عائم على الأرض. وكانت أقرب سفينة من حيث الحجم حتى عام 2010 هي ناقلة النفط العملاقة "دق نيفيس"طوله 458 مترًا وعرضه 69 مترًا. وفي عام 2010، تم تقطيعه إلى خردة معدنية، وذهب أمجاد أكبر جسم عائم إلى صانع الأنابيب "بيتر شيلت"، أعيدت تسميته لاحقًا إلى في المقابل، طول المنصة "مقدمة" 106 متر أقل. لكنها أكبر من حيث الحمولة (403342 طنًا) والعرض (124 مترًا) والإزاحة (900000 طن). بجانب "مقدمة"ليست سفينة بالمعنى الدقيق للكلمة، لأن لا تحتوي على محركات، ولا يوجد على متنها سوى عدد قليل من مضخات المياه المستخدمة للمناورة قرار بناء المصنع "مقدمة"اخذ رويال داتش شل 20 مايو 2011، وتم الانتهاء من البناء في عام 2013. وبحسب المشروع، سينتج الهيكل العائم 5.3 مليون طن من الهيدروكربونات السائلة سنويًا: 3.6 مليون طن من الغاز الطبيعي المسال، و1.3 مليون طن من المكثفات، و0.4 مليون طن من غاز البترول المسال. وزن الهيكل 260 ألف طن. يبلغ الإزاحة عند التحميل الكامل 600 ألف طن، وهو ما يزيد 6 مرات عن إزاحة أكبر حاملة طائرات. سيتم إنشاء المصنع العائم قبالة سواحل أستراليا. كان سبب هذا القرار غير المعتاد لتحديد موقع مصنع للغاز الطبيعي المسال في البحر هو موقف الحكومة الأسترالية. وسمحت بإنتاج الغاز على الرف، لكنها رفضت بشكل قاطع تحديد موقع مصنع على شواطئ القارة، خوفا من أن يؤثر هذا القرب سلبا على تنمية السياحة. يكتب المنشورات ذات الصلة: ملامح إجراء العلاج الشمسي (حمامات الشمس) للعلاج والوقاية شراء رمل الكوارتز منصات معلومات الشوارع واللوحات الإعلانية كيفية إعداد الدفيئات الزراعية بالداخل: تعليمات مفصلة بناء دفيئة بنفسك: كيف؟ الجدران ديكور كل شيء عن الورود الفواكه والتوت الصنوبريات في التصميم الحدائق إلى العشيقة زراعة الزهور مباني الحدائق سَطح قبل الشتاء منزل ومؤامرة جديدأو شائع التدفئة الفردية في الشقة: أفضل الخيارات لمبنى سكني كيفية تركيب التدفئة في الشقة موقد الساونا المعدني: أهمية الموضوع موقد الحطب افعل ذلك بنفسك للحمام الروسي كيفية بناء سقيفة: تعليمات مفصلة خطوة بخطوة مع الصور كيف تصنع سلمًا معدنيًا بيديك كيف تصنع سلمًا إلى الطابق الثاني بيديك من المعدن اختيار صمام الأمان لسخان المياه آلات الحفر اوجير