WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

В настоящее время можно выделить три типа танкеров для перевозки СПГ. Они различаются конструкцией емкостей для хранения СПГ, которая может быть: сферической («Moss»); мембранной; структурной призматической. Весь флот для перевозки СПГ на современном этапе по состоянию на 2005г. в зависимости от конструкции имеет разную степень использования.

На рисунке 22 представлено соотношение применяемых для перевозки СПГ танкеров.

Рисунок 22 – Соотношение применяемых для перевозки СПГ танкеров

По архитектурно-конструктивному типу метановозы представляют собой суда с кормовым расположением машинного отделения и надстройки, двойным дном, с двойными бортами и цистернами изолированного балласта. Газ, сжиженный при атмосферном давлении, перевозится в термоизолированных и вкладных мембранных и полумембранных танках (мембрана – тонкая металлическая оболочка, опирающаяся через несущую изоляцию на внутреннюю обшивку корпуса). Материал танков – алюминиевые сплавы, стали, легированные никелем и хромом, специальные сплавы (например, инвар с 36% никеля). Вкладные танки имеют различную форму, включая сферическую, цилиндрическую и призматическую. Разгрузка газа, сжиженного при атмосферном давлении, производится судовыми погружными насосами, а погрузка – береговыми средствами. Для морской транспортировки СПГ преимущественно используются два типа танкеров «Мосс» технологии (сферические) и мембранные. «Мосс» танкера имеют характерные, раздельные сферические грузовые танки, обычно изготовленные из алюминия, которые не имеют внутренних конструктивных элементов или переборок. Эти танки поддерживаются металлическими кольцевыми юбками, укрепленными на экваторе специальным образом, позволяющем сфере расширяться и сжиматься свободно. Танки самостоятельны, независимые и не являются деталью конструкции корпуса корабля.

Мембранные танкера отличаются от «Мосс» тем, что в них используются гибкие стальные мембраны, толщиной приблизительно 1 мм, для хранения груза. Мембраны окружены изоляционным материалом, приложенным непосредственно к двойному корпусу корабля, и вес груза передается через изоляцию и воспринимается конструкцией корабля. Конструкция требует основной и вторичной мембраны. Между основной и вторичной мембраной есть теплоизоляция, а между вторичной мембраной и внутренним корпусом корабля свободное пространство. Это пространство продувается азотом и постоянно контролируется на наличие газа или изменение температуры. Существует два основных типа мембранных танкеров, проект «GazTransport», в котором используются плоские пластины из инвара (сплав железа с никелем) для основной мембраны, и проект «Technigaz», в котором используется гофрированная мембрана из легированной стали.

После многих лет фундаментальных проектов в области СПГ - танкеров предлагается много новых технологий – это сооружение танкеров объемом 200000 м3, и более (планируются танкера объемом 250000 м3.). Разрабатываются альтернативные виды двигателей для танкеров некоторые уже введены в эксплуатацию. Так выпущеное на французской верфи судно имеет дизельный электродвигатель, в котором может сжигаться дизельное топливо или непосредственно испарившийся газ. Сооружаются суда с установками регазификации на борту. Одно такое судно с прототипом установки регазификации уже находится в эксплуатации.

Трубопроводы СПГ имеют высокую пропускную способность, так как плотность сжиженного газа примерно в 10–15 раз выше плотности газа, сжатого при обычных условиях. По трубопроводам диаметром 1220 и 1420 мм можно перекачивать в год соответственно 55 и 80 млрд. м3 сжиженного газа, т.е. в 3,5–4,0 раза больше, чем в обычных условиях подачи. В последней четверти XX века в СССР и США велись разработки сталей, пригодных для сооружения трубопроводов для СПГ с учетом особенностей их применения в реальных условиях. Основным требованием к свойствам металла труб для СПГ должна быть хорошая сопротивляемость хрупкому разрушению, поскольку возможность такого разрушения – главная опасность при эксплуатации трубопровода с температурой транспортируемой среды – 120°С. Устанавливать для таких труб показатель прочности надо, исходя прежде всего из требований к хрупкости. Работы по созданию экономнолегированных сталей для труб СПГ проводились в 1970-1980гг. в следующих направлениях: разработка их композиции, исследование свойств и особенностей термической обработки; выплавка (в полупромышленных и промышленных условиях) стали нескольких наиболее перспективных составов; прокатка и термическая обработка листа; изучение свойств листового проката при +20° С и в интервале температур от –100 до –160° С (уделяя основное внимание температуре –120° С); отработка технологии изготовления труб, включая сварку швов в заводских условиях. В СССР исследования по совершенствованию процессов сжижения, получения более дешевых сталей для низкотемпературных трубопроводов, по широкому использованию холода при промежуточном отборе газа и в конечных пунктах трубопроводов СПГ особенно интенсивно проводились в 1970-1980гг. С началом перестройки и в последующие годы вопросам дальнего транспорта СПГ по трубопроводам практически не уделялось внимание, поскольку основным являлось транспортирование сжатого газа по действующим газопроводам.

5 Приемный терминал

На приемных терминалах установлено специальное оборудование, которое позволяет испарить СПГ, и далее газ закачивается в распределительную трубопроводную систему и доставляется потребителям. Терминалы работают все 365 суток в году, за исключением времени планово-предупредительных ремонтов. Регазификация СПГ может осуществляться с использованием типовых схем регазификации СПГ приведеных на рисунках 23 и 24.

Рисунок 23 – Схема комплексной базы по приему, хранению и регазификации СПГ:

1 - танкер СПГ; 2 - четыре сливных рукава; 3 - один рукав для паров; 4 - 12 сливных насосов мощностью 6000 л. с. каждый; 5 - три турбогенератора суммарной мощностью 25350 кВт; 6 - 3 насоса первой ступени для отбора СП Г мощностью 1050 л.с. каждый; 7 - 10 насосов второй ступени для отбора СП Г мощность» 12,0 тыс. л. с. каждый; 8-12 испарителей; 9 - четыре резервуара для СП Г емкостью по 58 тыс. м3; 10 - три газовых компрессора мощностью 4500 л. с. каждый; 11 - подач топлива к испарителям; 12 - выпуск; 13 - четыре вентилятора для отбора паров СП Г мощностью 1600 л.с. каждый.

До подачи в обычную газопроводную сеть СПГ должен быть регазифицирован с целью перевода его в первоначальное газообразное состояние и обеспечения давления, равного давлению в газопроводе. Обычно это достигается путем нагрева СПГ за счет тепла морской воды или воздуха, либо за счет подачи тепла, образующегося в результате сжигания части СПГ или другого топлива. Модификацией системы регазификации, работающей с применением промежуточного теплоносителя, является водяная баня, через которую проходят трубы СПГ. Нагрев бани производится погружным нагревателем. Применяются также различные комбинации вышеупомянутых систем.

Рисунок 24 - Схема хранения и регазификации СПГ, разработанная фирмой «Chicago Bridge and Iron»: 1 – хранилище СПГ; 2 – продувочный клапан; 3 – криогенный насос; 4 – источник тепла; 5 – испаритель; 6 – одоризатор; 7 – подача природного газа в трубопровод; 8 – предохранительный клапан (пары); 9 – предохранительный клапан (превышение давления); 10 – отсекающий клапан; 11 - обратный клапан; 12 – компенсатор теплового расширения; 13-фильтр

После регазификации газ поступает в распределительную сеть (магистральный газопровод, хранилище газа, объекты нефтехимии и т.д.).

Выводы и рекомендации

  1. Впервые на основании исследованного научно-технического материала произведено комплексное техническое исследование по совершенствованию мировой CПГ-индустрии, на основание которого определены возможные перспективы развития этой отрасли в России.
  2. Проведен анализ существующих технологий производства СПГ. рассмотрены их технико-экономические показатели, что позволило выявить возможности применения отдельных технологий в условиях России в зависимости от направления дальнейшего использования СПГ (.дальний транспорт газа, регулирование неравномерностей потребления газа, применение в качестве сырья для нефтехимии и газопереработки).
  3. Установлены предпосылки возникновения новых технологий подготовки газа к сжижению и совершенствования технологий производства СПГ для различных областей его применения в зависимости от свойств добываемого газа, а таже от влияния климатических особенностей районов расположения заводов СПГ.
  4. Проведен анализ развития различных типов емкостей хранения СПГ на основе которого выявлено примущество изотермических емкостей. Исследованы проблемы хранения СПГ в изотермических хранилищах, а также особенности возникновения в них аварийных режимов в результате закачки без перемешивания нового СПГ в уже частично заполненный резервуар (стратификация СПГ или «ролловер»). Проведен анализ существующих математических моделей расчета процесса стратификации, показаны области их применения.
  5. Рассмотрены вопросы транспорта СПГ и проведен их анализ позволивший выявить особенности использования морского и трубопроводного транспорта СПГ. Установлено, что в сложившейся структуре расположения мест добычи и потребления природного газа преимущественным является морской транспорт.

Основное содержание работы изложено в 7 публикациях, из них первые 2 в соответствии с перечнем ведущих рецензируемых научных журналов и изданий рекомендованных ВАК РФ:

  1. Шаммазов А.М., Терегулов Р.К., Мастобаев Б.Н., Коробков Г.Е. Производство, хранение и транспорт сжиженного природного газа. – Спб. Недра, 2007 – 152 с.
  2. Дворянинова Н.Е., Терегулов Р.К., Локшина А.А. Этапы развития нефтегазодобычи в Баренцевом море. История науки и техники 2008 - № 5. Спец. выпуск № 2. – C. 120-124.
  3. Дворянинова Н.Е., Терегулов Р.К., Мастобаев Б.Н. Создание первого в Европе завода по сжижению природного газа в арктических условиях.// Материалы Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук». – Уфа: УГНТУ, 2008 – С. 461-465.
  4. Терегулов Р.К., Дворянинова Н.Е., Дмитриева Т.В. Производство сжиженного природного газа на газовых месторождениях арктических районов.// Материалы Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук». – Уфа: УГНТУ, 2008 – С. 95-98.
  5. Локшина А.А., Терегулов Р.К., Мастобаев Б.Н. Первые советские нефтеналивные суда. // Материалы VIII Международной научной конференции «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела». – Уфа: «Реактив», 2007 – С. 56-57.
  6. Терегулов Р.К., Локшина А.А., Дмитриева Т.В. Состояние танкерного флота для перевозки СПГ в первые годы XXI века.// Материалы VIII Международной научной конференции «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела». – Уфа: «Реактив», 2007 – С. 86-87.
  7. Терегулов Р.К., Локшина А.А., Дмитриева Т.В. Транспортировка судами сжиженного природного газа // Материалы IV Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт 2008». - Уфа: УГНТУ, 2008 – С. 73-75.
Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»