Газовозы¶

Газовоз — это специализированное морское или речное судно, предназначенное для транспортировки сжиженных газов (преимущественно природного газа — СПГ, сжиженного нефтяного газа — СНГ, а также аммиака, этилена, пропилена и других химических газов) в танках (грузовых ёмкостях) под давлением, при низкой температуре или в комбинированном режиме. Газовозы относятся к классу танкеров, но отличаются от нефтяных танкеров сложной системой хранения груза, криогенным оборудованием и повышенными требованиями безопасности.

¶История

¶Ранний этап (до 1960-х годов)

Первые попытки перевозки сжиженных газов морем относятся к началу XX века. В 1912 году британское судно «Diana» перевезло партию сжиженного нефтяного газа (пропан-бутан) в стальных баллонах, уложенных в трюме. Однако промышленное развитие газовозов началось после Второй мировой войны, когда вырос спрос на сжиженные углеводороды как топливо и сырьё для химической промышленности. В 1950-х годах появились первые суда, оборудованные цилиндрическими танками высокого давления, способные перевозить СНГ при температуре окружающей среды.

¶Эра СПГ (с 1960-х годов)

Ключевым этапом стало строительство судов для перевозки сжиженного природного газа (СПГ), который требует охлаждения до −163 °C. В 1964 году вступил в строй первый в мире специализированный СПГ-газовоз «Methane Pioneer» (переоборудованное сухогрузное судно), совершивший рейс из США в Великобританию. В 1969 году начал работу первый крупнотоннажный газовоз «Methane Princess» (27 500 м³). С 1970-х годов началось массовое строительство газовозов с мембранными танками, разработанными французскими компаниями Gaz Transport и Technigaz (ныне GTT). Эти технологии позволили увеличить объём перевозок и снизить потери груза при испарении.

¶Современный период (с 1990-х годов)

С ростом мирового рынка СПГ и строительством крупных терминалов (в том числе в России на Сахалине, Ямале и в Арктике) газовозы стали крупнейшими и технически сложными судами в мире. Появились классы судов ледового плавания (например, для проекта «Ямал СПГ»), способные проходить через льды Арктики без сопровождения ледоколов. В 2020-х годах флот газовозов насчитывает более 700 судов, суммарная вместимость превышает 100 млн м³.

¶Классификация

Газовозы классифицируют по нескольким признакам: типу перевозимого газа, способу хранения, размеру и ледовому классу.

¶По типу груза

СПГ-газовозы (LNG carriers) — перевозят сжиженный природный газ (метан) при температуре −163 °C и атмосферном давлении. Это наиболее сложный и дорогой тип, требующий мощных криогенных систем и изоляции.
СНГ-газовозы (LPG carriers) — перевозят сжиженный нефтяной газ (пропан, бутан, их смеси) при температуре от −48 °C до +5 °C (в зависимости от давления). Более просты в конструкции, часто используются для перевозки аммиака и винилхлорида.
Многоцелевые газовозы — могут перевозить как СПГ, так и СНГ, а также химические газы (этилен, пропилен, бутадиен). Обычно оборудованы танками, способными работать в широком диапазоне температур и давлений.
Этиленовозы (ethylene carriers) — специализированные суда для перевозки этилена (температура −104 °C). Относятся к подклассу СНГ-газовозов, но с более низкой рабочей температурой.

¶По способу хранения груза

Газовозы с полным охлаждением (fully refrigerated) — груз хранится при температуре кипения соответствующего газа (например, −163 °C для СПГ) и атмосферном давлении. Танки имеют многослойную изоляцию и криогенные материалы.
Газовозы с частичным охлаждением (semi-refrigerated) — груз хранится при пониженной температуре (например, −48 °C для пропана) и повышенном давлении (до 5–10 бар). Танки изготавливаются из стали, способной выдерживать давление.
Газовозы под давлением (pressurized) — груз хранится при температуре окружающей среды и высоком давлении (до 20 бар). Используются для малых партий СНГ и химических газов. Танки — цилиндрические или сферические, из толстостенной стали.
Комбинированные (semi-pressurized) — сочетают охлаждение и давление. Позволяют перевозить разные газы без смены режима.

¶По размеру (дедвейту и вместимости)

Малые газовозы — до 10 000 м³ (используются для речных и коротких морских перевозок, бункеровки).
Средние газовозы — от 10 000 до 50 000 м³ (распространены для СНГ и химических газов).
Крупные газовозы — от 50 000 до 150 000 м³ (основной флот СПГ-газовозов).
Супергазовозы — более 150 000 м³ (например, суда класса Q-Max (до 266 000 м³) для перевозки СПГ из Катара).

¶По ледовому классу

Неледокольные — для работы в тёплых и умеренных водах.
Усиленного ледового класса (Arc4, Arc5, Arc7) — способны проходить льды толщиной до 1,5–2,0 м. Пример — газовозы проекта «Ямал СПГ» (класс Arc7, вместимость 172 600 м³), работающие в Арктике.

¶Устройство и конструкция

Газовоз состоит из корпуса, грузовой системы (танки, трубопроводы, насосы, система испарения), энергетической установки (двигатели, топливная система) и систем безопасности.

¶Танки (грузовые ёмкости)

Основной элемент газовоза. Типы танков:

Мембранные танки — тонкостенная металлическая мембрана (обычно из инвара — сплава с низким коэффициентом теплового расширения), поддерживаемая изоляцией из перлита или полиуретана. Используются на большинстве современных СПГ-газовозов. Преимущество — максимальное использование объёма корпуса.
Сферические танки (Moss-type) — сферические ёмкости из алюминиевого сплава или стали, установленные на опорах внутри корпуса. Характерны для старых СПГ-газовозов (например, суда типа «Moss Rosenberg»). Обеспечивают высокую прочность, но занимают больше места.
Цилиндрические танки — горизонтальные или вертикальные цилиндры, работающие под давлением. Используются на СНГ-газовозах и химических газовозах.
Призматические танки (Type B) — прямоугольные ёмкости с усиленной изоляцией, применяются на некоторых современных судах (например, для перевозки аммиака).

¶Система испарения (BOG — Boil-Off Gas)

При транспортировке СПГ часть газа неизбежно испаряется (естественное испарение — 0,1–0,3% в сутки). Испарившийся газ (BOG) либо сжигается в котлах или газовых турбинах для обеспечения хода судна (использование в качестве топлива), либо повторно сжижается на борту (на современных судах устанавливаются системы реконденсации).

¶Энергетическая установка

Паротурбинные установки — классический тип для старых СПГ-газовозов. КПД низкий (около 30%), но надёжность высокая.
Газовые турбины — более эффективны (КПД до 40%), используются на судах с 2000-х годов.
Двухтопливные дизели (DFDE) — работают на мазуте и газе (BOG). КПД до 45–50%. Стандарт для современных газовозов.
Электрические двигатели с винторулевыми колонками (Azipod) — повышают манёвренность, особенно важны для ледовых судов.

¶Системы безопасности

Газовозы оборудуются системами обнаружения утечек газа, автоматического отключения клапанов, инертными системами (подача азота для предотвращения взрыва), а также системами пожаротушения (водяные завесы, пенные системы). Корпус судна имеет двойное дно и двойные борта для защиты танков при столкновениях.

¶Применение и значение

Газовозы являются ключевым элементом глобальной цепочки поставок сжиженных газов. Они обеспечивают:

Экспорт и импорт СПГ — основной способ торговли природным газом между континентами (например, из Катара, Австралии, России, США в Японию, Китай, Европу). На 2023 год объём морской торговли СПГ превысил 400 млн тонн в год.
Перевозку СНГ — пропан-бутан используется как топливо, сырьё для нефтехимии и бытовой газ. Крупнейшие экспортёры — США, Саудовская Аравия, Россия.
Транспортировку химических газов — аммиак (удобрения, сырьё для азотной промышленности), этилен (пластмассы), пропилен, винилхлорид.
Бункеровку — снабжение СПГ-топливом других судов (газовозы-бункеровщики) для перехода морского транспорта на экологически чистое топливо.

¶Интересные факты

Крупнейший газовоз в мире (на 2024 год) — судно класса Q-Max «Mozah» (вместимость 266 000 м³, длина 345 м). Такие суда могут перевозить объём газа, достаточный для обеспечения энергией города с населением 1 млн человек в течение месяца.
Газовозы для проекта «Ямал СПГ» (Россия) имеют ледовый класс Arc7 и способны проходить льды толщиной до 2,1 м без ледокольной проводки. Они работают на Северном морском пути, сокращая время доставки в Азию до 15–20 дней (против 30–40 дней через Суэцкий канал).
Стоимость одного современного СПГ-газовоза (вместимостью 170 000 м³) составляет от 250 до 300 млн долларов США (2023 год). Срок строительства — 3–4 года.
Первый российский газовоз ледового класса «Кристоф де Маржери» (назван в честь главы Total) был спущен на воду в 2016 году. Он стал головным судном серии для проекта «Ямал СПГ».
Испарение газа (BOG) на СПГ-газовозах составляет около 0,15% в сутки. Для снижения потерь на современных судах устанавливаются системы повторного сжижения, позволяющие возвращать до 90% испарившегося газа обратно в танки.

¶Критика и экологические аспекты

Выбросы метана — при сжигании BOG в двигателях и при испарении в атмосферу выделяется метан, который является мощным парниковым газом (в 25–80 раз сильнее CO₂ в зависимости от временного горизонта). Это снижает экологическую эффективность газовозов по сравнению с теоретически «чистым» сжиганием СПГ.
Риски аварий — разлив СПГ или СНГ при столкновении или посадке на мель может привести к взрыву и экологической катастрофе. Однако статистика показывает, что газовозы являются одними из самых безопасных типов судов благодаря строгим международным нормам (Кодекс IGC — Международный кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом).
Энергоёмкость производства — строительство и эксплуатация газовозов требуют значительных затрат энергии и ресурсов, что ставит под вопрос их углеродный след в полном жизненном цикле.

¶Источники

Международный кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом (IGC Code), ИМО.
«LNG Carrier Market Report 2023», Clarksons Research.
«The History of LNG Carriers», GTT (Gaztransport & Technigaz).
«Ямал СПГ: строительство и эксплуатация газовозов», ПАО «НОВАТЭК».
«Сжиженный природный газ: технологии и рынок», под ред. В.А. Крюкова, 2021.
«Marine Transportation of Liquefied Natural Gas», Society of Naval Architects and Marine Engineers (SNAME), 2018.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →