CC BY
49
УДК 665.725::[624.953:620.181.5]
Перспективы развития отечественного изотермического резервуаростроения
Х.М. Ханухов
ООО «НПК Изотермик», Российская Федерация, 117587, Москва, Варшавское ш., д. 125, стр. 1, секц. 11 E-mail: isotermik@yandex.ru
Тезисы. Показана доля производства и потребления в различных отраслях российской экономики сжиженного природного газа как перспективного энергоносителя. На основе анализа мирового рынка изотермического резервуаростроения для хранения и транспорта сжиженного газа (СГ) сделан вывод о необходимости создания отечественной инжиниринговой компании в форме государственно-частного партнерства - «РосХТСГ». Эта структура объединит все функции по сооружению под ключ стационарных и мобильных (при транспортировке) хранилищ СГ, а именно: проектирование, научно-исследовательские, конструкторские и нормативно-технические работы, изготовление, строительство и пуско-наладочные работы, т.е. интегрирует строительный, консультационный и технологический инжиниринг.
Перечисляются возможные инвесторы - государственные органы и частные компании, а также привлекаемые на условиях подряда научные, проектные и производственные организации. Делается вывод о безальтернативности такого подхода при решении задачи импортозамещения в этой перспективной, высокодоходной, экспортной области экономики. Отмечается, что предложение согласуется с правительственным решением о государственной, финансовой и административной поддержке создания российской технологии сжижения природного газа.
Перечислены потенциальные задачи «РосХТСГ» и сроки их решения. Предложена возможная структура компании, включая инжиниринговый центр, а также центры проектных, научно-исследовательских и нормативно-технических разработок и обеспечения безопасной эксплуатации систем хранения и транспорта СГ.
Ключевые слова:
изотермический
резервуар,
хранение
и транспортировка сжиженных газов, инжиниринг под ключ,
импортозамещение, государственно-частное партнерство.
Мировые запасы природного газа в 2014 г. оценивались в 210 трлн м3. Доля газа в мировом энергобалансе вырастет с 22 % (4 трлн м3) в 2014 г. до 27 % (4,9 трлн м3) в 2040 г. Помимо топливно-энергетического комплекса около половины получаемых газов (бутан, пропан, пропилен, аммиак, этилен, кислород, азот, водород) используются в химии и нефтехимии в качестве сырья, ускоренные темпы развития которых также прогнозируются в ближайшие 20 лет. Перспективными потребителями сжиженного природного газа (СПГ) считаются железнодорожный и автомобильный транспорт, жилищно-коммунальный комплекс, а также ракетно-космический комплекс, в котором ведутся работы по созданию многоразовых жидкостных ракетных двигателей на основе СПГ (топливной пары: жидкий кислород + СПГ в качестве горючего). Использование СПГ поможет решить и важную социальную задачу: организовать энергоснабжение населенных пунктов, отдаленных от магистральных газопроводов, а также освоить гигантский бассейн российской части Арктики.
Доля СПГ в мировом потреблении природного газа составляет в настоящее время 26 % и продолжает расти. По прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА) (июнь 2011 г.), доля СПГ в мировой торговле газом в 2035 г. составит 50 % [1]. Это обусловлено несколькими причинами, в частности:
1) мобильностью - возможностью быстрой переориентации экспортных потоков, что не в последнюю очередь связано с быстро меняющейся экономической и политической обстановкой в мире. Использование плавучих заводов по сжижению газа (англ. Floating Liquefied Natural Gas, FLNG) и плавучих регазификационных терминалов (англ. Floating Storage and Regasification Unit, FSRU) дает возможность
перебазировать производство СПГ с одного газового месторождения на другое по мере исчерпания запасов газа;
2) снижением стоимости транспортировки СПГ в связи с увеличением грузоподъемности (дедвейта) газовозов. Так, по оценкам QGTC (Qatar Gas Transport Company Ltd.), увеличение вместимости танкеров со 140 тыс. м3 до 210-263 тыс. м3 позволяет сократить расходы на транспортировку СПГ на 40 %. К 2025 г. ожидается появление танкеров вместимостью до 350 тыс. м3, что позволит при небольших расстояниях успешно конкурировать с трубопроводными проектами;
3) экологичностью - газовая энергетика в 40 раз меньше загрязняет окружающую среду, чем уголь, и в девять раз меньше, чем нефть.
На саммите стран-экспортеров газа в Тегеране В. В. Путин заявил, что к 2035 г. РФ планирует увеличить добычу природного газа на 40 % и утроить продажи СПГ, т.е. рост производства СПГ в 1,55 раз превзойдет рост добычи природного газа и может составить от 72 до 96 млн т в год. Это позволит России занять 15-20 % мирового рынка СПГ вместо 4 % (завод СПГ «Сахалин-2») в 2014 г. По оценкам ООО «НПК Изотермик», за 20 лет (до 2035 г.) инвестиции в хранение и транспорт (водный) составят с учетом реконструкции и технического перевооружения имеющихся хранилищ до 125 млрд долл. США.
В настоящее время потребности РФ в продукции для хранения и транспортировки сжиженных газов удовлетворяются в основном за счет зарубежных поставок. Однако РФ сама может проектировать, изготавливать и сооружать наземные изотермические резервуары (ИР) для любых газов, причем при наличии заказов производить достаточно конкурентоспособную продукцию. Это подтверждается многолетним опытом сооружения отечественных многотоннажных ИР (с 1978 г.) для хранения
различных сжиженных газов [2]. Тем не менее, несмотря на необходимость импортозаме-щения в этой области, отечественные компании продолжают размещать заказы за рубежом, а отечественным специалистам остается адаптация этих проектов к российской нормативно-технической базе.
Анализ импортозамещения в этой области показывает, что в России нет квалифицированного инжиниринга в сфере сооружения хранилищ сжиженного газа под ключ: так, на долю нефтяной, нефтегазовой и химической промышленности приходится около 4 % российского рынка инжиниринговых услуг (рис. 1). Кроме того, отсутствуют некоторые виды криогенного оборудования (погружные насосы большой производительности, компрессоры), морские газовозы, а также единая нормативно-техническая база проектирования, изготовления и сооружения емкостного оборудования для хранения и транспорта сжиженного газа [2-6].
Хранение и транспорт сжиженного газа объединяет то, что в обоих случаях инженерные решения реализуются с единых позиций. Емкостное оборудование для наземного хранения представляет собой многотоннажные вертикальные цилиндрические изотермические резервуары и шаровые резервуары под давлением, а в морских газовозах сжиженный газ содержится в шаровых емкостях или горизонтальных цилиндрических резервуарах, опе-рающихся на несущие конструкции кораблей.
Хранилища сжиженного газа относятся к особо опасным производственным объектам [4, 5] и являются высокотехнологичной конкурентоспособной продукцией, обладающей большим экспортным потенциалом. Таким образом, импортозамещение в данной сфере соединяет в себе интересы государства (гаранта техногенной безопасности страны) и бизнеса, заинтересованного в развитии перспективной отрасли экономики [4, 6].
электроэнергетика - 79,6 %
пищевая промышленность - 3,0 %
нефтяная и нефтегазовая промышленность -3,0 %
металлургия -3,0 %
производство строительных материалов - 2,0 % машиностроение -1,0 % химическая промышленность - 0,2 % деревообрабатывающая и мебельная - 0,2 % другие отрасли -8,0 %
Рис. 1. Структура российского рынка инжиниринговых услуг
Потенциальные работы «РосХТСГ»
Наименование Срок выполнения, год Примечание
2017 2018 2019 2020 2021
1. Создание системы отечественного инжиниринга и инжиниринга сооружения под ключ стационарных и мобильных хранилищ сжиженных газов (СГ) + + + В рамках подпрограммы обеспечения реализации государственной программы Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение
В дальнейшем - самофинансирование + +
2. Разработка типовых проектов + + +
2.1. Разработка малотоннажных резервуаров (2000-20000 м3) и терминалов для энергообеспечения отдаленных и малонаселенных областей страны (в т.ч. для освоения арктического шельфа) + + + Правительства РФ от 17.12.2014 № 1388)
2.2. Разработка емкостного оборудования для мало- и среднетоннажных морских газовозов (20000-60000 м3) + + + Участие в реализации Федеральной целевой программы «Развитие гражданской морской техники» (постановление Правительства РФ от 19.12.2015 № 1394)
2.3. Разработка емкостного оборудования для автомобильных и железнодорожных цистерн + + + Участие в реализации Федеральной целевой программы «Развитие транспортной системы России (2010-2020 гг.)» (постановление Правительства РФ от 05.12.2001 №848)
3. Разработка особо опасных, уникальных, технически сложных проектов Участие в реализации Федеральной целевой программы «Развитие гражданской морской техники» (Постановление правительства РФ от 19.12.2015 № 1394)
3.1. Разработка крупнотоннажных (100000-240000 м3) резервуаров и терминалов СПГ + + + + +
3.2. Разработка емкостного оборудования для крупнотоннажных морских газовозов (100000-240000 м3) + + + +
4. На основе анализа опыта эксплуатации (инциденты, аварии, катастрофы) опасных производственных объектов и теории рисков разработка инновационных конструкций для хранения и транспортировки СГ + + + + + В рамках подпрограммы обеспечения реализации государственной программы Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности» (постановление Правительства РФ от 17.12.2014 № 1388)
5. Создание нормативной базы для проектирования и технологических решений по системам хранения и транспортировки СГ
5.1. Разработка методики вариантного проектирования + + + + +
5.2. Создание единых межотраслевых нормативно-технических требований и унифицированных конструктивно-технологических решений при хранении и транспортировке СГ + + + +
Наименование Срок выполнения, год Примечание
2017 2018 2019 2020 2021
6. Совершенствование методов и практики обследования, диагностирования, мониторинга рисков и технического состояния низкотемпературных и криогенных резервуаров для хранения и транспортировки СГ + + + + +
6.1. Разработка и актуализация нормативных документов по техническому диагностированию и анализу безопасности ИР для хранения и транспортировки СГ + + + + +
6.2. Организация и проведение работ по обеспечению безопасной эксплуатации (экспертиз) ИР для хранения и транспортировки СГ + + + + +
7. Разработка научных основ безопасного хранения и транспорта СГ
7.1. Обобщение и анализ мирового научно-технического и нормативно-методического опыта хранения и транспортировки низкотемпературных и криогенных СГ + + +
7.2. Подготовка нормативно-технических документов по безопасности и рискам (оценка, снижение, управление) хранения и транспортировки СГ + + +
7.3. Разработка научно-методических основ мониторинга промышленных, пожарных и экологических рисков при хранении и транспортировке СГ + + + + +
8. Проведение и координация научно-исследовательских и экспериментальных работ по проблемам хранения и транспорта СГ + + + + + В рамках подпрограммы обеспечения реализации государственной программы Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности» (постановление Правительства РФ от 17.12.2014 № 1388)
9. Учебно-методическая работа по подготовке и повышению квалификации специалистов в области хранения и транспорта СГ + + + +
В дальнейшем - самофинансирование +
10. Разработка концепции и создание межотраслевого центра мониторинга техногенных рисков изотермических хранилищ (стационарных и мобильных) сжиженных газов (ЦМТР СГ) + + + + + Основная цель ЦМТР СГ - анализ и передача информации, исключая человеческий фактор, в режиме реального времени о техногенных рисках и техническом состоянии стационарных и мобильных изотермических хранилищ СГ для принятия компетентными органами решений об их дальнейшей безопасной эксплуатации
Рис. 2. Структура «РосХТСГ»
Рис. 3. Структура центров проектных разработок, научно-исследовательских и нормативно-технических разработок и обеспечения безопасной эксплуатации систем хранения и транспорта СГ: НТД - научно-техническая документация
Рис. 4. Структура Инжинирингового центра систем хранения и транспортировки СГ (ИЦХТ)
Специалистами «НПК Изотермик» разработаны проекты большинства отечественных изотермических хранилищ сжиженного газа (бутана, пропана, пропилена, аммиака, этилена, кислорода, азота, водорода) и нормативно-технические документы, утвержденные Ростех-надзором, по безопасной эксплуатации этих сооружений [2]. С позиций большого опыта разработки специальных технических условий и адаптации зарубежных проектов, а также наличия тесных производственных связей с отечественными разработчиками и изготовителями технологического оборудования и конструкций «НПК Изотермик» предлагает для решения проблем импортозамещения создать российскую научно-производственную корпорацию (компанию) по хранению и транспорту сжиженного газа «РосХТСГ» в форме государственно-частного партнерства, с тем чтобы она объединила все функции по сооружению под ключ хранилищ сжиженного газа, а именно: проектирование, научно-исследовательские, конструкторские и нормативно-технические работы, изготовление, строительство и пусконаладочные работы, т.е. строительный, консультационный и технологический инжиниринг.
В финансировании создания «РосХТСГ» могут принять участие компании, заинтересованные в развитии названной отрасли, -«Газпром», «Роснефть», «Новатэк», «Газпромнефть», «Еврохим», «Ростех» (ОСК), «ФосАгро», «Уралхим» и др. А со стороны государства - Минэкономразвития, Минпромторг, Минэнерго, Минфин. К работе «РосХТСГ» на условиях подряда необходимо будет привлекать ведущие организации (научные, проектные, производственные и т.п.) и специалистов в области изотермического хранения и транспорта сжиженных газов: РАН, ВНИИГАЗ, ОМЗ («Уралхиммаш», «Криогенмаш», «Гипро-кислород»), «Гелиймаш», КБОМ им. В.П. Бар-мина, «НефтеГазТоп», ГУ МРФ им. адм. С.О. Макарова, ГИАП, НИАП, ВНИИПО МЧС, НТЦ «Промбезопасность», ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, МГСУ, МИИТ, МАДИ и др.
Цели и задачи «РосХТСГ»: замещение на указанном рынке зарубежных поставщиков на основе проведения единой технической политики по обеспечению техногенной безопасности и снижению рисков, а также создания перспективных и конкурентоспособных систем хранения и транспорта сжиженного газа.
Решение этих задач позволит обеспечить работой отечественные предприятия и организации, увеличить отечественную налогооблагаемую базу и создать в перспективе новую высокодоходную экспортную отрасль.
Идея ООО «НПК Изотермик» о создании «РосХТСГ» [3] отвечает поручению заместителя председателя Правительства РФ А. Дворковича Минэнерго, Минпромторгу, Минфину и Минэкономразвития России (№ АД-П9-2615 от 28.04.2016) представить в Правительство Российской Федерации согласованные предложения:
• по использованию существующих инструментов государственной поддержки для создания российской технологии СПГ;
• созданию инжинирингового центра, объединяющего отраслевые научно-исследовательские, проектные, конструкторские и строительные организации с целью
разработки, создания и передачи пользования технологии СПГ для всех нефтегазовых компаний на территории России;
• механизму оказания финансовой поддержки и предоставления государственных гарантий для инжинирингового центра как комплексного подрядчика по проектам СПГ в Российской Федерации;
• мерам стимулирования предприятий машиностроительного и металлургического комплексов для производства оборудования и материалов для заводов СПГ.
«НПК Изотермик» готов при наличии административной и финансовой поддержки со стороны государственных органов и коммерческих компаний участвовать в организации «РосХТСГ» и, при необходимости, возглавить его. Потенциальные задачи «РосХТСГ» и сроки их решения представлены в таблице, а структура корпорации - на рис. 2-4 (см. с. 245-248).
Список литературы
1. Майорец М. Сжиженный газ - будущее мировой энергетики / М. Майорец,
К. Симонов. - М.: Альпина паблишерз, 2013. -360 с.
2. Ханухов Х.М. Внедрение инновационных технологий хранения при использовании сжиженных газов в экономике России -важнейший фактор повышения конкурентоспособности в условиях импортозамещения / Х.М. Ханунов // Доклады на Первом форуме-диалоге «Промышленная безопасность - ответственность государства бизнеса и общества» 1-2 октября 2015 г. - М., 2016. - С. 96-111.
3. Ханухов Х.М. Вопросы импортозамещения в изотермическом резервуаростроении
и проблемы безопасности хранения сжиженных газов / Х.М. Ханунов // Деловая слава России. - 2015. - Вып. 52. - С. 10-13.
4. Лесконог А.А. Особенности и основные проблемы обеспечения промышленной безопасности терминалов сжиженного природного газа / А.А. Лесконог, Г.Ю. Чуркин // Безопасность труда в промышленности. -2016. - № 12. - С. 57-62.
5. Ханухов Х.М. Конструкционные мероприятия по повышению безопасности и снижению риска эксплуатации изотермических резервуаров для хранения жидкого аммиака / Х.М. Ханухов, А.В. Алипов,
Н.В. Четвертухин и др. // Безопасность труда в промышленности. - 2015. - № 8. - С. 74-82.
6. Ханухов Х.М. Нормативно-техническое
и организационное обеспечение безопасной эксплуатации резервуарных конструкций / Х.М. Ханухов, А.В. Алипов // Предотвращение аварий зданий и сооружений: сб. научных трудов. - М., 2011. - Вып. 10. - С. 384-422.
Outlooks for development of domestic isothermal reservoir building
Kh.M. Khanunov
NPK Izotermik LLC, Bld. 125, Est. 1, Section 11, Varshavskoye shosse, Moscow, 117587, Russian Federation E-mail: isotermik@yandex.ru
Abstract. The article reveals a share of production and consumption of liquefied natural gas, which is a prospecting power carrier, in various industries of Russia economics. On the grounds of analysis of rated market for isothermal reservoir building aimed at storage and transportation of liquefied gas the necessity to create domestic (Russian) engineering company in a form of state-private partnership is concluded. This firm will integrate all functions
of turn-key construction of stationary and mobile (for transportation) isothermal reservoirs, namely: projection, scientific researches, design and normative-regulation works, as well as manufacturing, building and start-and-adjustment works, that is to say, will combine building, consultative and technological engineering. Possible investors, such as state bodies and private companies, and contractors, such as scientific, design and manufacturing enterprises, are listed. It is stated that mentioned approach has no options regarding a task for import substitution within this prospecting, high-profit export sector of economics. It is also pointed out that suggested solution corresponds with the governmental decision to support financially and administratively creation of Russian-based technology for natural gas liquefaction.
Potential tasks of suggested company are listed including the terms of implementation. A possible structure of the company is shown including an engineering center and the centers, which are going to be responsible for design, research and regulative activities and for provision of safe operation of systems for liquefied gas storage and transportation.
Keywords: isothermal reservoir, storage and transportation of liquefied gases, turn-key engineering, import substitution, state-private partnership.
References
1. MAYORETS, M. and K. SIMONOV. Liquefied gas is the future of world power engineering [Szizhennyy gas -budushcheye mirovoy energetiki]. Moscow: Alpina Publishers, 2013. (Russ.).
2. KHANUNOV, Kh.M. Implementation of innovative storage techniques at employment of liquefied gases in economics of Russia is a major factor of rising competitive strength in conditions of import substitution [Vnedreniye innovatsionnykh tekhnologiy khraneniya pri ispolzovanii szhizhennykh gazov v ekonomike Rossii - vazhneyshiy factor povysheniya konkurentosposobnosti v usloviyakh importozameshcheniya]. In: Proc. of the 1st Dialogue Forum "Industrial Safety: Responsibility of the State, Business and Society", Oktober 1-2, 2015. Moscow, 2016, pp. 96-111. (Russ.).
3. KHANUNOV, Kh.M. Issues for safety of liquefied gas storage and import substitution in isothermal reservoir-building engineering [Voprosy importozameshcheniya v izotermicheskom reservuarostroyenii i problem bezopasnosti khraneniya szhizhennykh gazov]. Delovaya slava Rossii. 2015, iss. 52, pp. 10-13. ISSN 2226-8472. (Russ.).
4. LESKONOG, A.A. and G.Yu. CHURKIN. Peculiarities and main issues in provision for industrial safety of liquefied natural gas terminals [Osobennosti i osnovnyye problem obespecheniya promyshlennoy bezopasnosti terminalov szhizhennogo prirodnogo gaza]. Bezopasnost truda v promyshlennosti. 2016, no. 12, pp. 57-62. ISSN 0409-2961. (Russ.).
5. KHANUNOV, Kh.M., A.V. ALIPOV, N.V. CHETVERUKHIN et al. Constructive arrangements on improving safety and reduction of risk in operation of isothermal reservoirs for liquid ammonia [Konstruktsionnyye meropriyatiya po povysheniyu bezopasnosti i snizheniyu riska ekspluatatsii izotermicheskikh rezervuarov dlya khraneniya zhidkogo ammiaka]. Bezopasnost truda v promyshlennosti. 2015, no. 8, pp. 74-82. ISSN 0409-2961. (Russ.).
6. KHANUNOV, Kh.M. and A.V. ALIPOV. Standard-technical and management support for safe operation of reservoir-type constructions [Normativno-tekhnicheskoye i organizatsionnoye obespecheniye bezopasnoy ekspluatatsii rezervuarnykh konstruktsiy]. Predotvrashcheniye avariy zdaniy i sooruzheniy. Moscow, 2011, iss. 10, pp. 384-422. ISSN 0409-2961. (Russ.).
