Опытная транспортировка СПГ французским танкером «Бове»

Экспериментальный СПГ-танкер BeauvaisДля экспериментальной проверки возможности морского транспорта сжиженного природного газа было использовано старое транспортное судно, которое переоборудовали в танкер, получивший название «Бове». Грузоподъемность его 10 тыс. тонн, длина 134 м, ширина 17 м.

При переоборудовании судна на нем установили три экспериментальных резервуара различной геометрической формы и конструкции.

Все резервуары «самонесущего типа», т. е. они сооружаются отдельно от конструкций судна. Такие резервуары способны выдерживать внутреннее и наружное давления, что позволяет опорожнить их путем повышения давления газа. В случае аварий, как, например, при столкновении судов, риск разрыва резервуара меньше. Кроме того, благодаря определенному расположению слоя изоляции при периодических осмотрах можно проверять как наружные, так и внутренние стенки резервуаров.

Однако описываемая конструкция резервуаров имеет и отрицательные стороны. Так, возникает проблема закрепления резервуаров и соединения их с корпусом судна, что может вызвать в некоторых точках концентрацию опасных напряжений в момент охлаждения. Стоимость «самонесущих» резервуаров выше, чем резервуаров, выполненных заодно с корпусом судна.

При сооружении резервуаров учитывались преимущества и недостатки резервуаров различной геометрической формы.

Так, форма параллелепипеда наиболее удобна при размещении резервуаров в трюме судна, кроме того, она уже давно испытана и хорошо зарекомендовала себя на нефтеналивных танкерах. Однако необходимые в этом случае опорные каркасы излишне утяжеляют резервуары, даже если они изготовлены из легкого металла, усложняют сварку и делают стенки термически неоднородными. Цилиндрическая форма приводит к потере 20% полезной площади трюма, при этом стенки резервуаров хорошо выдерживают лишь симметричные напряжения, что при плавании по морю случается редко. Сферическая форма резервуаров очень удачна в смысле распределения давления, но зато невыгодна ввиду большой потери площади.

Первый резервуар емкостью 400 м3 имеет форму параллелепипеда с куполообразным сводом, где размещаются соединения труб. Резервуар имеет две стенки: внутреннюю (толщиной 7—10 мм), выполненную из сплава алюминия с 4% содержанием магния, и внешнюю, изготовленную из мягкой стали. Резервуар, имеющий осевые перегородки и специальный внутренний каркас (ребра жесткости), опирается на 12 изолирующих подставок, передающих корпусу судна вес резервуара. Благодаря такой анкеровке днища устраняются тангенциальные напряжения и воздействие боковой качки. Между внутренней и наружной стенками резервуара находится слой изоляции из ячеистого материала «клежезеля» (поливинилхлорид), армированного полиэфирной смолой, и кремнистого порошка, наносимого распылением под давлением азота. Слой изоляции помимо своего основного назначения рассчитан также на удерживание сжиженного метана в случае разрыва внутреннего резервуара. Первый резервуар находится в кормовой части судна, второй и третий — в носовой.

Второй резервуар емкостью 110 м3 имеет цилиндрическую форму с полусферической крышей (куполом), где размещается вся трубопроводная арматура. Внутренняя стенка резервуара толщиной 4 мм изготовлена из сплава алюминия с 4% содержанием магния, внешняя — из стали с добавкой 9% никеля. Снаружи резервуар (кроме днища) выкрашен в белый цвет. Днище, окрашенное в черный цвет, опирается на основание, напоминающее по форме цоколь ракеты. Теплоизоляция состоит из слоя клежезеля и изолирующего кремнеземного порошка. В слое изоляции находятся отверстия трубок, служащих для подачи сжатого азота.

Третий резервуар емкостью 120 м3 имеет более сложную и необычную форму: это полуцилиндр, вписанный в призму с квадратным основанием. Крепление резервуара осуществляется со стороны крыши (купола) и днища, опирающегося на специальные опоры. Внутренний корпус резервуара толщиной 3 мм изготовлен из малоуглеродистой стали с добавкой 9% никеля, наружный корпус — из обычной стали. Внутренние ребра жесткости, рассчитанные наподобие перегородок отсеков самолета, растягивают тонкие стенки резервуара и образуют, перекрещиваясь, вертикальную опорную конструкцию, обеспечивающую прочность резервуара и надежное крепление его к судну.

Источник: Сорокин А.В., Черняк Л.М. - «Сжиженный метан за рубежом» (Москва, Издательство «НЕДРА», 1965)