[17/03/2015] Состояние и перспективы ледового судостроения и судоходства
| А.А.Алексашин, генеральный директор ФГУП «Крыловский государственный научный центр» к.э.н. | | В.Н.Половинкин, советник генерального директора ФГУП «Крыловский ГНЦ» д.т.н., профессор
|
Арктика обладает уникальным природно-ресурсным, транспортным и инфраструктурным потенциалом, а её освоение обоснованно становится во главу политики обеспечения национальной безопасности нашего государства в XXI веке.
Социально-экономическое развитие Арктической зоны РФ осуществляется по двум основным направлениям: широкое освоение минерально-сырьевого потенциала и развитие транспортной системы, в том числе, обеспечивающей транзитные перевозки по Северному морскому пути (СМП). Сегодня системное освоение ресурсного потенциала арктического шельфа, а также комплексное развитие транспортной инфраструктуры, например, СМП становятся для РФ главными составляющими государственной политики, оказывающими влияние на ряд решений, принимаемых на государственном уровне.Так, в апреле и мае 2014 г. Правительством и Президентом РФ были утверждены очередные законодательные акты, определяющие на ближайшую перспективу приоритеты и направления развития этого важнейшего региона: Государственная программа РФ «Социально-экономическое развитие Арктической зоны на период до 2020 года» (Постановление Правительства от 21.04.2014 г. № 366), Указ президента РФ от 2 мая 2014 г. № 296 «О сухопутных территориях Арктической зоны РФ».
Первая Программа по своей сути определяет один из основных механизмов реализации, утвержденной Президентом в 2013 г. «Стратегии развития Арктической зоны РФ и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года». Указ Президента принят в целях реализации другого государственного акта, определяющего политику РФ в регионе – «Основ государственной политики РФ в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу». В этом документе в качестве основных факторов, «оказывающих влияние на формирование государственной политики в Арктике» заявлено:
а) использование Арктической зоны Российской Федерации в качестве стратегической ресурсной базы Российской Федерации, обеспечивающей решение задач социально-экономического развития страны;
б) сохранение Арктики в качестве зоны мира и сотрудничества.
Ключевой целью представленных законодательных актов является, в том числе, повышение уровня социально-экономического развития Арктической зоны РФ.
Достижение данной цели требует, в свою очередь, выполнение двух основных задач: усиления координации деятельности органов государственной власти при реализации государственной политики в Арктической зоне РФ и организации мониторинга социально-экономического развития Арктической зоны для выработки обоснованных программных мероприятий. Для усиления координации деятельности органов государственной власти под руководством вице-премьера Д.О. Рогозина создается специальная комиссия, основной функцией которой будет управление развитием российской Арктики. По замыслам руководства государства комиссия будет отвечать как за социально-экономическое развитие региона, так и за решение вопросов национальной безопасности.
Обеспечение национальной безопасности в Арктике определено важнейшей задачей вновь созданного органа – Арктического командования, одним из первых шагов которого является создание системы освещения обстановки в Арктике, которая поможет развитию Северного морского пути и обеспечит военную безопасность страны в регионе.
Среди первоочередных мероприятий принятых в государственных программах развития Арктики можно выделить следующие:
· развитие специализированного ледового судостроения и судоходства; · развитие портовой инфраструктуры; · развитие и реконструкция аэропортовых, автодорожных комплексов, обеспечение комплексного транспортного сообщения региона; · создание универсальной системы аварийно-спасательных центров и комплексов; · решение экологических проблем освоения и развития региона, а также гидрометеорология.
В целом общегосударственными приоритетными направлениями хозяйственной деятельности в Арктике являются:
1. Обеспечение эффективной эксплуатации СМП, превращение его в национальную транзитную магистраль. Решение такой комплексной задачи требует в первую очередь строительства ледокольного флота, флота транспортных судов ледового плавания, новых технических решений, позволяющих рентабельно перевозить транзитные грузы по данной трассе. Одной из важнейших задач является создание развитого комплексного центра судоремонта ледового флота, включающего соответствующие доки. Вопрос докового ремонта и осмотра станет вообще определяющей проблемой после постройки крупных атомных ледоколов.
2. Эффективное и экологически безопасное освоение морских месторождений углеводородов на морском арктическом шельфе РФ. Основная техническая проблема, которая должна быть решена в ближайшие десятилетия, - производство и доставка конечного продукта переработки углеводородного сырья в заданные пункты, сроки и по конкурентным ценам. К этой общегосударственной задаче примыкает задача добычи морских биологических ресурсов, что напрямую связано с обеспечением продовольственной безопасности Российской Федерации.
В рамках настоящей статьи авторы остановятся в основном на проблеме оценки современного состояния и перспектив развития мирового ледового судостроения, строительства специальных сооружений и судоходства.
Перспективы арктического судоходства
Перспективы арктического судоходства специалисты связывают, в основном, с возможностями и преимуществами СМП.
Северный морской путь - кратчайший путь между Северной Европой и Азиатско-Тихоокеанским регионом. Для эталонного маршрута Роттердам-Йокогама при следовании через Суэцкий канал и Индийский океан расстояние составляет 11,2 тыс. миль, а по СМП - на 3,9 тыс. миль (34%) короче. Протяженность данной трассы уменьшает время в пути с 33 до 20 суток и экономит около 800-1000 т. топлива на среднестатистическое судно. Даже при установлении фрахтовых ставок СМП, в 4 раза превышающих обычные ставки на рейсы через Суэцкий канал, стоимость перевозки грузов через СМП будет сопоставима со стоимостью перевозки через Суэцкий канал, но при существенно меньшем времени. Создание новых перспективных высокоширотных глубоководных маршрутов, пролегающих севернее Новосибирских островов, над чем сегодня активно работает отечественная наука, позволит осуществлять практически круглогодичное судоходство крупнотоннажных судов с осадкой более 15 м. Использование их полной грузовместимости и дополнительная экономия времени обеспечивают повышение экономической эффективности доставки грузов, как в российские порты, так и в порты Юго-Восточной Азии. Такое положение объективно повышает интерес со стороны субъектов морского бизнеса целого ряда стран к альтернативному морскому пути Азия-Европа через Северный Ледовитый океан и, соответственно, обеспечивает уникальную возможность России реализовать один из приоритетов национальной арктической стратегии: обеспечить организацию использования СМП для международного судоходства в рамках своей юрисдикции и в соответствии с международными договорами.
При этом в качестве важного шага рассматривается постепенное расширение временных рамок полярной навигации, что нереализуемо без соответствующего развития основной инфраструктуры - портов, ледокольного и транспортного флота. В интересах повышения заинтересованности потенциальных иностранных субъектов морского транспортного бизнеса 28 июля 2012 г. был подписан Федеральный закон «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части государственного регулирования торгового мореплавания в акватории Северного морского пути». Согласно этому документу, транспортные операторы, в том числе и иностранные, должны иметь равный доступ на трассы СМП. Изменения в Кодексе торгового мореплавания предусматривают также создание специализированного госучреждения - администрации Северного морского пути, обеспечивающей централизованное управление этой уникальной транспортной системой, обеспечение безопасности мореплавания и защиты окружающей среды Арктического региона, а также круглогодичного ледокольного обслуживания. Федеральное государственное казенное учреждение «Администрация Северного морского пути» было создано распоряжением Правительства Российской Федерации от 15 марта 2013 года № 358-р.
Превращение СМП в регулярную морскую трассу вдоль всего побережья Северного Ледовитого океана от Мурманска до Берингова пролива, касаясь также бассейнов 8 крупнейших северных судоходных рек, обеспечивает России не только экономические, но и существенные политические преимущества, необходимые для укрепления позиций страны и в Арктике, и на международной арене в целом. Превратив СМП в востребованную и постоянно действующую евроазиатскую транспортную артерию, Россия объективно займет существенное место в системе международной морской торговли, что особенно актуально в рамках ее членства во Всемирной торговой организации.
Проблемы ледового судостроения
Арктическое судостроение и создание сложных добычных и разведывательных платформ для работы в Арктике и транспортировки углеводородов по СМП в ближайшие годы станут одним из передовых направлений отечественной науки и развития инновационного производства. В настоящий момент принимается решение о создании Государственного научного центра Российской Федерации на основе ФГУП «Крыловский государственный научный центр», который станет головной научной организацией отрасли. Для этой цели организован универсальный арктический исследовательский центр, построен и принят в эксплуатацию уникальный ледовый бассейн, который наряду с имеющейся исследовательской базой позволит решать практически все научные проблемы освоения Арктики и защиты наших национальных интересов в регионе.
В части сегмента рынка ледоколов, особенно атомных, конкурентоспособность России исторически находится на самом высоком уровне. Общий портфель заказов по ледоколам до 2025 г. может составить более 200 млрд руб. Характерно, что все заказы на ледоколы могут и должны быть реализованы на отечественных производствах.
Проблеме постройки ледоколов был посвящен ряд публикаций, размещенных на страницах журнала, в тоже время перспективы строительства судов ледового класса и специальных добычных сооружений требуют особого представления.
На сегодняшний день в мире практически не существует специализированных судов и морских технических средств для эксплуатации в природно-климатических условиях, характерных для российской Арктики (в первую очередь - ледовых). Для их создания необходимо выполнение специфических требований и больших объемов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, а также разработки новых проектов и соответствующей подготовки производства. Поэтому на создание подобных уникальных продуктов, в первую очередь, должна быть нацелена отечественная судостроительная наука и промышленность.
Однако следует особенно подчеркнуть, что над проблемой создания ледостойких платформ ЦКБ-16 начало работать ещё в 1965 г. В дальнейшем эстафету в деле создания проектов этих сложнейших инженерных сооружений приняли, в том числе, конструкторские бюро отечественного подводного кораблестроения: «Малахит», «Рубин», «Лазурит».
В 1977 г. специалистами СПМБМ «Малахит» под руководством главного конструктора В.С. Комарова по проекту 20950 была разработана плавучая база бурения в акваториях Обской и Тазовской бухт в составе комплекса «Обский-1». Данный проект был откорректирован в сентябре 1999 г. и доработан главным конструктором В.С. Антоновым в 2003 г. 5 мая 2005 г. комплекс был спущен на воду ОАО «Тюменский судостроительный завод».
Плавучий буровой комплекс (ПБК) «Обский-1» предназначен для бурения разведочных скважин и состоит из двух частей: ППБУ и ПБКОБ. Плавучая погружная буровая установка (ППБУ) предназначена для бурения разведочных нефтяных и газовых скважин глубиной до 2500 м в межледовый период при глубинах воды от 4 до 10 м. Плавучая база комплексного обеспечения бурения (ПБКОБ) - несамоходное судно технического флота, с надстройками, оборудованием и системами, обеспечивающими функционирование ППБУ и проживания обслуживающего персонала.
В ноябре 1995 г. СПМБМ «Малахит» завершило технический проект 20060 бурового и технологического комплексов ледостойкой платформы для нефтяного месторождения «Приразломное». Главным конструктором проекта являлся В.С. Комаров. В декабре 1995 г. на ПО «Севмашпредприятие» была заложена первая секция корпуса платформы, дальнейшие работы по проекту были переданы ЦКБ МТ «Рубин».
В ноябре 2001 г. в СПМБМ «Малахит» под руководством главного конструктора В.С. Антонова был разработан эскизный проект ледостойкой погружной буровой установки для добычи углеводородов в составе бурового комплекса «Обский-2».
Рис.1 Проект ледостойкой погружной платформы СПМБМ «Малахит»
В июле 2009 г. в составе обоснования инвестиций в обустройство Северо-Каменномыского газового месторождения (шельф Карского моря, Обская губа) СПМБМ «Малахит» были предложены нескольких вариантов платформ:
1. ледостойкая стационарная платформа (ЛСП) с функциями бурения, размещения обслуживающего персонала, компримирования (повышение давления газа);
2. ледостойкая стационарная платформа (ЛСП) с функциями бурения и размещения обслуживающего персонала;
3. центральная технологическая платформа с функцией компримирования;
4. ледостойкий блок-кондуктор (ЛБК), подводный добычной комплекс (ПДК) с функциями добычи продукции (для ЛБК – надводное размещение устьев скважин, для ПДК – подводное расположение устьев скважин);
5. ледостойкая мобильная буровая платформа для бурения подводных и надводных эксплуатационных скважин.
Рис.2 Ледостойкая мобильная буровая платформа
Кроме буровых установок бюро разработало оригинальные проекты подводного танкера грузоподъемностью 60000 тонн, предназначенного для регулярного и круглогодичного вывоза углеводородов с морских добывающих платформ до терминалов, расположенных в портах США, Северной и Западной Европы, а также Азиатско-Тихоокеанского региона через центральную часть Северного Ледовитого океана.
Заслуживает внимания разработанный также специалистами СПМБМ «Малахит» и ЦКБ МТ «Рубин» проекты подводных танкеров-газовозов грузоподъемностью до 150000 тонн.
Рис.3 Подледный танкер-газовоз
Рис.4 Схемы общего расположения (сверху вниз): подводного танкера - продуктовоза; многоцелевого судна снабжения; подводного контейнеровоза; подводного танкера
Рис.5 Подводный танкер
ЦКБ МТ «Рубин», начиная с 1988 г., выполняет работы по проектированию морских установок для освоения нефтегазовых месторождений континентального шельфа России. В настоящее время в рамках Федеральных целевых программ ЦКБ «Рубин» участвует в проектах создания морской ледостойкой вертолетной платформы.
Рис.6 Морская вертолетная платформа
Кроме этого, специалисты бюро совместно с ФГУП «Крыловский государственный научный центр» и другими предприятиями занимаются разработкой:
· концептуального проекта тендерной погружной буровой установки для подводного или надводного заканчивания эксплуатационных скважин на мелководных акваториях;
· концептуальных (базовых) проектов перспективных технических средств разведки, бурения и добычи углеводородов для применения в особо сложных условиях глубоководного арктического шельфа;
· составной части концептуального проекта морской ледостойкой технологической платформы судового типа с турельной системой удержания.
Последний проект особенно важен, если учесть, что большая часть разведанных и перспективных месторождений арктического шельфа России расположена на мелководье со сложными ледовыми условиями.
Сегодня ЦКБ МТ «Рубин» совместно с Фондом перспективных исследований (ФПИ) активно работает над созданием новой техники для подледного освоения арктического шельфа, не имеющей аналогов в мире.
Одна из наиболее оригинальных идей создания буровых установок принадлежит ЦКБ «Лазурит», которое предложило проект подводного бурового комплекса. По замыслам конструкторов комплекс изначально проектировался для конкретных условий шельфа Баренцева моря (месторождения Лудловское и Ледовое Штокмановского газодобывающего региона) и Карского моря (Ленинградское и Русановское газоконденсатные месторождения).
Применение подводных промыслов является наиболее перспективным. Оно основано на использовании систем подводного заканчивания скважин, устья которых располагаются на морском дне. Подводные промыслы могут быть полностью автономными, а также применяться в сочетании со стационарными или плавучими технологическими платформами, то есть как комбинированный промысел.
Сегодня на мировом рынке среди компаний проектантов и изготовителей подводного оборудования мировое лидерство удерживают следующие компании: FMC KongsbergSubsea AS, AkerSolutions (Subsea), Cameron и GE Vetco. Подводный буровой комплекс, разработанный ЦКБ «Лазурит», предназначен для обеспечения круглогодичного режима ведения буровых работ при освоении месторождений нефти и газа на глубоководном шельфе арктических морей России независимо от климатических условий и ледовой обстановки. Подводные технологии, предложенные ЦКБ «Лазурит», предусматривают использование подводных буровых комплексов в составе подводного бурового судна (ПБС) и донной опорной плиты (ДОП) на глубинах моря от 60 до 400 метров. Освоение месторождений предусматривается осуществлять путем бурения и строительства, как одиночных скважин, так и куста, состоящего из 4:8 скважин с подводным заканчиванием. Рис.7 Подводный буровой комплекс
Буровое подводное судно представляло собой онструкцию типа «тримаран». В трех прочных корпусах расположены буровой (в центральной части), жилой (в головной части) отсеки и центр управления (в хвостовой части). В середине бурового отсека размещена гидроприводная буровая установка. Она включает в себя вращающийся силовой вертлюг, гидромониторы и манипуляторы, перемещающие трубы. Комплект превенторов обеспечивает герметизацию и возможность замены инструмента. Буровые и обсадные трубы хранятся на стеллажах в разных концах этого отсека. Кроме этой идеи ЦКБ «Лазурит» разработало: · мелкосидящую ледостойкую гравитационную платформу; · ледостойкую опорно-технологическую платформу. В 1980-е гг. ЦКБ «Коралл» разработало эскизный проект 10172 плавучей полупогружной буровой установки (ППБУ), которая обеспечивала возможность бурения скважин в мелкобитом льду толщиной 30 см. Рис.8 Внешний вид ППБУ «Север»
В 2010-2011 гг. для разбуривания Штокмановского месторождения на базе проекта MossCS50 были построены ППБУ «Полярная звезда» и «Северное сияние», предназначенные для бурения на глубину 7500 м при глубине моря 500 м. Данные установки рассчитаны на эксплуатацию в битом однолетнем льду толщиной до 0,7 м и в дрейфующем разреженном льду сплоченностью до 6 баллов. Рис.9 ППБУ «Полярная звезда» Рис.10 ППБУ «Северное сияние» Оригинальный проект буровых судов для арктического шельфа (с проведением экспериментально-аналитических исследований их моделей в ледовом и мореходном бассейнах) разработан ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Максимальная глубина морского дна, на которой может производиться бурение, - 500 метров, при этом сама скважина может достигать 7 км. Ледовые усиления позволят судну выполнять работы в морях северного и арктического шельфа при толщине разреженного льда от 1 до 1,5 м. На судне предусмотрен прием и базирование вертолетов типов Ми-8, Ка-32 и др. По мнению специалистов, единственной ледостойкой ППБУ, способной работать в условиях Арктики круглогодично, является ППБУ «JBFARTIC», разработанная компанией Huisman. По заявлению компании установка способна выполнять бурение скважин во льдах, толщиной 2-3 м. Максимальная глубина моря для бурения составляет 1500 м., глубина бурения 12000 м. В настоящее время, несмотря на достаточно ограниченный опыт постройки ледостойких ППБУ, специалистами ФГУП «Крыловский ГНЦ» обоснована признанная в мире философия и методология их проектирования и постройки. В 2013 г. компания Inocean на базе отработанного проекта INO-80 разработала более совершенный проект IN-ICE бурового судна для работы в арктических водах. Судно имеет ледовый класс PC-4, что позволит ему проводить работы длительное время практически в любой точке Арктики. В 2014 г. компания ZPMC приступила к постройке двух самоподъемных буровых платформ для работы в Северном море. Срок сдачи объектов запланирован на 2016-2017 гг. Всего для Северного моря по классу KFELS Super A Class компания Keppel FELS Limited строит 6 самоподъемных платформ. В этом же году компания Jaya Holdins Limited поставила заказчику второй многофункциональный буксир для обработки якорей/судно снабжения ледового класса «Atlantic-Merlin». В последнее время ряд зарубежных фирм активно строят суда обслуживания нефтяных скважин ледового класса, суда-трубоукладчики, суда для проведения подводных строительно-монтажных работ на шельфе для арктических условий, а также суда технической инспекции, технического обслуживания и ремонта нефтегазовых платформ, сейсморазведочные суда. Относительно новым направлением в специализированном ледовом судостроении является разработка проектов и постройка полупогружных флотелей. Например, в конце 2015 г. планируется сдача флотеля «Axis-Vega», второго судна в серии из четырех флотелей, построенных на верфи Cosco Shipyard. Сооружение способно обеспечить круглогодичную работу в Северном море, а также в определенных районах Арктики. В Государственной программе РФ «Развитие судостроения на 2013-2030 годы» основное внимание уделено научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам в обеспечение разработки новых технологий гражданской направленности для судостроительной промышленности. По мере реализации Программы будут решены первоочередные проблемы, связанные с созданием эффективных технических средств для освоения СМП, добычи и транспортировки жидких углеводородов в шельфовых зонах, примыкающих к РФ морей, а также с созданием нового облика судов гражданского назначения, востребованных, прежде всего, на российском рынке. До 2030 г. должен быть разработан комплекс проектов морских платформ для освоения месторождений нефти и газа на континентальном шельфе Арктических морей, проектов газовозов и крупнотоннажных танкеров ледового плавания, мощных арктических ледоколов нового поколения, промысловых судов и других объектов морской техники. При этом особо выделяются суда и плавучие средства как для обустройства и освоения месторождений, так и суда для вывоза продукции российских месторождений углеводородов, в первую очередь, с месторождений континентального шельфа Арктических морей и побережья, а также для транспортного обеспечения арктического региона. В настоящее время перспективный рынок продукции гражданского судостроения включает разнообразную номенклатуру сложных наукоемких морских судов для обновления транспортного и рыбопромыслового флота страны, морскую технику для изучения и освоения нефтегазового потенциала континентального шельфа России, морские паромы, буксиры, спасатели, принципиально новые крупнотоннажные суда усиленного ледового класса - танкеры и газовозы, а также научно-исследовательские суда для выполнения работ в области гидрометеорологии и мониторинга состояния окружающей среды, суда экологического и гидрологического контроля. Применительно к Арктическому региону продукция отечественного судостроения, заложенная в ФЦП, отражена в табл. 1. Табл. 1 Типы судов и морских технических средств Типы судов и морских технических средств
| Доля российской продукции на внутреннем рынке
| Базовый уровень
| к 2020 году
| Без Государственной программы
| При реализации Государственной программы
| Контейнеровозы ледового плавания
| 0
| 0,3
| 0,8
| Сухогрузы универсальные ледового плавания
| 0
| 0,3
| 0,8
| Лесовозы ледового плавания
| 0
| 0,3
| 0,7
| Навалочные ледового плавания
| 0
| 0,5
| 0,8
| Танкеры дедвейтом до 80 тыс. т ледового плавания
| 0,3
| 0,5
| 0,8
| Танкеры дедвейтом более 80 тыс. т ледового плавания
| 0
| 0,2
| 0,5
| Газовозы вместимостью более 90 тыс. м3 ледового плавания
| 0
| 0,2
| 0,6
| Ледоколы
| | | | Атомные
| 0,9
| 0,9
| 1,0
| Дизельные
| 0,6
| 0,7
| 0,9
| Научно-исследовательские суда
| 0,3
| 0,6
| 0,8
| Суда и плавсредства для освоения шельфа
| | | | Морские ледостойкие стационарные платформы
| 0,6
| 0,8
| 1,0
| Плавучие буровые установки
| 0,6
| 0,7
| 1,0
| Обеспечивающие суда
| 0,3
| 0,6
| 0,8
|
Развитие отечественного ледового судостроения в значительной мере связано с планами наших нефтегазовых компаний по освоению российского арктического шельфа. Реальное освоение арктического шельфа объективно потребует развивать судоходство по СМП, а, следовательно, получит развитие и ледовое судостроение. Кроме этого для работ на месторождениях нефти и газа будут необходимы разведывательные буровые, а затем добывающие платформы. Суммарный портфель заказов на технические средства освоения континентального шельфа с началом реальных широкомасштабных работ по освоению нефтегазовых месторождений на ближайшие 10 лет для российских организаций может составить более 1 трлн руб. Тренды развития морской шельфовой техники
В настоящее время требуется создание морской техники принципиально новых типов, включая технику, основанную на применении преимущественно подводно-подледных технологий. При этом подводные технологии, применяемые за рубежом, не могут быть в полной мере использованы на замерзающем шельфе, поскольку наличие ледового покрова затрудняет или даже полностью исключает возможность оперативного доступа для обслуживания и ремонта подводного оборудования. В условиях круглогодичного ледового покрова необходима также разработка новых технологий монтажа подводного оборудования. Дополнительные сложности освоения арктических месторождений обусловлены слабым развитием береговой инфраструктуры и особой экологической чувствительностью региона. По совокупным оценкам российских нефтегазовых компаний, освоение континентального шельфа потребует уже к 2030 г. создания технических средств и сопутствующей инфраструктуры для добычи и транспортировки до 100 млн т нефти и до 200 млрд м 3 газа в год. Наиболее существенная доля российского гражданского судостроения в ближайшие десятилетия будет приходиться именно на сектор шельфовой техники для разведки и добычи (включая транспортировку) углеводородов. Очередность развертывания работ по месторождениям не имеет принципиального значения для судостроения, поскольку номенклатура требуемых морских технических средств достаточно близка. Таким образом, на долгосрочную перспективу (20-30 лет) применительно к условиям российского шельфа можно определить следующие основные тренды развития морской шельфовой техники: · рост глубины переработки пластового продукта на морских платформах вплоть до получения нефтепродуктов или синтетического топлива с последующей его транспортировкой судами в районы потребления; · постепенный переход к подводным (подледным) технологиям освоения шельфовых месторождений на всех этапах - от разведки до переработки. Ещё раз подчеркнем, что основная доля потенциальных ресурсов сосредоточена в морях и на побережье Северного Ледовитого океана. По тяжести природно-климатических условий (в первую очередь, ледовых) в районах расположения перспективных морских месторождений, они не имеют аналогов в мировой практике. Поэтому основное внимание следует уделять постройке судов ледового класса на отечественных производствах. Правительственное совещание с участием Президента РФ В.В.Путина на острове Русский (Приморский край) было посвящено созданию судостроительного кластера «Звезда», который планирует выпускать суда ледового класса. Судостроительный кластер «Звезда» является одним из элементов производственной базы для реализации арктических проектов. Одной из первоочередных задач судостроителей является удовлетворение нужд нефтегазовых компаний, занимающихся освоением арктического шельфа. Освоение жидких углеводородов в Арктике
Интенсивная деятельность по освоению жидких углеводородов в Арктике в первую очередь предполагает постройку челночных танкеров для вывоза нефти, с Приразломного нефтяного месторождения и других месторождений в Карском и Баренцевом морях. Получат развитие и челночные газовозы. На основе системного подхода к решению основных вопросов проектирования можно выявить сочетание элементов челночных танкеров водоизмещением 70000-80000 тонн, которые оптимальным образом удовлетворяют следующим требованиям по эксплуатации их в Арктике: · прочность корпуса, отвечающая ледовым нагрузкам; · высокая мореходность, соответствующая Северной Атлантике; · высокая маневренность при выполнении швартовки к морским платформам без буксира в ледовых условиях; · динамическое позиционирование в ледовых условиях при приемке нефти с платформы; · резервирование средств движения танкера; · хорошие реверсивные характеристики; · состав ЭУ должен обеспечить движение танкера на чистой воде с оптимальной скоростью, в сплошном ровном льду и в дрейфующем массиве льда - с заданной скоростью, а также стоянку танкера при выполнении грузовых операций. Выполненные исследования позволяют утверждать, что с точки зрения прочности челночные танкеры должны соответствовать классам ЛУ6, ЛУ7 и иметь обводы корпуса с V-образными шпангоутами, оптимальными для транспортных судов, большая часть эксплуатации которых проходит в дрейфующем массиве льда, в канале за ледоколом и на чистой воде. В качестве ЭУ перспективных челночных танкеров целесообразно применять дизельную установку с традиционной схемой двигательно-движительного комплекса. Требование по маневренности и динамическому позиционированию может обеспечиваться установкой активного руля в варианте ЭУ с малооборотным двигателем. Увеличение ледопроходимости и скорости хода во льдах может быть достигнуты применением насадки или винторулевой колонки типа «Азипод». В целом в качестве перспективного челночного танкера ледового класса можно рекомендовать морское стальное однопалубное судно, без седловатости верхней палубы, с кормовым размещением машинного отделения и жилой надстройки, с наклонным форштевнем и усиленной транцевой кормой, а также с двойным дном в районе грузовых танков. В значительной степени отмеченным требованиям отвечают танкеры усиленного ледового класса, построенные на ОАО «Адмиралтейские верфи»: «Астрахань», «Магас», «Калининград», «Саратов», «Усинск», а также танкеры усиленного ледового класса, построенные на верфях Германии для «Лукойла». Рис.11 Танкер ледового класса «Усинск» Кроме этих судов со стапелей ОАО «Адмиралтейские верфи» сошли челночные танкеры усиленного ледового класса, построенные для «Совкомфлота»: «Михаил Ульянов» и «Кирилл Лавров». Рис.12 Танкер ледового класса «Михаил Ульянов» Арктические челночные танкеры "Михаил Ульянов" и "Кирилл Лавров" дедвейтом 70000 тонн усиленного ледового класса Arc6 используют в работе принцип «двойного действия»: имеют ледокольные формы носа и кормы для движения во льдах. Танкеры оборудованы двумя винторулевыми колонками типа "Азипод" (поворотный на 360 градусов электроприводной винторулевой комплекс), системой динамического позиционирования, вертолетной площадкой и системой носового приёма груза в арктическом исполнении. Предусматривается возможность работы судов без сопровождения ледокола в зимнее время во льдах толщиной до 1,2 м. Танкеры имеют длину 257 м, ширину 34 м и осадку около 14 м. Кроме этого, Российский морской регистр судоходства подписал договор с южнокорейской верфью Samsung Heavy Industries Co LTD о техническом наблюдении за проектированием и постройкой новой серии арктических челночных нефтеналивных судов проекта 42К Arctic Shuttle Tanker дедвейтом около 42000 тонн. Новые танкеры предназначены для реализации комплекса задач по транспортировке углеводородов с Новопортовского месторождения, расположенного на севере полуострова Ямал в 30 км.от побережья залива Обская губа. Начало строительства головного судна намечено на апрель 2015 г. Завершить создание челнока предполагается к концу 2017 г. Начиная с 2008 г., работы по проектированию челночных ледовых газовозов осуществляет ОАО «Северное ПКБ». По заказу Министерства промышленности и торговли РФ была выполнена научно-исследовательская работа по созданию судна для перевозки сжиженного природного газа, который может быть построен на существующих судостроительных мощностях Северо-Запада России. Следующим шагом в проектировании газовозов следует считать ОКР «Разработка концептуального проекта газовоза самостоятельного ледового плавания грузовместимостью 80000 м 3», право на выполнение которой ОАО «Северное ПКБ» получило в 2010 г. В ходе выполнения данной работы было обосновано, что «челночная» схема транспортировки СПГ специализированными небольшими (75-80 тыс. м 3) ледовыми газовозами с перегрузкой груза на крупнотоннажные неледовые газовозы в районе Мурманска является более выгодной, по сравнению с использованием крупных газовозов ледового класса. Целый ряд проектов ледовых судов различного назначения разработан специалистами ФГУП «Крыловский ГНЦ». Все разработки Центра прошли экспериментальную проверку в ходе модельных испытаний в специализированном ледовом бассейне. Специалистами «Крыловского ГНЦ» также разрабатываются различные подходы для решения проблем безопасности функционирования современных транспортных систем в ледовых условиях. В настоящее время проводятся научные исследования в следующих направлениях: · отработка новых эффективных форм корпуса крупнотоннажных судов ледового плавания; · применение модельного эксперимента для поиска и обоснования новых тактических приемов ледового плавания крупнотоннажных судов; · разработка систем мониторинга состояния судна под воздействием ледовой среды; · дальнейшее развитие нормативной базы с учетом особенностей эксплуатации крупнотоннажных судов в Арктике. Под техническим наблюдением Российского морского регистра судоходства (РС) ведется строительство свыше 150 судов. Среди них: газовозы – 11 судов; ледоколы и специализированные суда обеспечения – 21 судно; нефтеналивные суда – 27; буксиры – 30; морские ледостойкие стационарные платформы – 7 единиц. В 2016 - 2019 гг. на класс РС будет построено 15 арктических газовозов «Ямал СПГ». Рис.13 Арктические газовозы «Ямал СПГ»
29 сентября 2014 г. на южнокорейской верфи Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering состоялась церемония резки стали для пилотного танкера-газовода. Для танкера разработан уникальный дизайн с рабочим названием «Ямалмакс», не имеющий мировых аналогов по техническим характеристикам. «Ямалмакс» сможет проходить во льдах толщиной более 2 метров. Грузовместимость танкера составит 172 600 м 3, длина – 300 м, ширина – 50 м. Кроме этого на сегодняшний день с участием РС ведется постройка специализированных ледокольных судов, судов-снабжения морских платформ, а также дизель-электрических ледоколов мощностью 16 МВт и 25 МВт. В рамках этих проектов РС активно сотрудничает с ведущими верфями по строительству судов высоких ледовых классов в Финляндии и Южной Корее. Сотрудничество также ведется с « Выборгским судостроительным заводом» и « Балтийским заводом». На стапелях последнего строится серия универсальных атомных ледоколов нового поколения мощностью 60 МВт и первая в мире плавучая атомная электростанция «Академик Ломоносов». В качестве примера крупных газовозов ледового класса можно привести суда «Великий Новгород» и однотипный с ним «Псков», построенные в г. Чинхэ (Южная Корея) на верфи STX Offshore & Shipbuilding. "Великий Новгород" является первым судном серии высокотехнологичных газовозов СПГ ледового класса с грузовой системой мембранного типа грузовместимостью 170,2 тыс. м 3. Они оснащены дизель-электрической силовой установкой, способной работать на СПГ, мазуте или газойле. Судно сертифицировано по ледовому классу Ice2 и может осуществлять транспортировку грузов в условиях низких температур, включая проход по Северному морскому пути в период навигации по открытой воде. В Находке построен танкер снабжения ледового класса АРК6 водоизмещением 93515 тонн «Тимофей Гуженко». На верфях «Мицубиси Хеви Индастриз» в Нагасаки для совместного японско-российского предприятия «Ниппон Юсен Кабусики Кайся» и российской судоходной компании ОАО «Совкомфлот» был построен танкер-газовоз «Гранд Анива». Танкер «Гранд Анива» был разработан для эксплуатации в условиях низких температур с целью круглогодичной навигации с острова Сахалин. Этот танкер ледового класса имеет грузовместимость около 145000 м³ сжиженного природного газа. Отличительной особенностью танкеров-газовозов, построенных для проекта «Сахалин-2», является наличие усиленного ледового корпуса, соответствующего международному классу 1В, и двигателя, отвечающего требованиям ледового класса 1С, что позволяет судам работать в битом льду толщиной до 40 см. Рис.14 Танкер-газовоз «Гранд Анива» В ноябре 2013 г. по Северному морскому пути впервые прошли два танкера-гиганта усиленного ледового класса «Залив Амурский» и «Залив Байкал» Приморского морского пароходства (ПМП). Грузоподъемность каждого судна – свыше 104 тыс. тонн. Рис.15 Танкер усиленного ледового класса «Залив Амурский»
В 2011 г. вошел в строй танкер усиленного ледового класса АРК7 «Енисей». В 2012 г. Северным морским путём прошел танкер LNG "Riberadel Duera Knutsen" норвежской компании Knutsen OAS Shipping, который, по словам компании, является единственным LNG танкером ледового класса ICE-1A классификационного общества DNV (может преодолевать лёд толщиной 0.8 метра). В 2007 г. в Китае построен танкер ледового класса 1А «BRO NYBORG» с осадкой 8,9 м. После 2000 г. в мире стали строиться суда ледового класса различного предназначения. Так, в 2004 г. в Китае был построен химовоз ледового класса 1А «BIT октановое» с осадкой 9 м. А первый химовоз ледового класса был построен в Германии в 1991 г. Самым крупным судном в истории российского судоходства, осуществившим отгрузку из Обской губы (Ямало-Ненецкий АО), этого малоизученного участка российской Арктики, стал танкер танкер-продуктовоз «Совкомфлота» «SCF Neva» (дедвейт - 47.125 тыс. т, год постройки - 2006, ледовый класс - 1А). В 2007 г. фирмой Mitsubishi Heavy Industries LTD был построен танкер-газовоз ледового класса, который получил название “Grand Elena”. В сентябре 2011 г. впервые в истории мореплавания полную партию груза по трассам Севморпути перевезло судно класса «Суэцмакс» дедвейтом свыше 160 тыс. тонн усиленного ледового класса 1А. Проводку «Владимира Тихонова» осуществили самые мощные в мире атомные ледоколы «Росатомфлота» - «50 лет Победы» и «Ямал». Компания KMY (после слияния с Aker Finnyards переименованная в Aker Yards, входящую в группу Aker Kvaerner), основываясь на своем опыте проектирования судов для Арктики, разработала концепцию судна-газовоза вместимостью 200 тыс. м 3 для самостоятельной перевозки сжиженного природного газа в условиях Карского моря. В 2004 г. KMY впервые представила новую концепцию СПГ-танкеров для Арктики на основе технологии DA (Double Acting). DA суда – это суда ледового класса, в основу которых положен следующий принцип: носовые обводы суда являются оптимальными для плавания по чистой воде, а обводы кормы позволяют эффективно взламывать лед. При создании обводов кормы KMY использовал обводы ледокольных носов. Кроме того, движение кормой вперед дает возможность использовать ледокольный потенциал носового винта. Таким образом, достигается снижение ледового сопротивления на 50% и снижение потребляемой мощности до 60%. В последние годы постройкой специализированных судов ледового класса стали активно заниматься ряд зарубежных фирм. Например, в 2010 г. американская компания Marrinetee Marine получила заказ на постройку самого современного арктического исследовательского судна. В этом же году правительство Индии одобрило выделение кредита на постройку научно-исследовательского судна ледового класса, которое успешно используется для ледовой проводки и транспортировки грузов по водам Арктики и Антарктики. В 2011 г. компания STX NORWAY OFFSHORE подписала контракт на постройку двух ледокольных буксиров, которые одновременно могут являться и спасательными судами. Особое внимание строительству судов ледового класса уделяется в КНР. Начиная с 2011 г., Китай практически организовал полярный исследовательский флот. В настоящее время в КНР действуют два исследовательских судна ледового класса. По мнению китайских специалистов, полярные исследования являются одним из приоритетов Китая в ближайшем будущем. Таким образом, ледовое судостроение в настоящее время становится одним из наиболее востребованных инновационных направлений, обеспечивающих долгосрочное освоение богатств Арктического региона. Литература
1.В.Н. Половинкин. «Историческая роль Севера в развитии России и защите её национальной безопасности». СПб, «51 ЦКТИС ВМФ», 2002 г., 125 с. 2.В.Н. Половинкин, А.Б. Фомичев, Ю.Н. Таратонов. «Русский Север – прошлое, настоящее, будущее». ОАО СЗ «Северная верфь», 2012 г., 262 с. 3.В.Н. Половинкин. А.Б. Фомичев. «Русский Север». Санкт-Петербург, «АИР», 2013 г., 332 с. 4.В.Н. Половинкин. «Роль Арктики в новых геополитических и геоэкономических условиях». СПб. Ж. «Атомная стратегия», июнь 2014 г., № 91., стр. 16-20. 5.В.Н. Половинкин, А.Б. Фомичев. «Северные и Арктические регионы в новых гео-политических и геоэкономических условиях». СПб. Обеспечение национальных интересов России в Арктике. Труды научно-исследовательского отдела Института военной истории. 2014 г. Том 9, книга 2, стр. 194-205. 6.В.Н. Половинкин, А.Б. Фомичев «Милитаризация Арктического региона – основа современной мировой политики». СПб. Обеспечение национальных интересов России в Арктике. Труды научно-исследовательского отдела Института военной истории. 2014 г. Том 9, книга 2, стр. 183-194. 7.В.Н. Половинкин, А.Б. Фомичев. «Севморпуть – национальная трасса глобального значения». СПб. Ж. «Атомная стратегия», январь 2014 г., № 86., стр. 20-22. 8.В.Н. Половинкин. «России надо 40 новых ледоколов». Москва. Военно-промышленный курьер. Выпуск № 24 (492) за 26 июня 2013 г. 9.В.Н. Половинкин, А.Б. Фомичев. «Перспективные направления и проблемы развития Арктической транспортной системы РФ в XXI веке». М. Научный и инфор-мационно-аналитический журнал «Арктика, экология и экономика», №3(7), 2012 г., стр. 74-84. 10.В.Н. Половинкин, А.Б. Фомичев. «История и современное состояние создания перспективного ледового флота в Российской Федерации». М. Научный и инфор-мационно-аналитический журнал «Арктика, экология и экономика», №4(8), 2012 г., стр. 46-55. 11.Зарубежное судостроение. Дайджест новостей. СПб, ФГУП «Крыловский государ-ственный научный центр». 2010 г. №№ 2, 3, 4; 2011 г. №№ 5,6, 7; 2012 г. №№ 8, 9; 2013 г. №№ 12, 13, 15; 2014 г. №№ 16, 17, 18. 12.Плавучие полупогружные буровые установки. История. Современность. Перспек-тивы. СПб. ФГУП «Крыловский государственный научный центр», 2014., 212 с.
|