Углеводороды являются одним из важнейших аспектов, определяющих экономику активно развивающейся страны, однако для России они имеют особое значение. В последние годы активное развитие получила отрасль сжиженного природного газа (СПГ), поскольку он является одним из самых экологичных для окружающей среды.
Актуальным преимуществом СПГ является то, что в ходе сжижения при температуре -162 °С (при атмосферном давлении), он уменьшается в объеме в 600 раз, что дает возможность более мобильно транспортировать несравнимо больший объем топлива на любые расстояния, чем магистральный газ [1]. Развитие СПГ отрасли, в свою очередь, привело к увеличению требований ко всем этапам жизненного цикла по сжижению.
Анализ документов
Анализ стандартов в области СПГ показал, что уровень их развития в Российской Федерации находился не в самом лучшем положении вплоть до 2022 года. К примеру, на один-два стандарта и СТО в России приходилось порядка десятка иностранных стандартов. (рис. 1).
Однако ввиду наложения санкций со стороны Запада в последующие годы началось бурное развитие в части стандартизации для индустрии СПГ (таблица 1). Но не всегда разработка большого числа стандартов ведет к соблюдению и поддержанию должного качества российского СПГ и его конкурентоспособности. Российские стандарты должны быть сопоставимы с мировыми, чтобы обеспечить плавную интеграцию России в глобальные рынки.
По состоянию на 2022 год доля импортного оборудования для малотоннажного производства – около 5 %, для среднетоннажного – около 40 %, для крупнотоннажного же – более 80 %.
Низкий темп импортозамещения напрямую связан с отсутствием документов по стандартизации, охватывающих отрасль сжиженного природного газа. В связи с этим остро встает вопрос о создании системы взаимосвязанных стандартов, регулирующих жизненный цикл сжиженного природного газа. Под разработкой комплекса мер подразумевается выявление наиболее значимых проблем для каждого этапа жизненного цикла СПГ и предложение по решению. К тому же хотелось бы отметить макроэкономический эффект от применения стандартизации в рассматриваемой области:
- от 0,8 до 1 % в год вклад в ВВП;
- до 3,2 % повышения продаж (вклад в экспорт, ежегодно);
- 1,6 % в год вклад в производительность труда;
- 0,26 % от ВВП увеличение доли прибыли [3].
Комплексная стандартизация
Комплексная стандартизация (КС) – стандартизация, осуществление которой обеспечивает наиболее полное и оптимальное удовлетворение требований заинтересованных организаций и предприятий согласованием показателей взаимосвязанных компонентов, входящих в объекты стандартизации, и увязкой сроков введения в действие стандартов [4].
Основной стратегией системного подхода к комплексной стандартизации является создание программ комплексной стандартизации (программ КС), представляющих собой комплексный документ, который включает в себя сроки выполнения, состав исполнителей и перечень взаимосвязанных работ. В свою очередь, программы включают в себя основные виды продукции и системы машин и оборудования совместного применения.
Основными задачами разработки программ комплексной стандартизации являются:
− улучшение качества внутризаводских стандартов путем внедрения результатов научно-исследовательских работ и опытно-конструкторских технологических разработок;
− обеспечение соответствия созданных стандартов и технических условий требованиям, как внешним, так и внутренним рыночным условиям;
− исследование опыта производства за определенный период времени и взаимосвязь между основными производственными показателями, условиями, стандартами, требованиями и методами, которые следует включить во внутризаводские стандарты и технические условия;
− создание перечня мероприятий, необходимых для внедрения комплексной стандартизации.
Разработка программ комплексной стандартизации осуществляется на основе следующих методов:
− применение системного подхода для решения задач комплексной стандартизации;
− развитие организации стандартизации и унификации;
− повышение эффективности комплексной стандартизации над затратами на разработку и внедрение программы стандартизации и унификации [5]. На рисунке 2 представлена взаимосвязь между внедрением комплексной стандартизации и финансовыми показателями.
Современное состояние
Рассматривая жизненный цикл сжиженного природного газа по основным четырем позициям, можно выделить два «проседающих» этапа, в которых необходимо обновление стандартов и их разработка – проектирование и транспортировка. В части проектирования хотелось бы обратить внимание на «сердце» всего сжижения – теплообменный аппарат. На сегодняшний день не существует технической документации, регулирующей теплообменные аппараты для СПГ. Необходимо обновлять отечественные документы по стандартизации, охватывающие область теплообменных аппаратов, работающих при температуре до -70 ºС, с учетом передового опыта зарубежных компаний. Сравнительный анализ приведен в таблице 2.
Для решения проблемы использования кожухотрубчатых теплообменных аппаратов в области СПГ необходимо учесть специфику работы оборудования при низких критических температурах. Использование хладостойких материалов и их указание в стандарте позволит проектировать и производить данный вид оборудования согласно данному стандарту ГОСТ 31842-2012 (ИСО 16812:2007) Нефтяная и газовая промышленность. Теплообменники кожухотрубчатые. Технические требования. Для обеспечения конкурентоспособности необходимо разрабатывать стандарты, которые были бы универсальны для каждого вида теплообменного аппарата. Необходимо также указывать методику расчета в зависимости от температуры рабочей среды [6].
Основным видом транспортировки СПГ является транспортировка судами-газовозами, оборудованных криоцистернами. В настоящее время существуют следующие стандарты, охватывающие судна, работающие на сжиженном природном газе и перевозящие его (таблица 3).
Существенного изменения требуют отечественные нормативные базы в части внесения дополнений по учету бункеровки судов СПГ в следующие документы:
- Технический регламент о безопасности объектов морского транспорта (Постановление Правительства РФ от 12 августа 2010 г. № 620);
- РД 31.20.01-97 «Правила технической эксплуатации морских судов. Основное руководство»;
- «О правилах пожарной безопасности на судах морского флота» (Постановление Минтранса России № 10 от 31.10.2003);
- РД 31.81.10–91 «Правила техники безопасности на судах морского флота»;
- Обязательные постановления морских портов, принимающих суда, использующие СПГ в качестве топлива;
- Технический регламент о безопасности объектов внутреннего водного транспорта (Постановление Правительства РФ от 12 августа 2010 г. № 623);
- «Правила пожарной безопасности на судах внутреннего водного транспорта Российской Федерации (с изменениями и дополнениями)» (Приказ Минтранса № 158 от 24.12.2002 г. с изменениями от 22.04.2003 г.);
- РД 212.0182–02 «Руководство по технической эксплуатации судов внутреннего плавания».
Необходимо дополнить их разделами, включающими в себя бункеровку СПГ танкеров, учитывающие особенности СПГ, такие как взрывоопасность, влияние низких температур и др.
Кроме того, необходимо разработать следующие типовые инструкции/руководства:
- Руководство по бункеровке СПГ в портах, предназначенное для использования властями и администрациями портов, направленное на стандартизацию требований в российских портах и их соответствие международным стандартам. Оно должно включать в себя методические указания по разработке положений Руководств для конкретных портов;
- Типовая судовая инструкция по бункеровке СПГ, предназначенная для использования судоходными компаниями, как составная часть судовой системы управления безопасности. Необходимо включить в нее рекомендации по формированию Инструкций для различных методов бункеровки и определенных категорий судов [7].
Разработка и актуализация указанных документов позволит добиться безопасной эксплуатации отечественных СПГ-танкеров.
Выводы
- В результате работы был произведен анализ отечественной и зарубежной нормативной базы в области СПГ, выявлены аспекты, которые необходимо доработать;
- Проведенные исследования показали, что остро стоит вопрос о разработке комплексных мер по стандартизации, поскольку в настоящее время российские стандарты не обеспечивают достаточный уровень безопасности на всех этапах жизненного цикла СПГ;
- Стандарты, описывающие теплообменное оборудование, требуют доработки, для кожухотрубчатых необходимо расширение, учитывающее требование заказчика по минимальной рабочей температуре, в случае со спиральновитыми стандарт вовсе отсутствует, что говорит о необходимости его разработки;
- Изменений требуют нормативные базы, описывающие бункеровку СПГ-танкеров, в частности разработку дополнительных разделов, учитывающих особенности СПГ, а также разработку инструкций и руководств для определенных портов и категорий судов, что, в свою очередь, позволит безопасно использовать такой чистый вид топлива, как СПГ.
Литература
1. Федорова Е.Б. Современное состояние и развитие мировой индустрии сжиженного природного газа: Технологии и оборудование/ Монография – М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2011, 159 с.
2. Федорова Е.Б. Развитие системы стандартизации в российской индустрии сжиженного природного газа / Е.Б. Федорова // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2023. – № 4 (136). – С. 27–33. – DOI 10.33285/1999-6934-2023-4(136)-27-33.
3. СТИМУЛ [Электронный ресурс]. URL: https://stimul.online/articles/interview/standarty-dlya-natsionalnykh-chempionov/ (дата обращения: 01.02.2024).
4. ГОСТ 1.0-68 Государственная система стандартизации. Основные положения.
5. Дектярева М.А. Стандартизация в машиностроении - гарантия Возрождения экономики / М. А. Дектярева, Т. Е. Кревина // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. – 2012. – Т. 1, № 8. – С. 260–261.
6. Ясашин В.А. Импортозамещение в сфере сжиженного природного газа / В.А. Ясашин, Р.Р. Габдуллова // Сжиженный природный газ: проблемы и перспективы: Тезисы докладов II Всероссийской научно-практической конференции, Москва, 08–09 ноября 2022 года / Авторы-составители: Е.Б. Федорова, В.А. Федорова, Ю.С. Дубинов, О.Б. Дубинова, отв. ред. Е.Б. Федорова. – Москва: Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, 2023. – С. 170–172.
7. Буянов А.С. СПГ-бункеровка. О необходимости актуализации системы российских стандартов / А.С. Буянов, В.Е. Семенов, А.А. Реуцкий // Деловой журнал Neftegaz.RU. – 2019. – № 5 (89). – С. 48–55.
