Обоснование строительства глубоководного газопровода «Владивосток – Япония».

Природный газ из трубопровода «Сахалин – Хабаровск – Владивосток» (проектная мощность 32 млрд м³ в год) сжатый до 280 атмосфер, предложено транспортировать по Японскому морю в Японию (юг острова Хонсю) по маршруту, обходящему глубоководную Японскую котловину (рисунок 1).

РИС. 1. Газопровод в Японию

В технологию включено строительство дожимной компрессорной станции в районе порта Владивосток и обоснованы специальные методы прокладки глубоководного газопровода над дном моря для защиты от землетрясений.

Проектная производительность газопровода – 8–16 млрд куб. м газа в год.

В течение ряда последних лет ПАО «Газпром» обсуждает с правительством Японии возможность и целесообразность прокладки подводного газопровода по Японскому морю.

Проблемы, возникающие при прокладке

Район Японского моря сейсмичен, особенно на его западе, около Японских островов, которые расположены над сейсмофокальной зоной (рисунок 2).

РИС. 2 Пространственное распределение 15 007 эпицентров землетрясений за период 1904–2002 гг. в регионе Японского моря [8]

Собственно под впадиной моря преобладают глубокофокусные землетрясения (до 700 км). Среднее значение сейсмического эффекта в пределах Японского моря по 12-бальной шкале интенсивности землетрясений равно 8 баллам.

Так как районы добычи углеводородов чаще всего расположены в сейсмоопасных областях, то реализация международных проектов требует обеспечения сейсмостойкости морских подводных трубопроводов.

Средняя глубина Японского моря составляет 1 350 м, а максимальная – 3 742 м – Японская котловина (рисунок 3).

РИС. 3. Рельеф дна региона Японского моря [8]

В рельефе Японского моря установлены несколько крупных котловин и поднятий, а также отдельные подводные горы и банки, поэтому при прокладке трубопровода могут возникнуть некоторые трудности.

Поэтому по технологическим и стоимостным соображениям (по расчетам «TokyoGas» газопровод длиной 815 км производительностью 8 млрд куб. м газа в год будет стоить 3,7 млрд долларов США [9]) ПАО «Газпром» сомневается в возможности и целесообразности прокладки такого морского трубопровода.

Подробная технология прокладки

Газопровод прокладывается, минуя глубоководную Японскую котловину, на глубинах не более 1 500 м вдоль КНДР, но вне ее территориальных вод и прилежащей зоны (44,4 км). В этом случае увеличивается на 300 км длина маршрута.

Риск разрушения газопровода вследствие катастрофических землетрясений предлагается снизить за счет прокладки вблизи дна Японского моря на разной глубине. Технология строительства принята аналогичной технологии строительства морских трубопроводов «Голубой поток», «Турецкий поток» и «Северный поток».

Для обеспечения производительности 16 млрд куб. м газа в год диаметр газопровода принят равным 813 мм, а толщина стенки в районе Владивостока 39 мм, которая уменьшена таким образом, чтобы трубопровод обладал небольшой положительной плавучестью. Проектное давление в трубопроводе составит 28,45 МПа.

С помощью бетонных пригрузов обеспечивается положение трубопровода на расстоянии 10–15 м от дна моря. Профиль трубопровода в разрезе имеет вид «змейки» как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении (рисинок 4).

РИС. 4. Особенности прокладки трубопровода

В настоящий момент с помощью пакета ANSYS – универсальной программной системы конечно-элементного (МКЭ) анализа – построена предварительная модель данного трубопровода, представленная на рисунке 5.

РИС. 5. Модель трубопровода

По предварительным расчетам, которые в дальнейшем должны быть подкреплены экспериментами, такая технология строительства впервые позволит снизить риски разрушения трубопровода вследствие подвижек дна Японского моря и цунами в случае катастрофических землетрясений.

Заключение

В данной работе было представлено обоснование строительства глубоководного трубопровода из Владивостока в Японию.

Проанализировав географию и сейсмическую активность объекта, было выявлено, что имеется ряд проблем, возникающих при укладке трубопровода. Это высокая сейсмическая активность и большая глубина Японского моря. Для того чтобы избежать данных проблем, в работе была описана технология, которая позволит бесперебойно поставлять газ в Японию.

Строительство газопровода будет эффективно содействовать принятой сейчас в Японии стратегии экономического роста, планам перестройки энергетики страны.

Литература