Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
На протяжении последних десятилетий наблюдается интенсивное развитие морских перевозок сжиженного газа, в результате чего флот танкеров-газовозов растет не только количественно, но и с точки зрения вместительности судов. Современный флот газовозов насчитывает более 400 судов вместительностью до 266 тыс. м3. Такие суда, являясь весьма сложными в эксплуатации системами, характеризуются значительной степенью риска и представляют опасность для окружающей среды, объектов морской инфраструктуры и экипажа. Строящийся газовозный флот характеризуется преобладанием судов вместительностью свыше 180 тыс. м3. Анализ аварий на судах, задействованных в перевозке сжиженных газов, показал, что наиболее часто их причинами являются отказы и неисправности судовых технических средств, на втором месте, приблизительно в равных долях, находятся посадка на грунт и столкновения, на третьем - пожары и взрывы. Таким образом, основные причины аварийности являются далеко не случайными, и это позволяет судить о возможности их предотвращения, смягчения последствий или минимизации ущерба. В этих целях могут применяться средства ранней и углубленной диагностики судовых технических систем, системы управления судами новых типов, а также системы поддержки принятия решений, позволяющие освободить оператора судна от необходимости обрабатывать значительный объем диагностической информации, концентрируя внимание на безопасном управлении судном.

Ключевые слова:
суда-газовозы, вместительность, сжиженный газ, безопасность эксплуатации, причины аварий, грузовая система, судовые технические средства
Текст
Введение Развитие морских перевозок сжиженных газов морем в последние десятилетия привело не только к существенному увеличению количества задействованных в них судов, но и к значительному росту их вместительности. Пропорционально с ростом вместительности судов и интенсивности перевозок возрастает уровень опасности, поскольку характер перевозимых грузов может оказать негативное воздействие не только на судно, но и на окружающие объекты и среду. Риск непредвиденных ситуаций с танкерами, задействованными в перевозке сжиженных газов, усугубляется повышенной вероятностью человеческих жертв, что ведет к необходимости разработки особых требований к обеспечению безопасной эксплуатации танкеров-газовозов. Перевозки сжиженных газов в мире ежегодно увеличиваются на несколько процентов. В 2014 г. судами-газовозами было выполнено более 4 000 коммерческих рейсов, что позволяет судить о динамичном развитии данной отрасли. Характеристики современных танкеров-газовозов Мировой флот газовозов в настоящее время насчитывает около 400 единиц различной конструкции, вместительности, годов постройки и районов плавания [1]. На рис. 1 приведены сведения о динамике численности мирового флота газовозов [2, 3]. Рис. 1. Динамика численности мирового флота газовозов С точки зрения обеспечения безопасности судоходства, танкеры, перевозящие сжиженные газы, следует классифицировать по вместительности (рис. 2), сроку эксплуатации (рис. 3) и типу главной энергетической установки (рис. 4), а также по типу грузовой системы. Рис. 2. Распределение эксплуатируемых газовозов по вместительности [3] Рис. 3. Распределение газовозов по сроку эксплуатации Рис. 4. Распределение эксплуатируемых газовозов по типу главной энергетической установки [2] По типу грузовой системы на конец 2015 г. менее 25 % судов оборудованы сферическими танками типа Moss, а более 75 % - танками мембранного типа [2]. География перевозок сжиженных газов пролегает, в основном, через Индийский океан, юго-западную часть Тихого океана и восток Атлантического. В последнее десятилетие XXI в. наращивается экспорт газа с территорий российского Севера. Анализ действующих контрактов на постройку новых газовозов и ввода в эксплуатацию судов [2] показывает, что на протяжении последнего десятилетия наблюдается тенденция к увеличению количества заказов на постройку газовозов, повышению вместительности строящихся судов, а также к использованию новых, более экономичных типов двигателей. Так, в качестве наиболее перспективных рассматриваются поршневые двигатели с системой электронного управления впрыском газа (однотопливные), а также паротурбинные двигатели с рециркуляцией отводимого пара. Большая часть новых судов строится на верфях Кореи, Японии и Китая. Свыше 85 % новых заказов поступает на суда вместительностью более 180 тыс. м3. Основные опасности при эксплуатации танкеров-газовозов Согласно классификации, приведенной в [4], для судов, перевозящих сжиженные газы, характерен следующий ряд опасностей: 1) навигационные ошибки: - посадка на грунт; - навал; - столкновение с судном или объектом; 2) ошибки при погрузоразгрузочных операциях: - рассоединение трубопроводов; - повреждение конструкций судна низкотемпературным грузом; 3) неисправности грузовой системы: - отказы систем обработки груза; - нарушение герметичности танков; - «всплескивание» груза (гидроудар) или провал температурных слоев; 4) природные воздействия: - ураганы; - удар молнии; - цунами; 5) технические неисправности и происшествия: - отказ энергетических установок; - пожары в машинных отделениях/на мостике; - взрывы котлов; - отказы гребных установок; - прочие технические неисправности; 6) террористические акты; 7) прочие причины. Анализ аварийности целесообразно проводить не только с точки зрения количества аварий, но и в рамках наносимого ими ущерба и количества человеческих жертв. На рис. 5 приведена диаграмма распределения аварий судов-газовозов по причинам и нанесенному ущербу [4]. Рис. 5. Распределение аварий газовозов (% от общего количества) по причинам и сумме нанесенного ущерба: СТС - судовые технические средства Анализ причин аварий танкеров-газовозов Аварии, характеризующиеся наибольшим размером ущерба и человеческих жертв, согласно данным 1996-2016 гг. [4], происходили по причине навигационных ошибок, сложных метеоусловий и неисправностей грузовой системы. Анализ обстоятельств наиболее опасных происшествий позволяет судить о реальной возможности их предотвращения в случае проведения соответствующих конструктивных, технологических или организационных мероприятий, способствующих устранению причин таких происшествий или раннему обнаружению дефектов, послуживших причиной аварий. Следует отдельно отметить, что современные суда-газовозы характеризуются исключительной сложностью технических средств, а также большими объемами перевозимых опасных грузов. В процессе перехода судна на него воздействует множество неблагоприятных внешних факторов, таких как волнение, ветер и пр. Влияние внешних сил на газовозы представляет особую опасность ввиду характера перевозимого груза [1], особенно при балластных переходах, когда танки могут быть частично заполнены сжиженным газом. При частичной загрузке наблюдается эффект «всплескивания», под воздействием которого вероятны серьезные повреждения внутренней обшивки танков, что приводит к длительному (до 6 мес.) ремонту грузовой системы [4]. По оценкам Германского общества Lloyd (Germanischer Lloyd) [5], риск столкновения судна вероятен в 8-17 % от общего числа аварийных ситуаций, при этом для танкеров-газовозов вероятность причинения вреда команде в случае столкновения на 7-12 % выше, чем для остальных типов судов. Повышенный риск для команды обусловлен, в первую очередь, рисками асфиксии и криогенных воздействий при нарушении герметичности систем хранения груза и палубных трубопроводов. Кроме того, перевозимый груз при контакте с водой подвержен быстрой фазовой трансформации (Rapid Phase Transformation, RPT), что вызывает резкое повышение давления в зоне контакта вплоть до эффекта взрыва [6]. Выводы Минимизация рисков, связанных с возникновением опасных ситуаций, возможна при реализации комплексного подхода к обеспечению безопасной эксплуатации танкеров, задействованных в перевозке сжиженных газов. Согласно рекомендациям, предложенным в [7], значительному снижению рисков способствует применение следующих мер: - усиление конструкций корпуса; - повышение квалификации команды; - конструктивная защита от пожаров; - активные системы пожаротушения; - повышение точности навигационного обеспечения. Учитывая приведенный выше статистический анализ, можно сделать вывод, что значительная часть аварийных ситуаций возникает вследствие отказов судовых технических средств и вследствие навигационных ошибок. Риск возникновения аварийных ситуаций повышается в условиях, когда внимание оператора судна сконцентрировано на сочетании различных неблагоприятных факторов, например, в сложных погодных условиях. Судно, перевозящее сжиженный газ, является сложной технической системой, находящейся под воздействием не только внешних, но и внутренних факторов, оказывающих существенное влияние на степень риска. В ряде случаев (в условиях значительного потока разнородной информации) оператор судна оказывается не способен принять корректное решение, ввиду чего представляется целесообразным внедрение специализированных систем поддержки принятия решений, осуществляющих в полностью автоматизированном и автономном режиме сбор и анализ технической информации о параметрах всех судовых технических средств с последующим формулированием рекомендаций судоводителю, позволяющих минимизировать риск возникновения и развития опасных ситуаций.
Список литературы

1. Новости СИГТТО (Общество операторов танкеров-газовозов и терминалов по перегрузке сжиженных газов). Лондон, 2013. № 29. 12 с.

2. Мировой отчет по перевозкам сжиженного газа (ред. 2015 г.). Норвегия; Форнебу: Ай-Джи-Ю, 2016. 68 с.

3. Мировой отчет по перевозкам сжиженного газа (ред. 2014 г.). Норвегия; Форнебу: Ай-Джи-Ю, 2015. 99 с.

4. Ванг К. С. Предотвращение потерь флота. Исследование и анализ эксплуатационных рисков для эксплуатируемых, строящихся и реконструируемых танкеров-газовозов. БМТ морские и оффшорные исследования. Япония; Токио, 2010.

5. Оценка рисков столкновения для судов, использующих в качестве топлива сжиженный газ. Осло, Герман. отд. общ-ва Ллойда, 2012. 68 с.

6. Годовой отчет Комиссии по расследованию морских происшествий за 2014 год. Великобритания, Саутгэмптон, 2015. 73 с.

7. Особенности танкеров, перевозящих сжиженные газы - для официальных исследований по безопасности. Дания; Копенгаген: Комитет морской безопасности, 2007. Вып. 9. 26 с.


Войти или Создать
* Забыли пароль?