Сахалин-2: строительство первых в России резервуаров хранения СПГ

В течение последнего десятилетия наметилась тенденция строительства сверхбольших резервуаров СПГ. Это объясняется необходимостью достижения максимального экономического эффекта. Сегодня, как правило, строятся резервуары объемом 100000 м3 или больше. Основанная на законах физики конструкция исключает повышение температуры внутри резервуара. Благодаря автоматическому охлаждению температура СПГ остается постоянной во время выброса паров.

Резервуары, строящиеся на Сахалине

Учитывая то, что ранее резервуары СПГ в России не строились, здесь не было норм проектирования и строительства таких сооружений. Успех проекта во многом зависел от умелого сочетания опыта проектирования и строительства резервуаров СПГ с опытом работы в России в условиях сурового российского климата. Под руководством заказчика проекта «Сахалин-2» – компании «Сахалин Энерджи Инвестмент Компани» – для строительства резервуаров СПГ были разработаны Специальные технические условия по проекту (СТУП). СТУП определили особые технические требования к типам резервуаров, конструкционным материалам, и т.  п. Затем компания «Сахалин Энерджи» направила данный документ на утверждение в российские федеральные компетентные органы. После утверждения СТУП подрядчик, выигравший тендер, должен был разработать рабочий проект и технические требования, с подробным описанием технологии и методов строительства резервуаров. При разработке такой рабочей документации важно было обеспечить соблюдение требований заказчика, СТУП, утвержденных на федеральном уровне, и всех требований соответствующих российских государственных норм.

В первую очередь, нужно было разработать техническую документацию на резервуары в соответствии с требованиями заказчика и российских норм. Затем были привлечены российские проектные институты для проверки соответствия технического проектирования требованиям российских норм и стандартов. Эта работа требовала знания принятой мировой практики в области СПГ, а также всех стандартов на металлоконструкции и бетонные сооружения, действующих в строительной индустрии России.

Поскольку согласования являются важной составляющей планирования проекта, эта работа была учтена в рамках общего графика. Проект прошел согласование на федеральном уровне в установленные для этого этапа сроки, и в феврале 2004 года было получено разрешение приступить к строительству. После утверждения проекта требовалось подготовиться к строительству, т. е. получить разрешения, необходимые для начала работ по проекту, а также визы и разрешения на работу для персонала, который мог потребоваться на площадке в случае отсутствия местных специалистов нужной квалификации.

Подготовка к строительству

Учитывая удаленность региона, суровые климатические условия и отсутствие инфраструктуры, успех проекта во многом зависел от правильного планирования. Остров Сахалин находится на Дальнем Востоке России, там, где материковая часть России омывается водами Тихого океана. Располагаясь в южной части Охотского моря, примерно в 40 км к северу от Японии, остров Сахалин имеет протяженность 950 км, а его максимальная ширина составляет 160 км. Этот регион характеризуется суровым климатом и высокой сейсмической активностью. Площадкой для отгрузочного терминала «Сахалин-2» был выбран залив Анива, поскольку благодаря глубоководности залив и береговая линия не замерзают в зимний период, обеспечивая круглогодичный прием судов СПГ.

В плане проекта были предусмотрены методы, обеспечивающие его бесперебойность в неизбежные периоды неблагоприятных погодных условий и своевременное выполнение работ в течение всего года. Ближайший город, порт Корсаков, находится в 17 км от строительной площадки и соединен с ней единственной гравийной дорогой. Недалеко от Корсакова расположен поселок Пригородное. Из‑за полного отсутствия какой‑либо инфраструктуры в районе строительства, все оборудование приходилось закупать в других регионах и доставлять на площадку морем. Учитывая длительные сроки поставки материалов и оборудования и их растаможивания, пришлось предусмотреть меры на случай сбоев в поставках или срочной потребности в запчастях. Нужно было построить жилой городок для рабочих, а также создать условия для обеспечения их питанием. И, наконец, прежде, чем приступить к строительству, необходимо было нанять персонал, привезти его на площадку и дать ему обустроиться.

Перед началом строительства нужно было создать вспомогательную инфраструктуру. Для обеспечения строительства резервуаров бетоном были построены два бетонных завода производительностью 65 м3/час. Несмотря на то что на протяжении большей части проекта достаточно было бы одного такого завода, временами потребность в бетоне была выше, чем мощность одного завода.

Бетон был нужен не только для строительства оснований, стенок и крыш резервуаров, но и для производства наполнителя для укрепления грунтов. Кроме этого, строительство второго завода давало дополнительные гарантии – ведь приобрести бетон поблизости и доставить его на площадку по приемлемой для проекта цене было практически невозможно. Это была лишь одна из многих мер, заранее предусмотренных в проекте на случай возможных сбоев.

Работы нулевого цикла, включая подготовку площадки, выемку грунта, засыпку траншей бетонным наполнителем и строительство перекрытий были поручены местной российской компании, имевшей богатый опыт строительства в климатических условиях Сахалина. Сотрудничество специалистов CB&I, имеющих опыт работы в области СПГ, с российскими специалистами, имеющими навыки работы в местных условиях, сыграло большую роль в обеспечении успеха проекта.

Конструкция резервуаров

Строящиеся на Сахалине резервуары СПГ – резервуары двухоболочечного типа. Они состоят из внутреннего и внешнего резервуаров, каждый из которых способен самостоятельно удерживать находящийся в них СПГ. Кольцевое пространство между внутренним и внешним резервуарами составляет 1 – 2 м. Внешний резервуар служит не только для удержания жидкости, но и для регулируемого выброса паров, являясь первичной системой удержания паров. Это играет большую роль в обеспечении эффективного автоматического охлаждения. На случай нарастания давления внутри резервуара предусмотрены предохранительные клапаны. Внутренние резервуары изготавливаются из стали с 9%-ным содержанием никеля, отличающейся высокой упругостью, необходимой для хранения криогенных жидкостей. Внешний резервуар представляет собой бетонное сооружение, состоящее из железобетонной фундаментной плиты, стенки из преднапряженного бетона и железобетонной крыши. Расчетная температура хранения СПГ составляет -165°С.

Бетонные работы имеют огромное значение при строительстве сооружений СПГ. Учитывая суровый климат Сахалина, была разработана новаторская методика, позволяющая снизить зависимость проекта строительства резервуаров от хода бетонных работ и решить проблему отвердения бетона в условиях влажности или экстремально низких температур. В результате благодаря тому, что задержки в выполнении большого объема бетонных работ по метеоусловиям были сведены к минимуму, новая методика обеспечила соблюдение намеченных сроков. Кроме того, правильное планирование позволило выполнять строительные работы в течение всего года, а бетонные – в более теплые месяцы.

Конструкция резервуаров должна обеспечивать поддер-жание СПГ в холодном состоянии. Но при этом необходимо принять меры по предотвращению замерзания земли под резервуарами. Хотя резервуары устанавливаются ниже линии промерзания, для чего выполняются специальные земляные работы, под действием СПГ земля под резервуарами может замерзнуть. Это, в свою очередь, может вызвать вспучивание почвы и создать угрозу повреждения фундаментов. Поэтому для согревания земли под резервуарами было установлено оборудование для подогрева фундаментов.

Строительство и безопасность

В настоящее время резервуары СПГ проекта «Сахалин-2» находятся в стадии строительства. Согласно принятой в России практике строительные работы ведутся под надзором заказчика, а также государственных и местных надзорных органов. Для обеспечения соблюдения требований всех местных и государственных норм и правил в процессе строительства задействованы российские проектные институты. В 2006 году строительные работы будут выполняться в течение всего года и должны быть закончены в конце весны 2007 года. Работы ведутся попеременно то на одном, то на другом резервуаре и, таким образом, достигается максимально эффективное использование специальных навыков строительных рабочих. Такая методика позволяет использовать ресурсы там, где они больше всего необходимы, обеспечить оптимальные сроки, а также сократить потребность в оборудовании и эффективно использовать труд инженерно-технических работников. Для каждого резервуара предусматривается по 2 стационарных башенных крана, а также пять дополнительных кранов для выполнения строительных работ.

Технике безопасности в строительстве всегда уделяется первостепенное значение. В нашем случае, помимо традиционных мер по обеспечению безопасности в строительстве и проведения соответствующего обучения, персонал обучается методам безопасной работы в условиях экстремально холодного климата. Основная часть специалистов уже работала в России и в других регионах мира с подобным климатом, что значительно облегчает задачу. По возможности, обеспечивается максимальное укрытие рабочих площадок, для защиты от порывов ветра применяется брезент и оцинкованная листовая сталь. Кроме того, принимаются меры по предотвращению обледенения резервуаров, оборудования и площадок обслуживания. После завершения монтажа стального резервуара он сам становится средством защиты персонала от воздействия погодных условий. Нами закуплена специальная зимняя одежда, рассчитанная именно на такие условия работы. Благодаря правильной экипировке, соответствующему обучению и надлежащему руководству, а также специальной методике строительства, позволяющей решить проблему выполнения бетонных работ, удалось добиться того, что климатические условия Сахалина не помешали ходу работ и позволили благополучно вести строительство в течение всего зимнего периода.

Предпосылки к успеху

Ключом к успешному выполнению проекта, включающего в себя проектирование, поставку оборудования и материалов, а также строительство, является наличие у нас глобальных и местных ресурсов.

При строительстве этих уникальных для России сооружений хранения СПГ компании CB&I использует свой большой опыт в строительстве подобных объектов в других регионах мира и делится с Россией знаниями, которых до настоящего времени не было в стране. С другой стороны, местные строительные подрядчики и российские проектные институты обладают значительным опытом и навыками, необходимыми для работы в России. Подобная кооперация создает условия для строительства сооружений, отвечающих критериям мировой практики в области СПГ и передовой практики российской строительной индустрии.

Фундаменты резервуаров СПГ были заложены в мае 2004 года. В настоящее время работы идут в соответствии с графиком, согласно которому резервуары должны быть готовы к весне 2007 года. Начало отгрузки СПГ намечено на ноябрь 2007 года. С этого момента Россия впервые приступит к производству СПГ и начнет экспортировать часть своих богатейших запасов природного газа в страны Азиатско-Тихоокеанского региона, Северную Америку и Мексику. По информации журнала «Нефтегаз» Директор проекта компании CB&I по строительству сооружений СПГ на Сахалине Мартин БРОКМАН Менеджер по инжинирингу компании CB&I, проект «Сахалин-2», Брайен РУНИ