путь mingas.ru » Сжиженный природный газ (СПГ) » Резервуары для хранения сжиженного природного газа

Резервуары для хранения сжиженного природного газа

В практике хранения сжиженного природного газа во всем мире используются самые разнообразные виды резервуаров. Различия обусловлены природоохранными и геологическими факторы, а также объемом самих резервуаров. В последние годы благодаря новым конструкторским разработкам стала возможной постройка действительно крупных надземных резервуаров для хранения сжиженного природного газа, объем которых достигает двухсот тысяч кубометров.

Классификация вертикальных цилиндрических изометрических резервуаров осуществляется по следующему ряду признаков:

  • Материал, который применяется – железобетонные, бетонные, комбинированные резервуары;
  • Тип изоляции – жесткая, засыпная, пористая, экранная;
  • Конструктивное исполнение внутренней крыши – подвесная либо самонесущая;
  • Конструктивное исполнение стенок резервуара – двустенные, одностенные, резервуары с внутренней мембраной;

Многие фирмы, которые применяли резервуары для хранения СПГ с одинарными стенками, на сегодняшний день отдают предпочтение двустенным конструкциям. Объясняется это тем, что хотя первоначальная стоимость двустенных резервуаров для СПГ и является весьма высоком, со временем она существенно окупается благодаря большой экономии расходов по эксплуатации.

Надземные и подземные резервуары для хранения СПГ

Как один, так и другой вид резервуаров обладают высоким уровнем фактической безопасности. Безусловно, подземные резервуары, предназначенные для хранения сжиженного природного газа, обладают рядом преимуществ с точки зрения охраны окружающей среды. Резервуары этого типа хранения признаны соответствующими европейскому стандарту EN 1473, а также считаются самым безопасным способом хранения сжиженного природного газа. В случае землетрясений резервуары хранения подземного типа менее подвержены повреждениям вследствие смещения почвы, чем их надземные аналоги. Вследствие этого в зонах повышенной сейсмологической активности резервуары подземного типа более безопасны в эксплуатации.

Схематическое изображение конструкции типового подземного резервуара хранения СПГ

Схематическое изображение конструкции типового подземного резервуара хранения СПГ

Однако, затраты на строительство резервуаров подземного типа в случае определенных экологических условий могут быть весьма высокими. Вследствие данной причины. А также на основании оценки риска относительно к месту расположения тех или других резервуарных парков сжиженного природного газа, в большинстве своем резервуары исполняются в надземном виде.

При условии, что во время строительства надземных резервуаров СПГ применяются соответствующие материалы, а также предусматривается постройка сооружений для того, чтобы локализовать разливы сжиженного природного газа, к примеру, дамбы обвалования, этот тип резервуаров может безопасно и эффективно использоваться без каких-либо серьезных последствий для безопасности и экологии. Даже в тех случаях, когда бывают попытки совершения актов терроризма.

Схематическое изображение конструкции типового надземного резервуара хранения СПГ

Схематическое изображение конструкции типового надземного резервуара хранения СПГ

Резервуары для СПГ исполняются с двойными стенками. Предназначением внешней стенки является задерживание паров сжиженного природного газа, а вокруг стенки, расположенной внутри, имеется система изоляции, которая содержит криогенную жидкость.  Резервуары для СПГ исполняются из сплавов либо металлов, которые обладают низким коэффициентом теплового расширения, а также не подвержены охрупчиванию  в случае соприкосновения с текучими криогенными средами. Чаще всего это сталь с 9% никеля в составе, либо же алюминий. Вокруг современных резервуаров СПГ сооружают обвалования, дамбы, бермы или насыпи, которые рассчитаны на прием утечек любого объема, и могут выдержать до 100 процентов сжиженного природного газа от объема соответствующего резервуара.

Конструкции резервуаров для хранения сжиженного природного газа

Конструкция одного из широко применяемых в мире резервуаров – с замкнутой наружной оболочкой:rezervuar-hranenie-spg-1

  1. Подкладка крыши
  2. Подвеска
  3. Железобетонная крыша
  4. Боковая стенка из портландцемента
  5. Железобетонная стена основания
  6. Железобетонные сваи
  7. Изоляция крыши
  8. Подвесная платформа
  9. Внутренний корпус
  10. Теплоизоляция стенки резервуара
  11. Подкладка
  12. Вторичная перегородка

Резервуары для хранения сжиженного природного газа могут иметь различия в конструкции крыш, которые в них применяются. За рубежом наиболее распространенными являются крыши, которые собираются и свариваются из отдельных элементов непосредственно на днище резервуара, а после этого при помощи пневмопривода поднимаются в проектное положение.

В конструкциях с самонесущей внутренней крышей избыточное давление сжиженного природного газа воспринимает на себя внутренний резервуар. В пространство между стенками осуществляется подача специального инертного газа, к примеру, азота. В процессе эксплуатации резервуара этот газ сушит теплоизоляцию. Для того чтобы хранить азот, используется предназначенный для этих целей газгольдер.

Также широкое распространение в мировой практике имеет конструкция подвесной плоской крыши. Принципиальное отличие данной конструкции от предыдущей (с самонесущей внутренней крышей) состоит в том, что пары сжиженного природного газа свободно проникают в пространство между стенками через зазор, который находится между стенкой и крышей, либо же посредством специальных отверстий в подвесной крыше.

Одной из разновидностей изотермических резервуаров наземного типа являются вертикальные металлические цилиндрические резервуары, которые обычно заглубляются в грунт на высоту корпуса. Делается это согласно соображениям безопасности, а именно для того, чтобы максимальный уровень взлива сжиженного природного газа не превышал уровня поверхности земли.

Схема конструкции заглубленного изотермического резервуара:rezervuar-hranenie-spg-2

  1. Железобетонная крыша
  2. Стальная крыша
  3. Подвесная платформа
  4. Теплоизоляция из стекловаты
  5. Не содержащая фреона твердая полиуретановая изоляция
  6. Мембрана из нержавеющей стали, содержащей 18% Cr и 8% Ni
  7. Железобетонная стенка
  8. Железобетонная шпунтовая стенка
  9. Боковой подогреватель
  10. Железобетонное дно
  11. Подогреватель основания
  12. Основание из гравия

Заглубленные изотермические резервуары подразделяются на два типа: с крышей, имеющей внутреннюю изоляцию и с подвесной платформой. Заглубленные резервуары для хранения СПГ не имеют принципиальных отличий от резервуаров открытой установки, однако вследствие того, что для их установки необходимо проводить трудоемкие и сложные земляные работы, а также устройство специальных фундаментов с гидроизоляцией и дренажем, они являются более дорогими. Однако, одновременно с повышенной стоимостью, этот вид резервуаров намного надежнее, особенно в районах, где присутствует повышенная сейсмическая активность. Заглубленные резервуары для хранения сжиженного природного газа не нуждаются в обваловании, а обязательное пространство между объектами и резервуарами, предназначением которого является обеспечение безопасности объектов, является относительно небольшим, благодаря чему удается сохранить больше места.

Заглубленный резервуар с подвесной платформой:

rezervuar-hranenie-spg-3

 

  1. Купольная крыша
  2. Подвесная платформа
  3. Берма (горизонтальная площадка на откосе)
  4. Изоляция на подвесной платформе
  5. Изоляция стенки и днища
  6. Подогреватель
  7. Насосная площадка
  8. Трубопроводная обвязка и эстакада
  9. Мембрана
  10. Стенка и основание
  11. Каркас поршневого насоса

Заглубленный резервуар с крышей, имеющей внутреннюю изоляцию:

rezervuar-hranenie-spg-4

 

  1. Купольная крыша
  2. Берма (горизонтальная площадка на откосе)
  3. Изоляция стенки и днища
  4. Подогреватель
  5. Насосная площадка
  6. Трубопроводная обвязка и эстакада
  7. Изоляция крыши
  8. Мембрана
  9. Стенка и основание
  10. Каркас поршневого насоса

Если смотреть с точки зрения безопасности, резервуары для хранения сжиженного природного газа с двойной стенкой, в которых для изготовления внутреннего резервуара использована сталь с 9% содержания никеля, а для внешнего – предварительно напряженный бетон, у которых на внутренней поверхности имеется обкладка от утечек, бетонные днище и крыша, а также система защиты днища и углов – это долговечное и эффективное экономическое решение.

Внутренний резервуар исполнен из стали, в которой содержание никеля равняется девяти процентам. Благодаря этому эта сталь обладает высокой упругостью, которая является обязательным фактором, необходимым для безопасного и эффективного хранения криогенных жидкостей.

Внешний резервуар – это бетонное сооружение, которое состоит из фундаментной плиты, исполненной из железобетона, железобетонной крыши, а также стенок из преднапряженного бетона. Дополнительно бетонный резервуар изнутри облицовывается углеродистой сталью. Это делается для того, чтобы в случае протечки была возможность сбора жидкости. Нижняя часть внутренней облицовки исполняется, также, как и внутренний резервуар, из стали с 9% никеля. Это делается из соображений безопасности. Теплоизоляционный слой, находящийся между внешней и внутренней стенками резервуара, , предотвращает температурную компенсацию.

Благодаря особой конструкции резервуаров, сжиженный природный газ, находящийся внутри них, поддерживается в холодном состоянии. Рассчетная температура хранения СПГ составляет минус 165 градусов Цельсия.

Проект Сахалин-2. Резервуары для хранения сжиженного природного газа

Конструкция, которую имеют резервуары, предназначенные для хранения сжиженного природного газа, схожа с конструкцией матрешки: каждый резервуар состоит из трех отдельных  емкостей, вложенных одна внутрь другой.

Внешний резервуар исполнен из бетона, а толщина его стен составляет вверху полметра, а к низу они постепенно утолщаются, достигая метра.

Назначением второго резервуара является создание пароизоляционного барьера, роль которого он и играет. Этот резервуар исполнен из углеродистой стали и примыкает к внешнему резервуару.

rezervuar-hranenie-spg-roof-1-300x199Внутренняя емкость исполнена из рассчитанной на криогенные температуры девятипроцентной никелевой стали. Согласно проекту, эта сталь выдерживает температуры до минус 165 градусов по Цельсию. Основным назначением пароизоляционного барьера является препятствование попаданию влаги либо кислорода внутрь резервуара со сжиженным природным газом. Также он не должен допускать того, чтобы сжиженный природный газ, который испаряется, имел возможность попасть в атмосферу.

Между пароизоляционным барьером и внутренней емкостью  имеется пространство, ширина которого составляет один метр. Это пространство заполнено изоляционным материалом.

Крыши резервуаров для хранения сжиженного природного газа состоят из двух слоев. Снизу находится тот же пароизоляционный барьер, а сверху их покрывает слой бетона, толщина которого составляет 40 сантиметров. Вес подобной крыши составляет порядка шестисот тонн.

Если статья оказалась полезной, в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже - это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!

Оставить комментарий

  

  

Ваше мнение для нас важно!

Не ругаемся, не спамим, не пустословим, стараемся писать грамотно. Не кричим (сообщения заглавными буквами). Проявляем уважение к другим участникам обсуждения, соблюдаем правила. Спасибо!

Я не робот (обязательно)

Copyright © 2009-2014 mingas.ru – Мир природного газа | на сайте Все права защищены

RATING ALL.BY Рейтинг@Mail.ru