ХРАНИЛИЩЕ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в качестве стационарных хранилищ для сжиженного природного газа (СПГ).

Известно о перспективности применения сжиженного природного газа на различных видах автотранспорта и в энергоснабжении удаленных населенных пунктов (Кириллов Н.Г., Лазарев А.Н. Сжиженный природный газ: анализ мирового рынка и перспективы отечественного производства // Журнал «Газохимия», №6, 2011 - стр.23-29) - [1].

Известно об экономической эффективности создания и эксплуатации заглубленных хранилищ СПГ (Кириллов Н.Г., Лазарев А.Н. Основы технико-экономического расчета стоимости строительства подземных хранилищ сжиженного природного газа // Журнал «Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо», №4, 2012. - стр.3-9) - [2]. Однако в настоящее время в России практически отсутствует опыт создания хранилищ СПГ такого типа.

Известно стационарное хранилище для сжиженного природного газа, состоящее из внутреннего сосуда, изготовленного из коррозионно-стойких сплавов (например, сталь 12Х18Н10Т), внешней оболочки, изготовленной из железобетона и покрытой снаружи гидроизоляцией, а также слоя теплоизоляции, расположенного между внутренним сосудом и внешней железобетонной оболочкой (Усюкин И.П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - стр.275) - [3]. Однако внутренняя оболочка резервуара собирается из отдельных металлических листов на месте монтажа резервуара, что значительно увеличивает сроки и стоимость строительства. Более того, данная технология и технические решения могут быть использованы только при создании вертикальных, цилиндрических резервуаров большой емкости для хранения СПГ.

Прототипом заявляемого технического решения является хранилище сжиженного природного газа, состоящее из внешнего железобетонного контейнера, покрытого снаружи гидроизоляцией, в котором на подставках из материала с низкой теплопроводностью установлен внутренний резервуар для хранения сжиженного природного газа, и трубопроводной системы для наполнения и опорожнения внутреннего резервуара сжиженным природным газом, при этом хранилище расположено ниже уровня земли (патент РФ №2437027 от 20.12.2011 г.) - [4]. Однако внутренний резервуар выполнен из емкости заводской готовности, что вызывает сложность его монтажа, необходимость транспортировки емкости до места монтажа и применения дополнительной теплоизоляции.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в снижении стоимости и времени строительно-монтажных работ при создании заглубленных хранилищ, а также увеличении сроков бездренажного хранения СПГ, повышении безопасности и надежности эксплуатации хранилищ с криогенным топливом.

Для достижения данного технического результата хранилище сжиженного природного газа, состоящее из внешнего железобетонного контейнера, покрытого снаружи гидроизоляцией, в котором на подставках из материала с низкой теплопроводностью установлен внутренний резервуар для хранения сжиженного природного газа, и трубопроводной системы для наполнения и опорожнения внутреннего резервуара сжиженным природным газом, при этом внешний контейнер расположен ниже уровня земли, хранилище снабжено внутренним резервуаром, выполненным из железобетона, внешний контейнер имеет съемную крышу для монтажа и периодического осмотра внутреннего резервуара, а зазор между стенками внешнего контейнера и внутреннего резервуара заполнен сухим воздухом, при этом хранилище снабжено системой подачи и удаления сухого воздуха из межстенного пространства, состоящая из трубопровода подачи воздуха и трубопровода удаления воздуха, а подставки из материала с низкой теплопроводностью выполнены таким образом, что между ними может свободно циркулировать воздух, подаваемый из системы подачи и удаления сухого воздуха.

Введение в состав хранилища сжиженного природного газа внутреннего резервуара, выполненного из железобетона, расположенного на подставках из материала с низкой теплопроводностью внутри внешнего железобетонного контейнера, съемной крыши внешнего контейнера для монтажа и периодического осмотра внутреннего резервуара, зазора между стенками внешнего контейнера и внутреннего резервуара, заполненного сухим воздухом, системы подачи и удаления сухого воздуха из межстенного пространства и размещение подставок из материала с низкой теплопроводностью выполнены таким образом, что между ними может свободно циркулировать воздух, позволяет получить новое свойство, заключающееся в снижении стоимости и времени строительно-монтажных работ при создании заглубленных хранилищ за счет создания внутреннего резервуара из железобетона на месте строительства хранилища, увеличения сроков бездренажного хранения СПГ за счет изготовления внутреннего резервуара из железобетона, что позволяет держать высокое давление внутри резервуара, а также в повышении безопасности и надежности эксплуатации хранилищ с криогенным топливом за счет подачи сухого воздуха в межстенное пространство для его вентиляции и исключения промерзания грунта вокруг внешнего контейнера, применения съемной крыши внешнего контейнера для периодического осмотра внутреннего резервуара.

На чертеже изображено хранилище сжиженного природного газа.

Хранилище сжиженного природного газа состоит из железобетонного контейнера 1, в котором на подставках 2 из материала с низкой теплопроводностью (например, пенобетон) установлен внутренний резервуар для хранения сжиженного природного газа 3. Зазор 4 между резервуаром 3 и внутренними стенками контейнера 1 заполнено сухим воздухом. Железобетонный контейнер 1 снабжен в верхней части съемной крышей 5 для установки и периодического осмотра внутреннего резервуара 3. Для подачи сухого воздуха в зазор 4 предусмотрена система подачи и удаления сухого воздуха из межстенного пространства, состоящая из трубопровода подачи воздуха 6 и трубопровода удаления воздуха 7.

Для наполнения и опорожнения внутреннего резервуара 3 сжиженным природным газом предусмотрена система наполнения и опорожнения 8 с трубопроводами и запорно-регулирующей арматурой.

Хранилище сжиженного природного газа работает следующим образом.

Температура кипения СПГ составляет около 111 K. Ввиду этого, для исключения теплопритоков к СПГ и увеличения сроков его бездренажного хранения, резервуар 3 изготавливается из железобетона и устанавливается в контейнере 1 на подставках 2, выполненных из материалов с низкой теплопроводностью. Зазор 4 между резервуаром 3 и внутренними стенками контейнера 1 заполняется сухим воздухом с помощью трубопровода подачи воздуха 6. Сухой воздух проходит через зазор 4 (межстенное пространство) и между подставками 2, вентилирует межстенное пространство 4 и удаляется через трубопровод 7.

Для монтажа внутреннего резервуара 3 и его периодического осмотра внешний контейнер 1 имеет съемную крышу 5.

Для наполнения и опорожнения внутреннего резервуара 3 сжиженным природным газом предусмотрена система наполнения и опорожнения 8 с трубопроводами и запорно-регулирующей арматурой.

Источники информации

1. Кириллов Н.Г., Лазарев А.Н. Сжиженный природный газ: анализ мирового рынка и перспективы отечественного производства // Журнал «Газохимия», №6, 2011 - стр.23-29.

2. Кириллов Н.Г., Лазарев А.Н. Основы технико-экономического расчета стоимости строительства подземных хранилищ сжиженного природного газа // Журнал «Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо», №4, 2012. - стр.3-9.

3. Усюкин И.П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - стр.275.

4. Патент РФ №2437027 от 20.12.2011 г. - прототип.