МОНИТОРИНГ ГЕРМЕТИЧНОГО И ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОГО РЕЗЕРВУАРА

1. Способ для мониторинга герметичного и теплоизолированного резервуара (1, 201, 301), предназначенного для низкотемпературного сжиженного топливного газа, в котором стенка резервуара содержит многослойную конструкцию, установленную на несущую стенку, многослойная конструкция содержит герметичную мембрану, контактирующую со сжиженным топливным газом, содержащимся в резервуаре, и теплоизоляционный барьер (3, 203, 41, 42), установленный между герметичной мембраной и несущей стенкой, при этом теплоизоляционный барьер содержит изоляционные твердые вещества и газовую фазу, находящуюся под отрицательным относительным давлением, причем способ включает в себя
получение образца разбавленного газа путем извлечения пробы газовой фазы под отрицательным относительным давлением в теплоизоляционном барьере через трубку для отбора образцов (11, 111, 211, 311, 69), выходящую наружу стенки резервуара, и добавления контролируемой порции инертного газа в газовую фазу, которая должна быть извлечена или которая была извлечена,
повышение давления в образце разбавленного газа до рабочего давления газового анализатора (25, 125, 225, 325), и
измерение концентрации топливного газа в образце разбавленного газа с помощью газового анализатора.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя
определение коэффициента разбавления, обусловленного добавлением контролируемой порции инертного газа к газовой фазе, которая должна быть извлечена или которая была извлечена, в соответствии с измерениями давления и температуры газовой фазы, которая должна быть извлечена или которая была извлечена, до и после добавления контролируемой порции инертного газа к газовой фазе, и
определение концентрации топливного газа в газовой фазе теплоизоляционного барьера как функции измеренной концентрации и коэффициента разбавления, обусловленного добавлением контролируемой порции инертного газа.
3. Способ по п. 1, в котором топливный газ состоит из метана.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором инертный газ выбирается из группы, состоящей из молекулярного азота, гелия, аргона и смеси таковых.
5. Способ по любому из пп. 1-3, в котором отрицательное относительное давление соответствует абсолютному давлению ниже 10 кПа, предпочтительно ниже 1 кПа.
6. Способ по любому из пп. 1-3, в котором рабочее давление газового анализатора составляет (25, 125, 225, 325) 80-120 кПа, предпочтительно 86-108 кПа.
7. Способ по любому из пп. 1-3, в котором газовый анализатор содержит детектор топливного газа, выбранный из группы, состоящей из инфракрасных детекторов и электрохимических детекторов.
8. Способ по п. 1, в котором этап получения образца разбавленного газа включает в себя:
добавление контролируемой порции инертного газа к газовой фазе в теплоизоляционном барьере, чтобы повысить относительное давление (65) газовой фазы в теплоизоляционном барьере от отрицательного первого значения (Р1) до отрицательного второго значения (Р2), и
извлечение образца газовой фазы при относительном давлении, равным второму отрицательному значению в теплоизоляционном барьере через трубку для отбора образцов (11, 111, 211, 311, 69), выходящую из стенки резервуара, чтобы получить образец разбавленного газа, и
понижение относительного давления (65) газовой фазы в теплоизоляционном барьере от второго отрицательного значения до первого отрицательного значения после извлечения образца газовой фазы.
9. Способ по п. 8, в котором первое отрицательное значение составляет менее 1 кПа, предпочтительно менее или равное 0,1 кПа, а второе отрицательное значение превышает или равно 1 кПа.
10. Способ по п. 8 или 9, в котором этап поднятия давления в образце разбавленного газа включает в себя
сохранение извлеченного образца газовой фазы в промежуточном замкнутом пространстве (112, 321), соединенным с трубкой для отбора образцов, и
перемещение подвижной стенки в промежуточном замкнутом пространстве, чтобы заключить образец разбавленного газа в замкнутом пространстве (121) для измерения с меньшим объемом, чем промежуточное замкнутое пространство.
11. Способ по п. 1, в котором шаг получения образца разбавленного газа содержит
извлечение образца газовой фазы под отрицательным относительным давлением в теплоизоляционном барьере через трубку для отбора образцов, выходящую наружу стенки резервуара, и
добавление контролируемой порции инертного газа в извлеченный образец газовой фазы.
12. Способ по п. 11, в котором этапы по извлечению, разбавлению и сжатию образца осуществляются с помощью всасывающего устройства (220) с эффектом Вентури, при этом всасывающее устройство с эффектом Вентури содержит
основную трубку (35), имеющую входное отверстие, соединенное с источником инертного газа под давлением, и выходное отверстие, соединенное с замкнутым
пространством для измерения или с промежуточным замкнутым пространством, и
всасывающую трубку (36), имеющую входной конец, соединенный с трубкой для отбора образцов, и выходной конец, выходящий сбоку в сужающийся-расширяющийся участок основой трубки таким образом, что поток инертного газа, идущий по основной трубке, приводит к понижению давления во всасывающей трубке.
13. Способ по п. 11 или 12, в котором этап поднятия давления в образце включает в себя:
откачивание образца газовой фазы через трубку (11, 111, 211, 311) для отбора образцов в направлении промежуточного замкнутого пространства (12, 112, 221, 321), иизолирование промежуточного замкнутого пространства от теплоизоляционного барьера.
14. Способ по п. 11, в котором контролируемая порция инертного газа добавляется в промежуточное замкнутое пространство (12, 112), этап по сжатию образца разбавленного газа содержит
откачивание образца разбавленного газа из промежуточного замкнутого пространства в направлении замкнутого пространства (21, 121) для измерения, соединенного с газовым анализатором.
15. Способ по п. 13, в котором этапы по разбавлению и сжатию образца осуществляются с помощью всасывающего устройства (220) с эффектом Вентури, при этом всасывающее устройство с эффектом Вентури содержит
основную трубку (35), имеющую входное отверстие, соединенное с источником инертного газа под давлением, и выходное отверстие, соединенное с замкнутым пространством для измерения, и
всасывающую трубку (97), имеющую входной конец, соединенный с промежуточным замкнутым пространством и выходной конец, выходящий сбоку в сужающийся-расширяющийся участок основой трубки таким образом, что поток инертного газа, идущий по основной трубке, приводит к понижению давления во всасывающей трубке.
16. Устройство (10, 210) для мониторинга, которое может использоваться в герметичном и теплоизолированном резервуаре (1, 201), предназначенном для низкотемпературных сжиженных топливных газов, в котором стенка резервуара содержит многослойную конструкцию, установленную на несущую стенку, многослойная конструкция содержит герметичную мембрану, контактирующую со сжиженным топливным газом, содержащимся в резервуаре, и теплоизоляционный барьер (3, 203), установленный между герметичной мембраной и несущей стенкой, где теплоизоляционный барьер содержит изоляционные твердые вещества и газовую фазу, находящуюся под отрицательным относительным давлением, причем устройство для мониторинга содержит
трубку (11, 111, 211) для отбора проб, соединяющую теплоизоляционный барьер с наружной стороной стенки резервуара, при этом упомянутая трубка (11, 111, 211) для
отбора образцов оборудована изоляционным клапаном (14),
промежуточное замкнутое пространство (12, 112), соединенное с теплоизоляционным барьером с помощью трубки для отбора образцов,
замкнутое пространство (21, 121, 221) для измерений, соединенное с промежуточным замкнутым пространством,
газовый анализатор (25, 125, 225), соединенный с замкнутым пространством для измерений, для измерения концентрации топливного газа в замкнутом пространстве для измерений,
насосное устройство (20, 112, 220, 320), соединенное с трубкой для отбора образцов, способное извлекать образец газовой фазы при отрицательном относительном давлении в теплоизоляционном барьере и транспортировать образец газовой фазы в замкнутое пространство (21, 121, 221) для измерений,
емкость (15, 215) с инертным газом, соединенную с промежуточным замкнутым пространством (12, 112) и предназначенная для добавления определенной порции инертного газа в газовую фазу, которая была извлечена, в промежуточном замкнутом пространстве (12, 112), и
измерительное устройство (17, 217, 317) для измерения порции инертного газа, добавленной к газовой фазе.
17. Устройство по п. 16, дополнительно содержащее систему (30, 330) обработки данных, способную определять коэффициент разбавления, обусловленный добавлением контролируемой порции инертного газа к газовой фазе, которая была извлечена, как функцию измерений давления и температуры газовой фазы, которая была извлечена, до и после добавления контролируемой порции инертного газа к газовой фазе, и определять концентрацию топливного газа в газовой фазе теплоизоляционного барьера как функции концентрации, измеренной газовым анализатором, и коэффициента разбавления, обусловленного добавлением контролируемой порции инертного газа.
18. Устройство по п. 16 или 17, в котором насосное устройство содержит вакуумный насос (20).
19. Устройство по п. 16 или 17, в котором насосное устройство содержит всасывающее устройство (220) с эффектом Вентури, причем всасывающее устройство с эффектом Вентури содержит
основную трубку (35), имеющую входное отверстие, соединенное с емкостью с инертным газом, и выходное отверстие, соединенное с замкнутым пространством для измерения, и
всасывающую трубку (36), имеющую входной конец, соединенный с трубкой для отбора образцов посредством промежуточного замкнутого пространства, и выходной конец, выходящий сбоку в сужающийся-расширяющийся участок основой трубки таким
образом, что струя инертного газа, идущая по основной трубке, приводит к понижению давления во всасывающей трубке.
20. Герметичный и теплоизолированный резервуар (71), предназначенный для низкотемпературного сжиженного топливного газа и оборудованный устройством (10, 210, 310, 410) для мониторинга по п. 16 или 17, в котором
стенка резервуара содержит многослойную конструкцию, установленную на несущую стенку (302), причем многослойная конструкция содержит основную герметичную мембрану (304), контактирующую со сжиженным топливным газом, содержащимся в резервуаре, вторичную герметичную мембрану (40), размещенную между первичной герметичной мембраной и несущей стенкой, первичный теплоизоляционный барьер (41), размещенный между первичной герметичной мембраной и вторичной герметичной мембраной, и вторичный теплоизоляционный барьер (42), расположенный между вторичной герметичной мембраной и несущей стенкой, при этом один или каждый теплоизоляционный барьер содержит изоляционные твердые вещества и газовую фазу, удерживаемую под отрицательным относительным давлением, устройство для мониторинга, содержащее первую трубку (311) для образца, выходящую в первичный теплоизоляционный барьер, и вторую трубку (69) для образца, выходящую во вторичный теплоизоляционный барьер.
21. Судно (70) для перевозки холодного жидкого продукта, содержащее двойной корпус (72) и резервуар (71) по п. 20, размещенный в двойном корпусе.
22. Способ погрузки и разгрузки судна (70) по п. 21, в котором холодный жидкий продукт поступает через изолированный трубопровод (73, 79, 76, 81) от плавучего или наземного хранилища (77) или из него в резервуар судна (71) или из него.
23. Система для транспортировки холодного жидкого продукта, содержащая судно (70) по п. 21, изолированный трубопровод (73, 79, 76, 81), размещенный таким образом, чтобы соединять резервуар (71), установленный в корпусе судна, с плавучим или наземным хранилищем (77), и насос для обеспечения протекания потока холодного жидкого продукта по изолированному трубопроводу из плавучего или наземного хранилища или в него или в резервуар судна или из него.