ЗАЩИТНОЕ ОГРАЖДЕНИЕ РЕЗЕРВУАРА ХРАНЕНИЯ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА

Полезная модель относится к области энергетики, в частности к сооружению, обеспечивающему ограничение площади возможного аварийного разлива сжиженного природного газа (СПГ).
Согласно СНиП 21-01-97, СНиП23-05-95, СНиП 2.09.02-85, СНиП 2.01.02-85, СНиП 2.09.03-85 защитным ограждением может служить естественный барьер, образованный рельефом местности, или искусственное, сплошное по периметру сооружение, непроницаемое для СПГ (поддон).
Высота защитного ограждения и расстояние от его внутренней подошвы до стенки резервуара определяются проектом из условия исключения переливания СПГ за пределы ограждения (включая случаи вытекания СПГ при его максимальном расчетном заполнении) но, при этом, высота защитного ограждения должна быть не менее, чем на 0,3 м больше высоты уровня жидкости, образующегося при полном выливании расчетного объема СПГ из хранилища. Кольцевое защитное ограждение располагается в непосредственной близости от резервуара на расстоянии не более радиуса от его боковой поверхности.
Наиболее близкой, из известных заявителю, является конструкция защитного ограждения резервуара хранения СПГ, состоящая из фундамента под резервуар, экранных перегородок и приямка, расположенного у основания одной из экранных перегородок. Площадка фундамента выполнена с уклоном не менее 1° от резервуара в сторону ограждения и с общим уклоном не менее 0,25° в сторону приямка (см. ПБ 08-342-00). Правила безопасности при производстве, хранении и выдаче сжиженного природного газа (СПГ) на газораспределительных станциях магистральных газопроводов (ГРС МГ) и автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС). - М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2001.).
Конструкция данного защитного ограждения выбрана в качестве прототипа.
Прототип и заявляемая полезная модель, имеют следующие общие признаки:
- экранные перегородки;
- экранные перегородки установлены на фундаменте под резервуар с площадкой;
- поверхность площадки выполнена с наклоном в сторону приямка;
- приямок расположен у основания одной из экранных перегородок.
Недостатком защитного ограждения резервуара хранения СПГ по прототипу является то, что в случае крупных аварийных проливов СПГ, когда невозможно прекратить доступ к очагу возникшего пожара, образуются застойные зоны СПГ и его горение осуществляется на площадке фундамента под резервуар хранения СПГ. При этом наносится существенный вред оборудованию (криогенному резервуару, арматуре, испарителю) вплоть до его вывода из строя.
В основу полезной модели поставлена задача создать защитное ограждение резервуара хранения сжиженного природного газа, в котором за счет снабжения его дополнительно поддоном испарителя, поддоном узла управления арматурой и сливными окнами обеспечить ограничение площади возможного аварийного разлива сжиженного природного газа, предотвращение образования застойных зон, за счет отведения пролитого СПГ из площадки фундамента под резервуар хранения СПГ через сливные окна в приямок.
Поставленная задача решена в защитном ограждении резервуара хранения сжиженного природного газа, содержащем экранные перегородки, установленные на фундаменте под резервуар с площадкой, поверхность которой выполнена с наклоном в сторону приямка, расположенного у основания одной из экранных перегородок, тем, что, в отличии от прототипа защитное устройство дополнительно снабжено поддоном испарителя и поддоном узла управления арматурой, при этом у основания экранной перегородки, установленноймежду поддоном испарителя и площадкой под резервуар с сжиженным природным газом, а также экранной перегородки, установленной перед приямком, расположены сливные окна.
Снижение последствий разлива СПГ из надземного резервуара хранения СПГ в пределах защитного ограждения достигается за счет организации направленных стоков СПГ с мест его потенциальных утечек через сливные окна для слива в приямок, расположенный у основания одной из экранных перегородок (огнепреграждающей стены).
Размеры приямка определяются проектом по расчету, исходя из условий приема стоков СПГ, образующихся при полном разрыве в пределах защитного ограждения, максимального (по диаметру и давлению) трубопровода для перекачки СПГ, например, Dy40.
Кроме этого, сливные окна (окна для слива СПГ), расположенные в нижней части экранной перегородки позволяют исключить образование застойных зон СПГ при защите оборудования.
Защитное ограждение резервуара хранения сжиженного природного газа изображено на чертеже, где:
фиг.1 - вид защитного ограждения;
фиг.2 - вид защитного ограждения с резервуаром хранения СПГ, испарителем наддува и узлом управления.
Предлагаемая конструкция защитного ограждения (фиг.1) состоит из фундамента 1 с площадкой под резервуар хранения СПГ, экранных перегородок (огнепреграждающих стен) 2, поддона испарителя 3 и поддона узла управления арматурой 4.
У основания экранной перегородки 2, установленной между поддоном испарителя 3 и фундаментом 1 под резервуар хранения СПГ, а также экранной перегородки 2, установленной перед приямком 6, расположены сливные окна 5.
Площадка фундамента 1 выполнена с уклоном в сторону приямка 6.
Для иллюстрации принципа действия защитного ограждения на фиг.2 показаны испаритель наддува 7, установленный на поддоне 3, резервуар хранения СПГ 8, установленный на фундаменте 1, узел управления арматурой 9, расположенный на поддоне 4.
Принцип действия защитного ограждения заключается в следующем. Сжиженный природный газ при его проливе из резервуара хранения СПГ 8 попадает на площадку фундамента 1 и вдоль экранных перегородок 2 за счет имеющегося уклона сливается в приямок 6 через сливные окна 5, расположенные у основания экранной перегородки 2 в нижней ее части со стороны приямка 6. В случае неисправности арматуры или выхода ее из строя СПГ проливается в поддон узла управления арматурой 4 и далее через сливные окна 5 перетекает в приямок 6. При наличии пробоины в испарителе наддува 7 или его течи, СПГ сливается в поддон испарителя 3. Далее через сливные окна 5 СПГ перетекает на площадку фундамента 1 под резервуар хранения СПГ 8, откуда самотеком сливается в приямок 6, отделенный от основного оборудования экранной перегородкой 2.
Наличие сливных окон 5, а также поддона испарителя 3 и поддона узла управления 4 позволяет сохранить криогенный резервуар хранения СПГ 8, трубопроводы и арматуру, а также строительные конструкции опор резервуара 8, в случае возникновения возгорания пролитой жидкости.
Общий экономический эффект заключающийся в снижении стоимости устранения последствий пожара оценивается стоимостью системы хранения СПГ, которая составляет от 5 до 7 млн. руб. для отдельно стоящих резервуаров.