СТАЦИОНАРНОЕ ХРАНИЛИЩЕ ДЛЯ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА
STATIONARY STORAGE FOR LIQUEFIED NATURAL GAS

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в качестве стационарных хранилищ для сжиженного природного газа.
Известно о перспективности применения сжиженного природного газа (СПГ) на различных видах автотранспорта и в энергоснабжении удаленных населенных пунктов (Мельников А.А., Пронин Е.П. Сжиженный природный газ - перспективы российского рынка. // Журнал «Полимергаз», №2, 2000. - стр.14).
Известно устройство криогенного бака для сжиженного природного газа с многослойной экранно-вакуумной изоляцией (Цфасман Г.Ю., Бармин Н.В., Дудкин И.Е. Криогенное оборудование автомобильных топливных систем. // Холодильная техника. №2, 1998. - стр.32). Однако криогенные емкости с многослойной экранно-вакуумной изоляцией имеют высокую стоимость.
Известно устройство топливной емкости для самолета, используемой в качестве криогенного бака для сжиженного природного газа, состоящее из основного бака заводской готовности, изготовленного из алюминиевого сплава, и слоя теплоизоляции, изготовленного из пенополиуретана (Солозобов В.И., Андреев В.А. Самолеты на сжиженном природном газе. // Газовая промышленность. №10, 1999. - стр.45). Однако пенополиуретановая теплоизоляция требует защитной оболочки, а время бездренажного хранения СПГ в баке с такой изоляцией ограничено.
Известно устройство топливной емкости для хранения сжиженного природного газа, используемой для транспортных средств и стационарного хранения криогенных топлив, состоящей из внутреннего сосуда, внешней оболочки и теплоизолирующего слоя из пенополиуретана, расположенной между внутренним сосудом и внешней оболочкой емкости (Патент РФ №2262033, Бюл. №28 от 10.10.2005 г.). Однако в качестве внешней оболочки используется композитный материал (металлопластик, стекловолокно и т.д.), что нецелесообразно применять при подземном строительстве.
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). 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.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в снижении стоимости и времени строительно-монтажных работ, увеличении срока бездренажного хранения сжиженного природного газа и повышении надежности эксплуатации хранилищ с криогенным топливом.
Для достижения данного технического результата стационарное хранилище для сжиженного природного газа, состоящее из внутреннего сосуда, изготовленного из коррозионно-стойких сплавов, внешней оболочки, выполненной из железобетона и покрытой снаружи гидроизоляцией, а также слоя теплоизоляции между внутренним сосудом и внешней железобетонной оболочкой, снабжена наружной оболочкой, выполненной в виде железобетонного прямоугольного контейнера, внутри которого устанавливают цилиндрическую горизонтальную емкость заводской готовности, при этом пространство между емкостью и внутренними стенками контейнера заполняют теплоизолирующим материалом (например, пенополиуретаном). Железобетонный контейнер снабжен в верхней части отдельным, изолированным от внутренней полости контейнера колодцем для установки трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой, обеспечивающих заправку и опорожнение внутренней емкости сжиженным природным газом, причем железобетонный контейнер устанавливают под землей (или под полом сооружения) таким образом, что верхняя часть колодца, закрытая крышкой, совпадает с уровнем земли (или пола сооружения).
Введение в состав стационарного хранилища для сжиженного природного газа более простой конструкции внешней оболочки в виде железобетонного прямоугольного контейнера и цилиндрической, горизонтальной емкости заводской готовности, установленной внутри контейнера на подставках из материала с низкой теплопроводностью, позволяет получить новое свойство, заключающееся в снижении стоимости и времени строительно-монтажных работ, а также увеличения срока бездренажного хранения сжиженного природного газа и повышения надежности эксплуатации хранилищ с криогенным топливом за счет заполнения пространства между емкостью и внутренней поверхностью контейнера теплоизолирующим материалом, размещения контейнера под землей и оборудованием его в верхней части отдельным, изолированным от внутренней полости контейнера колодцем с крышкой для установки трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой, обеспечивающих заправку и опорожнение внутренней емкости сжиженным природным газом.
На чертеже изображено стационарное хранилище для сжиженного природного газа.
Стационарное хранилище для сжиженного природного газа состоит из железобетонного прямоугольного контейнера 1, в котором на подставках 2 из материала с низкой теплопроводностью (например, древесина) установлена цилиндрическая, горизонтальная емкость заводской готовности 3. Пространство между емкостью 3 и внутренними стенками контейнера 1 заполнено теплоизолирующим материалом 4 (например, пенополиуретаном). Железобетонный контейнер 1 снабжен в верхней части отдельным, изолированным от внутренней полости контейнера 1 колодцем 5 для установки трубопроводов 6 с запорно-регулирующей арматурой, обеспечивающих заправку и опорожнение внутренней емкости 3 сжиженным природным газом (СПГ). При этом железобетонный контейнер 1 установлен под землей (или под полом сооружения) таким образом, что верхняя часть колодца, закрытая крышкой 7, расположена на уровне земли (или пола сооружения).
Стационарное хранилище для сжиженного природного газа работает следующим образом.
Железобетонный прямоугольный контейнер 1, в котором расположена цилиндрическая, горизонтальная емкость заводской готовности 3 устанавливается под землю (или под полом сооружения). Это повышает надежность эксплуатации хранилища вследствие исключения его повреждения от различных поражающих факторов, например, террористической угрозы и т.п., а также уменьшает внешние теплопритоки. Через трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой 6 обеспечивается наполнение и опорожнение 3 сжиженным природным газом. Для удобства и повышения надежности эксплуатации, а также снижения теплопритоков из окружающей среды к емкости 3, трубопроводы 6 с запорно-регулирующей арматурой размещают в колодце 5, расположенном в верхней части контейнера 1. Колодец 5 изолирован от внутренней полости контейнера 1. При отсутствии процессов наполнения и опорожнения емкости 3 от запорно-регулирующей арматуры 6 отсоединяют соединительные трубопроводы к внешним системам и колодец 5 закрывается крышкой 7, выполненной из теплоизолирующего материала или железобетона, что также снижает теплопритоки вовнутрь контейнера 1.
Температура кипения СПГ составляет около 111 К. Ввиду этого, для исключения теплопритоков к СПГ и увеличения сроков его бездренажного хранения, емкость 3 устанавливается в контейнере 1 на подставках 2, выполненных из материалов с низкой теплопроводностью, а пространство между емкостью 3 и внутренними стенками контейнера 1 заполняется теплоизолирующим материалом 4, например пенополиуретаном. Теплоизолирующий материал 4 и подставки 2 также служат для более жесткой фиксации положения емкости 3 в контейнере 1.
Источники информации
1. Мельников А.А., Пронин Е.П. Сжиженный природный газ - перспективы российского рынка. // Журнал «Полимергаз», №2, 2000. - стр.14.).
2. Цфасман Г.Ю., Бармин Н.В., Дудкин И.Е. Криогенное оборудование автомобильных топливных систем. // Холодильная техника. №2, 1998. - стр.32.
3. Солозобов В.И., Андреев В.А. Самолеты на сжиженном природном газе. // Газовая промышленность. №10,1999. - стр.45.
4. Патент РФ №2262033, Бюл. №28 от 10.10.2005 г.
5. Усюкин И.П. Установки, машины и аппараты криогенной техники. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - стр.275. - прототип.