ХРАНИЛИЩЕ ГАЗООБРАЗНОГО ГЕЛИЯ

Полезная модель относится к области создания хранилищ газов, преимущественно гелия, на газоперерабатывающих и гелиевых заводах.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является хранилище газообразного гелия, включающее в себя емкости для хранения гелия, соединенные с технологической системой подачи и отбора гелия (см. RU 105398 U1, F17C 5/00 (2006.01), B65G 5/00 (2006.01), опубл. 10.06.2011). При этом емкости представляют собой уложенные рядами и соединенные между собой металлические сосуды высокого давления.
Недостатками известного технического решения являются:
3
- значительное количество сосудов и арматуры для сооружения хранилища газов большой газоемкости (в несколько миллионов нм газа) и соответственно сложность обвязки сосудов между собой и с системами закачки и отбора газа;
- повышенные потери газа через элементы обвязки емкостей;
- высокая стоимость сосудов, их обвязки, системы контроля и соответственно большие эксплуатационные расходы на их ремонт, обслуживание и запчасти.
Указанные недостатки приводят к увеличению стоимости и сроков сооружения хранилища, к повышению эксплуатационных затрат и потерь гелия. Кроме того, для создания и функционирования хранилища такого типа требуется большой, размером в несколько гектаров, земельный участок и соответствующий обслуживающий и ремонтный персонал.
Технический результат, на который направлена заявленная полезная модель, заключается в обеспечении повышения надежности хранилища газообразного гелия большой газоемкости за счет упрощения его конструкции, а также снижения потерь гелия, сокращения сроков и затрат на его создание и эксплуатацию.
Технический результат полезной модели достигается за счет того, что в хранилище газообразного гелия, включающего в себя емкости для хранения гелия, соединенные с технологической системой подачи и отбора гелия, емкости выполнены в виде не менее двух трубопроводов, соединенных по торцам с распределительными газопроводами технологической системой подачи и отбора гелия, на которых установлены запорно-регулирующие устройства, при этом каждый трубопровод выполнен из сваренных между собой труб высокого давления, внутренняя и/или наружная поверхность и сварные стыки которых оснащены защитным композиционным материалом, а запорная и регулирующая арматура снабжены уплотнительными элементами.
На чертеже представлена принципиальная схема хранилища газообразного гелия.
Хранилище газообразного гелия содержит емкости для хранения газообразного гелия в виде трубопроводов 1 и 2, соединенных по торцам с распределительными газопроводами 3 и 4 технологической системой подачи и отбора гелия. Технологическая система подачи и отбора гелия состоит из распределительных газопроводов 3 и 4, а также газопроводов подачи и отбора гелия 11 и 12. На распределительных газопроводах 3 и 4 установлены запорно-регулирующие устройства, например, запорные вентили 5 и трехходовые краны 6, 7 и 8.
Вместо трехходовых кранов возможно использование распределительных устройств клапанного или золотникового типа.
Трубопроводы 1 и 2 выполнены из сваренных между собой труб высокого давления 9, внутренняя и/или наружная поверхность и сварные стыки 10 которых покрыты защитным композиционным материалом, а запорно-регулирующая арматура 5-8 снабжена уплотнительными элементами.
Трубопроводы 1 и 2 могут быть выполнены прямыми, как показано на чертеже, а также круговой или комбинированной формы (на чертеже не показано).
В качестве труб высокого давления могут быть использованы, в частности, трубы, имеющие диаметр от 1000 мм до 1420 мм и выдерживающие давление более 55 МПа.
В качестве защитного композиционного материала могут быть использованы: поливинилдихлорид, полиамид или полиэтилентерефталат-лавсан.
Описанная принципиальная схема работает следующим образом.
Газообразный гелий по газопроводу 11 через трехходовой кран 6 направляют по распределительному газопроводу 3 в трубопроводы 1 и/или 2. В работе хранилища могут быть следующие режимы эксплуатации:
I-й режим
закачка газа в трубопровод 1, отбор газа из трубопровода 2;
II-й режим
закачка газа в трубопровод 2, отбор газа из трубопровода 1;
III-й режим
закачка газа одновременно в трубопроводы 1 и 2, и одновременный отбор газа из трубопроводов 1 и 2.
Реализация указанных режимов работы хранилища осуществляется путем соответствующего переключения трехходовых кранов 6, 7 и 8, а также открытия и закрытия запорных вентилей 5. Газообразный гелий через распределительный газопровод 4 и газопровод отбора гелия 12 подают потребителю.
Использование трубопроводов, в качестве емкостей для хранения газообразного гелия позволит уменьшить количество газораспределительных трубопроводов с запорно-регулирующими устройствами, что обеспечит снижение утечек газообразного гелия. Кроме того, использование защитных композиционных материалов и уплотнительных элементов также позволит снизить утечки газообразного гелия. Использование емкостей для хранения газообразного гелия в виде трубопроводов вместо сосудов высокого давления позволит сократить сроки и затраты на создание хранилища газообразного гелия большой газоемкости и его эксплуатацию.
Предложенная полезная модель обеспечивает повышение надежности хранилища газообразного гелия.