СТАНЦИЯ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ СЖИЖЕННЫМ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ

Полезная модель относится к криогенной технике, а именно, к технике газообеспечения транспортных средств криогенными газами, в частности, к станциям заправки железнодорожных цистерн газотурбовозов сжиженным природным газом.
Известна станция газозаправки транспортных средств, преимущественно автомобилей, сжиженным природным газом, включающая установку сжижения природного газа и соединенную с ней жесткими трубопроводами раздаточно-накопительную емкость (RU 2180082 С1, МПК F25J 1/00, опубл. 27.02.2002).
Недостатком указанной станции является неэффективность ее использования для заправки сжиженным природным газом железнодорожной криогенной цистерны газотурбовоза по следующим причинам:
- наличие в составе станции раздаточно-накопительной емкости стационарного типа приводит к необходимости увеличения ее объема, что снижает безопасность и вероятность возникновения аварии;
- большой объем криоцистерны газотурбовоза (не менее 50 куб.м.) требует значительного времени для заполнения ее газом (до 10-12 часов при существующих насосах для таких станций), что недопустимо при осуществлении грузо- и пассажирских перевозок. Увеличение производительности насосов или их количества для уменьшения времени заправки резко удорожает стоимость станции и снижает ее надежность и безопасность, а также приводит к необходимости еще большего увеличения объема раздаточно-накопительной емкости.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, является повышение эффективности и безопасности станции газоснабжения газотурбовозов сжиженным природным газом, а также снижение их простоев на заправку.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в станции газоснабжения железнодорожных транспортных средств сжиженным природным газом, включающей установку подготовки и сжижения природного газа и соединенную с ней раздаточно-накопительную емкость, раздаточно-накопительная емкость выполнена в виде не менее двух горизонтальных криогенных цистерн, каждая из которых смонтирована на подвижной железнодорожной платформе и соединена с установкой подготовки и сжижения природного газа разъемами и гибкими трубопроводами.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема станции газоснабжения сжиженным природным газом железнодорожных транспортных средств, а именно горизонтальных криогенных цистерн газотурбовоза, включающая входной газопровод 1 с запорным краном 2, установку подготовки и сжижения газа 3 с системами коммерческого замера газа на входе и выходе и технологическим оборудованием (на чертеже не показаны), выходной газопровод 4 с запорными кранами 5, 6, 7, гибкие трубопроводы 8 и 9, разъемы 10 и 11 и горизонтальные криогенные цистерны 12 и 13, смонтированные на подвижных железнодорожных платформах 14 и 15.
Описанная принципиальная схема станции газоснабжения железнодорожных криогенных цистерн газотурбовоза сжиженным природным газом функционирует следующим образом.
Компримированный природный газ (КПГ) по входному газопроводу 1 через запорный кран 2 поступает в установку подготовки и сжижения природного газа 3, где, согласно технологическому процессу, очищается, замеряется и сжижается. Сжиженный природный газ (СПГ) из установки подготовки и сжижения природного газа 3 по выходному газопроводу 4 через запорный кран 5 подается в первую горизонтальную криогенную цистерну 12 через запорный кран 6, гибкий трубопровод 8 и разъемное устройство 10, при этом запорный кран 7 закрыт. После наполнения первой горизонтальной криогенной цистерны 12 сжиженным природным газом запорный кран 6 закрывают, после чего открывают запорный кран 7 и аналогично способу наполнения первой горизонтальной криогенной цистерны 12 начинают наполнение сжиженным природным газом второй горизонтальной криогенной цистерны 13. Первую наполненную газом горизонтальную криогенную цистерну 12 с помощью разъема 10 отцепляют, доставляют на отведенную площадку (на чертеже не показана) по железнодорожному пути и прицепляют к газотурбовозу (на чертеже не показан), предварительно отцепив от него порожнюю цистерну (на чертеже не показана), которую доставляют к станции заправки сжиженным природным газом и присоединяют к заправочному гибкому трубопроводу 8 через разъем 10. После окончания наполнения второй горизонтальной криогенной цистерны 13 открывают запорный кран 6 и начинают заправку прицепленной порожней цистерны. По аналогии с первой горизонтальной криогенной цистерной 12 вторую наполненную горизонтальную криогенную цистерну 13 отгоняют на отведенную площадку (на чертеже не показана) для предстоящей прицепки к газотурбовозу (на чертеже не показан), а к станции присоединяют порожнюю, уже третью по счету, цистерну (на чертеже не показана) на место второй. Таким образом осуществляется последовательный процесс заправки цистерн сжиженным природным газом, их доставка на отведенную площадку и прицепка к газотурбовозам, а следовательно отпадает необходимость в использовании мощных дорогостоящих газоперекачивающих насосов и стационарных накопительных емкостей большого объема.
Подобную станцию, на которой осуществляется прицепка цистерн с сжиженным природным газом и отцепка порожних цистерн, можно строить на необходимом безопасном удалении от железных дорог, что облегчит соблюдение условий безопасности и, в конечном счете, позволит снизить стоимость и безопасность как станций в частности, так и всей газозаправочной сети в целом.
Как видно из вышеописанного, газотурбовоз тратит время только на отцепку порожней и прицепку наполненной цистерн, что позволяет в процессе газоснабжения тратить времени меньше в 10 и более раз. Кроме того, заправка газом цистерн осуществляется круглосуточно и независимо от графика движения поездов. Из таких наполненных газом на станциях цистерн можно организовывать промежуточные пункты газоснабжения газотурбовозов, что позволит значительно удешевить и ускорить создание газозаправочной сети на железных дорогах. Доставка цистерн в пункт назначения, их отцепка-прицепка осуществляются традиционно, маневровыми тепловозами.
Реализация предлагаемой станции с подвижными криогенными железнодорожными цистернами и технологии их заправки, отцепки и прицепки к газотурбовозу позволяет:
- резко уменьшить время простоя газотурбовозов на заправку;
- использовать основное технологическое оборудование станций заправки автомобилей СПГ для заправки большеобъемных цистерн газотурбовоза;
- повысить надежность и безопасность станции газозаправки газотурбовозов.
Указанные преимущества крайне важны при освоении месторождений углеводородов, особенно на Крайнем Севере, в Сибири и на Дальнем Востоке для обеспечения значительных объемов грузоперевозок на дальние расстояния на более дешевом и экологически чистом газомоторном топливе.