УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ

Полезная модель относится к резервуарам, в частности, к теплоизолированным изотермическим резервуарам для хранения сжиженных газов.
Известен изотермический резервуар [DE 19223634, E04H 7/00, 1972], включающий днище, покрытие и двойные железобетонные стенки, между которыми установлены анкеры, а в пространстве между стенками размещен утеплитель.
Недостатком этого технического решения является относительно низкая надежность и низкая безопасность, обусловленная возможностью контактирования находящегося в резервуаре продукта с теплоизоляционными материалами при нарушении целостности внутренней стенки.
Известен также изотермический резервуар [SU 618522, A1, E04H7/00, 05.08.1978], включающий металлическое днище, покрытие и железобетонную стенку с металлическим экраном, прикрепленные к днищу, при этом, металлический экран размещен в теле железобетонной стенки, а между днищем и частью железобетонной стенки от ее наружной поверхности до экрана образован зазор.
Недостатком данного технического решения является относительно низкая надежность.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство [Стандарт API 625 “Tank Systems for Refrigerated Liquefied Gas Storage”, 2010], содержащее непроницаемый для жидкостей и газов внутренний резервуар, который встроен внутрь непроницаемого для жидкости наружного резервуара, предназначенного для удержания всего содержимого внутреннего резервуара в случае аварийной утечки из него, купольную крышу, подвесную крышу с теплоизоляцией, теплоизоляцию в межстенном пространстве между внутренним и внешним резервуарами включая между их днищами, и дождевой козырек.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая надежность и относительно низкая безопасность, обусловленная возможностью контактирования находящегося во внутреннем резервуаре продукта с теплоизоляционными материалами при нарушении целостности его стенки.
Задача, которая решается в предложенной полезной модели, заключается в повышении надежности устройства.
Требуемый технический результат заключается в повышении надежности.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройстве, содержащем внутренний резервуар, который встроен внутрь внешнего резервуара, выполненного с возможностью удержания содержимого внутреннего резервуара в случае аварийной утечки, подвесную крышу и купольную крышу с теплоизоляцией, согласно полезной модели, подвесная и купольная крыши закреплены на стенке внешнего резервуара в ее верхней части, внутренний и внешний резервуары выполнены с общим днищем, размещенным на теплоизолирующем основании из пеностеклоблоков, в котором по окружности нижних оснований стенок внутреннего и внешнего резервуаров установлены пенобетонные кольца с закрепленными поверх них деревянными брусьями, при этом, теплоизолирующее основание установлено на железобетонном ростверке, наружная стенка внешнего резервуара закреплена анкерами и укреплена замкнутым кольцом жесткости, наружная поверхность стенки и купольной крыши внешнего резервуара покрыта теплоизолирующим материалом, а нижняя часть стенки внутреннего резервуара жестко соединена с днищем посредством уголков.
на Фиг. 1 - Устройство для хранения сжиженных газов;
на Фиг. 2 - Узел примыкания стенок внутреннего и внешнего резервуаров к днищу.
На чертежах обозначены: 1 - внутренний резервуар, 2 - внешний резервуар, 3 - железобетонный ростверк, 4 - свайное поле; 5 - стенка внутреннего резервуара, 6 - стенка внешнего резервуара, 7 - подвесная крыша, 8 - купольная крыша, 9 - днище, 10 - анкер, 11 - замкнутое кольцо жесткости, 12 - теплоизолирующий материал, покрывающий наружную поверхность стенки внешнего резервуара, 13 - окрайка днища, 14 - уголок, 15 - пеностеклоблок, 16 - пенобетонное кольцо, 17 - деревянные брусья.
Устройство для хранения сжиженных газов содержит внутренний резервуар 1, который встроен внутрь внешнего резервуара 2, выполненного с возможностью удержания содержимого внутреннего резервуара 1 в случае аварийной утечки, подвесную крышу 7 и купольную крышу 8 с теплоизоляцией, при этом, подвесная 7 и купольная 8 крыши закреплены на стенке 6 и купольной крыши внешнего резервуара 2 в ее верхней части, внутренний 1 и внешний 2 резервуары выполнены с общим днищем 9, размещенным на теплоизолирующем основании из пеностеклоблоков 15, в котором по окружности нижних оснований стенок внутреннего 1 и внешнего 2 резервуаров установлены пенобетонные кольца 16 с закрепленными поверх них деревянными брусьями 17, при этом, теплоизолирующее основание установлено на железобетонном ростверке 3, наружная стенка 6 внешнего резервуара 2 закреплена анкерами и укреплена замкнутым кольцом жесткости 11, наружная поверхность стенки 6 внешнего резервуара 2 покрыта теплоизолирующим материалом 12, а нижняя часть стенки 5 внутреннего резервуара жестко соединена с днищем посредством уголков 14.
При гидроиспытаниях устройства стенка 5 внутреннего резервуара 1 рассчитана на восприятие внутреннего давления от воды внутреннего резервуара 1 на прочность, стенка 6 наружного резервуара 2 рассчитана на восприятие внутреннего давления от воды на прочность внутреннего резервуара 1 и межстенного пространства, а также рассчитана на восприятие нагрузок от веса подвесной 7 и купольной 8 крыш, теплоизоляции и внешних нагрузок (снег, ветер). Подвесная крыша 7 над внутренним резервуаром 1 и межстенным пространством служит для сокращения свободного пространства над зеркалом продукта. Купольная крыша 8 наружного резервуара несет на себе, кроме собственного веса, вес подвесной крыши 7, вес теплоизоляции и вес снега. Днище 9 является общим для внутреннего 1 (основного) резервуара и для внешнего 2 (резервного) резервуара, являющимся межстенным пространством.
Днище 9 с окрайкой 13 расположено на теплоизоляционном основании, состоящем из пеностеклоблоков 15, двух пенобетонных опорных колец 16 с прокладками из деревянных брусьев 17. К наружной стенке 6 наружного резервуара 2 прикреплены анкера 10, проходящие через пенобетонное кольцо 16 и железобетонный ростверк 3. Место крепления анкеров 10 к стенке 6 усилено замкнутым кольцом жесткости 11. Внутренняя стенка 5 в нижней части укреплена уголком 14.
Устройство для хранения сжиженных газов используется следующим образом.
Во внутреннем (основном) резервуаре 1 хранится сжиженный продукт при низкой температуре и близком к атмосферному давлении. Пустое межстенное пространство между стенками 5 и 6, при необходимости, например при авариях и разрушении стенки 5 внутреннего резервуара 1, принимает продукт из внутреннего резервуара 1 и служит, таким образом, резервным резервуаром. Подвесная крыша 7 сокращает свободное пространство над зеркалом продукта, сокращая при этом его испарение. Стенка 6 внешнего резервуара 2, днище 9 и, при необходимости, купольная крыша 8 теплоизолируются снаружи.
В месте стыка стенки 5 внутреннего резервуара 1 и окрайки 13 днища реализуются условия близкие к жесткой заделке, т.к. окрайка 13 днища резко ограничена в возможности изгибной деформации при ее продлении до наружной стенки. Соответственно в стенке 5 внутреннего резервуара 1 развивается значительное меридиональное изгибное напряжение. Для снятия напряжения в конструкцию добавлен гнутый уголок 4, который приварен к стенке 5 внутреннего резервуара 1 и окрайке 13 днища со стороны межстенного пространства. Как показывают расчеты, уголок принимает на себя часть напряжений, тем самым снижая напряжения в стенке на 30-40%. Под окрайкой 13 днища в местах примыкания стенок 5 и 6 устанавливаются прокладки из деревянных брусьев 7 для снижения напряжений при перемещениях упорного узла, во время эксплуатации, которые укладываются на пенобетонные кольца 16, выполняющих функции опорных колец. В других местах под днищем 9 укладываются пеностеклоблоки 15 с выравнивающими слоями из кварцевого песка. Вся конструкция опирается на железобетонный ростверк 3 (для исключения промерзания земли). Наружная стенка 6 закрепляется анкерами 10. Наружная поверхность стенки 6 покрыта теплоизолирующим материалом 12, например, блоками из пеностекла или пенополиуретана, или минеральной ваты и т.п.).
Такая конструкция предложенного устройства позволяет использовать межстенное пространство (пространство между стенками внутреннего и внешнего резервуаров) в качестве резервного изотермического резервуара, что обеспечивает значительную экономию площадки и значительную экономию расходов на поддержание работоспособности резервного резервуара, а конструкция с единым днищем позволяет обеспечить значительную экономию материала.
Таким образом, благодаря введению дополнительных элементов конструкции достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении надежности.
В частности, подвесная и купольная крыши закреплены на стенке внешнего резервуара в ее верхней части, что позволяет снять нагрузку со стенок внутреннего резервуара и повышает общую надежность устройства. Внутренний и внешний резервуары выполнены с общим днищем, что снимает нагрузку с днища внутреннего резервуара. Общее днище размещено на теплоизолирующем основании из пеностеклоблоков, в котором по окружности нижних оснований стенок внутреннего и внешнего резервуаров установлены пенобетонные кольца с закрепленными поверх них деревянными брусьями. Это усиливает конструкцию устройства, делает ее более устойчивой и надежной. Наружная стенка внешнего резервуара закреплена анкерами и укреплена замкнутым кольцом жесткости в месте прикрепления анкеров к стенке, что дополнительно увеличивает надежность устройства. Нижняя часть стенки внутреннего резервуара жестко соединена с днищем посредством уголков, установленными между ней и днищем, что также увеличивает надежность устройства. Наружная поверхность стенки и купольной крыши внешнего резервуара покрыта теплоизолирующим материалом, что защищает ее от внешних воздействий и дополнительно повышает надежность устройства.