ПОДЗЕМНОЕ ХРАНИЛИЩЕ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА
UNDERGROUND LIQUEFIED NATURAL GAS STORAGE

Изобретение относится к подземной системе хранения и резервирования СПГ, а именно к экономичным, пожаро- и взрывобезопасным хранилищам, расположенным ниже уровня земли, и может быть использовано для накопления и выдачи СПГ потребителю в районах, в которых отсутствует трубопроводный природный газ.
Известно принятое за прототип подземное хранилище сжиженного природного газа, содержащее расположенный на основании из уплотненного грунта и теплоизоляционной прослойки железобетонный резервуар с перекрывающей его сверху плоской крышей, по наружной боковой поверхности вертикальных стенок окруженный податливой прослойкой, изнутри теплоизолированный и гидроизолированный от сжиженного природного газа, снабженный расположенными в технологической шахте трубопроводами для наполнения-выдачи сжиженного природного газа и его паров, выходящая из железобетонного резервуара на поверхность земли технологическая шахта снабжена герметическими люками и лестницей, а верх бетонного резервуара засыпан слоем легкого теплоизоляционного материала, крыша железобетонного резервуара выполнена с вантами, натянутыми от крыши к опорному железобетонному кольцу, расположенному в бетонной стене выше крыши и ниже поверхности земли, ванты покрыты антикоррозионным покрытием и засыпаны до поверхности земли слоем легкого теплоизоляционного материала (патент РФ №2431770, МПК F17C 1/00, B65G 5/00, E04B 7/14, опубл. 20.10. 2011, Бюл. №29).
Недостатками известного подземного хранилища являются следующие:
1) Сложность конструкции перекрывающей резервуар сверху плоской крыши, подверженной значительным вертикальным нагрузкам из-за размеров крыши, соответствующих площади поперечного сечения железобетонного резервуара.
2). Сложность герметизации резервуара из-за значительной длины контактного контура крыши с верхней кромкой резервуара.
3) Значительные нагрузки на ванты для поддерживания крыши в заданном состоянии, которые могут быть подвержены разрушающему воздействию из-за окислительных процессов и сезонных перепадов температур, что может привести к увеличению нагрузок на крышу и ее разрушению.
4) Ограниченная вместимость резервуара из-за необходимости размещения его верхнего перекрытия на значительной глубине от земной поверхности.
Указанные недостатки снижают надежность функционирования хранилища, вызывают существенное увеличение капитальных затрат и эксплуатационных расходов при строительстве и обслуживании подземного хранилища сжиженного природного газа.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции подземного газохранилища с уменьшением капитальных затрат и эксплуатационных расходов при увеличенной надежности системы герметизации железобетонного резервуара и увеличение его вместимости.
Технический результат достигается тем, что в подземном хранилище сжиженного природного газа, содержащем расположенный на основании из уплотненного грунта и теплоизоляционной прослойки железобетонный резервуар с вертикально ориентированными боковыми стенами, окруженный по наружной боковой поверхности податливой прослойкой, изнутри теплоизолированный и гидроизолированный от сжиженного природного газа, снабженный расположенными в технологической шахте трубопроводами для наполнения-выдачи сжиженного природного газа и его паров, выходящая из железобетонного резервуара на поверхность земли технологическая шахта снабжена герметическими люками и лестницей, а верх бетонного резервуара засыпан слоем теплоизоляционного материала, при этом верхняя часть резервуара выполнена с уменьшением площади поперечного сечения в сторону земной поверхности за счет выполнения ее в виде усеченного конуса и соединена с шахтой герметизированным фланцевым соединением, при этом верхняя часть резервуара с фланцевым соединением с шахтой размещены с уменьшенным расстоянием от нижней поверхности промерзаемого грунта.
Подземное хранилище представлено на фиг.1- вертикальный разрез по его центральной оси, на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1 при прямоугольном поперечном сечении нижней и верхней частей резервуара, на фиг.3 - то же, при круглом поперечном сечении нижней и верхней частей резервуара.
Подземное хранилище сжиженного природного газа расположено ниже уровня земли 1 на отметке, предотвращающей промерзание земли, и ограждено по периметру бетонной стеной 2, содержит расположенный на основании из уплотненного грунта 3 и теплоизоляционной прослойки 4 железобетонный резервуар 5, окруженный по наружной боковой поверхности податливой прослойкой 6. Изнутри резервуар 5 покрыт слоями теплоизоляции 7 и гидроизоляции 8. При этом боковая поверхность резервуара 5 выполнена с вертикально ориентированными стенами 9, размещенными у основания, а верхняя часть 10 выполнена с уменьшением площади поперечного сечения в сторону земной поверхности 1 за счет выполнения профиля верхней части 10 резервуара с помощью наклонных образующих его поверхности. Выходящая из железобетонного резервуара 5 на поверхность земли 1 технологическая шахта 11 с трубопроводами 12 для наполнения-выдачи СПГ и его паров снабжена герметическими люками 13 и лестницей 14. Верхняя часть 10 бетонного резервуара 5 выполнена с уменьшенной площадью поперечного сечения в сторону земной поверхности 1 за счет выполнения ее в виде усеченного конуса и соединена с технологической шахтой 11 герметизированным фланцевым соединением 15 и засыпана сверху слоем теплоизоляционного материала 16. При этом верхняя часть 10 резервуара 5 с фланцевым соединением 15 с шахтой 11 размещены с уменьшенным расстоянием от нижней поверхности 17 промерзаемого грунта. Это получается возможным благодаря тому, что верхняя часть 10 резервуара 5 примыкает к шахте 11. Поперечное сечение нижней 9 и верхней 10 частей железобетонного резервуара 5 может быть выполнено прямоугольной (фиг.2) или круглой (фиг.3) формы.
Отличительные признаки изобретения обеспечивают, по сравнению с прототипом, увеличение вместимости резервуара при той же глубине его размещения, значительное упрощение конструкции подземного газохранилища с уменьшением капитальных затрат и эксплуатационных расходов при увеличенной надежности системы герметизации железобетонного резервуара за счет исключения плоской крыши со значительной на нее нагрузкой и поддерживающих ее вант, многократного уменьшения длины и значительного упрощения конструкции герметизированного контура верхней части резервуара, возможности использования теплоизоляционного материала с любой насыпной массой, так как верхняя часть резервуара с наклонными образующими может выдержать значительно большую нагрузку, чем плоская крыша известного подземного хранилища, что расширяет возможности устройства подземного хранилища в различных районах и при наличии различных теплоизоляционных материалов.