Применение изормических резервуаров для хранения СПГ

УДК 629.543

Каримова А.И.,  Шайбекова Э.С.

бакалавры, 3 курс, факультет трубопроводного транспорта 

Научный руководитель Смородова О.В.

доцент кафедры «Промышленная теплоэнергетика»

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Уфа, Российская Федерация

ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОРМИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СПГ

Ключевые слова:

СПГ, LPG, СЖИЖЕННЫЙ ГАЗ, LIQUEFIED GAS, ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВУАР, INSULATED TANK

В настоящее время перспективной задачей является производство сжиженного природного газа (СПГ), который позволяет осуществить газоснабжение удаленных районов. СПГ представляет собой криогенную жидкость, полученную из природного газа путем охлаждения до температуры конденсации (-161,5. В связи с увеличением потребления газа возникает необходимость поставки газа из стран с избыточными его ресурсами в страны, в которых существует недостаток сырья. Для достижения этой цели сегодня построены заводы по сжижению природного газа, трубопроводы для его транспорта. При сжижении объем газа уменьшается в 600 раз - это является важнейшим преимуществом СПГ, что позволяет сократить металловложения  для строительства емкостей для их хранения.[pic 1]

 Прежде всего огромная часть производства сжиженного газа приходится на ранее неизведанные месторождения Дальнего Востока и Крайнего Севера, являющиеся наиболее крупными. На данный момент по всему миру 27 крупнотоннажных заводов, занимающихся производством СПГ. 6 заводов находятся в процессе строительства, более 20-ти в процессе проектирования.

Хранение сжиженного природного газа представляет одну из главных составляющих необходимой инфраструктуры. Сегодня в мире получили свое распространение изотермические резервуары (ИР). Стоить отметить, что данный метод хранения СПГ является дорогостоящим и применяется при сложности выполнения иных конструктивных решений. Давление при изотермическом хранении находится в пределах 100-155 кПа, а температура соответствует  температуре насыщения при данном давлении.[1]

Отечественная нормативная база по проектированию, изготовлению, строительству, эксплуатации, техническому обслуживанию и техническому обследованию ИР СПГ отсутствует, по этой причине в каждом конкретном случае разрабатываются и устанавливаются специальные технические условия.

ИР являются опасными производственными объектами, характеризующиеся огромными объемами хранимого газа, высокой взрывопожароопасностью, длинной протяженностью сварных швов, а также нарушениями правил строительства и эксплуатации. Следствие этого представляет собой должный контроль для надежной защиты и безопасности эксплуатации. Должна быть предусмотрена система мониторинга уровня, температуры и плотности СПГ на различной высоте резервуара, что даст возможность обнаружения расслоения СПГ. Это представляет опасность тем. что максимальное количество газа может превышать (до 100 раз) номинальный расход при испарении. При расслоении осуществляется циркуляция жидкого продукта из нижней в верхнюю часть резервуара.

Для предотвращения превышения давления в резервуарах СПГ устанавливается трехуровневая система защиты. На первом уровне изменяется мощность компрессоров отборного газа для регулировки давления. Защита второго уровня осуществляется путем сброса избытка газа на портовый факел. На заключительном уровне предохранительные клапаны со сбросом в атмосферу должны обеспечивать защиту от превышения давления.

ИР должен иметь оборудование системы защиты от вакуума. При понижении давления должна осуществляться подача сухого топливного газа или азота. Также резервуар должен быть оснащен температурными датчиками, которые образуют систему раннего обнаружения утечек.