Железобетонный резервуар для долговременного хранения сжиженного природного газа


 


Владельцы патента RU 2437026:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (RU)

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в качестве стационарных хранилищ для сжиженного природного газа. Цилиндрическую горизонтальную емкость заводской готовности 3 устанавливают в железобетонном прямоугольном контейнере 1. Через трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой 6 обеспечивается наполнение и опорожнение емкости 3 сжиженным природным газом, которые расположены в изолированном от внутренней полости контейнера 1 колодце 5. Также в колодце 5 расположен трубопровод 8 для откачивания воздуха из контейнера 1 и поддержания в нем вакуума. Пространство между емкостью 3 и внутренними стенками контейнера 1 заполняют порошково-вакуумной изоляцией 4, например, на основе порошка перлита. Упоры 11 и подставки 2, выполненные из материала с низкой теплопроводностью, служат для жесткой фиксации емкости 3 в контейнере 1. Внешняя металлическая поверхность стенки емкости покрыта слоем 10 из композитного материала (например, стекловолокно или стеклопластик). Технический результат - снижение стоимости и времени строительно-монтажных работ, увеличение срока бездренажного хранения сжиженного природного газа и повышение надежности эксплуатации хранилищ с криогенным топливом. 1 ил.

 

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в качестве стационарных хранилищ для сжиженного природного газа.

Известно о перспективности применения сжиженного природного газа (СПГ) в различных видах автотранспорта и энергоснабжении удаленных населенных пунктов (Мельников А.А., Пронин Е.П. Сжиженный природный газ - перспективы российского рынка. // Журнал «Полимергаз», №2, 2000. - стр.14).

Известно устройство криогенной емкости для сжиженного газа, теплоизоляция которого выполнена на основе порошково-вакуумной изоляции и наружной оболочки из композитного материала (Патент РФ №2194917, бюл. №35 от 20.12.2002 г.). Однако данное устройство криогенной емкости целесообразно использовать только для различных видов транспортных средств.

Известно устройство топливной емкости для самолета, используемой в качестве криогенного бака для сжиженного природного газа и состоящей из основного бака заводской готовности, изготовленного из алюминиевого сплава, и слоя теплоизоляции, изготовленного из пенополиуретана (Солозобов В.И., Андреев В.А. Самолеты на сжиженном природном газе. // Газовая промышленность. №10, 1999. - стр.45). Однако пенополиуретановая теплоизоляция требует защитной оболочки, а время бездренажного хранения СПГ в баке с такой изоляцией ограничено.

Известно устройство топливной емкости для хранения сжиженного природного газа, используемой для транспортных средств и стационарного хранения криогенных топлив, состоящей из внутреннего сосуда, внешней оболочки и теплоизолирующего слоя из пенополиуретана, расположенной между внутренним сосудом и внешней оболочкой емкости (Патент РФ №2262033, бюл. №28 от 10.10.2005 г.).

Известно устройство криогенной емкости для долговременного хранения природного газа, состоящей из внутреннего сосуда, изготовленного из коррозионно-стойкого сплава, основного слоя теплоизоляции и двух дополнительных слоев, выполненных из композитных материалов (например, стекловолокна или металлопластика), при этом один из дополнительных слоев расположен между внутренним сосудом и основным слоем теплоизоляции и другой слой, который расположен над основным слоем изоляции (Патент РФ №2262034, бюл. №28 от 10.10.2005 г.). Однако ввиду того, что дополнительный слой изготовлен из композитных материалов, данное техническое решение целесообразно только для транспортных криогенных емкостей. Более того, в случае применения вакуумных видов основной теплоизоляции необходимо разрабатывать устройства для фиксации внутреннего сосуда.

Известно устройство изотермического железобетонного заглубленного резервуара для сжиженного природного газа, состоящего из внутреннего сосуда, изготовленного из коррозионно-стойких сплавов (например сталь 12Х18Н10Т), внешней оболочки, изготовленной из железобетона и покрытой снаружи гидроизоляцией, а также слоя порошковой теплоизоляции на основе перлита, расположенного между внутренним сосудом и внешней железобетонной оболочкой (Установки, машины и аппараты криогенной техники. Атлас часть 2 / Под ред. проф. И.П.Усюкина. - М.: «Легкая и пищевая промышленность», 1982. - стр.143). Однако внутренний сосуд резервуара собирается из отдельных металлических листов на месте монтажа резервуара, что значительно увеличивает сроки и стоимость строительства, а применение простой порошковой теплоизоляции не позволяет долговременно хранить сжиженный природный газ без его испарения. Более того, данная технология и технические решения могут быть использованы только при создании вертикальных, цилиндрических резервуаров большой емкости для хранения СПГ.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в снижении стоимости и времени строительно-монтажных работ стационарных хранилищ сжиженного природного газа, увеличении срока бездренажного хранения сжиженного природного газа и повышении надежности эксплуатации хранилищ с криогенным топливом.

Для достижения данного технического результата железобетонный резервуар для долговременного хранения сжиженного природного газа, состоящий из внутреннего сосуда, изготовленного из коррозионно-стойких сплавов, и внешней оболочки из железобетона, между которыми расположен слой теплоизоляции, снабжен внешней оболочкой, выполненной в виде железобетонного прямоугольного контейнера, внутри которого устанавливают сосуд, выполненный в виде цилиндрической горизонтальной емкости заводской готовности, покрытой по внешней поверхности слоем из композитного материала, причем емкость устанавливают и фиксируют внутри контейнера с помощью подставок и упоров из материала с низкой теплопроводностью, а теплоизоляцию, расположенную между емкостью и внутренними стенками контейнера, выполняют в виде порошково-вакуумной теплоизоляции, при этом железобетонный контейнер снабжен в верхней части отдельным, изолированным от внутренней полости контейнера колодцем с крышкой, внутри которого расположены трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, обеспечивающие заправку и опорожнение емкости сжиженным природным газом и поддержание вакуума в слое теплоизоляции.

Введение в состав железобетонного резервуара для долговременного хранения сжиженного природного газа более простой конструкции внешней оболочки в виде железобетонного прямоугольного контейнера и цилиндрической горизонтальной емкости заводской готовности, установленной на подставках и фиксируемой с помощью упоров из материала с низкой теплопроводностью, позволяет получить новое свойство, заключающееся в снижении стоимости и времени строительно-монтажных работ хранилищ сжиженного природного газа, увеличении срока бездренажного хранения сжиженного природного газа за счет применения порошково-вакуумной теплоизоляции и повышении надежности эксплуатации резервуара за счет покрытия внешней поверхности емкости слоем из композитного материала и оборудования контейнера в его верхней части отдельным, изолированным от внутренней полости контейнера, колодцем с крышкой, внутри которого расположены трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, обеспечивающие заправку и опорожнение емкости сжиженным природным газом и поддержание вакуума в слое теплоизоляции.

На чертеже изображен железобетонный резервуар для долговременного хранения сжиженного природного газа.

Резервуар для долговременного хранения сжиженного природного газа состоит из железобетонного прямоугольного контейнера 1, в котором на подставках 2 из материала с низкой теплопроводностью (например, древесина) установлена цилиндрическая горизонтальная емкость заводской готовности 3. Пространство между емкостью 3 и внутренними стенками контейнера 1 заполнено порошково-вакуумной изоляцией 4, например, на основе порошка перлита. Железобетонный контейнер 1 снабжен в верхней части отдельным, изолированным от внутренней полости контейнера 1 колодцем 5 для установки трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой 6, обеспечивающих заправку и опорожнение внутренней емкости 3 сжиженным природным газом (СПГ). При этом железобетонный контейнер 1 закрывается крышкой 7 из материала с низкой теплопроводностью. Также в колодце 5 расположен трубопровод 8 для поддержания вакуума в контейнере 1. Для исключения попадания воздуха вовнутрь контейнера 1 трубопроводы 6 и 8 снабжены герметичными уплотнениями 9, расположенными в нижней части колодца 5.

С целью придания дополнительной жесткости и уменьшения толщины металлической стенки емкости 3, сверху металл стенки емкости 3 покрыт слоем 10 из композитного материала (например, стекловолокно или стеклопластик).

Для фиксации емкости 3 внутри железобетонного контейнера 1 с обоих торцов емкости 3 устанавливают упоры 11 из материала с низкой теплопроводностью.

Железобетонный резервуар для долговременного хранения сжиженного природного газа работает следующим образом.

Цилиндрическую горизонтальную емкость заводской готовности 3 устанавливают в железобетонном прямоугольном контейнере 1. Через трубопроводы 6 с запорно-регулирующей арматурой обеспечивается наполнение и опорожнение емкости 3 сжиженным природным газом. Для удобства и повышения надежности эксплуатации, а также снижения теплопритоков из окружающей среды к емкости 3 трубопроводы 6 с запорно-регулирующей арматурой размещают в установленном в верхней части и изолированным от внутренней полости контейнера 1 колодце 5. Также в колодце 5 расположен трубопровод 8 для откачивания воздуха из контейнера 1 и поддержания в нем вакуума. Для исключения попадания воздуха вовнутрь контейнера 1 трубопроводы 6 и 8 снабжены герметичными уплотнениями 9, расположенными в нижней части колодца 5.

При отсутствии процессов наполнения и опорожнения емкости 3, а также процессов вакуумирования от трубопроводов 6 и 8 отсоединяют соединительные трубопроводы к внешним системам и колодец 5 закрывается крышкой 7, выполненной из теплоизолирующего материала или железобетона, что также снижает теплопритоки вовнутрь контейнера 1.

Температура кипения СПГ составляет около 111 К. Ввиду этого, для исключения теплопритоков к СПГ и увеличения сроков его бездренажного хранения, емкость 3 устанавливается в контейнере 1 на подставках 2, выполненных из материалов с низкой теплопроводностью, а пространство между емкостью 3 и внутренними стенками контейнера 1 выполняют в виде порошково-вакуумной изоляции 4, например на основе порошка перлита. Упоры 11, выполненные из материала с низкой теплопроводностью, служат для жесткой фиксации положения емкости 3 в контейнере 1.

С целью придания дополнительной жесткости и уменьшения толщины металлической стенки емкости 3 внешняя металлическая поверхность стенки емкости 3 покрыта слоем 10 из композитного материала (например, стекловолокно или стеклопластик).

Источники информации

1. Мельников А.А., Пронин Е.П. Сжиженный природный газ - перспективы российского рынка. // Журнал «Полимергаз», №2, 2000, - стр.14.).

2. Патент РФ №2194917, бюл. №35 от 20.12.202

3. Солозобов В.И., Андреев В.А. Самолеты на сжиженном природном газе. // Газовая промышленность. №10,1999. - стр.45.

4. Патент РФ №2262033, бюл. №28 от 10.10.2005 г.

5. Патент РФ №2262034, бюл. №28 от 10.10.2005 г.

6. Установки, машины и аппараты криогенной техники. Атлас часть 2. / Под ред. проф. И.П.Усюкина. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - с.143 - прототип.

Железобетонный резервуар для долговременного хранения сжиженного природного газа, состоящий из внутреннего сосуда, изготовленного из коррозионно-стойких сплавов, и внешней оболочки из железобетона, между которыми расположен слой теплоизоляции, отличающийся тем, что внешняя оболочка выполнена в виде железобетонного прямоугольного контейнера, в котором установлен внутренний сосуд, выполненный в виде цилиндрической, горизонтальной емкости заводской готовности, покрытой по внешней поверхности слоем из композитного материала, причем емкость устанавливают и фиксируют внутри контейнера с помощью подставок и упоров из материала с низкой теплопроводностью, а теплоизоляцию, расположенную между емкостью и внутренними стенками контейнера, выполняют в виде порошково-вакуумной теплоизоляции, при этом железобетонный контейнер снабжен в верхней части отдельным, изолированным от внутренней полости контейнера колодцем с крышкой, внутри которого расположены трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, обеспечивающие заправку и опорожнение емкости сжиженным природным газом и поддержание вакуума в слое теплоизоляции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к элементам конструкций изделий, работающих при криогенных температурах, и может быть использовано в ракетной и авиационной технике. .

Изобретение относится к конструкции герметичной стенки, предназначенной в частности для внутренней облицовки герметичного и термоизолированного резервуара, встроенного в несущую конструкцию, а также к резервуару, снабженному этой конструкцией.

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в качестве топливных емкостей для различных транспортных средств (например, автотранспорта, самолетов и т.д.) или стационарных емкостей для хранения криогенных топлив.

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в качестве топливных емкостей для различных транспортных средств (например автотранспорта, самолетов и т.д.) или стационарных емкостей для хранения криогенных топлив.

Изобретение относится к области криогенной техники, а точнее к области проектирования и эксплуатации емкостей для хранения и подачи к потребителю криогенных продуктов.

Изобретение относится к теплоизоляции криогенного оборудования, а именно сосудов Дьюара, криогенных трубопроводов и кабелей. .

Изобретение относится к технологиям монтажа теплоизоляции на цилиндрических сосудах с криволинейными днищами, предназначенных для хранения и транспортировки сжиженных газов с низкой температурой кипения.

Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в качестве стационарных хранилищ для сжиженного природного газа

Настоящее изобретение относится к изготовлению непроницаемых и теплоизолированных резервуаров, встроенных в несущую конструкцию. Контейнер для сжиженного природного газа, содержащий несущую конструкцию (11) и непроницаемый и теплоизолированный резервуар для сжиженного природного газа, который имеет множество стенок, прикрепленных к несущей конструкции. Каждая стенка резервуара в последовательном порядке по толщине изнутри резервуара в наружном направлении содержит основной непроницаемый барьер, основной теплоизоляционный барьер, вспомогательный непроницаемый барьер и вспомогательный теплоизоляционный барьер. Стенки резервуара включают, по меньшей мере, одну вертикальную стенку, вспомогательный непроницаемый барьер которой содержит первый непроницаемый лист вверху стенки и соединительное устройство, которое непроницаемо соединяет первый непроницаемый лист с несущей конструкцией. Соединительное устройство содержит первую металлическую пластину (22), параллельную первому непроницаемому листу, и второй непроницаемый лист (17), прикрепленный, с одной стороны, к первому непроницаемому листу, а, с другой стороны, к первой металлической пластине. 20 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к низкотемпературной и криогенной технике, преимущественно к системам хранения и транспортировки сжиженных газов и жидкостей, также может быть использовано в области теплотехники. Способ изоляции резервуара для хранения и транспортировки криогенных сжиженных газов включает засыпку изоляционного материала в межстенное пространство, образованное стенками внутреннего сосуда и внешнего вакуумного кожуха резервуара, и откачку этого пространства до необходимого остаточного давления. Межстенное пространство заполняют изоляционным материалом, используя цикличную засыпку из бункера под максимальным разрежением в межстенном пространстве. Изоляционный материал - предварительно подготовленная смесь перлита с гранулированной ватой. Указанная гранулированная вата выполнена из кусочков, образованных из базальтовых или стеклянных супертонких волокон. Технический результат - исключение усадки перлита, улучшение газовой проводимости слоя и повышение надежности конструкций, в которых используется заявленный способ. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к резервуарам для хранения криогенных жидкостей. Резервуар (100), выполненный в виде двойной конструкции, для хранения сверхнизкотемпературной жидкости с усовершенствованием. Для достижения вышеупомянутой цели создан криогенный резервуар 100, выполненный в виде двойной конструкции, содержащей внутренний резервуар 3 для хранения текучей среды L низкотемпературного сжижения и внешний резервуар 6, охватывающий нижнюю часть и корпус внутреннего резервуара 3. Внутренний резервуар 3 включает в себя внутреннюю емкость 1 с дном, выполненную из бетона, и внутренний холодостойкий рельеф 2, покрывающий внутреннюю поверхность внутренней емкости 1. Внешний резервуар 6 включает в себя внешнюю емкость 4 с дном, выполненную из бетона, и внешний холодостойкий рельеф 5, покрывающий внутреннюю поверхность внешней емкости 4. Изобретение обеспечивает простоту его конструкции и быстроту монтажа и при этом высокую надежность резервуара. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх