Резервуарное хранение СПГ: опыт ТГЕ Газ Инжиниринг
Москва, 13 мая — ИА Neftegaz.RU. ТГЕ Газ Инжиниринг – ведущая компания в сфере проектирования и строительства хранилищ и перевалочных баз для криогенных продуктов (СПГ, пропан, бутан, этилен, аммиак и т.д.) – вот уже 40 лет поддерживает высочайшую репутацию на рынке.
Резервуарные решения компании ТГЕ Газ Инжиниринг для хранения СПГ все эти годы пользуются заслуженной популярностью на рынке. И это неслучайно, ведь подход к каждому клиенту в компании индивидуален: при разработке конструкции резервуаров в каждом случае решаются следующие основные вопросы: выбор формы резервуаров, системы опор или подвесок и т.д.
Напомним, что хранение сжиженного природного газа (СПГ) осуществляется в специальных условиях – так называемых криогенных резервуарах. Они подразделяются на емкости стационарного типа, которые являются составной частью комплексного технологического процесса хранения газа.
Форма резервуаров выбирается с учетом их назначения, удобства изготовления, перевозки и эксплуатации. Существует несколько видов форм резервуаров: горизонтальные, вертикальные, конусообразные, пулевидные и т.д.
В целом на рынке именно классические наземные «бочки» являются наиболее популярным форматом хранения СПГ. Подобные хранилища можно увидеть практически повсеместно на территории множества заводов по производству СПГ во всех частях земного шара.
Одним из проектов ТГЕ является завод по производству сжиженного природного газа (СПГ) в г. Высоцк. Где компания выступила в качестве подрядчика: спроектировала не только резервуар для хранения СПГ, но и распределительную газовую сеть на причалы для загрузки судов, бункеровщиков и на станцию автоналива. Осуществляла авторский надзор над проектом на протяжении всего периода строительства, а также контролировала поставку необходимого оборудования, как для резервуара, так и для других объектов завода. Строительство было завершено в 2019 г.
У ТГЕ огромный опыт в проектировании и строительстве всех видов подобных объектов во всем мире. Так, в Китае в г. Бэйлун ТГЕ для CNOOC Zhejiang Ningbo LNG спроектировала и построила резервуар для хранения СПГ объемом 3 x 160,000 м³. Строительство было завершено в 2012 г.
Подобные наземные вертикальные резервуары отличает сравнительная простота возведения конструкции, а также широкий диапазон возможного хранения продукции зависимо от требований заказчика — сферические и плоскодонные резервуары могут хранить от 3000 м³ до 120 000 м³ СПГ.
Еще один объект такого типа ТГЕ Газ Инжиниринг спроектировала и построила в Португалии для TransgasAltlantico: резервуары емкостью от 3,9 млн т до 5,2 млн т/год СПГ (максимально) идеально подошли под поставленные задачи. Строительство было завершено в 2003 г.
Важно отметить, что ТГЕ Газ Инжиниринг является мировым специалистом в установке как сферических, так и конусных резервуаров данного типа и ежегодно поддерживает репутацию не только надежного подрядчика, но и организации, объединяющей в себе качество, надежность, профессионализм специалистов и оперативность выполнения работ.
Помимо строительства СПГ-хранилищ, в профессиональные компетенции ТГЕ Газ Инжиниринг входит организация перевалочных баз, конструирование заводов по сжижению природного газа, комплексных установок подготовки газа, проектирование резервуаров и многое другое.
Кроме того, компания стремится расширять свое присутствие по всему миру и открывает множество представительств во всех крупных городах планеты, включая Россию — здесь офис компании можно найти в Санкт-Петербурге. Таким образом, компания готова гарантировать не только выполнение профильных заказов любой сложности, но и обеспечить качество, безопасность и оперативность решения поставленных задач.
Как хранят газ?
Любой продукт надо как-то хранить. Газ не исключение. Индустрия подземного хранения газа имеет уже почти столетнюю историю.Колебания и пики
ПХГ (подземные хранилища газа) в значительной мере способствуют надежности снабжения потребителей газом. Они позволяют выравнивать суточные колебания газопотребления и удовлетворять пиковый спрос в зимний период. Особенно важны ПХГ в России с ее климатическими особенностями и удаленностью источников ресурсов от конечных потребителей. В России действует не имеющая мировых аналогов Единая система газоснабжения (ЕСГ), ее неотъемлемая часть — система ПХГ. Подземные хранилища позволяют гарантированно обеспечивать потребителей природным газом независимо от времени года, колебаний температуры, форс-мажорных обстоятельств.
В зимнее время действующие 25 хранилищ обеспечивают до четверти суточных ресурсов газа ЕСГ России, что сопоставимо с суммарным отбором из Ямбургского, Медвежьего и Юбилейного месторождений.
Предусмотрительная природа
Однако газ занимает значительно больший объем, чем твердое тело или жидкость. Поэтому найти для него герметичные резервуары было бы затруднительно, если бы природа уже не построила их. Пористые пласты песчаника в земной коре, герметично закупоренные сверху куполом из слоя глины, являются природными ПХГ. В порах песчаника может находиться вода, но могут скапливаться и углеводороды. В процессе создания ПХГ в водоносном слое газ, скапливающийся под глиняной покрышкой, вытесняет воду вниз.
Если в пласте-коллекторе изначально содержатся углеводороды, то он является месторождением нефти или газа. Герметичность такой структуры уже доказана тем, что в ней скопились углеводороды.
Активный газ
В процессе создания хранилища часть газа захватывается в пласте-коллекторе, чтобы создать необходимое давление. Этот газ называется буферным. Его объем составляет приметно половину от всего газа, закачиваемого в хранилище. Газ, который потом будут извлекать из ПХГ, называется активным или рабочим газом.
Самое большое хранилище в мире — Северо-Ставропольское ПХГ. Его объем — 43 млрд кубометров активного газа. Этого хватило бы, чтобы покрыть годовое потребление, например, Франции или Нидерландов. Северо-Ставропольское ПХГ было построено в истощенном газовом месторождении.
Хранилища в истощенном месторождении или водоносном слое отличаются большим объемом, но небольшой гибкостью. Гораздо быстрее закачка и отбор газа происходят в тех хранилищах, которые созданы в пещерах каменной соли (хотя они и проигрывают в объеме ПХГ, созданным в истощенных месторождениях).
Пещеры с самозаживлением
Соляные пещеры являются идеальными по герметичности резервуарами. Построить подземную соляную пещеру для хранения газа не так уж и сложно, хотя это и долгий процесс. В подходящем по высоте пласте каменной соли бурятся скважины. Затем в них подается вода, в соляном пласте вымывается полость необходимого объема. Соляной купол не только непроницаем для газа — соль обладает способностью самостоятельно «заживлять» трещины и разломы.
В настоящее время в России строятся два хранилища в отложениях каменной соли — в Калининградской и Волгоградской областях.
Как это работает
Закачка газа — это его нагнетание в искусственную газовую залежь при заданных технологическим проектом показателях. Газ из магистрального газопровода поступает на площадку очистки газа от механических примесей, затем на пункт замера и учета газа, затем в компрессорный цех, где компримируется и подается на газораспределительные пункты (ГРП) по коллекторам. На ГРП общий газовый поток разделяется на технологические линии, к которым подключены шлейфы скважин. Обвязка технологических линий позволяет измерить производительности каждой скважины, температуру и давление газа при закачке.
Процесс хранения включает системный технологический, геологический и экологический контроль за объектом хранения газа и созданными производственными фондами.
Обратно в трубу
Отбор газа из подземного хранилища является практически таким же технологическим процессом, как и добыча из газовых месторождений, но с одним существенным отличием: весь активный (товарный) газ отбирается за период от 60 до 180 суток. Проходя по шлейфам, он поступает на газосборные пункты, где собирается в газосборный коллектор. Из него газ поступает на площадку сепарации для отделения пластовой воды и механических примесей, после чего направляется на площадку очистки и осушки. Очищенный и осушенный газ поступает в магистральные газопроводы.
Другие способы
Еще можно хранить газ в сжиженном виде. Это самый дорогостоящий из всех способов хранения, но такое решение применяется в тех случаях, когда вблизи крупных потребителей невозможно построить хранилища другого типа. Возможность создания такого хранилища в районе Санкт-Петербурга в настоящее время рассматривается специалистами «Газпрома».
Кроме того, российская газовая промышленность обладает технологией хранения гелия.
ХРАНЕНИЕ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА И ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)
Шевчук Е.В.
Аспирант, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
ХРАНЕНИЕ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА И ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.
Аннотация
Сжиженный природный газ является достаточно перспективным энергоносителем, который прекрасно подходит для газоснабжения удаленных районов. Хранение сжиженного природного газа является важным процессом, в котором требуется обеспечение промышленной безопасности. В данной работе рассмотрены вопросы безопасности хранения сжиженного природного газа в резервуарах. Обеспечение безопасности эксплуатации резервуаров хранения СПГ необходимо рассматривать как систему, поэтому необходимо проводить постоянный контроль параметров их эксплуатации.
Ключевые слова: сжиженный природный газ, хранение, безопасность, энергетика.
Shevchuk E.V.
Postgraduate, Saint-Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering
LIQUIFIED NATURAL GAS STORAGE AND PROBLEMS OF INDUSTRIAL SAFETY
Abstract
Liquefied natural gas is quite promising energy source, which is suitable for gas supply in remote areas. Storage of liquefied natural gas is an important process in which it is important to ensure industrial safety. This paper discusses the safety of storage of liquefied natural gas in the tanks. Ensuring safe operation of liquefied natural gas storage in tanks should be considered as a system; therefore it is necessary to carry out the continuous monitoring of the parameters of their operation.
Keywords: liquefied natural gas, storage, safety, power engineering.
Сжиженный природный газ (СПГ) является достаточно перспективным энергоносителем, который прекрасно подходит для газоснабжения удаленных районов, куда доставка энергоносителя по трубопроводам является невозможной (в силу особенностей географического положения) или нерентабельной. Хранение СПГ проводится при криогенных температурах, поэтому соблюдение температурных параметров оказывает непосредственное влияние на промышленную безопасность. Разгерметизация резервуаров для хранения СПГ может привести к возникновению пожаров и взрывов, поэтому обеспечение безопасности на объектах его хранения является ключевой задачей. В данной работе рассмотрены вопросы безопасности хранения сжиженного природного газа в резервуарах.
Основными опасными факторами при эксплуатации резервуаров для хранения СПГ являются:
- Пролив;
- Возникновение пожара в результате пролива;
- Взрыв паров СПГ в ограниченном объеме;
- Выброс паров СПГ с воспламенением или без воспламенения.
Резервуары для хранения СПГ можно разделить на три основных группы:
- Стационарные. Резервуары входят в систему выдачи, газификации и хранения СПГ. Служат для долговременного хранения СПГ под давлением 0,2-6 атм [1]. Объем резервуаров достигает величины более 50 м3.
- Транспортные. Служат для доставки СПГ потребителю. Предельное давление, под которым находится продукт, достигает 16 атм.
- Технологические. Предназначены для СПГ, который производится на комплексе, и осуществляют функцию обеспечения потребителя сжиженным газом по определенному графику. Объем таких резервуаров составляет менее 50 м3 [2].
Для каждой из групп резервуаров характерны свои требования безопасности, которые устанавливаются нормативными документами Ростехнадзора (Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», ПБ 08-342-00 Правила безопасности при производстве, хранении и выдаче сжиженного природного газа (СПГ) на газораспределительных станциях магистральных газопроводов (ГРС МГ) и автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС).).
Если рассматривать опасности, которые могут приводить к возникновению аварий резервуаров для хранения СПГ, то можно выделить две основные группы, связанные с воздействиями на внутренний корпус резервуаров и с воздействиями на внешний корпус. Обе группы данных воздействий могут приводить к широкому спектру аварий и инцидентов на опасных производственных объектах. Воздействия с внешней стороны могут возникать в результате сейсмической активности, воздействия ветровой нагрузки и ударных волн; воздействия высоких температур, а также других факторов. Одним из частых внутренних явлений, которое приводит к повышению давления и температуры в резервуарах, является закачка в резервуар продукта с отличными характеристиками (температура, компонентный состав, плотность), нежели продукт, находящийся в резервуаре. Такое смешение может приводить к самопроизвольному повышению давления. Самопроизвольное повышение давление может приводить к возникновению быстропротекающих процессов, которые могут инициировать пожар с последующим взрывом (детонацией). Решением такой проблемы может быть откачка из хранилища СПГ газа, в объемах необходимых для снижения давления до проектных значений. Вне зависимости от системы управления откачкой СПГ из хранилища, резервуары должны обеспечиваться необходимой автоматикой для сброса давления в случае его резкого повышения и системой продувки резервуаров в случае возникновения аварийных ситуаций.
Одним из путей повышения стойкости резервуаров СПГ к воздействию вышеперечисленных внешних факторов, является повышение их устойчивости и прочности. На стадии проектирования должны быть заложены параметры оптимальных размеров резервуара, обеспечен прочный фундамент и необходимая толщина стенки. Толщина стенки закладывает на стадии проектирования исходя из условия прочности и предела текучести стали, и в обязательном порядке должна включать некоторый запас по прочности. Также необходимо проведение расчетов на устойчивость резервуара к аэродинамическим, сейсмическим и гидродинамическим нагрузкам. Особую важностью обладают аэродинамические расчеты для резервуаров, высота которых превышает 3-4 м, поскольку вихревые потоки воздуха при больших скоростях могут приводить к возникновению колебаний и потере устойчивости данного сооружения вследствие деформации лап и креплений резервуаров.
Важным аспектом обеспечения безопасности эксплуатации резервуаров СПГ является их снабжение автоматизированной системой управления безопасностью, которая связывает между собой датчики (главным образом, датчики давления и температуры), сигнализаторы и исполнительные устройства (компрессоры, задвижки и т.п.). Данная система должна осуществлять управление работой резервуара для предотвращения следующих ситуаций [3-4]:
- Предотвращение перелива СПГ. Контроль перелива осуществляется с помощью датчиков уровня. При возникновении превышения уровня продукта, его откачка должна производиться в дополнительный резервуар через аварийный клапан. Проектирование таких систем должно осуществляться специальной организацией, сотрудники которой обладают соответствующей квалификацией.
- Предотвращение повышения (или понижения) давления выше (или ниже) проектного значения в резервуаре. Регистрация давления по высоте резервуара позволяет идентифицировать его повышение и в случае превышения, обеспечить его сброс с помощью клапанов отвода паров. Понижение давление должно компенсироваться подачей инерта либо природного газа в резервуар. В качестве инерта может использоваться аргон, но в силу его дороговизны более чаще используют азот.
- Предотвращение повышения температуры резервуара (применение орожения). Система подачи, расположенная на крыше резервуара включается в случае превышения температуры по сигналу температурных датчиков (на обечайке).
- Предотвращение развития ролловера. Возникновение ролловера регистрируется датчиками температуры. В случае возникновения сильной неоднородности по показаниям температуры, включается система подачи газа в другой резервуар для смешения. Предотвращение развития ролловера также достигается за счет применения широкого спектра систем контроля, основанных на математических моделях различных потоков газа, находящихся в резервуаре.
Нельзя не отметить, что вышеперечисленные меры защиты резервуаров от аварии во многом имеют «внутренний» характер. К внешним мерам защиты хранилищ СПГ от возникновения пожаров и взрывов можно отнести организацию безопасности на территории хранилищ. Например, должен ограничиваться проезд транспорта и тяжелой техники по территории хранилищ; должны быть введены правила использования грузоподъемной техники на территории хранилищ; должен быть введен запрет на пролет воздушных средств (вертолетов, самолетов) над территорией хранилищ.
Обеспечение безопасности резервуаров хранения СПГ необходимо рассматривать как систему, поэтому необходимо проводить постоянный контроль параметров их эксплуатации. Разработка новых требований безопасности при хранении СПГ является ключом к предотвращению аварий на данных объектах.
Список литературы / References
- Кравнова В.С. Барьеры безопасности на хранилищах сжиженного природного газа / В.С. Кравнова, В.Ф. Мартынюк // Труды Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина. – 2011. – № 1. – С. 154-161.
- Базаров Г.Р. Изучение аппаратов и технологий хранения сжиженных природных газов / Г.Р. Базаров, С.С. Мирзаев, И. Гимранов // Наука, техника и образование. – 2016. – № 2. – С. 28-29.
- Васильев Г.Г. Особенности обеспечения безопасной эксплуатации крупногабаритных изотермических резервуаров для хранения сжиженного природного газа / Г.Г. Васильев, С.Г. Иванцова, А.И. Рахманин // Газовая промышленность. – 2013. – № 11. – С. 57-61.
- Воронов В.А. Обеспечение экологической и пожарной безопасности хранения сжиженного природного газа в криогенных резервуарах / В.А. Воронов, Е.А. Любин, Е.Ю. Загороднева // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2015. – № S – С. 759-767.
Список литературы на английском языке / References
- Kravnova, V.S. Bar’ery bezopasnosti na hranilishhah szhizhennogo prirodnogo gaza [Safety barriers in storage of liquefied natural gas] / V.S. Kravnova, V.F. Martynjuk // Trudy Rossijskogo gosudarstvennogo universiteta nefti i gaza im. I.M. Gubkina [Proceedings of the Gubkin Russian State University of Oil and Gas]. – 2011. – Vol. 1. – P. 154-161. [in Russian]
- Bazarov, G.R. Izuchenie apparatov i tehnologij hranenija szhizhennyh prirodnyh gazov [Study of storage devices and technologies of liquefied natural gas] / G.R. Bazarov, S.S. Mirzaev, I. Gimranov // Nauka, tehnika i obrazovanie [Science, Engineering and Education]. – 2016. – Vol. 2. – P. 28-29. [in Russian]
- Vasil’ev G.G. Osobennosti obespechenija bezopasnoj jekspluatacii krupnogabaritnyh izotermicheskih rezervuarov dlja hranenija szhizhennogo prirodnogo gaza [Features of the safe operation of large insulated tanks for storage of liquefied natural gas] / G.G. Vasil’ev, S.G. Ivancova, A.I. Rahmanin // Gazovaja promyshlennost’ [Gas industry]. – 2013. – Vol. 11. – P. 57-61. [in Russian]
- Voronov V.A. Obespechenie jekologicheskoj i pozharnoj bezopasnosti hranenija szhizhennogo prirodnogo gaza v kriogennyh rezervuarah [Ensuring the environmental and fire safety storage of liquefied natural gas in cryogenic tanks] / V.A. Voronov, E.A. Ljubin, E. Yu. Zagorodneva // Gornyj informacionno-analiticheskij bjulleten’ (nauchno-tehnicheskij zhurnal) [Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal)]. – 2015. – Vol. 7. – P. 759-767. [in Russian]
Хранение и первозка сжиженного природного газа (СПГ)
Стационарные резервуары хранения СПГ
Особенности- Производство сертифицировано согласно Директиве ЕС «Оборудование, работающее под избыточным давлением» (PED) 2014/68/ EU EN 13458 – приложение С, нормативам AD2000, ASME (USTAMP) и ГОСТ;
- Конструкция резервуара оптимизирована для транспортировки и хранения;
- Высококачественное защитное покрытие на основе современных полимерных материалов;
- Многоступенчатый контроль качества с применением рентгеноскопии, цветной и магнитно-порошковой дефектоскопии.
Технические характеристики
Код конструкции | EN 13458 — приложение C, ASME (U STAMP) и ГОСТ |
Рабочее давление | 5-37 бар (MAWP) |
Расчетная температура | +50 / -196°C |
Температура окружающей среды | -50 / + 50°C |
Материал контейнера:
| нержавеющая сталь сталь, нержавеющая сталь или алюминий |
Рентгеновский контроль | в зависимости от конструкции |
Цветная дефектоскопия | в зависимости от дизайна |
Изоляция | вакуум, перлитная изоляция |
Модель | Объем, м³ | Длина, мм | Диаметр, мм | Высота, мм |
CCSTR3LNG | 3 | 3423 | 2114 | 2114 |
CCSTR6LNG | 6 | 5115 | 2370 | 2540 |
CCSTR10LNG | 10 | 6420 | 2540 | 2500 |
CCSTR16LNG | 16 | 7150 | 3410 | 3310 |
CCSTR22LNG | 22 | 8350 | 3410 | 3310 |
ZCSTR32LNG | 32 | 9580 | 3050 | 3000 |
CCSTR53LNG | 53 | 14500 | 3050 | 3000 |
CCSTR63LNG | 63 | 16500 | 3050 | 3000 |
Ёмкости объёмом до 90 м³ — по запросу
Мобильный СПГ танк-контейнер
Особенности:- Производство сертифицировано согласно Директиве ЕС «Оборудование, работающее под избыточным давлением» (PED — 2014/68/ EU EN 13458 – приложение С) и нормам AD2000, ASME (USTAMP) и ГОСТ;
- Сейсмический дизайн в соответствии с Еврокодом 3;
- Конструкция резервуара оптимизирована для транспортировки, хранения и эксплуатации;
- Высококачественное защитное покрытия с применением современных полимерных материалов;
- Многоступенчатый контроль качества с помощью рентгеноскопии, цветной и магнитно-порошковой дефектоскопии.
Технические характеристики
Код конструкции | EN 13458 — приложение C, ASME (U STAMP) и ГОСТ |
Рабочее давление | 5-37 бар (MAWP) |
Расчетная температура | +50 / -196°C |
Температура окружающей среды | -50 / + 50°C |
Материал контейнера:
| нержавеющая сталь сталь, нержавеющая сталь или алюминий |
Рентгеновский контроль | в зависимости от конструкции |
Цветная дефектоскопия | в зависимости от дизайна |
Изоляция | вакуум, перлитная изоляция |
Модель | Объем, м³ | Длина, мм | Ширина, мм | Высота, мм |
CCSTR5LLL | 5 | 4780 | 2220 | 2400 |
CCSTR10LLL | 10 | 7245 | 2350 | 2310 |
CCSTR15LLL | 15 | 6950 | 2750 | 2795 |
CCSTR30LLL | 30 | 12360 | 2400 | 2850 |
CCSTR50LLL | 50 | 13500 | 3000 | 3050 |
Транспортировка СПГ танк-контейнера
Особенности:- ISO 1161: Спецификация угловых фитингов;
- ISO 668: Классификация габаритных размеров;
- ISO 6346: Классификации кодировки и маркировка;
- ISO 830: Терминология грузовых контейнеров;
- ISO 1496/3: Спецификация грузовых контейнеров;
- ASME: Американское общество механики Техника / Класс VIII рев.1;
- IMDG: Международный морской код опасных грузов;
- CSC: Соглашение о безопасности контейнеров;
- МДП: Международный автомобильный транспорт;
- МСЖД: Международный союз железных дорог.
Технические характеристики
Код конструкции | EN 13530 – ADR – RID – ADN – IMDG – UIC – CSC – TC – TIR |
Тип контейнеров | 1СС-1ВВ-1АА |
Проверка дизайна | Bureau Veritas, Lloyd’s Register |
Размеры контейнера | 20, 30 и 40“ |
Рабочее давление | 8-16 бар (MAWP) |
Расчетная температура | +50 / -196°C |
Температура окружающей среды | -50 / + 60°C |
Материал контейнера:
| нержавеющая сталь сталь, нержавеющая сталь или алюминий |
Рентгеновский контроль | в зависимости от конструкции |
Цветная дефектоскопия | в зависимости от дизайна |
Изоляция | вакуум, перлитная изоляция |
Сосуды и резервуары для сжиженного газа
Пропан, бутан и пропан-бутановые смеси широко используются в жилищно-коммунальном хозяйстве для автономного газоснабжения, нефтегазовой промышленности и газозаправочных станциях. Хранение и выдача сжиженных газов осуществляется в сосудах для пропан-бутана.
Саратовский резервуарный завод производит сосуды для хранения сжиженного газа СУГ (пропан-бутановой смеси) объемом от 4,2 м3 до 200 м3. Они производятся как по типовым размерам, так и по индивидуальному заказу. По требованию Заказчика наши специалисты изготовят газгольдеры (второе название) любого размера, имеющими необходимую толщину стенок и с требуемым технологическим оборудованием.
Конструкция сосудов для хранения сжиженных газов
Конструктивно они представляют собой горизонтальные цилиндрические емкости с эллиптическими днищами.
В зависимости от условий эксплуатации емкости для СУГ могут размещаться наземно или подземно.
Наземная установка газгольдеров производится на седловые опоры или площадки, конструкция которых регламентируется ОСТ 26-2091-93 «Опоры горизонтальных сосудов и аппаратов. Конструкция».
Устройство двустенных сосудов для сжиженного углеводородного газа
Возможно также изготовление двустенных сосудов для пропан-бутановых смесей, или, так называемых, «сосудов-в-сосуде». В них пространство между стенками заполняется жидкостью или азотом для дополнительной защиты от аварийных ситуаций и утечек хранимого продукта.
Следует отметить, что в них возможно хранение любых газов, упругость паров которых при определенной температуре (+50°С ) не превышает упругость паров пропан-бутана, а также легких фракций бензина.
Производство газгольдеров для сжиженного газа СУГ
Саратовский резервуарный завод имеет необходимые Сертификаты соответствия для изготовления сосудов для СУГ.
Они изготавливаются из сталей марок 09Г2С-6 (для температуры эксплуатации от -30°С до +50°С) и 09Г2С-8 (для эксплуатации при температуре -60°С до + 50°С).
Эллиптические днища изготавливаются в соответствии с ГОСТ 6533-78 «Днища эллиптические отбортованные стальные для сосудов, аппаратов и котлов. Основные размеры». Они специально предназначены для емкостей, работающих под давлением, и представляют собой эллипс и цилиндрическую отбортованную или неотбортованную часть. В зависимости от диаметра и толщины металла они производятся или методом фланжирования (так называемой, холодной накаткой) или методом штамповки. Для ровного стыка со стенкой края обрабатываются плазменной резкой или шлифованием.
Штуцеры для присоединения технологического оборудования располагают на верхней части емкости. Дополнительно по требованию Заказчика емкости для СУГ могут комплектоваться лестницами, площадками, теплоизоляцией.
При проектировании и производстве емкостей для сжиженных газов, последние должны обеспечивать пожарную безопасность, то есть быть герметичными, которая также достигается за счет установки дополнительной запорно-предохранительной и регулирующей арматуры (клапанов, задвижек, кранов).
Защита поверхностей осуществляется путем нанесения гидроизоляционного слоя из композитных материалов на подземные сосуды СУГ и грунта и эмали серого цвета на наземные.
Производство наземных и подземных газгольдеров регламентируется государственными нормами и правилами:
-
Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением
-
ГОСТ Р 34347-2017 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия»
-
ПБ 03-584-03 «Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных»
-
ФНиП «Правила безопасности для объектов, использующих сжиженные углеводородные газы» (Приказ № 558 от 21 ноября 2013 года)
Технические характеристики сосудов под давлением для хранения сжиженных углеводородных газов
Сосуды хранят пропан-бутановые смеси под давлением 1,6 МПа. Температура стенок должна быть в диапазоне от -60°С до +50°С. Если температура окружающей среды выходит за рамки требований, то устанавливается дополнительное технологическое оборудование для подогрева продукта.
Газгольдеры для хранения СУГ должны эксплуатироваться в климатических районах УХЛ и Т (умеренно-холодный и тропический) по ГОСТ 15150-69.
Сейсмичность районов эксплуатации не должна превышать 7 баллов (в соответствии с СНиП II-7-81). Их эксплуатация возможна в более сейсмоопасных районах. Соответствующие расчеты должны производиться и соответствовать требованиям вышеуказанных нормативных документов.
Все емкости для хранения пропан-бутана должны проходить государственную экспертизу на соответствие внешнего и внутреннего покрытия, на соответствие других параметров и характеристик соответствующим нормам, правилам и требованиям к объектам эксплуатации сжиженных углеводородных газов.
Характеристики | СУГ-4,2 | СУГ-5 | СУГ-8 | СУГ-10 | СУГ-12 | СУГ-16 | СУГ-20 | СУГ-25 | СУГ-50 | СУГ-80 | СУГ-100 | СУГ-200 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Рабочий продукт | сжиженный углеводородный газ, пропан-бутан или другие газы с упругостью паров не более, чем у пропана | |||||||||||
Номинальный объем, м3 | 4,2 | 5 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 25 | 50 | 80 | 100 | 200 |
Уровень налива, % | 85 | |||||||||||
Полезный объем, м3 | 3,6 | 4,25 | 6,4 | 8,5 | 10,2 | 13,6 | 17 | 21,25 | 42,5 | 68 | 85 | 170 |
Способ размещения | наземный, подземный | |||||||||||
Конструктивное исполнение | одностенные, двустенные | |||||||||||
Днища | эллиптические | |||||||||||
Давление рабочее, МПа | 1,6 | |||||||||||
Давление расчетное, МПа | 1,8 | |||||||||||
Давление пробное гидравлическое, МПа | 2,03 | |||||||||||
Температура эксплуатации, ºС | -40…+45 | |||||||||||
Основной материал | сталь 09Г2С | |||||||||||
Толщина стали | 10-22 мм | |||||||||||
Группа аппарата по ОСТ 26-291-94 | 1 | |||||||||||
Класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76 | 4 | |||||||||||
Пожароопасность по ГОСТ 12.1.004-91 | да | |||||||||||
Категория и группа взрывоопасности по ГОСТ 12.1.001-78 | IIa-Т3 | |||||||||||
Антикоррозионная защита внешней поверхности подземных сосудов | антикоррозионная защита весьма усиленного типа оп ГОСТ 9.602-2016 «Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии» | |||||||||||
Установленный срок службы, лет | 20 | |||||||||||
Габаритные размеры(подбираются по индивидуальному заказу и даны для справки) |
||||||||||||
Наземного сосуда (диаметр Dхдлина Lх высота Н) |
1600х 2360х 1190 |
1600х 2900х 1990 |
1600х 4360х 1990 |
1600х 6100х 2110 |
1600х 6280х 2110 |
1600х 8250х 2110 |
1600х 9980х 2100 |
2000х 8120х 2320 |
2400х 11470х 2724 |
3000х 11500х 3510 |
3000х 14700х 3695 |
3400х 22900х 3910 |
Подземного сосуда (диаметр Dхдлина Lх высота Н) |
1600х 2360х 2450 |
1400х 3456х 2620 |
1400х 5450х 2635 |
1600х 5450х 2500 |
1610х 6300х 2510 |
1600х 8400х 2510 |
1600х 9980х 2600 |
2000х 8104х 2877 |
2400х 10100х 3380 |
3000х 11500х 3910 |
3000х 14660х 4185 |
3400х 22900х 3910 |
Масса подземных одностенных сосудов, кг | 1400 | 1800 | 2400 | 3100 | 3200 | 4000 | 4900 | 5620 | 9700 | 16900 | 21500 | 42200 |
Масса наземных одностенных сосудов, кг | 1600 | 1700 | 2600 | 3000 | 3200 | 3800 | 5100 | 5620 | 10050 | 16750 | 21500 | 42200 |
Масса подземных двустенных сосудов, кг | 2150 | 2300 | 4100 | 5350 | 6150 | 7650 | 9000 | 10600 | 16200 | 27200 | 35200 | 58300 |
Масса наземных двустенных сосудов, кг | 2100 | 2200 | 4000 | 5200 | 6000 | 7500 | 8700 | 10600 | 16000 | 27000 | 35000 | 58300 |
Как заказать изготовление сосудов для хранения СУГ на Саратовском резервуарном заводе?
Для того, чтобы рассчитать и заказать сосуд для хранения сжиженных газов, Вы можете:
- позвонить нашим специалистам по телефону 8-800-555-9480
- прислать технические требования на электронную почту
- воспользоваться формой «Запрос цены», указать контактные данные, и наши специалисты свяжутся с Вами
Специалисты Завода предлагают комплексные услуги по строительству объектов нефтегазовой отрасли:
- выполняем инженерные изыскания и проектирование объектов
- изготовление металлоконструкций различного назначения
- доставку и монтаж изделий
Резервуары для СУГ для хранения сжиженного газа ⭐️ «sz-rz»
Резервуары для хранения газообразных веществ.
Газгольдеры или резервуары для хранения сжиженного газа — специальные сосуды, которые работают под высоким внутренним давлением. Чаще всего используются для хранения пропана, бутана или пропан-бутановой смеси.
Емкости предназначены для приема, хранения и выдачи сжиженного газа. Сжиженный углеводородный газ для сохранения жидкой фазы должен храниться под давлением. Поэтому готовые емкости проходят гидравлические испытания в 1,8 Мпа. При этом рабочее давлении сосуда составляет 1,5 Мпа.
Технические характеристики сосудов для сжиженного газа
- общий объем от 3 до 100 м3;
- полезный объем — 85% от общего объема; рабочая температура от -60 до +50 Со;
- рабочее давление — не более 1,6 МПа;
- марка стали — 09Г2С-6 или 09Г2С-8;
- диаметр обслуживающих люков не менее 40 см;
- днища — эллиптические; срок службы — 25 лет;
Виды резервуаров для СУГ
Резервуары для хранения суг конструктивно делятся на два типа:
- одностенные
- двустенные — сосуд в сосуде. Межстенное пространство заполняется инертным газом. Одностенные резервуары являются менее взрывозащищенные, чем двустенные. К одностенным применяются более жесткие требования по размещению.
По способу размещения резервуары бывают:
- наземные;
- подземные.
Наземные резервуары для СУГ
Наземные резервуары для газа применяют на строительных площадках, производствах и на модульных газовых заправках. В быту наземные емкости для СУГ почти не используются.
Преимущества газгольдеров наземного типа:
- низкая цена на монтаж из-за отсутствия земляных работ;
- если объем сосуда не превышает 600 литров, то расстояние до расположенных рядом строений не зависит от требований пожарной безопасности;
- простота в осмотре резервуара и профилактических работах;
- мобильность, можно перевозить
Недостатки наземных резервуаров для СУГ
- При низких температурах регазификация из жидкой фазы в паровую неэффективна. Для этого дополнительно необходимо устанавливать испаритель. Соответственно итоговая цена будет выше.
- Данный недостаток не относиться к газовым заправкам, т.к. в автомобили заправляется жидкая фаза.
- если объем сосуда для газа превышает 600 литров, то необходимо выдержать расстояния до ближайших объектов при размещении, в соответствии с правилам пожарной безопасности.
Подземные резервуары для СУГ
Подземные емкости для газа дополнительно комплектуются горловинами для доступа к технологическому оборудованию.
Чтобы защитить подземную емкость от коррозии, сверху её покрывают защитной эмалью с высокими антикоррозийными свойствами.
Монтаж подземных резервуаров для СУГ
Резервуар устанавливается в заранее подготовленный котлован. Емкость располагается ниже области промерзания. Сосуд необходимо укладывать на бетонное основание. К бетонному фундаменту резервуар крепиться анкерами или специальными хомутами. При наличии грунтовых вод и слабом креплении, подземный резервуар в пустом состоянии может всплыть.
Область применения сосудов для СУГ
Резервуары для хранения СУГ используются:
- на предприятиях, где есть регулярная потребность в газе;
- на газовых заправочных станциях. В зависимости от типа АГЗС, резервуар может быть одностенный, двустенный, подземный или наземный;
- для отопления. Особенно популярны подземные емкости для газа в домах (газгольдеры).
Конструкция сосудов для хранения СУГ
Емкости для СУГ внешне представляют из себя горизонтальный цилиндрический сосуд с эллиптическими днищами с запорно-предохранительной арматурой и уровнемером. Дополнительно по желанию заказчика можно установить лестницу, площадку и любое технологическое оборудование.
Купить резервуары для СУГ
Северо-Западный резервуарный завод является заводом-производителем резервуаров для газа. В наличии имеются все сертификаты для производства сосудов работающих под давлением. В комплекте с газовым резервуаром предоставляется вся разрешительная документация.
Мы производим емкости для хранения сжиженного газа в соответствии со всеми нормами и требованиями к объектам эксплуатации сжиженных углеводородных газов. У нас вы можете купить емкости по цене завода, без посредников. Точную стоимость РГСП-30 рассчитает наш менеджер. Обращайтесь!
Хранение сжиженного природного газа и проблемы обеспечения промышленной безопасности Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»
3. Khuziakhmetov R. Kh. Technologija fosfornyh i kompleksnyh udobreniy iz nizkokachestvennyh fosforitov razlichnyh mestorozhdenij [Technology of phosphoric and complex fertilizers from low quality phosphate rock of different fields] / R. Kh. Khuziakhmetov, A.M. Gubaydullina, I.P. Breus // Vestnik Kazanskogo tehnologicheskogo universiteta [Bulletin of Kazan Technological University]. — 2009. — Vol. 12, № 6. — P. 52-56 [in Russian]
4. GOST R 5956-78. Superfosfat prostoy granulirovanniy. Tehnicheskie uslovija [The simple superphosphate granular. Technical conditions]. — Vved. 1979-01-01. — M. : Izd-vo standartov, 1978. — 31 p. [in Russian]
DOI: 10.18454/IRJ.2016.53.156
Шевчук Е.В.
Аспирант,
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет ХРАНЕНИЕ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА И ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Аннотация
Сжиженный природный газ является достаточно перспективным энергоносителем, который прекрасно подходит для газоснабжения удаленных районов. Хранение сжиженного природного газа является важным процессом, в котором требуется обеспечение промышленной безопасности. В данной работе рассмотрены вопросы безопасности хранения сжиженного природного газа в резервуарах. Обеспечение безопасности эксплуатации резервуаров хранения СПГ необходимо рассматривать как систему, поэтому необходимо проводить постоянный контроль параметров их эксплуатации.
Ключевые слова: сжиженный природный газ, хранение, безопасность, энергетика.
Shevchuk E.V.
Postgraduate,
Saint-Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering LIQUIFIED NATURAL GAS STORAGE AND PROBLEMS OF INDUSTRIAL SAFETY
Abstract
Liquefied natural gas is quite promising energy source, which is suitable for gas supply in remote areas. Storage of liquefied natural gas is an important process in which it is important to ensure industrial safety. This paper discusses the safety of storage of liquefied natural gas in the tanks. Ensuring safe operation of liquefied natural gas storage in tanks should be considered as a system; therefore it is necessary to carry out the continuous monitoring of the parameters of their operation.
Keywords: liquefied natural gas, storage, safety, power engineering.
Сжиженный природный газ (СПГ) является достаточно перспективным энергоносителем, который прекрасно подходит для газоснабжения удаленных районов, куда доставка энергоносителя по трубопроводам является невозможной (в силу особенностей географического положения) или нерентабельной. Хранение СПГ проводится при криогенных температурах, поэтому соблюдение температурных параметров оказывает непосредственное влияние на промышленную безопасность. Разгерметизация резервуаров для хранения СПГ может привести к возникновению пожаров и взрывов, поэтому обеспечение безопасности на объектах его хранения является ключевой задачей. В данной работе рассмотрены вопросы безопасности хранения сжиженного природного газа в резервуарах.
Основными опасными факторами при эксплуатации резервуаров для хранения СПГ являются:
• Пролив;
• Возникновение пожара в результате пролива;
• Взрыв паров СПГ в ограниченном объеме;
• Выброс паров СПГ с воспламенением или без воспламенения.
Резервуары для хранения СПГ можно разделить на три основных группы:
• Стационарные. Резервуары входят в систему выдачи, газификации и хранения СПГ. Служат для долговременного хранения СПГ под давлением 0,2-6 атм [1]. Объем резервуаров достигает величины более 50 м3.
• Транспортные. Служат для доставки СПГ потребителю. Предельное давление, под которым находится продукт, достигает 16 атм.
• Технологические. Предназначены для СПГ, который производится на комплексе, и осуществляют функцию обеспечения потребителя сжиженным газом по определенному графику. Объем таких резервуаров составляет менее 50 м3 [2].
Для каждой из групп резервуаров характерны свои требования безопасности, которые устанавливаются нормативными документами Ростехнадзора (Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», ПБ 08-342-00 Правила безопасности при производстве, хранении и выдаче сжиженного природного газа (СПГ) на газораспределительных станциях магистральных газопроводов (ГРС МГ) и автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС).).
Если рассматривать опасности, которые могут приводить к возникновению аварий резервуаров для хранения СПГ, то можно выделить две основные группы, связанные с воздействиями на внутренний корпус резервуаров и с воздействиями на внешний корпус. Обе группы данных воздействий могут приводить к широкому спектру аварий и инцидентов на опасных производственных объектах. Воздействия с внешней стороны могут возникать в результате сейсмической активности, воздействия ветровой нагрузки и ударных волн; воздействия высоких температур, а также
других факторов. Одним из частых внутренних явлений, которое приводит к повышению давления и температуры в резервуарах, является закачка в резервуар продукта с отличными характеристиками (температура, компонентный состав, плотность), нежели продукт, находящийся в резервуаре. Такое смешение может приводить к самопроизвольному повышению давления. Самопроизвольное повышение давление может приводить к возникновению быстропротекающих процессов, которые могут инициировать пожар с последующим взрывом (детонацией). Решением такой проблемы может быть откачка из хранилища СПГ газа, в объемах необходимых для снижения давления до проектных значений. Вне зависимости от системы управления откачкой СПГ из хранилища, резервуары должны обеспечиваться необходимой автоматикой для сброса давления в случае его резкого повышения и системой продувки резервуаров в случае возникновения аварийных ситуаций.
Одним из путей повышения стойкости резервуаров СПГ к воздействию вышеперечисленных внешних факторов, является повышение их устойчивости и прочности. На стадии проектирования должны быть заложены параметры оптимальных размеров резервуара, обеспечен прочный фундамент и необходимая толщина стенки. Толщина стенки закладывает на стадии проектирования исходя из условия прочности и предела текучести стали, и в обязательном порядке должна включать некоторый запас по прочности. Также необходимо проведение расчетов на устойчивость резервуара к аэродинамическим, сейсмическим и гидродинамическим нагрузкам. Особую важностью обладают аэродинамические расчеты для резервуаров, высота которых превышает 3-4 м, поскольку вихревые потоки воздуха при больших скоростях могут приводить к возникновению колебаний и потере устойчивости данного сооружения вследствие деформации лап и креплений резервуаров.
Важным аспектом обеспечения безопасности эксплуатации резервуаров СПГ является их снабжение автоматизированной системой управления безопасностью, которая связывает между собой датчики (главным образом, датчики давления и температуры), сигнализаторы и исполнительные устройства (компрессоры, задвижки и т.п.). Данная система должна осуществлять управление работой резервуара для предотвращения следующих ситуаций [3 -4]:
• Предотвращение перелива СПГ. Контроль перелива осуществляется с помощью датчиков уровня. При возникновении превышения уровня продукта, его откачка должна производиться в дополнительный резервуар через аварийный клапан. Проектирование таких систем должно осуществляться специальной организацией, сотрудники которой обладают соответствующей квалификацией.
• Предотвращение повышения (или понижения) давления выше (или ниже) проектного значения в резервуаре. Регистрация давления по высоте резервуара позволяет идентифицировать его повышение и в случае превышения, обеспечить его сброс с помощью клапанов отвода паров. Понижение давление должно компенсироваться подачей инерта либо природного газа в резервуар. В качестве инерта может использоваться аргон, но в силу его дороговизны более чаще используют азот.
• Предотвращение повышения температуры резервуара (применение орожения). Система подачи, расположенная на крыше резервуара включается в случае превышения температуры по сигналу температурных датчиков (на обечайке).
• Предотвращение развития ролловера. Возникновение ролловера регистрируется датчиками температуры. В случае возникновения сильной неоднородности по показаниям температуры, включается система подачи газа в другой резервуар для смешения. Предотвращение развития ролловера также достигается за счет применения широкого спектра систем контроля, основанных на математических моделях различных потоков газа, находящихся в резервуаре.
Нельзя не отметить, что вышеперечисленные меры защиты резервуаров от аварии во многом имеют «внутренний» характер. К внешним мерам защиты хранилищ СПГ от возникновения пожаров и взрывов можно отнести организацию безопасности на территории хранилищ. Например, должен ограничиваться проезд транспорта и тяжелой техники по территории хранилищ; должны быть введены правила использования грузоподъемной техники на территории хранилищ; должен быть введен запрет на пролет воздушных средств (вертолетов, самолетов) над территорией хранилищ.
Обеспечение безопасности резервуаров хранения СПГ необходимо рассматривать как систему, поэтому необходимо проводить постоянный контроль параметров их эксплуатации. Разработка новых требований безопасности при хранении СПГ является ключом к предотвращению аварий на данных объектах.
Список литературы/ References
1. Кравнова В.С. Барьеры безопасности на хранилищах сжиженного природного газа / В.С. Кравнова, В.Ф. Мартынюк // Труды Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина. — 2011. — № 1. — С. 154-161.
2. Базаров Г.Р. Изучение аппаратов и технологий хранения сжиженных природных газов / Г.Р. Базаров, С.С. Мирзаев, И. Гимранов // Наука, техника и образование. — 2016. — № 2. — С. 28-29.
3. Васильев Г.Г. Особенности обеспечения безопасной эксплуатации крупногабаритных изотермических резервуаров для хранения сжиженного природного газа / Г.Г. Васильев, С.Г. Иванцова, А.И. Рахманин // Газовая промышленность. — 2013. — № 11. — С. 57-61.
4. Воронов В.А. Обеспечение экологической и пожарной безопасности хранения сжиженного природного газа в криогенных резервуарах / В.А. Воронов, Е.А. Любин, Е.Ю. Загороднева // Горный информационно -аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2015. — № S7. — С. 759-767.
Список литературы на английском языке / References in English
1. Kravnova, V.S. Bar’ery bezopasnosti na hranilishhah szhizhennogo prirodnogo gaza [Safety barriers in storage of liquefied natural gas] / V.S. Kravnova, V.F. Martynjuk // Trudy Rossijskogo gosudarstvennogo universiteta nefti i gaza im. I.M. Gubkina [Proceedings of the Gubkin Russian State University of Oil and Gas]. — 2011. — Vol. 1. — P. 154-161. [in Russian]
2. Bazarov, G.R. Izuchenie apparatov i tehnologij hranenija szhizhennyh prirodnyh gazov [Study of storage devices and technologies of liquefied natural gas] / G.R. Bazarov, S.S. Mirzaev, I. Gimranov // Nauka, tehnika i obrazovanie [Science, Engineering and Education]. — 2016. — Vol. 2. — P. 28-29. [in Russian]
3. Vasil’ev G.G. Osobennosti obespechenija bezopasnoj jekspluatacii krupnogabaritnyh izotermicheskih rezervuarov dlja hranenija szhizhennogo prirodnogo gaza [Features of the safe operation of large insulated tanks for storage of liquefied natural gas] / G.G. Vasil’ev, S.G. Ivancova, A.I. Rahmanin // Gazovaja promyshlennost’ [Gas industry]. — 2013. — Vol. 11. — P. 57-61. [in Russian]
4. Voronov V.A. Obespechenie jekologicheskoj i pozharnoj bezopasnosti hranenija szhizhennogo prirodnogo gaza v kriogennyh rezervuarah [Ensuring the environmental and fire safety storage of liquefied natural gas in cryogenic tanks] / V.A. Voronov, E.A. Ljubin, E. Yu. Zagorodneva // Gornyj informacionno-analiticheskij bjulleten’ (nauchno-tehnicheskij zhurnal) [Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal)]. — 2015. — Vol. 7. — P. 759-767. [in Russian]
DOI: 10.18454/IRJ.2016.53.237 Шпрехер Д.М.
ORCID: 0000-0001-5095-1283, Кандидат технических наук, Тульский государственный университет СПОСОБ АДАПТИВНОГО СБОРА И ПЕРЕДАЧИ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ О ТЕХНИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Аннотация
Предложен способ сбора и передачи информации о техническом состоянии электромеханических систем, позволяющий повысить ее достоверность за счет исключения избыточных данных из общего объема контроля и уменьшения загрузки измерительных каналов. В основе лежит адаптивная схема контроля технического состояния многопараметрических объектов, обеспечивающая раннее выявление дефектов элементов оборудования и их своевременное устранение, что в конечном итоге позволяет повысить надежность электромеханического оборудования при системе технического обслуживания и ремонта по фактическому техническому состоянию.
Ключевые слова: электромеханическая система, техническое состояние, точность диагностирования.
Sprekher D.M.
ORCID: 0000-0001-5095-1283, PhD in Engineering, Tula State University THE ADAPTIVE WAY OF COLLECTING AND TRANSMITTING DIAGNOSTIC INFORMATION ABOUT THE TECHNICAL CONDITION OF ELECTROMECHANICAL SYSTEMS
Abstract
The proposed method of collection and transmission of information about the technical condition of Electromechanical systems, which allows to increase its accuracy by eliminating redundant data from the total control and decrease the load measuring channels. It is based on the adaptive scheme of control of technical condition of multiparameter objects that provide early detection of defects of components and their timely elimination, which ultimately allows to increase the reliability of the Electromechanical equipment in the maintenance system and repair on an actual technical condition.
Keywords: electromechanical system, the technical condition, the accuracy of diagnosis.
К современным системам технического диагностирования электромеханических систем (ЭМС) предъявляется ряд требований: повышенная информационная гибкость, позволяющая измерять минимально необходимый набор параметров, обеспечивающий решение задачи распознавания вида технического состояния (ТС) с заданной достоверностью; обеспечение обслуживания ЭМС различного назначения и сложности, в том числе одновременного обслуживания нескольких разнородных ЭМС; оперативное изменение технических характеристик диагностической аппаратуры, ее каналов связи в зависимости от состояния и времени жизненного цикла контролируемого объекта.
Системы технического диагностирования в связке с информационно-измерительными системами с постоянными характеристиками и циклическим опросом диагностических признаков ЭМС, разнородных по составу, в незначительной степени удовлетворяют современным требованиям. В максимальной степени этим требованиям отвечают адаптивные (приспосабливающиеся) диагностические комплексы, позволяющие реализовать эффективные методы сбора, предварительной отбраковки несущественных отсчетов, передачи сокращенной информации о признаках объекта и распознавании на их основе технического состояния контролируемого оборудования.
Классические системы контроля и диагностирования с исключением избыточных данных являются наиболее изученными и получили в настоящее время наибольшее распространение. Они отличаются простотой, высокой эффективностью сжатия диагностической информации и информационной гибкостью.
На рис.1 изображена структурная схема классического устройства сбора и передачи диагностической информации [1].
Что такое СПГ
Что такое СПГ?
СПГ — это аббревиатура от сжиженного природного газа. Когда природный газ охлаждается на заводе по сжижению приблизительно до -260°F (-161,5°C) при атмосферном давлении, он конденсируется в жидкость. Один объем жидкости занимает примерно 1/600 объема природного газа. Тщательная очистка и дегидратация необходимы для удаления примесей, которые станут твердыми при температурах сжижения.
СПГ почти полностью состоит из метана.Его вес составляет около 45% веса воды, поэтому он плавает на воде. СПГ не имеет запаха, бесцветен, не вызывает коррозии и не токсичен. СПГ НЕ будет гореть в жидком виде.
Когда СПГ испаряется, он сгорает с концентрацией примерно от 5% до 15% газа в воздухе. Хотя пары СПГ изначально тяжелее воздуха, после того, как пары СПГ (метана) станут теплее -160°F (-106,7°C), они станут легче воздуха и будут подниматься и рассеиваться, а не собираться у земли. СПГ обеспечивает эффективное хранение и транспортировку природного газа и испаряется для использования потребителями.
Резервуары для хранения СПГ
СПГобычно хранится в надземных резервуарах большого объема с низким давлением (менее 5 фунтов на квадратный дюйм манометра). Резервуар имеет двойные стенки, наружная стенка из углеродистой стали, внутренний бак из никелевой стали. Внутренние резервуары из никелевой стали используются, потому что обычная сталь слишком хрупкая для использования в прямом контакте с криогенным СПГ. Резервуары разделены большим слоем изоляции, чтобы поддерживать криогенные температуры.
Небольшие резервуары для СПГ, обычно менее 70 000 галлонов, хранят СПГ в резервуарах с двойными стенками с вакуумной рубашкой и внутренней стенкой из алюминия более высокого давления (до 250 фунтов на квадратный дюйм).
Дополнительная изоляция обеспечивается большой дамбой или добавлением третьей внешней бетонной стены резервуара.
Несмотря на эффективную изоляцию, тепло все же поступает в бак. Это вызывает «выкипание» небольшого количества верхней части СПГ. Это сохраняет СПГ холодным благодаря процессу, называемому «автоохлаждение». Небольшие количества СПГ постоянно кипятят и удаляются из резервуара. Холодный пар нагревается и направляется для обслуживания потребителей газа.
Грузовики СПГ
Прицепы СПГ, как и резервуары для хранения СПГ, представляют собой прицепы с двойными стенками с вакуумом и изоляцией между внешним (углеродистая сталь) и внутренним (алюминиевым) резервуаром для поддержания низкой температуры.Прицепы имеют длину примерно 42 или 48 футов (похожи на другие топливные прицепы) и вмещают от 11 000 до 13 000 галлонов СПГ.
Помимо использования для перевозки СПГ, трейлеры СПГ могут быть подключены к мобильным испарителям для обеспечения временной подачи, когда это необходимо для эксплуатации и обслуживания трубопроводных объектов или других непредвиденных обстоятельств. Они неоднократно использовались по всему Коннектикуту во время плановых строительных и ремонтных работ.
Временный сервис СПГ в Уинстеде, Коннектикут
Типы объектов
Существует множество типов объектов СПГ.
Терминалы отгрузки СПГ (также известные как терминалы сжижения) – принимают природный газ с газовых месторождений, сжижают (охлаждают) газ в СПГ, хранят в резервуарах для хранения СПГ, загружают СПГ в танкеры СПГ.
Приемные или импортные терминалы СПГ (также известные как установки для выпаривания регазификационных установок) – принимают СПГ из танкеров для СПГ, хранят его, превращают в природный газ и отправляют по трубопроводу или вывозят в жидком виде.
- Установки для снижения пиковых нагрузок на СПГ – используются для «снятия пика» спроса в самый холодный день за счет дополнительной подачи газа.Получать природный газ из трубопровода, сжижать его до СПГ (или получать импортный СПГ), хранить СПГ в теплую погоду, конвертировать его в природный газ для использования клиентами в холодную погоду.
Объекты базовой нагрузки СПГ – используются для общего круглогодичного снабжения
Спутники СПГ – небольшие резервуары, которые принимают СПГ на грузовиках, хранят его в теплую погоду, превращают в природный газ во время пикового спроса
Временные объекты СПГ — используются для обеспечения поставок во время плановых строительных и ремонтных работ или в случае аварийных ситуаций с поставками.
Резервуары для сжиженного природного газа в Коннектикуте — все средства для снижения пиковых нагрузок
- Connecticut Natural Gas (CNG) (слева) и Southern Connecticut Gas Company (SCG) (через свою дочернюю компанию Total Peaking Services (TPS)) (справа). Каждая установка имеет большой резервуар – внутренний резервуар из 9% никелевой стали, резервуар высотой 96 футов 11½ дюймов, внешний резервуар из углеродистой стали высотой 101 фут 9 дюймов и диаметром 173 фута 4 дюйма. Каждый резервуар вмещает 348 000 баррелей жидкости (14.6 миллионов галлонов), что эквивалентно 1,2 миллиардам кубических футов газа. Каждый резервуар окружен дамбой, чтобы удержать СПГ в случае аварии. Установки могут производить СПГ из природного газа, хранить СПГ и испарять его для последующего использования. В зависимости от цены импортный СПГ может быть закуплен и доставлен на объект автотранспортом.
- Yankee Gas d/b/a Eversource Energy. Он имеет большой резервуар (слева) — внутренний резервуар из стали с содержанием 9% никеля — 146 футов в диаметре и 117 футов в высоту, внешний резервуар из футерованного бетона из углеродистой стали — 150 футов в высоту и 158 футов в диаметре.Резервуар вмещает 348 000 баррелей (14,6 миллиона галлонов) жидкости, что эквивалентно 1,2 миллиарда кубических футов газа. Из-за бетонного внешнего резервуара (окружающего резервуар с двойными стенками) нет необходимости в большой дамбе. Установка может производить СПГ из природного газа, хранить СПГ и испарять его для последующего использования. В зависимости от цены импортный СПГ может быть закуплен и доставлен на объект автотранспортом. Первоначальное заполнение в основном осуществлялось путем перевозки жидкости (справа).
Департамент коммунального хозяйства города Норидж имеет небольшой (55 000 галлонов) спутник СПГ с испарителями для обратного преобразования жидкости в газ.
- Юрисдикция безопасности для всех объектов СПГ внутри штата (CNG, Yankee, Norwich) находится в ведении PURA, которым управляет Группа безопасности газопроводов. Инспекции безопасности на межгосударственных объектах в Коннектикуте (SCG-TPS) проводятся Группой безопасности газопроводов, но правоприменительные полномочия возложены на Управление безопасности трубопроводов и опасных материалов Министерства транспорта США.
Последнее обновление содержимого: май 2021 г.
определение, хранение, транспортировка и использование
2020.08.05.
Природный газ является одним из важнейших источников энергии в мире. Как мы писали в нашей статье о природном газе, газ в основном транспортируется по международным трубопроводам.
Именно международная торговля природным газом и сеть трубопроводов дали жизнь СПГ. В этой статье вы можете прочитать о том, что такое СПГ, как производится сжиженный природный газ, как он хранится и как используется.
Что такое СПГ?
LNG расшифровывается как «сжиженный природный газ».По составу он почти такой же, как природный газ в традиционном понимании, только в охлажденном виде. Это значит, что у него температура -162°С, а плотность ниже, чем у воды.
Существенным отличием от природного газа, транспортируемого по трубопроводу, является то, что при температуре хранения некоторые компоненты (вода, углеводороды, углекислый газ, ртуть) замерзают до твердого состояния: они должны быть практически полностью извлечены из сжиженного газа. В остальном все то же самое, что и в случае природного газа, транспортируемого по трубопроводу в газообразном состоянии.СПГ бесцветен и не имеет запаха, не токсичен, но легко воспламеняется.
Благодаря последнему свойству СПГ также одорируется. Тетрагидротиофен или этилмеркаптан чаще всего используются для устранения запаха. Если он не одорирован, его контролируют газовыми датчиками.
Природный газ обычно транспортируется в сжиженном состоянии, когда транспортировка по трубопроводу невозможна. Например, в регионах, которые находятся слишком далеко от мест добычи газа и, следовательно, нет соединительного трубопровода, но где созданы условия для автомобильного и водного транспорта.В этом случае вместо трубопроводов их доставляют на грузовых судах, так как СПГ можно очень хорошо и эффективно транспортировать по морю. Из одного кубометра сжиженного природного газа после регазификации получается около 600 кубометров природного газа в нормальном состоянии.
Как добывается природный газ уже обсуждалось в вышеупомянутой статье. Но как газ станет сжиженным?
Производство СПГ
Сжиженный природный газ можно производить с помощью нескольких различных процессов, но каждый процесс имеет одну и ту же суть: сжатие и охлаждение газа.Наиболее распространены следующие процессы:
- Метод APCI или C3MR
- ДМР
- Линде
- Каскадная процедура
APCI или C3MR являются наиболее распространенными среди этих процессов.
APCI — это процесс сжижения, названный в честь компании-разработчика (Air Products and Chemicals Inc.). В этой технологии есть два основных цикла охлаждения. Первый цикл состоит из многоступенчатой системы предварительного охлаждения пропана (C3), за которой следует цикл сжижения с использованием системы MR, состоящей из азота, метана, этана и пропана.Сердцем процесса APCI-C3MR является запатентованный спирально-навитый теплообменник (SWHE) с тепловым КПД более 93%.
В дополнение к этой технологии несколько крупных нефтегазовых компаний разработали свои собственные процессы (такие как Shell или Linde), но большинство из них используют метод APCI.
Другой широко используемой технологией является DMR (двойной смешанный хладагент), который, хотя и очень похож на процесс APCI, использует двойную систему (два компрессора с механическим приводом) вместо однокомпонентного хладагента.
Хранение и транспортировка СПГ
Важно знать, что температура кипения СПГ составляет -162 °C, что является чрезвычайно низкой температурой по сравнению с земными условиями. Это главная причина, по которой сжиженный природный газ требует очень тщательного контроля.
Для хранения требуются теплоизолированные стальные резервуары, которые, с одной стороны, могут выдерживать экстремальные температуры до -162 ° C, а с другой стороны, могут поддерживать эту внутреннюю температуру без какого-либо внешнего охлаждения.Для этого требуется специальная теплоизоляция, которую во многих случаях решить невозможно (например, в некоторых портовых хранилищах). В этих случаях используются механические охладители или отбирается газовая фаза резервуара для поддержания температуры сжиженного газа в резервуаре.
Однако важно знать, что плотность энергии СПГ на единицу объема более чем в три раза выше, чем у СПГ (компрессированного природного газа). Эта разница между СПГ и КПГ означает, что СПГ можно хранить и использовать более эффективно, даже с учетом веса его резервуара.
Природный газ транспортируется в виде СПГ на расстояние 3-4000 км по суше и более 1000-1500 км по морю. Ниже этих расстояний более экономично доставлять природный газ в его исходном состоянии по системе магистральных трубопроводов в указанное место. Однако, если расстояние больше, потери из-за транспортировки или поддержания давления в линии могут быть слишком большими.
Затем его обычно перевозят непосредственно разработанными для этой цели цистернами, которые следует представить себе как монстра, изображенного на картинке.
Во время транспортировки сжиженный природный газ, наконец, транспортируется к месту, откуда его можно транспортировать по трубопроводам в указанное место назначения посредством «регазификации».
Крупнейшие импортеры СПГ:
● Великобритания
● Испания
● Япония
● Южная Корея
● Китай
● Тайвань
● Индия
Крупнейшим экспортером является Катар.
Для чего используется СПГ?
Поскольку состав СПГ очень похож, но не на 100% идентичен газообразному природному газу, качество и состав СПГ строго контролируются. Это неудивительно, так как состав является очень важным фактором в цене сжиженного природного газа, поскольку он сильно влияет на теплотворную способность природного газа.
Безопасность также имеет первостепенное значение, поскольку, когда СПГ достигает страны конечного пользователя, в резервуарах выделяется чрезвычайно высокая концентрация энергии.Возможная утечка или случайный взрыв нанесли бы колоссальный природный ущерб, так как метан в нем, который попал бы в воздух, гораздо вреднее, чем, например, углекислый газ.
К счастью, за пятьдесят лет использования СПГ не произошло ни одной крупной аварии. Неудивительно, ведь контейнеры изготовлены из стали высшего качества. Кроме того, фитинги системы и другие элементы безопасности предотвращают утечку больших объемов газа.
И если по какой-то причине газ вытечет или выйдет из резервуара для хранения, горелка, используемая для этой цели, немедленно сожжет отработанные газы безопасно и полностью.
СПГ используется так же, как несжиженный газ.
Заключение
СПГ — это сокращение от сжиженного природного газа. Обычно он используется, когда природный газ необходимо транспортировать на слишком большие расстояния или когда между экспортером и импортером нет международной сети трубопроводов. Из одного кубометра сжиженного природного газа после регазификации получается около 600 кубометров природного газа в нормальном состоянии.
Состав сжиженного природного газа практически идентичен составу природного газа, поставляемого по трубопроводу в газообразном состоянии.Единственное отличие состоит в том, что поскольку он охлаждается до температуры -162°C, некоторые его компоненты замерзают до твердого состояния. Они извлекаются до такой степени, что их можно найти только в виде следов в СПГ. Производство сжиженного газа в основном осуществляется методом APCI или C3MR.
Крупнейшим импортером СПГ является Япония, а крупнейшим экспортером — Катар.
Объекты по производству сжиженного природного газа (СПГ) и общие емкости для хранения
1 февраля 2022 г.
Объекты по производству сжиженного природного газа (СПГ) и общие емкости для хранения
ГОД | КОЛИЧЕСТВО ЗАПИСЕЙ | В РАБОТЕ | МОЩНОСТЬ В ЭКСПЛУАТАЦИИ | ЗАБРОШЕННЫЙ | ЕМКОСТЬ ЗАБРОШЕНА | ОТСТАВЛЕННЫЙ | ЕМКОСТЬ ИСКЛЮЧЕНА |
---|---|---|---|---|---|---|---|
2020 | 170 | 165 | 57 975 833 | 4 | 2 864 | 1 | 116 000 |
2019 | 167 | 163 | 56 705 066 | 1 | 0 | 3 | 139 300 |
2018 | 163 | 157 | 55 502 731 | 2 | 37 000 | 4 | 139 300 |
2017 | 159 | 151 | 53 279 688 | 2 | 37 000 | 6 | 116 000 |
2016 | 156 | 152 | 52 737 444 | 1 | 0 | 3 | 116 000 |
2015 | 150 | 145 | 53 000 528 | 1 | 0 | 4 | 127 499 |
2014 | 131 | 126 | 53 463 546 | 1 | 0 | 4 | 262 215 |
2013 | 122 | 119 | 53 606 849 | 1 | 0 | 2 | 116 000 |
2012 | 132 | 130 | 52 973 045 | 1 | 37 000 | 1 | 0 |
2011 | 167 | 128 | 53 240 260 | 1 | 37 000 | 1 | 0 |
2010 | 171 | 122 | 44 900 462 | 1 | 37 000 | 1 | 0 |
Таблица экспорта
Последнее обновление: вторник, 1 февраля 2022 г.
Сжиженный природный газ (СПГ) | Министерство энергетики
Сегодня Соединенные Штаты являются крупнейшим в мире производителем природного газа.Природный газ обеспечивает около 1/3 потребления первичной энергии в Соединенных Штатах, при этом его основным использованием является отопление и производство электроэнергии. В то время как большая часть природного газа поставляется в газообразной форме по трубопроводу в Соединенных Штатах, рост международного рынка природного газа привел к использованию природного газа в сжиженной форме или СПГ.
Основы СПГ
Сжиженный природный газ (СПГ) — это природный газ, охлажденный до жидкого состояния при температуре около -260° по Фаренгейту для транспортировки и хранения.Объем природного газа в жидком состоянии примерно в 600 раз меньше его объема в газообразном состоянии. Этот процесс позволяет транспортировать природный газ туда, куда не доходят трубопроводы.
Сжижение природного газа — это способ транспортировки природного газа на большие расстояния, когда транспортировка по трубопроводу невозможна. Рынки, расположенные слишком далеко от регионов добычи, чтобы напрямую подключаться к трубопроводам, имеют доступ к природному газу благодаря СПГ. В компактной жидкой форме природный газ можно доставлять в специальных танкерах на терминалы по всему миру.На этих терминалах СПГ возвращается в газообразное состояние и транспортируется по трубопроводам к распределительным компаниям, промышленным потребителям и электростанциям.
Торговля СПГ
При крупнотоннажной морской транспортировке СПГ загружается на суда с двойным корпусом, которые используются как в целях безопасности, так и в целях изоляции. Как только судно прибывает в порт приема, СПГ выгружается в хорошо изолированные резервуары для хранения, а затем регазифицируется для подачи в распределительную сеть трубопроводов.
СПГ также может перевозиться в меньших количествах, как правило, на более короткие океанские расстояния. Растет торговля мелкотоннажными партиями СПГ, которые чаще всего производятся с использованием тех же контейнеров, которые используются на грузовиках и в международной торговле, специально оборудованных криогенными резервуарами. Другие мелкомасштабные виды деятельности по производству СПГ включают в себя установки по сжижению и хранению «пикового бритья», которые могут компактно хранить газ, когда он необходим на местных рынках в США в периоды пикового спроса. СПГ также иногда импортируется или экспортируется грузовиками с такого рода объектов.
В 2020 году США экспортировали почти 2400 миллиардов кубических футов природного газа в виде СПГ на больших СПГ-танкерах, а также небольшое количество, доставленное в контейнерах или грузовиками. Всего по состоянию на август 2021 года американский СПГ поставлен в 40 стран на пяти континентах. США также все еще импортируют некоторое количество СПГ, в основном в Новую Англию, регион страны, ограниченный вместимостью трубопроводов и хранилищ.
Роль Министерства энергетики
Министерство энергетики несет ответственность за регулирование СПГ.Компании, которые хотят экспортировать природный газ, должны получить на это разрешение от Управления по управлению ископаемой энергией и выбросами углерода (FECM) Министерства энергетики США. Закон о природном газе (NGA) требует, чтобы Министерство энергетики определяло общественные интересы в отношении заявок на экспорт СПГ в страны, в которых у США нет действующих соглашений о свободной торговле. Программа регулирования импорта-экспорта природного газа FECM реализуется Отделом регулирования Управления регулирования, анализа и взаимодействия.
В соответствии с NGA существует два стандарта рассмотрения заявок на экспорт СПГ в зависимости от страны назначения.Заявки на экспорт СПГ в страны, с которыми США заключили соглашение о свободной торговле (страны ЗСТ), или на импорт СПГ из любого источника автоматически считаются соответствующими общественным интересам. NGA поручает Министерству энергетики оценивать заявки на экспорт СПГ в страны, не входящие в зону свободной торговли. Министерство энергетики обязано предоставить разрешение на экспорт в страны, не входящие в зону свободной торговли, за исключением случаев, когда Департамент считает, что предлагаемый экспорт не будет соответствовать общественным интересам, или если торговля прямо запрещена законом или политикой.Министерство энергетики принимает решения по долгосрочным заявкам на экспорт СПГ в страны, не входящие в зону свободной торговли, после завершения проверки общественных интересов, которая включает несколько критериев, в том числе экономическую и экологическую экспертизу предлагаемого экспорта. Как правило, Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) обладает юрисдикцией в отношении размещения, строительства и эксплуатации экспортных мощностей СПГ в США. В этих случаях FERC руководит оценкой воздействия предлагаемых проектов на окружающую среду в соответствии с Законом о национальной экологической политике, а Министерство энергетики обычно является сотрудничающим агентством в рамках этих обзоров.Получение разрешения Министерства энергетики США на экспорт СПГ в страны, не входящие в зону свободной торговли, является важным шагом для большинства проектов на пути к финансированию и строительству.
Некоторые компании, получившие разрешение Министерства энергетики на экспорт СПГ, еще не приняли окончательных инвестиционных решений по своим проектам. Строительство крупных объектов занимает годы и стоит миллиарды долларов. Полный список долгосрочных заявок на экспорт СПГ и их текущий статус можно найти в Сводке заявок Министерства энергетики на экспорт СПГ.
DOE также способствует прозрачности рынка, публикуя отчеты об объемах экспорта СПГ, направлениях и ценах в своем Ежемесячном отчете по СПГ. Первый в истории экспорт СПГ отечественного производства из 48 штатов с более низким уровнем дохода произошел в феврале 2016 года. Компания Sabine Pass Liquefaction, LLC, принадлежащая Cheniere Energy, экспортировала первый танкер СПГ с терминала Sabine Pass LNG в Луизиане с отгрузкой в Бразилию.
Проекты СПГ, получившие разрешение Министерства энергетики, дважды в год отчитываются перед Департаментом о своем статусе и ходе строительства в виде полугодовых отчетов.Клиенты, желающие приобрести СПГ в Соединенных Штатах, могут связаться с одной из компаний, которая уполномочена или ищет разрешение на экспорт, как указано в онлайн-комнате.
Введение в системы хранения СПГ: Matrix PDM Engineering
Природный газ обеспечивает чистую, надежную и доступную энергию по всему миру. Природный газ является криогеном, то есть находится в жидком состоянии при очень низких температурах. Природный газ можно эффективно и безопасно транспортировать из районов с богатыми ресурсами в районы с высоким спросом в жидком виде.
Системы резервуаров для хранения СПГподдерживают газ в жидком состоянии для хранения или транспортировки. Эти резервуарные системы сложны и высокотехнологичны. В системах хранения СПГ используется автоматическое охлаждение для поддержания постоянного давления и температуры в резервуаре. Эта технология на самом деле довольно старая. Первый завод по сжижению природного газа был построен в Западной Вирджинии в 1917 году. С тех пор было сделано много достижений в области улучшения хранения природного газа, но системы функционируют одинаково.
Коды и стандарты API
В 1960-х годах Американский институт нефти (API) разработал стандарты проектирования, конструкции и выбора материалов для систем хранения.Эти стандарты помогают поддерживать безопасность и качество в отрасли. Коды API также постоянно развиваются, чтобы отражать новые достижения и лучшие практики в этой области.
Типы защитной оболочки СПГ
Существует три основных типа защитной оболочки для систем хранения СПГ: одинарная, двойная или полная защитная оболочка.
Единая система локализации состоит из внутреннего и внешнего контейнеров. Внутренний контейнер предназначен для хранения жидкости и является герметичным.Внешний контейнер рассчитан на давление паров продукта. Он сохраняет и защищает изоляцию, но не содержит жидкости, если внутренний контейнер протекает.
Система с двойной защитной оболочкой имеет непроницаемый для жидкостей и паров основной резервуар. Эта система встроена во вторичный контейнер, непроницаемый для жидкостей. Этот вторичный контейнер для жидкости является непроницаемым для жидкости, но не паронепроницаемым.
Наконец, полная система содержания состоит из непроницаемого для жидкостей основного контейнера и вторичного контейнера, непроницаемого для жидкостей и паров.Оба могут независимо содержать продукт. Вторичный контейнер контролирует выделение паров в случае утечки основного продукта. Еще одной конструктивной особенностью этой системы герметизации является термозащита углов (TCP). TCP защищает стык основания и стены на внешнем баке. В случае течи первичного контейнера TCP обеспечивает герметичность и термическую изоляцию соединения от холодной жидкости.
Выбор конфигурации резервуара и защитной оболочки для установки СПГ — один из первых шагов в процессе проектирования и проектирования.После того, как владелец/оператор определит, какая система лучше всего подходит для применения, могут быть установлены требования к производительности.
Системы хранения резервуаров являются важным компонентом инфраструктуры СПГ. Они могут быть всего лишь одним небольшим компонентом инфраструктуры СПГ, но они представляют собой важный инженерный подвиг, который поддерживает прогресс. Инженеры Matrix PDM обладают обширным опытом разработки решений для хранения данных для вашего проекта критически важной инфраструктуры. Независимо от того, нужна ли вам помощь с надземным резервуаром для хранения, наливным терминалом или криогенным резервуаром для хранения, наши опытные инженеры помогут вам спроектировать резервуар для хранения в соответствии с вашими самыми высокими требованиями.Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше.
Сжиженный газ – обзор
Охлаждение сжиженных газов может повысить внутреннюю безопасность. Охлаждение имеет ряд потенциальных преимуществ.
Давление при хранении будет ниже, в некоторых случаях допустимо хранение при давлении, близком к атмосферному. Это приводит к уменьшению скорости утечки в случае разгерметизации системы хранения из-за более низкого давления. При хранении при давлении, близком к атмосферному, утечка из паровой части резервуара для хранения будет очень небольшой, поскольку практически отсутствует давление, создающее движущую силу для утечки.
Утечка из резервуара для хранения сжиженного газа при температуре окружающей среды и повышенном давлении приведет к значительному выбросу паров в атмосферу из места утечки. Утечка из рефрижераторного резервуара будет вспыхивать меньше или вообще не вспыхивать, если хранилище близко к атмосферному. Хотя разлитый материал будет кипеть или испаряться, поскольку он поглощает тепло из атмосферы и земли, эта скорость высвобождения часто будет меньше, чем в результате мгновенной утечки под давлением.Кроме того, у проектировщика будет возможность снизить скорость испарения разлитого материала за счет конструкции дамбы для минимизации площади поверхности, изолирующих материалов дамбы, покрытия разлива или вторичной локализации.
Объем выброса в атмосферу из резервуара для хранения сжиженного газа может фактически быть значительно выше, чем тот, который можно рассчитать по расчету мгновенного выброса. Когда материал вытекает из резервуара для хранения, большая часть материала испаряется в результате снижения давления до атмосферного.Многое, а может быть, и все вещество, остающееся в жидком состоянии согласно расчету вспышки, будет присутствовать в виде мелких капелек, аэрозоля. Эти капли могут быть слишком маленькими, чтобы быстро осесть и образовать жидкую лужу на земле. Вместо этого они могут быть унесены по ветру с выпущенным паром в виде тонкого тумана или тумана. Двигаясь по ветру, они поглощают тепло из атмосферы и испаряются. Фактическое количество материала, выброшенного в атмосферу в результате утечки сжатого газа, может быть в несколько раз больше, чем можно было бы ожидать на основе расчета вспышки.Охлаждение сжатого газа исключает вскипание и образование аэрозолей.
Анализ производительности резервуаров для хранения сжиженного природного газа на заправочных станциях
https://doi.org/10.1016/j.jngse.2016.10.062Получить права и содержание анализируются резервуары для хранения на заправочных станциях.Учитывается тепловая масса резервуаров-накопителей и фактические условия эксплуатации.
Тепловая масса резервуаров для хранения увеличивает время хранения сжиженного природного газа.
Образование выпарного газа в резервуарах для хранения сводится к минимуму при определенной температуре и давлении.
Изоляционный материал оказывает наибольшее влияние на время выдержки сжиженного природного газа.
Abstract
Сжиженный природный газ (СПГ) может заменить дизельное топливо в транспортном секторе.Однако неорганизованные выбросы, включая выкипанные газы (BOG) по всей цепочке поставок СПГ, выявили неопределенность в отношении общих экологических преимуществ такой замены. В этом исследовании были разработаны термодинамические модели, зависящие от времени, для изучения времени пребывания СПГ в резервуарах для хранения на заправочных станциях до выброса паров газа в атмосферу. Ранее упускаемые из виду факторы, такие как тепловая масса резервуаров для хранения и фактические условия эксплуатации на заправочных станциях, были явно включены в модели.Влияние тепловой массы резервуаров для хранения на время выдержки иллюстрируется анализом 57,20 м 3 резервуаров для хранения, заполненных СПГ при температуре -150 °C и -126,5 °C.