Версия для печати

Криогенные резервуары

Криогенные резервуары были разработаны для хранения жидких кислорода, водорода, азота. Это цилиндрические резервуары (вертикальные или горизонтальные) объемом до 250 м³ и сферические ― объемом 1440 м³ . Конструкции выполнены двустенными (резервуар в резервуаре) с экранно-вакуумной или порошково-вакуумной изоляцией, рассчитаны на различное рабочее давление и изготавливаются из качественных сталей (внутренний сосуд выполняется из нержавеющей стали) или алюминия.

Цилиндрические резервуары, которые могут быть использованы для хранения и выдачи СПГ, отличает высокая заводская готовность. Сферические резервуары с экранно-вакуумной изоляцией также могут быть использованы для хранения СПГ, однако стоимость их очень высока, а осуществляемая на месте эксплуатации сборка (сварка) является довольно трудоемкой. Зная, что испаряемость СПГ в 2,5-2,8 раза меньше, чем у жидкого азота, даже для относительно небольших резервуаров (например, автомобильных) возможно отказаться от вакуумной изоляции, перейдя к пенополиуретановой или другой обычной изоляции. При незначительном увеличении потерь продукта на испарение такие резервуары могут оказаться дешевле не менее чем на 30-40 %.

Резервуары с входящими в них трубопроводами и арматурой (обычно называемые обвязкой) объединяются в хранилище заправочной системы. Форма резервуаров для той или иной системы выбирается с учетом требуемого объема, удобства изготовления, перевозки и монтажа, эксплуатационных особенностей, а также с учетом требований к теплозащите от внешних температурных воздействий.

Один из типовых вариантов резервуара-хранилища для СПГ и схема его обвязки показаны на рисунке:

1-сосуд; 2-кожух; 3- вентиль вакуумный; 4- предохранитель мембранный; 5-наполнение, слив; 6-газосброс; 7-клапан предохранительный; 8-щит приборов; 9-испаритель наддува; 10- наддув сторонним источником

Таб. 1 Технические характеристики резервуаров-хранилищ

Такие резервуары предназначены для хранения СПГ в стационарных условиях и могут быть использованы в качестве раздаточной емкости. Они выполнены на базе железнодорожных резервуаров для перевозки жидких кислорода и азота и представляют собой аппараты с двойными стенками. Внутренний сосуд выполнен из алюминиевого сплава марки AMГ, наружный ― из углеродистой стали 09Г2. Пространство между ними заполнено тонкодисперсным порошком и отвакуумировано. Запорная арматура ручная с сильфонным уплотнением по штоку и размещается в арматурном шкафу с приборами замеров уровня жидкости и давления в сосуде. Заправка и выдача продукта производится с помощью испарителя, где образуется газ наддува.

На рис. представлен вертикальный криогенный резервуар с вакуумной изоляцией

Вертикальный резервуар состоит из внутреннего сосуда, изготовленного из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, размещенного в кожухе из углеродистой стали 09Г1С. Пространство между внутренним сосудом и кожухом отвакуумировано до достаточного давления 0,001 Па. В межстенном пространстве расположены встроенные адсорбционные насосы, в окоторых в качестве адсорбента используют цеолит. Для регенерации адсорбента в насос встроены специальные змеевики. Регенерацию производят горячим газом, при этом внутренний сосуд отогревают, а теплоизоляционную полость вакуумируют. Для присоединения к трубопроводам системы хранения резервуар снабжен патрубками для заправки и выдачи криогенных продуктов, а так же для подачи криопродуктов в испаритель.

Сборка сферического резервуара, в котором может храниться и СПГ, осуществляется на месте монтажа из лепестков, изготовленных в заводских условиях.

Ниже приводятся данные по горизонтальным цилиндрическим (табл.2) резервуарам с экранно-вакуумной изоляцией для различных криогенных продуктов, пригодных для хранения СПГ, выпускаемых промышленностью. Таблица 2 Горизонтальные цилиндрические резервуары

Таб. 2 Горизонтальные цилиндрические резервуары

по материалам Бармин И.В., Кунис И. Д. "Сжиженный природный газ вчера, сегодня,завтра", М.:2009г.

15 Декабря 2023 г.