РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ЖИДКОСТИ Российский патент 1995 года по МПК F17C13/12 

Изобретение относится к строительству резервуаров для жидкости, хранящейся под избыточным давлением, и может быть использовано при создании изотермического резервуара, предотвращающего выброс на рельеф хранящейся в нем жидкости при аварийной разгерметизации оболочки (через трещины или пробоины в оболочке). Резервуар может быть использован также для хранения ядовитых, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, хранящихся при низких температурах и высоком давлении, например, для хранения аммиака, хлора и др.

Наиболее близок к изобретению сосуд для жидкости, содержащий теплоизолированные оболочку и днище с размещенным внутри оболочки противоаварийным средством, выполненным в виде стакана из гибкого материала с гофрированными стенками. Стакан имеет крышку, внутренний его объем заполнен газовой фазой криожидкости. При аварийном сжатии хранящейся в оболочке жидкости противоаварийное средство, уменьшаясь в объеме, предотвращает повышение ее давления сверх предельного.

Однако противоаварийное средство не предотвращает возможность выброса жидкости при аварийной разгерметизации оболочки. Указанный недостаток связан с тем, что в данном сосуде стакан не закреплен к днищу оболочки и не открыт сверху. Кроме того, стакан не оснащен механизмом самоподъема и распрямления его гофрированных стенок эластичной кольцевой емкостью для легковскипающей криожидкости, закрепленной на свободном конце стакана.

Целью изобретения является предотвращение выброса на рельеф жидкости, хранящейся в резервуаре при аварийной его разгерметизации.

На фиг. 1 показан разрез резервуара для жидкости при нормальной (доаварийной) эксплуатации; на фиг. 2 то же, сразу после аварийной его разгерметизации.

Резервуар для жидкости состоит из оболочки 1 и днища 2, покрытых снаружи слоем 3 теплоизоляции. Днище 2 закреплено анкерными болтами 4 к фундаментной плите 5.

Внутри резервуара коаксиально его цилиндрической оболочке 1 на днище 2 установлен стакан 6 (6а), стенка которого выполнена гофрированной из гибкого материала и в форме сильфона сложена на днище 2 (фиг. 1) с возможностью самоподъема в вертикальное положение (фиг. 2). К верхней кромке стакана 6а крепится частично заполненная легковскипающей криожидкостью (например, фреоном 22 при хранении хлора или аммиака в изотермическом резервуаре) эластичная кольцевая емкость 7 (7а). Легковскипающая криожидкость несколько отличается по свойствам от основной криожидкости она имеет давление насыщения (при всех рабочих температурах хранения), превышающее соответствующее давление хранящейся жидкости на величину давления столба хранящейся жидкости.

Pезервуар для жидкости работает следующим образом.

В случае аварийного повышения температурного режима хранения повышается давление в изотермическом резервуаре. Как показывает опыт эксплуатации изотермических резервуаров с аммиаком (например, авария на ПО "Азот") предохранительные клапаны могут не сработать. В этом случае резервуар дает трещину у основания в месте сварного стыка днища 2 с оболочкой 1. Образуется свищ. Начинается резкое вытекание жидкой фазы, одновременно падает давление внутри резервуара. Легковскипающая криожидкость внутри эластичной кольцевой емкости превращается в газовую фазу, увеличивая объем эластичной кольцевой емкости 7а на 2 порядка. Под действием возникающей подъемной силы стенка 6а стакана устанавливается в вертикальное положение. Жидкость остается внутри стакана, она может лишь испаряться по зеркалу испарения в стакане. Сразу после подъема стакана в вертикальное положение, во-первых, авария локализуется внутри резервуара, парообразование и испарение идет по зеркалу жидкости внутри резервуара, а жидкость охлаждается за счет парообразования, соответственно снижается и давление насыщения в резервуаре и, во-вторых, на 2 порядка сокращается выход продукта через трещину (за счет того, что идет выброс только газовой фазы, а также за счет охлаждения жидкости при парообразовании и снижения давления внутри резервуара).

Таким образом, предотвращается выброс на рельеф жидкой фазы хранящегося под давлением в резервуаре продукта при аварийной его разгерметизации, а также исключается образование вторичных факторов поражения путем локализации аварии с выбросом жидкости внутри резервуара.

Масса материала для изготовления гибкого ограждения при толщине пленки из фторопласта, равной 1 мм, оценивается для резервуара диаметром 2 м и высотой 5 м примерно в 60-80 кг, что составляет около 1% от общей массы резервуара.

Достоинством предлагаемой конструкции является также и то, что в нерабочем (сложенном) состоянии противоаварийное средство находится на днище и не закрывает технологические отверстия в резервуаре.

Использование: в строительстве и при эксплуатации изотермических резервуаров, сосудов высокого давления для сжиженных газов и может быть использовано в качестве изотермического резервуара для уменьшения последствий аварий в случае образования течи в изотермическом резервуаре. Сущность изобретения: к днищу внутренней оболочки резервуара прикреплен в сложенном состоянии гофрированный гибкий стакан, верхний конец которого соединен с эластичной кольцевой емкостью, заполненной легковскипающей жидкостью, имеющей температуру насыщения несколько ниже, чем жидкость, хранящаяся в резервуаре. 2 ил.

РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ЖИДКОСТИ, содержащий теплоизолированные оболочку и днище с размещенным внутри оболочки противоаварийным средством, выполненным в виде стакана из гибкого материала с гофрированными стенками, отличающийся тем, что, с целью предотвращения выброса жидкости при аварийной разгерметизации оболочки за счет локализации аварии внутри резервуара, стакан одним концом закреплен на днище резервуара и открыт сверху, при этом он снабжен эластичной кольцевой емкостью для легковскипающей криожидкости, закрепленной на свободном конце стакана.