ЗАПРАВОЧНАЯ СТАНЦИЯ СЖИЖЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ Российский патент 2002 года по МПК F17C13/00 

Изобретение относится к области хранения и заправки автотранспорта и бытовых баллонов сжиженными углеводородными газами (СУГ).

Известна заправочная станция фирмы West Montagen MAINZ (Германия), представляющая собой подземную емкость с арматурой, коммуникациями, насосом, заправочной колонкой для заправки СУГ с системой защиты. При достижении концентрации газа в воздухе 20% от нижнего концентрационного предела распространения пламени включается аварийная вытяжная вентиляция, при достижении концентрации газа в воздухе 40% от нижнего концентрационного предела распространения пламени включается система аварийной остановки. Недостатком известной конструкции является проникновение паровой фазы СУГ в атмосферу и почву в случае разгерметизации сосуда или коммуникаций в сварных швах, околошовных зон, соединений коммуникаций, а также сброс СУГ в атмосферу из технологического оборудования и трубопроводов при аварийной утечке СУГ.

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является устройство заправочной станции СУГ, включающее сосуд с герметичным межстенным пространством и соединительные коммуникации (см. патент US 5884488, кл. F 17 C 13/00, 1999).

Техническим результатом изобретения является создание конструкции заправочной станции, позволяющей применить эффективную защиту от утечек СУГ в атмосферу и почву, возможность контроля этих утечек и применение исполнительных механизмов для обеспечения электроприводов, опорожнения остатков СУГ в сосуде и коммуникациях, а также блокирование аварийной ситуации при ее возникновении без сброса СУГ в окружающую среду.

Указанный технический результат достигается тем, что заправочная станция сжиженных углеводородных газов, включающая сосуд с герметичным межстенным пространством и соединительные коммуникации, снабжена аппаратурой для контроля давления в межстенном пространстве соединительные коммуникации выполнены с герметичным межстенным пространством, причем межстенное пространство сосуда и коммуникаций заполнено инертным газом с давлением Р_атм<Р<P_раб, где Р_атм - атмосферное давление, Р - давление в межстенном пространстве, Р_раб - давление в сосуде, при этом каждый участок коммуникаций ограничен на концах фланцами или муфтами: глухими и контрольными с каналами, межфланцевый или муфтовый зазор через каналы соединен с межстенным пространством коммуникаций, а на концах участка коммуникаций выполнены линзовые компенсаторы.

Сосуд снабжен люком с крышкой, а сама станция - дренажной трубой для откачки тяжелых фракций и несгораемых остатков сжиженного углеводородного газа.

На фиг.1 изображен сосуд заправочной станции; на фиг.2 - участок коммуникаций заправочной станции.

Заправочная станция СУГ включает сосуд 1 и емкость 3 с межстенным пространством 2 между ними, опоры 4, крышки 5 люков, прокладки 6, выводы 7 для контрольной аппаратуры, выводы 8 для исполнительных рабочих механизмов, дренажные трубы 9. Участок коммуникаций включает трубы 10 и 15 с межстенным пространством 14 между ними, фланцы или муфты 11 и 12 с каналами 13, выводы контрольной аппаратуры 16, внутренние прокладки 17, наружные прокладки 18, межфланцевое или межмуфтовое пространство 19 и компенсаторы 20.

Заправочная станция СУГ, заполненная на 85% объема смесью пропана и бутана, эксплуатируется следующим образом. Межстенные пространства 2 и 3 заполняются инертным газом с давлением Р_атм<Р<P_раб, где Р_атм - атмосферное давление, Р - давление в межстенном пространстве, Р_раб - давление в сосуде (упругость СУГ). При герметичности системы давление Р=const.

При разгерметизации давление Р становится равным Р_раб. При увеличении давления Р через контрольную аппаратуру 16 блокируется работа заправочной станции. При разгерметизации прокладки 6 и фланца патрубка емкости 3 давление Р становится равным Р_атм. При уменьшении давления Р через контрольную аппаратуру 16 также блокируется работа станции. Станция устанавливается в подземном варианте с температурой окружающего грунта t=10^o±5^oС для средних широт. Заполнение станции СУГ по ГОСТу может проводиться при температуре от -40^oС до +50^oС и давлении Р_раб от 0,05 МПа до 1,6 МПа. Для компенсации линейных и объемных температурных расширений, а также сокращений усталостных нагрузок в швах и околошовных зон сосуд 1, расположенный на опорах 4, имеет возможность перемещения скольжением относительно этих опор, а крышки 5 через прокладки 6 соединяют сосуд 1 с емкостью 3. Отсутствие жестких сварных и механических соединений способствует погашению температурных перепадов и усталостных напряжений сосуда 1 и емкости 3. Дренажные трубы 9, расположенные на дне сосуда 1 и межстенного пространства 2, позволяют через крышки 5 люков исполнительными механизмами 8 производить откачку тяжелых фракций и несгораемых остатков СУГ по мере их накопления.

Межстенное пространство 14 участка коммуникаций каналами 13 фланца или муфты 12 соединено с пространством 19, образованным прокладками 17, 18 и фланцами (муфтами) 11, 12. При разгерметизации внутренней прокладки 17 увеличение или уменьшение давления Р приводит к блокировке работы заправочной станции через контрольную аппаратуру 16.

Для ускорения поиска утечек участок коммуникаций выполнен автономно и ограничен на концах фланцами (муфтами): глухим фланцем (муфтой) 11 и фланцем (муфтой) 12 с каналами, соединяющими межстенное и межфланцевое пространство с контрольной аппаратурой 16. На участке коммуникаций межстенное пространство 14 ограниченного жесткими сварными или механическими связями. Трубы 10,15 и фланцы (муфты) 11,12 соединяются через линзовые компенсаторы.

Заправочная станция состоит из сосуда и соединительных коммуникаций с герметичным межстенным пространством, а также аппаратуры для контроля давления. Межстенное пространство сосуда и коммуникаций заполнено инертным газом с давлением Р_атм<P<P_paб, где Р_атм - атмосферное давление, Р - давление в межстенном пространстве, Р_раб - давление в сосуде. Каждый участок коммуникаций ограничен на концах фланцами или муфтами: глухими или контрольными с каналами. Межфланцевый или муфтовый зазор через каналы соединен с межстенным пространством коммуникаций. На концах участка коммуникаций установлены линзовые компенсаторы. Использование изобретения позволит применить эффективную защиту от утечки сжиженных углеводородных газов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Заправочная станция сжиженных углеводородных газов, включающая сосуд с герметичным межстенным пространством и соединительные коммуникации, отличающаяся тем, что станция снабжена аппаратурой для контроля давления в межстенном пространстве, соединительные коммуникации выполнены с герметичным межстенным пространством, причем межстенное пространство сосуда и коммуникаций заполнено инертным газом с давлением Р_атм<P<P_раб, где Р_атм - атмосферное давление, Р - давление в межстенном пространстве, Р_раб - давление в сосуде, при этом каждый участок коммуникаций ограничен на концах фланцами или муфтами: глухими и контрольными с каналами, межфланцевый или муфтовый зазор через каналы соединен с межстенным пространством коммуникаций, а на концах участка коммуникаций установлены линзовые компенсаторы. 2. Заправочная станция по п. 1, отличающаяся тем, что сосуд снабжен люком с крышкой, а сама станция - дренажной трубой для откачки тяжелых фракций и несгораемых остатков сжиженного углеводородного газа.