РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЖИЖЕННЫХ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ Российский патент 2018 года по МПК F17C1/14 F17C3/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к резервуарам для хранения сжиженных горючих газов, таких как сжиженный природный газ (СПГ).

Уровень техники

Для того чтобы защищать от катастрофического выпуска горючего газа из резервуара для хранения сжиженного горючего газа, такого как резервуар для хранения СПГ, были установлены нормы безопасности. Действующие в настоящий момент стандарты безопасности СПГ обеспечивают классификацию безопасности плоскодонных резервуаров для хранения СПГ, как с одинарной, двойной и полной оболочкой.

Эта классификация не распространяется на резервуары СПГ пулевидной формы. Чтобы сделать обозначения безопасности всех типов резервуаров сопоставимыми, различные резервуары для хранения были классифицированы согласно их уровню герметизации:

Одноуровневая герметизация является наинизшей классификацией, причем катастрофическое повреждение внутреннего резервуара будет вызывать неуправляемую утечку природного газа и выпуск пара в атмосферу.

При двойном уровне герметизации, повреждение внутреннего резервуара не будет вызывать выпуск жидкости, но подобное будет приводить к неуправляемому выпуску паров природного газа в атмосферу.

Наивысший уровень обозначен как полная герметизация и обеспечивает удержание любой утечки жидкости, а также допускает только управляемый выпуск пара в атмосферу.

Например, разные конфигурации плоскодонных резервуаров показаны на Фиг.1 - Фиг.5. Фиг.6 и Фиг.7 показывают конфигурации резервуаров пулевидной формы.

Фиг.1 показывает плоскодонный резервуар 10 двойного уровня герметизации, имеющий бетонное основание 11, внутренний резервуар 12 из криогенной стали, внешний резервуар 13 из некриогенной стали и дополнительную чашу 14 резервуара из криогенной стали. Также показана выпускная труба 15.

Фиг.2 показывает другую конфигурацию плоскодонного резервуара 20 двойного уровня герметизации, имеющего бетонное основание 21 и земляную насыпь 22, внутренний резервуар 23 из криогенной стали, внешний резервуар 24 из некриогенной стали и выпускную трубу 25.

Фиг.3 показывает третью конфигурацию плоскодонного резервуара 30 двойного уровня герметизации, имеющего бетонное основание и конструкцию 31 оболочки для жидкости, внутренний резервуар 32 из криогенной стали, внешний резервуар 33 из не криогенной стали и выпускную трубу 34.

Фиг.4 показывает плоскодонный резервуар 40 полного уровня герметизации, имеющий бетонное основание 41, внутренний резервуар 42 из криогенной стали, внешний резервуар 43 из криогенной стали и выпускную трубу 44.

Фиг.5 показывает вторую конфигурацию плоскодонного резервуара 50 полного уровня герметизации, имеющего внутренний резервуар 52 из криогенной стали, несамоустанавливающийся внешний резервуар 53 из некриогенной стали, опирающийся на бетонном основании, а также конструкцию 51 с полной оболочкой и выпускную трубу 54.

Фиг.6 показывает резервуар 60 пулевидной формы одного уровня герметизации, который в основном используется для хранения горючих смесей. Резервуар 60 пулевидной формы включает в себя стальные ножки на бетонных опорах 61, внутренний резервуар 62 из криогенной стали, внешний резервуар 63 из не криогенной стали и выпускную трубу 64.

Фиг.7 показывает резервуар 70 пулевидной формы двойного уровня герметизации, имеющий стальные ножки 71 на опорах, бетонный удерживающий бассейн или вал 72, внутренний резервуар 73 из криогенной стали, внешний резервуар 74 из не криогенной стали и выпускную трубу 75.

В настоящее время отсутствуют доступные конфигурации резервуаров пулевидной формы, которые могли бы классифицироваться как резервуары полного уровня герметизации; то есть, которые предлагают уровень безопасности, сопоставимый с плоскодонным резервуаром с полной оболочкой.

Полный уровень герметизации в основном требуется для хранения сжиженного горючего газа в населенных пунктах. Это потому что резервуары одинарной или двойной герметизации не обеспечивают достаточного предохранения от последствий повреждения внутреннего резервуара для хранения. В частности такие конструкции не обеспечивают сдерживание выпуска пара, что происходит стремительно в случае утечки сжиженного газа в зону, окружающую резервуар или во вторичную оболочку резервуара.

К тому же катастрофическое повреждение основного резервуара может повлечь за собой образование большого холодного газового облака, что представляет собой источник повышенной опасности для окружающего населения, потому что повышается риск возгорания или взрыва. Тогда как резервуар для хранения полной герметизации может выпускать пар в атмосферу через клапаны сброса давления, такой выпуск осуществляется управляемым образом и значительно меньше по величине.

Несмотря на вышеупомянутые обоснования остается потребность в уровне технике в улучшениях резервуаров для хранения для сжиженных криогенных газов.

Раскрытие изобретения

Начиная с недостатков и недоработок, которые описаны выше, и принимая во внимание известный уровень техники, который описан, задачей настоящего изобретения является улучшение резервуаров для хранения для сжиженных криогенных газов.

Задача осуществляется с помощью резервуара для хранения, содержащего признаки пункта 1 формулы изобретения. Преимущественные варианты выполнения и целесообразные улучшения настоящего изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

Настоящее изобретение обеспечивает новые конфигурации резервуаров для хранения пулевидной формы полной герметизации для сжиженных криогенных газов. В частности, настоящее изобретение обеспечивает резервуар пулевидной формы полной герметизации для хранения сжиженных горючих газов, в частности, для хранения сжиженных природных газов (СПГ).

Резервуар пулевидной формы полной герметизации настоящего изобретения достигается наличием и внутреннего резервуара, и внешнего резервуара, выполненных из криогенной стали. Резервуар пулевидной формы полной герметизации настоящего изобретения содержит ножки, в частности, выполненные из стали, на опорной конструкции, в частности, выполненной из бетона, и выпускную трубу, сообщающуюся с внутренней частью внутреннего резервуара.

Преимущества резервуара пулевидной формы настоящего изобретения включают в себя следующие.

Даже если имеется утечка из внутреннего резервуара, внешний резервуар не повредится при разрушении от малой деформации. Другими словами, при наличии внешнего резервуара, выполненного из криогенной стали, конструкция резервуара пулевидной формы настоящего изобретения уцелеет даже при критической протечке внутреннего резервуара.

В дополнение, разрывная мембрана может быть обеспечена во внешнем резервуаре, чтобы позволять управляемый выпуск пара в безопасное место в случае протечки внутреннего резервуара. Нет потребности в защитной канаве, вале или насыпи.

В дополнение, путем включения клапана аварийного отключения (КАО) в пределах внутреннего резервуара, возможно отключать систему в случае протекания или разрыва смежного трубопровода. Это отличается от обычных конструкций резервуаров для хранения, где клапан КАО расположен снаружи резервуара.

Такое расположение для клапана КАО не предохраняет от полной потери запаса резервуара в случае разрыва или протекания трубы, расположенной перед клапаном КАО. Как отмечено, путем расположения клапан КАО внутри резервуара по настоящему изобретению, недостатки конструкций резервуаров известного уровня техники преодолеваются.

Остальные преимущества настоящего изобретения заключаются в том, что резервуары пулевидной формы удовлетворяют требованиям классификации как резервуары для хранения полной герметизации, и в связи с этим могут быть использованы взамен плоскодонных резервуаров с полной оболочкой, в настоящее время используемых в промышленности. Для многих емкостей хранения, в частности хранения малой емкости, резервуары пулевидной формы проще, быстрее и менее затратные в изготовлении и установке и в связи с этим обеспечивают преимущества в отношении капитальных затрат и затрат на строительство над плоскодонными резервуарами.

В дополнение, необходимая площадь для резервуаров пулевидной формы настоящего изобретения меньше чем та, что у плоскодонного резервуара или стандартного резервуара пулевидной формы в пределах вала. Это особенно выгодно для хранения СПГ на автозаправочных станциях, например обслуживающих грузовые машины, потому что наивысший уровень безопасности достигается на наименьшей возможной области, часто окруженной высокой плотностью населения.

Краткое описание чертежей

Для наиболее полного понимания раскрытий вариантов выполнения настоящего изобретения и как уже рассмотрено выше, имеются несколько вариантов выполнения, а также улучшения замысла настоящего изобретения преимущественным образом. С этой целью настоящее изобретение описано более подробно ниже; в частности, ссылка может быть выполнена на пункты, зависимые от пункта 1 формулы изобретения; дополнительные улучшения, признаки и преимущества настоящего изобретения объяснены ниже более подробно со ссылкой на предпочтительный вариант выполнения исключительно путем неограничивающего примера и на сопроводительные чертежи, взятые по меньшей мере частично в связи со следующим описанием вариантов выполнения, на которых:

Фиг.1 представляет собой схематическое расположение для первого примера плоскодонного резервуара двойного уровня герметизации согласно известному уровню техники;

Фиг.2 представляет собой схематическое расположение для второго примера плоскодонного резервуара двойного уровня герметизации согласно известному уровню техники;

Фиг.3 представляет собой схематическое расположение для третьего примера плоскодонного резервуара двойного уровня герметизации согласно известному уровню техники;

Фиг.4 представляет собой схематическое размещение для первого примера плоскодонного резервуара полного уровня герметизации согласно известному уровню техники;

Фиг.5 представляет собой схематическое размещение для второго примера плоскодонного резервуара полного уровня герметизации согласно известному уровню техники;

Фиг.6 представляет собой схематическое размещение для примера резервуара пулевидной формы одинарного уровня герметизации согласно известному уровню техники;

Фиг.7 представляет собой схематическое размещение для примера резервуара пулевидной формы двойного уровня герметизации согласно известному уровню техники;

Фиг.8 представляет собой схематическое размещение для примера резервуара пулевидной формы полного уровня герметизации согласно настоящему изобретению.

Предпочтительный вариант выполнения изобретения

Фиг.8 показывает резервуар 80 пулевидной формы полного уровня герметизации, имеющий стальные ножки для опоры резервуара 80 для хранения на бетонных опорах 81, внутренний резервуар 82 из криогенной стали, внешний резервуар 83 из криогенной стали и выпускную трубу 84, сообщающуюся с внутренней частью внутреннего резервуара 82.

В дополнение, резервуар 80 пулевидной формы включает в себя клапан аварийного отключения (КАО) в резервуаре (расположенный внутри внутреннего резервуара 82), который соединен с выпускной трубой 84. Этот клапан 85 КАО обеспечивает отключение в случае протекания или разрыва смежного трубопровода.

Разрывная мембрана обеспечена во внешнем резервуаре 83, причем указанная разрывная мембрана позволяет управляемый выпуск пара в безопасное место в случае протекания внутреннего резервуара 82.

Резервуар 80 для хранения на Фиг.8 обеспечен для хранения сжиженных криогенных газов, в частности для хранения сжиженных горючих газов, например, для хранения сжиженных природных газов (СПГ), в том числе для хранения СПГ на автозаправочных станциях для обслуживания грузовых автомобилей.

Предполагается, что другие варианты выполнения и изменения настоящего изобретения будут очевидны специалистам в области техники в свете вышеизложенного описания, и предполагается, что такие варианты выполнения и изменения подобным образом включены в объем охраны настоящего изобретения, как изложено в прилагаемой формуле изобретения.

Список ссылочных позиций

80 - Резервуар для хранения пулевидной формы полной герметизации

81 - Опорная конструкция

82 - Внутренний резервуар

83 - Внешний резервуар

84 - Выпускная труба

85 - Клапан аварийного отключения (КАО)

Резервуар (80) для хранения сжиженных криогенных газов пулевидной формы полной герметизации содержит внутренний (82) и внешний резервуары (83) из криогенной стали, ножки для опоры резервуара (80) для хранения на опорной конструкции (81) и выпускную трубу (84), сообщающуюся с внутренней частью внутреннего резервуара (82). Резервуар для хранения дополнительно включает в себя клапан (85) аварийного отключения, который расположен внутри внутреннего резервуара (82). Техническим результатом является повышение надежности хранения сжиженных газов. 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Резервуар (80) для хранения пулевидной формы полной герметизации, содержащий:

внутренний резервуар (82) из криогенной стали;

внешний резервуар (83) из криогенной стали;

ножки для опоры резервуара (80) для хранения на опорной конструкции (81); и

выпускную трубу (84), сообщающуюся с внутренней частью внутреннего резервуара (82);

причем резервуар для хранения дополнительно включает в себя клапан (85) аварийного отключения, который расположен внутри внутреннего резервуара (82).

2. Резервуар по п.1, в котором клапан (85) аварийного отключения соединен с выпускной трубой (84).

3. Резервуар по п.1, в котором клапан (85) аварийного отключения обеспечивает отключение в случае протекания и разрыва смежного трубопровода.

4. Резервуар по п.1, дополнительно включающий в себя разрывную мембрану во внешнем резервуаре (83).

5. Резервуар по п.4, в котором разрывная мембрана допускает управляемый выпуск пара.

6. Резервуар по п.5, в котором пар выпускается в безопасное место в случае протекания внутреннего резервуара (82).

7. Резервуар по п.1, в котором ножки выполнены из стали.

8. Резервуар по п.1, в котором опорная конструкция (81) выполнена из бетона.

9. Резервуар по п.1, обеспечиваемый для хранения сжиженных криогенных газов.

10. Резервуар по п.9, предусмотренный для хранения сжиженных горючих газов.

11. Резервуар по п.10, предусмотренный для хранения сжиженных природных газов (СПГ).

12. Резервуар по п.11, предусмотренный для хранения СПГ на автозаправочных станциях.

13. Резервуар по п.12, предусмотренный на автозаправочных станциях для обслуживания грузовых автомобилей.