Устройство для обнаружения утечки низкотемпературной жидкости Советский патент 1976 года по МПК G01M3/04 F17C3/00 

наружения и опредетенггл местоположения любой утечки, возникающей во внутреннем баке теплонзолиционпых резервуаров.

Для этого предлагаемое устройство для обнаружения н определения места утечки включает герметичную оболочку, расположенную в теплоизоляционном материале и окружающую внутренний бак, находясь на небольшом расстоянии от него, например порядка 10- 20 см, теплопроводящие металлические секторы, распределспные вокруг внутреннего бака в замкнутом промежуточном проетранстве, заключенном между герметичной оболочкой и внутренним баком, и по крайпей мере один термометрический зонд, преимущественно типа зонда с термопарой, связанный е каждым из проводящих секторов. Желательно, чтобы эти секторы расположены но крайней мере вблизн нижней и/или верхней части бака.

Таким образом, если во внутреннем баке возникает утечка, низкотемпературная жидкость испаряется в промежуточное пространство, заключенное между внутренним баком и герметичной оболочкой, проходящей в изоляи.ионном материале, или течет вдоль стенок бака, проходя под действием силы тяжести через изоляционный материал, находящийся между баком н герметичной оболочкой. Когда жидкость, вблизи вертикали от точки утечки, доходит до одиого из теилопроводящих секторов, связаиный с этими секторами термометрический зонд обнаруживает резкое понижение температуры. Величина спада температуры, его быстрота, а также тот способ, которым действуют теплопроводящие секторы, позволяют достаточно точно определить местонахождение утечки, а также вычислить ее величину. В этих условиях становнтся возможным использовать средства защиты, необходимые для резервуаров.

На фиг. 1 представлен схематичный вертикальный разрез предложепиого устройства; на фиг. 2 - узел А фиг. I; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1.

Резервуар, например для сжнжениого природного газа, установлен не бетонном настиле 1, который в свою очередь опирается на землю 2 посредством бетонных евай 3. Резервуар включает внутренний бак 4, выполненный, например, из нержавеющей стали или из алюминиевого еплава. Бак является самонееущим и установлен на изоляционном плиточном настиле 5, выполненном из пористого неноплаета. Изоляционный плиточный настил 5 покоится на бетонном наетиле 1. Бак 4 заключен в наружную оболочку 6, изготовленную из обычной стали. Пространство между баком 4 и оболочкой 6 разделено герметичной оболочкой 7 на две нолости, одну - 8, и другую - внутреннюю 9. Полость 8 заполнена иорощкообразным изоляционным материалом, таким как перлит. Внутренняя полость 9 заполнена упругим теплоизоляционным материалом, представляющим собой нодущку из стекловолокна или асоестового волокна. Упругая подущка закреплена между герметичной обо.ючкой 7 и полужесткой стенкой 10, изготовленной, например, из стеклоткани. Упругая подущка нзвестным образом поглощает разницу тепловых расщирений, возникающую между внутренним баком 4 и наружной оболочкой 6. Герметичная оболочка 7 имеет продолжение под баком 4 в виде листа 11. Соединение оболочки 7 с листом 11 более наглядно показано на с)иг. 2. Материал, образующий оболочку 7 и лист 11, может быть любым подходящим материалом, известным в технике и используемым иногда в качестве вторичной герметизирующей перемычки, в частности составные листы, образованные прокладыванием алюмиииевого листа между двумя листами из полиэтилеиа или наложением алюминиевого «тиста на лист из

армированного или неармированного полиэтилена. Соединение оболочки 7 с листом 11 осуществляют, нанример, путем термосварки. Оболочка 7 может быть изготовлена из свариваемых иакладывающихся друг на друга

листов с кромками 12, отогнутыми, как показано на фиг. 2. Соединение листов может быть также выполнено с помощью приклеиваемых или нривариваемых стыковых накладок. Оболочка 7 закреплена па изолирующих подвесках 13 (см. флг. 1), заделанных, например, в свод 14 наружной оболочки 6.

Согласно изобретению теилонроводящие металлические секторы 15-17 распределены вокруг бака 4 в замкнутой промежуточной

полости 9, заключенной между оболочкой 7 и баком 4, или к иеносредетвенной близости от этой полости. Металлические секторы 15 расположены у основания резервуара и под герметичной оболочкой 7. листом 1 но вертикали полости 9. Точко так в полости 9 предусмотрены металлические секторы 16, распределенные подобно секторам 15 в верхней части резервуара (ем. фиг. 1). Могут быть предусмотрены также секторы 17, расположенные на промежуточной высоте в полости 9.

На оболочке 7 можно предусмотреть горизонтальные складки или окантовку, в которых нропускают отрезки стержней или труб

соответствующего радиуса кривизны, которые играют роль секторов 15-17. Эти стержни или трубы могут быть закреплены на оболочке 7 также с помощью любого подходящего средства, например с помощью лапок

или крючков.

В резервуарах большой емкости, диаметр которых составляет несколько десятков метров (например, 40 м), порядок величины толщииы слоя изоляционного материала соетавляет обычно около 1 м. Вокруг резервуара может быть предусмотрено равномерное распределение, например, 20 круговых секторов 15. Секторы могут быть отодвинуты друг от друга на нееколько сантиметров, например

на 2-5 см, для того, чтобы температура одHoro сектора не влияла на температуру соседнего сектора. Ширина этих секторов может составлять порядка десяти сантиметров, а толщина - 5 мм, если они изготовлены из металла, являющегося хорошим проводником тепла, такого как медь. Относительная толщина полости 9 сравнительно мала и составляет 20 см, при этом роль изолятора играет порошкообразный изоляционный материал полости 8.

Кроме того, с каждым сектором 15, 16 или 17 связан но крайней мере один термометрический зопд, образованный термопарой 18. Электропровода 19 выводят из резервуара наружу любым подходящим способом и собирают па контрольном табло.

В случае утечки в баке 4 сжиженный природный газ, попавший в полость 9, испаряется частично в изоляционном материале и движется по пему. Если утечка значительна, жидкость может также двигаться иод действием силы тяжести в направлении нижней части полости 9. В любом случае эта утечка вызовет зпачительное охлаждение захваченных секторов 15-17, т. е. тех из них, которые расположены приблизительно в вертикальной радиальной плоскости, проходящей через точку утечки. Термопары 18, связанные с различными секторами, позволяют считывать непосредственно с табло положение захваченных секторов, а также велнчин) и относительную скорость охлаждения. На основе всех этих данных можно сделать важные выводы о величине и изменении утечки и об ее местонахождении.

Формула изобретения

1. Устройство для обнаружения утечки низкотемпературной жидкости в теплоизоляционном резервуаре, содержащее герметичный внутренний бак, окруженный теплоизоляционным слоем, и наружную оболочку, отличающееся тем, что, с целью быстрого обнаружения и определения места утечки жидкости, оно содержит герметичную оболочку, расположенную в теплоизоляционном слое вокруг внутреннего бака, теплопроводящие металлические секторы, размещенные между герметичной оболочкой и внутренним баком в непосредственно близости от него, и термометрический зонд, связанный с каждым из теплопроводящих секторов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что теплоизоляциоппый слой выполнен из упругого материала, например стекловоло ша.

/3

ттттттттшшт/ЩтЩЩж

18 П

18 15

U2.1