ИТС 46-2017 Сокращение выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ при хранении и складировании товаров (грузов)

     2.1.7 Хранение природного газа в сжиженном состоянии

Объем хранимого газа возможно увеличить путем его сжижения при низких температурах.

Весьма важной задачей является выбор материала для хранилища сжиженного природного газа (далее - СПГ). Углеродистые стали обычных марок для этой цели не пригодны из-за требуемых температур сжижения, при которых значительно снижается ударная вязкость сталей и они становятся хрупкими вследствие уменьшения пластичности металла.

Для цветных металлов (меди, алюминия и их сплавов) ударная вязкость с понижением температуры до -180°С изменяется очень слабо, а ударная вязкость меди даже несколько увеличивается. Поэтому емкости для хранения и транспортировки жидкого кислорода при температуре -183°С (сосуды Дьюара, стационарные и передвижные емкости, железнодорожные цистерны) изготовляют из меди или латуни.

Добавление никеля к стали улучшает свойства последней при низких температурах. Так, например, для стали с содержанием 3% Ni резкое уменьшение удлинения происходит при температуре ниже -183°С.

При хранении СПГ большое значение имеет хорошая теплоизоляция хранилищ, что позволяет сократить потери сжиженного газа от испарения.

Лучшей теплоизоляцией является высокий вакуум между двойными металлическими стенками хранилища. Из пространства между стенками емкости откачивают воздух до остаточного давления 0,001 мм рт.ст. Чтобы создать еще больший вакуум и поддерживать его, в пространстве между стенками помещают активированный уголь или силикагель, которые при низких температурах поглощают большое количество газа. Этим путем создается вакуум, доходящий до 10 бар. Безвоздушная прослойка является хорошим теплоизолятором. Нормальное испарение СПГ в таких сосудах составляет 0,8% в час для 5-литрового сосуда и 0,2% в час - для 100-литрового сосуда.

Для хранения больших количеств СПГ применяют специальные емкости, состоящие из внутреннего тонкостенного сосуда, изготовленного из тонкой листовой латуни или меди, и внешнего стального кожуха. Пространство между кожухом и сосудом заполняется теплоизоляционными материалами (порошкообразной магнезией, шлаковой ватой). В последнее время в качестве изоляционного материала применяют мипор (микропористый эбонит).

Целесообразнее и проще выполнять хранилища в виде ряда цилиндрических резервуаров, а не в виде одного резервуара больших размеров.

Большие хранилища с жидким природным газом располагают на расстоянии не менее 400 м от возможных источников возгорания (жилых домов, линий высокого напряжения, железных дорог и т.д.).

Метод хранения природного газа в жидком виде для покрытия "пиковых" нагрузок заключается в сжижении природного газа в момент пониженного газопотребления, хранении, затем испарении (регазификации) СПГ и подачи его в городскую газовую сеть в период высоких "пиковых" нагрузок.

Таким образом, при этом методе хранения газа приходится иметь дело с тремя типами инженерных систем: для сжижения, хранения и испарения сжиженного газа. Процесс сжижения газа связан с большими капиталовложениями и эксплуатационными расходами, в частности, с большой затратой энергии.

Испарение сжиженного газа проводят водяным паром или горячей водой. Сжиженный газ подают в испарители насосами. Испарение ведут под тем давлением, под которым надо подать газ в систему газоснабжения. На испарение 1 норм. м газа расходуется 0,26 кг водяного пара.

Такая система испарения не только связана с потерей дорогого низкотемпературного холода, но и с расходом дополнительного количества энергии. Поэтому большое значение приобретает задача рекуперации холода испаряемого сжиженного газа.

Системы хранения и регазификации СПГ состоят из:

- стационарных (или транспортных) криогенных резервуаров, предназначенных для хранения СПГ;

- оборудования, предназначенного для заполнения резервуаров от транспортных цистерн или установок сжижения природного газа;

- оборудования для отпуска природного газа в виде жидкости или газа потребителю;

контрольно-измерительной аппаратуры и системы автоматического поддержания давления и температуры продукционного газа;

- аппаратуры автоматического контроля и защиты.

Для проведения технологических операций в системах транспортирования и хранения СПГ используют следующие сжиженные и газообразные продукты:

СПГ по ТУ 51-03-03-85, ТУ 0271-076-00480689-99* или по другим техническим условиям конкретного потребителя для наполнения транспортных цистерн, резервуаров-хранилищ;

________________

* Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

- газообразный природный газ, полученный путем газификации СПГ, для наддува систем хранения и транспортирования, в которых содержится СПГ;

- азот газообразный по ГОСТ 9293 для очистки систем транспортирования и хранения от кислорода воздуха и для их очистки от природного газа;

- азот жидкий по ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435-73). Азот газообразный и жидкий. Технические условия для очистки от воздуха и одновременного захолаживания систем транспортирования и хранения.

Электрооборудование, применяемое при работе с СПГ, должно быть во взрывобезопасном исполнении.

В состав резервуаров для хранения СПГ входят следующие газо- и трубопроводы: