Засыпная тепловая изоляция двухстенных изотермических резервуаров для хранения сжиженных газов

• Автор: Шойхет, Борис Михайлович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Введение

2. Состояние вопроса

2.1. Физические основы и развитие изотермического способа хранения газов

. Современные конструкции тепловой изоляции изотермических резервуаров

2.3. Эксплуатационные особенности засыпной тепловой изоляции двухсгенных изотермических резервуаров. Описание работы теплоизоляционной конструкции. . .

гл. Цель и задачи исследования

В. Исследование теплотехнической эффективности засыпной тепловой изоляции двухсгенных изотермических резервуаров при изменении физических характеристик слоя перлитового песка
3.1. Анализ тепло потерь через ограждающие конструкции корпуса двухстенных изотермических резервуаров с нарушенной теплоизоляцией

.1. Оценка дополнительного геплопригока, обусловленного

уплотнением теплоизоляционного материала

3 Оценка дополнительного геплопригока, обусловленного
образованием газовой прослойки
3.2. Натурные исследования теплового режима ограждающих конструкций изотермических резервуаров жидкого аммиака с нарушенной тепловой изоляцией
3.2.1. Определение локальных теплотехнических характеристик теплоизоляционной конструкции стен резервуаров
3.2.2. определение суммарного геплопригока в резервуар в режиме хранения
3.3. Выводы
4. Исследование процессов осадки и уплотнения перлитового песка в
засыпной теплоизоляционной конструкции стен двухсгенного изотермического резервуара
4.1. Аналитическое описание напряженного состояния слоя сыпучего материала при наличии высоких параллельных огра
ничигельных СТ.НОК
4.2. Исследование механических свойсв вспученного перлитового песка
4.3. Расчет активного и реактивного давления перлита на стенки резервуара
4.4. Физическая модель процессов осадки и уплотнения перлита в однослойной и комбинированной теплоизоляционная засыпка компенсационный слой засыпной теплоизоляционной конструкции
4.5. Выводы РХ
экспериментальное исследование процессов осадки и уплотнения перлита на натурной модели фрагмента теплоизоляционной конструкции двухстенного изотермического резервуара П
5.1. Описание конструкции стенда и методика проведения экспериментов Т
5.2. Результаты исследования циклического уплотнения перлита в конструкции 2Г
5.3. Разработка неразрушающего метода контроля плотности перлитового песка в засыпной теплоизоляционной конструкции
5.4. Выводы ГЗЗ
Разработка методики расчета параметров компенсационного слоя в комбинированной теплоизоляционной конструкции стен двухстенного изотермического резервуара
6.1. Требования к конструкции компенсационного слоя и деформативным свойствам применяемых волокнистых маге риалов
6.2. Разработка расчетной формулы и номограммы для расчета толщины компенсационного слоя
6.3. Выводы
Внедрение результатов проведенных исследований в проектирование тепловой изоляции двухстенных изотермических резервуаров для хранения сжиженных газов построенных и намеченных к строительству в СССР
7.1. Общая характеристика построенных и намеченных к строи
тельству в СССР двухсменных изотермических резервуаров с комбинированной тепловой изоляцией
7.2. Конструкция компенсационного слоя и узла крепления матов
7.3. Производство работ по монтажу засыпной тепловой изоляции двухсгенных изотермических резервуаров
7.4. Контроль состояния тепловой изоляции эксплуатируемых двухстенных изотермических резервуаров
Заключение
Список литературы


Изотермическое хранение газов в сжиженном состоянии получило в последние лет широкое распространение во всем мире в связи с интенсивным развитием добычи природного газа, используемого в качестве сырья и топлива, а также в связи с ростом производства и потребления технических газов аммиака, этилена, СУГ, кислорода, азота и др. Физическая сущность изотермического способа хранения заключается в том, что газ сжижается и в сжиженном состоянии хранится при давлении 0 НО КПа и температуре, соответствующей температуре насыщения при этом давлении 6. Объем различных газов при сжижении уменьшается в 0 раз. Учитывая, что температура насыщения сжиженного газа при давлении близком к атмосферному может быть значительно ниже температуры окружающей среды, происходит его испарение за счет внешнего геплопритока, интенсивность которого стремятся снизить до минимального уровня путем создания эффективной теплоизоляции резервуара. Испаряющийся продукт отводится из резервуара, повторно сжижается и вновь возвращается в хранилище. Техническая реализация изотермического способа хранения осуществляется следующим образом. Газ сжатый в компрессоре охлаждается и в конденсаторе превращается в жидкость с температурой близкой к температуре насыщения при атмосферном давлении. Из конденсатора газ в жидком состоянии поступает в промежуточный сосуд, откуда через дроссельное устройство с помощью насоса подается в изотермический резвснабженный эффективной тепловой изоляцией. Хранение газа осуществляется при темпера
туре соответствующей температуре насыщения при давлении 0 НО 1 КПа I 1,1 ага. Температура хранения и некоторые геллофизические свойства наиболее широко применяемых в промышленности технических газов приведены в таблице 2. Учитывая, что хранимый продукт является жидкостью с параметрами насыщения, во время хранения происходит его испарение за счет геплопритока из окружающей среды. Испаряющийся газ поступает в холодильную установку цикла хранения, где повторно сжижается и возвращается в резервуар. Принципиальная технологическая схема изотермического склада жидкого аммиака приведена на рис. Учитывая взрво и пожароопасность большинства хранимых в сжиженном состоянии газов, а также большие объемы хранилищ, к ним предъявляются высокие требования по безопасности эксплуатации II, при этом следует отметить, что в целом изотермическое хранение газов значительно более безопасно, в сравнении с хранением газов в шаровых резервуарах под давлением. Важная роль в случае аварии возлагается на тепловую изоляцию резервуара , так как при выходе из строя системы охлаждения газов резервуар должен как можно дольше держать давление оез охлаждения продукта. В частности, по требованиям японских фирм время безопасной эксплуатации резервуара оез дополнительного охлаждения продукта составляет часа. При нарушении теплоизоляции эго время резко снижается. Изотермический способ хранения и транспортировки больших объемов газа является более прогрессивным в сравнении с известными способами хранения в газообразном состоянии в сухих и мокрых газгольдерах и в резервуарах высокого давления. Таблица 2. Строительство изотермических резервуаров за рубежом приобрело широкие масштабы 8,1б. В е годы фирмами США, Японии, Англии и Франции было построено уже свыше 0 крупных изотермических резервуаров для хранения СПГ. Наиоолее крупным резервуарньш парком располагают США, в которых работает более 0 установок для сжижения природного газа с общей емкостью хранилищ СПГ от до 2 млн. Стоимость хранилищ СНГ по данным работы достигает стоимости завода по сжижению газа и составляет около млн. Конструктивно резервуары для хранения сжиженных газов подразделяются на две группы наземные и подземные. Подземные резервуар строятся из сборных бетонных конструкций или сегментных составных конструкций, армированных металлической мембраной. Применяются, также, льдогрунговые резервуары, выполненные в специально замороженном грунте. В США, Великобритании, ФРГ, Нидерландах, Франции и Японии применяются в основном металлические одно и двухсгенные резервуар емкостью от ,0 до 3,0 гыс. Подземные резервуары с льдогрунтовой оболочкой и теплоизолированной крышей нашли применение в США, Англии и Алжире.