Изотермический резервуар: что это, основные виды, особенности

Что это такое?

Изотермическим резервуаром называется емкость для сжиженных газов под близким к атмосферному давлением и при постоянно низкой температуре. В таких контейнерах газы хранятся и транспортируются по автомобильной или железной дороге. Говоря о специфике материалов, как правило, в изотермических резервуарах размещают СУГ, этилен, аммиак, СПГ, пропилен и прочие газы, температура закипания которых ниже 0ºС. При сжижении объем газов уменьшается более чем в тысячу раз, что значительно облегчает перевозку и хранение.

Объем подобных емкостей может быть разным, от 700 кубометров и выше. Диаметр может достигать десятков метров, высота — 60 м при необходимости.

Поскольку речь идет о сжиженных газах, огромное внимание уделяется конструкции и безопасности. Изотермические резервуары проектируются таким образом, чтобы учесть вероятность повышения давления и образования вакуума: обе — чрезвычайно опасные ситуации, которые могут привести к аварии. Чтобы превышения давления не произошло, емкость не заполняется до конца, остается около 5% свободного пространства. Это нужно для организации места, которое займут пары.

Для предотвращения увеличения температуры, конструкция устанавливается на свайный ростверк из железобетона. Таким образом ограничиваются теплопритоки.

Основные виды

Изотермические резервуары делятся на два типа:

• наземные, устанавливаемые выше уровня грунта;
• подземные, закопанные под землю.

Конструкционные особенности целиком отталкиваются от потребностей заказчика. Однако чаще всего емкости производятся из углеродистой стали, в качестве материала купола применяется легкий алюминий. Основание — железобетонное, укрепленное, не позволяющее контейнеру уйти под землю; такого же типа сваи. Изнутри емкость отделывается нержавеющей сталью, например, никелированной, с покрытием из стекловолокна. Перлитовая изоляция обеспечивает стабильность температурного режима, а кольца жесткости помогают резервуару поддерживать форму. Дополнительно конструкция комплектуется различными системами — измерительными, аварийными, помогающими поддерживать нужные для сжиженных газов условия.

Конструктивные особенности

Поскольку главная задача при проектировании — сделать емкость максимально безопасной и герметичной, в качестве основы используется двустенная система «стакан в стакане». У изотермического резервуара плоское днище и куполообразный, сферический или конический верх самонесущего типа, изготовленный из сравнительно легкого материала — например, алюминия. Используется также сталь.

Основа изотермического резервуара производится из стали различных марок — это зависит от того, какого плана сжиженные газы будут храниться в емкости. Обязательны ребра жесткости, которые помогают резервуару держать форму и не деформироваться под давлением находящегося внутри газа.

В качестве основных материалов могут использоваться низколегированная, нержавеющая, легированная и малоуглеродистая стали, предпочтение для внутреннего резервуара отдается хладостойким маркам. Внешняя стенка обычно производится из углеродистой.

Если речь идет о двустенном изотермическом резервуаре, то между стен помещается каркас с закрепленной на нем теплоизоляции из стекловолокна, перлита, пеностекла и других износостойких, неприхотливых и теплоемких материалов. Чтобы теплоизоляция оставалась сухой, ее обрабатывают сухим азотом.

Иногда резервуары производятся в одностенном варианте, но в таком случае им требуется теплоизоляционный слой. Поддержание нужной температуры — залог безопасности сжиженного газа.

Если клиент заказал заглубленный изотермический резервуар, то видимым в такой ситуации является только купол с технологической инфраструктурой, патрубками. Поскольку грунт оказывает существенное давление на емкость, она чаще всего производится из прочного железобетона.

Дополнительные элементы

В список дополнительного оборудования, в обязательном порядке включаемого в комплектацию изотермического резервуара, входят:

• сигнализация и датчики уровня налива сжиженного газа;
• вакуумный клапан, а также клапан сброса паров;
• счетчики;
• вибродатчики;
• задвижки, перекрывающие подачу газа;
• клапаны предохранительные;
• заземлители;
• люки и патрубки;
• лестницы и площадки для обслуживания системы.

Все эти приборы делают эксплуатацию емкости максимально безопасной и удобной.