Диссертация (1150977), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Обе ёмкости способны независимо друг от другаподдерживать условия, необходимые для хранения СПГ. Однакоглавное отличие резервуара с полной защитной оболочкой от аналога сдвойной заключается в том, что в третьем типе резервуаров внешнийбак позволяет не только хранить сжиженный газ, но и контролироватьвыпуск (удаление) паров, возникающих при утечке СПГ. Резервуары с полной защитной оболочкой мембранного типа имеюттонкий металлический мембранный внутренний бак цилиндрическойформы, который усиливается бетонной наружной ёмкостью.
Внешнийбак также служит защитной оболочкой от протечек. Такие резервуарыне получили широкого распространения в мире, исключением сталиЯпония и Южная Корея.Рисунок 3. Общепринятая классификация резервуаровИсточник: Tokyo Gas 216Резервуары с полной защитной оболочкой считаются самыми современнымии рекомендуемыми к использованию. Несмотря на то, что все четыре типарезервуаров могут сооружаться над землёй и под ней, только мембранныехранилища строятся под землёй.Таким образом, резервуары можно классифицировать и по их расположению.Часто они подразделяются на наземные и подземные, но фактически подземные216In-ground LNG Storage Tanks. // Tokyo Gas. URL: http://www.tokyo-gas.co.jp/lngtech/ug-tank/index.html60можно ещё классифицировать на расположенные в земле и полностью подземлёй.Рисунок 4.
Расположение резервуаровИсточник: Tokyo Gas 217Во всем мире строительство СПГ-резервуаров, как правило, осуществляется всоответствии с двумя международными стандартами: СевероамериканскимстандартомNFPA59a(2009г.)218,первоеофициальное издание которого было принято в 1967г. Данный документописывает основы производства, хранения сжиженного природного газа иобращения с ним. Положения стандарта периодически пересматриваются идополняются. NFPA 59a вводит использование иного стандарта – API 620,который описывает процедуру проектирования и строительства крупныхсварных наземных резервуаров низкого давления; Европейским стандартом EN 1473 (2007г.)219, впервые опубликованным в1997г.Стандартсодержитосновныеположения,регулирующиепроектирование, строительство и эксплуатацию береговых установок,включаяте,которыепредназначеныдлясжижения,хранения,регазификации, перевозки, погрузки и разгрузки СПГ.
Данный документссылаетсянаБританскийстандартBS 7777,которыйрегулирует217In-ground LNG Storage Tanks. // Tokyo Gas. URL: http://www.tokyo-gas.co.jp/lngtech/ug-tank/index.htmlNFPA 59A: Standard for the Production, Storage, and Handling of Liquefied Natural Gas (LNG). //URL: http://www.nfpa.org/aboutthecodes/AboutTheCodes.asp?DocNum=59A&cookie%5Ftest=1219EN 1473:2007 Installation and equipment for liquefied natural gas - Design of onshore installations.//URL: http://www.pngis.net/standards/details.asp?StandardID=EN+1473%3A200721861проектированиеистроительствоплоскодонныхвертикальныхцилиндрических резервуаров, поддерживающих низкие температуры.В Европейском стандарте EN 1473 предусмотрена классификация газовыхрезервуаров, однако ни в BS 7777, ни в API 620, которые дают полное и чёткоеописание процедуры проектирования, строительства и испытаний наземныхСПГ-хранилищ, не упоминаются подземные и наземные мембранные резервуары.ПоэтомубылразработанпредусматривающийещёсооружениеодинЕвропейскийподземныхстандартхранилищиEN 14620,мембранныхрезервуаров.Наиболее интересная история развития подземных резервуаров для хранениягаза связана с японской компанией «Токио Газ» («Tokyo Gas»).
В 1970г. компанияпостроила первое в мире подземное хранилище ёмкостью 10 тыс. куб. м220.В дальнейшемвместимостьрезервуаровпервогопоколенияпостепенноувеличивалась, и к началу 1980-х гг. составляла около 80 тыс. куб. м221.Появление технологии «стена в грунте»222 и усовершенствование бетонныхконструкций позволили строить под землёй хранилища второго поколенияёмкостью 130-140 тыс. куб. м223. В 1995г. на терминале «Негиши» («NegishiTerminal») был сооружен крупнейший в мире подземный резервуар вместимостью200 тыс.
куб. м224. В 1998г. на терминале «Огишима» («Ohgishima Terminal»)построено хранилище, расположенное полностью под землёй. В 2000-х годах220In-ground LNG Storage Tanks. // Tokyo Gas. URL: http://www.tokyo-gas.co.jp/lngtech/ug-tank/index.htmlNew Type of In-ground LNG StorageTank Offering Improved Economy, Reliability, and Safety. // Tokyo Gas.URL: http://www.tokyo-gas.co.jp/techno/stp3/03a5_e.html222Стена в грунте — это геотехническая технология, применение которой позволяет осваивать подземноепространство в стеснённых условиях, не нарушая сохранность окружающей среды. Метод «Стена в грунте»заключается в устройстве узких и глубоких траншей (0,5-1,2 метра шириной, и до 40 и более метров глубиной) подглинистым раствором, и последующем их заполнении грунтом или грунтобетоном, монолитным бетоном илижелезобетоном.
Стены сооружения возводятся в траншеях, которые удерживаются при помощи глинистойсуспензии, создающей избыточное давление на грунт и предохраняющей от обрушения. Метод «Стена в грунте»применяется при возведении подземных и заглублённых конструкций в промышленном и гражданскомстроительстве, при строительстве транспортных, гидротехнических и водопроводно-канализационныхинженерных сооружений.
URL: http://www.sgk-sv.ru/tech_stena.html223New Type of In-ground LNG StorageTank Offering Improved Economy, Reliability, and Safety. // Tokyo Gas.URL: http://www.tokyo-gas.co.jp/techno/stp3/03a5_e.html224New Type of In-ground LNG StorageTank Offering Improved Economy, Reliability, and Safety. // Tokyo Gas.URL: http://www.tokyo-gas.co.jp/techno/stp3/03a5_e.html22162появились резервуары третьего поколения, первый из которых был введён вэксплуатацию в 2003г.
Его особенностью является жёсткое монолитноесоединение фундаментной (нижней) плиты и боковых стен с целью повышенияего надёжности и безопасности по сравнению с аналогами предыдущихпоколений.В октябре 2013г. на терминале «Огишима» компания «Токио Газ» завершиластроительство нового (четвертого) подземного хранилища, расположенногополностью под землёй, которое стало крупнейшим в мире. Его вместимостьсоставляет 250 тыс. куб.
м225.Рисунок 5. Строительство нового подземного резервуарана терминале «Огишима»Источник: Korea Gas Union 226Резервуар представляет собой цилиндр с бетонным основанием, бетоннымистенами, бетонной крышей и имеет металлическую мембрану и изоляционнуюзащиту. Задача бетонного основания и стен - выдерживать давление земли игрунтовых вод, металлическая мембрана, закреплённая на внутренней сторонебетонной конструкции, должна удерживать жидкость и пары СПГ. Изоляционнаязащитная оболочка прокладывается между мембраной и бетонной конструкцией225Tokyo Gas Completes Fourth LNG Tank at Ohgishima Terminal.
// LNG World News. October 30, 2013.URL: http://www.lngworldnews.com/tokyo-gas-completes-fourth-lng-tank-at-ohgishima-terminal/226The Challenges with the world’s largest 250 000 kl LNG Tank.pdf, с.2. // Korea Gas Union. Publications.URL: http://www.kgu.or.kr/63для подавления процесса испарения СПГ. По сравнению с существующимподземным резервуаром емкостью 200 тыс. куб. м новое хранилище имеетаналогичный диаметр 72 м, но бόльшую максимальную глубину содержанияжидкости – 61,7 м227.Строительствокрупнейшегоназемногохранилищавместимостью270 тыс. куб. м228 ведётся под руководством корейской корпорации «КоГаз»(«KoGas») на терминале «Самчеок» («Samcheok»). В рамках программы порасширению мощностей приёмного терминала планируется построить три такихрезервуара.
Каждый из них будет иметь диаметр 90 м при высоте содержанияжидкости 42,7 м229. Завершение строительных работ запланировано на 2016г.Рисунок 6. Строительство наземных резервуаров на терминале «Самчеок»Источник: Dr. Young-Myung Yang. Latest Tank Design for the World’s Largest 270,000m3 FullContainment LNG Tank.pdf, с.33. // Korean Gas Union. Publications. URL: http://www.kgu.or.kr/В мире построено более 330 наземных и подземных резервуаров дляхраненияСПГ35 млн. куб.
м230.наимпортныхПроцесстерминалаххраненияобщейсжиженноговместимостьюгазаявляетсяоколоважнойсоставляющей в цепочке «производство-потребление СПГ», поскольку не только227The Challenges with the world’s largest 250 000 kl LNG Tank.pdf, с.3. // Korea Gas Union. Publications.URL: http://www.kgu.or.kr/228Dr. Young-Myung Yang. Latest Tank Design for the World’s Largest 270,000m3 Full Containment LNG Tank.pdf. //Korean Gas Union. Publications.
URL: http://www.kgu.or.kr/229Dr. Young-Myung Yang. Latest Tank Design for the World’s Largest 270,000m3 Full Containment LNG Tank.pdf,с.31. // Korean Gas Union. Publications. URL: http://www.kgu.or.kr/230LNG Import Terminals (Table). // – URL: http://www.lngjournal.com/lng/64даёт возможность использовать такой экологический вид топлива как газ,например, в условиях полного отсутствия его добычи внутри страны или регионе,но и планировать процедуру его потребления и применения, поскольку данныехранилища позволяют «накапливать» определённый объём сжиженного газа дляего последующей регазификации и использования в холодные периоды или вовремя повышенного спроса.Морская транспортировка СПГВ настоящее перевозка сжиженного природного газа может осуществлятьсяавтомобильным, железнодорожным и водным транспортом.
Однако имеющийсяопыт транспортировки СПГ показал, что наиболее оптимальным вариантом приперевозке значительных объёмов сжиженного газа на большие расстоянияявляется морская транспортировка. Как правило, производство сжиженного газарасполагается в значительном удалении от основных рынков сбыта, и частоморская перевозка оказывается не только удобным способом поставки этого видатоплива, но и единственным возможным вариантом (например, из Тринидад иТобаго в Европу).Транспортировка СПГ по морю, от завода по производству сжиженного газадо приёмного терминала в стране-импортёре, осуществляется на специальныхтанкерах-газовозах. Такие перевозки стали реально выполнимыми в процессеразвития технических возможностей и криогенных технологий, которые сталивнедряться применительно к морским судам, которые стали называтьсягазовозами.Первыйвмиреэкспериментальныйгазовозпредставлялсобойпереоборудованное судно под названием «Нормарти» («Normarti»), которое былопереименовано в 1957г.
в «Метановый Пионер» («Methane Pioneer»). В 1959г. этотгазовоз доставил первые 5 тыс. куб. м газа231 с завода близ г. Лейк Чарльз, штат231Marine Transportation of LNG.pdf, с.7. // Maritime Administration. U.S. Department of Transportation.URL: www.marad.dot.gov/documents/DWP_--_Marine_Transportation_of_LNG.pdf - 2008-11-1765Луизина, США, на приёмный терминал на острове Канвей в Великобританию.«Метановый Пионер» был оборудован 5-ю алюминиевыми призматическимирезервуарами с защитным изоляционным материалом, сделанным из фанеры иуретана232.