Системы хранения LNG

Сжиженный природный газ или сокращенно СПГ, как принято называть его в энергетической отрасли (англ. соотв. Liquefied Natural Gas, сокр. LNG) представляет собой обыкновенный природный газ, охлажденный до температуры –162°С (так называемая температура сжижения) для хранения и транспортировки в жидком виде. Хранится сжиженный газ в изотермических резервуарах при температуре кипения, которая поддерживается вследствие испарения СПГ. Данный способ хранения СПГ связан с тем, что для метана, основной составляющей СПГ, критическая температура –83°С, что гораздо ниже температуры окружающей среды, и не предоставляет возможным хранить сжиженный природный газ в резервуарах высокого давления (для справки: критическая температура для этана составляет +32°С, для пропана +97°С). Для использования СПГ подвергается испарению до исходного состояния без присутствия воздуха. При регазификации (возвращении газа в исходное парообразное состояние) из одного кубометра сжиженного газа образуется около 600 кубометров обычного природного газа.

Таким образом, для хранения СПГ применяются различные криогенные резервуары практически любых объемов. При этом, применяются цилиндрические горизонтальные и вертикальные резервуары для объемов до 250 кубических метров, плоскодонные резервуары для объемов свыше 250 кубических метров, а также, для объемов от 250 кубических метров до 2000 кубических метров применяются стационарные сферические резервуары. Основное преимущество шарообразных криогенных резервуаров в меньшей удельной металлоемкости на единицу хранимого СПГ. Однако, далеко не всегда возможно применение таких резервуаров по тем или иным техническим причинам.

Цилиндрические криогенные резервуары со сферическими днищами производятся как в горизонтальной так и в вертикальной конфигурации, также цилиндрические резервуары могут быть полностью изготовлены из нержавеющей стали. Такие резервуары изготавливаются и испытываются в заводских условиях и устанавливаются на месте в состоянии полной готовности.

Для плоскодонных резервуаров в заводских условиях производятся заготовки, из которых на месте собирается непосредственно резервуар. Перед сборкой резервуара также на месте изготавливается фундамент под такой резервуар, а также производится футеровка днища резервуара.

Сферический резервуар – это сферическая оболочка, состоящая из необходимого количества стальных лепестков двоякой кривизны, купола и днища. Количество лепестков рассчитывается исходя из объема резервуара. Сферические резервуары размещаются на стальных опорах (стойках). Для установки сферических резервуаров в грунте готовят бетонный фундамент, в который крепят анкерами стальные стойки из труб или двутавров. Количество опор и лепестков взаимозависимо: количество лепестков должно быть кратно количеству опор. Для осуществления технологического обслуживания и ремонта сферических резервуаров предусмотрены горизонтальная площадка и шахтная лестница. Для доступа внутрь резервуара внутри располагается смотровая лестница. Традиционно диаметр сферического резервуара не превышает 18 м. Толщина элемента оболочки (лепестка) для изготовления сферических резервуаров варьируется в диапазоне 10-36 мм и рассчитывается в зависимости от температуры эксплуатации резервуаров и от объема самого резервуара. Сферические резервуары могут эксплуатироваться как одиночные емкости для хранения, так и входить в состав группы резервуарных установок, объединенных между собой переходами.