книги из ГПНТБ / Рачевский, Б. С. Транспорт и хранение углеводородных сжиженных газов

что приводит к значительному удорожанию хранилищ. Так, стои­

С другой стороны, анализ работы заводов-изготовителей показы­ вает, что производство сжиженных газов в течение года неравно­ мерно. Выработка пропана, как правило, увеличивается во втором полугодии, а в начале года и в летний период производство его сни­ жается. Увеличение производства бутана происходит в разное время года, но чаще всего в конце года. Режим производства сжиженных газов определяется в основном поступлением сырья и конъюнктур­ ными соображениями и лишь в незначительной степени зависит от технологической схемы переработки сырья.

Пики потребления и производства сжиженных газов не совпа­ дают, поэтому емкость резервуарного парка заводов-изготовителей должна определяться с учетом сезонной неравномерности производ­ ства. Существующие на заводах-изготовителях резервуарные парки с 3—5-суточным запасом сжиженного газа достаточны только для покрытия неритмичности графика работы железнодорожного транс­ порта и явно недостаточны для выравнивания сезонной неравномер­ ности производства. Учет неравномерности производства сжиженного газа требует строительства хранилищ в среднем с 15-суточным запа­ сом для пропана и 17-суточным для бутана. В периоды повышенной выработки сжиженных газов их избытки (свыше среднемесячного производства) будут закачиваться в хранилище и поступать к потреби­ телю при снижении производства, что обеспечит ритмичную поставку сжиженных газов. Следовательно, для выравнивания сезонной не­ равномерное™ производства, емкости хранилищ заводов-изготови­ телей должны быть увеличены в 3—5 раз.

Применяемые в настоящее время на кустовых базах объемы хра­ нения (до 8000 м3) не обеспечивают во многих случаях оперативного снабжения сжиженными газами потребителей. Относительно не­ большие объемы хранения не позволяют учитывать неравномерность потребления сжиженных газов и требуют больших удельных рас­ ходов. Увеличение объема хранилищ на заводах-изготовителях и кустовых базах сооружением резервуаров под давлением практи­ чески невозможно, так как ведет к колоссальным капитало- и металловложениям и требует больших площадей для застройки.

В табл. 44 даны технико-экономические показатели хранилищ большого объема, состоящих из самых экономических резервуаров под давлением — сферических [19].

Строительство на заводах-изготовителях и кустовых базах хра­ нилищ большого объема с резервуарами под давлением повышает взрыво- и пожароопасность всего комплекса сооружений. Решить задачу увеличения объема хранилищ, можно, применяя более про­ грессивные и экономичные способы хранения сжиженных газов: создание подземных емкостей в отложениях каменной соли или в ус­ тойчивых непроницаемых породах; низкотемпературное хранение

204

при давлении, близком к атмосферному, в наземных металлических, железобетонных и подземных ледопородных резервуарах.

При этих способах хранения сжиженных газов (по сравнению с наземными резервуарными парками тех же объемов) значительно снижаются расход металла, капиталовложения, эксплуатационные расходы и уменьшается взрыво- и пожароопасность. В табл. 45 приведены технико-экономические показатели хранилищ, соору­ жаемых в отложениях каменной соли и устойчивых горных поро­ дах [19].

Таблица 44

Технико-экономические показатели хранилищ, состоящих из сферических резервуаров

под давлением

Из табл. 45 видно, что при прочих равных условиях стоимость сооружения и эксплуатации подземных хранилищ определяется,

впервую очередь, их объемом. Так, с увеличением объема хранилищ

в2 раза (с 25 тыс. до 50 тыс. м3) стоимость 1 м3 полезной емкости и эксплуатационные расходы снижаются на 40—45%. Глубина зало­ жения подземных хранилищ отражается на их стоимости в значи­ тельно меньшей степени. Уменьшение глубины заложения хранилищ

вотложениях каменной соли с 1000 до 250 м, т. е. в 4 раза, вызывает снижение стоимости 1 м3 полезной емкости всего на 20—22% и эксплуатационных затрат на 19—22%.

Хранилища сжиженного газа в соляных формациях и созданные шахтным способом требуют значительно меньших удельных капиталь­ ных затрат и эксплуатационных расходов, чем хранилища со сталь­ ными резервуарами под давлением. Однако строительство подзем­ ных хранилищ на заводах-изготовителях сжиженных газов и кустовых

базах возможно только при наличии благоприятных геологиче­ ских структур вблизи этих предприятий. Поэтому при больших объемах хранилищ значительный интерес представляет низкотемпе­ ратурное хранение сжиженных газов в металлических, железобетон­ ных и ледопородных резервуарах.

Выбор типа резервуара для низкотемпературного хранения сжи­ женных газов определяется соотношением между стоимостью строи­ тельства и эксплуатационными расходами (в основном расходами захолаживания сжиженного газа при заливе в резервуар и поддер­ жании режима хранения). Как правило, стоимость строительства

205

Таблица 45

Технико-экономические показатели хранилищ, сооружаемых в отложениях каменной соли и шахтным способом

порциональны давлению, при котором хранятся сжиженные газы. Стоимость строительства низкотемпературного резервуара и экс­ плуатационные расходы определяются емкостью резервуара, ско­

Возможность использования централизованного холода техноло­ гических процессов для цикла наполнения резервуаров позволяет значительно улучшить технико-экономические показатели низко­ температурного хранения на газоперерабатывающих и нефтепере­ рабатывающих заводах. Поступающий на хранение сжиженный газ можно охлаждать непосредственно на заводе, а при выдаче продукта из хранилища рекуперировать холод в технологической схеме завода. Сооружение низкотемпературного хранилища из железобетонных резервуаров с металлической облицовкой емкостью по 10 тыс. м3, разработанных во ВНИИСТ, требует следующих капиталовложений на 1 м3 полезного объема: с использованием централизованного холода завода 60—65 руб.; с самостоятельной холодильной установ-

206

кой 80—85 руб. При увеличении единичной емкости низкотемпера­ турного резервуара до 20 тыс. м3 удельные капиталовложения в низкотемпературное хранение снизятся на 18—25% и составят соответственно 45—50 и 65—70 руб./м3.

Важное преимущество низкотемпературного хранения — значи­ тельное снижение металловложений (до 20—40 кг/м3) и повышение безопасности в эксплуатации.

Лучшими показателями по металло- и капиталовложениям, а также по взрыво-пожаробезопасности характеризуется низкотем­ пературное хранение сжиженных газов в ледопородных резервуа­ рах (52].

Сравнение технико-экономических показателен низкотемпературных ледопородных резервуаров и стальных сферических резервуаров

под давлением [52]

Сооружение ледопородных резервуаров требует незначительных капитальных вложений, но стоимость технологического оборудова­ ния значительно выше, чем при хранении сжиженных газов в сталь­ ных резервуарах под давлением. В целом, если не учитывать хра­ нилища малых объемов (2—3 тыс. м3), то при прочих равных усло­ виях на сооружение низкотемпературных хранилищ с ледопородными резервуарами требуется меньше капитальных затрат, чем на строи­ тельство парков из стальных резервуаров под давлением. С другой стороны, энергоемкость их выше энергоемкости резервуаров под давлением. Это объясняется тем, что в процессе эксплуатации низко­ температурных ледопородных резервуаров энергия расходуется не только на сливо-наливные операции, но и на производство холода, необходимого для охлаждения сжиженного газа, а также для под­ держания низкотемпературного режима хранения.

В целом капиталовложения в низкотемпературное хранилище с ледопородными резервуарами значительно ниже затрат на храни­ лище с резервуарами под давлением.

207

Глава 5

СТАНЦИИ (БАЗЫ) ПРИЕМА, ХРАНЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ

Кустовые базы и газоприемораздаточные станции сжиженного газа предназначены для приема, хранения и розлива сжиженного газа в баллоны, емкости и автомобильные цистерны, в которых зали­ тый продукт доставляется к установкам использования газа, смонти­ рованным непосредственно у потребителя.

В кустовые базы и газоприемораздаточные станции сжиженного газа входит комплекс сооружений:

подъездной железнодорожный тупик с эстакадой для слива газа из железнодорожных цистерн;

хранилище сжиженного газа; насосно-компрессорный цех (отделение); баллоно-наполнительный цех (отделение);

раздаточные колонки для заполнения автомобильных цистерн и заправки газобаллонных автомобилей;

цех (отделение) ремонта и освидетельствования баллонов и ем­ костей;

механическая мастерская; котельная;

автогараж с открытой стоянкой автотранспорта; воздушная компрессорная с оборудованием для осушки воздуха: лаборатория; материальный склад.

Основные сооружения кустовых баз и газоприемораздаточных станций сжиженного газа объединены коллекторами жидкой фазы и трубопроводами паровой фазы, что обеспечивает нормальный ре­ жим работы всей системы и отдельных ее узлов, а также разделение жидкой и паровой фаз сжиженного газа.

Па кустовых базах и газораздаточных станциях сжиженного газа производятся следующие технологические операции:

прием сжиженного газа от контор и товаро-транспортных пунктов треста Союзгаз в цистернах или по трубопроводам непосредственно с заводов-изготовителей.

слив сжиженного газа в хранилища; хранение сжиженных газов в емкостях хранилищ, автоцистер­

нах, баллонах и др.; слив из пустых и неисправных баллонов тяжелых неиспарив-

шихся остатков; розлив сжиженного газа в баллоны, автоцистерны и передвиж­

ные (скользящие) емкости!; транспортировка сжиженного газа в баллонах и по трубопровод­

ной сети (внутренней и внешней); прием пустых и выдача наполненных баллонов;

ремонт и переосвидетельствование баллонов, передвижных (сколь­ зящих) емкостей и автоцистерн;

компаундирование сжиженных газов разных составов с целью улучшения качества выдаваемого продукта;

заправка автомашин, работающих на сжиженном газе; определение качества сжиженного газа; технологическое обслуживание и ремонт энергетического, теп­

лового, механического, транспортного и другого оборудования.

КЛАССИФИКАЦИЯ КУСТОВЫХ БАЗ

ИГАЗОПРИЕМОРАЗДАТОЧНЫХ СТАНЦИЙ СЖИЖЕННОГО ГАЗА

Внастоящее время кустовые базы и газораздаточные станции сжиженного газа сооружаются почетырем типовым проектам (табл. 47).

Всоответствии с планом типового проектирования, утвержден­ ным Госстроем СССР, институт ЮжНИИГипрогаз в 1970 г. пере­

смотрел типовой проект 905-12 кустовой базы сжиженного газа и выпустил новый типовой проект 905-12/70, который получил назва­

сжиженных газов — способность обеспечивать газом определенный экономический район (область, край, республику) при достижении в этом районе средних уровней газификации. Газораздаточные стан­ ции являются объектами городского газового хозяйства и способны обеспечивать газом отдельный населенный пункт или, в крайнем случае, очень незначительное число таких пунктов, близко располо­ женных друг от друга.

Наиболее ответственные технологические операции в процессе эксплуатации кустовых баз и газораздаточных станций — перемеще­ ние, прием, хранение и выдача сжиженных газов, а также ремонт и освидетельствование баллонов.

Основные сооружения кустовой базы (рис. 97) объединены коллек­ торами жидкой фазы и трубопроводами паровой фазы. Разгружаемые и заполняемые емкости базы соединяются указанными трубопрово­ дами, что обеспечивает должный режим работы всей системы и

210

отдельных ее узлов, а также разделение жидкой и паровой фаз сжиженного газа.

Перемещение сжиженного газа из одних резервуаров хранилища в другие осуществляется путем перекачки жидкой фазы насосами или паровой фазы с помощью компрессоров.

Рис. 95. Генеральный план ГРС 905-9/69 сжиженных газов производитель­ ностью 6 000 т в год:

1 — наполнительный цех; 2 — база хранения сжиженного газа; 3 — эстакада для слива сжи­ женного газа из цистерн; 4 — сливные резервуары; 5 — автоколонки; в — блок вспомога­ тельных помещений; 7 — автовесы; 8 — трансформаторная подстанция; 9 — резервуар для воды вместимостью 500 м3; Ю — резервуар для воды вместимостью 50 м3; 11 — водонапорная башня; 12 — хлораторная; 13 — закрытая стоянка автомашин; 14 — материальный склад

Наполнение баллонов и автомобильных цистерн осуществляется насосами. Однако схема предусматривает также возможность напол­ нения баллонов и автоцистерн методом перетока сжиженного газа путем создания компрессорами в расходных емкостях повышенного давления.

Слив из баллонов неиспарившихся остатков сжиженного газа производится с использованием паров пропана, подаваемого в бал­ лоны до слива остатков.

Чтобы работа кустовых баз и газонаполнительных станций была безопасной, на оборудовании и трубопроводах устанавливают

213

запорную и предохранительную арматуру, а также контрольно-измери­ тельные приборы. Территорию хранилища сжиженных газов, а также других сооружений базы защищают от молний молниеотводами. Защита от вторичных проявлений молний и от разрядов статического

Рис. 96. Генеральный план кустовой базы 905-12/70 сжиженных газов произ­ водительностью 13—25 тыс. т в год

1 — железнодорожная эстакада; 2 — резервуарный парк сжиженных газов; 3 — производ­ ственный корпус; 4 — корпус админбытовых и подсобных помещений; 5 — погрузо-разгру- зочная площадка для баллонов; 6 — колонки для наполнения автоцистерн и заправки газо­

ного запаса воды вместимостью 500 м3; 11 — резервуар питьевого запаса воды вместимостью 50 м3; 12 — автомобильные весы грузоподъемностью 30 т на 1 проезд; 13 — нефтеуловители; 14 — канализационная станция перекачки хозфекальных стоков; 15 — канализацион­ ная станция перекачки промышленных стоков; 16 — канализационная станция биологической очистки; блок биофильтров; 17 — септик; 18 — подъездной железнодорожный путь; 19 —

резервируемое место для котельной; 20 — резервируемое место для цеха ремонта и окраски баллонов

электричества выполняется в виде заземления всех сооружении, аппаратуры, трубопроводов, оборудования и каждого резервуара, что образует общий контур заземления.

Остановимся более подробно на основных технологических про­ цессах, осуществляемых на кустовых базах и газораздаточных стан­ циях сжиженного газа.

Прием сжиженного газа. Прием сжиженного газа осуществляется на сливных эстакадах из железобетона, располагаемых между железнодорожными путями базы. Площадка эстакады должна быть на уровне верхней площадки железнодорожных цистерн. Эстакада