Перевозка СУГ в автомобильных цистернах

В практике газоснабжения для перевозки СУГа на расстояния до 300 км используют автоцистерны. Автомобильные цистерны состоят из горизонтального цилиндрического сосуда, в задние днище которого вварен люк с приборами. В зависимости от предназначения и конструкции автоцистерны делятся на транспортные и раздаточные. Транспортные автоцистерны предназначены для перевозки больших количеств СУГа с заводов-производителей до кустовых баз (КБ), газонаполнительных станций (ГНС) или до крупных потребителей и групповых установок со сливом газа в резервуары

Заправочными автоцистернами СУГ доставляется потребителям с разливом в баллоны, поэтому они снабжены комплектом специального оборудования (насос, счетчик-расходомер)

Основные технические характеристики автоцистерн приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2. Техническая характеристика автоцистерн для транспортировки сжиженного газа

В соответствии с правилами Госгортехнадзора РФ ёмкости автоцистерн рассчитывают на рабочее давление при упругости паров при температуре +50°С. минимальная расчётная температура для средней полосы страны минус 40°С, а для северных районов минус 70°С.

Перевозка сжиженных углеводородных газов морским

Транспортом

В связи с увеличением потребления газа в областях, достаточно удаленных от мест добычи развитие морского транспорта газа стало весьма актуальной задачей. Первые перевозки сжиженного газа по морю датируются 1929 – 1931 годом. Первое судно для перевозки СУГ было построено в Англии.

Существуют три типа судов для транспорта сжиженных углеводородных газов.

1. Танкеры с резервуарами под давлением. Резервуары этих танкеров рассчитывают на максимальную упругость паров продукта при +45 ֯С, что составляет около 16 кг/см².

2. Танкеры с теплоизоляционными резервуарами под пониженным давлением (полуизотермические). СУГ транспортируется при промежуточным охлаждением (от -5 до +5 ֯С) и пониженном давлении (3-6 кг/см²).

3. Танкеры с теплоизоляционными резервуарами под давлением, близким к атмосферному (изотермические). В изотермических танкерах СУГ транспортируют при давлении близкому к атмосферному и низкой отрицательной температуре (-40 ֯С для пропана, аммиака; -103 ֯С для этилена и -161 ֯С – для сжиженного природного газа).

По форме устанавливаемых на танкере резервуаров газовозы могут быть разделены на танкеры, оборудованные сферическими, цилиндрическими и прямоугольными резервуарами.

Танкеры с резервуарами под давлением.Масса грузовых резервуаров значительно превышает массу аналогичных устройств при других способах перевозки СУГ, что соответственно увеличивает резервы и стоимость судна. Грузоподъемность резервуаров – до 2000 м³. Производительность налива-слива - 30-200 т/ч. Применяются танкеры при сравнительно небольших грузопотоках и отсутствии специального оборудования на береговых базах и танкерах.

Полуизотермические танкеры характеризуются универсальностью приема с береговых без сжиженного газа при разнообразных температурных параметрах. В связи с уменьшением массы грузовых резервуаров и возможностью придания им прямоугольной формы уменьшаются размеры танкера и улучшается использование объема резервуаров. Вместимость резервуаров - 2000-1300 м³ Производительность налива-слива - 100-420 т/ч. Применяются эти танкеры при значительных грузооборотах и при наличии соответствующего оборудования на береговых базах и танкерах.

Изометрические танкеры являются наиболее совершенными, они позволяют увеличить производительность налива-слива и соответственно пропускную способность береговых баз и оборачиваемость флота. Вместимость резервуаров свыше 10000 м³. Производительность налива-слива - 500-1000 т/ч и более. Характеризуются большими размерами и применяются при значительных грузооборотах.

Выбор способа транспортировки газа зависит от целого ряда технических и экономических факторов, связанных не только с размерами и конструкцией судна, но и условиями хранения сжиженного газа на берегу. Опыт эксплуатации газовозов выявил несоответствие между типами газовозов и способами хранения газа на берегу. При хранении СУГ на берегу при положительной температуре и высоком давлении суда, перевозящие газ в теплоизолированных резервуарах при пониженном давлении, оказываются в невыгодном положении. Чтобы погрузить газ на эти суда необходимо береговое холодильное оборудование. Это приводит к увеличению энергозатрат по сравнению с судами, перевозящими газ под высоки давлением.

Полуизотермические танкеры имеют ряд преимуществ перед танкерами, перевозящими газ под давлением. Так как плотность СУГ увеличивается с понижением его температуры, объем резервуаров у полуизотермических танкеров при заданной грузоподъемности будет меньше, также будет меньше и масса резервуаров. На полуизотермических танкерах лучше используется объем трюма, так как таким резервуарам можно придать форму соответствующую форме трюма.

Для изотермических танкеров указанные показатели выше. Однако перевозка газа требует специального оборудования приема и отпуска газа. Такие затраты эффективны только при больших грузоперевозках.

Конструкция танкера зависит от способа транспортировки сжиженного газа, который, в свою очередь, диктует выбор типа резервуаров, устанавливаемых на газовозе.

При перевозке газа под давлением и в полуизометрическом состоянии применяют цилиндрические вертикальные, горизонтальные и сферические резервуары, а в случае транспортировки газа в изометрическом состоянии обычно используют прямоугольные резервуары, так как они позволяют лучше использовать подпалубный объем судна. При одной и той же вместимости (2000 м³) на судне размещается значительно меньше количество горизонтальных цилиндрических или сферических резервуаров, чем вертикальных.

Уменьшение изолируемой поверхности приводит к уменьшению расхода дорогостоящей теплоизоляции и к снижению стоимости всего танкера в целом. Вертикальные цилиндрические резервуары характеризуются удобством размещения и установки их на судне, простотой монтажа трубопроводов и арматуры. Крепление вертикальных резервуаров не вызывает затруднений, для установки же горизонтальных резервуаров не требуется большее число опор, поэтому на танкерах, перевозящих сжиженный газ под повышенным давлением, используют в основном вертикальные цилиндрические резервуары (рис.10.5), а при полуизометрическом способе перевозки - горизонтальные цилиндрические и сферические резервуары (рис. 10.6).

Рис. 10.5. Танкер для перевозки СУГ под повышенным давлением ив цилиндрических вертикальных резервуарах

Рис.10.6. Полуизотермические танкеры для перевозки СУГ: а – со сферическими резервуарами, установленными на грузовой палубе; б - со сферическими резервуарами, установленными на грузовых трюмах; в – с цилиндрическими резервуарами, установленными на грузовых трюмах и верхней палубе;

Расчет резервуаров на прочность производят по выбранному расчетному давлению с учетом давления, возникающего в результате ударов СУГ в стенки резервуара прирезкой остановке танкера. Для уменьшения давления от резкого торможения длинные горизонтальные цилиндрические резервуары оборудуют несколькими поперечными перегородками, а иногда и продольной перегородкой.

Фундаменты резервуаров необходимо проектировать с учетом дополнительных динамических нагрузок, направленных вертикально вниз и принимаемых равными в оконечностях танкера полуторной массе резервуара с грузом, а в средней части танкера – одинарной массе резервуара с грузом.

На полуизотермических танкерах применяют различные системы охлаждения для:

-конденсация газовой фазы в конденсаторах рассолом (рис.10.8, а);

- охлаждение с помощью помещенных в жидкую фазу змеевиков, по которым пропускают рассол;

-использование рабочих компрессоров для охлаждения, где хладогентом является сам СУГ (рис.10.8,б).

Холодильные установки танкера во всех случаях обеспечивают следующие операции:

- доведения температуры СУГ, отбираемого из резервуаров берегового хранилища, до температуры, определенной для одного резервуара танкера;

- поддержание в процессе транспортировки постоянной температуры продукта в резервуарах танкера или понижение температуры, если продукт должен быть слит в порту назначения в резервуары с более низкой температурой хранения.

Рис.10.8. Принципиальная схема системы охлаждения СУГ на морском танкере: 1- резервуар, 2 - СУГ, 3 –рассол, 4 – теплообменник, 5 – дроссельный вентиль, 6 – конденсатор, 7 – компрессор.

На полуизотермических танкерах применяют установки подогрева СУГ. для того, чтобы избежать понижения температуры СУГ ниже -1֯С в зимнее время.

Изотермические танкеры, как уже отмечалось, характеризуются большой грузоподъемностью и производительностью.

Технология производства грузовых работ на каждом из перечисленных типов танкеров различна и зависит не только от типа газовоза, но и условий хранения СУГ на берегу.

Грузовая система танкеров, перевозящих СУГ в резервуарах высокого давления (РВД), состоит из жидкостных и паровых трубопроводов, насосов, компрессоров и промежуточного резервуара. При хранении СУГ на берегу в РВД погрузка газовозов осуществляется следующим образом. Из промежуточного резервуара пары газа отсасывают компрессором и сжимают до давления, равного или немного превышающего давление в береговых резервуарах. Возникающий перепад давления заставляет сжиженный газ вытекать из берегового хранилища, и затем насосами он подается в грузовые резервуары танкера. Полуизотермические резервуары наливают, так же как и РВД за счет перепада давления. В грузовую установку включаются дополнительно установки повторного сжижения газа, так как газ, в следствии, перекачки газа он нагревается. При перегрузке и перевозке СУГ выполняются «Требования техники безопасности и производственной санитарии при перевозке сжиженных газов».