
4
СПГ
обходимо уравнять расходы
флюидов
через теп-
лообменники.
По причине хорошего соотношения между
площадью теплообмена и объемом, занимаемым
аппаратом,
пластинчатые теплообменники в буду-
щем
должны бы вытеснить теплообменники других
типов во всех областях криогенной техники и поз-
волить
разработку проектов, таких как процесс на
смешанном
хладоагенте с предварительным про-
пановым охлаждением с использованием "интег-
рального" теплообменника (см. рисунок с. 460).
Рисунок на с. 464 показывает различные типы
теплообменников, используемых в
отдельных
про-
цессах.
4.5.3.2.
Компрессоры
На заводах сжижения природного газа для экс-
порта
холодильные
циклы требуют применения
компрессоров,
способных сжимать как чистые ве-
щества, так и газовые смеси от давления, близкого
к
атмосферному, до
давления
около 4 МПа с про-
изводительностью сотни
тысяч
нм
3
/ч. Компрес-
соры могут иметь установленную мощность 20, 30
или даже 80 МВт.
Компрессоры
такой мощности применяются для
перекачки воздуха или более легкого газа. Однако
для перекачки
тяжелых
смесей более или менее
переменного состава эти машины не подходят.
4.6.
ТРАНСПОРТ СПГ
4.6.1.
Морской транспорт
4.6.1.1.
Общие соображения
Метановозы фактически являются плавучими
резервуарами хранилищами СПГ и, как и наземные
резервуары (см. § 4.8.1), они перевозят СПГ в пере-
охлажденном виде (около
-160°С)
и под давлени-
ем,
несколько большим атмосферного: два
важных
эксплуатационных параметра существуют для них
- относительное давление в танках СПГ и суточ-
ные потери на испарение. Ниже излагаются осо-
бенности этих судов, как с точки зрения конструк-
ции,
так и с точки зрения эксплуатации.
4.6.1.2.
Технические характеристики
метановоза
Прежде всего, метановозы характеризуются
особой конструкцией их грузового отсека: танков,
содержащих СПГ.
4.6.1.2.1.
Конструкция криогенных танков
Начиная
с 50-х годов
были
разработаны и клас-
сифицированы по международным кодам много-
численные конструкции танков метановозов. Эти
типы танков и их основные характеристики описа-
ны ниже.
4.6.1.2.1.1.
Мембранные танки
Это резервуары, имеющие тонкую непроницае-
мую стенку (мембрану), скрепленную через слой
теплоизоляции с элементами корпуса судна.
Мембрана сконструирована таким образом, что
способна компенсировать термические сжатия и
Выявились два направления в подходе к про-
цессу сжижения для того,
чтобы
приспособиться к
оптимальному конструированию нужных компрес-
соров машин:
— или разделить общую мощность, необходимую
для сжижения, на два или три цикловых ком-
прессора
для использования центробежных
компрессоров
(надежность в работе) и идентич-
ных приводных машин (рациональность в пита-
нии и обслуживании);
— или использовать аксиальные, позволяющие
использовать одну машину в цикле сжижения, с
лучшим КПД, но более деликатные, чем центро-
бежные компрессоры.
Большая
часть заводов сжижения газа для экс-
порта
была
сооружена с применением центробеж-
ных компрессоров в
холодильных
циклах.
Привод компрессоров осуществляется или па-
ровыми турбинами с их котлами, являющимися
классическим оборудованием, или газовыми тур-
бинами.
Газовые турбины, также как и котлы паровых
турбин,
должны
быть
оборудованы форсунками и
камерами сгорания, приспособленными к имею-
щимся видам горючего: розжиг необходим на сы-
ром
газе,
далее
работа на остаточном газе (газ се-
парации,
конденсат и т.п.), что
делает
сложными
конструкцию,
регулирование и эксплуатацию этого
оборудования.
расширения и представляет первичный барьер, ко-
торый должен
быть
продублирован полным вто-
ричным барьером, способным удержать СПГ в слу-
чае разрыва танка.
Две французские конструкторские группы явля-
ются лидерами в сооружении танков призматичес-
кой
формы: Технигаз" и Таз Транспорт" (см. рису-
нок
с. 468).
4.6.1.2.1.2. Самонесущие или независимые танки
Это танки, которые не являются составной частью
корпуса
и не способствуют прямо его прочности.
Различаются две категории среди этих танков в
соответствии с тем, имеют они или нет полный вто-
ричный барьер (см. рисунок с. 467,468,469). Танки
с полным вторичным барьером в настоящее время
не выпускаются.
Исследования уровня напряжений, срока
службы до усталостного разрушения и распростра-
нения трещин позволили разработать танки с час-
тичными вторичными барьерами сферической
формы, которые не могут иметь в принципе боль-
ших утечек в
случае
разрыва трещин и которые
смонтированы на специальной поддерживающей
юбке.
Были
изучены многие другие технологии для из-
готовления танков метановозов (полумембранные,
самонесущие без вторичного барьера, с внутрен-
ней изоляцией и т.п.), но они не нашли распростра-
нения. В 1986 г. действующие метановозы
были
в
равной степени созданы по технологиям фирм Газ
Транспорт и Мосс (Moss), затем следовала техно-
логия Технигаз.
465