Басниев К.С. Энциклопедия газовой промышленности

Подождите немного. Документ загружается.

СПГ

Сейсмодатчики

Контроль температуры

Геофоны

Входная галерея

Изотермы

Хранимая

жидкость

Экспериментальный

резервуар

(Жеосток-Дистригаз).

Технические критерии

Конструкции резервуаров

Классически*

резервуары

зксперимен-

Обяза-

Жела-

Саиоиаеущив

В холодном бгго

В замороженном

грунта

В заморожен-

ном грунте

ДпяСПГ

Обаслачано

днищам

спираль-

ным корпусом

уменьшающей

топ-

•Чиной

листов

Обаспачано мембраной

Обеспечено

холодным

бетоном корпуса

крыши

из 9%

нике-

левой стали днища

бетонной внутрен-

ней емкости

Для

гам

внутренней

емкости

Контролируется, если

кольцевое прост-

ранство изолирова-

но

от

газовой

фазы

внутренней емкости

куполом, непроница-

емым

для

газа

Контролируете

янно

продувкой аэо~

том

кольцевого

про-

етраистаа

Замороженная

фунта

вода обеспе-

чивает гермети'иость

по

отноше-

нию

к СПГ и

газу,

что

требует

по-

стомюге поддержания резервуар»

Для

газа

влага

внешней

емкости

Обеспечено

счет

кой внутренней

ем-

кости

или

лайнера

или

за

счет пласт-

м«еО0ошого

покрытия

внешней бетонной

Обеспечено

бетонной

ее

внутренним

ческой рубашкой;

непроницаемой

для

давлением

Сопро-

тивление

нагрузкам

СПГ

•ю

по-

средством

ции,

поддерживаю-

щей

мембрану

эстью, если крыша подвешена

Вызванным

термическими

Листами

днища

и кор-

пуса внутренней

ем-

кости

Обеспечено вертикал»-

ным напряжением

арматурной сеткой

между

бетоном

металлической

ру-

бешмой

внутренней

грунтом

ко»

тай

Эанорсптивв BI

грунтом

Окружающим грунтом

В система

Газ

Транс-

порт листами корпу-

са,

которых

для

инаара зги напряже-

Гвапитуемп

в f

nyiaa пепЛчуимости

Нереализуемо

внешнему

Если

пи разе

ным,

»»У»Р

Стойкость.

внешнему

УД*РУ

нужен бетон-

ный

рое,

если

нет,

он должен

быть ого-

утечке

СПГ

Обеспечено, если

вне-

шняя емкость

из

криогенного метал-

ла

или

батона

Легко

ввиду

бетона

того,

емкость

Легко

реализуемо,

так

как рем

вуар

подземный

JMTKO

ОбООТМЧИВеИТСЯ,

если внешняя

ем-

кость иэ бетона

Реализуемо,

так

как кон-

струкция

Отсутствив

вшри'ииии барьера,

сле-

доаательно двойной целостности

Сравнение

различных

конструкций

резервуаров

для СПГ.

484

СПГ

Молниеотвод

Смотровой люк

Указатель

"ТЗоо?

Трубопроводы .

Коллектор для исключительных СПГ

Люк-ло

Предохранительная диафрагыа

Клапаны

высокого

даалммя

Подвесная крыша

сподмекойив

иаржавкицей

стали и

толяцивйт стекловолокна

L I

Налианая труба

Трубе для испяроиий

Оборудование

одного

из резервуаров СПГ.

4.8.4.1.2.

Прочив трубопроводы

4.8.4.1.2.1.

Захолаживание

Трубопровод, обычно выполненный в форме

кольца, снабженного отверстиями, расположенно-

го

под крышей резервуара.

4.8.4.1.2.2. Контроль кольцевого

изоляционного пространства

Производится двумя способами:

— дренажная труба, проложенная в нижней части

кольцевого пространства, позволяет обнару-

жить утечки жидкого продукта;

— трубопровод продувки азотом кольцевого про-

странства (если последнее не сообщается с

газовой

фазой резервуара), позволяющий ана-

лизировать состав газа на

выходе

и обнаружить

возможное увеличение концентрации природ-

ного

таза.

4.8.4.12.3.

Перемешивание

Различные системы трубопроводов позволяют

производить внутри резервуара СПГ перемешива-

ние хранимого продукта во избежание расслое-

ния его в результате многодневного хранения

(см.§4.10.2Г

4.8.4.1.2.4. Переполнение (возможное)

случае

несрабатывания сигнализаторов мак-

симального уровня специальный трубопровод слу-

жит для слива СПГ для резервуара в противопо-

жарный ров.

4.8.4.2.

Дополнительное

оборудование

приборы

На резервуаре находятся датчики (см.

4.2.2):

— давления;

— температуры;

— уровня и сигнализаторы уровня;

— плотности.

Резервуары оборудованы также:

— предохранительными клапанами высокого

давления

(см. § 4.9.4.3);

— предохранительными клапанами

низкого

давления;

— взрывными диафрагмами;

— вентиляционными отверстиями;

— люками-лазами (возможно);

— молниеотводами и др.

4.8.5.

Пусковые работы

эксплуатация

Перед пуском в эксплуатацию резервуара СПГ

или после ремонтных работ, в ходе которых воз-

никла необходимость запустить воздух во внутрен-

нюю емкость, необходимо выполнить ряд особых

операций,

таких как:

— гидравлические или пневматические испыта-

ния (под давлением и вакуумом), которые про-

изводятся различными способами в соответст-

вии с конструкцией резервуара;

— осушка и создание инертной атмосферы про-

дувкой азотом до получения:

485

СПГ

- содержания кислорода от 5 до 8%, позволяю-

щего

избежать взрывоопасных смесей газа с

воздухом;

и,

что более существенно, достижение темпе-

ратуры точки росы достаточно низкой для то-

го,

чтобы

избежать конденсации влаги и об-

мерзание во время захолаживания;

— постепенное захолаживание с таким дебитом

СПГ,

чтобы

соблюдался определенный гради-

ент снижения температуры во времени во избе-

жание термического шока конструкций.

Независимо от типа установки СПГ, |

хранения СПГ должны

выполнять

три <'

нкции,

ко-

торые вызывают определенные проблемы эксплу-

атации:

— налив: контроль

давления

газовой атмосферы

резервуара, уровня налитого СПГ, наблюдение

за

сигнализаторами максимального уровня;

— хранение: контроль

давления

газа, уровня су-

точных

испарений, изменения состава СПГ;

— спив: контроль

давления

газа; уровня СПГ и на-

блюдение за сигнализаторами минимального

уровня.

Примечание:

См.

§ 4.2.2.9.: Внутренние наблюдения при экс-

плуатации.

4.9.

ПЕРЕКАЧКА

4.9.1.

Перекачка СПГ

В этом параграфе рассматриваются различные

типы центробежных насосов, используемых для

перекачки СПГ. Отметим, тем не менее, что в неко-

торых особых условиях перекачка СПГ может про-

изводиться только под действием силы тяжести

или под давлением (слив из автоцистерн, опорож-

нение участков трубопроводов).

4.9.1.1.

Краткие

теоретические

сведе-

ния о центробежных насосах

4.9.1.1.1.

Принцип работы

Основными частями этих насосов являются:

— рабочее колесо, снабженное лопатками (им-

пульсаторами), обеспечивающими скорость;

Выкидной патрубок

Всасывающее окно

Улитка

Лопатка

Диффузор

Диффузор-

Всасывающий

патрубок

Колесо

Окно

Направляющий аппарат

Основные

элементы

центробежных

насосов.

486

СПГ

— улитка или диффузор, которая преобразует

скорость

в давление.

Ускорения и преобразования в давление проис-

ходят от ступени к ступени рабочего колеса,

давление постепенно растет.

В некоторых

случаях

жидкость может направ-

ляться ко входному окну первого колеса с по-

мощью направляющего аппарата.

4.9.1.1.2.

Абсолютная высота всасывания

Чистая абсолютная высота всасывания опреде-

ляется как амплитуда линии напора на уровне вса-

сывающего

фланца

насоса, выраженная в метрах,

за

вычетом давления насыщенных паров при тем-

пературе жидкости, выраженного в метрах. Обыч-

но эта высота называется

N.P.S.H.

(Net Positive

suction head - чистая положительная высота вса-

сывания - англ. термин).

Различают:

—

N.P.S.HA

(располагаются): чистая абсолютная

высота, имеющаяся на уровне всасывающего

фланца

насоса. Это характеристика входной

сети;

—

N.P.S.H.R.

(потребная): чистая абсолютная

высота, требуемая насосом для ликвидации

любого риска кавитации. Это разность между

напором на уровне всасывающего

фланца

насо-

са и пьезометрической высотой, наиболее низ-

кой

внутри насоса. Это характеристика насоса.

4.9.1.1.3.

Кавитация

Кавитация означает образование газовой фазы

в потоке жидкости в момент, когда пьезометриче-

ская высота становится ниже давления насыщен-

ных паров.

Следствием кавитации является изменение

характеристики насоса, неустойчивая работа и

эрозия

в основном входных окон и лопаток. Для то-

го,

чтобы кавитации не возникало, необходимо,

чтобы

NPSH

была

бы выше

NPSHR,

тогда пьезоме-

трическая высота в любой точке насоса будет

выше давления насыщенных паров.

4.9.1.1.4.

Характеристики насоса

(зависимость напора от подачи)

Характеристики

центробежного

насоса.

Высота-H-f(Q)

Мощность

- Р - f(Q)

КПД

-п- f(Q)

NPSHR - NPSHR

f(Q)

4.9.1.1.5.

Изменение скорости

Для двух скоростей вращений N, и N

центро-

бежного насоса

имеем

следующие характеристи-

ческие соотношения:

'(и!)

4.9.1.1.6.

Практическая расчетная формула

для мощности насоса

hdQ

где:

- размерный коэффициент для перевода в сис-

тему СИ, К - 367;

Р - мощность на

валу

насоса, KW;

h - напор, м;

- относительная плотность жидкости;

Q - подача насоса, м

/час;

т\ - КПД насоса.

4.9.1.1.7.

Возможности регулирования

производительности (подачи)

— Дросселированием на линии нагнетания насоса

с возможностью рециркуляции в области низ-

кой

производительности (изменение характе-

ристики

сети):

487

СПГ

Регулировкой скорости вращения мотора при-

вода (изменение характеристики насоса):

Ог Qi

4.9.1.1.8.

Возможности различной

группировки насосов

Насосы могут

быть

включены:

— последовательно: производительность не ме-

няется, напор растет;

—

параллельно:

напор не меняется, растет произ-

водительность .

Предпочтительно иметь одинаковые насосы или

с похожими характеристиками в

случае

включения

насосов

параллельно.

4.9.1.2.

Типы

насосов

Ниже

даны

для каждоготипа насоса, используе-

мого

для перекачки СПГ, его основные характе-

ристики.

4.9.1.2.1.

Горизонтальные насосы

— Компактные, занимают небольшое место по от-

ношению к приводному мотору, легкие в демон-

таже, повышенное число оборотов (от 6 000

до 7 000 об/мин);

—

NPSHR

достаточно большой (напор);

— сложные герметизация и смазка;

— применение:

•

налив

автоцистерн СПГ,

• перекачка перед регазификацией с питанием

от первичных насосов.

4.9.1.2.2.

Вертикальные, погружные в

загрузочную емкость,

внешним приводом

— Большие вертикальные размеры;

—

NPSHR

(напор) небольшой или нулевой на вса-

сывающем

фланце;

•™"

ПиИ Мб НоНИо

•

• первичные насосы резервуаров, имеющих

выходные

трубопроводы в нижней части,

• насосы высокого давления.

Электромотор

Азот

Всасывающи

фланец

Муфта

сцег

Вентиляционное

отверстие

Напорный

фланец

Ступень насоса

Вертикальный

насос.

Уплотнение

Подшипник

Упор

Всас

Выкид

Горизонтальный

насо

488

СПГ

4.9.1.2.3.

Групповые

мотонасосы вертикаль-

ные, погружные в емкость СПГ

СПГ

является

хорошим диэлектриком и может

быть

использован как смазка "хладагент" и поэто-

му можно погрузить насос с мотором в емкость

("бочку").

Насосы имеют следующие характеристики:

—

NPSHR

слабый или нулевой на

фланце

всаса;

— возможность уравновешивания перемещений с

помощью уравновешивающего барабана (гидро-

статическая площадка);

— нет проблем герметичности и

смазки;

— медленное захолаживание;

— возможность использования в режимах низкого

высокого

давления

для самой различной про-

изводительности.

Ось насоса

Улитка

Насос

групповой

вертикальный

загрузочной

емкостью.

4.9.1.2.4.

Погружные насосы для

резервуаров

СПГ

Во всех резервуарах, не имеющих нижнего

слива, используют трубные погружные насосы.

По конструкции это групповые погружные вер-

тикальные насосы (§ 4.9.1.2.3.).

Они могут

быть

подняты или спущены в процес-

се

эксплуатации резервуара.

Они фиксируются в рабочем положении в трубе

с помощью ножного адаптера, снабженного или

нет ножным клапаном.

Ножной клапан

РааарауарСЛГ

Погружные насосы СПГ.

В общем

случае

эти насосы имеют колесо и

улитку подачи при большой производительности

(более 450

/час)

и напор от 150 до 200 м.

4.9.1.2.5.

Сводные

данные об особенностях

насосов СПГ

Групповые погружные мотонасосы (§ 4.9.1.2.3.) и

погружные насосы (§ 4.9.1.2.4.) являются специ-

альными

для СПГ по своей конструкции и исполь-

зованию.

В более общем

случае

все типы насосов требу-

ют специальных конструктивных решений, связан-

ных с термодинамикой СПГ:

— который,

являясь

жидкостью, близкой по со-

стоянию к точке кипения, может легко создать

условия кавитации;

— и который, имея низкую температуру, обязыва-

ет:

• применять криогенные материалы (алюми-

ний,

аустенитные стали),

• решать проблему дифференциального расши-

рения,

особенно для вращающихся деталей.

4.9.2.

Сливные

и наливные

стояки

4.9.2.1.

Общие сведения о

сливных

наливных

системах

4.9.2.1.1.

Назначение и состав системы

налива (слива)

Система слива (налива) с фиксированной точки

(причал,

платформа, пирс) должна обеспечить:

— сливным (наливным) стоякам, соединенным с

судном:

• следовать волнению воды,

489

4 СПГ

• следовать движениям судна, связанным с его

подъемом или погружением,

• следовать движениям судна

параллельно

или

перпендикулярно по отношению к причалу;

— персоналу на суше посредством оборудования

безопасности:

• наблюдать за условиями слива (налива),

• иметь возможность быстрого реагирования в

аварийной ситуации.

Такая

система включает:

— сливные (наливные) стояки, сконструирован-

ные в зависимости:

• от тоннажа судна и состояния моря для рас-

чета

длины стояка, которая может

быть

от 10

до 35 м,

• от расхода перекачиваемого продукта для оп-

ределения диаметра стояка (который может

изменяться от 152 до 610 мм),

• от природы и температуры продукта для оп-

ределения конструкционных материалов;

—

пульт

управления стояком с помощью электро-

гидравлической системы.

4.9.2.1.2.

Описание стояка

Сливной (наливной) стояк состоит из следую-

щих элементов (см. рис. 1 стр. 491):

— несущая

конструкция

сварного типа, выпол-

няющая две главные функции:

• поддержка: она передает на причал все меха-

нические усилия от стояка,

• соединение: она позволяет переток жидкости

между наземными трубопроводами и подвиж-

ными трубопроводами стояка;

—

поворотные

трубы,

состоящие из внутренней и

внешней труб, соединенных между собой и со

стойкой

поворотными соединениями;

—

уравновешивающее

устройство,

состоящее

из

контргрузов

и блоков и выполненное таким об-

разом,

что позволяет стояку находиться в урав-

новешенном или неуравновешенном состоянии

в зависимости от определяющих критериев или

от операционных усилий (см. § 4.9.2.1.4.);

—

устройство

из шести поворотных

соединений,

расположенных таким образом, чтобы обеспе-

чить необходимые степени свободы для

того,

чтобы конечный

фланец

соединенного стояка

мог

следовать перемещениям судна внутри зо-

ны работ.

Поворотное соединение выполняет три роли:

• обеспечивает степень свободы в заданной

плоскости,

• передает механические усилия,

• обеспечивает герметичность под давлением;

— гидравлические

домкраты

для стояков с гид-

равлическим управлением;

—

присоединительная

система

между стояком

траверсой судна:

•

фланец

фланцу

на болтах,

•

ручной

соединитель

быстрого

действия

-уст-

ройство с поворотными сухарями, которое

позволяет обходиться без болтов и гаек, не

выравнивать плоскости

фланцев,

что облег-

чает

и убыстряет работу,

•

гидравлический

соединитель:

отличающийся

от предыдущего гидравлическим управлени-

ем сухарями, более быстрым и надежным по

сравнению с ручным,

• устройство

быстроразъемное

аварийном

случае, содержащее:

—

PERC

(Power Emergency

Release

Coupling) -

устройство, состоящее из сухарей сжатия

флан-

цев, блокированное нарезным стержнем (в аварий-

ном

случае

гидроцилиндр освобождает нарезной

стержень, срезая шплинт),

— две задвижки со сферическим золотником

(запорным элементом), которые помещены по обе

стороны

PERC,

управляемые одним гидроцилинд-

ром,

соединение с обеими осуществляется систе-

мой тяг, которые разъединяются в

случае

отклю-

чения

PERC;

—

система опорожнения перед рассоединениеи,

которая может

быть

выполнена различными спо-

собами (закачка азота, сброс продукта на судно);

—

определенное

количество

вспомогательных

ус-

тройств,

чаще

всего:

• съемные колена, позволяющие смену герме-

тизирующих прокладок поворотных соедине-

ний,

уменьшая тем самым продолжительность

простоя стояка,

• равнопотенциальное соединение, позволяю-

щее избежать искрообразования в процессе

соединения, возникающего из-за блуждаю-

щих токов, статического электричества или

катодной защиты.

4.9.2.1.3.

Описание основного электрическо-

го

и гидравлического оборудования

—

гидроцентрали

(электромотор, шестеренчатый насос, ручной

аварийный насос), электрическое распредели-

тельное устройство для ручного аварийного уп-

равления движением стояка, ограничитель

давления, редуктор давления с манометром;

— электропульт

команды выбора и управления стояками, ко-

манды гидравлические и логические

(§4.9.2.1.4.);

—

дистанционное

управление

переносного

пульта

соответствует командам, вырабатываемым

стационарным электропультом;

—

трубопроводы

гидравлической обвязки;

—

кабели

электропитания

на

земле

стояке.

4.9.2.1.4.

Важнейшие особенности конструк-

ции установки слива (налива)

4.9.2.1.4.1.

Уравновешивание стояка

Можно рассмотреть различные системы уравно-

вешивания с контргрузами в зависимости от приня-

того

принципа действия, в особенности для систе-

мы подсоединения, и способа использования рас-

сматриваемой системы:

— вакуумное уравновешивание, позволяющее

легкость маневра (управления стояком) при

выполнении

штатных

операций подключения-

отсоединения;

— уравновешивание в аварийных условиях, позво-

ляющее стояку вернуться в аварийной обста-

новке в нормальное нерабочее состояние даже.

490

СПГ

в случае отсутствия внешнего источника энер-

гии

(преимущество отдается условиям рассое-

динения в аварийной обстановке);

— комбинированное уравновешивание, состоя-

щее

в вакуумном уравновешивании во время

нормальных

(штатных) маневров и в логичес-

ком

электрогидравлическом уравновешивании,

которое сдвигает контргрузы соответствующим

образом,

когда судно связано со стояком и та-

ким

образом обеспечивает уравновешивание в

аварийной ситуации во время

работы

стояка на

слив

или налив.

4.9.2.1.4.2.

Система контроля движений стояка

Постоянное наблюдение за рабочей зоной стоя-

ка,

необходимость срочного аварийного отключе-

ния от судна заставляют применять систему обна-

ружения и сигнализации (датчики касания в трех

измерениях).

Например, для стояка, имеющего си-

стему

подсоединения, состоящую из

двух

задви-

жек

PERC, используют два порога сигнализации:

— 1-й порог для команды остановки перекачиваю-

щих

продукт насосов, например СПГ и закрытие

задвижек

на конце стояка;

— 2-й порог для команды

PERC

и отсоединения

стояка.

4.9.2.2.

Устройства и стояки

слива (налива) СПГ

Устройства и стояки слива (налива) СЛГ принци-

пиально

не отличаются по составу и принципу дей-

Описание

стояке: 1 - несущая

стойка;

2 -

уравновешивающее

устройство;

3 -

поворотные

соединения;

4 -

соединительный

фланец.

491

СПГ

ствия от вышеописанных классических устройств

(§4.9.2.1.)

Основные

отличительные

особенности вызваны

низкой

температурой СПГ и необходимостью избе-

жать

любых

утечек СПГ в портовых сооружениях.

Эти особенности заключаются в следующем.

4.9.2.2.1.

Используемые материалы

— Аустенитнью нержавеющие стали

Z2CN18

-10

для труб, поверхностей качения поворотных со-

— нержавеющая

сталь

Z2WKfl18

или мартенсит-

ная

сталь

для шариков (необходимость соот-

ветствия относительной твердости шариков и

поверхностей качения);

— полимерная смола

Кел-F

для уплотнений, обес-

печивающая герметичность внутри поворотных

соединений.

4.9.2.2.2.

Криогенные поворотные соединения

Помимо

особенностей вышеперечисленных ма-

териалов, поворотные соединения во время их

монтажа подвергаются обработке политетрафтор-

этиленом

(PTFE):

это обеспечивает смазку в рабо-

чих условиях, которую

было

бы трудно обеспечить

другими

средствами,

учитывая

низкую температу-

ру СПГ.

Кроме

того,

для того

чтобы

предотвратить воз-

можность доступа влаги к поверхностям качения

(и,

следовательно, обмораживания) во время захо-

лаживания, осуществляют постоянную продувку

азотом под небольшим давлением (сушка).

4.9.2.2.3.

Термические напряжения

При разработке конструкции стояка для слива

(налива) СПГ необходимы исследования термичес-

ких напряжений, возникающих в переходный

пери-

од

захолаживания из-за перекачки различных

флюидов

(пар,

двухфазная

жидкость), имеющих

различные коэффициенты теплоотдачи.

4.9.2.2.4.

Механические напряжения

При конструировании стояка

учитывают

в меха-

ническом

плане

классические параметры, такие,

как

вес материалов, вес продукта, воздействие

ветра и т.д.

До

настоящего времени все стояки СПГ, которые

были

смонтированы, относятся к типу самонесущих,

то есть трубопроводы, несущие СПГ, испытывают

одновременно термические напряжения, вызван-

ные СПГ, и

обычные

механические

нагрузки.

Особый тип стояка для низких температур был

разработан в последнее время с

целью

получения

наименьшей себестоимости и наилучшего

сопро-

тивления термическим напряжениям; основание

из

углеродистой стали поддерживает посредством

особого

сцепного устройства криогенные трубо-

проводы, что исключает использование специаль-

ных криогенных сталей для всей конструкции. Та-

кие

стояки, вероятно, будут применяться на новых

установках СГ1Г.

4.9.3.

Трубопроводы обвязки

4.9.3.1.

Описание обвязки

установки СПГ

4.9.3.1.1.

Основные

трубопроводы

(сети)

—

Сеть

превращения СПГ-лриродный газ (основ-

ная сеть);

— сеть испарений:

• эвакуация на

факел

установки,

• использование в режиме газового поршня

(между судном и резервуарами хранения),

• рекуперация специальными установками (см.

схему установки § 4.1.2).

Устройство

быстрого

отсоединения:

PERC;

2 -

задвижка

со

сферическим

золотником;

3 -

гидроцилиндр

управления

задвижками;

4 -

поворотное

соединение;

5 - соедини-

тельный

фланец.

4.9.3.1.2.

Вспомогательные

трубопроводы СПГ

— Продувочная сеть (продувочный коллектор из

основной сети и из различных устройств к про-

дувочным резервуарам);

— сеть захолаживания (основное оборудование);

— сеть

холодильная

(основной

сети,

например).

492

СПГ

4.9.3.1.3.

Прочив вспомогательные

трубопроводы

(сети)

— Газопроводы природного газа для обычного его

применения (топливный газ, газ для кухни, сер-

висный газ установок, газ для питания резерву-

аров хранения в

случае

снижения

давления

них);

— азотопроводы для обычного использования

азота как сервисного газа, для лабораторий и,

в особенности, для:

• питания цепей безопасности (контроль герме-

тичности внутренней емкости резервуаров

хранения, охлаждение выходного конца фа-

кела установки, создание

давления

в элект-

рических

шкафах

и т.д.),

• осушки некоторых видов оборудования (пово-

ротные кулаки стояка,

шахты

насосов),

• герметизации уплотнений криогенных ком-

прессоров

и т.д.;

— трубопроводы питания судна:

• жидкий азот;

• горючее (бункерный уголь, дизтопливо),

• питьевая вода;

—

флюиды

процесса сжижения (случай заводов и

установок сглаживания пиковых нагрузок).

4.9.3.2.

Особые технические

элементы

трубопроводов СПГ

4.9.3.2.1.

Материалы

—

Z2CN18

-10 (304 L) в основном (см. гл. 4.3).

4.9.3.2.2.

Испытания

— испытательное давление: 150 - 200% от средне-

го

рабочего

давления

(PMS);

— испытания воздухом для низких давлений

(0,7

МПа);

— гидравлические испытания метанолом предпо-

чтительнее, чем водой, особенно для трубопро-

водов с арматурой, имеющих пониженные уча-

стки

без дренажа и т.д., но только в области

средних давлений (во избежание выброса мета-

нола

по условиям техники безопасности),

— необходимость глубокой осушки (см. § 4.4.1.3).

4.9.3.2.3.

Расчеты толщины стенки, предель-

ной длины, сопротивления изгибу

4.9.3.2.3.1.

Расчет

толщины

В нижеследующей таблице показаны факторы

напряжений (колонка 1), принцип расчета, предпи-

санный правилами конструирования (колонка 2),

Шлы расчета, взятые из

двух

особых правил

I В31\5и

SNCT

- Codap) - колонки 3 и I

Принимается наибольшая толщина,

получаемая

из

расчета для

двух

давлений: максимального

рабочего PMS (величина в) и испытательного (ве-

личина ё).

4.9.3.2.3.2.

Расчет

предельной длины и сопротив-

ления

изгибу

Факторами

напряжений являются:

— обычные:

• внутреннее давление,

• вес трубы в воде (или метаноле) при испыта-

ниях,

• факторы окружающей среды (ветер, снег,

землетрясения и т.п.);

— особые для СПГ:

• вес трубы в СПГ (в процессе эксплуатации),

• вес теплоизоляции,

• усадка стали в холоде.

Максимально допустимое тангенциальное на-

пряжение установлено правилами

ASME

B31.5:

S = min(R/4; 0,625 Re).

Для определенной трассы трубопровода произ-

водятся расчеты по многочисленным вариантам

для проверки того, что допустимые значения на-

пряжений не будут превышены

(см.

табл. стр. 494).

Трасса, опоры, компенсаторы соответствующим

образом

подбираются для проверки этих напряже-

Фактор

напряжения

Максимальное

рабочее

давление:

Испытательное

давление:

Р,

S-ft;R

S'-

/'(R,, R)

в'-

F'(P.,

D, c;. S)

Пример

1:A.S.M.E. В

31.5

S - mln(R/4;

0,625

C/-0,85-1

2(SC

+0,4P

)

S'-

0,9

c;-i

C-

2(S'

0,4P.)

Пример

S. N. C.T.-Codap

S-5/8R.

или

0,25

-0,85-1

2SC

S'-

0,9

c;-i

.•=":"

+P,

f\ F, F'- константы правил конструирования.

, R -

предел

текучести,

предел прочности 0 - внешний

диаметр

трубопровода

соответственно

при

20*С

с с

. _ коэффициенты стыков

S-допустимоенапряжение

е.

'-толщины стенок трубы

Расчет

толщины

стенки

трубопроводов

СПГ.

493