NO783572L - Fremgangsmaate for undergrunnslagring av kryogene produkter samt anlegg for slik lagring - Google Patents

Description

6

Sprekkdannelser, i det underjordiske konstruk-sjonsmateriale, migrering av vann, og utvikling av lekkasjer er de mest fremtredende problemer som man støter på i forbindelse

med kryogenisk underjordisk lagring. De ekstremt lave temperaturer som benyttes vil særlig påvirke den opprinnelige fordeling

av vann i området og dets omgivelser. Dette fører til en betydelig vannmigrering, hvilket i sin tur er årsak til flere ytterligere problemer så som : driftsvanskeligheter; ødeleggelse eller forstyrrelser av den anvendte kavitetisolering; gjennomtrenging av væskebarrierer i kavitetisoleringen, grunnhevinger osv. På grunn av den lave varmeledningen i de benyttede materialer kan det ta mange år før temperaturene rundt kaviteten når ende-lige værdier, og forandringene skjer derfor langsomt og gradvist. Mange av forandringene vil ikke kunne oppserveres før etter

flere måneders driftstid.

Tidligere kjent teknikk tar ikke helt ut hensyn

til alle disse problemer, og enkelte problemer ignoreres helt.

Frem til i dag kjenner man således ikke ett eneste kryogenisk underjordisk lageranlegg i fjell som virker tilfredsstillende, så fremt det over hode er i drift.

Selv om underjordisk lageranlegg kan bygges opp

som en betong konstruksjon som plasseres underjordisk i sand, slammasser etc. skal i det etterfølgende lagring i fjell diskuteres nærmere. Grunnprinsippene vil imidlertid være de samme i alle tilfeller.

Oppfinnelsen vedrorer en fremgangsmåte for sikker underjordisk lagring av kryogene produkter, så vel som selve det sikre underjordiske lageranlegg. Mer særskilt utnytter man i følge foreliggende oppfinnelse defusjonsprinsippet med sikte på

å hindre migreringen av vanndamp i fjell, og det innføres en ytre nedfrosset sone som omgir det kryogene lager og dets omgivende

temperaturbarriere, for derved å redusere diffusjonshastigheten til vanndampen i fjellet, for å bibeholde den opprindelige og naturlige ugjennomtrengelighet i fjellet, og for å løse det underjordiske vanndreneringsproblem på den mest økonomiske måte, ved at flytende vann hindres i å komme inn i lagerområdet. Fremgangsmåten medfører også en øket sikkerhet. Med oppfinnelsen løser man således samtidig flere problemer som er av stor betydning i forbindelse med kryogene underjordiske lageranlegg. Disse og andre problemer i forbindelse med kryogen"lagring har relasjon til konstruksjonsmateriellets art, til endringer som fremkommer under byggingen, og fremfor alt endringer som senere fremkommer som følge av innføringen av de ekstremt lave kryogene temperaturer ved begynnelsen av lagringen.

Fjellformasjoner er ikke tette. i. Alt fjell er porøst, inneholder revner, mellomrom, sprekker og krysxprekker. Noen av mellomrommene eller sprekkene 1 er fylt med vann. Fjernes dette vann, og enten dette skjer ved drenering, fordampning eller sublimering, så vil fjellets tetthet reduseres og man får en øket permabilitet. Når en gang slikt tettende vann er fjernet fra fjellet vil det være umulig å føre det tilbake igjen. En av hensiktene med foreliggende oppfinnelse er således å forsøke og bibeholde denne tettende væske på det opprindelige sted, eller dersom en fjerningsprosess foregår, sørge for en tilsvarende kompensering for å erstatte tapt substans.

Ifølge den problemstilling som ligger til grunn for oppfinnelsen, vil bare flytende vann innenfor en ytre frossen

sirkel dreneres inn i et lagerkavitetområde under bygging dersom man ikke treffer ekstra tetningstil tak. Det skal her nevnes

at også. ved denne utførelse må en frysesone, som den som skal beskrives nedenfor, adskilles fra kaviteten eller lagerhulrommet ved hjelp av en anordning eller en prosess som hindrer vanndamp fra sublimert is- slike vanndampmengder reduseres ifølge oppfinnelsen ved å senke temperaturen der hvor den frosne ytre sone er plassert - i å destilere over til kavitetveggen, idet en slik prosess, som i og for seg er kjent, vil være fatal. Av andre grunner må den frosne sone plasseres i noen avstand fra kaviteten. Som det vil bli gjort nærmere rede for i det etterførgende kan den nødvendige kjelekapasitet for frysingen av denne ytre sone delvis taes i fra de "kolde" kalorier som tapes fra lagerrommet

til kavitetveggen, et tap som man ikke kan unngå.■ I det etter-følgende skal bakgrunnen for en slik utførelse diskuteres mere detaljert.

Figur 1 viser hva som skjer dersom man ikke har truffet noen tetningstiltak for å hindre innesluttet vann i fjellet i og dreneres inn i en kavitet under byggingen av en. underjordisk kavitet. Under utgravingen vil innesluttet vann k fra det overliggende fjell drenere inn i rommet 10, og vann fra grunnvann nivåets 2 under overflaten 1 vil fortsette å strømme inn i byggeområdet, hvorved d- et dannes en depresjon 5 i grunn-vannsnivået.

Store sprekker i fjellet kan man best tette ved innsprøyting av cement. Andre sprekker kan med fordel og til å begynne med tettes ved hjelp av lavtrykksinnsprøyting, f.eks. innsprøyting epoxy harpikser med et trykk på rundt 3 kp/cm 2, etterfulgt av en senere innsprøyting med et trykk på opptil 100 kp/cm . Bruk av høye innsprøytningstrykk til å begynne med vil kunne forårsake betydelige skader. Dette er grunnen til at man først bør forbedre fjellets kvalitet ved liming av sprekkene ved lave trykk.

Under en antagelse at en innsprøytning med epoxy harpikser ikke vil være tilstrekkelig, vil frysingen av en omsluttende ringformet sone B, som er tilformet som en horisontal sylinder og som tilveiebringes eksempelvis ved hjelp av de i figur 2 viste fryserør 6, stoppe en hver resterende drenering inn i kaviteten 10, samtidig som man dessuten oppnår den ytterligere vesentlige fordel som ligger i at vanndamptrykket ved B senkes, hvor ved stigningsgraden i vanndamptrykkfallet mellom sonen B

og lageret 10 reduseres, samtidig som den korresponderende temperaturgradient reduseres. Vannet ved 3 kan da ikke lenger trenge fra sonen A, gjennom sonen B og inn i sonen C. Vann som er innesluttet ved 7 kan lekke inn i det utgravede rom 10 dersom en forinnsprøyting av epoxyharpikser eller cement i de eksisterende sprekker ikke har vært tilstrekkelig. Temperaturen ved B er under 0°C, m.en ikke så langt under 0°C at fjellet sprekker eller at det tilveiebringes unødvendige spenninger. Som regel vil den naturlige temperatur i et underjordisk område, i det minste i Nord Auropa, ligge i området mellom ca. 8°C og 10°C.

Det er helt klart at dersom man kan holde igjen det naturlige eksisterende vann i lommer, sprekker, porer osv. rundt kaviteten, så vil dette gjøre lageromgivelsene tettere, mindre gjennom- • trengelig, særlig for gasser, og gjøre det mindre sannsynelig at eventuelle utlekkede gasser fra det lagrede produkt kan nå

ut til de ytre omgivelser.

Vann kan ikke bare migrere i fjell i flytende form, men også i form av vanndamp. Vanndamp vil i samsvar med de fysiske lover migrere til et område med lavere vanndamptrykk, dvs. til det koldeste sted, med mindre man kan styre yanndamp-trykket på en eller annen måte.

Særlig gjelder at, i følge kjente fysiske lover, at vanndamp vil "destilere" fra et varmere område eller medium til et koldere sted. Dette kan man eksempelvis observere på

en vindusglassrute når det er koldt vær, eller man da kan se at vann setter seg av på glassruten, samtidig som vann i en åpen beholder i rommet vil forsvinne. En annen måte å uttrykke dette på er at vanndamp vil bevege seg fra områder med et høyt vanndamptrykk og til områder med lavere vanndamptrykk. Denne prosess utnyttes praktisk i næringsmiddelindustrien hvor den benevnes som "Frysetørkingsprosess", men i prinsippet dreier

det seg her bare om en destilasjon. Er vannet frosset til is så kaller man den samme "destileringsprosess" fra is til is for en sublimasjon. Is kan således ved hjelp av sublimasjon (fordampning) migrere som vanndamp fra et visst sted og avsettes

som is på et annet sted, hvor temperaturen til isen er lavere. Det er dette som skjer i alle hittil kjente underjordiske kryogene anlegg, og som medfører betydelige skader. Fuktighet har trengt gjennom fjellet mot lagerkaviteten og har ikke bare fått kontakt med den lave temperaturen på isolasjonen i lager-kammeret og hatt en negativ innvirkning på isoleringsegen-skapene, men har også som vanndamp arbeidet seg gjennom isolasjonen og til en innvendig væskebarriere, hvor den lave tempera— turen i kaviteten bevirker en frysing av vannet på utsiden av barrieren. Den is som derved dannes vil til slutt bryte i stykker den innvendige væskebarriere, og dette kan ikke tillates. Iskrystallene som danner seg, utøver et betydelig trykk som hittil har resultert i oppsmuldring og ødeleggelse av isolasjonen på innsiden av kaviteten. Av dette tør det være klart at den beskrevne transport av vanndamp i retning mot kaviteten må for-hindres. Med oppfinnelsen oppnår man dette.

I den ovenstående diskusjon er det antatt at vanndampen er mettet, dvs. at det er utviklet seg det maksimalt mulige vanndamptrykk ved en bestemt temperatur. Dette er imidlertid ikke alltid tilfelle og' det kan her foregå endringer under bruken av lageret. Dersom det ikke er tilstrekkelig vann tilstede kan det naturligvis heller ikke utvikle seg et fult mettet vanndamptrykk. Vanndamp vil imidlertid i alle tilfelle migrere mot områder med lavere vanndamptrykk. Forskjellen i vanndamptrykk mellom to områder kan betraktes som en drivende kraft som er proporsonal med «den hastighet hvor med migreringen skjer. Nedenfor skal det vises hvordan mettet vanndamptrykk på en kunstig måte kan reduseres ved tørking eller diffusjon,

ved at man helt enkelt fjerner vanndamp fra det angjeldende sted. Tidligere kjent teknikk har ikke tatt hensyn til disse forhold, nemlig at man ikke alltid har et mettet vanndamptrykk.

Det tøt være klart at når man arbeider med temperaturer under 0°C vil dreneringsproblemet i praksis være eliminert. Sonen B vil da vis a vis lageret 10 virke s_pm....en beskyttende isparaply mot det innkomne vann samtidig som sonen utøver en tettende virkning og reduserer vanndampdiffusjons-hastigheten i retning mot lagerkaviteten.

I figur 3 er vanndamptrykk over is og vann plottet.

Man ser at vanndamptrykket avtar raskt med temperaturen, og trykk-fallet kan betraktes som tilnærmet proporsonalt med den hastighet hvormed vanndampen vil bevege seg mellom de forskjellige punkter, en antagelse av mettede betingelser, hvilket - som nevnt ovenfor - ikke alltid vil være tilfelle.

Av figur 4 og det som er sagt foran, går det frem at vann vil ha en tendens til å migrere som vist med pilene 8,

i fra sone A og mot sone B, fordi vanndamptrykket - vi ser her bort i fra tyngdekraften - i sone B som er nedfrosset, vil være lavere. Hvis man antar at vanndampen i A er mettet, så vil temperaturfallet i den migrerende vanndamp på vei mot B medføre^ at vann, og senere is, i nærheten av eller inne i sonen B, vil utfelles under transporten. Dette forklarer fremkomsten av store isringer rundt mange i grunnen plasserte kryogene tanker, hvilke store isringer ofte fører til ødeleggende grunnhivninger og ødeleggelse av fundamentene for stålbeholdere og betongbe-holdere. Dersom vanntilførselen er begrenset i ytterområdene,

så vil disse områdene bli gassgjennom.trengelige . Dette er en

kjent erfaring fra nedgravde lagre, hvor gasslekkasjer etter hvert er blitt et alvorlig problem. Det er derfor vesentlig å ha en tilstrekkelig vanntilførsel i omgivelsene A. Det vil også foreligge andre mer kompliserte vannmigreringsprosesser enn den som er beskrevet foran i fjellformasjonene, men den nevnte vanndampmigrering er overveiende og bestemmende.

Isen i sone B vil på en annen side ha en tendens til - i samsvar med det som er sagt foran - til å.vmigrere ved sublimering - som indikert med pilene 9 - mot et enda koldere område med et enda lavere vanndamptrykk, nemlig til sonen C i figur k, nær og rundt kaviteten 10. Denne sistnevnte migrering-prosess må i et virkelig anlegg hindres i å påvirke områdene rundt veggene i det kryogene lager. Jo lavere temperaturen er.

i sone B, jo mindre vil vanndamp diffusjonshastigheten fra B mot C være. Den lave temperaturen ved B bevirker at sone B virker analogt ved en ohmsk motstand, dvs. at vahndampmengden som beveger seg i retningen 9 reduseres samtidig som sone B,

som tidligere nevnt, virker som et skjold mot en strømning av flytende vann mot lageret.

Det har ikke tidligere vært foreslått å senke vanndampmigreringshastigheten i en omgivende sone B i den hensikt å minske belastningen på dét utstyr som absorberer eller fjerner vanndamp 9 i en innelukket sone C (figur. 4). Det er" heller ikke tidligere vært foreslått å benytte med et arrangement hvor flytende vann 8 fra den ytre vannoverskuddssone A fyller opp potensielle tomrom i en omsluttende nedfrosset sone B etter hvert som vanndamp fra sublimert is 9 i denne sone B fjernes ved migrering mot den lukkede sone C.

Eksistensen av et koldt sted har derfor en virkning som kan sammenlignes med virkningen til en pumpe. Vann transporteres fra et område til et annet og akkumuleres rundt det goldeste sted. Dersom en gass ikke er mettet med vann, så vil den være i stand til å absorbere vann fra omgivelsene, helt til den er mettet. En tørr gass-strøm 26, eksempelvis en vind, kan benyttes for å pumpe ut vann som migrerer fra en innsjø gjennom en porøs fjellformasjon 28. En slik prosess, som er vist skjematisk i figur 5»er en langsom prosess. Dersom luft-strømmen 26 er mettet, så kan den ikke absorbere mer fuktighet, men dersom den er kold, så kan den ved å senke temperaturen og derved det tilhørende vanndamptrykk bevirke at vann migrerer fra

innsjøen 27 gjennom den porøse fjellformasjon 28.

Figur 6 viser hvordan en meget tørr gassT strøm kan benyttes i et indre situasjonsystem for fjerning av vann.

I figur 6 er det opptegnet en vanndamptrykk-kurve 29, hvor absissen x betegner avstanden i fra lagerkavitetens senterlinje c. Det antydede borehull 22 er et av mange horisontale borehull i et indre sirkulasjonsystem rundt en kryogen kavitet. Fuktighet vil ikke gå forbi en tilnærmet linje 30.

Figur 7 viser innvirkningen av en temperaturbarriere rundt et borehull 22* i et indre' sirkulas jonssystem.

Det er plottet inn tre temperaturpunkter , Tg»T3 i ulike avstander x fra senterlinjen c. a^, ag> og a 3 ér tre teoretiske vinkler som er representative for tre teoretiske temperatur-gradienter og som har innflytelse på hastigheten til vanndamp-transporten. Endringene i temperaturgradientene påvirker ikke bare vanndamptrykkene i området, men Også hastigheten til vanndampmigreringen. T er temperaturen til den lagrede væske (isolasjonen er ikke vist), Tg er temperaturen ved temperaturbarrieren, og T3 er temperaturen i de ytre omgivelser. I praksis vil man naturligvis en i tegningsfiguren ikke vist isolasjon.

Dersom den nedfrossede sone B i figur k tilveiebringes ved å sirkulere en gass-s.trøm gjennom borehullene 6, må

fuktighetsinnholdet i gass-strømmen styres. En senking av temperaturen i sonen B vil under henvisning til det som er sagt foran føre til at vanndamp felles ut som is i denne sonen når vanndamp fra den ytre sone A migrerer mot og inn i sone B. Dersom is begynner å samle seg opp i eller rundt sonen B, må man derfor gi gassen i kanalene 6 en tilstrekkelig tørkekapasi tet. På den annen side vil en unødvendig og forlangt drevet uttørking av de" ytre omgivelser være dyr, og den kan, som nevnt foran, føre til hivninger i grunnen, når større vannmasser fjernes. Ved fryse-prosessen i sone B frigjøres sterke tilleggskrefter, og dersom vann fjernes fra den ytre omgivelse uten å bli erstattet, vil det oppstå en fare for øket gjennomtrengelighet i grunnmassen.

Av det forangående tør det gå frem at bruk av

to sirkulasjonssystemer i parallell, et indre og et ytre system, vil gi en fullstendig styring og optimale driftsbetingel ser, særlig fordi de to systemer blant annet ikke bare kan utveksle

varme, men også kan reguleres samtidig for samvirke (figur 9)• Mens det indre sirkulasjonssystem krever en varmetilførsel for

å etablere en temperaturbarriere på et tilfredsstillende nivå, vil det ytre system kreve en fjerning av varme for tilveiebringelse av den ytre issone, den beskyttende isparaply eller skjold, for å løse dreneringsproblemet og redusere strømmen av vanndamp mot kaviteten.. Denne varmeveksling vil, når den ikke utnyttes på annen måte, medføre en klar fordel, både fra et teknisk og økonomisk synspunkt.

I figurene 8 'og 9 e^vanndamptrykk og temperaturer plottet i avstander x i fra kavitetens senterlinje c.

Hver av figurene viser hvor de forskjellige driftssituasjoner og det er inntegnet fem punkter. Det er benyttet tilnærmede data og det er forutsatt at temperaturen i omgivelsene er i området 8°C til 10°C ved stor E. Den kontinuerlige linje svarer til tilstanden etter frysingen'av sone B i figur 4, men før noen vannfjerning fra fjellet har funnet sted, med unn-tagelse av den migrering av vann som er uunngåelig under frysingen av sonen B. Borehullet 24 representerer en indre sirkulas jonsystem, som i dette tilfellet befinner seg i en tilstand like før innkopling. Den stiplede linje, viser situasjonen en tid etter starten og tørkingen av fjellveggen. Den fuktighet som representeres av området ABCD D' C<1>B' A vil nå frem til kåvitetveggen og dens isolasjon dersom man ikke treffer ekstra tiltak for fjerning av vanndamp, men den hastighet hvor med vanndampen vil forlate sonen D' (25) vil være avhengig av temperaturen, og vil være påvirket av de større vanndamptrykk ved B-C og av temperaturen rundt 24, det indre sirkulasjonssystem.

I forbindelse med de faktorer som her er av betydning skal det nevnes at de ekstremt langsomme temperaturendringer som foregår, det kan ta år før en likevekt inntreffer, kanskje best kan visualiseres dersom man betrakter fjellet som bestående av flere rader av mindre elementer, mer eller mindre tett lukket, mellom hvilke elementer det tilveiebringes utallige likevekt-tilstander. Imidlertid vil det ekstremt lave vanndamptrykk som fremkommer i retning av kaviteten og rundt denne, være den bestemmende faktor. Det er vel kjent at vanndamp fra omgivelsene utskilles som is ved kavitetveggene eller ved veggene til nedgravede beholdere.

I slike tilfeller - særlig ved lave temperaturer, hvor man også har en betydelig temperaturkontraksjon - vil fjellstykker kunne falle ned i kaviteten, og fundamentene til nedgravede beholdere ødelegges. Det indre sirkulasjonssystem har av denne grunn en tørkefunksjon, for å hindre vanndamp i å nå frem til kavitetveggen og der skade isolasjonen etc. Figur 10 viser hvordan fuktigheten langs kavitetveggen og fuktighet som stammer fra omgivelsene eller området rundt det ytre sirkulasjonssysternet, i stedet vil bringes til å bevege seg mot det meget tørre området rundt det indre sirkulasjonssystem. En slik "fuktighetsfelle",

som oppfanger fuktighet, vil 'hindre driftsvanskeligheter, skader på isolasjonen og gjennomtrenging av væskebarrierene. Den tørre gass tilveiebringes ved hjelp av molekylar sikterog annet utstyr.

I tillegg til temperaturene kan også andre para-metere, så som trykk, fuktighetsinnhold, gass-sammensetning vari-eres eller innstilles på et ønsket nivå i hvert sirkulasjonssystem. Dette gir ytterligere muligheter for styring av drifts-situasjonen og mulighet for innføring av andre interessante pro se s ser.

En slik mulighet er å benytte diffusjonsprinsippet, under utnyttelse av en bæregass. Selv om fjellet er tettet godt vil vanndampens drivkraft, indikert av det steile forløpet til tilhørende vanndamptrykk-kurve i figur 3>bevirke at vanndamp diffunderer igjennom porene i fjellet. Kan vanndamp diffundere gjennom materialet, så kan også gasser diffundere i gjennom materialet. Drivkraften er i begge tilfeller i prinsippet den samme, nemlig et trykkfall. Dersom en slik gass, én bæregass, som forefinnes i lageret og i det indre sirkulasjonssystem, utsettes for et tilstrekkelig trykkfall i retning fra lageret og via det indre sirkulasjonssystem 2h til det ytre sirkulasjonssystem 25, så vil bæregassen få en gjennomsnittshastighet større enn gjennomsnittshastigheten til vanndampen og vil derved bevirke en utskyving av langsommere vannmolekyler til det ytre sirkulasjonssystem 25, og således hindre disse i å gå inn i dette fjellområdet. Bæregassen kan sendes tilbake til lageret 10 og/eller til det indre sirkulasjonssystem^ eller begge deler, og bæregassen kan sirkuleres, Bæregass-systemet vil danne et tredje lukket gassresirkulasjonssystem, som også vil innbefatte bruk av vannfjerningsutstyr. Som regel skjer en gassdiffusjon med en hastighet i størrelsesordenen lm/t eller mindre. Verdier for diffusjonshastigheter er tilgjengelige i litteraturen, og diffusjonshastigheter kan lett bestemmes og beregnes. Figur 11 viser vanndamptrykksituasjonen i en fjell-lagervegg etter at fjellkavitetveggen er tørket ut. Bæregass har anledning til å sirkulere mellom det indre 2h og ytre 25 sirkulasjonssystem. Hastighetsvektorene trenger ingen nærmere forklaring.

Et annet aspekt ved anvendelsen av ulike trykk i forskjellige deler av kavitetanlegget, er den viktige faktor - driftssikkerhet. I motsetning til kjent teknikk foreslås ifølge oppfinnelsen bruk av et ytre sikkerhetssystem som arbeider med et lavere trykk enn i lageranlegget, slik at systemet kan trekke til seg utlekket gass i fra det opprindelige system av utallige sprekker og fra nye sprekker som skyldes eventuelle termiske spenninger eller eksempelvis jordskjelv o.l. Vanligvis vil dog jordskjelv ikke påvirke underjordiske kaviteter, fordi jordskjelv-bølger stort se^t beveger seg langs jordoverflaten. Prinsippet for sikkerhetssystemet er vist i figur 12, som bare viser bruk av et indre sirkulasjonssystem som ytre sikkerhetsssystem.

P er trykket langs absissen x, x=0 er anordnet ved lageranleggets senterlinje c, henvisningstallet 31 indikerer forskjellinge strømningsretninger for utlekkede gasser, og henvisningstallet 32 viser den generelle retning for migrerende vanndamp.

Det er viktig å være oppmerksom på at prinsippet med å benytte et lett undertrykk i sirkulasjonssystemet i relasjon til trykket i lageret er kongruent med ideen å anvende diffusjonsprinsippet for vannfjerning, med gjennomføring av et økende trykkfall fra lageret i retning mot det ytre sirkulasjonssystem.

Det er i denne forbindelse på sin plass å peke på at et spylesystem ikke virker etter det samme prinsipp, idet et slikt system benytter seg av et overtrykk, slik at man ikke får noen tiltrekning av utlekkede gasser. Tidligere spylesysterner har vært anordnet inne i tankene. Driftsikkerheten for et anlegg krever også at utlekkede gasser kan gjenvinnes og sendes tilbake til lageret. Begge sirkulasjonssystemer kan benyttes for dette formål, idet hvert av sirkulasjonssysternene kan utføre sin funksjon selv om det andre system benyttes for et annet formål, f.eks. for tetningsformål.

En underjordisk lagervegg kan tettes ved inn-føring av et tetningsfluidum under trykk i sirkulasjonssystemet, om nødvendig etter at man har kjølt ned området for derved å åpne opp sprekkene. Da det anbefales å benytte svellende midler,

som etter kontakt med det utlekkede produkt eller med vann utsettes for svelling, idet man derved får en bedre tetning av sprekkene. Begge sirkulasjonssystemer kan utsettes for slike tetningsprosedyrer, og man kan eksempelvis velge et enkelt borehull for en slik operasjon, når man har fastslått at boringshullet står i forbindelse med en lekkasjekilde. Denne metodikk og de tilhørende fordeler er anskueliggjort i figur 13, hvor tetnings-trykket som anvendes, Pg, kurve 3^, er plottet langs absissen x. Pilen 33 viser hovedstrømningsretningen for tetningsfluidet.

Av figur 13 går det frem at sprekker 35 i retning mot lageret

får en tendens til å bli lukket, mens sprekker i retning av omgivelsene 36 forblir åpne. Dette er vesentlig. Det skal her også pekes på viktigheten av at man har en fremgangsmåte til rådighet som kan benyttes under driften av anlegget, og således ikke krever en stenging av anlegget ved gjennomføring av repara-sjoner. En stenging av anlegget må man i alle tilfeller søke å unngå.

Det er like viktig å merke seg at i følge konstruksjonsfilosofien som ligger til grunn for foreliggende oppfinnelse antas det at hensikten ved isolasjonen primært er å isolere, og således redusere varmeoverføringen, mens den sekundære hensikt er å hindre væskeinnholdet i å nå frem til fjellet. Dersom det oppstår en sprekk i isoleringen så vil dette bare medføre et meget lite ekstra varmetap. At den nye konstruksjonsfilosofien er av betydning, tør gå frem av det faktum at et anlegg av denne type, som i utgangspunktet bør kunne være i drift i mange tiår uten avbrudd, ikke kan være avhengig av det faglige arbeidet som utføres av en enkelt mann, og heller ikke kan være avhengig av uberegnbare spenninger i grunnen eller et eller annet hendelig uhell. Det er således helt avgjørende for et slik anlegg at man har en mulighet for tetting av lekkasje, oppdagelse av lekkasje og gjennvinning av utlekkede produkter under driften.

Grunnen til at man ikke anvender en såkalt "kold felle" utenfor kavi tetveggen, med en lavere temperatur enn i lageret, er naturligvis en følge av det faktum at en slik kold felle vil medføre at fjellet sprekker, selv om fjellet - til å begynne med - vil tiltrekke seg fuktighet fra alle retninger.

Man vil heller ikke få tilfredstillende resultater ved å kjøle ned lagerveggeh med varmevekslere, med varmevekslerne plassert i lagerveggen, idet temperaturen glir litt over temperaturen i den lagrede væske. En slik utførelse vil selvfølgelig medføre sprekkdannelser i fjellveggen og tilveiebringe utallige lekkasje-muligheter, rent bortsett fra at fuktighet fra omgivelsene vil tiltrekkes, hvilket vil føre til skader på isolasjonen osv.

Det skal her minnes om at temperaturendringer i fjellet, er en meget langsom prosess, som samtidig medfører endringer i vanndamptrykket, 'hvilket i sin tur vil føre til utvikling av andre forandringer i fjellet, eksempelvis en prosess som kan føre til hivninger i grunnen. Man må også ha klart for seg problemene i forbindelse med sprekkdannelser i fjellet og spenningsfordelinger i fjellet. Enhver temperaturforskjell i forhold til den opprindelige naturlige temperatur i omgivelsene vil tilveiebringe endringer, spenninger, og ubalanser. Ved bruk av strekkmålere, fuktighetsmålere, termometere, trykkmålere osv. kan man ved hjelp av programerte elektroniske styreinstrumenter oppnå en balansert drift av lagerområdet. Når man har to sirkulas jonssystemer kan hvert av dem benyttes for å styre og innstille den ønskede temperaturgradient mellom de to systemer. Hvert av systemene kan således benyttes for å tørke opp omgivelsene ved hjelp av en tørr sirkulerende gass, og hvert system kan også benyttes for tetting av sprekker i fjellformasjonen og for trykkut-øvelse. I tillegg kan hvert sirkulasjonssystem benyttes som et sikkerhetssystem, idet man anvender et lett undertrykk i forhold til lekkasjekilden, for derved å oppdage lekkasjer og utlekkede produkter.

Det ytre sirkulasjonssystems oppgave er til å begynne med å bringe temperaturen rundt systemet ned så hurtig som mulig, slik at det dannes en isparaply, idet man derved løser vanndreneringsproblemet og fjelltetningsproblernet før byggingen av kaviteten påbegynnes. Til å begynne med, og under byggingen og også når det ellers er tillatelig, benyttes luft som et kjølemedium i dette ytre sirkulasjonssystem. Denne tid-lige kjøling av det ytre sirkulasjonssystem vil bevirke at vann også migrerer fra det fremtidige kavitetområde og i retning mot det ytre koldere system. Etter at vann er fjernet fra fjellet innen for det ytre kjølesystem ved tørking av kavi tetveggene og området rundt det indre sirkulasjonssystem, eksempelvis ved hjelp av tørr varm luft, kan man begynne den reelle lagring av det kryogene fludium etter at resten av byggearbeidene er ferdig.

Stabile tilstandsbetingelser for kryogen lagring oppnås ved : Styring av fuktighetsinnholdet i de sirkulerende media, egnet valg av forholdene mellom trykkene i lagerområdet og i de indre og ytre sirkulasjonssystem, med henblikk på pro-duktlekkasjeoppdagelse og produktfjerning fra det indre sirkulasjonssystem,. og, om nødvendig, de samme oppdagelsestrinn og fjerningstrinn med hensyn til det ytre sirkulasjonssystem, så vel som med hensyn til anvendelse av vannfjerning etter diffusjons-loven, med samtidig regulering av temperaturbarrieren og temperaturnivået i det ytre sirkulasjonssystem.

Etter at tilstrekkelig tid er gått etter start-ingen, skjer følgende: 1. Området rundt det indre sirkulasjonssystem er tørt, og alt vann mellom dette system og lagerområdet vil være fjernet. Temperaturbarrieren er tilstrekkelig høy til å hindre sprekkdannelser. Ved skikkelig valg av gassen, dvs. diffusjonsbære-gassen, ved egnet valg av de tre trykk og de to trykkforskjeller mellom lageret, og det indre og ytre sirkulasjonssystem, vil man få fjernet alt vann mellom områdene rundt indre og ytre sirkulasjonssystem. Tørkefunksjonen til gassen i det indre sirkulasjonssystem vil i denne forbindelse i stor grad virke som et sikkerhetstiltak (se

figur 11) .

2. Temperaturnivået i det ytre sirkulasjonssystem" holdes under 0°C, idet man derved sikrer opprett-holdelsen av den vanntette isparaply, og temperaturen reguleres slik at man her får en kold felle for vann som, i det minste til å begynne med,

kommer fra området mellom de to sirkulasjonssystemer så vel som fra de ytre omgivelser. Det tilveiebringes en stabil tilstand i området ved denne

"kolde felle'!, dvs. den vanntette paraply.

3. Følsomme analytiske instrumenter benyttes for kontinuerlig sjekk av hvor vidt det forekommer lekkasjer, og utlekkede produkter tas ut av de

sirkulerende strømmer og sendes tilbake til

kilden.

4. Sirkulasjonssystemene utveksler varme; sirkula-sjons s trømmene danner en lukket krets; og diffun-derte gasser føres tilbake til kilden etter fjerning av fuktighet og forurensninger.

På tegningene viser figur 1 et skjematisk snitt

som illustrerer hvordan vann strømmer inn i kaviteten, med til-hørende senking av grunnvannspeilet. Figur 2 viser'hvordan forholdene i figur 1 endres ved at det tilveiebringes en ringformet frosset sone, i dette tilfellet tilveiebragt ved hjelp av horisontale fryserør.

Figur 3 er en graf som viser vanndamptrykkene

over vann og is.

Figur 4 er et skjematisk snitt som illustrerer bevegelsene til sublimert is i forhold til lagerkaviteten, og tilførselen av flytende vann fra omgivelsene til isringen. Figur 5 viser et skjematisk snitt som illustrerer

pumpevirkningen til en tørr eller kold gass-strøm.

Figur 6 viser virkningen til en fuktighetsfelle

som er dannet rundt kaviteten. '

Figur 7 viser bruk av en temperaturbarriere og

dens virkning på vanndampmigreringen.

Figur 8 viser fordelingen av vanndamptrykkene i lagerområdet etter nedfrysing av den ytre sone, isparaplyen, uten anvendelse av tørr gass, idet den kontinuerlige linje viser forholdene før fylling med kryogen væske, mens;den stiplede linje viser de reelle vanndamptrykk en tid etter at den kryogene kavitet er tatt i bruk. Figur 9 viser temperaturforholdene for de samme

situasjoner som i figur 8.

Figur 10 viser fordelingen av vanndamptrykkene

noen tid etter anleggets start, slik forholdene ville ha vært dersom man i figur 8 benytter en tørr gass.

Figur 11 viser fordelingen av vanndamptrykkene

en tid etter anleggets start, under forutsetning av at diffusjonsprinsippet anvendes, og under forutsetning av at en bære-

gass går i det indre sirkulasjonssystem 24 og at gass fjernes fra det ytre sirkulasjonssystem 25.

Figur 12 viser bruk av et lett undertrykk i sirkulasjonssystemet i forhold til trykket i lageret, som del av et gassprodukt-lekkasje-overvåkingsystem. Figur 13 viser virkningen til et trykkfall under tetning av kavitetsprekker. Figur 14 viser et skjematisk snitt gjennom et sylinderisk underjordisk lagerreservoar ifølge oppfinnelsen, med flere horisontale borehull for det indre sirkulasjorissystem. Figur 15 viser et skjematisk snitt gjennom et horisontalt underjordisk lagerreservoar ifølge en modifisert utførelse av oppfinnelsen, med flere sirkulasjonskanaler. Figur l6 viser et p<p>rspektivriss av fjell-lagerområdet med hjelpetunneler, som sammen med de viste borehull utgjør det sekundære ytre sirkulasjDnssystem, og

figur 17 viser et skjematisk snitt gjennom en horisontal kavitet, med to sirkulasjohssystemer, utført på basis av to separate tunnelsystemer.

Rør og ledninger for fylling og fjerning av væske eller gass kan være av konvensjonelle typer og er derfor ikke vist spesielt på tegningene. Det samme gjelder for meget annet utstyr og instrumenteringen. I de enkelte figurer er tilsvarende deler og komponenter gitt samme hen pvisningstall.

Borehullene 17 i figur 14 kan utbores nær eller langs fjellveggen i lagerkaviteten 10, eller de kan utformes i en støpt betongvegg inne i fjellkaviteten 10. I figur 15 er de indre sirkulasjonskanaler 17, som utgjør det indre system, anordnet meHom den reelle fjellvegg eller støpe betongvegg og en innvendig isolert vegg. Isoleringen er i figur lk betegnet med 37>og det samme gjelder i figur 15. Fordampingsrommet er betegnet med 38 i begge figurer, og en gassventilering er betegnet med 39.

Figurene 16 og 17 viser i prinsippet hvordan et underjordisk lager 10 av denne type kan bygges opp i samsvar med foreliggende oppfinnelse og på en kostnadsbesparende måte.

Under byggingen brytes en adgangstunnel og som regel graver man ut fire hjelpetunneler 11-lA. For denne brytingen benyttes fordelaktig automatiske maskiner med utstyr for fjerning av det ut-brutte fjell. Mellom disse fire horisontale hjelpetunneler 11-14, som bygges for forbereding av lagerområdet, bores det ut et nett av borehull 15• Denne boring skjer fordelaktig ved hjelp av spesielle hydrauliske automatiske høyhastighets-boremaskiner. Borehullene 15 mellom tunnelene ll-l4 og tunnelene omslutter den fremtidige kavitet og det fremtidige indre sirkulasjonssystem og utgjør samtidig grunnkomponentene i det ytre.(svarende til sone B i figur 4). For sirkuleringen av en kjølegass i tunnelsystemet 11-14 og i borehullene 15 kan det benyttes en felles kjøleenhet for de to' systemer. Vannet i fjellet i området Il-l4, 15 vil fryse og danne en isparaply . eller issone. Denne frysingen vil som foran nevnt hindre at fjellet tømmes for vann under den neste byggefasen. På denne måten holdes altså fjellet ugjennomtrengelig og innstrømmingen av vann fra omgivelsene stoppes.

I figur 16 er det vist horisontale borehull 17 for det indre sirkulasjonssystem. Slike borehull er dyrere og å fremstille enn anvendelse av den teknikk som.er vist i figur 17. Årsaken til dette er at teknikken i figur 16 vil kreve nisjer for omtrent hver førtiene meter, fordi man med nutidens teknikk ikke kan bore lengre hull.

Til å begynne med benyttes alltid kald luft som kjølemedium for at byggingen skal kunne skride frem uten for-sinkelser. Temperaturen i det ytre sirkulasjonssystem bør bringes ned under 0°C så raskt som mulig, i den hensik å bevirke en migrering av vann fra lagerområdet mot de ytre omgivelser og for å tilveiebringe en isparaply på et tidlig trinn.

Så snart det indre sirkulasjonssystem er klart, sirkuleres oppvarmet tørr luft i dette system så vel som i kaviteten, for derved å fjerne vann fra rundt det indre sirkulasj ons-system og fjellveggen.

De fire hjelpetunneler ll-l4 (man kan benytte et annet antall tunneler om det er hensiktsmessig) graves ut for forberedelse av det område hvor lagerrommet skal bygges opp. Bruk av tunneler for å tilveiebringe det ytre sirkulasjonssystem er derfor forsåvidt av sekundær betydning. Ved å bore hullene 16 fra disse tunneler inn i det fremtidige lagerområde og sprøyte inn cement og epoxy harpikser eller lignende stoffer med lavt trykk, dvs. trykk rundt ca. 3kp/cm , økes fjellkvali-teten i høy grad, sprekker og riss lukkes, og sprekkflåtene limes sammen. Etter at lagerområdet er gravet ut, kan man der-fra (4o i figurene 14 og 15) utføre en mere effektiv høytrykks-innsprøyting for å oppnå en fullstendig tetthet, idet man da benytter trykket opp til 100 kp/cm^. Tunnelen 18-21 bygges opp og borehullene 22 for det indre sirkulasjonssystem bores, perpen-dikulært på lageraksen. Lagerromflaten tettes så f.eks. ved hjelp av et epoxy harpiks lag og isolasjon plasseres ved på-sprøyting på den avtettede vegg.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for tilveiebringelse og drift av et sikkert lagerområde for kryogene fluider, hvilket lagerområde er i form av en underjordisk lagerkavitet i en fjellformasjon som holdes ved en temperatur som adskiller seg fra deh naturlige temperatur i omgivelsene rundt lagerkavitetens vegger, gulv og tak, karakterisert ved at det på utsiden av lagerkaviteten, med eller uten isolasjon, anordnes et indre første sirkulasjonssystem som omgir kaviteten, hvilket sirkulasjonssystem har flere borehull som er regelmessig fordelt rundt kaviteten og nær dens overflate, hvilket borehull fortrinnsvis bores mellom et første indre system av omgivende tunneler, hvilke tunneler er parallelle med lagerrommets akse, idet systemet av tunneler og de nevnte borehull sammen omslutter og omgir kaviteten, at det lengre vekk fra kaviteten og således på utsiden av og i arbeidsforbindelse med det første indre sirkulasjonssystem anordnes et sekundært ytre sirkulasjonssystem som innbefatter flere regulært fordelte borehull, hvilke borehull bores mellom et andre ytre system av omgivende tunneler, hvilke tunneler er parallelle med lagerrommets akse og sammen med de sistnevnte borehull omslutter kaviteten og det indre sirkulasjonssystem, at det indet første indre sirkulasjonssystem innføres et sirkulerende varmevekselmedium for utveksling av varme mellom det sirkulerende medium og omgivelsene rundt det første indre sirkulasjonssystem, at det i det andre ytre sirkulasjonssystem innføres et sirkulerende varmevekslemedium for utveksling av varme mellom det sirkulerende medium og omgivelsene rundt det andre ytre sirkulasjonssystem, at varme utveksles mellom de sirkulerende media og omgivelsene rundt de respektive indre og ytre sirkulasjonssysterner, idet man ved opprettholdelse av varmevekslingen med omgivelsene til det første indre sirkulasjonssystem holder kavitetens vegger, gulv og tak på en bestemt temperatur over en temperatur for det lagrede fluidum slik at det dannes en temperaturbarriere rundt kaviteten, at issubli-raeringshastigheten ved kaviteten reduseres ved at et eller begge sirkulasjonssysterner bringes til arbeide under 0°C når det kryogene fluidum som lagres i kaviteten har en temperatur under 0°C, at den nevnte temperaturbarriere rundt og under kaviteten holdes på efhøyere nivå enn temperaturen til det kryogene fluidum, at sublimert vanndamp fra is og vann i området til det første indre sirkulasjonssystem absorberes og fjernes ved hjelp av den nevnte varmeveksling og tørkemedium i det indre sirkulasjonssystem, at omgivelsene til det ytre sirkulasjonssystem kjøles ved resirkulering av en gass, fortrinnsvis kald luft, under en innledende periode, og etter behov kjøl'es med andre kolde gasser under en senere periode, idet temperaturen til disse kjølemedia holdes under 0°C slik at det dannes en frossen sone rundt det ytre sirkulasjonssystem, og at vann fryses i fjellet i nærheten av kaviteten og rundt det ytre sirkulasjonssystem, med samtidig påvirking av stigningsgraden og nivået til temperaturgradientene på ønsket måte rundt kaviteten, hvorved det opp-rettholdes en flytende vannstrøm i retning av kaviteten fra omgivelsene og en bibeholding av fjellets naturlige ugjennomtrengelighet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det innføres et tørkemedium i det første indre sirkulasjonssystem for derved å fjerne sublimert vanndamp, eksisterende vann eller is.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det innføres et tørkemedium i det andre ytre • sirkulasjonssystem for derved å fjerne innkommen vanndamp, is eller vann. h.. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det utøves et overtrykk i det indre og ytre sirkulasjonssystem, for derved å tette kavitetens omgivelser ved fordeling av et tetningsmateriale som innføres i systemene*.;5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at driftstrykket i kaviteten og i de indre og ytre sirkulasjonssystemer reguleres slik at det muliggjøres en strøm av en diffusjonsbæregass som et varmevekslermedium i det indre sirkulasjonssystem og i kaviteten for å oppnå tilstrekkelig overtrykk i forhold til gasstrykket til det ytre sirkulasjonssystem, idet det tilveiebringes et trykkfall mellom kaviteten og det indre og ytre sirkulasjonssystem, hvilket trykkfall bevirker at den nevnte diffusjonsbæregass strømmer med ;en hastighet tilstrekkelig til å overvinne hastigheten til vanndampmolekyler som beveter seg i motsatt retning av bæregassen og for å fjerne vann som befinner seg i områdene mellom lageret og det ytre sirkulasjonssystem, idet diffusert bæregass returneres til det indre sirkulasjonssystem, lageret eller begge, etter.fjerning" av utlekkede produkter av vann fra gassen, som deretter returneres til det ytre sirkulasjonssystem.;6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det innføres et sirkulerende medium i form av en væske.;7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det innføres et sirkulerende medium i form av en gass, eksempelvis fra gruppen som innbefatter nitrogen, karbondioksyder, hydrakarboner, hydrogen eller en blanding herav.;8. Fremgangsmåte ifølge krev 1, karakterisert ved at det innføres et sirkulerende medium for fjerning av vann fra omgivelsene til sirkulasjonssystemet.;9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det fordeles en substans gjennom sirkulasjonssystemet og dets omgivelser ved hjelp av det sirkulerende medium.;10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sirkulasjonssystemene overvåkes med hensyn til fluidumlekkasjer fra kaviteten og inn i de respektive sirku-la sjonsstrømmer.;11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at lagret kryogenfluidum som har lekket inn i sirkulasjonssystemet gjenvinnes ved hjelp av det sirkulerende medium, ved gjenvinning av fluidet fra den sirkulerende strøm, ved hjelp av absorbsjon, absorbsjon eller kondensasjon.;12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det tilveiebringes varmeveksling mellom de respektive media i de respektive indre og ytre sirkulasjonssystemer.;13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at omgivelsene ved de respektive sirkulasjonssystemer kjøles ned til under normal driftstemperatur for derved I å åpne opp sprekker i fjellformasjonen, og at det sprøytes inn tetningsmaterialer i kavitetens vegger, tak og gulv, og i de omgivende flater i de ytre og indre sirkulasjonssysterner. lh. Fremgangsmåte ifølge krav' 1, karakterisert ved at det innføres tetningsmaterialer i kavitetveggene og i omgivelsene til sirkulasjonssystemene, hvilket materiale eller materialer sveller ved kontakt med det kryogene fluidum som lagres.;15. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved . at det innføres tetningsmaterialer i kaviteten" og dens omgivelser, hvilke materialer sveller ved kontakt med vann.;16. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kaviteten benyttes som et fordampningskammer for kryogenfluidum som lagres.;17. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at lagret kryogenfluidum benyttes som varme-veksler-medium for fordampning av lagret fluidum.;18. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det benyttes et trykkdifferensial for fjerning av vann, is og vanndamp fra kaviteten og dens omgivelser ved hjelp av et bærefluidum.;19. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det graves ut parallelle hjelpetunneler i forskjellige retninger rundt kaviteten i form av et ytre sirk-ula s j ons sy st em , at det tilveiebringes flere i like innbyrdes avstander utborede boringshull mellom tunnelene for derved å omslutte kaviteten og det indre sirkulasjonssystem, at omgivelsene til kaviteten kjøles ned til under 0°C for dannelse av en beskyttende og tettende sone med hensyn til en inngående vannstrøm, og ved at tørkemediet i det ytre sirkulasjonssystem benyttes for fjerning av vann, is og vanndamp fra dets omgivelser.;20. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det graves ut parallelle hjelpetunneler i forskjellige retninger rundt kaviteten i form av et indre sirkulasjonssystem, at det anordnes flere i like innbyrdes avstander utborede borehull mellom tunnelene for derved å omslutte kaviteten, og at det tilføres varme til den sirkulerende gass i det indre sirkulasjonssystem for derved å hindre at temperaturen i dets omgivelser synker under en bestemt ønsket verdi.;21. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det underjordiske lageranlegg bygges i betong og plasseres i en fjellformasjon eller en formasjon som består av løst materiale, så som sand, leire, slam etc.;22. Underjordisk lagersystem for lagring av kryogene væsker, hvilke væsker lagres i en kavitet utformet i en fjellformasjon eller i en betong-konstruksjon som er plassert i fjell eller i en omgivelse av løse materialer, karakterisert ved at det innbefatter to «varmevekslersirkulasjonssysterner som omgir kaviteten, idet et første indre system omgis av et andre ytre system, idet hvert system er utformet., med flere jevnt fordelte, parallelle hule rom, hvilke hule rom idet nevnte indre system er utboret i fjellmaterialet rundt lagerkaviteten eller er støpt i betong, og, når de er utboret i fjellet, fortrinnsvis er boret fra et tunnelsystem og rundt kaviteten, hvor tunnelaksene er parallelle med kavitetens akse, at de nevnte hule rom ildet andre ytre system er et system av borehull og hjelpetunneler, idet tunnelaksene er parallelle med kavitetens akser, og tunnelene og de hule rom omgir kaviteten og det indre sirkulasjonssystem, hvilket indre sirkulasjonssystem benytter et medium for henholdsvis innføring og fjering av substanser og vann fra sirkulasjonssystemet ved drenerings- og raffineringsanordninger som er tilknyttet systemet, for derved å fjerne produkt fra kaviteten, at det er anordnet lekkasjeovervåkingsan-ordninger for oppdagelse av utlekket kryogenisk produkt .som kan ha lekket inn i sirkulasjonssystemet, hvilken anordning er rea-gerer på analytiske instrumenter eller på et trykkdifferensial mellom kaviteten og det indre og ytre sirkulasjonssystem, og ved at det er anordnet en anordning for tilveiebringelse av et trykkfall i retning fra kavitetens indre og mot det ytre sirkulasjonssystem for derved og tillate et bærefluidum å trenge frem mot det ytre sirkulasjonssystem for derved å fjerne eksisterende vann og vanndamp i området mellom kaviteten og det ytre resirkulasjonssystem og returnere diffundert raffinert bærefluidum fra det ytre resirkulasjonssystem og tilbake til det indre sirk-ula s j ons sy s tem eller til lageret, idet det ytre sirkulasjonssystem benytter et sirkulerende medium for innføring og fjerning av substanser og vann fra sirkulasjonssystemet ved drenering-og raffineringsanordninger som er tilknyttet systemet,.idet dette sirkulasjonssystem ved kjøling av sine omgivelser kan tilveiebringe en frossen sone rundt systemet.;23. Lagersystemi * ifølge, krav 22, karakteri-. sert ved at det nevnte sirkulasjonsmedium som benyttes i sirkulasjonssystemet er en gass, eksempelvis fra gruppen som innbefatter nitrogen, karbondioksyd, hydrogen eller hydrokarboner, eller en blanding av slike gasser. 2k. Lagersystém ifølge krav 22, karakterisert ved at sirkulasjonsmediet som benyttes i det nevnte sirkulasjonssystem er en væske.