RU2047812C1 - Method of and device for transportation and storage of natural difficult-to- liquefy gases in tubular container - Google Patents
Method of and device for transportation and storage of natural difficult-to- liquefy gases in tubular container Download PDFInfo
- Publication number
- RU2047812C1 RU2047812C1 SU5063250A RU2047812C1 RU 2047812 C1 RU2047812 C1 RU 2047812C1 SU 5063250 A SU5063250 A SU 5063250A RU 2047812 C1 RU2047812 C1 RU 2047812C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- storage
- transportation
- tubes
- gases
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к добыче и транспортировке газообразных продуктов и касается технических средств для перевозки и хранения трудносжижаемых газов. The invention relates to the extraction and transportation of gaseous products and relates to technical means for transportation and storage of hardly liquefied gases.
Основным способом транспортировки природных газов и их хранения, помимо трубопроводного транспорта, является транспортировка и хранение в сжиженном состоянии в специальных сосудах под давлением или изотермических емкостях. При хранении и транспортировке трудносжижаемых газов, в том числе природных, от районов добычи к районам переработки и потребления, для заполнения таких емкостей требуется специальное оборудование, обеспечивающее их сжижение при сверхнизких температурах, составляющих для природного газа величину порядка минус 160оС. Этот температурный режим требуется поддерживать и в процессе хранения и транспортировки, что обусловливает необходимость теплоизоляции емкостей со сжиженным газом. Кроме того, особую трудность вызывает испарение сжиженного газа в процессе хранения или транспортировки, исключить которое полностью не представляется возможным. В связи с этим существует задача повторного сжижения газов в специальных агрегатах, устанавливаемых на транспортном средств или хранилище, либо утилизация продуктов испарения каким-либо другим способом. Ввиду изложенного, транспортные средства и хранилища для сжиженных газов обладают высокой стоимостью и повышенной опасностью в эксплуатации вследствие катастрофических последствий, возникающих при разрушении хранилища. Последнее обстоятельство представляет дополнительные требования к оборудованию пунктов разгрузки и превращения сжиженного газа в газообразное состояние, размещаемых, как правило, в отдельных, безлюдных местностях.The main method of transporting and storing natural gases, in addition to pipeline transport, is transportation and storage in a liquefied state in special pressure vessels or isothermal containers. When storing or transporting trudnoszhizhaemyh gases, including natural, extraction from areas to areas of processing and use, for filling such containers require special equipment that ensures their liquefaction at cryogenic temperatures of the order of magnitude of natural gas minus 160 ° C. This temperature regime it is required to maintain during storage and transportation, which necessitates the thermal insulation of tanks with liquefied gas. In addition, the evaporation of liquefied gas during storage or transportation, which cannot be completely eliminated, is particularly difficult. In this regard, there is the task of re-liquefaction of gases in special units installed on a vehicle or storage, or the disposal of evaporation products in any other way. In view of the above, vehicles and storage facilities for liquefied gases have a high cost and increased danger in operation due to the catastrophic consequences arising from the destruction of the storage facility. The latter circumstance introduces additional requirements for the equipment of the unloading and conversion points of liquefied gas into a gaseous state, usually located in separate, uninhabited areas.
При перевозке и хранении газов в газообразном состоянии значительно возрастают потребные объемы хранилищ, что зачастую является весьма существенным препятствием на пути их реального применения, так как резко снижает эффективность этих мероприятий и соответственно их целесообразность. When transporting and storing gases in a gaseous state, the required storage volumes significantly increase, which is often a very significant obstacle to their real application, since it sharply reduces the effectiveness of these measures and, accordingly, their feasibility.
Задачей заявляемого изобретения является получение технического результата, заключающегося в упрощении, удешевлении и повышении надежности и безопасности способа и устройства транспортировки и хранения трудносжижаемых природных газов. The task of the invention is to obtain a technical result, which consists in simplifying, reducing the cost and increasing the reliability and safety of the method and device for the transportation and storage of hardly liquefied natural gases.
Для этого в способе транспортировки и хранения природных трудносжижаемых газов в емкостях, включающем закачивание газа в емкости и повышение давления в них, транспортировку и хранение газа осуществляют в цилиндрических емкостях малого диаметра в пределах 100-150 мм с предварительным доведение в них газа до состояния, при котором реальный газ в наибольшей степени соответствует законам идеального газа, путем создания в указанных емкостях с газом давления, равного 380-410 атм. В устройстве для осуществления способа транспортировки и хранения природных трудносжижаемых газов в емкостях, каждая емкость выполнена в виде системы замкнутых и уложенных, например, по спирали или в виде змеевика цилиндрических труб круглого сечения диаметром до 100-150 мм, разделенных на секции. Причем секции через запорные клапанные устройства сообщены с коллекторами для приемки и выгрузки газа. Суммарную длину труб при этом выбирают из условия обеспечения заданного объема транспортировки и хранения газа. To this end, in the method of transportation and storage of natural hardly liquefied gases in containers, including pumping gas into containers and increasing pressure in them, the transportation and storage of gas is carried out in cylindrical containers of small diameter in the range of 100-150 mm with preliminary bringing them to a state at which real gas is most consistent with the laws of ideal gas, by creating a pressure of 380-410 atm in the indicated containers with gas. In the device for implementing the method of transportation and storage of natural hardly liquefied gases in containers, each container is made in the form of a system of closed and laid, for example, in a spiral or in the form of a coil of cylindrical pipes of circular cross section with a diameter of up to 100-150 mm, divided into sections. Moreover, the section through the locking valve device communicated with the collectors for receiving and unloading gas. The total length of the pipes in this case is selected from the condition of ensuring a given volume of gas transportation and storage.
Предлагаемый способ и устройство позволяют обеспечить транспортировку и хранение значительных (до нескольких млн м3 объемов газа при приемлемых габаритах транспортного средства без использования станций по сжижению газа и средств его поддержания в жидком состоянии, а также повышенную степень безопасности, в том числе и экологической, поскольку при разрыве трубы малого диаметра возможные последствия минимизированы, а в конструкции такого средства легко предусмотреть возможность немедленного отключения разрушившейся секции. При этом исключается комплекс проблем по выполнению подготовительных операций природного газа для транспортировки и хранения, а также мероприятий над газом в процессе транспортировки и хранения.The proposed method and device allows for the transportation and storage of significant (up to several million m 3 gas volumes at acceptable vehicle dimensions without the use of gas liquefaction stations and means of maintaining it in a liquid state, as well as an increased degree of safety, including environmental, since when a small-diameter pipe ruptures, the possible consequences are minimized, and the design of such a tool can easily provide for the possibility of immediately disabling the collapsed section. eliminates a set of problems in the implementation of preparatory operations for natural gas for transportation and storage, as well as measures for gas during transportation and storage.
Возможность и целесообразность использования труб диаметром 100-150 мм при сверхвысоком (380-410 атм) давлении в качестве хранилища газа базируется на фундаментальном принципе крайне малой зависимости массы трубы, содержащей заданное количество газа, от величины давления газа в ней. Таким образом масса трубы определяется только удельной прочностью материала трубы. The possibility and advisability of using pipes with a diameter of 100-150 mm at ultrahigh (380-410 atm) pressure as a gas storage is based on the fundamental principle of the extremely small dependence of the mass of the pipe containing a given amount of gas on the gas pressure in it. Thus, the mass of the pipe is determined only by the specific strength of the pipe material.
Справедливость вышеизложенного иллюстрируется рядом известных расчетных зависимостей. The validity of the foregoing is illustrated by a number of known calculated dependencies.
Объем газа, находящегося в трубе V (м3), составит:
V L
(1) где d внутренний диаметр трубы, мм;
L длина трубы, м;
Ро/Ратм относительное давление газа в трубе; а вес трубы G, т:
G π d L t γ (2) где t толщина стенки, м;
γ удельный вес материала трубы, т/м3.The volume of gas in the pipe V (m 3 ) will be:
V L
(1) where d is the inner diameter of the pipe, mm;
L pipe length, m;
P o / P atm relative gas pressure in the pipe; and the weight of the pipe G, t:
G π d L t γ (2) where t wall thickness, m;
γ specific weight of the pipe material, t / m 3 .
Толщина стенки для неподкрепленной цилиндрической оболочки:
t (3) где Рр расчетное давление, кг/см2
σ характеристика прочности материала трубы (для традиционных металлических материалов предел текучести) кг/см2.Wall thickness for an unsupported cylindrical shell:
t (3) where P p the design pressure, kg / cm 2
σ characteristic of the strength of the pipe material (for traditional metal materials yield strength) kg / cm 2 .
Преобразуя формулы (1)-(3), получим, что соотношение веса трубы и объема газа в ней составляет
2 Pатм
(4)
Отношение k представляет собой коэффициент запаса прочности, принятый для трубопровода, а из формулы
2k P
(4a) следует, что вес трубы не зависит от давления газа в ней.Transforming formulas (1) - (3), we find that the ratio of the weight of the pipe and the volume of gas in it is
2 P atm
(4)
Ratio k represents the safety factor adopted for the pipeline, and from the formula
2k P
(4a) it follows that the weight of the pipe does not depend on the gas pressure in it.
В связи с этим можно говорить о целесообразности хранения газа в тонких, диаметром 100-150 мм трубах при максимально возможном давлении, при котором реальный газ в наибольшей степени соответствует законам идеального газа. Для природного газа такой зоной является диапазон 380-310 атм, где погрешности определяемых величин, связанные с практической сжимаемостью, составят около 5%
На фиг.1 показан пример выполнения емкости для транспортировки и хранения газа, выполненной в виде системы труб 1 диаметром 100-150 мм, спирально уложенных в змеевики и разделенных на секции; на фиг.2 с системой труб, линейно уложенных в змеевики; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.2.In this regard, we can talk about the advisability of storing gas in thin pipes with a diameter of 100-150 mm at the maximum possible pressure at which the real gas is most consistent with the laws of an ideal gas. For natural gas, such a zone is the range of 380-310 atm, where the errors of the determined values associated with practical compressibility will be about 5%
Figure 1 shows an example of a container for transporting and storing gas, made in the form of a system of
Каждая секция 2 через запорное клапанное устройство 3 сообщена с коллекторами 4 для приемки и выгрузки газа. Коллекторы снабжены трубопроводами 5 для приемки и выгрузки газа. Все перечисленное оборудование размещено в защитном кожухе 6. Each
Использование данного предложения для доставки добытого сырья от газовых месторождений, расположенных в труднодоступных районах, в частности, на шельфе арктических морей, позволит в значительной степени упростить конструкцию средств хранения и транспортировки газа и технологический процесс передачи сырья на транспортное средство, снизить стоимость и сократить срок обустройства месторождения за счет отказа от сооружения станций сжижения и розлива газа, исключить необходимость обратного превращения сырья в газообразное состояние по окончании транспортировки, а также повысить безопасность хранилища или транспортного средства. The use of this proposal for the delivery of extracted raw materials from gas fields located in remote areas, in particular, on the shelf of the Arctic seas, will greatly simplify the design of means of storage and transportation of gas and the technological process of transferring raw materials to a vehicle, reduce costs and shorten the construction time deposits due to the abandonment of the construction of gas liquefaction and bottling stations, eliminate the need for the reverse conversion of raw materials into a gaseous state the end of transportation, and also increase the safety of the storage or vehicle.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5063250 RU2047812C1 (en) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Method of and device for transportation and storage of natural difficult-to- liquefy gases in tubular container |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5063250 RU2047812C1 (en) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Method of and device for transportation and storage of natural difficult-to- liquefy gases in tubular container |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2047812C1 true RU2047812C1 (en) | 1995-11-10 |
Family
ID=21613797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5063250 RU2047812C1 (en) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Method of and device for transportation and storage of natural difficult-to- liquefy gases in tubular container |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2047812C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5839383A (en) * | 1995-10-30 | 1998-11-24 | Enron Lng Development Corp. | Ship based gas transport system |
CN108019588A (en) * | 2017-12-08 | 2018-05-11 | 四川科比科油气工程有限公司 | The transport pipeline of the high natural gas of security performance |
-
1992
- 1992-09-18 RU SU5063250 patent/RU2047812C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Яковлев Е.И. Газовые сети и газохранилища, М.: Недра, 1991, с. 184 - 188, 232 - 257. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5839383A (en) * | 1995-10-30 | 1998-11-24 | Enron Lng Development Corp. | Ship based gas transport system |
US6003460A (en) * | 1995-10-30 | 1999-12-21 | Enron Lng Dev Corp | Ship based gas transport system |
CN108019588A (en) * | 2017-12-08 | 2018-05-11 | 四川科比科油气工程有限公司 | The transport pipeline of the high natural gas of security performance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wolf | Liquid-hydrogen technology for vehicles | |
JP5897502B2 (en) | Method for exhausting compressed natural gas in a containment system | |
US5676180A (en) | Method and system for storing and hydraulically-pressurizing compressed natural gas (CNG) at an automotive re-fuel station | |
MXPA04006035A (en) | Method and apparatus for warming and storage of cold fluids. | |
US3810365A (en) | Method of distributing carbon dioxide | |
CN1114624A (en) | Integrated storage and transfer system and method for spacecraft propulsion systems | |
US3011321A (en) | Apparatus for the maintenance of liquefied petroleum products | |
US6014995A (en) | Onsite petrochemical storage and transport system | |
US3293011A (en) | Method of handling natural gas | |
CN104094039A (en) | A pressure vessel and a method of loading cng into a pressure vessel | |
RU2047812C1 (en) | Method of and device for transportation and storage of natural difficult-to- liquefy gases in tubular container | |
US2257897A (en) | Method and apparatus for dispensing gas material | |
US7004185B2 (en) | Liquid loading techniques | |
Mandryk et al. | Scientific rationale for the movable pipeline technology for transporting CNG by sea | |
Garifullina et al. | Analysis of materials for hydrogen storage and transportation | |
US3320756A (en) | Method of storage and transportation of liquified gas | |
CN109563967B (en) | Gas storage and treatment apparatus | |
US7240499B1 (en) | Method for transporting compressed natural gas to prevent explosions | |
US20150121906A1 (en) | Systems and Methods for Converting Liquid Natural Gas to Compressed Natural Gas and to Low Pressure Natural Gas | |
Ewart et al. | Cryogenic propellant densification study | |
US6964180B1 (en) | Method and system for loading pressurized compressed natural gas on a floating vessel | |
EP1109608B1 (en) | Vapour recovery system | |
WO2021150414A1 (en) | Systems and methods for transporting natural gas | |
Magalhães | Dimensioning of a hydrogen storage system | |
EP1597512B1 (en) | Loading pipe in a cargo pressure tank of a ship |