SK8702000A3 - Process components, containers, and pipes suitable for containing and transporting cryogenic temperature fluids - Google Patents

Process components, containers, and pipes suitable for containing and transporting cryogenic temperature fluids Download PDF

Info

Publication number
SK8702000A3
SK8702000A3 SK870-2000A SK8702000A SK8702000A3 SK 8702000 A3 SK8702000 A3 SK 8702000A3 SK 8702000 A SK8702000 A SK 8702000A SK 8702000 A3 SK8702000 A3 SK 8702000A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
less
temperature
pressure
psia
ksi
Prior art date
Application number
SK870-2000A
Other languages
English (en)
Inventor
Moses Minta
Lonny R Kelley
Bruce T Kelley
E Lawrence Kimble
James R Rigby
Robert E Steele
Original Assignee
Exxonmobil Upstream Res Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exxonmobil Upstream Res Co filed Critical Exxonmobil Upstream Res Co
Publication of SK8702000A3 publication Critical patent/SK8702000A3/sk

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B19/00—Machines, plants or systems, using evaporation of a refrigerant but without recovery of the vapour
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0295—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used, e.g. sieve plates, packings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/06—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts for liquids near their boiling point, e.g. under subnormal pressure
    • F04B15/08—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts for liquids near their boiling point, e.g. under subnormal pressure the liquids having low boiling points
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/02—Pumping installations or systems having reservoirs
    • F04B23/021—Pumping installations or systems having reservoirs the pump being immersed in the reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials
    • F04D29/026—Selection of particular materials especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/14—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of aluminium; constructed of non-magnetic steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • F17C7/02—Discharging liquefied gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
    • F17D1/082—Pipe-line systems for liquids or viscous products for cold fluids, e.g. liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0204—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow SCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0207—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as at least a three level SCR refrigeration cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • F25J1/0268—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer using a dedicated refrigeration means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F25J3/04896—Details of columns, e.g. internals, inlet/outlet devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F25J5/005—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger in a reboiler-condenser, e.g. within a column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/082—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/001—Heat treatment of ferrous alloys containing Ni
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0448—Steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/17—Alloys
    • F05D2300/171—Steel alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0138—Shape tubular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/03—Orientation
    • F17C2201/032—Orientation with substantially vertical main axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/052—Size large (>1000 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/054—Size medium (>1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0329—Foam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0337—Granular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0345—Fibres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0391—Thermal insulations by vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0617—Single wall with one layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0639—Steels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0648—Alloys or compositions of metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/22—Assembling processes
    • F17C2209/221—Welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/011—Oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/013—Carbone dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/014—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
    • F17C2221/017—Helium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/018—Acetylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/011—Improving strength
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/063—Fluid distribution for supply of refueling stations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/068—Distribution pipeline networks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0134—Applications for fluid transport or storage placed above the ground
    • F17C2270/0136—Terminals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/05—Applications for industrial use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/02—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams using a pump in general or hydrostatic pressure increase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/42—Modularity, pre-fabrication of modules, assembling and erection, horizontal layout, i.e. plot plan, and vertical arrangement of parts of the cryogenic unit, e.g. of the cold box
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/44—Particular materials used, e.g. copper, steel or alloys thereof or surface treatments used, e.g. enhanced surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0033—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cryogenic applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00—Refrigeration
    • Y10S62/902—Apparatus
    • Y10S62/905—Column

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

Oblasť techniky
Tento vynález sa týka prevádzkových komponent, kontajnerov a rúrok, vhodných na skladovanie a transport tekutín pri kryogénnych teplotách. Predovšetkým sa tento vynález týka prevádzkových komponent, kontajnerov a rúrok, ktoré sú konštruované z nízko legovaných, extrémne pevných ocelí, obsahujúcich menej než 9 % hmotn. niklu a majúcich pevnosť v ťahu vyššiu než asi 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F).
Doterajší stav techniky
V ďalej uvedenom opise sú definované rôzne termíny. Preto bolo vhodné uviesť v tomto dokumente slovník termínov, ktorý je zaradený bezprostredne pred patentovými nárokmi.
Často sú v priemysle potrebné prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky, ktoré majú primeranú odolnosť pri spracovávaní, skladovaní a transporte tekutín pri kryogénnych teplotách, tj. pri teplotách nižších než asi -40 °C (-40 °F) bez zlyhania. To je aktuálne predovšetkým v priemysle uhľovodíkov a chemických prevádzkach. Napríklad na separáciu komponent kvapalných a plynných uhľovodíkov sa využívajú kryogenické postupy. Kryogenické postupy sa tiež používajú na separáciu a skladovanie tekutín, ako kyslíka a oxidu uhličitého.
Iné kryogenické procesy používané v priemysle, ktoré napríklad zahrňujú cykly nízkoteplotnej generácie energie, chladiace cykly a skvapalňovacie cykly. V nízkoteplotnej generácii energie, reverzný Rankinov cyklus a jeho odvodeniny sa typicky používajú na generovanie energie pomocou regenerácie chladiacej energie dostupnej z extrémne nizkoteplotného zdroja. V najjednoduchšej forme cyklu sa vhodná tekutina ako etylén kondenzuje pri nízkej teplote, čerpá na kompresiu, odparuje a expanduje cez turbínu produkujúcu pracovnú energiu spojenú s generátorom.
Existuje široká škála variantov aplikácií, v ktorých sa používajú čerpadla na dopravovanie kryogénnych kvapalín v procesoch a chladiacich systémoch, kde môže byť teplota nižšia než asi -73 °C (-100 °F). Okrem toho, keď sa počas prevádzky zásobujú výbušné systémy horľavými tekutinami, znižuje sa tlak tekutiny, napríklad prietokom cez bezpečnostný tlakový ventil. Tento prudký pokles tlaku vyústi do sprievodného zníženia teploty tekutiny. Pokiaľ je pokles tlaku dosť veľký, môže byť výsledná teplota tekutiny natoľko nízka, že odolnosť uhlíkových ocelí, tradične používaných v systémoch rozvalcovania nie je primeraná. Typická uhlíková oceľ sa môže lámať pri kryogénnych teplotách.
V mnohých priemyselných aplikáciách sa tekutiny skladujú a transportujú pri vysokých tlakoch, tj. ako komprimované plyny. Kontajnery na skladovanie a transport komprimovaných plynov sú typicky konštruované zo štandardných dostupných uhlíkových ocelí alebo z hliníka na zaistenie odolnosti potrebnej pre transportné kontajnery tekutín s ktorými sa často zaobchádza a steny kontajnerov musia byť pomerne silné na zaistenie pevnosti potrebnej na skladovanie komprimovaného plynu pri vysokom tlaku. Špecificky sú na skladovanie a transport plynov ako kyslíka, dusíka, acetylénu, argónu, hélia a oxidu uhličitého, aby sme menovali aspoň niekoľko málo, široko používané valce stlačených plynov. Alternatívne môže byť teplota tekutiny znížená na produkciu nasýtenej kvapaliny a pokiaľ je to potrebné ešte dodatočne podchladená, takže sa môže tekutina skladovať a transportovať ako kvapalina. Tekutiny sa môžu skvapalňovať pri kombináciách tlakov a teplôt zodpovedajúcich podmienkam bodu tvorby bubliniek pre tekutiny. V závislosti na vlastnostiach tekutiny sa môže ekonomicky výhodne skladovať a transportovať tekutina v podmienkach tlaku a kryogénnej teploty pokiaľ sú dostupné cenovo efektívne prostriedky na skladovanie a transport komprimovanej tekutiny pri kryogénnej teplote. Je niekoľko možných spôsobov transportu komprimovaných tekutín pri kryogénnej teplote, napr. automobilová cisterna, železničné cisterny alebo transport po mori. Keď komprimované
J tekutiny pri kryogénnej teplote majú používať lokálny distribútori v podmienkach pretlaku a kryogénnej teploty okrem toho alternatívny spôsob na hore spomínaný spôsob transportu je prietokový linkový distribučný systém, tj. rúrky medzi centrálnym skladovacím priestorom, kde sa produkuje a/alebo je uložený veľký zdroj tekutiny kryogénnej teploty a miestnymi distribútormi alebo užívateľmi. Všetky z týchto spôsobov transportu vyžadujú skladovacie kontajnery a/alebo rúrky konštruované z materiálu, ktorý má primeranú odolnosť voči kryogénnej teplote, aby sa predišlo poškodeniu a primeranú pevnosť na udržanie vysokých tlakov tekutín.
Teplota prechodu od kujného ku krehkému lomu (DBTT) opisuje podrobne dva režimy lomov v štrukturálnych oceliach. Pri teplotách pod DBTT majú sklon sa objavovať poškodenia v oceli pri nízkoenergetickom štiepnom (krehkom) lome, zatiaľ čo pri teplotách nad DBTT majú sklon sa objavovať poškodenia vysoko energetickým kujným lomom. Zvarené ocele používané v konštrukcii prevádzkových komponentov a kontajnerov pre už spomínané aplikácie pri kryogénnych teplotách a pre iný servis zaťažovaný kryogénnou teplotou musia mať DBTT dosť hlboko pod servisnou teplotou ako v základnej oceli tak aj v HAZ, aby sa predišlo poškodeniam nízkoenergetickým štiepnym lomom.
Ocele obsahujúce nikel, konvenčné používané na štrukturálne aplikácie pri kryogénnej teplote, napr. ocele s obsahom niklu väčším než asi 3 % hmotn. majú nízku DBTT, ale majú tiež pomerne nízke pevnosti v ťahu. Typicky komerčne dostupné ocele s obsahom 3,5 % hmotn. Ni, 5,5 % hmotn. Ni a 9 % hmotn. Ni majú DBTT od asi -100 °C (-150 °F), 155 °C (-250 °F) a -175 °C (-280 °F) v uvedenom poradí a pevnosti v ťahu do asi 485 MPa (70 ksi), 620 MPa (90 ksi) a 830 MPa (120 ksi) v uvedenom poradí. Aby sa dosiahli tieto kombinácie pevnosti a odolnosti, podrobujú sa všeobecne nákladnému spracovaniu, napr. dvojitým žíhaním. V prípade aplikácií pri kryogénnej teplote sa v priemysle bežne používajú tieto komerčné ocele obsahujúce nikel pre ich dobrú odolnosť voči nízkym teplotám, ale musia sa vziať do úvahy ich pomerne nízke pevnosti v ťahu. Konštrukcie všeobecne vyžadujú nadmernú hrúbku ocele na aplikácie zaťažované kryogénnou teplotou. Teda používanie týchto nikel obsahujúcich o celí v aplikáciách so zaťažovaním kryogénnou teplotou má tendenciu k nákladnosti pre vysokú cenu ocele v spojení s požadovanými hrúbkami ocele.
Aj keď niektoré komerčne dostupné uhlíkové ocele majú DBTT nižšiu než asi -46 °C (-50 °F), uhlíkové ocele, ktoré sa bežne používajú v konštrukcii komerčne dostupných prevádzkových komponentov a kontajnerov pre uhľovodíkové a chemické procesy nemusia mať primeranú odolnosť na použitie v podmienkach kryogénnej teploty. Materiály s lepšou odolnosťou voči kryogénnej teplote než uhlíkové ocele, napr. vyššie spomínané ocele obsahujúce komerčný nikel (3 1/2 % hmotn. Ni do 9% hmotn. Ni) hliník (AI - 5083 alebo AI 5085) alebo nehrdzavejúca oceľ sú tradične používané na konštrukciu komerčne dostupných prevádzkových komponentov a kontajnerov, ktoré sú subjektmi v podmienkach kryogénnej teploty. Niekedy sa tiež používajú špeciálne materiály ako zliatiny titánu a špeciálne epoxidom impregnované tkané kompozity zo sklenených vlákien. Prevádzkové komponenty, kontajnery a/alebo rúrky konštruované z týchto materiálov majú však silnejšie steny na zaistenie potrebnej pevnosti. To pridáva na hmotnosti komponentom a kontajnerom, ktoré sa musia prenášať a/alebo transportovať často pri znateľnom zvýšení nákladov na projekt. Okrem toho majú tieto materiály tendenciu byť nákladnejšie než štandardné uhlíkové ocele. Zvýšený náklad na prenášanie a transport komponentov a kontajnerov so silnejšími stenami v spojení so zvýšeným nákladom na konštrukčné materiály má sklon znižovať ekonomickú atraktivitu projektu.
Existuje potreba prevádzkových komponentov a kontajnerov vhodných na ekonomické skladovanie a transport tekutín pri kryogénnej teplote. Existuje tiež potreba rúrok vhodných na ekonomické skladovanie a transport tekutín pri kryogénnej teplote.
Z toho vyplýva prvý zámer tohto vynálezu poskytnúť prevádzkové komponenty a kontajnery vhodné na ekonomické skladovanie a transport tekutín pri kryogénnej teplote a poskytnúť rúrky vhodné na ekonomické skladovanie a transport tekutín pri kryogénnej teplote. Iný zámer tohto vynálezu je vybaviť takéto prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky, ktoré sú konštruované z materiálov majúcich jednak primeranú pevnosť, jednak odolnosť proti lomu na skladovanie komprimovaných tekutín pri kryogénnej teplote.
Podstata vynálezu
V súlade s vyššie stanovenými zámermi tohto vynálezu sú zaisťované prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky na skladovanie a transport tekutín pri kryogénnej teplote. Prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky podľa tohto vynálezu sú konštruované z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti, ktorá obsahuje menej než 9 % hmotn. niklu, výhodne obsahuje menej než asi 7 % hmotn. niklu, výhodnejšie obsahuje menej než asi 5 % hmotn. niklu a ešte výhodnejšie obsahuje menej než asi 3 % hmotn. niklu. 0ceľ má extrémne vysokú pevnosť, napr. pevnosť v ťahu (ako je definovaná v tomto dokumente), vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT (ako je definovaná v tomto dokumente) nižšiu než asi -73 °C (-100 °F).
Tieto nové prevádzkové komponenty a kontajnery sa môžu výhodne použiť napríklad v kryogénnych expanzných zariadeniach na opätovné získavanie kvapalného zemného plynu pri spracovaní skvapalneného zemného plynu (LNG) a v skvapalňovacom procese, v riadenej mraziacej zóne („CFZ“) procese zavádzaným Exxon Production Research Company v kryogénnych chladiacich systémoch v nízkoteplotných systémoch generovania energie a v kryogenických procesoch vzťahujúcich sa na výrobu etylénu a propylénu. Využitie týchto nových prevádzkových komponentov, kontajnerov a rúrok znižujú výhodne riziko studeného krehkého lomu normálne spojeného s konvenčnými uhlíkovými oceľami v servise nízkych teplôt. Okrem toho môžu tieto prevádzkové komponenty a kontajnery zvýšiť ekonomickú atraktívnosť projektu.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Výhodám tohto vynálezu sa lepšie porozumie z ďalšieho podrobného opisu a pripojených výkresov, v ktorých:
Obrázok 1 je typická bloková schéma znázorňujúca ako je príslušný prevádzkový komponent tohto vynálezu využitý v zariadení na odstraňovanie metánu z plynu.
Obrázok 2 znázorňuje pevný, jednopriechodový výmenník tepla z plechovej rúrky podľa tohto vynálezu;
Obrázok 3 znázorňuje kotlíkový prevarovací výmenník tepla podľa tohto vynálezu.
Obrázok 4 znázorňuje expanzný prietokový separátor podľa tohto vynálezu.
Obrázok 5 znázorňuje rozšírený systém podľa tohto vynálezu.
Obrázok 6 znázorňuje systém distribučnej siete liniek podľa tohto vynálezu.
Obrázok 7 znázorňuje systém kondenzácie podľa tohto vynálezu, ako sa používa v reverznom Rankinovom cykle.
Obrázok 8 znázorňuje systém kondenzácie podľa tohto vynálezu, ako sa používa v kaskádovitom chladiacom cykle.
Obrázok 9 znázorňuje odparovač podľa tohto vynálezu, ako sa používa v kaskádovitom chladiacom cykle.
Obrázok 10 znázorňuje čerpací systém podľa tohto vynálezu.
Obrázok 11 znázorňuje systém prevádzkovej kolóny podľa tohto vynálezu.
Obrázok 12 znázorňuje iný systém prevádzkovej kolóny podľa tohto vynálezu.
Ί
Obrázok 13Α znázorňuje diagram kritickej hĺbky trhliny pre danú dĺžku trhliny ako funkciu CTOD odolnosti lomu a reziduálneho pnutia.
Obrázok 13B znázorňuje geometriu (dĺžku a hĺbku) trhliny.
Aj keď vynález je ďalej opísaný v spojení s jeho výhodnými uskutočneniami má sa rozumieť, že vynález nie je nimi obmedzený. Naopak je vynález zamýšľaný ako pokrývajúci všetky alternatívy, modifikácie a ekvivalenty, ktoré tým majú byť zahrnuté do povahy a predmetu ochrany vynálezu, ako je definovaný v pripojených nárokoch.
Podrobný opis vynálezu
Tento vynález sa týka nových prevádzkových komponentov, kontajnerov a transportu tekutín pri kryogénnej teplote a ďalej prevádzkových komponentov, kontajnerov a rúrok, ktoré sú konštruované z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti, ktorá obsahuje menej než 9 % hmotn. niklu a majúca pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Výhodne má nízko legovaná oceľ vynikajúcu odolnosť voči kryogénnej teplote ako v základnej doske, tak aj v teplom ovplyvnenej zóne (HAZ), keď je zvarená.
Dodávajú sa prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky vhodné na prevádzku a skladovanie tekutín pri kryogénnej teplote, pričom prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky sú konštruované z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Výhodne obsahuje nízko legovaná oceľ extrémne vysokej pevnosti menej než asi 7 % hmotn. niklu a výhodnejšie obsahuje menej než asi 5 % hmotn. niklu. Výhodne má nízko legovaná oceľ extrémne vysokej pevnosti pevnosť v ťahu vyššiu než asi 860 MPa (125 ksi) a výhodnejšie vyššiu než asi 900 MPa (130 ksi). Ešte výhodnejšie sú prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky podľa tohto vynálezu konštruované z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu presahujúcu asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F).
Päť nerozhodnutých dočasných prihlášok patentov („PLNG Patent Applications“, každá s názvom „Zlepšený systém výroby, skladovania a transportu skvapalneného zemného plynu“ opisuje kontajnery a tankerové lode na skladovanie a námorný transport komprimovaného skvapalneného zemného plynu (PLNG) pri tlaku v širokom rozsahu od asi 1 035 kPa (150 psia) do asi 7 590 kPa (1 100 psia) a pri teplote v širokom rozsahu od asi -123 °C (-190 °F) do asi -62 °C (-80 °F). Najnovšia z patentových prihlášok PLNG má prioritu z 14. mája 1998 a je identifikovaná prihlasovateľmi ako číslo zoznamu 97006P4 a na Úrade USA pre patenty a obchodné známky („USPTO“) ako číslo prihlášky 60/085467. Prvá z týchto prihlášok patentu PLNG má prioritu od 20. júna 1997 a je identifikovaná na USPTO ako číslo prihlášky 60/050280. Druhá z týchto patentových prihlášok PLNG má prioritu od 28. júla 1997 a je identifikovaná na USPTO ako číslo prihlášky 60/053966. Tretia z týchto patentových prihlášok PLNG má prioritu od 19. decembra 1997 a je identifikovaná na USPTO ako číslo prihlášky 60/068226. Štvrtá z týchto patentových prihlášok PLNG má prioritu od 30. marca 1998 a je identifikovaná u USPTO ako číslo prihlášky 60/079904. Okrem toho opisujú prihlášky patentov PLNG systémy a kontajnery na výrobu, skladovanie a transport PLNG. Výhodne sa palivo PLNG skladuje pri tlaku od asi 1 725 kPa (2150 psia) do asi 7 590 kPa (1 100 psia) a pri teplote od asi -112 °C (-170 °C) do asi -62 °C (-80 °F). Výhodnejšie sa palivo PLNG skladuje pri tlaku v rozsahu od asi 2 415 kPa (350 psia) do asi 4 830 kPa (700 psia) a pri teplote v rozsahu od asi -101 °C (-150 °F) do asi -79 °C (-110 °F). Ešte výhodnejšie dolné konce rozsahov tlaku a teploty pre palivo PLNG sú asi 2760 kPa (400 psia) a asi -96 °C (-140 °F). Bez toho aby sa tým tento vynález obmedzil, využívajú sa prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky podľa tohto vynálezu výhodne na výrobu PLNG.
Oceľ na konštrukciu prevádzkových komponentov, kontajnerov a rúrok
Nízko legovaná oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúca menej než 9 % hmotn. a majúca primeranú odolnosť pri skladovaní tekutín pri kryogénnej teplote ako PLNG pri prevádzkových podmienkach podľa známych princípov mechaniky lomu, ako je to opísané v tomto dokumente sa môže využiť na konštrukciu prevádzkových komponentov, kontajnerov a rúrok podľa tohto vynálezu. Príkladom ocele na využitie v tomto vynálezu, bez toho aby sa tým tento vynález obmedzil, je zvárateľná nízko legovaná oceľ, extrémne vysokej pevnosti, obsahujúca menej než 9 % hmotn. niklu a majúca pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a primeranú odolnosť na zabránenie iniciácie lomu, tj. prípadu poško10 denia v prevádzkových podmienkach pri kryogénnej teplote. Iný príklad ocele na využitie v tomto vynáleze, bez to aby sa tým tento vynález obmedzil je zvárateľná nízko legovaná oceľ vysokej pevnosti obsahujúca menej než 3 % hmotn. niklu a majúca pevnosť v ťahu od aspoň asi 1 000 MPa ( 145 ksi) a primeranú odolnosť na zabránenie iniciácie lomu, tj. prípadu poškodenia v prevádzkových podmienkach pri kryogénnej teplote. Výhodne majú tieto príklady ocelí DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F).
Najnovšie pokroky technológie výroby ocele umožnili výrobu nových nízko legovaných ocelí s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote. Napríklad tri U.S. patenty pôvodom od Koo a kol. 5 531 842, 5 545 269 a 5 545 270 opisujú nové ocele na výrobu oceľových dosiek s pevnosťami v ťahu od asi 830 MPa (120 ksi), 965 MPa ( 140 ksi) a vyšších. Ocele a spôsoby výroby tam opísané boli zlepšené a modifikované na produkciu kombinovaných chemických vlastností a postupov výroby nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote ako v základnej oceli, tak aj v teplom ovplyvnenej zóne (HAZ), keď sa zvárajú. Tieto nízko legované ocele extrémnej pevnosti majú tiež zlepšenú odolnosť oproti štandardným, komerčne dostupným nízko legovaným oceliam s extrémne vysokou pevnosťou. Tieto zlepšené ocele sú opísané v nerozhodnutej dočasnej U.S. prihláške patentu nazvanej „ULTRA-HIGH STRENGTH STEELS WITH EXCELLENT CRYOGENIC TEMPERATURE TOUGHNESS“, ktorá má prioritu od 19 decembra 1997 a je identifikovaná na Úrade Spojených Štátov pre patenty a obchodné známky („USPTO“) ako číslo prihlášky 60/068194, v nerozhodnutej, dočasnej U.S. prihláške patentu s názvom „ULTRA-HIGH STRENGTH AUSAGED STEELS WITH EXCELLENT CRYOGENIC TEMPERATURE TOUGHNESS“, ktorá má prioritu od 19. decembra 1997 a je identifikovaná na USPTO ako číslo prihlášky 60/068252 a v nerozhodnutej dočasnej U.S. prihláške patentu s názvom „ULTRA-HIGH STRENGTH DUAL PHASE STELS WITH EXCELLENT CRYOGENIC TEMPERATURE TOUGHNESS“, ktorá má prioritu od 19. decembra 1997 a je identifikovaná na USPTO ako číslo prihlášky 60/068816 (spoločne „Steel Patent Applications“).
Nové ocele, opísané v „Steel Patent Applications“ a ďalej opísané dole v príkladoch sú obzvlášť vhodné na konštrukciu prevádzkových komponentov, kontajnerov a rúrok podľa tohto vynálezu, v ktorých majú ocele ďalej uvedené charakteristiky, výhodne pre oceľové dosky hrúbky od asi 2,5 cm (1 palec) a väčšej: (i) DBTT nižšie než asi -73 “C (-100 °F), výhodne nižšie než asi -107 °C (-160 °F) v základnej oceli a v zvare HAZ; (ii) pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi), výhodne vyššiu než asi 860 MPa (125 ksi) a výhodnejšie vyššiu než asi 900 MPa (130 ksi); (iii) lepšiu zvárateľnosť; (iv) v podstate rovnomernú mikroštruktúru a vlastnosti v priebehu hrúbky a (v) zlepšenú odolnosť oproti štandardným, komerčne dostupným, nízko legovaným oceiiam extrémne vysokej pevnosti. Ešte výhodnejšie majú tieto ocele pevnosť v ťahu vyššiu než asi 930 MPa (135 ksi) alebo vyššiu než asi 965 MPa (140 ksi) alebo vyššiu než asi 1 000 MPa (145 ksi).
Prvý príklad ocele
Ako bolo vyššie diskutované, nerozhodnutá patentová prihláška, majúca prioritu s dátumom 19. december 1997, s názvom (v preklade) „Extrémne pevné ocele s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnym teplotám“ a identifikovaná na USPTO ako prihláška čís. 60/068194 poskytuje opis ocelí vhodných na použitie v tomto vynáleze. Spôsob je zameraný na prípravu oceľovej dosky s extrémne vysokou pevnosťou, ktorá má mikroštruktúru obsahujúcu prevažne temperovaný jemne zrnitý, ihlicovitý martenzit, temperovaný jemne zrnitý nižší bainit alebo ich zmesi, pričom spôsob zahrnuje kroky (a) zahrievania oceľového plátu na teplotu opätovného ohrevu dostatočne vysokú k (i) podstatnej homogenizácii oceľového plátu, (ii) rozpusteniu v podstate všetkých karbidov a karbidonitridov nióbu a vanádu v oceľových plátoch a (iii) vytvoreniu v oceľových plátoch jemných počiatočných zŕn austenitu, (b) stenčenia oceľového plátu tvarovaním oceľového plátu v jednom alebo vo viacerých horúcich valcových kalibroch v prvom teplotnom rozsahu, v ktorom austenit rekryštalizuje, (c) ďalšieho stenčenia oceľového plátu tvarovaním oceľového plátu v jednom alebo vo viacerých horúcich valcových kalibroch v druhom teplotnom rozsahu pod teplotou okolo TIir a nad transťormačnou teplotou okolo Ar3, (d) kalenia oceľovej dosky pri rýchlosti ochladzovania asi 10 °C za sekundu až asi 40° C za sekundu (18 °F/sec až 72 °F/sec) na kaliacu stop teplotu pod približnou transformačnou teplotou Ms plus 200 °C (360 °F), (e) zastavenia kalenia a (f) temperovania oceľovej dosky pri temperačnej teplote od asi 400 °C (752 °F) približne až k transformačnej teplote Aci, výhodne do, ale nie vrátane transformačnej teploty Aci, po dobu postačujúcu k tomu, aby došlo k precipitácii vytvrdzujúcich častíc, tj. jednej alebo viacej ε-medi, Mo2C alebo karbidov a karbidonitriov nióbu a vanádu. Časový úsek postačujúci na spôsobenie precipitácie vytvrdzujúcich častíc závisí predovšetkým na hrúbke oceľovej dosky, chemickom zložení oceľovej dosky a temperovacej teplote a môžu ju určiť odborníci. (Viď slovník definícii pre výrazy: prevládajúce, vytvrdzujúce častice, teplota Tnr, transformačné teploty Ar3, Ms, a Aci, a Mo2C.)
Na zaistenie odolnosti voči okolitej a kryogénnej teplote majú ocele podľa tohto prvého príkladu ocelí, výhodne mikroštruktúru obsahujúcu prevažne temperovaný jemne zrnitý nižší bainit, temperovaný jemne zrnitý ihlicovitý martenzit alebo ich zmesi. Je výhodné podstatne minimalizovať tvorbu krehkých súčastí ako vyššieho bainitu, dvojného martenzitu a MA. Termínom „prevažne“, ako je použitý v prvom príklade oceli a v patentových nárokoch sa mieni aspoň 50 objemových percent. Výhodnejšia mikroštruktúra obsahuje aspoň od asi 60 objemových percent do asi 80 objemových percent temperovaného jemne zrnitého nižšieho bainitu, temperovaného jemne zrnitého ihlicovitého martenzitu alebo ich zmesi. Ešte výhodnejšie obsahuje mikroštruktúra aspoň okolo 90 objemových percent temperovaného jemne zrnitého nižšieho bainitu, temperovaného jemne zrnitého ihlicovitého martenzitu alebo ich zmesi. Výhodnejšie mikroštruktúra obsahuje v podstate 100 % temperovaného jemne zrnitého ihlicovitého temperovaného jemne zrnitého ihlicovitého martenzitu.
Oceľový plát vyrábaný podľa tohto prvého príkladu ocele je vyrábaný v zákazníckej podobe a v realizácii zahrnujúcej železo a ďalšie legujúce prvky, výhodne v hmotnostných rozsahoch uvedených v tejto tabuľke I:
Tabuľka I
Legujúci prvok Rozsah ( % hmotn.)
uhlík(C) 0,04 - 0,12 výhodnejšie 0,04 - 0,07
mangán (Mn) 0,5 - 2,5 výhodnejšie 1,0 - 1,8
nikel (Ni) 1,0 - 3,0 výhodnejšie 1,5 - 2,5
meď (Cu) 0,1 - 1,5 výhodnejšie 0,5 - 1,0
molybdén (Mo) 0,1 - 0,8 výhodnejšie 0,2 - 0,5
niób (Nb) 0,02 - 0,1 výhodnejšie 0,03 - 0,05
titán (Ti) 0,008 - 0,03 výhodnejšie 0,01 - 0,02
hliník (AI) 0,001 - 0,05 výhodnejšie 0,005 - 0,03
dusík (N) 0,002 - 0,005 výhodnejšie 0,002 - 0,003
Niekedy sa do ocele pridáva vanád (V), výhodne do asi 0,10 % hmotn. a výhodnejšie okolo 0,02 % hmotn. do asi 0,05 % hmotn.
Niekedy sa do ocele pridáva chróm (Cr), výhodne do asi 1 % hmotn. a výhodnejšie okolo 0,2 % hmotn. do asi 0,6 % hmotn.
Niekedy sa do ocele pridáva kremík (Si) výhodne do asi 0,5 % hmotn. a výhodnejšie okolo 0,01 % hmotn. až asi 0,5 % hmotn. a najvýhodnejšie okolo 0,05 % hmotn. až asi 0,1 % hmotn.
Niekedy sa do ocele pridáva bór (B) výhodne do asi 0,002 % hmotn. a výhodnejšie okolo 0,0006 % hmotn. až asi 0,001 % hmotn.
Oceľ obsahuje výhodne aspoň 1 % hmotn. niklu. Obsah niklu v oceli sa môže zvýšiť nad asi 3 % hmotn. pokiaľ je žiadané zvýšiť po zvarení výkon. Od každého pridaného 1 % hmotn. niklu sa očakáva zníženie DBTT oceli o asi 10 °C (18 °F). Obsah niklu je výhodne nižší než 9 % hmotn. výhodnejšie nižší než okolo 6 % hmotn. Obsah niklu je výhodne minimalizovaný z dôvodu minimalizovať náklad na oceľ. Pokiaľ obsah niklu vzrastie nad asi 3 % hmotn. môže obsah mangánu klesnúť pod asi 0,5 % hmotn. a znížiť sa až do 0,0 % hmotn. Preto v širšom zmysle je výhodný obsah mangánu do asi 2,5 % hmotn.
Okrem toho sa zvyšujúce prvky v oceli výhodne minimalizujú. Obsah fosforu (P) je výhodne nižší než asi 0,01 % hmotn. Obsah síry (S) je výhodne nižší než asi 0,004 % hmotn. Kyslík (O) je výhodne nižší než asi 0,002 % hmotn.
V trochu podrobnejšom pohľade sa oceľ podľa tohto prvého príkladu ocele pripravuje tvárnením plátov potrebného zloženia, ako je v tomto dokumente popísané; ohriatím plátov na teplotu od asi 955 °C do asi 1 065 °C (1 750 °F až 1 950 °F); valcovaním plátu za horúca na vytvorenie oceľovej dosky pri jednom alebo viacerých opakovaniach, čo poskytuje asi 30% až asi 70% zníženie v prvom teplotnom rozsahu, v ktorom rekryštalizuje austenit, tj. približne nad teplotou Tnr a ďalším valcovaním oceľového plátu za horúca pri jednom alebo viacerých opakovaniach sa dosiahne asi 40% až asi 80% zníženie sekundárneho teplotného rozsahu približne pod teplotu Tnr a približne nad teplotu transformácie Är3. Za horúca valcovaná oceľová doska sa potom kalí a chladí rýchlosťou asi 10 °C za sekundu až asi 40 °C za sekundu (18 °F/sec až 72 °F/sec) do vhodnej QST (ako je definovaná v slovníku) približne pod teplotu transformácie plus 200 °C (360 °F) až do ukončenia kalenia. V jednom uskutočnení tohto prvého príkladu ocele sa oceľová doska potom ochladí vzduchom na teplotu okolia. Tento výrobný postup sa využíva na vytvorenie mikroštruktúry výhodne obsahujúcej prevažne jemne zrnitý ihlicovitý martenzit, jemne zrnitý nižší bainit alebo ich zmesi alebo výhodnejšie obsahujúcej v podstate 100 % jemne zrnitého ihlicovitého martenzitu.
Teda priamo kalený martenzit v oceliach podľa tohto prvého príkladu ocele má vysokú pevnosť, ale jeho odolnosť sa môže zlepšiť temperovaním pri vhodnej teplote od nad asi 400 °C (752 °F) do teploty transformácie AC|.
Temperovanie ocele v tomto rozsahu teploty vedie tiež ku znižovaniu kaliacich napätí, ktoré opäť vedie ku zvýšeniu odolnosti. Aj keď temperovanie môže zvý15 šiť odolnosť ocele vedie k podstatnej strate pevnosti. V tomto vynáleze bežná strata pevnosti kvôli temperovaniu je počiatkom indukcie precipitačne disperzného vytvrdzovania. Disperzné vytvrdzovanie z jemného medeného precipitátu a zmesných karbidov a/alebo karbidonitridov sa využíva na optimalizáciu pevnosti a odolnosti počas temperovania martenzitickej štruktúry. Unikátne chemické zloženie ocele tohto prvého príkladu ocele dovoľuje temperovanie v rámci širokého rozsahu od asi 400 °C do asi 650 °C (750 °F až 1 200 °F) bez nejakej významnej straty pevnosti získanej kalením. Oceľová doska sa výhodne temperuje pri temperačnej teplote od asi nad 400 llC (752 °F) do pod transformačnú teplotu Aci, po dobu postačujúcu spôsobiť precipitáciu vytvrdzujúcich častíc (ako tu definované). Tento postup výroby uľahčuje transformáciu mikroštruktúry oceľovej dosky na prevažujúci temperovaný jemný zrnitý ihlicovitý martenzit, temperovaný jemne zrnitý nižší bainit alebo na ich zmesi. Časový úsek postačujúci spôsobiť precipitáciu vytvrdzujúcich častíc závisí opäť predovšetkým na hrúbke oceľovej dosky, chemickom zložení oceľovej dosky a temperovacej teplote a môžu ho stanoviť pracovníci s odbornou kvalifikáciou.
Druhý príklad ocele
Ako bolo vyššie diskutované nerozhodnutá U.S. patentová prihláška majúca prioritu s dátumom 19. decembra 1997 s názvom „Extrémne pevné ocele s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnym teplotám,, a zapísaná na USPTO ako prihláška čís. 60/068252 poskytuje opis iných ocelí vhodných na použitie v tomto vynáleze. Spôsob je zameraný na prípravu oceľovej dosky s extrémne vysokou pevnosťou majúcou mikro-laminátovú mikroštruktúru, ktorá obsahuje okolo 2 % obj. až 10 % obj. austenitových tenkých vrstiev a okolo 90 % obj. až 98 % obj. ihlíc prevažne jemne zrnitého martenzitu a jemne zrnitého nižšieho bainitu, pričom spôsob zahrnuje kroky: (a) ohrievanie oceľového plátu na teplotu opätovného ohrevu, dostatočne vysokú na (i) podstatnú homogenizáciu oceľového plátu, (ii) rozpustenie v podstate všetkých karbidov a karbidonitridov nióbu a vanádu v oceľovom pláte, a (iii) vytvorenie jemných počiatočných auste16 nitových zŕn v oceľovom pláte, (b) stenčenie oceľového plátu vytvarovaním oceľovej dosky tvarovaním oceľového plátu v jednom alebo vo viacerých horúcich valcových kalibroch v prvom teplotnom rozsahu, v ktorom austenit rekryštalizuje, (c) ďalšie stenčenie oceľovej dosky v jednom alebo vo viacerých valcovaniach za horúca v druhom teplotnom rozsahu pod teplotu okolo Tnr a nad približnú transformačnú teplotu Ar3, (d) kalenie oceľovej dosky pri rýchlosti ochladzovania asi 10 °C za sekundu až asi 40° C za sekundu (18 °F/sec až 72 °F/sec) na kaliacu stop teplotu ( QST) pod približne transformačnú teplotu Ms plus 100 °C (180 °F) a nad približnú transformačnú teplotu Ms, a (e) zastavenie spomínaného kalenia. V jednom uskutočnení spôsob tohto druhého príkladu ocele zahrnuje ďalej krok vystavenia oceľovej dosky chladeniu vzduchom pri teplote okolia z QST. V inom uskutočnení zahrnuje spôsob tohto druhého príkladu ocele ďalej krok držania oceľovej dosky v podstate izotermicky na QST po dobu nad asi 5 minút pred vystavením dosky chladeniu vzduchom pri teplote okolia. V ešte inom uskutočnení zahrnuje ďalej spôsob tohto druhého príkladu ocele krok pomalého chladenia oceľovej dosky z QST rýchlosťou nižšou než asi 1,0 °C za sekundu (1,8 °F/sec) po dobu nad asi 5 minút pred vystavením dosky chladeniu vzduchom pri teplote okolia. Tento výrobný postup uľahčuje transformáciu mikroštruktúry oceľovej dosky od asi 2 % obj. do asi 10 % obj. tenkých austenitových vrstiev a okolo 90 % obj. až 98 % obj. ihlicovitého prevažne jemne zrnitého martenzitu a jemne zrnitého nižšieho bainitu. (Viď slovník definícii týkajúcich sa teploty T„r a transformačných teplôt Ar3 a Ms.)
Na zaistenie odolnosti voči kryogénnej a okolitej teplote obsahuje v mikrolaminátovej mikroštruktúre prevládajúci nižší bainit alebo martenzit výhodne ihlice. Je výhodné podstatne minimalizovať tvorenie krehkých súčastí, ako je horný bainit, dvojný martenzit a MA. Termínom „prevažne“, ako je použitý v tomto druhom príklade ocele a v patentových nárokoch sa mieni aspoň 50 objemových percent. Zvyšok mikroštruktúry môže obsahovať ďalší jemne zrnitý nižší bainit, ďalší jemne zrnitý ihlicovitý martenzit alebo ferit. Výhodnejšie obsahuje mikroštruktúra aspoň asi 60 objemových percent až asi 80 objemových percent nižšieho bainitu alebo ihlicovitého martenzitu. Ešte výhodnejšie mikro štruktúra obsahuje aspoň asi 90 objemových percent nižšieho bainitu alebo ihlicovitého martenzitu.
Oceľový plát vyrobený postupom podľa tohto druhého príkladu ocele je vyrábaný v zákazníckej podobe a v jednom uskutočnení obsahuje železo a ďalšie zliatinové prvky výhodne v hmotnostných rozsahoch uvedených v tejto tabuľke
II.
Tabuľka II
Legujúci prvok Rozsah ( % hmotn.)
uhlík (C) 0,04 - 0,12 výhodnejšie 0,04 - 0,07
mangán (Mn) 0,5 - 2,5 výhodnejšie 1,0 - 1,8
nikel (Ni) 1,0 - 3,0 výhodnejšie 1,5 - 2,5
meď (Cu) 0,1 - 1,0 výhodnejšie 0,2 - 0,5
molybdén (Mo) 0,1 - 0,8 výhodnejšie 0,2 - 0,4
niób (Nb) 0,02 - 0,1 výhodnejšie 0,02 - 0,05
titán (Ti) 0,008 - 0,03 výhodnejšie 0,01 - 0,02
hliník (Al) 0,001 - 0,05 výhodnejšie 0,005 -0,03
dusík (N) 0,002 - 0,005 výhodnejšie 0,002 - 0,003
Niekedy sa do ocele pridáva chróm (Cr) výhodne do asi 1,0 % hmotn. a výhodnejšie okolo 0,2 % hmotn. až asi 0,6 % hmotn.
Niekedy sa do ocele pridáva kremík (Si) výhodne do asi 0,5 % hmotn. a výhodnejšie okolo 0,01 % hmotn. až asi 0,5 % hmotn. a ešte výhodnejšie okolo 0,05 % hmotn. až asi 0,1 % hmotn.
Niekedy sa do ocele pridáva bór (B) výhodne do asi 0,0020 % hmotn. a výhodnejšie okolo 0,0006 % hmotn. až asi 0,0010 % hmotn.
Oceľ obsahuje výhodne aspoň 1 % hmotn. niklu. Obsah niklu v oceli sa môže zvýšiť nad asi 3 % hmotn. pokiaľ je žiadané zvýšiť po zvarení výkon. Od každého pridaného 1 % hmotn. niklu sa očakáva zníženie DBTT ocele o asi 10 °C (18 °F). Obsah niklu je výhodne nižší než 9 % hmotn. výhodnejšie nižší než okolo 6 % hmotn. Obsah niklu je výhodne minimalizovaný z dôvodov minimalizovať náklad na oceľ. Pokiaľ obsah niklu vzrastie nad asi 3 % hmotn. obsah mangánu môže klesnúť pod asi 0,5 % hmotn. a znížiť sa až k 0,0 % hmotn. Preto v širšom zmysle je výhodný obsah mangánu do asi 2.5 % hmotn.
Okrem toho sa zvyšujúce prvky v oceli výhodne minimalizujú. Obsah fosforu (P) je výhodne nižší než asi 0,01 % hmotn. Obsah síry (S) je výhodne nižší než asi 0,004 % hmotn. Kyslík (O) je výhodne nižší než asi 0,002 % hmotn.
V trochu podrobnejšom pohľade sa oceľ podľa tohto druhého príkladu ocele pripravuje tvárnením plátu potrebného zloženia ako je v tomto dokumente popísané; ohriatím plátu na teplotu od asi 955 °C do asi 1 065 °C (1 750 °F až 1 950 °F); valcovaním plátu za horúca do tvaru oceľovej dosky v jednom alebo viacerých opakovaniach, ktoré zaisťuje okolo 30% až asi 70% zníženie v prvom teplotnom rozsahu, v ktorom austenit rekryštalizuje, tj. približne nad teplotou Tnr a ďalším tvárnením oceľového plátu valcovaním za horúca v jednom alebo v viacerých priechodoch s výsledkom okolo 40% až asi 80% zníženia v druhom teplotnom rozsahu približne pod teplotou Tnr a približne nad transformačnou teplotou Ar3. Za horúca valcovaná oceľová doska sa potom kalí a chladí rýchlosťou asi 10 °C za sekundu až asi 40 °C za sekundu (18 °F/sec až 72 °F/sec) na vhodné QST približne pod teplotou transformácie plus 100 °C (180 °F)a približne nad teplotou transformácie Ms, pri ktorej je ukončená doba kalenia.
V jednom uskutočnení tohto druhého príkladu ocele sa oceľová doska po uplynulej doby kalenia udržuje v podstate izotermicky na QST po dobu nad asi 5 minút a potom ochladí vzduchom na teplotu okolia. V ešte inom uskutočnení sa oceľová doska pomaly chladí menšou rýchlosťou než pri chladení vzduchom, tj. nižšou rýchlosťou než asi 1 C za sekundu (1,8 °F/sec), výhodne do asi 5 minút.
V ešte inom uskutočnení sa doska pomaly chladí z QST pomalšou rýchlosťou než pri chladení vzduchom, tj. nižšou rýchlosťou než asi 1 °C za sekundu (1,8 °F/sec), výhodne asi do 5 minút. V aspoň jednom uskutočnení tohto druhého príkladu ocele je transformačná teplota Ms okolo 350 °C (662 °F) a preto transformačná teplota Ms plus 100 C (180 F) je okolo 450 °C (842 °F).
Oceľová doska sa môže udržiavať v podstate izotermicky na QST niektorými vhodnými prostriedkami, ktoré poznajú odborne kvalifikovaní pracovníci, ako napríklad umiestnením termálnej ochrannej pokrývky cez oceľovú dosku. Oceľová doska sa môže pomaly chladiť po ukončenom kalení vhodnými prostriedkami, ako sú známe pracovníkom s odbornou kvalifikáciou, ako umiestením izolačnej pokrývky cez oceľovú dosku.
Tretí príklad ocele
Ako bolo vyššie diskutované nerozhodnutá U.S. patentová prihláška majúca prioritu s dátumom 19. december 1997, s názvom (v preklade) „Extrémne pevné dvojfázové ocele s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnym teplotám“ a identifikovaná na USPTO ako prihláška čís. 60/068816 poskytuje opis iných ocelí, vhodných na využitie v tomto vynáleze. Spôsob je zameraný na prípravu dosiek z dvojfázovej oceli s extrémne vysokou pevnosťou majúcou mikroštruktúru obsahujúcu okolo 10 % obj. až 40 % obj. prvej fázy v podstate 100 % obj. (tj. v podstate čistého alebo „esenciálneho“ feritu a okolo 60 % obj. až 90 % obj. druhej fázy prevažne jemne zrnitého ihlicovitého martenzitu, jemne zrnitého nižšieho bainitu alebo ich zmesí, pričom spôsob zahrnuje kroky (a) ohrievania oceľového plátu na teplotu opätovného ohrevu postačujúcu na (i) podstatnú homogenizáciu oceľového plátu (ii) rozpustenie v podstate všetkých karbidov a karbidonitridov nióbu a vanádu v oceľovom pláte a (iii) vytvorenie jemných počiatočných austenitových zŕn v oceľovom pláte, (b) stenčenia oceľového plátu tvarovaním oceľového plátu na oceľovú dosku valcovaním za horúca v jednom alebo vo viacerých opakovaniach v prvom teplotnom rozsahu, v ktorom austenit rekryštalizuje, (c) ďalšieho stenčenia oceľovej dosky valcovaním za horúca v jednom alebo vo viacerých opakovaniach v druhom teplotnom rozsahu pod teplotou okolo Tnr a nad približnou transformačnou teplotou Aľ3, (d) ďalšieho stenčenia spomínanej oceľovej dosky valcovaním za horúca v jednom alebo vo viacerých opakovaniach v treťom teplotnom rozsahu približne pod transformačnou teplotou Ar; (tj v interkritickom teplotnom rozsahu), (e) kalenia spomínanej oceľovej dosky pri rýchlosti chladenia okolo 10 °C za sekundu do asi 40 °C za sekundu (18 °F/sec až 72 F/sec) na kaliacu stop teplotu (QST), výhodne približne pod transformačnou teplotou Ms plus 200 °C (360 °F) a (f) zastavenia spomínaného kalenia. V inom uskutočnení tohto tretieho príkladu ocele je QST výhodne približne pod transformačnou teplotou Ms plus 100 °C (180 °F) a výhodnejšie je pod asi 350 °C (662 °F). V jednom uskutočnení tohto tretieho príkladu ocele je oceľová doska vystavená chladeniu vzduchom na teplotu okolia po kroku (f). Tento výrobný postup uľahčuje transformáciu mikroštruktúry oceľovej dosky okolo 10 % obj. až asi 40 % obj. prvej fázy feritu a okolo 60 % obj. až asi 90 % obj. druhej fázy prevažujúceho jemne zrnitého ihlicovitého martenzitu, jemne zrnitého nižšieho bainitu alebo ich zmesí. (Viď slovník definícii: teplota Tnr a teploty transformácie A? a Aľj.)
Na zaistenie odolnosti voči okolitej a kryogénnej teplote obsahuje mikroštruktúra druhej fázy v oceliach podľa tohto tretieho príkladu ocele prevažne temperovaný jemne zrnitý nižší bainit, temperovaný jemne zrnitý ihlicovitý martenzit alebo ich zmesi. Je výhodné podstatne minimalizovať tvorbu krehkých súčastí ako vyššieho bainitu, dvojného martenzitu a MA v druhej fázy. Termínom „prevažne“, ako je použitý v treťom príklade ocele a v patentových nárokoch sa mieni aspoň 50 objemových percent. Zvyšok mikroštruktúry druhej fázy môže obsahovať ďalší jemne zrnitý nižší bainit, ďalší jemne zrnitý ihlicovitý martenzit alebo ferit. Výhodnejšie obsahuje mikroštruktúra druhej fázy aspoň asi 60 objemových percent až asi 80 objemových percent jemne zrnitého nižšieho bainitu, jemnozrnného ihlicovitého martenzitu alebo ich zmesi.
Oceľový plát vyrobený podľa tohto tretieho príkladu ocele je vyrobený v zákazníckej podobe a v jednom uskutočnení obsahuje železo a ďalšie legujúce prvky výhodne v hmotnostných rozsahoch uvedených v tejto tabuľke III.
Tabuľka III
Legujúci prvok uhlík (C)
0,04 - 0,12 výhodnejšie 0,04 - 0,07
mangán (Mn) 0,5 - 2,5 výhodnejšie 1,0 - 1,8
nikel (Ni) 1,0 - 3,0 výhodnejšie 1,5 - 2,5
niób (Nb) 0,02 - 0,1 výhodnejšie 0,02 - 0,05
titán (Ti) 0,008 - 0,03 výhodnejšie 0,01 - 0,02
hliník (Al) 0,001 - 0,05 výhodnejšie 0,005 - 0,03
dusík (N) 0,002 - 0,005 výhodnejšie 0,002 - 0,003
Niekedy sa do ocele pridáva chróm (Cr), výhodne do asi 1,0 % hmotn. a výhodnejšie okolo 0,2 % hmotn. až asi 0,6 % hmotn.
Niekedy sa do ocele pridáva molybdén (Mo), výhodne do asi 0,8 % hmotn. a výhodnejšie asi 0,1 až asi 0,3 % hmotn.
Niekedy sa do ocele pridáva kremík (Si), výhodne do asi 0,5 % hmotn. a výhodnejšie okolo 0,01 % hmotn. až asi 0,5 % hmotn. a ešte výhodnejšie okolo 0,05 % hmotn. až asi 0,1 % hmotn.
Niekedy sa do ocele pridáva meď (Cu), výhodne v rozsahu asi 0,1 % hmotn. až asi 1 % hmotn., výhodnejšie v rozsahu od asi 0,2 % hmotn. do asi 0,4 % hmotn.
Niekedy sa do ocele pridáva bór (B) výhodne do asi 0,0020 % hmotn. a výhodnejšie okolo 0,0006 % hmotn až asi 0,0010 % hmotn.
Oceľ obsahuje výhodne aspoň 1 % hmotn. niklu. Obsah niklu v ocele sa môže zvýšiť nad asi 3 % hmotn. pokiaľ je žiaduce zvýšiť po zvarení výkon. Od každého pridaného 1 % hmotn. niklu sa očakáva zníženie DBTT ocele o asi 10 °C (18 °F). Obsah niklu je výhodne nižší než 9 % hmotn. výhodnejšie nižší než okolo 6 % hmotn. Obsah niklu je výhodne minimalizovaný z dôvodov minimalizovať náklad na oceľ. Pokiaľ obsah niklu vzrastie nad asi 3 % hmotn. môže ob23 sah mangánu klesnúť pod asi 0,5 % hmotn. a znížiť sa až na 0,0 % hmotn. Preto v širšom zmysle je výhodný obsah mangánu do asi 2,5 % hmotn.
Okrem toho sa zvyšujúce prvky v ocele výhodne minimalizujú. Obsah fosforu (P) je výhodne nižší než asi 0,01 % hmotn. Obsah síry (S) je výhodne nižší než asi 0,004 % hmotn. Kyslík (O) je výhodne nižší než asi 0,002 % hmotn.
V trochu podrobnejšom pohľade sa oceľ podľa tohto tretieho príkladu ocele pripravuje tvárením plátu potrebného zloženia ako je v tomto dokumente opísané ohriatím plátu na teplotu od asi 955 °C do asi 1 065 °C (1 750 °F až 1 950 °F), tvárnením plátu valcovaním za horúca do tvaru oceľovej dosky v jednom alebo viacerých opakovaniach na uskutočnenie 30% až asi 70% zníženia v prvom teplotnom rozsahu, v ktorom austenit rekryštalizuje, tj. približne nad teplotou Tnr a ďalším valcovaním oceľového plátu v jednom alebo vo viacerých opakovaniach s výsledkom okolo 40% až asi 80% zníženia v druhom teplotnom rozsahu približne pod teplotou Tnr a približne nad teplotou transformácie Ar3 a konečným valcovaním oceľovej dosky v jednom alebo viacerých opakovaniach na získanie okolo 15% až asi 50% zníženia v interkritickom teplotnom rozsahu pod približnou transformačnou teplotou Ar3 a nad približnou transformačnou teplotou An. Za horúca valcovaná oceľová doska sa potom kalí pri rýchlosti ochladzovania asi 10 °C za sekundu až asi 40° C za sekundu (18 °F/sec až 72 °F/sec) na vhodnú kaliacu stop teplotu (QST), výhodne približne pod transformačnou teplotou Ms plus 200 °C (360 °F); pri ktorej kalenie ukončené.
V inom uskutočnení tohto vynálezu je QST výhodne približne pod transformačnou teplotou Ms plus 100 °C (180 °F) a výhodnejšie pod asi 350 °C (662 °F).
V jednom uskutočnení tohto tretieho príkladu ocele sa oceľová doska vystaví chladeniu vzduchom na teplotu okolia po ukončenom kalení.
Pretože nikel je drahý legujúci prvok je kvôli podstatnému minimalizovaniu nákladov na oceľ obsah niklu vo vyššie uvedených troch príkladoch ocelí výhodne nižší než asi 3,0 % hmotn , výhodnejšie nižší než asi 2,5 % hmotn., výhodnejšie nižší než 2,0 % hmotn. a ešte výhodnejšie nižší než asi 1,8 % hmotn.
Iné vhodné ocele na použitie v spojení s týmto vynálezom sú opísané v iných publikáciách, ktoré opisujú nízko legované ocele s extrémne vysokou pevnosťou, ktoré obsahujú menej než asi 1 % hmotn. niklu, majúce pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a majúce vynikajúcu odolnosť voči nízkym teplotám. Napríklad sú také ocele opísané v European Patent Application publikovanej 5. februára 1997 a majúcej medzinárodné čislo prihlášky: PCT/JP96/00157 a medzinárodné číslo publikácie WO 96/23909 (08.08.1996 Gazette 1996/36) (ako ocele majúce výhodne obsah medi 0,1 % hmotn. až 1,2 % hmotn.) a v nerozhodnutej dočasnej U.S. patentovej prihláške s prioritou od 28. júla 1997 s názvom „Ultra High Strength, Weldable Steels with Excellent UltraLow Temperature Toughness“ a identifikovanej na USPTO ako číslo prihlášky 60/053915.
Pre ktorúkoľvek z hore uvedených ocelí je pracovníkom s odbornou kvalifikáciou zrejmé, že tu použité slovné spojenie „percentné zmenšenie hrúbky“ znamená percentné zmenšenie hrúbky oceľového plátu alebo dosky zo stavu pred uvedeným zmenšením. Len z dôvodov vysvetlenia bez toho aby sa tým tento vynález obmedzoval môže oceľový plát hrúbky okolo 25,4 cm (10 palcov) zmenšiť hrúbku o asi 50 % (zmenšenie o 50 %) v prvom teplotnom rozsahu na hrúbku 12,7 cm (5 palcov) potom sa môže zmenšiť o asi 80 % (zmenšenie o 80 %) v druhom teplotnom rozsahu na hrúbku okolo asi 2,5 cm (1 palec). Opäť len na účely vysvetlenia bez toho aby sa tým tento vynález obmedzoval sa môže oceľový plát hrúbky asi 25,4 cm (10 palcov) zmenšiť asi o 30 % (zmenšenie o 30 %) v prvom teplotnom rozsahu na hrúbku asi 17,8 (7 palcov) potom zmenšiť asi o 80 % ( zmenšenie o 80 %) v druhom teplotnom rozsahu na hrúbku asi 3,6 cm (1,4 palce) a potom zmenšiť asi o 30 % (zmenšenie o 30 %) v treťom teplotnom rozsahu na hrúbku asi 2,5 cm (1 palec). Tu používaným termínom „plát“ sa mieni kus ocele majúci určité rozmery.
Pri akýchkoľvek vyššie opísaných oceliach, ako je to zrejmé pracovníkom s odbornou kvalifikáciou sa plát výhodne znovu ohrieva vhodnými prostriedkami na zvýšenie teploty v podstate v celom pláte výhodne v celom pláte na potrebnú teplotu opätovného ohrevu, napr. umiestením plátu do hutníckej pece v časovom predstihu. Špecifická teplota opätovného ohrievania, ktorá by sa mala použiť pre niektorú z vyššie uvedených kompozícii ocelí môže byť ihneď stanovená odborne kvalifikovaným pracovníkom, bud' na základe experimentu alebo kalkuláciou s použitím vhodných modelov. Okrem toho teplota v hutníckej peci a doba opätovného ohrevu potrebná na prehriatie v podstate celého plátu výhodne celého plátu na potrebnú teplotu opätovného ohrevu celého plátu môže byť ihneď stanovená odborne kvalifikovaným pracovníkom s odkazom na štandardné priemyslové publikácie.
Pre akúkoľvek z vyššie uvedených ocelí, ako to chápu odborne kvalifikovaní pracovníci teplota, ktorá určuje väzbu medzi rekryštalizačnou oblasťou a nerekryštalizačnou oblasťou je teplota Tnr, ktorá závisí na chemickom zložení ocele a obzvlášť predovšetkým na teplote opätovného ohrievania pred valcovaním, koncentrácii uhlíka, koncentrácii nióbu a hodnote zmenšenia hrúbky danej priechodom medzi valcami. Pracovníci s odbornou kvalifikáciou môžu stanoviť túto teplotu pre každú kompozíciu ocele buď na základe experimentu alebo kalkuláciou s použitím modelu. Podobne môžu byť osobami s odbornou kvalifikáciou určené transformačné teploty Aci, Αγ],Αγ3 a Ms, o ktorých sa tu hovorilo pre každú kompozíciu ocele buď podľa experimentu alebo modelovou kalkuláciou.
U ktorýchkoľvek vyššie diskutovaných ocelí rozumejú osoby s odbornou kvalifikáciou s výnimkou teploty opätovného ohrevu, ktorá sa aplikuje v podstate na celý plát, že ide v opise výrobných postupov podľa tohto vynálezu o rad teplôt, ktoré sa merajú na povrchu ocele. Teplota povrchu ocele sa môže merať použitím napríklad optického pyrometra alebo iným zariadením vhodným na meranie teploty povrchu ocele. Rýchlosti chladenia, o ktorých je v tomto dokumente referované sú tie, ktoré sú v strede alebo v podstate pri strede hrúbky plátu a kaliaca stop teplota (QST) je nevyššia alebo v podstate najvyššia teplota dosiahnutá pri povrchu plátu po zastavení kalenia kvôli teplu vyžarovanému zo stredu hrúbky plátu. Napríklad počas postupu experimentálneho ohrievania oceľovej kompozície podľa v tomto dokumente uvedených príkladov sa na meranie teploty stredu hrúbky oceľovej dosky umiestni termočlánok do stredu alebo v podstate pri strede hrúbky oceľovej dosky, zatiaľ čo teplota povrchu sa meria optickým pyrometrom. Korelácia medzi teplotou stredu a teplotou povrchu sa odvíja pre použitie počas radu postupov rovnakej alebo v podstate rovnakej kompozície ocele, takže teplota v strede sa môže určiť cestou priameho merania teploty povrchu. Tiež potrebná teplota a rýchlosť toku kaliacej tekutiny na uskutočnenie potrebnej zvýšenej rýchlosti chladenia môžu určiť osoby s odbornou kvalifikáciou na základe štandardných priemyslových publikácií.
Osoba s kvalifikáciou v odbore má potrebné znalosti a skúsenosti v používaní v tomto dokumente poskytovaných informácií o produkcii nízko legovaných oceľových plátov extrémne vysokej pevnosti, ktoré majú vysokú pevnosť a odolnosť na použitie v konštrukcii kontajnerov a ostatných komponentov podľa tohto vynálezu. Môžu existovať alebo sa môžu v budúcnosti vyvinúť iné vhodné ocele. Všetky takéto ocele sú zahrnuté v rozsahu ochrany tohto vynálezu.
Osoba s odbornou kvalifikáciou má znalosť a skúsenosť s využitím informácií, ktoré sú v tomto dokumente k dispozícii na produkciu dosiek z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti majúcich modifikované hrúbky v porovnaní s hrúbkami oceľových dosiek produkovaných podľa v tomto dokumente uvedených príkladov aj keď sa stále produkujú oceľové pláty majúce vhodnú pevnosť a vhodnú odolnosť voči kryogénnym teplotám na použitie v systéme tohto vynálezu. Napríklad niekto s kvalifikáciou v odbore môže využiť v tomto dokumente získané informácie na produkciu oceľovej dosky hrúbky okolo 2,45 cm (1 palec) a vhodnej vysokej pevnosti a vhodnej odolnosti voči kryogénnym teplotám na použitie v konštrukcii kontajnerov a ostatných komponentov podľa tohto vynálezu. Môžu existovať iné vhodné ocele alebo môžu byť na základe nich vyvinuté. Všetky takéto ocele patria do predmetu ochrany tohto vynálezu.
Keď sa použije dvojfázová oceľ v konštrukcii kontajnerov podľa tohto vynálezu je dvojfázová oceľ výhodne spracovávaná takým spôsobom, že doba, počas ktorej sa oceľ udržuje v rozsahu interkritickej teploty na účely vytvorenia dvojfázovej štruktúry, deje sa tak pred krokom urýchleného chladenia alebo kalenia. Výhodne je výrobný postup taký, že dvojfázová štruktúra sa vytvára počas chladenia ocele medzi transformačnou teplotou Ar3 pri približnej transformačnej teplote Ari. Ďalšou výhodou pri oceliach používaných na konštrukciu kontajnerov podľa tohto vynálezu je, že oceľ má pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F) po dokončení kroku urýchleného kalenia alebo chladenia tj. bez akéhokoľvek ďalšieho spracovania, ktoré vyžaduje opätovné ohriatie ocele ako pri temperovaní. Výhodnejšie je pevnosť v ťahu ocele po dokončení kroku kalenia alebo chladenia vyššia než asi 860 MPa (125 ksi) a výhodnejšie vyššia než 930 MPa (130 ksi). V niektorých aplikáciách je výhodné ak má oceľ po dokončenom kroku kalenia alebo chladenia pevnosť v ťahu vyššiu než asi 930 MPa (135 ksi) alebo vyššiu než asi 960 MPa (140 ksi) alebo vyššiu než asi 1000 MPa (145 ksi).
Spôsoby spojovania pre konštrukciu prevádzkový komponentov kontajnerov a rúrok
Za účelom konštruovať prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky podľa tohto vynálezu je potrebný vhodný spôsob spojovania oceľových dosiek. Niektoré spôsoby spojovania, ktoré poskytujú spoje s primeranou pevnosťou pre tento vynález boli diskutované vyššie a boli odporučené ako vhodné. Výhodne sa na zaistenie primeranej pevnosti a odolnosti proti lomu na skladovanie tekutín, ktoré sa majú skladovať alebo transportovať sa používa na konštrukciu prevádzkových komponentov, kontajnerov a rúrok podľa tohto vynálezu vhodný spôsob zvarenia. Spôsob zvarenia ako taký vyžaduje vhodný odtaviteľný drôt vhodný upotrebiteľný plyn, vhodný zvárací postup a vhodný spôsob práce pri zváraní. Napríklad obidva spôsoby oblúkového zvárania kovom v plyne (GMAW) a wolfrámom v inertnom plyne (TIG), ktoré sú obidva dobre známe v priemyslovej výrobe ocelí sa môžu použiť na spojovanie oceľových dosiek, keď sa použije vhodná kombinácia drôtu s plynom.
V prvom príklade spôsobu zvárania oblúkom a kovovou elektródou v plyne (GMAW) sa využíva na produkciu zvarového kovu obsahujúceho železo a okolo 0,07 % hmotn. uhlíka, okolo 2,05 % hmotn mangánu, okolo 0,32 % hmotn. kremíka, okolo 2,2 % hmotn. niklu, okolo 0,45 % hmotn. chrómu, okolo 0,56 % hmotn. molybdénu, menej než asi 110 ppm fosforu a menej než asi 50 ppm síry. Zvar je tvorený z ocele ako je niektorá z vyššie opísaných ocelí pri použití tieniaceho plynu na báze argónu s menej než 1 % hmotn. kyslíka. Príkon tepla na zvarenie je v rozsahu od 0,3 kJ/mm do asi 1,5 kJ/mm (7,6 kJ/palec až 38 kJ/palec). Zváranie týmto spôsobom poskytuje zvarenec (viď slovník), ktorý má pevnosť v ťahu vyššiu než asi 900 MPa (130 ksi), výhodne vyššiu než asi 930 MPa (135 ksi), výhodnejšie vyššiu než asi 965 MPa (140 ksi) a ešte výhodnejšie aspoň 1 000 MPa (145 ksi). Zváranie týmto spôsobom ďalej poskytuje zvarový kov s DBTT pod asi -73 °C (-100 °F), výhodne pod asi -96 °C (-140 °F), výhodnejšie pod asi -106 °C (-160 UF) a ešte výhodnejšie pod asi -115 °C (-175 °F).
V inom príklade sa využíva spôsob zvárania wolfrámom v inertnom plyne (TIG) na produkciu zvarového kovu s chemickým zložením obsahujúcim železo a asi 0,07 % hmotn. uhlíka (výhodne menej než 0,07 % hmotn. uhlíka) okolo 1,80 % hmotn. mangánu, okolo 0,20 % hmotn. kremíku, okolo asi 4,00 % hmotn. niklu, okolo 0,5 % hmotn. chrómu, okolo 0,40 % hmotn. molybdénu, okolo 0,02 % hmotn. medi, okolo 0,02 % hmotn. hliníka, okolo 0,010 % hmotn. titánu okolo 0,015 % hmotn. zirkónu (Zr), menej než asi 50 ppm fosforu a menej než asi 30 ppm síry. Príkon tepla na zváranie je v rozsahu od 0,3 kJ/mm do asi 1,5 kJ/mm (7,6 kJ/palec až 38 kJ/palec) a používa sa predhriatie na asi 100 °C (212 °F). Zvar je tvorený oceľou ako je niektorá z vyššie opísaných ocelí pri použití tieniaceho plynu na bázy argónu s menej než 1 % kyslíka. Zváranie týmto spôsobom poskytuje zvarenec, ktorý má pevnosť v ťahu vyššiu než asi 900 MPa (130 ksi), výhodne vyššiu než asi 930 MPa (135 ksi), výhodnejšie vyššiu než asi 965 MPa (140 ksi) a ešte výhodnejšie aspoň I 000 MPa (145 ksi). Ďalej poskytuje zváranie týmto spôsobom zvarový kov s DBTT pod asi -73 °C (-100 °F), výhodne pod asi -96 °C (-140 °F), výhodnejšie pod asi -106 °C (-160 °F) a ešte výhodnejšie pod asi -115 °C (-175 °F).
Zvarový kov chemického zloženia podobného onému spomínanému v príkladoch sa môže vytvoriť buď použitím procesu zvárania GMAW alebo
TIG. U zvarov TIG sa však predpokladá, že budú mať nižší obsah nečistôt a viac vysoko zjemnenej mikroštruktúry než zvary GMAW a teda zlepšenú odolnosť voči nízkej teplote.
Osoba s kvalifikáciou v odbore má potrebné znalosti a schopnosť použiť informácie poskytnuté v tomto dokumente na zváranie dosiek z nízko legovanej extrémne pevnej oceli na vytvorenie spojov alebo švov majúcich vhodnú vysokú pevnosť a odolnosť proti lomu na použitie v konštrukcii prevádzkových komponentov, kontajnerov a rúrok podľa tohto vynálezu. Môžu existovať alebo sa neskoršie vyvinúť iné vhodné spôsoby spojovania alebo zvárania. Všetky takéto spôsoby spojovania alebo zvárania sú obsiahnuté v rozsahu ochrany tohto vynálezu.
Konštrukcia prevádzkových komponentov, kontajnerov a rúrok
Existujú prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky, konštruované z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti, ktorá obsahuje menej než 9 % hmotn. niklu a majúca pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Výhodne obsahuje nízko legovaná oceľ extrémne vysokej pevnosti menej než 7 % hmotn. niklu a výhodnejšie obsahuje menej než asi 5 % hmotn. niklu. Výhodne má nízko legovaná oceľ extrémne vysokej pevnosti pevnosť v ťahu vyššiu než asi 860 MPa (125 ksi) a výhodnejšie vyššiu než asi 900 MPa (130 ksi). Ešte výhodnejšie sú prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky konštruované z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 3 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F).
Prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky podľa tohto vynálezu sú výhodne konštruované z jednotlivých dosiek z nízko legovanej ocele extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote. Spoje alebo švy komponentov, kontajnerov a rúrok majú výhodne tu istú pevnosť a odolnosť ako oceľové dosky z nízko legovanej extrémne pevnej ocele. V niektorých prípadoch môže byť v miestach s nižším pnutím oprávnené podkročenie pevnosti rádovo o asi 5% až 10%.
Spoje alebo švy s výhodnými vlastnosťami sa môžu realizovať vhodnou technikou spojovania. Ako príklad je v tomto dokumente opísaná technika spojovania pod podtitulkom „Spôsoby spojovania prevádzkových komponentov, kontajnerov a rúrok“.
Ako je známe osobám s kvalifikáciou v odbore môže sa na účely určenia odolnosti proti lomu a kontrolu lomov v návrhu prevádzkových komponentov, kontajnerov a rúrok na výrobu a transport komprimovaných tekutín pri kryogénnej teplote najmä pri využití teploty prechodu z húževnatého ku krehkému režimu (DBTT) použiť skúška vrubovej húževnatosti podľa Charpyho (CVN). DBTT podrobne opisuje dva režimy lomu v štrukturálnych oceliach. Pri teplotách pod DBTT majú poškodenia sklon sa prejavovať v vrubovej skúške húževnatosti podľa Charpyho nízkoenergetickým štiepnym (krehkým) lomom, zatiaľ čo pri teplotách nad DBTT majú poškodenia sklon sa prejavovať vysokoenergetickým kujným lomom. Kontajnery, ktoré sú konštruované zo zvarovaných ocelí na zaťažovanie zariadením pri kryogénnej teplote musia mať DBTT, ako sa určuje skúškou vrubovej húževnatosti podľa Charpyho, hodne pod servisnou teplotou štruktúry, aby sa predišlo krehkému lomu. V závislosti na konštrukcii servisných podmienok a/alebo požiadavkách aplikačnej klasifikačnej spoločnosti má byť požadovaný posun teploty DBTT od 5 °C do 30 °C (9 °F až 54 °F) pod servisnou teplotou.
Ako je známe osobám s kvalifikáciou v odbore sú prevádzkové podmienky uvedené do vzťahu s návrhom skladovacích kontajnerov konštruovaných zo zvarovanej ocele na transport komprimovaných kryogénnych tekutín, vrátane medzi iným, prevádzkového tlaku a teploty, ako aj prídavných pnutí, ktoré majú byť pravdepodobne kladené na oceľ a na zvarence (viď slovník). Štandardné meranie mechaniky lomu ako (i) faktor (Kic) kritickej intenzity pnutia, ktorý je meraním odolnosti proti rovinnej deformácii lomu a (ii) rozmiestenie špičiek otvorov trhlín (CTOD). ktoré sa môže použiť na meranie odolnosti proti elasticko plastic31 kému lomu, čo oboje je známe osobám kvalifikovaným v odbore. Štandardné meranie sa môže použiť na určenie odolnosti ocele a zvarencov proti lomu. Na určenie maximálne prípustnej veľkosti trhliny pre kontajnery založené na odolnosti proti lomu ocele a zvarenca (vrátane HAZ) a na určenie vloženého pnutia na kontajner sa môžu použiť priemyslové kódy všeobecne prijateľné pre konštrukcie zo štrukturálnych ocelí, napríklad ak sú prezentované v publikácii BSI „Guidance on methods for assesing the acceptbility of flaws in fusion welded structures“, často uvádzané ako „PD 6493 ; 1991“. Osoba s kvalifikáciou v odbore môže odvodiť program kontroly lomu na zmiernenie iniciácie lomu (i) vhodným návrhom kontajneru na minimalizáciu vložených pnutí, (ii) vhodnou kontrolou kvality výroby na minimalizáciu defektov, (iii) vhodnou kontrolou priebehu cyklu zaťaženia a tlakov aplikovaných na kontajner a (iv) vhodným inšpekčným programom spoľahlivej detekcie trhlín a defektov v kontajnery.
Výhodná filozofia konštrukcie pre systém podľa tohto vynálezu je „netesnosť pred poškodením“, ako je známe odborníkom. Tieto úvahy sú všeobecne označované v tomto dokumente ako „známe princípy mechaniky lomu“.
Ďalej je uvedený neobmedzujúci príklad aplikácie týchto známych princípov mechaniky lomu v procedúre kalkulácie kritickej hĺbky trhliny pre danú dĺžku trhliny na použitie v pláne kontroly lomu na zabránenie iniciácie lomu v tlakovej nádobe, ako je prevádzkový kontajner podľa tohto vynálezu.
Obr. 13B ukazuje trhlinu dĺžky 3 1 5 a trhlinu hrúbky 310. Na kalkuláciu hodnôt pre kritickú veľkosť trhliny je použitý PD 6493. Diagram 300 znázornený na obr. 13A je založený na týchto podmienkach konštrukcie:
Priemer nádoby 4,57 m (15 stop)
Hrúbka stien nádoby 25,4 mm (1,00 palce)
Navrhovaný tlak 3 445 kPa (500 psi)
Prípustné obvodové namáhanie
333 MPa (48,3 ksi)
Na cieľ tohto príkladu sa predpokladá dĺžka trhliny 100 mm (4 palce) napr. axiálnej trhliny umiestnenej vo šve zvaru. Teraz s odkazom na obr. 13A, diagram 300 ukazuje hodnotu pre kritickú hĺbku trhliny ako funkciu odolnosti proti lomu CTOD a reziduálneho napätia pre úrovne reziduálneho napätia 15,50 a 100 percent medzného napätia. Reziduálne pnutia sa môžu generovať vplyvom výroby a zvárania a PD 6493 odporúča použitie hodnoty reziduálneho pnutia 100 percent medzného pnutia vo zvaroch (vrátane zvaru HAZ) s jedinou výnimkou, keď sa pnutie v zvaroch zmiernilo použitím technik ako dodatočným spracovaním ohrievaním zvaru (PWHT) alebo mechanickým zmiernením pnutia.
Na základe odolnosti proti lomu podľa CTOD ocele pri minimálnej servisnej teplote sa môže výroba kontajnerov zriadiť na znižovanie reziduálnych pnutí a môže sa implementovať inšpekčný program (pre obidve: pre počiatočnú inšpekciu a pre servisnú inšpekciu) na detekciu a meranie trhlín na porovnanie s kritickou veľkosťou trhliny. V tomto príklade, ak má oceľ odolnosť CTOD 0,025 mm pri minimálnej servisnej teplote (merané pri použití laboratórnych skúšobných vzoriek) a reziduálne pnutia boli znížené na 15 percent medznej pevnosti než je hodnota pre kritickú hĺbku trhliny približne 4 mm (viď bod 320 na obr. 13A). Ako je známe kvalifikovaným osobám v odbore môžu sa podobnými kalkulačnými procedúrami určiť kritické hĺbky trhliny pre rôzne dĺžky trhliny aj pre rôzne geometrie trhliny. S použitím tejto informácie sa môže vyvinúť program kontroly akosti a inšpekčný program (techniky detekcie rozmerov trhliny a frekvencie) na zaistenie, že trhliny boli detekované a „vyliečené“ pred dosiahnutím kritickej hĺbky trhliny alebo pred aplikáciou navrhovaných zaťažení. Založené na publikovaných empirických koreláciách medzi CVN, Kic a CTOD odolnosti proti lomu, 0,025 mm CTOD odolnosti všeobecne koreluje s hodnotou CVN okolo 37 J. Tento príklad nie je zamýšľaný v žiadnom prípade na obmedzenie tohto vynálezu
Pre prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky, ktoré vyžadujú ohýbanie ocele do valcového tvaru pre kontajner alebo do tubusového tvaru pre rúrku sa oceľ výhodne ohýba do potrebného tvaru pri teplote okolia, aby sa predišlo poškodzujúcemu ovplyvneniu vynikajúcej odolnosti ocele voči kryogénnej teplote. Pokiaľ sa oceľ musí na dosiahnutie potrebného tvaru ohnutím ohrievať, ohrieva sa oceľ výhodne na teplotu nie vyššiu než asi 600 °C (1 112 °F), aby sa zachovali blahodarne javy mikroštruktúry ocele, ako je opísané vyššie.
Kryogenické prevádzkové komponenty
Existujú prevádzkové komponenty konštruované z materiálov zhrňujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °C). Výhodne obsahuje nízko legovaná oceľ extrémne vysokej pevnosti menej než asi 7 % hmotn. niklu a výhodnejšie obsahuje menej než asi 5 % hmotn. niklu. Výhodne má nízko legovaná oceľ extrémne vysoké pevnosti v ťahu vyššie než 860 MPa (125 ksi) a ešte výhodnejšie vyššie než 900 MPa (130 ksi). Ešte výhodnejšie sú prevádzkové komponenty podľa tohto vynálezu konštruované z materiálov obsahujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu presahujúcu asi 1000 MPa (145 ksi) ) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °C). Takéto prevádzkové komponenty sú výhodne konštruované z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente.
V cykloch generácie kryogénnej teploty zahrnujú primárne prevádzkové komponenty napríklad kondenzátory, čerpacie systémy, výparníky a odparky. V chladiacich systémoch, skvapalňovacích systémoch a zariadeniach vzduchu separácie zahrnujú primárne komponenty napríklad výmenníky tepla, prevádzkové kolóny, separátory a expanzné ventily alebo turbíny. Rozšírené systémy sa často podrobujú pôsobeniu kryogénnych teplôt, napríklad, keď sa použijú v dekompresných systémoch pre etylén alebo zemný plyn v separačnom procese pri nízkej teplote. Obr. 1 ilustruje ako sa používajú niektoré z týchto komponentov v zariadení odstraňovania metánu z plynu a ako je ďalej diskutované nižšie. Bez toho aby sa tým tento vynález obmedzil sú dole podrobnejšie opísané predovšetkým komponenty konštruované podľa tohto vynálezu.
Výmenníky tepla
Existujú výmenníky tepla alebo výmenníkové systémy konštruované podľa tohto vynálezu. Komponenty týchto výmenníkov tepla sú výhodne konštruované z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Bez toho, aby sa tým tento vynález obmedzil ilustrujú ďalej uvedené príklady rôzne typy systémov výmenníkov tepla podľa tohto vynálezu.
Napríklad obr. 2 znázorňuje pevný jednopriechodový systém 20 výmeny tepla z plechovej trubice podľa tohto vynálezu.
V jednom uskutočnení zahrnuje pevný jednopriechodový systém 20 výmeny tepla z plechovej trubice teleso 20 a kanálové veká 21a a 21b (zberač 22 plechovej trubice je vidieť na obr. 2), vetrací otvor 23. zarážky 24. drenážny kanálik 25. vstupný otvor 26 trubice, výstupný otvor 27 trubice, vstupný otvor 28 plášťa a výstupný otvor 29 plášťa. Bez toho, aby sa tým tento vynález obmedzil ilustrujú aplikácie uvedené ďalej ako príklad výhodnú užitočnosť pevného, jednopriechodového systému 20 výmeny tepla z plechovej trubice podľa tohto vynálezu.
Príklad čís. 1 pevnej plechovej trubice
V prvom príklade aplikácie sa používa jednopriechodový systém 20 výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou ako krížový výmenník s prítokom plynu v zariadení kryogénneho plynu s odstraňovačom metánu v hornej časti na strane plášťa a prítokom plynu na strane trubice. Prítok plynu vstupuje do jednopriechodového systému 20 výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou prítokovým otvorom 26 trubice a vychádza výtokovým otvorom 27 trubice, zatiaľ čo tekutina odstraňovača metánu v hornej časti vstupuje prietokovým otvorom 28 plášťa a vychádza výtokovým otvorom 29 plášťa.
Príklad čís. 2 pevnej plechovej trubice
V druhom príklade aplikácie sa používa jednopriechodový systém 20 výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou na kryogénnom odstraňovači metánu s predchladeným prítokom na strane trubice a postranným prúdom varu kvapaliny kryogénnej kolóny na strane plášťa na odstraňovanie metánu z produktu pri dne. Predchladený prítok vstupuje do jednopriechodového systému 20 výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou prietokovým otvorom 26 trubice a vychádza výtokovým otvorom 27 trubice, zatiaľ čo kvapaliny postranného prúdu kryogénnej kolóny vstupujú prietokovým otvorom 28 plášťa a vystupujú výtokovým otvorom 29 plášťa.
Príklad čís. 3 pevnej plechovej trubice
V inom príklade aplikácie sa používa jednopriechodový systém 20 výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou ako postranný prevarovač na Ryan Holmesovej kolóne na regeneráciu produktu na odstraňovanie metánu a CO2 z produktu pri dne. Predchladený prítok vstupuje do jednopriechodového systému 20 výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou prietokovým otvorom 26 trubice a vychádza výtokovým otvorom 27. zatiaľ čo postranný prúd kvapalín kryogénnej veže vstupuje prietokovým otvorom 28 plášťa a vystupuje výstupným otvorom 29 plášťa.
Príklad čís. 4 pevnej plechovej trubice
V inom príklade aplikácie sa používa jednopriechodový systém 20 výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou ako postranný prevarovač na CFZ kolóne na odstraňovanie CO2 s postranným prúdom kryogénnej kvapaliny na strane plášťa a predchladeným privádzaným plynom na strane trubice na odstraňovanie metánu a iných uhľovodíkov z produktu pri dne bohatého na CO2. Predchladený privádzaný prúd vstupuje do jednopriechodového systému 20 výmeny tepla s pevnou trubicou prietokovým otvorom 26 trubice a vychádza výstupným otvorom 27 trubice, zatiaľ čo postranný prúd kryogénnej kvapaliny vstupuje prietokovým otvorom 28 plášťa a vychádza výstupným otvorom 29 plášťa.
V príkladoch 1 až 4 pevnej plechovej trubice sú teleso 20a výmenníka tepla, kanálové veká 21a a 21b. plechová trubica 22. odvzdušňovací otvor 23 a zarážky 24 výhodne konštruované z ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich primeranú pevnosť na skladovanie spracovávaných tekutín pri kryogénnej teplote a výhodnejšie sú konštruované z oceli obsahujúcich menej než 3 % hmotn. niklu a majúcich pevnosť v ťahu presahujúcu 1 000 MPa (145 ksi) a teploty DBTT nižšie než asi -73 °C (-100 °F). Ďalej sú teleso 20a výmenníku tepla, kanálová veká 21a a 21b. plechová trubica 22, odvzdušňovací otvor 23 a zarážky 24 výhodne konštruované z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Ostatné komponenty jednopriechodového systému 20 výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou môžu byť tiež konštruované z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov.
Obr. 3 znázorňuje systém 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom podľa tohto vynálezu. V jednom uskutočnení zahrnuje systém 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom teleso 3 1 kotlíkového prevarovača prepad 32. trubicu 33. výmeny tepla, postranný prietokový otvor 34 trubice, postranný výtokový otvor 35. trubice, prietokový otvor 36 kotlíka, výtokový otvor 37 kotlíka a dre37 nážny kanálik 38. Bez toho aby sa tým tento vynález obmedzil ilustrujú ďalej uvedené príklady aplikácií výhodnú užitočnosť systému 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom podľa tohto vynálezu.
Príklad čís. 1 kotlíkového prevarovača
V prvom príklade systému 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom sa používa v zariadení regenerácie kryogénnych kvapalín plynom s odparovaním propánu pri asi -40 °C (-40 °F) na strane kotlíka a uhľovodíkového plynu na strane trubice. Uhľovodíkový plyn vstupuje do systému 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom postranným prietokovým otvorom 34 trubice a vychádza postranným výtokovým otvorom 3 5 trubice, zatiaľ čo propán vstupuje prietokovým otvorom 36 kotlíka a vychádza výtokovým otvorom 37 kotlíka.
Príklad čís, 2 kotlíkového prevarovača
V druhom príklade sa používa systém 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom v zariadení chladenia pracieho oleja s odparovaním propánu pri asi 40 °C (-40 °F) na strane kotlíka a pracieho oleja na strane trubice. Prací olej vstupuje do systému 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom postranným prietokovým otvorom 34 trubice a vychádza postranným výtokovým otvorom 35. trubice, zatiaľ čo propán vstupuje prietokovým otvorom 36 kotlíka a vychádza výtokovým otvorom 37 kotlíka
Príklad čís, 3 kotlíkového prevarovača
V inom príklade sa systém 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom používa v Ryan Holmesovej regeneračnej kolóne produktu s odparovaním propánu pri asi -40 °C (-40 °F) na strane kotlíka a plynu z hornej časti regeneračnej kolóny produktu na strane trubice na kondenzáciu refluxu pre vež. Plyn z hornej časti regeneračnej kolóny produktu vstupuje do systému 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom postranným prietokovým otvorom 34 trubice a vychádza výtokovým otvorom 35 trubice, zatiaľ čo propán vstupuje prietokovým otvorom 36 kotlíka a vychádza výtokovým otvorom 37 kotlíka.
Príklad čis. 4 kotlíkového prevarovača
V inom príklade sa systém 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom používa v procese Exxonovej CFZ s chladivom odparovaným na strane kotlíka a plynom z hornej časti veže CFZ na strane trubice na kondenzáciu kvapalného metánu pre reflux veže a odstránenie CO2 z prúdu produktu metánu z hornej časti. Plyn z hornej časti veže CFZ vstupuje do systému 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom prietokovým otvorom 34 trubice a vychádza výtokovým otvorom 35 trubice zatiaľ čo chladivo vstupuje prietokovým otvorom 36 kotlíka a vychádza výtokovým otvorom 37 kotlíka. Chladivo obsahuje výhodne propylén alebo etylén ako aj zmes alebo nejaký komponent alebo všetky komponenty zo skupiny zahrnujúcej metán, etán, propán, bután a pentán.
Príklad čís. 5 kotlíkového prevarovača
V inom príklade sa systém 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom používa ako prevarovač pri dne na kryogénnom odstraňovači metánu s produktom z dna veže na strane kotlíka a teplý vstupný plyn alebo teplý olej na strane trubice na odstraňovanie metánu z produktu z dna veže. Teplý vstupný plyn alebo teplý olej vstupuje do systému 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom prietokovým otvorom 34 trubice a vychádza výtokovým otvorom 35 trubice zatiaľ čo produkt z dna veže vstupuje prietokovým otvorom prietokovým otvorom 36 kotlíka a vychádza výtokovým otvorom 37 kotlíka.
Príklad čís. 6 kotlíkového prevarovača
V inom príklade sa systém 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom používa ako prevarovač pri dne v Ryan Holmesovej regeneračnej kolóne s produktmi od dna na strane kotlíka a teplým privádzaným plynom alebo teplým olejom na strane trubice na odstránenie metánu a CO2 z produktu od dna. Teplý privádzaný plyn alebo teplý olej vstupuje do systému 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom prietokovým otvorom 34 trubice a vychádza výtokovým otvorom 35 trubice zatiaľ čo produkty od dna vstupujú prietokovým otvorom 36 kotlíka a vychádzajú výtokovým otvorom 37 kotlíka.
Príklad čís, 7 kotlíkového prevarovača
V inom príklade systému 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom sa používa na veži CFZ na odstraňovanie CO2 s kvapalinami od dna na strane kotlíku a teplým privádzaným plynom alebo teplým olejom na strane trubice na odstraňovanie metánu a ostatných uhľovodíkov z prúdu kvapaliny od dna bohatého na CO2. Teplý privádzaný plyn alebo teplý olej vstupuje do systému 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom prietokovým otvorom 34 trubice a vychádza výtokovým otvorom 35 kotlíka zatiaľ čo kvapaliny od dna veže vstupujú prietokovým otvorom 36 kotlíka a vychádzajú výtokovým otvorom 37 kotlíka.
V príkladoch čís. 1 až 7 kotlíkového prevarovača teleso 31 kotlíkového prevarovača, trubica 33 výmenníka tepla, prepad 32 a vstupné spojenie pre prietokový otvor 34 na strane trubice, výtokový otvor 35 na strane trubice, prietokový otvor 36 kotlíka a výtokový otvor 37 kotlíka sú výhodne konštruované z ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich primeranú pevnosť a odolnosť proti lomu na skladovanie spracovávaných tekutín kryogénnej teploty a výhodnejšie sú konštruované z ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a i v ťahu presahujúce asi 1 000 MPa (145 ksi) majúcich pevnosť a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Ďalej teleso 31 kotlíkového prevarova- ča, trubica 33 výmenníka tepla, prepad 32 a vstupné spojenie pre prietokový otvor 34 na strane trubice, výtokový otvor 3 5 na strane trubice, prietokový otvor 36 kotlíka a výtokový otvor 37 kotlíka sú výhodne konštruované z nízko legovaných ocelí s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Ostatné komponenty systému 30 výmeny tepla s kotlíkovým prevarovačom sa môžu tiež konštruovať z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov.
Kritéria návrhu a spôsob konštrukcie systému výmeny tepla podľa tohto vynálezu sú dobre známe tým, ktorí sú kvalifikovaní v odbore predovšetkým z pohľadu v tomto dokumente poskytnutých poznatkov.
Kondenzátory
Existujú kondenzátory alebo kondenzátorové systémy konštruované podľa tohto vynálezu. Najmä existujú kondenzátorové systémy s aspoň jedným komponentom konštruovaný podľa tohto vynálezu. Komponenty takýchto kondenzátorových systémov sa výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Bez toho aby sa tým tento vynález obmedzil ilustrujú ďalej uvedené príklady rôzne typy kondenzátorových systémov podľa tohto vynálezu.
Príklad čís. 1 kondenzátora
S odkazom na obr. 1 kondenzátor podľa tohto vynálezu sa používa v zariadeniach 10 na odstraňovanie metánu z plynu, v ktorom sa privádzaný prúd plynu pri použití demetanizačnej kolóny 11 separuje na reziduálny plyn a prúd produktu. V tomto zvláštnom príklad pri teplote asi -90 °C (-130 °F) sa kondenzuje produkt z hornej časti demetanizačnej kolóny 11 do refluxného akumulátora (separátora) 15 pri použití refluxného kondenzačného systému 12. Refluxný kondenzačný systém 12 vymieňa teplo s plynným prietokovým prúdom z expandéra 13. Refluxný kondenzačný systém 12 je predovšetkým systém výmeny tepla výhodne typov diskutovaných vyššie. Predovšetkým refluxný kondenzačný systém 12 môže byť jednopriechodovým výmenníkom tepla s pevnou plechovou trubicou (napr. jednopriechodovým výmenníkom tepla 20 s pevnou plechovou trubicou ako je znázornené na obr. 2 a opísané vyššie). S odkazom znova na obr. 2 prietokový prúd z expandéra 13 vstupuje do jednopriechodového systému 20 výmeny tepla prietokovým otvorom 26 trubice a vychádza výtokovým otvorom 27, zatiaľ čo produkt z hornej časti odstraňovača metánu do prietokového otvoru 28 plášťa a vychádza z výtokového otvoru 29 plášťa.
Príklad čís, 2 kondenzátora
S odkazom znova na obr. 7 kondenzačný systém 70 podľa tohto vynálezu sa používa v reverznom Rankinovom cykle na generovanie energie s využitím chladiacej energie zo zdroja chladiacej energie ako komprimovaného skvapalneného zemného plynu (PLNG) (viď slovník) alebo konvenčného LNG (viď slovník). V tomto zvláštnom príklade sa energetická tekutina používa v uzavretom termodynamickom cykle. Energetická tekutina v plynnej forme sa expanduje v turbíne 72 a potom sa privádza ako plyn do kondenzačného systému 70. Energetická tekutina vychádza z kondenzačného systému 70 ako jednofázová kvapalina a čerpá sa čerpadlom 74 a následne odparuje v odpaľovači 76 pred navrátením do prietokového otvoru turbíny 72. Kondenzačný systém 70 je predovšetkým systémom výmeny tepla výhodne typov diskutovaných vyššie. Predovšetkým môže byť kondenzačný systém 70 jednopriechodovým systémom výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou (napr. jednopriechodovým systémom 20 výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou, ako je znázornený na obr. 2 a opísaný vyššie).
S odkazom znovu na obr 2 V príkladoch čís. 1 a 2 kondenzátora sa konštruujú telesa 20a výmenníka tepla, kanálové veká 21 a a 21 b. plechové trubice
22. vetrací otvor 23 a zarážky 24 výhodne z nízko legovaných ocelí s extrémne vysokou pevnosťou obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich pevnosť v ťahu presahujúcu asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Ďalej sú výhodne konštruované z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente: teleso 20a výmenníka tepla, kanálové veká 21a a 21b. plechové 22 trubice, odvzdušňovací otvor 23 a zarážky 24. Ostatné komponenty kondenzačného systému 70 sa tiež môžu konštruovať z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov.
Príklad čís. 3 kondenzátora
S odkazom na obr. 8, kondenzátor podľa tohto vynálezu sa používa v kaskádovitom chladiacim cykle 80. ktorý spočíva na niekoľkých stupňovitých kompresných cykloch. Väčšie položky zariadenia kaskádovitého chladiaceho cyklu 80 zahrnujú propánový kompresor 81. propánový kondenzátor 82. etylénový kompresor 83, etylénový kondenzátor 84. metánový kompresor 85. metánový kondenzátor 86. metánový odpaľovač 87 a expanzné ventily 88. Každý stupeň pracuje so stupňovité nižšími teplotami výberom radu chladív s teplotami varu, ktoré preklenujú kompletný chladiaci cyklus. V tomto ako príklad uvedenom kaskádovitom cykle sa môžu použiť tri chladivá propánu, etylénu a metánu v LNG procesu s typickými teplotami uvedenými na obr. 8. V tomto príklade sa všetky časti metánového kondenzátoru 86 a etylénového kondenzátoru 84 výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich primeranú pevnosť a odolnosť proti lomu pri kryogénnej teplote na skladovaní spracovávaných tekutín kryogénnej teploty a výhodnejšie sa konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich pevnosti v ťahu prekračujúce asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73°C (-100 °F). Ďalej všetky časti metánového kondenzátora 86 a etylénového kon44 denzátora 84 sa výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Ostatné komponenty kaskádovitého chladiaceho cyklu 80 sa tiež môžu konštruovať z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov.
Kritéria návrhov a spôsoby konštrukcie kondenzátorových systémov podľa tohto vynálezu sú známe osobám s kvalifikáciou v odbore najmä z pohľadu poznatkov poskytnutých v tomto dokumente.
Výparníky - odparky
Existujú výparníky - odparky alebo odparovacie systémy konštruované podľa tohto vynálezu. Zvlášť (presnejšie). Existujú odparovacie systémy s aspoň jedným komponentom konštruovaným podľa tohto vynálezu. Komponenty takých výparníkov sa výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente.
Príklad výparníka čis, 1
V prvom príklade sa systém výparníka podľa tohto vynálezu používa v reverznom Rankinovom cykle na generovania energie využívajúcom chladiacu energiu zo zdroja chladiacej energie ako komprimovaného LNG (ak je definovaný v tomto dokumente). V tomto zvláštnom príklade sa prevádzkový prúd PLNG z transportného skladovacieho kontajneru pri použití výparníka úplne odparuje. Vykurovacím médiom môže byť energetická tekutina používaná v uzavretom termodynamickom cykle ako v reverznom Rankinovom cykle na generovanie energie. Alternatívne môže výhrevné médium tvoriť jediná tekutina používaná v otvorenej slučke k úplnému odpareniu PLNG alebo niekoľko rôznych tekutín s postupne vyššími bodmi tuhnutia používaných na postupné ohrievanie PLNG na okolitú teplotu. Vo všetkých prípadoch slúži výparník vo funkcii výmenníka tepla výhodne vo forme typov podrobne opísaných v tomto dokumente v podkapitole „Výmenníky tepla“. Spôsob aplikácie výparníka a zloženie a vlastnosti prúdu alebo prúdov v prevádzke určujú potrebný špecifický typ výmenníka tepla. Ako príklad odkazujúci znovu na obr. 2, kde je aplikovateľné použitie jednopriechodového systému 20 výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou je prípad, kde prevádzkový prúd ako PLNG vstupuje do jednopriechodového systému 20 pevnej plechovej trubice prietokovým otvorom 26 trubice a vychádza výtokovým otvorom 27 trubice zatiaľ čo výhrevné médium vstupuje prietokovým otvorom 28 plášťa a vychádza výtokovým otvorom 29 plášťa. V tomto príklade sú výhodne konštruované z ocelí obsahujúcich menej než 3 % hmotn. niklu a majúcich primeranú pevnosť a odolnosť proti lomu na skladovanie spracovávaných tekutín kryogénnej teploty. Teleso 20a výmenníka tepla, kanálové veká 21a a 21b. plechová trubica 22. odvzdušňovaci otvor 23 a zarážky 24 ešte výhodnejšie sú konštruované z ocelí obsahujúcich menej než 3 % hmotn. niklu a majúcich pevnosť v ťahu presahujúcu 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Ďalej sa výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente teleso 20a výmenníka tepla, kanálové veká 21a a 21b. plechová trubica 22. odvzdušňovaci otvor 23 a zarážky 24. Ostatné komponenty jednopriechodového systému 20 výmeny tepla s pevnou plechovou trubicou sa tiež môžu konštruovať z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov.
Príklad výparníka čís. 2
V inom príklade sa používa výparník podľa tohto vynálezu v kaskádovitom chladiacom cykle skladajúcom sa z niekoľkých stupňovitých kompresných cyklov, ako je znázornené na obr.9. S odkazom na obr. 9, každý z dvoch kompresných cyklov kaskádovitého cyklu 90 pracuje pri postupne nižších teplotách výberom z radu chladív s teplotami varu, ktoré preklenujú teplotný rozsah potrebný na úplný chladiaci cyklus. Väčšie položky zariadenia v kaskádovitom cykle 90 zahrnujú propánový kompresor 92, propánový kondenzátor 93. etylénový kompresor 94. etylénový kondenzátor 95. etylénovú odparku 96 a expanzný ventil 97. V tomto príklade sa používajú v procese skvapalňovania PLNG s typicky indikovanými teplotami dve chladivá propán a etylén. Etylénová odparka 96 je výhodne konštruovaná z ocelí obsahujúcich menej než asi 3% hmotn. niklu a majúcich primeranú pevnosť a odolnosť proti lomu na skladovanie spracovávaných tekutín kryogénnej teploty a výhodnejšie je konštruovaná z ocelí obsahujúcich menej než asi 3% hmotn. niklu a majúcich pevnosť v ťahu presahujúcu asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Ďalej je etylénová odparka 96 výhodne konštruovaná z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Ostatné komponenty kaskádovitého cyklu 90 sa môžu konštruovať tiež z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov.
Kritéria návrhu a spôsoby konštrukcie odpaľovacích systémov podľa tohto vynálezu sú známe osobám kvalifikovaným v odbore najmä z pohľadu v tomto dokumente poskytnutých poznatkov.
Separátory
Existujú separátory alebo separačné systémy, (i) konštruované z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a (ii) majúce primeranú pevnosť a odolnosť proti lomu pri kryogénnej teplote na skladovanie tekutín kryogénnej teploty. Presnejšie povedané dodávajú sa separačné systémy s aspoň jedným komponentom (i) konštruovaným z nízko legovaných ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a (ii) majúcim pevnosť v ťahu presahujúcu asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Komponenty takýchto separačných systémov sa prednostne konštruujú z nízko legovaných ocelí s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Bez toho aby sa tým tento vynález obmedzil ilustruje ďalej uvedený príklad separačný systém podľa tohto vynálezu.
Obr. 4 znázorňuje separačný systém 40 podľa tohto vynálezu. V jednom uskutočnení zahrnuje separačný systém 40 nádobu 41. vstupný otvor 42. výstupný otvor 43 kvapaliny, výstupný otvor 44 plynu, nosnú obrubu 45. regulátor 46 hladiny kvapaliny, izolačnú zarážku 47. hmlový extraktor 48 a ventil 49 na znižovanie tlaku. V jednej aplikácii uvedenej ako príklad, bez toho aby sa tým tento vynález obmedzil sa separačný systém 40 podľa tohto vynálezu používa ako prietokový expanzný separátor v kryogénnom plynovom zariadení na odstraňovanie kondenzovaných kvapalín proti prúdu expandéru. V tomto príklade sú nádoba 41. vstupný otvor 42. výtokový otvor 43 kvapaliny, nosná obruba 45. podpery 48 hmlového extraktora a izolačná zarážka 47 výhodne konštruovaná z ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich primeranú pevnosť a odolnosť proti lomu na skladovanie spracovávaných tekutín kryogénnej teploty, výhodnejšie sú konštruované z ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich pevnosť ťahu presahujúcu asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 ®F). Ďalej sa nádoba 41. vstupný otvor 42. výtokový otvor 43 kvapaliny, nosná obruba 45 podpery 48 hmlového extraktora a izolačná zarážka 47 výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou nízkou odolnosťou voči kryogénnej teplote opi48 saných v tomto dokumente. Ostatné komponenty separačného systému 40 sa môžu tiež konštruovať z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou nízkou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov.
Kritéria návrhu a spôsob konštrukcie separačných systémov podľa tohto vynálezu sú dobre známe tým, ktorí sú kvalifikovaní v odbore predovšetkým z pohľadu poznatkov poskytnutých v tomto dokumente.
Prevádzkové kolóny
Dodávajú sa prevádzkové kolóny alebo prevádzkové systémy kolón konštruované podľa tohto vynálezu. Komponenty takých prevádzkových systémov kolón sa výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Bez toho, aby sa tým tento vynález obmedzil ilustrujú ďalej uvedené príklady rôzne typy prevádzkových systémov kolón podľa tohto vynálezu.
Príklad čís, 1 prevádzkovej kolóny
Obr. 11 znázorňuje prevádzkový systém 110 kolón podľa tohto vynálezu.
V tomto uskutočnení prevádzkový systém 110 kolón na odstraňovanie metánu zahrnuje kolónu 1 1 1 rozšírenú časť 1 12. prvý vstupný otvor 113. druhý vstupný otvor 114. výstupný otvor 121 kvapaliny, výstupný otvor 115 páry, prevarovač 119 a výplň 120. V aplikácii uvedenej ako príklad, bez toho aby sa tým tento vynález obmedzil sa tento prevádzkový systém kolón výhodne používa ako odstraňovač metánu v kryogénnom plynovom zariadení na separáciu metánu z ostatných kondenzovaných uhľovodíkov V tomto príklade je výhodne kon49 štruovaná kolóna 111. separačná rozšírená časť 112. výplň 120 a ostatné vnútorné komponenty obvykle používané v takom prevádzkovom systéme 121 kolón z ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich primeranú pevnosť a odolnosť proti lomu pri skladovaní spracovávaných tekutín kryogénnej teploty a výhodnejšie sa konštruujú z ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich pevnosti v ťahu presahujúce asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Ďalej sa kolóna 111. separačná rozšírená časť 112. výplň 120 a ostatné vnútorné súčasti obvykle používané v takomto prevádzkovom kolónovom systéme 110 výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Ostatné komponenty prevádzkového systému 110 kolón sa tiež môžu konštruovať z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov.
Príklad čís, 2 prevádzkovej kolóny
Obr. 12 ilustruje systém 125 prevádzkových kolón podľa tohto vynálezu. V tomto príklade je prevádzkový systém 125 kolón výhodne použitý ako CFZ vež v procese CFZ na separáciu CO2 od metánu. V tomto príklade sú výhodne konštruované kolóna 126. misy 127 na topenie a kontaktné misy 128 konštruované z ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich primeranú pevnosť a odolnosť proti lomu pri skladovaní spracovávaných tekutín pri kryogénnej teplote a výhodnejšie sú konštruované z ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich pevnosť v ťahu presahujúcu asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Ďalej kolóna 126. misy na topenie 127 a kontaktné misy 127 sú výhodne konštruované z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Ostatné komponenty prevádzkového systému 125 kolón sa môžu konštruovať tiež z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov.
Kritéria návrhu a spôsob konštrukcie prevádzkových kolón podľa tohto vynálezu sú dobre známe tým, ktorí sú kvalifikovaní v odbore najmä z pohľadu v tomto dokumente poskytnutých poznatkov.
Komponenty a systémy čerpadiel
Dodávajú sa čerpadla alebo systémy čerpadiel konštruované podľa tohto vynálezu. Komponenty takýchto čerpacích systémov sa výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Bez toho aby sa tým tento vynález obmedzil, ilustruje ďalej uvedený príklad systém čerpadiel podľa tohto vynálezu.
Teraz s odkazom na obr 10, systém 100 čerpadiel je konštruovaný podľa tohto vynálezu. Systém 100 čerpadiel je vyrobený z v podstate cylindrických a doskových komponentov. Kryogénna tekutina vstupuje vstupným otvorom 101 tekutiny z rúrky pripojenej ku vstupnej prírube 102. Kryogénna tekutina prúdi po vnútornej strane cylindrického plášťa 103 k prietokovému otvoru 104 čerpadla a k viacstupňovému čerpadlu 105. kde je podrobená vzrastajúcej energii tlaku. Viacstupňové čerpadlo 105 a pohonný hriadeľ 106 sú nesené valcovým ložiskom a nosnou skriňou čerpadla (neznázornenou na obr. 10). Kryogénna tekutina vyteká z čerpacieho systému 100 výtokovým otvorom 108 tekutiny do rúrky pripojenej k prírube 109 výtokového otvoru 108 tekutiny. Pohonné prostriedky ako elektrický motor (neznázornený na obr. 10) je namontovaný na hnacej montážnej prírube 210 a pripojený k čerpaciemu systému 100 cez hnaciu spojku 211. Hnacia montážna príruba 210 ie nesená cylindrickou skriňou spojky 212. V tomto príklade je čerpací systém 100 namontovaný medzi rúrkové príruby (na obr. 10 neznázornené), ale dajú sa aplikovať iné systémy ako systém 100 s ponorným čerpadlom v tanku alebo v nádobe, takže kryogénna kvapalina vstupuje priamo do prietokového otvoru 101 bez spojovacej rúrky. Alternatívne je čerpací systém 100 inštalovaný v inej skrini alebo „čerpadlovom hrnci“, kde ako prietokový otvor 101 tak aj výtokový otvor 108 tekutiny sú pripojené k čerpadlovému hrncu a čerpací systém 100 je ľahko vyberateľný pre údržbu alebo opravu. V tomto príklade sú puzdro čerpadla 213. vstupná príruba 102. skriňa 212 hnacej spojky, hnacia montážna príruba 210. montážna príruba 214. čelná stena 215 čerpadla a čerpadlo a nosný kryt 217 ložiska, všetky výhodne konštruované z ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich pevnosť v ťahu vyššiu než asi 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F) a výhodnejšie sú konštruované z ocelí obsahujúcich menej než 3% hmotn. niklu a majúcich pevnosť v ťahu vyššiu než asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 C (-100 °F). Ďalej sa výhodne konštruuje puzdro čerpadla 213. príruba 102 prietokového otvoru, skriňa 212 hnacej spojky, príruba 210 montážnej zostavy pohonu, príruba 214 montážnej jednotky, čelná doska 215 čerpadla a nosná skriňa 217 čerpadla a ložiska z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote, opi52 saných v tomto dokumente. Ostatné komponenty čerpacieho systému 100 sa tiež môžu konštruovať z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote, opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov
Kritéria návrhu a spôsob konštrukcie komponentov a systémov čerpadiel podľa tohto vynálezu sú dobre známe tým, ktorí sú kvalifikovaní v odbore, najmä z pohľadu v tomto dokumente poskytnutých poznatkov.
Komponenty a systémy vyhorievania
Existujú prvky alebo systémy vyhorievania konštruované podľa tohto vynálezu. Komponenty ako systémy vyhorievania sa výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Bez toho aby sa tým tento vynález obmedzil ilustruje ďalej uvedený príklad systém vyhorievania podľa tohto vynálezu.
Obr. 5 ilustruje systém 50 vyhorievania podľa tohto vynálezu. V jednom uskutočnení zahrnuje systém 50 vyhorievania ventily 56 ventilátora, potrubie ako postrannú linku 53. linku 52 zberača a linku 51 vyhorievania a tiež zahrnuje čističku 54 vyhorievania, šachtu alebo výložník 55 vyhorievania, vypúšťaciu linku 57 kvapaliny, vypúšťacie čerpadlo 58. vypúšťací ventil 59 a pomocné prostriedky (neznázornené na obr. 5) ako zapaľovač a čistiaci plyn. Systém 50 vyhorievania typicky zachádza s horľavými tekutinami, ktoré majú kryogénne teploty vďaky prevádzkovým podmienkam alebo ktoré sa chladia na kryogénne teploty pri odľahčení systému 50 vyhorievania veľkým náhlym znížením tlaku cez odvzdušňovacie ventily alebo prefukovacie ventily 56. Linka 51 vyhorievania, linka 52 zberače, postranná linka 53. čistička 54 vyhorievania a niektoré prídavné potrubia alebo systémy, ktoré by mohli byť vystavené tým istým kryogénnym teplotám ako systém 50 vyhorievania sa všetky výhodne konštruujú z oceli obsahujúcich menej než 9 % hmotn. niklu a majúcich pevnosti v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F) a výhodnejšie sa konštru53 ujú z ocelí obsahujúcich menej než 3 % hmotn. niklu a majúcich pevnosť v ťahu vyššiu než asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Ďalej linka 51 vyhorievania linka 52 zberača postranná linka 53, čistička 54 vyhorievania a niektoré prídavné pripojené potrubia alebo systémy, ktoré by mohli byť vystavené tým istým kryogénnym teplotám ako systém 50 vyhorievania sa výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote, opísaných v tomto dokumente. Ostatné komponenty systému 50 vyhorievania sa môžu tiež konštruovať z nízko legovaných oceli extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote, opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov.
Kritéria návrhu a spôsob konštrukcie komponentov pre vyhorievanie a systémov vyhorievania podľa tohto vynálezu sú dobre známe tým, ktorí sú kvalifikovaný v odbore najmä z pohľadu v tomto dokumente, poskytnutých poznatkov.
Okrem toho okrem iných výhod tohto vynálezu ako je vyššie diskutované je dobrá odolnosť proti vibráciám, ktoré sa môžu objaviť v systémoch vyhorievania, keď sú rýchlosti odľahčovania vysoké.
Kontajnery na skladovanie tekutín kryogénnej teploty
Existujú kontajnery konštruované z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcej pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Výhodne obsahuje nízko legovaná oceľ extrémne vysoké pevnosti menej než asi 7 % hmotn. niklu a výhodnejšie obsahuje menej než asi 5 % hmotn. niklu. Výhodne má nízko legovaná oceľ extrémne vysoké pevnosti v ťahu vyššie než asi 860 MPa (125 ksi) a výhodnejšie vyššie než asi 900 MPa (130 ksi). Ešte výhodnejšie sú kontajnery podľa tohto vynálezu konštruované z materiálov zahr54 nujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcej menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu presahujúcu asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 F). Takéto kontajnery sa výhodne konštruujú z nízko legovanej ocele extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote, opísané v tomto dokumente.
Okrem iných výhod tohto vynálezu ako je vyššie diskutované, tj., nižšia celková váha so sprevádzajúcimi úsporami pri transporte, zachádzaní a s najzákladnejšími požiadavkami je vynikajúca odolnosť voči kryogénnej teplote skladovacích kontajnerov podľa tohto vynálezu je najmä pre valce, že sa s nimi často zachádza a transportujú sa na naplňovanie, ako valce na skladovanie CO2, používané v priemysle potravín a nápojov. V plánoch priemyslu bola nedávno ohlásená realizácia predaja lodných nákladov CO2 pri nízkych teplotách, aby sa predišlo namáhaniu kontajnerov vysokým tlakom komprimovaného plynu. Skladovacie kontajnery a valce podľa tohto vynálezu sa môžu výhodne použiť na skladovanie a transport skvapalneného CO2 pri optimálnych podmienkach.
Kritéria návrhu a spôsob konštrukcie kontajnerov na skladovanie tekutín kryogénnej teploty podľa tohto vynálezu sú dobre známe tým, ktorí sú kvalifikované v odbore, najmä z pohľadu tohto dokumentu a poskytnutých poznatkov.
Rúrky
Existujú systémy liniek prúdenia distribučnej siete zahrnujúce rúrky konštruované z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 Mpa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Výhodne obsahuje nízko legovaná oceľ extrémne vysokej pevnosti menej než asi 7 % hmotn. niklu a výhodnejšie obsahuje menej než asi 5 % hmotn. niklu. Výhodne má nízko legovaná oceľ extrémne vysoké pevnosti v ťahu vyššie než 860 MPa (125 ksi) a výhodnejšie vyššie než asi 900 MPa (130 ksi) Ešte výhodnejšie sa konštruuje systém rúrok podľa tohto vynálezu z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než asi 1 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F). Takéto rúrky sa výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente.
Obr. 6 znázorňuje systém 60 liniek prúdenia distribučnej siete podľa tohto vynálezu. V jednom uskutočnení systém 60 liniek prúdenia distribučnej siete zahrnuje potrubie ako primárne distribučné rúrky 61. sekundárne distribučné rúrky 62 a terciárne distribučné rúrky 63 a zahrnuje hlavné skladovacie kontajnery 64 a skladovacie kontajnery 65 koncového využitia.
Hlavné skladovacie kontajnery 64 a skladovacie kontajnery 65 koncového využitia sú všetky určené pre kryogénny servis, tj. sú vybavené vhodnou izoláciou. Môže sa použiť izolácia niektorého vhodného typu. Napríklad, bez toho aby sa tým tento vynález obmedzil, izolácia vysokým vákuom, expandovanou penou, plynom plnenými práškami a vláknitými materiálmi, evakuovanými práškami alebo viacvrstvovou izoláciou. Výber vhodnej izolácie závisí na požiadavkách na výkon ako dobre poznajú osoby kvalifikované v odbore kryogénneho inžinierstva. Hlavné skladovacie kontajnery 64. potrubia ako primárne distribučné rúrky 61. sekundárne distribučné rúrky 62 a terciárne distribučné rúrky 63 a skladovacie kontajnery 65 konečného využitia sa výhodne konštruujú z ocelí obsahujúcich menej než 9 % hmotn. niklu a majúcich pevnosti v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F) a výhodnejšie sa konštruujú z ocelí obsahujúcich menej než asi 3 % hmotn. niklu a majúcich pevnosti v ťahu vyššie než asi I 000 MPa (145 ksi) a DBTT nižšie než asi -73 °C (-100 °F). Ďalej hlavné skladovacie kontajnery 64. potrubia ako primárne distribučné rúrky 61. sekundárne distribučné rúrky 62 a terciárne distribučné rúrky 63 a kontajnery 65 konečného využitia sa výhodne konštruujú z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente. Ostatné komponenty systému 60 distribučné siete môžu byť tiež konštruované z nízko legovaných ocelí extrémne vysokej pevnosti s vynikajúcou odolnosťou voči kryogénnej teplote opísaných v tomto dokumente alebo z iných vhodných materiálov.
Spôsobilosť distribuovať tekutiny, ktoré majú byť používané v podmienkach kryogénnej teploty cez systém liniek prúdenia distribučnej siete dovoľuje menšie miestne skladovacie kontajnery než by boli potrebné, keby tekutina mala byť transportovaná automobilovými tankermi alebo po železnici. Prvoradou výhodou je obmedzenie potrebného skladovania vďaky tomu faktu, že komprimovaná tekutina kryogénnej teploty sa radšej kontinuálne privádza, než aby sa periodicky dodávala.
Kritéria návrhu a spôsob konštrukcie rúrok pre systém liniek prúdenia distribučnej siete pre tekutiny kryogénnej teploty podľa tohto vynálezu sú dobre známe tým, ktorí sú kvalifikovaní v odbore predovšetkým z pohľadu v tomto dokumente poskytnutých poznatkov.
Prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky podľa tohto vynálezu sa výhodne používajú na skladovanie a transport komprimovaných tekutín kryogénnej teploty alebo tekutín kryogénnej teploty pri atmosférickom tlaku. Okrem toho sa prevádzkové komponenty, kontajnery a rúrky podľa tohto vynálezu výhodne používajú na skladovanie a transport komprimovaných tekutín pri nekryogénnej teplote.
Aj keď je uvedený vynález opísaný v podobe jedného alebo viacerých výhodných uskutočnení má sa rozumieť, že sa môžu vytvoriť iné modifikácie bez opustenia predmetu ochrany tohto vynálezu, ktorý je vysvetlený v ďalej uvedených nárokoch.
Slovník termínov
Aci je transformačná teplota, pri ktorej sa počas zahrievania začína tvoriť austenit.
Ac3 je transformačná teplota, pri ktorej sa počas zahrievania dokončí premena feritu na austenit.
Ari je transformačná teplota, pri ktorej sa počas chladenia dokončí premena austenitu na ferit alebo na ferit plus cementit.
Ar3 je transformačná teplota, pri ktorej sa počas chladenia začína meniť austenit na ferit.
CFZ je riadená mraziaca zóna
Konvenčná LNG je skvapalnený zemný plyn pri asi atmosférickom tlaku a asi -162 °C (-260 °C).
Chladiaca rýchlosť je chladiaca rýchlosť pri strede alebo v podstate pri strede hrúbky dosky.
Kryogénna teplota je určitá teplota nižšia než asi -40 °C (-40 °F).
CTOD je rozmiestenie špičiek otvorov trhlín.
DBTT (Ductile to Brittle Transition Temperature) vyjadruje dva režimy lomov v Štrukturálnych oceliach. Pri teplotách pod DBTT sa javí sklon k poškodeniu nízko-energetickým štiepnym (krehkým) lomom, zatiaľ čo pri teplotách nad DBTT sa javí sklon k poškodeniu vysoko energetickým kujným lomom.
Výraz podstatne znamená v podstate 100 % objemových.
GMAV je zváranie kovom v ochrannej atmosfére plynu.
Výraz vytvrdzujúce častice znamená jednu alebo viac častíc ε-medi, Mo2C alebo karbidov a karbidonitridov nióbu a vanádu.
HAZ je teplom ovplyvnená zóna.
Interkritický teplotný rozsah je od približnej transformačnej teploty Aci do približnej transformačnej teploty Ac3 pri zahrievaní a od približnej transformačnej teploty Ar3 do približnej transformačnej teploty An pri chladení.
Skratka K1C znamená faktor kritickej intenzity napätia.
Skratka kJ znamená kilojoule.
Nízko legovaná oceľ je oceľ obsahujúca železo a menej než 10 % hmotn. všetkých iegujúcich aditív.
Skratka MA znamená martenzit - austenit.
Maximálna prípustná veľkosť trhliny je kritická dĺžka a hĺbka trhliny.
Mo2Cje forma karbidu molybdénu.
Ms transformačná teplota je teplota, pri ktorej štartuje počas chladenia transformácie austenitu na martenzit.
Komprimovaný skvapalnený zemný plyn (PLNG) je skvapalnený zemný plyn pri tlaku od asi 1 035 kPa (150 psia) do asi 7 590 KPa (1 100 psia a pri teplote od asi -123 °C (-190 °F) do asi -62 °C (-80 °F).
Skratka ppm znamená (parts per milión) časti z miliónu.
Výraz prevažne znamená aspoň asi 50 objemových percent.
Kalenie je urýchlené ochladzovanie niektorým prostriedkom, pričom sa používa tekutina vybraná pre jej spôsobilosť zvyšovať rýchlosť ochladzovania oceli ako protiklad chladenia vzduchom.
Kaliaca stop teplota (QST) je najvyššia alebo v podstate najvyššia teplota dosiahnutá na povrchu dosky po zastavení kalenia kvôli teplu prenášanému zo stredu hrúbky dosky.
Skratka QST znamená kaliaca stop teplota.
Plát je kus ocele, ktorá má určité rozmery.
Pevnosť v ťahu je pri testovaní ťahom pomer maximálneho zaťaženia k pôvodnej ploche priečneho rezu.
TIG zváranie znamená zváranie wolfrámom v inertnom plyne.
Tnr teplota je teplota, pod ktorou austenit nemôže rekryštalizovať.
Skratka USPTO znamená United States Patent and Trademark Office (Úv rad Spojených Štátov pre patenty a obchodné známky).
Výraz zvarenec znamená zváraný spoj zahrnujúci: (i) zvarový kov, (ii) zónu (HAZ) ovplyvnenú teplom a (iii) základný kov v „blízkom okolí“ HAZ. Časť základného kovu, ktorá je označovaná termínom v „blízkom okolí“ HAZ a teda časť zvarenca sa mení v závislosti na faktoroch známych kvalifikovaným odborníkom napríklad bez obmedzenia, šírka zvarenca, veľkosť jednotky, ktorá bola zvarená, počet zvarencov potrebných na výrobu jednotky a vzdialenosť medzi zvarencami.

Claims (16)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Systém výmeny tepla, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    (a) teleso výmenníka tepla vhodné na skladovanie tekutiny pri tlaku vyššom než asi 1 035 kPa (150 psia) a teplote nižšej než asi -40 °C (-40 °F), pričom je uvedené teleso výmenníka tepla konštruované vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), kde spoje medzi týmito jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedenej komprimovanej tekutiny a
    b) veľký počet zarážok.
  2. 2. Systém výmeny tepla , vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    a) teleso výmenníka tepla vhodné na skladovanie komprimovaného skvapalneného zemného plynu pri tlaku od asi 1 03 5 kPa (150 psia) do asi 7 590 kPa (1 100 psia) a pri teplote od asi -123 °C (-190 °F) do asi -62 °C (-80 °F), pričom je uvedené teleso výmenníka tepla konštruované vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), pričom spoje medzi jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedeného komprimovaného skvapalneného zemného plynu a
    b) veľký počet zarážok.
  3. 3. Kondenzátorový systém, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    a) kondenzátorovú nádobu vhodnú na skladovanie tekutiny pri tlaku vyššom než asi 1 035 kPa (150 psia) a teplote nižšej než asi -40 °C (-40 °F), pričom uvedená kondenzátorová nádoba je konštruovaná vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), pričom spoje medzi jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedenej komprimovanej tekutiny a
    b) prostriedky na výmenu tepla.
  4. 4. Odparovací systém, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    a) odparovaciu nádobu vhodnú na skladovanie tekutiny pri tlaku vyššom než asi 1 035 kPa (150 psia) a teplote nižšej než asi -40 °C (-40 °F), pričom uvedená odpaľovacia nádoba je konštruovaná spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), pričom spoje medzi jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedenej komprimovanej tekutiny a (b) prostriedky na výmenu tepla.
  5. 5. Separačný systém, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    a) separačnú nádobu vhodnú na skladovanie tekutiny pri tlaku vyššom než asi 1 035 kPa (150 psia) a teplote nižšej než asi -40 °C (-40 °F), pričom uvedená separačná nádoba je konštruovaná spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), pričom spoje medzi jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie spomínanej komprimovanej tekutiny a
    b) aspoň jednu izolačnú zarážku.
  6. 6. Separačný systém, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje
    a) separačnú nádobu vhodnú na skladovanie komprimovaného skvapalneného zemného plynu pri tlaku od asi 1 035 kPa (150 psia) do asi 7 590 kPa (1 100 psia) a pri teplote od asi -123 °C (-190 °F) do asi -62 °C (-80 °F), pričom uvedená separačná nádoba je konštruovaná vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), pričom spoje medzi jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedeného komprimovaného skvapalneného zemného plynu a
    b) aspoň jednu izolačnú zarážku.
  7. 7, Systém prevádzkových kolón, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    a) prevádzkovú kolónu vhodnú na skladovanie tekutiny pri tlaku vyššom než asi 1 035 kPa (150 psia) a teplote nižšej než asi -40 °C (-40 °F), pričom uvedená prevádzková kolóna je konštruovaná vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), pričom spoje medzi uvedenými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedenej komprimovanej tekutiny a
    b) tesnenie.
  8. 8. Systém prevádzkových kolón, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    prevádzkovú kolónu vhodnú na skladovanie komprimovaného skvapalneného zemného plynu pri tlaku od asi I 035 kPa (150 psia) do asi 7 590 kPa (1 100 psia) a pri teplote od asi -123 °C (-190 °F) do asi -62 °C (-80 °F), pričom uvedená prevádzková kolóna je konštruovaná vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), pričom spoje medzi jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedeného komprimovaného skvapalneného zemného plynu a
    c) tesnenie.
    v
  9. 9. Čerpací systém, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    a) puzdro čerpadla vhodné na skladovanie tekutiny pri tlaku vyššom než asi 1 03 5 kPa (150 psia) a teplote nižšej než asi -40 °C (-40 °F), pričom uvedené puzdro čerpadla je konštruované vzájomných spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), pričom spoje medzi jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedenej komprimovanej tekutiny a
    b) hnaciu spojku.
  10. 10. Čerpací systém, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    (a) puzdro čerpadla vhodné na skladovanie komprimovaného skvapalneného zemného plynu pri tlaku od asi I 035 kPa (150 psia) do asi 7 590 kPa (1 100 psia) a teplote od asi -123 °C (-190 °F) do asi -62 °C (-80 °F), pričom uvedené puzdro čerpadla je konštruované spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), pričom spoje medzi jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedeného komprimovaného skvapalneného zemného plynu a (b) hnaciu spojku.
  11. 11. Systém vyhorievania, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    a) linku vyhorievania vhodnú na skladovanie tekutiny pri tlaku vyššom než asi 1 035 kPa (150 psia) a teplote nižšej než asi -40 °C (-40 °F), pričom uvedená linka vyhorievania je konštruovaná vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), pričom spoje medzi jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedenej komprimovanej tekutiny, a
    b) čistička vyhorievania
  12. 12. Systém vyhorievania, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    a) linku vyhorievania vhodnú na skladovanie komprimovaného skvapalneného zemného plynu pri tlaku od asi 1 035 kPa (150 psia) do asi 7 590 kPa (1 100 psia) a teplote od asi -123 °C (-190 °F) do asi -62 °C (-80 °F), pričom uvedená linka vyhorievania je konštruovaná vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), pričom spoje medzi jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedeného komprimovaného skvapalneného zemného plynu, a
    b) čistička vyhorievania.
  13. 13. Systém liniek prúdenia distribučnej siete, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    (a) aspoň jeden skladovací kontajner vhodný na skladovanie tekutiny pri tlaku vyššom než asi 1 035 kPa (150 psia) a teplote nižšej než asi -40 °C (-40 °F), pričom je tento uspoň jeden skladovací kontajner konštruovaný vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), kde spoje medzi týmito jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri uvedených podmienkach tlaku a teploty na skladovanie uvedenej komprimovanej tekutiny, a
    b) aspoň jednu distribučnú rúrku.
  14. 14. Systém liniek prúdenia distribučnej siete, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    (a) aspoň jednu distribučnú rúrku vhodnú na skladovanie tekutiny pri tlaku vyššom než asi 1 035 kPa (150 psia) a teplote nižšiu než asi -40 °C (-40 °F), pričom je táto distribučná rúrka konštruovaná vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), kde spoje medzi týmito jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedenej komprimovanej tekutiny a (b) aspoň jeden skladovací kontajner.
  15. 15. Systém liniek prúdenia distribučnej siete, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    (a) aspoň jeden skladovací kontajner vhodný na skladovanie komprimovaného skvapalneného zemného plynu pri tlaku od asi 1 035 kPa (150 psia) do asi 7 590 kPa (1 100 psia) a teplote od asi -123 °C (-190 °F) do asi -62 °C (-80 °F), pričom je tento skladovací kontajner konštruovaný vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), kde spoje medzi týmito jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri uvedených podmienkach tlaku a teploty na skladovanie uvedeného komprimovaného skvapalneného zemného plynu a
    b) aspoň jednu distribučnú rúrku.
  16. 16. Systém liniek prúdenia distribučnej siete, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:
    a) aspoň jednu distribučnú rúrku vhodnú na skladovanie komprimovaného skvapalneného zemného plynu pri tlaku od asi 1 035 kPa (150 psia) do asi 7 590 kPa (1 100 psia) a teplote od asi -123 °C (-190 °F) do asi -62 °C (-80 °F), pričom je táto distribučná rúrka konštruovaná vzájomným spojením veľkého počtu jednotlivých dosiek z materiálov zahrnujúcich nízko legovanú oceľ extrémne vysokej pevnosti obsahujúcu menej než 9 % hmotn. niklu a majúcu pevnosť v ťahu vyššiu než 830 MPa (120 ksi) a DBTT nižšiu než asi -73 °C (-100 °F), kde spoje medzi týmito jednotlivými doskami majú primeranú pevnosť a odolnosť pri podmienkach uvedeného tlaku a teploty na skladovanie uvedeného komprimovaného skvapalneného zemného plynu, a (c) aspoň jeden skladovací kontajner.
SK870-2000A 1997-12-19 1998-06-18 Process components, containers, and pipes suitable for containing and transporting cryogenic temperature fluids SK8702000A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6820897P 1997-12-19 1997-12-19
PCT/US1998/012725 WO1999032837A1 (en) 1997-12-19 1998-06-18 Process components, containers, and pipes suitable for containing and transporting cryogenic temperature fluids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK8702000A3 true SK8702000A3 (en) 2001-02-12

Family

ID=22081107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK870-2000A SK8702000A3 (en) 1997-12-19 1998-06-18 Process components, containers, and pipes suitable for containing and transporting cryogenic temperature fluids

Country Status (43)

Country Link
US (1) US6212891B1 (sk)
EP (1) EP1040305A4 (sk)
JP (1) JP2001527200A (sk)
KR (1) KR100381322B1 (sk)
CN (1) CN1110642C (sk)
AR (1) AR013111A1 (sk)
AT (1) AT411107B (sk)
AU (1) AU739776B2 (sk)
BG (1) BG104621A (sk)
BR (1) BR9813700A (sk)
CA (1) CA2315015C (sk)
CH (1) CH694136A5 (sk)
CO (1) CO5040207A1 (sk)
CZ (1) CZ20002142A3 (sk)
DE (1) DE19882878T1 (sk)
DK (1) DK174826B1 (sk)
DZ (1) DZ2527A1 (sk)
EG (1) EG22215A (sk)
ES (1) ES2188347A1 (sk)
FI (1) FI20001439A (sk)
GB (1) GB2350121B (sk)
GC (1) GC0000004A (sk)
GE (1) GEP20033122B (sk)
HR (1) HRP980343B1 (sk)
HU (1) HUP0102573A3 (sk)
ID (1) ID25453A (sk)
IL (1) IL136845A0 (sk)
MY (1) MY115404A (sk)
NO (1) NO313306B1 (sk)
NZ (1) NZ505337A (sk)
OA (1) OA11525A (sk)
PE (1) PE89399A1 (sk)
PL (1) PL343849A1 (sk)
RU (1) RU2200920C2 (sk)
SE (1) SE522458C2 (sk)
SI (1) SI20290A (sk)
SK (1) SK8702000A3 (sk)
TN (1) TNSN98097A1 (sk)
TR (1) TR200001801T2 (sk)
TW (1) TW436597B (sk)
UA (1) UA71558C2 (sk)
WO (1) WO1999032837A1 (sk)
ZA (1) ZA985316B (sk)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6460721B2 (en) 1999-03-23 2002-10-08 Exxonmobil Upstream Research Company Systems and methods for producing and storing pressurized liquefied natural gas
FR2802293B1 (fr) * 1999-12-09 2002-03-01 Air Liquide Appareil et procede de separation par distillation cryogenique
GB0006265D0 (en) * 2000-03-15 2000-05-03 Statoil Natural gas liquefaction process
US7591150B2 (en) 2001-05-04 2009-09-22 Battelle Energy Alliance, Llc Apparatus for the liquefaction of natural gas and methods relating to same
US7637122B2 (en) * 2001-05-04 2009-12-29 Battelle Energy Alliance, Llc Apparatus for the liquefaction of a gas and methods relating to same
US20070137246A1 (en) * 2001-05-04 2007-06-21 Battelle Energy Alliance, Llc Systems and methods for delivering hydrogen and separation of hydrogen from a carrier medium
US7594414B2 (en) * 2001-05-04 2009-09-29 Battelle Energy Alliance, Llc Apparatus for the liquefaction of natural gas and methods relating to same
US6581409B2 (en) * 2001-05-04 2003-06-24 Bechtel Bwxt Idaho, Llc Apparatus for the liquefaction of natural gas and methods related to same
US6852175B2 (en) * 2001-11-27 2005-02-08 Exxonmobil Upstream Research Company High strength marine structures
US6843237B2 (en) 2001-11-27 2005-01-18 Exxonmobil Upstream Research Company CNG fuel storage and delivery systems for natural gas powered vehicles
US7147124B2 (en) 2002-03-27 2006-12-12 Exxon Mobil Upstream Research Company Containers and methods for containing pressurized fluids using reinforced fibers and methods for making such containers
US7155918B1 (en) 2003-07-10 2007-01-02 Atp Oil & Gas Corporation System for processing and transporting compressed natural gas
US7237391B1 (en) 2003-07-10 2007-07-03 Atp Oil & Gas Corporation Method for processing and transporting compressed natural gas
US7240498B1 (en) 2003-07-10 2007-07-10 Atp Oil & Gas Corporation Method to provide inventory for expedited loading, transporting, and unloading of compressed natural gas
US7240499B1 (en) 2003-07-10 2007-07-10 Atp Oil & Gas Corporation Method for transporting compressed natural gas to prevent explosions
GB2418478A (en) * 2004-09-24 2006-03-29 Ti Group Automotive Sys Ltd A heat exchanger
US20070163261A1 (en) * 2005-11-08 2007-07-19 Mev Technology, Inc. Dual thermodynamic cycle cryogenically fueled systems
US20090185865A1 (en) * 2005-11-16 2009-07-23 The Charles Machine Works, Inc. Soft excavation potholing method and apparatus
EP1801254A1 (de) * 2005-12-20 2007-06-27 Siemens Aktiengesellschaft Verdichtergehäuse aus Gussstahl für Tieftemperaturanwendungen
EP1832667A1 (fr) 2006-03-07 2007-09-12 ARCELOR France Procédé de fabrication de tôles d'acier à très hautes caractéristiques de résistance, de ductilité et de tenacité, et tôles ainsi produites
US20080250795A1 (en) * 2007-04-16 2008-10-16 Conocophillips Company Air Vaporizer and Its Use in Base-Load LNG Regasification Plant
US9574713B2 (en) 2007-09-13 2017-02-21 Battelle Energy Alliance, Llc Vaporization chambers and associated methods
US8061413B2 (en) 2007-09-13 2011-11-22 Battelle Energy Alliance, Llc Heat exchangers comprising at least one porous member positioned within a casing
US9254448B2 (en) 2007-09-13 2016-02-09 Battelle Energy Alliance, Llc Sublimation systems and associated methods
US8555672B2 (en) * 2009-10-22 2013-10-15 Battelle Energy Alliance, Llc Complete liquefaction methods and apparatus
US8899074B2 (en) 2009-10-22 2014-12-02 Battelle Energy Alliance, Llc Methods of natural gas liquefaction and natural gas liquefaction plants utilizing multiple and varying gas streams
US9217603B2 (en) 2007-09-13 2015-12-22 Battelle Energy Alliance, Llc Heat exchanger and related methods
EP2310544B1 (en) * 2008-07-11 2018-10-17 Aktiebolaget SKF A method for manufacturing a bearing component
CN101769593B (zh) * 2008-12-30 2012-01-25 上海吴泾化工有限公司 汽化器
US8365776B2 (en) * 2009-06-15 2013-02-05 Conocophillips Company Liquefied natural gas pipeline with near zero coefficient of thermal expansion
DE102009026970A1 (de) * 2009-06-16 2010-12-23 Tge Marine Gas Engineering Gmbh Verfahren zur Reduzierung des Ausstoßes von Kohlendioxid nebst Vorrichtung
US9683703B2 (en) * 2009-08-18 2017-06-20 Charles Edward Matar Method of storing and transporting light gases
EP2365269A1 (en) * 2010-03-03 2011-09-14 Alstom Technology Ltd Heat exchanging and liuid separation apparatus
TW201604465A (zh) 2010-06-15 2016-02-01 拜歐菲樂Ｉｐ有限責任公司 從導熱金屬導管提取熱能的方法、裝置和系統
US20120017639A1 (en) * 2010-07-21 2012-01-26 Synfuels International, Inc. Methods and systems for storing and transporting gases
CN102091893A (zh) * 2010-12-30 2011-06-15 哈尔滨工业大学 可使焊接接头按母材承载能力承载的设计方法
JP5777370B2 (ja) * 2011-03-30 2015-09-09 三菱重工業株式会社 リボイラ
CN102409242B (zh) * 2011-11-25 2014-06-04 宝山钢铁股份有限公司 一种高强度气瓶用合金钢、气瓶及其制备方法
TWI525184B (zh) 2011-12-16 2016-03-11 拜歐菲樂Ｉｐ有限責任公司 低溫注射組成物，用於低溫調節導管中流量之系統及方法
DE102012104416A1 (de) * 2012-03-01 2013-09-05 Institut Für Luft- Und Kältetechnik Gemeinnützige Gmbh Verfahren und Anordnung zur Speicherung von Energie
US10655911B2 (en) 2012-06-20 2020-05-19 Battelle Energy Alliance, Llc Natural gas liquefaction employing independent refrigerant path
WO2014086413A1 (en) 2012-12-05 2014-06-12 Blue Wave Co S.A. Integrated and improved system for sea transportation of compressed natural gas in vessels, including multiple treatment steps for lowering the temperature of the combined cooling and chilling type
US20140261244A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Chevron U.S.A. Inc. Steam Generation Assembly For Foul Fluids Or Fluids Having Impurities
US9605789B2 (en) 2013-09-13 2017-03-28 Biofilm Ip, Llc Magneto-cryogenic valves, systems and methods for modulating flow in a conduit
CN104101232B (zh) * 2014-07-15 2016-09-07 天津鼎宸环保科技有限公司 低温乙烯火炬升温系统
CN104088726B (zh) * 2014-07-21 2017-02-15 成都市天仁自动化科技有限公司 一种车载天然气供气系统及其稳定供气方法
CN104654318B (zh) * 2015-03-10 2017-01-18 山东齐鲁石化工程有限公司 低温火炬气分液、汽化及升温系统
JP6256489B2 (ja) * 2015-03-18 2018-01-10 Ｊｆｅスチール株式会社 低温用鋼材およびその製造方法
US10899967B2 (en) 2015-04-30 2021-01-26 Domenico Tanfoglio Molecular pyrodisaggregator
RU2584315C1 (ru) * 2015-06-04 2016-05-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Конструкционная криогенная аустенитная высокопрочная коррозионно-стойкая, в том числе в биоактивных средах, свариваемая сталь и способ ее обработки
RU2599654C1 (ru) * 2015-06-10 2016-10-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ производства высокопрочной листовой стали
US10882001B2 (en) * 2017-03-06 2021-01-05 Hall Labs Llc Method for removing a foulant from a gas stream with minimal external refrigeration
CN107178705B (zh) * 2017-06-30 2020-09-18 大庆中蓝石化有限公司 液化汽分离装置液化汽安全排放的回收系统
CN109255135B (zh) * 2017-07-12 2023-01-24 天津大学 高温管道中含椭圆形周向内表面裂纹的孕育期预测方法
WO2020178683A1 (en) 2019-03-05 2020-09-10 Sabic Global Technologies B.V. Distribution hub for c4 conversion to ethane/propane feedstock network
WO2020214522A1 (en) * 2019-04-15 2020-10-22 Charles Matar Subcooled cryogenic storage and transport of volatile gases
US20230279994A1 (en) 2020-07-27 2023-09-07 ExxonMobil Technology and Engineering Company Container Systems and Methods for Using the Same

Family Cites Families (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3097294A (en) * 1963-07-09 Electric arc welding and wire therefor
US2004074A (en) * 1933-08-21 1935-06-04 Le Roy D Kiley Apparatus for and method of recovering vapors vented from storage tanks
US2795937A (en) * 1955-03-31 1957-06-18 Phillips Petroleum Co Process and apparatus for storage or transportation of volatile liquids
US3232725A (en) * 1962-07-25 1966-02-01 Vehoc Corp Method of storing natural gas for transport
US3298805A (en) * 1962-07-25 1967-01-17 Vehoc Corp Natural gas for transport
US3477509A (en) * 1968-03-15 1969-11-11 Exxon Research Engineering Co Underground storage for lng
US3745322A (en) * 1969-12-24 1973-07-10 Sumitomo Metal Ind Welding process preventing the bond brittleness of low-alloy steels
US3990256A (en) * 1971-03-29 1976-11-09 Exxon Research And Engineering Company Method of transporting gas
JPS5114975B1 (sk) * 1971-04-10 1976-05-13
CH570296A5 (sk) * 1972-05-27 1975-12-15 Sulzer Ag
US3931908A (en) * 1973-08-02 1976-01-13 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Insulated tank
GB1522609A (en) * 1974-10-18 1978-08-23 Martacto Naviera Sa Tanks for the storage and transport of fluid media under pressure
JPS5653472B2 (sk) * 1974-11-27 1981-12-18
US3955971A (en) * 1974-12-11 1976-05-11 United States Steel Corporation Alloy steel for arctic service
US4024720A (en) * 1975-04-04 1977-05-24 Dimentberg Moses Transportation of liquids
US4182254A (en) * 1975-10-16 1980-01-08 Campbell Secord Tanks for the storage and transport of fluid media under pressure
FR2339826A1 (fr) * 1976-01-30 1977-08-26 Technip Cie Procede et installation de traitement par echanges de chaleur a basses temperatures en particulier pour le traitement des gaz naturels et des gaz craques
GB1578220A (en) * 1977-05-20 1980-11-05 Brown Vosper Ltd D Offshore terminal
DE2924328A1 (de) * 1978-07-28 1980-02-14 Otis Eng Co Niedriglegierter stahl
US4162158A (en) * 1978-12-28 1979-07-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Ferritic Fe-Mn alloy for cryogenic applications
GB2040430B (en) * 1979-01-11 1983-02-02 Ocean Phoenix Holdings Nv Tanks for storing liquefied gases
GB2052717B (en) * 1979-06-26 1983-08-10 British Gas Corp Storage and transport of liquefiable gases
US4257808A (en) * 1979-08-13 1981-03-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Low Mn alloy steel for cryogenic service and method of preparation
US4318723A (en) * 1979-11-14 1982-03-09 Koch Process Systems, Inc. Cryogenic distillative separation of acid gases from methane
GB2111663B (en) * 1981-12-16 1986-03-26 Ocean Phoenix Holdings Nv Tank for the storage and transport of pressurised fluid
US4519824A (en) * 1983-11-07 1985-05-28 The Randall Corporation Hydrocarbon gas separation
DE3432337A1 (de) * 1984-09-03 1986-03-13 Hoesch Stahl AG, 4600 Dortmund Verfahren zur herstellung eines stahles und dessen verwendung
JPS61127815A (ja) * 1984-11-26 1986-06-16 Nippon Steel Corp 高アレスト性含Ｎｉ鋼の製造法
AU4037589A (en) * 1988-07-11 1990-02-05 Mobil Oil Corporation A process for liquefying hydrocarbon gas
FR2668169B1 (fr) * 1990-10-18 1993-01-22 Lorraine Laminage Acier a soudabilite amelioree.
GB9103622D0 (en) * 1991-02-21 1991-04-10 Ugland Eng Unprocessed petroleum gas transport
US5127230A (en) * 1991-05-17 1992-07-07 Minnesota Valley Engineering, Inc. LNG delivery system for gas powered vehicles
FI922191A (fi) * 1992-05-14 1993-11-15 Kvaerner Masa Yards Oy Sfaerisk lng-tank och dess framstaellningsfoerfarande
US5325673A (en) * 1993-02-23 1994-07-05 The M. W. Kellogg Company Natural gas liquefaction pretreatment process
EP0667327B1 (en) * 1994-02-04 1997-11-19 Air Products And Chemicals, Inc. Open loop mixed refrigerant cycle for ethylene recovery
JP3550726B2 (ja) * 1994-06-03 2004-08-04 Ｊｆｅスチール株式会社 低温靱性に優れた高張力鋼の製造方法
US5615561A (en) * 1994-11-08 1997-04-01 Williams Field Services Company LNG production in cryogenic natural gas processing plants
US5531842A (en) * 1994-12-06 1996-07-02 Exxon Research And Engineering Company Method of preparing a high strength dual phase steel plate with superior toughness and weldability (LAW219)
US5545270A (en) * 1994-12-06 1996-08-13 Exxon Research And Engineering Company Method of producing high strength dual phase steel plate with superior toughness and weldability
US5545269A (en) * 1994-12-06 1996-08-13 Exxon Research And Engineering Company Method for producing ultra high strength, secondary hardening steels with superior toughness and weldability
NO180469B1 (no) * 1994-12-08 1997-05-12 Statoil Petroleum As Fremgangsmåte og system for fremstilling av flytendegjort naturgass til havs
JPH08176659A (ja) * 1994-12-20 1996-07-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 低降伏比高張力鋼の製造方法
KR100206151B1 (ko) * 1995-01-26 1999-07-01 다나카 미노루 저온인성이 뛰어난 용접성 고장력강
US5755895A (en) * 1995-02-03 1998-05-26 Nippon Steel Corporation High strength line pipe steel having low yield ratio and excellent in low temperature toughness
JP3314295B2 (ja) * 1995-04-26 2002-08-12 新日本製鐵株式会社 低温靱性に優れた厚鋼板の製造方法
US5678411A (en) * 1995-04-26 1997-10-21 Ebara Corporation Liquefied gas supply system
EP0862717B1 (en) * 1995-10-05 2003-03-12 BHP Petroleum Pty. Ltd. Liquefaction process
EP0858572B1 (en) * 1995-10-30 2003-12-10 Williams Energy Marketing and Trading Company Ship based system for compressed natural gas transport
US5762119A (en) * 1996-11-29 1998-06-09 Golden Spread Energy, Inc. Cryogenic gas transportation and delivery system
TW396253B (en) * 1997-06-20 2000-07-01 Exxon Production Research Co Improved system for processing, storing, and transporting liquefied natural gas
TW396254B (en) * 1997-06-20 2000-07-01 Exxon Production Research Co Pipeline distribution network systems for transportation of liquefied natural gas
TW368596B (en) * 1997-06-20 1999-09-01 Exxon Production Research Co Improved multi-component refrigeration process for liquefaction of natural gas
DZ2534A1 (fr) * 1997-06-20 2003-02-08 Exxon Production Research Co Procédé perfectionné de réfrigération en cascade pour la liquéfaction du gaz naturel.
TW444109B (en) * 1997-06-20 2001-07-01 Exxon Production Research Co LNG fuel storage and delivery systems for natural gas powered vehicles
TW366411B (en) * 1997-06-20 1999-08-11 Exxon Production Research Co Improved process for liquefaction of natural gas
TW359736B (en) * 1997-06-20 1999-06-01 Exxon Production Research Co Systems for vehicular, land-based distribution of liquefied natural gas
BR9811051A (pt) * 1997-07-28 2000-08-15 Exxonmobil Upstream Res Co Placa de aço, e, processo para preparar a mesma
DZ2531A1 (fr) * 1997-12-19 2003-02-08 Exxon Production Research Co Procédé de préparation d'une tôle d'acier double phase cette tôle et procédé pour renforcer la résistance à la propagation des fissures.
TW459052B (en) * 1997-12-19 2001-10-11 Exxon Production Research Co Ultra-high strength steels with excellent cryogenic temperature toughness
TW454040B (en) * 1997-12-19 2001-09-11 Exxon Production Research Co Ultra-high strength ausaged steels with excellent cryogenic temperature toughness

Also Published As

Publication number Publication date
EP1040305A1 (en) 2000-10-04
US6212891B1 (en) 2001-04-10
MY115404A (en) 2003-05-31
KR100381322B1 (ko) 2003-04-26
DK174826B1 (da) 2003-12-08
JP2001527200A (ja) 2001-12-25
GB2350121A (en) 2000-11-22
UA71558C2 (en) 2004-12-15
GC0000004A (en) 2002-10-30
SE0002277D0 (sv) 2000-06-19
BG104621A (en) 2001-02-28
WO1999032837A1 (en) 1999-07-01
NO20003172D0 (no) 2000-06-19
RU2200920C2 (ru) 2003-03-20
CZ20002142A3 (cs) 2001-12-12
NO20003172L (no) 2000-08-21
GB2350121B (en) 2003-04-16
TNSN98097A1 (fr) 2000-12-29
CA2315015C (en) 2004-05-25
CN1110642C (zh) 2003-06-04
ES2188347A1 (es) 2003-06-16
CO5040207A1 (es) 2001-05-29
CA2315015A1 (en) 1999-07-01
HRP980343B1 (en) 2003-02-28
GB0013636D0 (en) 2000-07-26
AU739776B2 (en) 2001-10-18
DE19882878T1 (de) 2001-07-12
ID25453A (id) 2000-10-05
CN1301335A (zh) 2001-06-27
PE89399A1 (es) 1999-10-05
TR200001801T2 (tr) 2001-04-20
TW436597B (en) 2001-05-28
DZ2527A1 (fr) 2003-02-01
DK200000939A (da) 2000-06-16
HUP0102573A3 (en) 2002-01-28
CH694136A5 (de) 2004-07-30
AR013111A1 (es) 2000-12-13
SE0002277L (sv) 2000-06-19
IL136845A0 (en) 2001-06-14
EP1040305A4 (en) 2005-05-18
NZ505337A (en) 2003-08-29
GEP20033122B (en) 2003-11-25
BR9813700A (pt) 2000-10-10
FI20001439A (fi) 2000-06-16
NO313306B1 (no) 2002-09-09
HUP0102573A2 (hu) 2001-11-28
ATA915298A (de) 2003-02-15
HRP980343A2 (en) 1999-08-31
PL343849A1 (en) 2001-09-10
SI20290A (sl) 2000-12-31
EG22215A (en) 2002-10-31
OA11525A (en) 2004-02-09
AU8152098A (en) 1999-07-12
AT411107B (de) 2003-09-25
KR20010024759A (ko) 2001-03-26
ZA985316B (en) 1999-12-20
SE522458C2 (sv) 2004-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK8702000A3 (en) Process components, containers, and pipes suitable for containing and transporting cryogenic temperature fluids
RU2208747C2 (ru) Системы хранения и подачи топлива в виде сжиженного природного газа (спг-топлива) для транспортных средств, работающих на природном газе
RU2211877C2 (ru) Системы распределительной трубопроводной сети для транспортировки сжиженного природного газа
US6203631B1 (en) Pipeline distribution network systems for transportation of liquefied natural gas
BG63886B1 (bg) Контейнер за съхранение на втечнен природен газ под налягане, метод и система за обработване на природен газ и за съхранение и транспотиране на втечнен природен газ под налягане
SK178299A3 (en) Systems for vehicular, land-based distribution of liquefied natural gas
MXPA00005798A (en) Process components, containers, and pipes suitable for containing and transporting cryogenic temperature fluids
MXPA99011350A (en) Improved system for processing, storing, and transporting liquefied natural gas
MXPA99011346A (en) Lng fuel storage and delivery systems for natural gas powered vehicles
OA11995A (en) Improved system for processing, storing, and transporting liquefied natural gas.