Сжиженный природный газ (СПГ) - это метан, охлаждённый до температуры около –162 °C. В жидком состоянии его объём уменьшается примерно в 600 раз по сравнению с газообразным, что делает хранение и транспортировку экономически оправданными.
Однако поддержание столь низкой температуры требует специальных инженерных решений.
Мы изготавливаем емкостное и резервуарное оборудование для различных задач. Ознакомиться с полным каталогом.
Основные принципы хранения
Температура и давление. СПГ хранят при криогенных температурах (ниже –100 °C), обычно при температуре кипения метана (–161…–163 °C) и давлении, близком к атмосферному (0,04–0,05 МПа). В этих условиях газ остаётся в жидкой фазе.
Изотермические резервуары. Для хранения используют специальные криогенные ёмкости, которые делятся на:
наземные стационарные — устанавливаются на фундамент;
подземные хранилища — размещаются в грунте или в искусственных котлованах;
транспортные — танкеры-газовозы, железнодорожные цистерны и изотермические контейнеры.
Все они имеют двухстенную конструкцию: внутренний сосуд (непосредственно для СПГ) и наружный кожух, между которыми создаётся высокоэффективная теплоизоляция.
Теплоизоляция — ключевой элемент
Чтобы свести к минимуму приток тепла извне, применяют экранно-вакуумную изоляцию:
пространство между стенками резервуара вакуумируется;
внутри устанавливаются многослойные экраны из материалов с низкой теплопроводностью (например, алюминиевая фольга и стеклоткань).
Такая система позволяет снизить суточные потери от испарения до 0,1–0,3 % от объёма. В зависимости от конструкции и объёма резервуара срок хранения без значительных потерь может достигать 20–50 суток, а в особо крупных подземных хранилищах — до полугода.
Испарение и борьба с ним
Даже при идеальной изоляции часть СПГ неизбежно испаряется — это явление называется дренажным хранением. Образующийся газ (так называемый «газ вытеснения») накапливается в верхней части резервуара. Чтобы не допустить роста давления, его:
отводят в газовую магистраль и используют по назначению;
либо направляют на повторное сжижение и возвращают в ёмкость.
Для промышленных потребителей, которым нужен газообразный метан, применяют регазификацию — процесс нагрева жидкого СПГ до температуры окружающей среды. Регазификаторы бывают:
атмосферные — используют тепло воздуха (подходят для умеренного климата);
с подогревом — работают от электричества, пара или горячей воды, что позволяет регулировать производительность независимо от погодных условий.
Типы стационарных хранилищ
В мало- и среднетоннажном производстве чаще всего используют вертикальные или горизонтальные криогенные резервуары объёмом от 5 до 200 м³. Их ключевые параметры:
рабочее давление — до 1,6 МПа;
срок службы — более 20 лет;
возможность хранения не только СПГ, но и других сжиженных газов (азота, кислорода, аргона, пропана).
Для крупных терминалов применяют наземные резервуары мембранного типа объёмом до 200 000 м³, а также подземные хранилища в отложениях соли или скальных породах, где изоляцией служит сам массив грунта.
Автоматика и безопасность
Современные системы хранения оснащаются:
датчиками давления, температуры и уровня заполнения;
системами аварийного сброса давления;
автоматическими клапанами для отвода испарившегося газа.
Это позволяет дистанционно контролировать режим хранения и минимизировать риски утечек или перегрева.
Где применяется хранение СПГ
Технологии хранения сжиженного газа востребованы в:
газоснабжении удалённых населённых пунктов и промышленных объектов;
заправке газомоторного транспорта (автомобили, суда, железная дорога);
резервном питании котельных и электростанций;
пиковых нагрузках в газораспределительных сетях.