Файл: Гофман-Захаров П.М. Проектирование и сооружение подземных резервуаров - нефтегазохранилищ.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 106
Скачиваний: 1
позволяет применить несущие конструкции-фермы в обычном исполнении.
С целью уменьшения холодопотерь хранилища по периметру устраивают пояс из теплоизолирующего гидрофобного мате риала. Конструкция хранилища показана на рис. 38.
Ферма ФС 30-3 сборная предварительно напряженная; стенки хранилища выполняют при искусственном замораживании. От таивание не допускается; для изготовления блок-коробки приме няют алюминиевые сплавы АМЦС ГОСТ 1946—50. Расход мате риалов представлен в табл . 11 .
а) Расход |
железобетона и |
бетона |
|
|
|
|
Т а б л и ц а 11 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
На 1 элемент |
|
Всего |
||
Марка |
|
Наименование |
|
|
|
|
|
|
03 0Э |
|
|
бетона |
|
элемента |
|
|
|
|
|
|
н о |
|
|
|
|
|
|
|
|
м at |
|
|
- 5 " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
° ч |
|
|
400 |
Ферма ФС 30-3 |
15200 |
202,0 |
6,06 |
1243 |
9 |
54,8 |
11200 |
|||
150 |
Фундаменты |
|
4200 |
|
|
1,75 |
|
18 |
31,5 |
|
|
б) Расход |
алюминия |
|
|
|
в) |
Расход |
прочих |
строительных |
|
||
|
|
|
|
|
|
материалов |
|
|
|
|
|
|
|
і |
3 |
|
* |
|
|
|
|
Едини |
Коли |
Марка |
|
Наименование |
|
|
|
|
Наименование |
|
ца из |
||
|
£ |
|
|
|
|
мере |
чество |
||||
|
|
о |
|
m |
|
|
|
|
ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7500 |
Блок-коробка |
9 |
67500 |
Вспученный перлит |
|
2020 |
|||||
Шлак |
|
|
» |
630 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Битум для пропитки |
кг |
28400 |
|||
|
|
|
|
|
|
Глинощебеночная |
от- |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
мостка |
|
|
JK3 |
90 |
Размещение хранилища сжиженного метана, его планировка (рис. 39) обуславливаются требованиями противопожарной за щиты: ограждения территории, устройства дорог для пожароту шения и эксплуатации, устройства системы противопожарного водопровода и т. п.
А. Ф. Капинусом (ВНИИпромгаз) на опытном подземном изо термическом хранилище в 1966 г. был проведен полупромышлен ный эксперимент № 3 продолжительностью около трех месяцев.
Сферическая емкость диаметром 2 м была образована камуфлетным взрывом на глубине 9 м в пластичных суглинках влаж ностью 12%. Внутри емкости в окружающем грунте было распо ложено 50 термопар с выводами к пульту измерения. Оборудова ние, установленное на дневной поверхности, позволяло воспроиз водить изотермический цикл хранения СУГ.
До начала опыта вмещающий емкость грунт имел температуру 6—7° С. В качестве хладоагента, которым является хранимый
продукт, использовали промышленный сжиженный газ (60% про пана и около 40% бутана). СУГ поступал в подземную емкость, дросселируясь до давления 0,1—0,3 кГ/см2 и охлаждаясь до ми нус 19, минус 20° С. Прилегающий к контуру емкости грунт за мерзал, образуя ледогрунтовую оболочку. Образующиеся в ем кости пары СУГ отбирались компрессором.
в
К танкеру
Рис. 39. Схема генерального плана (площадь застройки 37500 м2):
1 — пенопорошковая, |
площадь |
30 ж2 , строительный объем 100 м3; 2 |
— контора-сан |
|||||
пропускник, площадь |
50 и?, |
объем |
150 м3\ 3 — ремонтно-эксплуатационный блок; |
|||||
4 — ввод |
водопровода |
d=200 ; 5 — трансформаторная |
подстанция; 6 — изгородь |
из |
||||
колючей |
проволоки, 752 м?; 7 — газовая фаза метана, |
завод сжижения метана; |
8 — |
|||||
залив емкости сжиженным |
метаном; |
9 — сброс на свечу сжигания; |
10 — автодоро |
|||||
га, /=298 м; Н — колодцы |
сборные |
железобетонные |
с гидрантами; |
12 — насосная |
||||
группа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Эксплуатация хр'анилища после ввода в действие (заполнения емкости) заключалась в обеспечении проектного избыточного давления и сохранении верхнего уровня сжиженного газа в под земной емкости.
Теплофизические процессы в грунте вокруг емкости протекали наиболее интенсивно в первые 15—20 суток. За этот период ледогрунтовая оболочка приобрела толщину около 0,9 м. В дальней шем промерзание замедлялось и к концу опыта замороженный слой грунта вокруг емкости составил 1,6 м. Уменьшение интен сивности промерзания характеризуется скоростью перемещения
7—243 |
97 |
границы замороженной зоны, которая уменьшилась от 0,5 на ко нец вторых суток до 0,1 см/ч к десятым суткам эксперимента.
Опытные данные по тепловому режиму массива грунта пока зали, что на конец первых суток замораживания удельный теплопоток к контуру емкости был равен примерно 200 ккал/м2. Эта величина сопоставима с данными, полученными на гидроинтегра торе и в эксперименте № 1. Изменение удельного теплопотока свидетельствует о его резком уменьшении в начальный период замораживания. Через пять суток после начала эксперимента теплопоток к емкости составлял 50 ккал/м2-ч, а к пятнадцатым суткам он уменьшился почти в 2,5 раза.
Эксперимент № 4 проведен на опытном хранилище сжиженного газа, включающем емкость вертикально-цилиндрического типа диаметром 1,2 м и глубиной 4 м. Геологические условия, храни мый продукт и технологическая схема хранилища были такими же, как в эксперименте № 3.
Полученные количественные показатели промерзания грунта и удельных теплопотоков из массива в емкость хорошо согласуются с данными эксперимента № 3. В обоих случаях на десятые сутки эксплуатации хранилищ получен ледогрунтовый слой толщиной 0,8 м, а удельный теплопоток — около 30 ккал/м2-ч. Изменение скорости перемещения границы замороженного грунта свидетель ствует о более быстрой стабилизации теплофизических процес сов вокруг сферической емкости. Например, скорость перемеще ния границы замороженной зоны на десятые сутки вокруг сфе
рической |
емкости составила 0,1, а вокруг цилиндрической — |
|
0,2 |
см/сек, |
в то время как к концу первых суток — соответственно |
0,6 |
и 0,4 |
см/ч. |
Сравнение результатов экспериментов на опытных хранили щах с результатами, полученными методом гидроаналогий, пока зало идентичность качественных характеристик теплофизических процессов, происходящих в грунте вокруг емкости.
Завершая рассмотрение вопросов проектирования и строитель ства ледогрунтовых изотермических хранилищ, следует указать на большую перспективность данного метода вследствие безус ловной доступности его внедрения практически в любом районе Советского Союза, где сосредоточено производство или потреб ление большого количества сжиженных углеводородных газов.
Г л а в а III . ПОДЗЕМНЫЕ ХРАНИЛИЩА НЕФТЕПРОДУКТОВ
ВОТЛОЖЕНИЯХ КАМЕННОЙ СОЛИ
§1. Общие сведения
Подземная емкость для хранения жидких углеводородов в тол ще соляного пласта или купола представляет собой полость, об разованную в результате выщелачивания (растворения) камен ной соли через буровую скважину. Схема подземной камеры по казана на рис. 40.
Главные причины особого интереса к внедрению подземного хранения нефтепродуктов в соляных формациях следующие: ши рокое распространение на территории СССР месторождений ка менной соли, в том числе малопригодных для промышленной добычи; индустриальное^ и экономичность технологии сооруже ния подземных емкостей размывом через буровые скважины.
Каменная соль при повышенном давлении или температуре переходит из хрупкого в пластичное состояние. Такое явление наблюдается уже при давлении 150—200 кг/см2. Пластичность соли проявляется особенно рельефно при смачивании или погру жении в воду. В горячей воде кристалл соли может быть изогнут пальцами. При смачивании водой капиллярные трещины в кри сталлах закупориваются, при этом значительно повышается пре дел прочности на растяжение. Даже при небольшом внешнем давлении каменная соль способна течь в течение длительного промежутка времени. Из-за высокой пластичности каменная соль не сохраняет трещин и на больших глубинах ее пористость и про ницаемость практически равны нулю.
Указанные свойства каменной соли подтверждают ее высокие качества и возможность применения в качестве строительного материала и среды для создания подземных емкостей-хранилищ.
Сохранение товарных качеств моторных топлив и сжиженных углеводородных газов при их длительном контакте с хлорнатриевыми солями является главным показателем для оценки перспек тивности распространения подземных хранилищ в соляных фор
мациях. |
|
|
|
Начиная |
с 1959 г. во ВНИИСТе, |
а затем во |
ВНИИпромгазе |
в лабораторных условиях, а затем |
и полупромышленных были |
||
проведены |
экспериментальные исследования |
воздействия от |
дельных факторов и их совокупности на хранение нефти, нефте продуктов, сжиженных углеводородных газов и природного газа в прямом контакте с горными породами.
7* |
99 |