Файл: Иванцов, О. М. Железобетонные резервуары для сжиженного природного газа в США научно-технический обзор.pdf

Однако введение мероприятий, удерживающих облицовку, су­ щественно усложнит ее конструкцию и технологию сооружения.

слоям. На пленке располо­ жена железобетонная плита со стальным листом, выпол­ няющим функции герметизи­ рующего экрана. В проекте не предусмотрено мер, обеспечивающих трециностойкость плиты от терми­

ческих воздействий. Плита лишь выравнивает неровности тепло­ изоляционного слоя и защищает его в процессе производства ра­ бот.

Стальная облицовка днища проходит под железобетонной стен­ кой. Участок облицовки стенки отделен от днища сильфонным ком­ пенсатором. Компенсатор имеется также в районе кольца жестко­ сти купольного покрытия с целью снятия с купола напряжений из­ гиба от гидравлической и температурной нагрузок. Компенса -

25

тор позволяет купольному покрытию проскальзывать по верху же­ лезобетонной стенки и обеспечивает свободу поворота на неко­ торый угол.

На куполе предусмотрен тонкий слой почвы с поверхностным экраном, отражающим солнечную радиацию. Экран из светлой крас­ ки наносится по тонкому слою асфальта, защищающему грунт от эррозии.

ОПЫТНЫЙ РЕЗЕРВУАР

После окончания разработки резервуара для СПГ емкостью 45000 м3 и проведения серии экспериментов было решено постро­

величины. Резервуар емкостью 160 м3 был сконструирован и по­ строен фирмой "Прилоуд" (рис.II).

Рис.II. Опытный резервуар емкостью 160 к3 для 0Г1Г: 1-полиэтиленовая пленка; 2-вентиляция; 3-пеностекло^-гид­ роизоляция: 5-торкрет-бетон; 6- железобетон 7-кольцевая арматура; 3-экран из стали; 9-компенсатор; 10-днище; П-песок; 12-полиэтиленовая пленка; 13-электронагревателъ-

ные спирали

26

Испытания проведены заливом жидкого азота. Резервуар был оснащен приборами для замера температурных полей, деформаций конструкций и определения величины испарения.

Внутренний диаметр резервуара равен 9 м, высота стенки - 2,6 м.

Резервуар был построен за 6 месяцев в основном в зимнее время. Был вырыт котлован глубиной 4 м, сооружена дренажная система, выполнена песчаная подушка под днище и установлены нагреватели. Стеновые панели стенки - из предварительно-нап­ ряженного бетона, облицованного снаружи нержавеющей сталью в заводских условиях.

Стыки между панелями покрытия были омоноличены бетоном. На стенку навита в два слоя высокопрочная проволока с защит­ ным слоем торкрета по каждому слою. Снаружи резервуар изолиро­ ван теплоизоляционными плитами из пеностекла толщиной 100 мм с защитным покрытием. Пеностекло прижато к стенке полиэтиле­ новой лентой, навитой на его поверхность.

Резервуар оборудован пластмассовыми трубами диаметром 19 мм, установленными с шагом 60 см снизу до покрытия; трубы используются как щупы для определения конденсации и темпера­

туры выходящего из них газа, появление которого в трубах ука­ зывает на разгерметизацию резервуара. Температуру замеряли переносными термопарами, оборудованными точными патенциомет - рами.

В стенке резервуара, покрытии, днище и в грунтовой обсып­ ке были установлены 150 стационарных термопар. Температура ре­ гистрировалась каждый час и записывалась при помощи компьюте­ ра, что давало возможность получать оперативную информацию распределения температурных полей на любой момент времени.

Скорость испарения продукта измеряли двумя способами: при помощи стандартного расходомера диаметром 150 мм с паро­ вым нагревом и непосредственным измерением уровня жид­ кости каждый час через смотровые отверстия. Точность замера уровня по этому способу составляла *3,0 мм.

С помощью обоих способов информации об уровне жидкости можно было судить о герметичности емкости.

Поскольку резервуар строили на пучинистых грунтах, под днищем была сооружена система обогрева, для чего всю площадь основания разделили на четыре карты. Система предусматривала

27

s резервуаре к концу заполнения объясняется потерями за счет тешюлрптоков через стенки резервуара и через подающую трубу диаметром 5С мы п длиной 75 км, в которую заливался азот из танков, а также количеством холода, потраченного на первона­ чальное охлаждение конструкций.

Уровень резервуара систематически в течение 10 дней вос­ полнялся. На последнем этапе выдержи резервуара в заполненном состоянии ссв.ео количество доставленного к нему азота состави­ ло 410 м°, а в резервуаре сохранилось 145 ис. Потери испарив­ шегося азота оказались несколько выше расчетных, ото объясня­ ется тек, что:

1)ячеистый бетон в основании резервуара был увлажнен.и это снизило его изоляционные свойства на треть;

2)лры: pix половина чхплопотерь через покрытие осущест­ влялась за счет конвекции в пароьок пространстве, что не было предусмотрено расчета.!,;:;;

3)значительная часть холода выходила через основание, что подтвердилось увеличением энергии, подаваемой к нагревате­ лям для поддержания температуры грунта 2°0, - предполагалось, что потребуется около ь кит, однако подавали 18 кВт, т.е. в три раза выше расчетной нормы.

После прекращения подачи азота в резервуар скорость ис­ парения продукта по копе падения уровня изменялась незначитель­ но, по когда уровень оказался менее 0,3 м,она быстро возросла.

Утечки азота из резервуара по конденсации в месте выхода холодного газа обнаружить но удалось. Конденсация наблюдалась всякий раз, когда происходила утечка в место неплотностей дланцевого соединения, но пе было никаких признаков, указываю­ щих на утечку газа через ограждающие конструкции. Переносные термометры также не выявили охлажденных за::, сопутствующих просачиванию холодного газа через конструкции и грунт.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Испытаниями был:: достигнуты вес цели, поставленные про­ граммой. а конструктивном отношении резервуар полностью отве­ чал необходимым требованиям. Было установлено, что заглублен­ ный резервуар из предварительно-напряженного железобетона

29

можно охладить за короткое время и впоследствии разогреть без отрицательного влияния на конструкцию. Испытания выявили не­ обходимость изменения некоторых узлов и деталей резервуара (например, теплоизоляции днища), что было учтено при корректи­ ровке проекта промышленного резервуара. Обширный опыт исследо­ вательских и опытно-конструкторских работ был использован фир­ мами США при разработке и строительстве двух наземных резерву­ аров емкостью по 40000 м3 в Барселоне (Испания). Резервуары сданы в эксплуатацию в 1971 г.

вивки кольцевой напрягаемой арматуры и при охлаждении.

У купола 2 облицовка отсутствует, ее функции выполняет на­ ружный лист I из углеродистой стали толщиной 4,7 мм, уложенный на теплоизоляцию 5 купола. Мсжстенное пространство толщиной

30