МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИСПАРЕНИЯ СЖИЖЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ ПРИ НАРУШЕНИИ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ РЕЗЕРВУАРА

С. В. Китаев, О. В. Смородова

Аннотация


Рассмотрены вопросы эксплуатации изотермических резервуаров сжиженного газа в нормальных условиях и при нарушении тепловой изоляции.

Показано, что наиболее широко для теплоизолирования двустенных резервуаров в качестве изоляционного материала используется перлитовая засыпка. С течением времени эксплуатации перлитовый песок претерпевает осадку, что приводит к искажению теплоизоляционных показателей всей системы. Возникающие пустоты увеличивают теплоприток в резервуар и ускоряют процесс испарения, что неизбежно приводит к режимам работы компрессоров холодильного оборудования с перегрузом. Чем больше площадь пустоты, образующейся в результате осадки тепловой изоляции, тем выше вероятность возникновения аварийной ситуации.

Для разработки математической модели теплового контакта резервуара с окружающей средой составлена взаимосвязанная система уравнений теплопередачи через днище, боковую стенку, крышу и уравнения массообмена. Проанализированы аппроксимационные методики решения дифференциальных уравнений и построенные на них модели тепловых процессов изотермического хранения.

Построена математическая модель для оценки коэффициента теплопередачи при осадке перлитового песка на величину до 38% высоты внутреннего резервуара. Установлены величины дополнительного теплопритока в зависимости от климатических условий региона расположения резервуара. Разработано аналитическое соотношение для определения дополнительного испарения с поверхности сжиженного газа в резервуаре в зависимости от глубины осадки тепловой изоляции. Проведено сравнение с нормативными показателями.


Ключевые слова


liquefied gas;the heat losses;the tank;thermal insulation;резервуар;сжиженный углеводород;тепловая изоляция;теплопотери

Полный текст:

PDF

Литература


Китаев С.В., Смородова О.В., Усеев Н.Ф. Об энергетике России //Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. №4 (106). С.241-249. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/4706

Повышение работоспособности нефтепромысловых трубопроводов методом санации полимерными материалами / И.Р. Байков, М.И. Кузнецова, С.В. Китаев, Ю.В. Колотилов //Все материалы. Энциклопедический справочник. 2016. №7. С.39-44.

Smorodova O.V. Inground Tanks Heat Loss Estimation//Modern Science. 2016. №8. С.33-35.

Использование интегральных пенопластов для повышения эффективности изоляции трубопроводов / М.М. Галиуллин, М.И. Баязитов, В.В. Репин, Ф.М. Хафизов // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн./УГНТУ. 2015. №3. С.314-329.

Шойхет Б.М. Засыпная тепловая изоляция двухстенных изотермических резервуаров для хранения сжиженных газов: дис… канд. техн. М.: РГБ, 1984. 193с.

Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.:Энергия. 1977. 344 с.

Niemann H., Die H. Wärmeübertragung durch natürliche Konvection in spalt - förmigen Hohlräumen// Ges. Ing.Bd, 69(1948). S. 224 - 228.

Каганер М. Т. Тепловая изоляция в технике низких температур. М.: Машиностроение, 1966. 255 с.

Wood D., Mokhatab S. Инновационные разработки в области СПГ; пер. Г. Кочеткова // Нефтегазовые технологии. 2009. №3. С. 53-56.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2017-1-108-120

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.