Особенности соблюдения требований промышленной безопасности при проектировании изотермических резервуаров

Дата публикации: 
26.12.2014

сжиженный газ

Сжиженные газы применяются в различных отраслях экономики: энергетике, химии и нефтехимии, газовой промышленности и др. К наиболее распространенным относятся: аммиак, бутан, пропан, этилен, сжиженный природный газ (СПГ), кислород, азот, аргон и др. Первые установки по их сжижению разработаны в середине XIX в. С тех пор технологии получения сжиженных газов непрерывно совершенствовались. Большое значение в промышленности имеют сжиженные углеводородные газы (СУГ), используемые в качестве сырья для нефтехимии, а также в качестве топлива на ГРЭС, на производстве и в быту. Различные сжиженные газы отличаются физико-химическими свойствами (температура кипения, плотность, степень сжатия), необходимыми для перехода в жидкое состояние, и другими параметрами. Характеристика некоторых сжиженных газов приведена в табл. 1.

Возможны два режима хранения сжиженных газов:

  • под высоким давлением при температуре окружающей среды (как правило, в сосудах сферической формы объемом до 2000 м3);
  • при постоянной температуре в сжиженном виде и давлении над жидкостью, незначительно превышающем атмосферное давление.

Температура изотермического хранения различных сжиженных газов составляет от О °С (273 К) (бутан) до -196 °С (77 К) (азот). Использование принципа изотермического хранения газов при низком избыточном давлении позволяет в 18-20 раз сократить удельный расход стали (по данным болгарской компании «КЗУ Холдинг Групп», Международная научно-техническая конференция по резервуаро-строению, Болгария, Варна, июнь 2011 г.).

В последние годы большую актуальность приобрело производство и хранение СПГ. Производство СПГ - одно из ключевых направлений развития энергетики XXI в. Традиционное представление о системе поставок энергоресурсов по трубопроводам уступает место новому - мобильному транспортированию энергоресурсов как наземным транспортом, так и морским путем (танкерами). Таким образом, поставщики и потребители энергоресурсов могут мобильно меняться; создается глобальный мировой рынок СПГ.

Газ

Химическая формула

Температура кипе­ния при давлении 760 мм рт. ст.

Плотность в жидком состо­янии, кг/л

Объем жид­кости (л), образующейся из 1 м3 газа2

Соотношение объемного сжатия газ/жидкость

°С

К

Температура газа 1 5 °С, давление 760 мм рт. ст.

Бутан1

С4Н10

-0,5

272,7

0,60

4,070

246

Сернистый ангидрид

302

-10,0

263,2

1,46

1,797

556

Фреон- 12

>    СР2С12

-29,8

243,4

1,48

3,330

300

Фреон- 13

СР3С1

-87,5

185,7

1,52

3,095

323

Фреон-22

СНР2С1

-40,0

233,2

1,90

1,920

521

Аммиак1

МН3

-33,4

239,8

0,68

1,024

976

Хлор

С12

-34,0

239,2

1,47

2,006

498

Пропан1

С3Н8

-42,3

230,9

0,58

3,130

319

Пропилен1

СзН6

-47,7

225,5

0,60

2,820

357

Сероводород

Н25

 -60,4

212,8

0,96

1,450

690

Диоксид углерода

СО2

-78,5

194,7

1,15

1,560

641

Ацетилен

С2Н2

-83,6

189,6

0,52

2,055

487

Этан1

С2Н6

-88,6

184,6

0,54

2,250

444

Этилен1

С2Н4

-103,9

169,3

0,56

1,882

531

Криптон

Кг

-163,2

110,0

2,16

1,451

690

Метан1

СН4

-161,5

111,7

0,42

1,550

645

СПГЛ

СН4

-163,0

110,2

0,42

Г.550

645

Кислород1

02

-183,0

90,2

1,14

1,150

870

Аргон

Аг

-185,9

87,3

1,40

1,166

858

Оксид углерода

со

-191,5

81,7

0,80

1,411

709

Азот1

М2

-195,8

77,4

0,80

1,421

704

Неон

Ые

-246,1

27,1

1,20

0,683

1464

Водород1

Н2

-252,8

20,4

0,07

1,166

858

Гелий1

Не

-268,9

4,3

0,12

1,311

763

' Промышленное хранение сжиженного газа в резервуарах.

 

Мировому опыту производства СПГ около 40 лет. Сжиженный природный газ занимает 26 % мирового потребления природного газа, запасы которого составляют около 210 трлн. м3. Согласно прогнозам специалистов потребление газа будет ра­сти темпами, составляющими около 1,5 % в год, и к 2025 г. увеличится почти вдвое (достигнет 4,3 трлн. м3 в год). Наибольший рост добычи газа ожидается в странах Ближнего Востока, Африки и бывш. Совет­ского Союза. Большинство запасов природного газа в развивающихся странах удалено от рынков сбыта и трубопроводных систем, поэтому в дальнейшем рост мировой торговли природным газом будет про­исходить в основном за счет СПГ.

В России первый завод по производству СПГ был построен на о. Сахалин в 2006 г. в рамках про­екта Сахалин-2, введен в эксплуатацию в 2009 г. Производственная мощность завода 9,6 млн. т СПГ в год.

По данным, полученным из Интернета, в планах ОАО «Газпром» на ближайшие годы предусмотрено строительство трех заводов по производству СПГ: в Мурманской обл. (Штокмановское ГКМ) производ­ственной мощностью 7,5 млн. т в год; в районе Вла­дивостока- 15-16млн. твгод; наЯмале - 15млн.т в год.

В мире насчитывается несколько десятков за­водов по производству СПГ, на каждом из которых имеется несколько изотермических резервуаров (ИР). В проекте Сахалин-2 для хранения СПГ ис­пользуются ИР объемом по 100 тыс. м3. Для проек­та Штокмановского ГКМ планируется сооружение резервуаров объемом от 140 тыс. до 180 тыс. м3. В мире эксплуатируются ИР объемом до 200 тыс. м3, проектируются резервуары объемом до 240 тыс. м3. Температура изотермического хранения СПГ около - 163 °С (110 К). Изотермические резервуары - со­ставная и самая дорогая часть терминалов для хра­нения сжиженных газов. В зависимости от типа и  объема их стоимость может достигать 50 % общей стоимости терминала (по данным компании «КЗУ Холдинг Групп»).

Различные виды резервуаров, и особенно изотермические, для хранения сжиженных газов - одни из наиболее опасных производственных объектов (ОПО). Причины этого - большие объемы хранимых продуктов, их высокая взрывопожароопасность, значительная протяженность сварных швов, возможные и, к сожалению, имеющие место на практике нарушения правил строительства и эксплуатации.

В настоящее время в России и странах СНГ эксплуатируют более 2 тыс. шаровых резервуаров объемом 600 и 2000 м3 для хранения сжатых и сжиженных газов под давлением и при температуре окружающей среды, более 60 ИР объемом от 5 до 30 тыс. м3 для хранения сжиженных газов при пониженных температурах.

Изотермические резервуары - крупные инженерные сооружения диаметром 15-60 м, высотой 20-35 м, объемом 10-100 тыс. м3 и более, содержащие до 100 тыс. т легковоспламеняющихся, горючих, взрывопожароопасных и токсичных жидкостей, представляют особую опасность. Последствия аварий таких резервуаров могут быть сравнимы с авариями на атомных электростанциях.

В значительно меньших объемах для изотермического хранения сжиженных газов применяются горизонтальные ИР, которые представляют собой теплоизолированные емкости, состоящие из внутреннего сосуда с эллиптическими днищами, наружного кожуха, системы трубопроводов, трубопроводной арматуры и системы предохранительных устройств обеспечения безопасной эксплуатации резервуара.

Далее речь пойдет о вертикальных ИР. Согласно международной классификации (ЕК 14620) для хранения сжиженных газов применяются четыре типа ИР:

  • одностенный мембранный;
  • двустенный открытого типа (или резервуар с защитной стенкой);
  • двустенный закрытого типа.

Одностенный ИР представляет собой вертикальный цилиндрический резервуар с наружной тепловой изоляцией.

Мембранный ИР - двустенный резервуар, у которого внутренняя стенка не является полностью несущей, а опирается на твердую теплоизоляцию, плотно примыкающую к наружной стенке. Несущая способность конструкции обеспечивается совокупной работой трех слоев: внутренней стенки, теплоизоляции и наружной стенки. Мембранные ИР в России практически не применяются.

Двустенный резервуар открытого типа состоит из одностенного резервуара, в котором непосредственно хранится продукт, и окружающей его снаружи защитной стенки. Последняя не имеет крыши и

служит для сдерживания пролива жидкости в случае течи из внутреннего резервуара. Расстояние между внутренним резервуаром и защитной стенкой не превышает 6 м. Защитная стенка открыта сверху и поэтому не может препятствовать испарению жидкости. Пространство между внутренним резервуаром и защитной стенкой закрыто «дождевой крышей» - навесом для предотвращения проникновения осадков в межстенное пространство.

Двустенный ИР закрытого типа - сооружение, включающее два резервуара: внутренний, где непосредственно хранится сжиженный газ, и наружный. Внутренний резервуар концентрически расположен относительно наружного, который предохраняет теплоизоляцию от повреждения и проникновения влаги. Наружный резервуар изготовляется из низкоуглеродистой стали и рассчитывается на атмосферные нагрузки (снег, ветер), боковое давление теплоизоляции и вес навесных конструкций.

Внутренний резервуар рассчитывается на гидростатическую нагрузку, вакуум и внешнее давление сыпучего изоляционного материала (как правило, перлита). Для обеспечения устойчивости стенки резервуара устанавливаются кольцевые ребра жесткости. В конструкциях двустенных ИР межстенное пространство заполнено тепловой изоляцией из вспученного перлитового песка. В них дополнительно устраивается компенсационный слой по всей наружной поверхности внутреннего резервуара из эластичного минерального войлока в обкладке из металлической сетки. Такой слой частично компенсирует температурные деформации конструкций внутреннего резервуара.

Двустенные ИР изготовляются в двух вариантах: со стационарной и подвесной внутренней крышей.

В двустенном ИР с подвесной внутренней крышей пары продукта свободно проникают в межстенное пространство, вследствие этого избыточное давление газа воспринимает наружный резервуар. Подвесная крыша несет теплоизоляцию и состоит из плоской листовой мембраны, усиленной концентрическими кольцами. Крепится она с помощью подвесок к стропилам стационарной наружной крыши, которая представляет собой самонесущий ребристо-кольцевой купол и воспринимает следующие нагрузки: собственный вес; вес подвесной крыши с подвесками и теплоизоляцией, оборудования (трубопроводы, площадки, клапаны и др.); атмосферные (снег, ветер); избыточное давление (как правило, до 1 кПа); вакуум (какправило, до 0,5 кПа).

Для теплоизоляции днища ИР применяют пер-литобетонные блоки или пеностеклоблоки, которые одновременно являются основанием внутреннего резервуара.

Фундаменты ИР имеют два конструктивных решения:

выполнены на сваях и включают свайное поле и монолитный ростверк; состоят из нижней и верхней (ростверк) железобетонных плит, соединенных между собой колоннами.

Фундамент на сваях предусматривает устройство проветриваемого пространства между фундаментной плитой и основанием.

Для предотвращения подъема окрайки днища внутреннего резервуара при избыточном давлении в ИР с самонесущей крышей по периметру нижнего пояса внутренней стенки устанавливаются анкерные крепления. Для проведения работ внутри ИР в нижней части стенки и на крыше предусмотрены люки-лазы.

Изотермические резервуары оснащены штуцерами ввода и вывода сжиженного и газообразного продукта, защитными устройствами от превышения давления и образования вакуума, контрольно-измерительными приборами и указателями уровня.

Для компенсации температурных деформаций на штуцерах двустенных ИР предусмотрены компенсаторы.

В ИР с подвесной внутренней крышей анкерные крепления устанавливают на нижний пояс стенки наружного резервуара.

Крупнотоннажные ИР для хранения СПГ (объемом более 60 тыс. м3) имеют свои особенности:

  • наружный резервуар изготовляется в основном из предварительно напряженного железобетона толщиной 0,4-0,8 м;
  • внешний резервуар изнутри покрывается стальной облицовкой (служит пароизоляцией) для предотвращения проникновения паров СПГ в бетон;
  • для защиты днища и угловых зон стенки внешнего железобетонного резервуара от аварийного пролива хранимого продукта под днищем внутреннего резервуара может помещаться второе днище (поддон), ограниченное по периметру дополнительной стенкой высотой около 5 м; поддон и его стенка выполняются из хладостойкой стали.

Слив СПГ из ИР осуществляется только насосами. Подача криопродуктов целесообразна с использованием центробежных погружных крионасосов, обладающих рядом преимуществ по сравнению с центробежными выносными насосами: герметичность корпуса (отсутствие уплотнения вала), компактная конструкция (исключается сложная обвязка стационарного насоса), отсутствие проблем соединений или центровки осей и др.

Металлические ИР изготовляют полистовым или укрупненно-полистовым способом. Для производства ИР с температурой хранения продуктов до -63 °С (210 К) применяется низколегированнаясталь, а с температурой до -104 °С (169 К) - сталь, содержащая 6 % никеля, ниже -104 °С (169 К) - 9 % никеля (например, сталь А8ТМ А553 тип I или аналогичная российская сталь ОН9), а также аустенитная нержавеющая сталь.

Группы сталей, рекомендуемые для применения в изотермических резервуарах сжиженных газов, по отечественным и зарубежным данным, представлены на рис. 3.

В табл. 2 приведено сравнение условий и потенциала стран - основных производителей и поставщиков СПГ с российскими условиями эксплуатации.

Развивающиеся страны-производители СПГ не имеют своей развитой промышленности и поэтому вынуждены принимать условия, которые диктуют им развитые страны-потребители СПГ и, в свою очередь, поставляют в развивающиеся страны технологическое оборудование и строят там установки по производству СПГ.

Из табл. 2 видно, что в отличие от развивающихся стран-производителей СПГ, Россия имеет все необходимые условия для строительства заводов своими силами, кроме собственной нормативной базы. Как следствие, для проектирования и строительства ИР больших объемов для хранения СПГ Россия вынуждена привлекать ведущие западные фирмы и др.

 

Показатели

Страны

 

 

зарубежные - основные поставщики СПГ

Россия

Климат

Южный, благоприятный

Суровый, зимний

Сейсмичность района строительства, балл

7-9

7-9

Наличие собственной школы проектирования тех­нически сложных и уникальных сооружений

-

+

Собственное производство технологического оборудования

.

+

Собственное производство необходимых материа­лов (специальные стали, бетон и др.)

-

+

Наличие производственных мощностей для строи­тельства ИР

-

+

Наличие нормативной документации для проекти­рования и строительства ИР

-

-

Из-за отсутствия отечественной нормативной базы по проектированию, изготовлению, строительству, эксплуатации, техническому обслуживанию и техническому обследованию ИР СПГ для адаптации к российским условиям международных норм  в каждом конкретном случае разрабатываются специальные технические условия (СТУ).

Необходимость разработки СТУ обусловлена следующими причинами:

  • отсутствием в Российской Федерации нормативной базы на проектирование и строительство ИР для хранения СПГ объемом более 60 тыс. м3;
  • нераспространением Ведомственных норм на проектирование установок по производству и хранению сжиженного природного газа, изотермических хранилищ и газозаправочных станций (ВНТП 51-1-88) на ИР объемом более 60 тыс. м3;
  • нераспространением правил безопасности ПБ 08-342-00 на ИР СПГ объемом более 250 м3;
  • отсутствием в нормативной документации Российской Федерации разделов по расчету резервуаров, содержащих низкотемпературную жидкость, на сейсмические воздействия;
  • отсутствием в СНиП 11-23-81* «Стальные конструкции», СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» разделов по расчету двустенных резервуаров на прочность и устойчивость под действием внешнего давления сыпучего материала (перлита);
  • отсутствием требований и методики расчета в СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» железобетонных конструкций при воздействии низких температур;
  • отсутствием требований и методики расчета в СНиП П-23-81* «Стальные конструкции» стальных конструкций при воздействии низких темпера-.тур (ниже -70 °С);
  • отсутствием требований в СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» допусков по деформациям фундаментов резервуаров СПГ;
  • отсутствием требований в СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии» по защите железобетонных и стальных конструкций при воздействии низких температур.

Проектирование резервуаров для хранения СПГ имеет следующие особенности. Резервуары должны быть оборудованы всеми необходимыми средствами контроля и противоаварийной защиты для их надежной и безопасной эксплуатации. Внутренняя трубопроводная обвязка должна позволять загрузку СПГ через верх наружного резервуара. Жидкий продукт попадает в резервуар через дефлектор, расположенный в крыше резервуара, из которого продукт насосами перекачивают в танкеры.

Должна быть предусмотрена система мониторинга уровня, температуры и плотности жид-

кого продукта с автоматической регистрацией показаний температуры и плотности в различных точках по высоте резервуара. Система мониторинга уровня, температуры и плотности позволяет выявить и предотвратить начало расслоения СПГ. В случае обнаружения расслоения СПГ запускается циркуляция жидкого продукта из нижней в верхнюю часть резервуара загрузочным насосом.

  • Расслоение жидкости опасно тем, что максимальное количество газа (пиковый расход) при этом может значительно превосходить (до 100 раз) номинальный расход при испарении. Расслоение внутри емкости может происходить:
  • при неправильном смешивании поступающих партий СПГ со значительно различающейся плотностью;
  • при выдерживании СПГ в течение нескольких недель или месяцев в резервуаре без рециркуляции (например, во время капитального ремонта завода, перед выводом резервуара из эксплуатации и т.п.);
  • при высоком содержании азота в СПГ (свыше 1%).
  • Для защиты от расслоения фаз жидкости ИР для хранения СПГ должен быть оснащен следующими системами:
  • верхнего налива с' дефлектором (способствует лучшей дегазации азота, являющейся одной из причин перемешивания фаз жидкости внутри резервуара);
  • рециркуляции с использованием загрузочных насосов или специально предназначенных насосов;
  • нижнего налива с диффузором (эжекторный штуцер и (или) Т-образный штуцер либо аналогичный, обеспечивающий лучшее смешивание, чем обычный участок трубы);
  • контроля плотности и температуры (система способна автоматически с заданной периодичностью регистрировать плотность и температуру СПГ сверху донизу в любое время по требованию).

От превышения давления в резервуарах СПГ должна быть предусмотрена трехуровневая система защиты.

Первый уровень - регулировка давления в резервуарах путем изменения мощности компрессоров отборного газа. Если количество образующейся газовой фазы в резервуаре превышает подачу компрессоров и давление в резервуарах хранения СПГ начинает расти, то должна срабатывать защита второго уровня - регулировка давления путем сброса избытка газа на портовый факел. При дальнейшем росте давления должны проводиться остановка насосов и отсечка СПГ на линиях ввода в резервуары хранения.

Третий уровень защиты от превышения давления должны обеспечивать предохранительные клапаны со сбросом газа в атмосферу. При проектировании системы защиты резервуара от превышения давления в качестве расчетного сценария для третьего уровня защиты рассматривается сценарий перемешивания слоев жидкого продукта, при котором первых двух уровней защиты может оказаться недостаточно.

Каждый резервуар для хранения СПГ должен быть оборудован системой защиты от вакуума. При снижении давления предусмотрена подача в резервуар сухого топливного газа или азота.

Изотермический резервуар должен быть снабжен приборами контроля параметров технологического процесса, служащими для обеспечения: безопасного ввода резервуара в эксплуатацию; безопасной его эксплуатации и безопасного вывода из эксплуатации; максимального уровня безопасности и надежности в случае возникновения внештатных ситуаций.

Согласно ЕК 1473 п. 6.6 ИР должен быть оборудован как минимум приборами контроля уровня жидкости (уровнемерами) и давления пара СПГ, плотности СПГ; датчиками контроля температуры СПГ, а также фундаментной плиты; детекторами протечек СПГ в межстенном пространстве. Должна быть гарантирована надежность указанных групп приборов. Приборы должны контролировать технологические параметры при эксплуатации резервуара. Результаты измерений и сигналы тревоги должны передаваться во все соответствующие служебные помещения. В случае чрезвычайной ситуации, например превышения максимально допустимого уровня СПГ или давления, сигналы тревоги должны поступать также в центральный пункт управления.

В целях обеспечения режима ввода в эксплуатациювнутренний резервуар должен быть оснащен температурными датчиками.

Для оповещения оператора об утечке из внутреннего резервуара предусматривается система раннего обнаружения утечек, состоящая из датчиков температуры, расположенных в межстенном кольцевом пространстве. Проектируется она таким образом, чтобы можно было определить место одиночной утечки в пределах ±(10-15)° и надежно отличить утечку через днище от утечки через стенку внутреннего резервуара.

Изотермические резервуары для хранения СУГ оснащаются противопожарной системой. Из всех существующих на сегодняшний день способов автоматической противопожарной защиты наиболее опасных в пожарном отношении зон резервуаров для хранения СУГ и прилегающего оборудования (насосных, открытых установок) предпочтительны технологии комбинированного газопорошкового пожаротушения.

Противопожарная защита ИР СПГ имеет свои особенности. Основной принцип заключается в контролировании пожара сжиженного газа, а не в его тушении. Тушение на ранней стадии способно создать большой риск неконтролируемого повторного возгорания или взрыва, что может усугубить последствия пожара.

Незначительные пожары СПГ (площадь возгорания около 5 м2) можно устранять сухим химическим порошком после отсечения источника утечки. Такой порошок может использоваться в комбинации с пеной.

Когда пожар СПГ потушен, необходимо регулировать испарение от источника утечки СПГ в целях недопущения еще более серьезной аварии, такой как взрыв облака паров.

В зонах, где есть риск пролива СПГ (утечки через фланцевые соединения, трубопроводы малого диаметра), применяется огнезащитный материал, используемый для защиты технологических сосудов и оборудования, а также металлоконструкций, способный выдерживать резкие всплески жидкого СПГ, за которыми следует пожар, без потери своих огнезащитных и (или) механических свойств.

Конструкции ИР должны быть рассчитаны на все сочетания нагрузок, которые могут возникнуть при нормальных условиях на этапах:

  • монтажа, гидро- и пневмоиспытаний, захолаживания, эксплуатации, технического обслуживания, основного (проектного) землетрясения;
  • значительная течь из внутреннего резервуара;
  • ударная волна и непосредственный удар твердого тела; внешний пожар.

Проектирование и сооружение ИР во многом аналогично проектированию и сооружению вертикальных цилиндрических резервуаров. Также аналогичны методики инженерных расчетов, что дает возможность использовать многолетний опыт их проектирования. Новое, с чем столкнулись при проектировании и расчете несущих элементов ИР, - нагрузки от теплоизоляционных материалов. При расчете стенки пустого внутреннего резервуара на устойчивость нагрузкой является собственный вес изоляции, находящейся между крышами и вызывающей вертикальное сжатие стенки. Изоляция в межстенном пространстве вызывает боковое давление на стенки внутреннего и наружного резервуаров. Кроме того, за счет трения о стенки она вызывает также вертикальное усилие.

При проектировании ИР СПГ с учетом сейсмических воздействий рассматриваются два расчетных случая землетрясений:

  • максимальное землетрясение или землетрясение безопасного вывода из эксплуатации;
  • основное (проектное) землетрясение.

При землетрясении ОБЕ конструкция должна полностью сохранять работоспособность, остаточные деформации, локальные повреждения не допускаются. При землетрясении допускается повреждение внутреннего резервуара, протечка его содержимого во внешний резервуар, который должен сдерживать СПГ от пролива в окружающую среду. Могут быть допущены остаточные трещины, деформации, повреждения, затрудняющие нормальную эксплуатацию при обеспечении безопасности людей и сохранности оборудования.

Внешний резервуар должен быть рассчитан на сопротивление ОБЕ в случае, когда он пустой, и на сопротивление при полном проливе в него содержимого внутреннего резервуара.

Одна из проблем при эксплуатации ИР СПГ - несоответствие требований Ростехнадзора о периодических полных обследованиях с выводом ИР из эксплуатации каждые 8-10 лет (РД 03-410-01) представлениям, сложившимся в мире. Согласно выводам западных специалистов, приведенным, например, в материалах 23-й Международной конференции по газу, проходившей в 2006 г. в Амстердаме, а также в других публикациях, срок службы ИР СПГ, построенного изначально добротно, с надлежащим входным контролем качества материалов и качества изготовления, и эксплуатирующегося при постоянной криогенной температуре и контроле технологических параметров, определяется количеством циклов налива-слива продукта, а при постоянном уровне налива практически неограничен. Нормативный срок эксплуатации резервуара без доступа внутрь, согласно западным проектам, составляет не менее 30 лет. Наибольший вред конструкции ИР наносит вывод его из эксплуатации и повторный ввод, т.е. расхолаживание и захолаживание, при которых в элементах резервуара возникают максимальные температурные напряжения и создаются условия для зарождения и развития трещин в металле.

Одним из путей возможного решения проблемы эксплуатации ИР СПГ может быть установка систем постоянного мониторинга целостности конструкции (которая может работать в постоянном или периодическом режиме, в зависимости от интенсивности оборачиваемости продукта), включающих акустико-эмиссионный мониторинг, а также систем сейсмомониторинга в сейсмических районах. Значимость систем постоянного мониторинга повышается особенно с учетом экономических реалий современной России и значительной доли присутствия человеческого фактора в причинах аварий резервуаров за последние годы.

Тем не менее необходимо отметить, что ни на одном из ИР СПГ, построенных в мире, система постоянного акустико-эмиссионного мониторинга (ПАЭМ) технического состояния конструктивных элементов ИР не установлена. Западные специалисты считают системой постоянного мониторинга комплекс приборов контроля технологических параметров, описанный выше.

В связи с этим перед отечественными специалистами по акустической эмиссии стоит задача осмысления мирового опыта, обоснования надежности самих систем ПАЭМ и обеспечения их безотказной работы при криогенных температурах в течение нескольких десятков лет без возможности замены преобразователей акустической эмиссии.

Особенность областей России, где, главным образом, производится СПГ, по сравнению со странами - основными экспортерами СПГ - суровый климат (короткое лето и долгая зима). Это налагает дополнительные требования к конструкции ИР. По-видимому, наиболее перспективная конструкция для российских условий - двустенный металлический ИР. Для возведения железобетонного наружного корпуса требуются большие объемы бетона, что трудновыполнимо в условиях короткого теплого времени года. При монтаже железобетонного резервуара в зимних условиях качество его снижается, что недопустимо для столь ответственной конструкции.

Как отмечалось выше, один из сдерживающих факторов проектирования и строительства в России ИР и хранилищ сжиженных газов больших объемов с участием ведущих зарубежных фирм - несовершенство отечественной нормативной базы. В связи с этим ООО «НПК Изотермик», имея определенный опыт работы в России в этой области, приглашает заинтересованные зарубежные компании к совместному взаимовыгодному сотрудничеству в адаптации (гармонизации) международных норм по проектированию, изготовлению, строительству, эксплуатации, техническому обслуживанию и обследованию ИР к российским условиям.

изотермический резервуар