Транспортний cng-модуль

Транспортний CNG-модуль, що складається зі стандартного морського прямокутного контейнера з газонепроникними дверима, який відрізняється 3 статичних та динамічних навантажень, що виникають при підйомі, перевантаженні, закріпленні і перевезенні контейнера-цистерни), в конструкції якого не передбачено один або декілька основних елементів: дах, торцеві (бокові) стінки або їх частини. Сама цистерна виготовлена з вуглецевої сталі, жорстко з'єднана з елементами каркасу контейнера і установлена на металевому фундаменті. Контейнер-цистерну обладнано фітінгами. [Контейнеры: Справочник /Ф.А Пладис, В.А., Шкурин, Г.Э. Сурмаев; Под ред. В.А. Шкурина. М: Машиностроение, 1981. -191С.]. Контейнери мають прямокутну форму, їх можна групувати у великі блоки по 100...150 штук і складати у кілька ярусів. Крім того, контейнери не мають ізоляції і тому не захищають вантажі від погодних умов та пошкоджень. Нераціонально використовується внутрішній об'єм контейнеру. Найближчим аналогом корисної моделі є закритий стандартний морський вантажний металевий контейнер, який містить корпус з кутовими фітінгами для кріплення контейнера до інших контейнерів та до корпуса контейнеровоза та двері, які щільно зачиняються і забезпечують захист вантажів від впливу зовнішнього середовища. Але, зрозуміло, що для транспортування стиснутого природного газу і такі контейнери не придатні. Задача корисної моделі - створення недорогих модулів для морських перевезень стиснутого природного газу суднами - контейнеровозами. Поставлене завдання вирішується за рахунок найбільш доцільної конструкції існуючого стандартного морського контейнера, всередині якого певним, найбільш раціональним, чином розміщені ємності зі стиснутим газом. Такий транспортний модуль, що містить стиснутий природний газ (Compressed Natural Gas CNG) або CNG-модуль, складається зі стандартного морського прямокутного контейнера з газонепроникними дверима, у якому стінки захищені теплоізоляцією для підтримування експлуатаційної температури 15...20°С., а внутрішній простір заповнений горизонтально розташованими циліндричними ємностями високого тиску зі сферичними закінченнями різного об'єму, вкладеними у касету з фіксуючими рамками, перпендикулярними повздовжнім осям ємностей, сполученими між собою системою трубопроводів і жорстко закріпленими до корпуса контейнера, причому, розміри ємностей обрані таким чином, щоб найбільш раціонально використати об'єм контейнера, який заповнений інертним газом. На Фіг.1, 2 зображено транспортний CNGмодуль для транспортування стиснутого природного газу складається з стандартного 20-футового морського контейнера 1 з газонепроникними дверима 2, в якому в касеті з фіксуючими рамками 3 в певному порядку (можуть використовуватися різні варіанти) розташовані циліндричні ємності високого тиску різного об'єму і розмірів з циліндричними закінченнями 4, 5, 6. Касета з фіксуючими рамками З жорстко закріплена до корпусу контейнера 1 і встановлена таким чином, щоб фіксуючі рамки 42693 4 були перпендикулярними повздовжнім осям ємностей 4,5,6. Між собою ємності 4, 5, 6 сполучені трубами локальної вантажної системи 7, з'єднаною з трубами магістральної вантажної системи 8 судна-контейнеровоза. Стінки контейнера 1 мають теплоізоляцією 9, а його внутрішній простір заповнений інертним газом. Ємності CNG-модуля наділені запірною арматурою 10. Ззовні CNG-модуль обладнано кутовими фітінгами 11 та швидкороз'ємними з'єднаннями 12. Для з'єднання ділянок магістральних трубопроводів кожного CNG-модуля в єдину систему магістральних трубопроводів суднаконтейнеровоза на всіх стінках CNG-модулів встановлені. Від блоків стиснутий газ подається по трубах меншого діаметру до кожного CNG-модуля. Розподіл газу по ємностях високого тиску проводиться за допомогою локальної вантажної системи, яка змонтована у кожному CNG-модулі. Завантаження стиснутим природним газом CNG-модуля здійснюється наступним чином. Очищений природний газ під тиском, який є у газовому родовищі (приблизно 20...25МПа) і який є достатнім для компресії газу, подається по трубопроводу високого тиску з родовища в магістральну вантажну систему високого тиску 8 суднаконтейнеровозу. CNG-модулі, розміщені на палубі і в трюмах контейнеровозу і зафіксовані за допомогою кутових фітінгів 11, об'єднані в блоки по 100...150 шт. Труби високого тиску магістральних трубопроводів 8 кожного CNG-модуля утворюють єдину вантажну систему магістральних трубопроводів судна-контейнеровоза за допомогою швидкороз'ємних з'єднань 12. Від магістральних трубопроводів 8 газ подається до локальних трубопроводів 7, через які потрапляє до ємностей високого тиску різних розмірів 4, 5, 6, розташованих у касеті із фіксуючими рамками 3. Для збереження експлуатаційної температури 15...20°С внутрішня поверхня контейнера 1 обладнана теплоізоляцією 9, а для пожежної безпеки внутрішній простір CNG-модуля заповнено інертним газом. З метою запобігання аварійних ситуацій і забезпечення безпечного морського транспортування стиснутого природного газу, кожна ємність CNG-модуля обладнана запірним клапаном 10, а герметичність забезпечена газонепроникними дверима 2 контейнера 1. Розвантаження природного стиснутого газу в газотранспортну систему або підземне сховище газу в порту призначення здійснюється аналогічно завантаженню. Завантаження або розвантаження всіх CNG-модулів проводиться одночасно. Ефективність транспортування природного газу в CNG-модулях підтверджується наступними розрахунками. Візьмемо, для прикладу, контейнеровоз “Maersk Daesan” дедвейтом 67470т, довжиною 294,1м, місткістю - 5089 TEU і швидкістю 26 вузлів, який може одночасно перевозити у CNG-модулях понад 30млн. м3 газу при атмосферному тиску. За розрахунками ціна транспортування природного газу цим контейнеровозом на морській лінії 5 42693 порт Шкікда (Алжир) - Голіцинське родовище газу (Крим), довжиною 1500 морських миль (2778км), складе 38 USD/1000 м3 або 1,37 USD/1000м3 на 100км, що у 5 разів дешевше транспортування газу традиційною газотранспортною системою (середня ставка транзиту на газогонах європейсь Комп’ютерна верстка C.Чулій 6 ких країн у 2009 році становить 7,04 USD/1000м3 на 100км). Крім того, за рахунок диверсифікації газових потоків, підвищиться енергетична незалежність України. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601