CNG технології. Техногенна та екологічна безпеки під час транспортування природного газу суднами-контейнеровозами

Abstract

Розглядаються питання екологічної та техногенної безпеки експлуатації рухомих трубопроводів. Проведено комплекс розрахунків об’єму витісненого азотом та природним газом повітря в процесі заповнення рухомого трубопроводу. Визначено граничні умови по концентрації суміші азоту та природного газу, встановлено оптимальні параметри процесу продування, виходячи із вимог техногенної безпеки та дотримання якості природного газу. Встановлено, що тиск азоту в процесі витіснення повинен бути в межах від 15 до 25 бар за умов подальшого заповнення трубопроводу природним газом із абсолютним тиском в 56 бар, з метою формування стійкого фронту витіснення азоту та уникнення активного перемішування з природним газом. Витіснення повітря вважається завершеним, якщо вміст кисню в газі, що виходить із трубопроводу, не перевищує 0,5%, суміш азоту та природного газу, що подається споживачу, повинна містити азоту не більше 9,5 % (об’ємна частка) з метою дотримання вимог з якості природного газу.

Рассматриваются вопросы экологической и техногенной безопасности эксплуатации подвижных трубопроводов. Проведен комплекс расчетов объема вытесненного азотом и природным газом воздуха в процессе заполнения подвижного трубопровода. Определены граничные условия по концентрации смеси азота и природного газа, установлены оптимальные параметры процесса продувки, исходя из требований техногенной безопасности и соблюдения качества природного газа. Установлено, что давление азота в процессе вытеснения должно быть в пределах от 15 до 25 бар, в условиях дальнейшего заполнения трубопровода природным газом с абсолютным давлением в 56 бар, с целью формирования устойчивого фронта вытеснения азота во избежание активного перемешивания его с природным газом. Вытеснение воздуха считается завершенным, если содержание кислорода в выходящем из трубопровода газе, не превышает 0,5%, смесь азота и природного газа, подаваемого потребителю должна содержать азота не более 9,5% (объемная доля) с целью соблюдения требований по качеству природного газа.

The issues of environmental and technogenic safety of “movable pipelines” operations are discussed in the article. A number of calculations of displacement of air with nitrogen and natural gas when filling the pipeline has been conducted in the research. Boundary conditions on the concentration of the mixture of nitrogen and natural gas have been determined. The optimal process parameters of blowing down have been set on the basis of the technogenic safety requirements and compliance with the quality of natural gas. The nitrogen pressure when displacing should remain between 15 and 25 bar, provided further filling of the pipeline with natural gas with an absolute pressure of 56 bar. The main purpose of this process was the formation of stable front displacement and avoidance of active nitrogen mixing with natural gas. Displacement of air is considered complete when the oxygen content in the natural gas that comes out of the pipeline does not exceed 0.5%, a mixture of nitrogen and natural gas supplied to the consumer must contain up 9.5% of nitrogen (volume fraction) to comply with the quality of natural gas.