PL183376B1

PL183376B1 - Cysterna do przechowywania upłynnionego gazu ziemnego

Info

Publication number: PL183376B1
Application number: PL97330078A
Authority: PL
Inventors: Patrick M. L. Mayras
Original assignee: Shell Int Research; Shell Internationale Research Maatschappij Bv
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 2002-06-28
Also published as: FR2749060B1; TR199802422T2; NO985449D0; EP0909368A1; FR2749060A1; NO985449L; AR007255A1; WO1997045672A1; PL330078A1

Abstract

1. Cysterna do przechowywania uplynnio- nego gazu ziemnego i do zakopania w gruncie z podlaczonym katodowym systemem zabezpie- czenia majacym co najmniej jedna protektorowa anode, zawierajaca gazoszczelny zbiornik wyko- nany z blachy stalowej, majacy wewnetrzna powierzchnie tworzaca komore, w której prze- chowuje sie uplynniony gaz ziemny i zew- netrzna powierzchnie oraz warstwe pasywnego antykorozyjnego poszycia pokiywajacego calko- wita zewnetrzna powierzchnie zbiornika, zna- mienna tym, ze ma dodatkowa warstwe poszycia (23) z zaprawy hydraulicznej, która calkowicie pokry- wa poszycie antykorozyjne (10) i przeznaczone jest do wchodzenia w bezposredni kontakt z natu- ralna gleba (13) w gruncie, przy czym grubosc zaprawy hydraulicznej jest nie wieksza niz 20 mm. FIG.2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest cysterna do przechowywania upłynnionego gazu ziemnego, zwłaszcza ciśnieniowa cysterna typu odpornego na płomienie, która jest zaprojektowana do przechowywania upłynnionego gazu ziemnego i do zakopania w gruncie z podłączonym katodowym systemem zabezpieczenia mającym co najmniej jedną protektorową anodę, zawierająca gazoszczelny zbiornik wykonany z blachy stalowej, mający wewnętrzną powierzchnię tworzącą komorę, w której przechowuje się upłynniony gaz ziemny i zewnętrzną powierzchnię oraz warstwę pasywnego antykorozyjnego poszycia pokrywającego całkowitą zewnętrzną powierzchnię zbiornika. Takie cysterny znane są z Europejskiego Opisu Patentowego nr 713 051.

Tradycyjne podejście do problemu zabezpieczania konwencjonalnej cysterny to stosowanie antykorozyjnego poszycia wykonanego z pasywnego materiału organicznego o charakterze częściowej izolacji elektrycznej przez aktywny katodowy system zabezpieczenia zawierający co najmniej jedną protektorową anodę. Dodatkowo dodaje się zwykle duże ilości piasku do dołów w których ma być zakopana cysterna. Piasek ten jest umieszczany dokoła całej cysterny tworząc jednolitą warstwę zabezpieczającą antykorozyjne poszycie cysterny przed wchodzeniem w kontakt z naturalną glebą znajdującą się w gruncie jednocześnie nie

183 376 zakłócając działania katodowego systemu zabezpieczającemu. Protektorowa anoda(y), zwykle dwie, jest elektrycznie połączona ze zbiornikiem i zakopana w naturalnej glebie w gruncie wokół zbiornika.

Wyżej wspomniany europejski opis patentowy nr 713 051 ujawnia, że zbiornik zawiera również wtórną warstwę wokół pasywnego poszycia antykorozyjnego będą mieszaniną materiału mineralnego zatopionego w materiale syntetycznym. Druga warstwa powinna pochłaniać wstrząsy. Chociaż publikacja ta dotyczy zbiornika do przechowywania, który jest zakopany w dole w gruncie, nie wspomina materiału, który wypełnia dół.

Francuskie zgłoszenie patentowe Nr 2 641 844 ujawnia cysternę przeznaczoną do przechowywania upłynnionego gazu ziemnego i do zakopania w gruncie, mającą warstwę poszycia z zaprawy hydraulicznej, która pokrywa całkowity zbiornik, w którym upłynniony gaz ziemny jest przechowywany. Publikacja ta odnosi się również do zbiornika do przechowywania, który jest zakopany w dole w gruncie. Jednakże, tu również, publikacja nie podaje materiału wypełniającego dół.

Problem, który powstaje przy używaniu piasku wypełniającego doły, to potrzeba dołów o wiele większych od rozmiarów samych cystern. To zmusza, po pierwsze, do usunięcia wykopanej ziemi z miejsca kopania, po drugie, że znaczne ilości piasku muszą być tam dostarczone. Ostatecznym rezultatem jest to, że instalowanie zakopanych cystern do upłynnionego gazu ziemnego jest procesem długotrwałym i kosztownym, wymagającym pracy wielu robotników i narzędzi przez długi czas. Co więcej, zanim cysterna zostanie całkowicie zakopana w gruncie, jest narażona na uszkodzenia, zwłaszcza podczas składowania, transportu i przemieszczania.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych nr 5 207 530 ujawnia przechowywanie sprężonego gazu ziemnego w zbiorniku zawierającym konwencjonalną obudowę zacementowaną w otworze wywierconym w podziemnej formacji. Cementownie obudowy w wywierconym otworze jest konwencjonalną techniką w dziedzinie odwiertów olejowych lub gazowych, przy czym najpierw wywierca się otwór, do którego następnie wkłada się cysternę po czym przestrzeń między ścianą otworu a obudową wypełnia się cementem. Publikacja ta nie jest pokrewna z niniejszym wynalazkiem, ponieważ według wynalazku przestrzeń pomiędzy cysterną a ścianą dołu wypełnia się naturalną glebą.

Niniejszy wynalazek ma na celu zapobieżenie tym problemom.

W tym celu cysterna do przechowywania upłynnionego gazu ziemnego, zwłaszcza ciśnieniowa cysterna typu odpornego na płomienie, która jest zaprojektowana do przechowywania upłynnionego gazu ziemnego i do zakopania w gruncie z podłączonym katodowym systemem zabezpieczenia mającym co najmniej jedną protektorową anodę, zawierająca gazoszczelny zbiornik wykonany z blachy stalowej, mający wewnętrzną powierzchnię tworzącą komorę, w której przechowuje się upłynniony gaz ziemny i zewnętrzną powierzchnię oraz warstwę pasywnego antykorozyjnego poszycia pokrywającego całkowitą zewnętrzną powierzchnię zbiornika według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma dodatkową warstwę poszycia z zaprawy hydraulicznej pokrywającej całkowicie poszycie antykorozyjne i przystosowaną do wchodzenia w bezpośredni kontakt z naturalną glebą w gruncie, przy czym grubość zaprawy hydraulicznej jest nie większa niż 20 mm.

Warstwa poszycia z zaprawy hydraulicznej jest bezpośrednio połączona z warstwą poszycia antykorozyjnego we wszystkich punktach.

Ponadto cysterna według wynalazku, w jednym z wykonań ma pośrednią warstwę substancji przylepnej, która jest połączona z warstwą poszycia z zaprawy hydraulicznej dla powiązania warstwy poszycia z zaprawy hydraulicznej z warstwą poszycia antykorozyjnego we wszystkich punktach.

Warstwa poszycia antykorozyjnego jest wykonana z pasywnego materiału organicznego wybranego z grupy związków zawierających farbę epoksydową.

Substancja przylepna jest wybrana z grupy związków zawierających żywice epoksydowe, żywice akrylowe i żywice butadieno-styrenowe.

183 376

Przedmiot wynalazku i rozwiązanie ze stanu techniki zostaną uwidocznione w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój powierzchni czołowej ciśnieniowej cysterny na upłynniony gaz ziemny zakopanej sposobem tradycyjnym, fig. 2 - przekrój powierzchni czołowej cysterny na upłynniony gaz ziemny zakopanej przykładowym sposobem według wynalazku.

Na obu figurach niektóre wymiary zostały powiększone, żeby lepiej zilustrować poszczególne elementy.

Figura 1 przedstawia tradycyjną podziemną cysternę 1 przeznaczoną do przechowywania różnych ilości upłynnionego gazu ziemnego 2 z przestrzenią dla wyparowanego gazu ziemnego 3 otrzymanego dzięki naturalnemu parowaniu produktu ciekłego, i którego bardzo wysokie ciśnienie na jakie wystawiony jest gaz w porównaniu z zewnętrznym ciśnieniem powietrza jest równe ciśnieniu nasyconych oparów gazu ziemnego i -którego wielkość zależy do temperatury górnej warstwy produktu ciekłego.

W cysternie 1 gazoszczelne pomieszczenie na upłynniony gaz ziemny 2 w jego stanie gazowym 3 stanowi gazoszczelny zbiornik 4 wykonany z blachy stalowej zapewniający mechaniczną wytrzymałość cysternie 1 w odniesieniu do bardzo wysokiego ciśnienia, na jakie wystawiony jest gaz w porównaniu z zewnętrznym ciśnieniem powietrza. Zwykle ma rurową boczną ścianę 5 mającą wewnętrzną powierzchnię i zewnętrzną powierzchnię biegnące cylindrycznie wokół poziomej osi 6 (rozciągającej się prostopadle do płaszczyzny rysunku). Posiada również częściowo sferyczne ściany końcowe 7 mające wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie, przy czym powierzchnie te biegną półkoliście wokół poziomej osi 6 są wklęsłe w stosunku do siebie wzdłuż tej osi. Wewnętrzne powierzchnie ścian 5 i 7 stanowią powierzchnię 8, która tworzy wewnętrzną komorę 29, w której trzyma się upłynniony gaz ziemny 2 z wyparowanym gazem ziemnym 3. Zewnętrzne powierzchnie ścian 5 i 7 stanowią zewnętrzną powierzchnię 9 zbiornika 4, która z kolei, jest całkowicie okryta pełną warstwą pasywnego poszycia antykorozyjnego 10. To antykorozyjne poszycie 10 działa jako elektryczna izolacja zbiornika 4 i jest wykonane z pasywnego materiału organicznego wybranego z grupy zawierającej farbę epoksydową. Poszycie antykorozyjne 10 ma wewnętrzną powierzchnię 11, która pozostaje w bezpośrednim i ciągłym kontakcie z zewnętrzną powierzchnią 9 zbiornika 4, obie na poziomie rurowej ściany bocznej 5 i na poziomie ścian końcowych 7. Poszycie antykorozyjne 10 ma również zewnętrzną powierzchnię 12, która w wypadku tradycyjnej cysterny 1, tworzy jednocześnie zewnętrzną warstwę cysterny 1.

Aby zakopać tradycyjną cysternę 1 konieczne jest wykopanie ogromnego prostopadłego dołu 14 w naturalnej glebie 13 w gruncie. Ten dół 14 jest o wiele większy niż zewnętrzna powierzchnia 12 samej cysterny 1, ponieważ trzeba uniknąć bezpośredniego kontaktu cysterny 1 z naturalną glebą 13. Cysternę 1 zawiesza się lub klinuje w dole 14 tak, by nie dotykała do naturalnej gleby 13. Następnie zakopuje się dwie protektorowe anody 15 w naturalnej glebie 13 po każdej stronie cysterny 1 w dole 14. Protektorowe anody 15 umieszcza się mniej więcej na tym samym poziomie równolegle do poziomej osi 6. Przewody elektryczne 16 prowadzi się następnie z protektorowych anod 15 do zbiornika 4, przez poszycie antykorozyjne 10. Gdy powyższe zostanie zakończone dół 14 wypełnia się piaskiem 17 aż całkowicie otoczy i okryje cysternę 1. Piasek działa jako bariera pomiędzy zewnętrzną powierzchnią 12 poszycia antykorozyjnego 10 i naturalną glebą 13 w gruncie zapobiegając możliwości jakiegokolwiek kontaktu.

Chociaż nie pokazano na fig. 1, wnętrze komory 29 zbiornika 4 połączone jest z urządzeniem dla użytkownika układem przewodów i zaworów zamontowanych w studzience kontrolnej 18 wykonanej z dużej gazoszczelnej rury, która jest gazoszczelnie połączona ze zbiornikiem przez antykorozyjne poszycie 10. Studzienka kontrolna 18 biegnie wokół pionowej osi 20, która jest prostopadła do osi poziomej 6. Gdy cysterna 1 jest umieszczana w dole 14 ustawiana jest zgodnie z pionową osią 20, tak że studzienka kontrolna 18 z jej gazoszczelną rurą 19 wystaje z piasku 17 po wypełnieniu dołu 14 piaskiem 17. Studzienka kontrolna ma ruchomą pokrywę 21 usytuowaną powyżej poziomu piasku 17.

183 376

Figura 2 przedstawia cysternę według wynalazku. Cysterna 22, podobna do cysterny przedstawionej na fig. 1, ma te same odnośniki numeryczne dla identycznych elementów.

Różnica, jednakże, polega na tym, że zewnętrzna powierzchnia 12 poszycia antykorozyjnego 10 nie tworzy zewnętrznej warstwy cysterny 22, ponieważ zastosowano dodatkową warstwę poszycia 23 z zaprawy hydraulicznej. Dodatkowa warstwa poszycia 23 z zaprawy hydraulicznej tworzy nową wewnętrzną powierzchnię 24, która całkowicie okrywa zewnętrzną powierzchnię 12 poszycia antykorozyjnego 10. Powstaje nowa zewnętrzna powierzchnia 25, która obecnie stanowi zewnętrzną warstwę cysterny 22.

Wewnętrzna powierzchnia 24 poszycia 23 z zaprawy hydraulicznej uzyskana przez na przykład projekcję (narzucenie) zaprawy hydraulicznej, jest równomiernie rozprowadzona i ściśle powiązana we wszystkich punktach wzdłuż zewnętrznej powierzchni 12 poszycia antykorozyjnego 10. Wykonuje się to przy użyciu jednego z dwóch sposobów. Pierwszy z tych dwóch sposobów polega na bezpośrednim nałożeniu zaprawy hydraulicznej na poszycie antykorozyjne 10 szybko po natryskaniu poszycia antykorozyjnego 10 w postaci płynnej na zewnętrzną powierzchnię 9 zbiornika 4. Ponieważ poszycie antykorozyjne jest jeszcze lepkie, gdy nakłada się poszycie 23 z zaprawy hydraulicznej, oba poszycia 10 i 23 połączą się we wszystkich punktach, podczas gdy poszycie antykorozyjne 10 schnie i twardnieje. Drugi sposób polega na dodaniu cienkiej pośredniej warstwy substancji przylepnej 26 pomiędzy poszyciem 23 z zaprawy hydraulicznej a zewnętrzną powierzchnią 12 poszycia antykorozyjnego 10 w taki sposób, że oba poszycia 10 i 23 połączone są we wszystkich miejscach. Substancja przylepna 26 może być wybrana spośród kompozycji żywicznych takich jak epoksydy, akryle, żywice butadienowo-styrenowe, nie ograniczając listy, i nanosi się ją w formie ciekłej na zewnętrzną powierzchnię 12 poszycia antykorozyjnego 10. Świeżą zaprawę hydrauliczną, to znaczy zawierającą domieszkę wody, nakłada się następnie na pośrednią warstwę substancji przylepnej 26, gdy jest ona jeszcze lepka, podczas jej twardnienia poszycie 23 z zaprawy hydraulicznej połączy się ściśle we wszystkich punktach z zewnętrzną powierzchnią 12 poszycia antykorozyjnego 10.

Testy dowiodły, że oba sposoby dają dostatecznie efektywne połączenie poszycia z zaprawy hydraulicznej 23 z poszyciem antykorozyjnym 10, która z kolei jest odpowiednio połączona ze zbiornikiem 4 dostarczając układ na tyle mocny, że nie potrzebne są żadne ramy wspierające. Mechaniczne własności dla cysterny 22 używanej do przechowywania gazu ziemnego 2 i gazu wyparowanego 3 pod bardzo wysokim ciśnieniem w porównaniu z ciśnieniem powietrza zewnętrznego, są wystarczające dla tego celu. Jednakże, zaleca się zastosowanie dodatkowego wzmocnienia w poszyciu 23 z zaprawy hydraulicznej, na przykład, w postaci materiału włóknistego wymieszanego z zaprawą hydrauliczną zanim jest ona naniesiona na poszycie antykorozyjne 10.

Korzystnie poszycie 23 z zaprawy hydraulicznej powinno być naniesione równomiernie na całkowite poszycie antykorozyjne 10. Testy dowiodły, że równomierna grubość nie większa niż 20 mm chroni poszycie antykorozyjne 10 tak samo efektywnie jak warstwa piasku 17 użyta w tradycyjnym sposobie przedstawionym na fig. 1 dla mechanicznej izolacji cysterny 1 od gleby 13.

W tych warunkach cysterna 22 może być zakopana sposobem opisanym poniżej.

Dół 27 wykopany jest w naturalnej glebie 13 w gruncie dokładnie w taki sam sposób jak dół 14 na fig. 1, to znaczy o takich samych wymiarach i dostatecznie duży, by pomieścić cysternę 22. Podczas wytwarzania cysternę 22 pokrywa się poszyciem 23 z zaprawy hydraulicznej i następnie umieszcza się ją w dole 27 w taki sposób, by studzienka kontrolna 18 była skierowana ku górze i zorientowana zgodnie z pionową osią 20. Po obu stronach cysterny 22 umieszczone są dwie protektorowe anody 15 wkopane w naturalną glebę 13 na poziomie poziomej osi 6. Przewody elektryczne 16 biegną z protektorowych anod 15 do zbiornika 4 przechodząc przez poszycie 23 z zaprawy hydraulicznej i poszycie antykorozyjne 10, oraz przez pośrednią warstwę substancji przylepnej 26, która łączy oba poszycia 10 i 23, jeśli warstwa ta została użyta. Dół 27 Wypełnia się następnie naturalną glebą 13 usuniętą podczas kopania

183 376 dołu 27. W rezultacie, zewnętrzna powierzchnia 25 poszycia 23 z zaprawy hydraulicznej, która stanowi zewnętrzną warstwę cysterny 22 pozostaje w bezpośrednim kontakcie z naturalną glebą 13 w gruncie.

Porównując figurę 1 i figurę 2 i ich opisy łatwo spostrzeże się, że praca związana z kopaniem wymagana dla zainstalowania cysterny 22 z fig. 2 według wynalazku jest znacznie mniejsza, niż analogiczna praca przy instalowaniu cysterny 1 z fig. 1 według sposobu tradycyjnego. Jeśli użyje się części naturalnej gleby 13 wydobytej przy kopaniu dołu 27 do wypełnienia go, pozostanie znacznie mniej wykopanej ziemi do usunięcia z terenu i nie będzie konieczności przywożenia piasku 17 na teren pracy. Powoduje to znaczne zmniejszenie prac transportowych.

Oczywiście sposób w jaki wykonanie wynalazku zostało opisane powyżej nie jest w żadnym wypadku przykładem ograniczającym. Należy podkreślić, że składniki stanowiące cysternę 22 z fig. 2 mają dokładnie te same wymiary co składniki stanowiące cysternę 1 z fig. 1. Cysterna 22 według wynalazku może byś wytworzona dokładnie w ten sam sposób, co opisana cysterna 1 wykonana zgodnie z metodą tradycyjną w odniesieniu do grubości ścian zbiornika 4 i poszycia antykorozyjnego 10. Co więcej, możliwe jest dodanie poszycia 23 z zaprawy hydraulicznej, która jest grubsza niż 20 mm, bez wpływu na niniejszy wynalazek. Należy wspomnieć, że grubość 22 mm została wybrana, jako taka, która zapewni wymagany stopień wagi na obróbkę (instalację) cysterny 22. Jeśli zastosuje się dodatkową warstwę pośrednią substancji przylepnej 26, grubość może być dużo mniejsza, prawdopodobnie o kilka mikrometrów, ale oczywiście cyfra ta jest podana przykładowo przy wielu innych istniejących możliwościach.

Nieoczekiwanie odkryto, że dodatkowa warstwa poszycia zaprawy hydraulicznej zastosowana na antykorozyjnym poszyciu cysterny, korzystnie o stałej grubości o nie więcej niż 20 mm, jest wystarczającym zabezpieczeniem antykorozyjnego poszycia przed uszkodzeniem podczas składania, transportu i przemieszczania. Pozwała to na użycie naturalnej gleby w gruncie do pokrycia cysterny zamiast piasku. Dodatkowe poszycie z zaprawy hydraulicznej wymaga jedynie niewielkich nakładów na zaprawę hydrauliczną i powoduje jedynie niewielkie zwiększenie całkowitej wagi cysterny stwarzając korzystne warunki jej transportu i instalacji.

Co więcej, dodatkowa warstwa poszycia z zaprawy hydraulicznej jest dostatecznie twarda, by chronić antykorozyjne poszycie cysterny wykonane z pasywnego organicznego materiału wybranego z grupy zawierającej farbę epoksydową przed wgnieceniami i wyszczerbieniami spowodowanym spadającymi kamieniami i innymi przedmiotami znajdującymi się w glebie w gruncie podczas pokrywania cysterny lub spowodowanym powolnymi ruchami gleby podczas osiadania cysterny. Poszycie z zaprawy hydraulicznej jest również dostatecznie elastyczne, by absorbować te uderzenia bez przenoszenia energii udarowej na antykorozyjne poszycie cysterny.

Przyczynia się również do zabezpieczenia samego zbiornika, ponieważ alkaliczny charakter zaprawy hydraulicznej wytwarza obszar o takiej wartości pH wokół stali, który powoduje jej niepodleganie korozji.

Poszycie z zaprawy hydraulicznej nie zakłóca funkcjonowania ochronnego systemu katodowego, ponieważ przewodzi prąd elektryczny. W rzeczywistości jego elektromechaniczne zachowanie jest zbliżone do piasku pod warunkiem, że poszycie z zaprawy hydraulicznej jest jednorodne i w stałym kontakcie z antykorozyjnym poszyciem cysterny, które w zamian, musi być jednorodne i w stałym kontakcie z samym zbiornikiem. Nie stanowi dodatkowej bariery izolacji elektrycznej do tworzonej przez organiczne poszycie antykorozyjne, którego opór jest regulowany. Oznacza to, że prądy wytwarzane przez ochronę katodową są wystarczające i dlatego łatwe do zmierzenia na miejscu i bezpośrednio porównywalne do wartości zmierzonych dla piasku. Poszycie z zaprawy hydraulicznej jest nie tylko kompatybilne z ochronnym systemem katodowym z protektorową anodą, omówionym powyżej, ale doświadczenie zyskane przy instalacjach prowadzonych metodą tradycyjną może być bezpośrednio użyte przy stoso183 376 waniu poszycia z zaprawy hydraulicznej. Nie ma żadnych znacznych różnic między wartościami kontrolnymi dla zabezpieczenia katodowego w cysternie zainstalowanej sposobem tradycyjnym, a cysterną zainstalowaną używając sposobu według wynalazku.

Z powodu jej stałego i przewodzącego charakteru dzięki temu, że zawiera wodę, zaprawa hydrauliczna zapobiega okluzji powietrza, która może wystąpić w innych typach dodatkowych warstw poszycia izolacyjnego.

Także poszycie z zaprawy hydraulicznej nie wpływa na możliwości cysterny w wyparowywaniu upłynnionego gazu ziemnego dzięki jego korzystnemu współczynnikowi wymiany ciepła.

Oczywiście, poszycie z zaprawy hydraulicznej stanowiące dodatkową warstwę może być wzmocnione. Możliwe jest użycie w tym celu każdego ze znanych materiałów wzmacniających. Materiały włókniste, na przykład, mogą być wymieszane z zaprawą hydrauliczną podczas produkcji cysterny, a dokładnie, podczas gdy dodatkowa warstwa poszycia jest nakładana przez natryskiwanie zaprawy hydraulicznej, na przykład, na poszycie antykorozyjne cysterny.

Jednakże, jest również możliwe, a nawet korzystne, że sam zbiornik jest ramą dla poszycia z zaprawy hydraulicznej przez przytwierdzenie poszycia z zaprawy hydraulicznej do poszycia antykorozyjnego we wszystkich punktach. Może to być zrobione przez dodanie cienkiej bezpośredniej warstwy substancji przylepnej pomiędzy poszycie z zaprawy hydraulicznej, a poszycie antykorozyjne w taki sposób, że obie warstwy są połączone we wszystkich punktach. Użyta substancja przylepna może być jedną z kompozycji żywicznych taką jak żywice epoksydowe, akrylowe, butadienowo-styrenowe. Substancja przylepna jest natryskiwana w postaci cieczy na warstwę poszycia antykorozyjnego i następnie twardnieje. ' Świeża zaprawa hydrauliczna jest następnie nakładana na substancję przylepną, gdy jest ona ciągle lepka i gdy twardnieje, poszycie z zaprawy hydraulicznej zostaje ściśle przymocowane we wszystkich miejscach do warstwy antykorozyjnej. Może osiągnąć ten'sam efekt powiązania - bez pośredniej warstwy przylepnej. Spowodowane to jest faktem, że sama warstwa poszycia antykorozyjnego jest natryskiwana w postaci ciekłej na zbiornik i następnie twardnieje. Jeśli zaprawa hydrauliczna zostanie nałożona bezpośrednio na warstwę poszycia antykorozyjnego podczas gdy jest ona jeszcze lepka, obie warstwy zostaną połączone równie ściśle jak gdyby była między nimi substancja przylepna. W obu przypadkach poszycie z zaprawy hydraulicznej nakłada się na cysternę zanim zostanie ona zakopana w gruncie.

Biorąc pod uwagę fakt, że cysterna według wynalazku nie wymaga użycia piasku, procedura instalacji i zakopania zbiornika na upłynniony gaz ziemny jest inna.

Niniejszy wynalazek podaje zweryfikowany sposób instalowania ciśnieniowej cysterny typu odpornego na płomienie, przystosowanej do przechowywania upłynnionego gazu ziemnego i do zakopania w gruncie z podłączonym katodowym systemem zabezpieczenia mającym co najmniej jedną protektorową anodę, zawierającej gazoszczelny zbiornik wykonany z blachy stalowej, mający wewnętrzną powierzchnię tworzącą komorę, w której przechowuje się upłynniony gaz ziemny i zewnętrzną powierzchnię oraz warstwę pasywnego antykorozyjnego poszycia pokrywającego całkowitą zewnętrzną powierzchnię zbiornika.

Co najmniej jedna protektorowa anoda, zakopana w gruncie jest połączona elektrycznie ze zbiornikiem z połączeniem przechodzącym przez poszycie z zaprawy hydraulicznej oraz przez pośrednią warstwę przylepną, jeśli ta została użyta. Następnie cysternę zakopuje się z zewnętrznym poszyciem z zaprawy hydraulicznej wchodzącym w bezpośredni kontakt z naturalną glebą w gruncie.

Sposób w jaki prowadzi się instalację jest oryginalny w stosunku do tradycyjnego instalowania cystern, niniejszy wynalazek dotyczy również instalacji zakopywania magazynu upłynnionego gazu ziemnego wykorzystującego ciśnieniową cysternę typu odpornego na płomienie, zaprojektowaną do przechowywania upłynnionego gazu ziemnego i do zakopania w gruncie, zawierająca gazoszczelny zbiornik wykonany z blachy stalowej, mający wewnętrzną powierzchnię tworzącą komorę, w której przechowuje się upłynniony gaz ziemny

183 376 i zewnętrzną powierzchnię oraz warstwę pasywnego antykorozyjnego poszycia okrywającego całkowitą zewnętrzną powierzchnię zbiornika oraz przewody elektryczne łączące zbiornik z co najmniej jedną anodą protektorową, która również jest zakopana i usytuowana w bezpośrednim kontakcie z glebą naturalną, przewody elektryczne przechodzą również przez warstwę antykorozyjną.

Cysterna według wynalazku ma warstwę poszycia z zaprawy hydraulicznej, przez którą również prowadzą przewody elektryczne, przy czym to poszycie z zaprawy hydraulicznej tworzące zewnętrzną powierzchnię cysterny jest w bezpośrednim kontakcie z naturalną glebą w gruncie.

Jeśli pośrednia przylepna warstwa jest umieszczona między poszyciem antykorozyjnym a zaprawą hydrauliczną przewody elektryczne przechodzą przez tę pośrednią przylepną warstwę.

Nieoczekiwanie odkryto, że dodatkowa warstwa poszycia z zaprawy hydraulicznej zastosowana na antykorozyjnym poszyciu cysterny, korzystnie o stałej grubości o nie więcej niż 20 mm, jest wystarczającym zabezpieczeniem antykorozyjnego poszycia przed uszkodzeniem podczas składowania, transportu i przemieszczania. Pozwala to na użycie naturalnej gleby w gruncie do okrycia cysterny zamiast piasku. Dodatkowe poszycie z zaprawy hydraulicznej wymaga jedynie niewielkich nakładów na zaprawę hydrauliczną i powoduje jedynie niewielkie zwiększenie całkowitej wagi cysterny stwarzając korzystne warunki jej transportu i instalacji.

Co więcej, dodatkowa warstwa poszycia z zaprawy hydraulicznej jest dostatecznie twarda, by chronić antykorozyjne poszycie cysterny wykonane z pasywnego organicznego materiału wybranego z grupy zawierającej farbę epoksydową przed wgnieceniami i wyszczerbieniami spowodowanymi spadającymi kamieniami i innymi przedmiotami znajdującymi się w glebie w gruncie podczas pokrywania cysterny lub spowodowanymi powolnymi ruchami gleby podczas osiadania cysterny. Poszycie z zaprawy hydraulicznej jest również dostatecznie elastyczne, by absorbować te uderzenia bez przenoszenia energii udarowej na antykorozyjne poszycie cysterny.

Poszycie z zaprawy hydraulicznej nie zakłóca funkcjonowania ochronnego systemu katodowego, ponieważ przewodzi prąd elektryczny. W rzeczywistości jego elektromechaniczne zachowanie jest zbliżone do piasku pod warunkiem, że poszycie z zaprawy hydraulicznej jest jednorodne i w stałym kontakcie z antykorozyjnym poszyciem cysterny, które, w zamian, musi być jednorodne i w stałym kontakcie z samym zbiornikiem. Nie stanowi dodatkowej bariery izolacji elektrycznej do tworzonej przez organiczne poszycie antykorozyjne, którego opór jest regulowany. Oznacza to, że prądy wytwarzane przez ochronę katodową są wystarczające i dlatego łatwe do zawieszenia na miejscu i bezpośrednio porównywalne do wartości zmierzonych dla piasku. Poszycie z zaprawy hydraulicznej jest nie tylko kompatybilne z ochronnym systemem katodowym z protektorową anodą, omówionym powyżej, ale doświadczenie zyskane przy instalacjach prowadzonych metodą tradycyjną może być bezpośrednio użyte przy stosowaniu poszycia z zaprawy hydraulicznej. Nie ma żadnych znacznych różnic między wartościami kontrolnymi dla zabezpieczenia katodowego w cysternie zainstalowanej sposobem tradycyjnym a cysterną zainstalowaną używając sposobu według wynalazku.

183 376

Jednakże, jest również możliwe, a nawet korzystne, że sam zbiornik jest ramą dla poszycia z zaprawy hydraulicznej przez przytwierdzenie poszycia z zaprawy hydraulicznej do poszycia antykorozyjnego we wszystkich punktach. Może to być zrobione przez dodanie cienkiej bezpośredniej warstwy substancji przylepnej pomiędzy poszycie z zaprawy hydraulicznej a poszycie antykorozyjne w taki sposób, że obie warstwy są połączone we wszystkich punktach. Użyta substancja przylepna może być jedną z kompozycji żywicznych taką jak żywice epoksydowe, akrylowe, butadienowo-styrenowe. Substancja przylepna jest natryskiwana w postaci cieczy na warstwę poszycia antykorozyjnego i następnie twardnieje. Świeża zaprawa hydrauliczna jest następnie nakładana na substancję przylepną, gdy jest ona ciągle lepka i gdy twardnieje, poszycie z zaprawy hydraulicznej zostaje ściśle przymocowane we wszystkich miejscach do warstwy antykorozyjnej. Można osiągnąć ten sam efekt powiązania bez pośredniej warstwy przylepnej. Spowodowane to jest faktem, że sama warstwa poszycia antykorozyjnego jest natryskiwana w postaci ciekłej na zbiornik i następnie twardnieje. Jeśli zaprawa hydrauliczna zostanie nałożona bezpośrednio na warstwę poszycia antykorozyjnego podczas gdy jest ona jeszcze lepka, obie warstwy zostaną połączone równie ściśle jak gdyby była miedzy nimi substancja przylepna. W obu przypadkach poszycie z zaprawy hydraulicznej nakłada się na cysternę zanim zostanie ona zakopana w gruncie.

Niniejszy wynalazek podaje zweryfikowany sposób instalowania ciśnieniowej cysterny typu odpornego na płomienie, przystosowanej do przechowywania upłynnionego gazu ziemnego i do zakopania w gruncie z podłączonym katodowym systemem zabezpieczenia mającym co najmniej jedną protektorową anodę, zawierającej gazoszczelny zbiornik wykonany z blachy stalowej, mający wewnętrzną powierzchnię tworzącą komorę, w której przechowuje się upłynniony gaz ziemny i zewnętrzną powierzchnię oraz- warstwę pasywnego antykorozyjnego poszycia pokrywającego całkowitą zewnętrzną powierzchnię zbiornika.

Sposób w jaki prowadzi się instalację jest oryginalny w stosunku do tradycyjnego instalowania cystern, niniejszy wynalazek dotyczy również instalacji zakopywania magazynu upłynnionego gazu ziemnego wykorzystującego ciśnieniową cysternę typu odpornego na płomienie, zaprojektowaną do przechowywania upłynnionego gazu ziemnego i do zakopania w gruncie, zawierająca gazoszczelny zbiornik wykonany z blachy stalowej, mający wewnętrzną powierzchnię tworzącą komorę, w której przechowuje się upłynniony gaz ziemny i zewnętrzną powierzchnię oraz warstwę pasywnego antykorozyjnego poszycia pokrywającego całkowitą zewnętrzną powierzchnię zbiornika oraz przewody elektryczne łączące zbiornik z co najmniej jedną anodą protektorową, która również jest zakopana i usytuowana w bezpośrednim kontakcie z glebą naturalną, przewody elektryczne przechodzą również przez warstwę antykorozyjną.

183 376

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Cysterna do przechowywania upłynnionego gazu ziemnego i do zakopania w gruncie z podłączonym katodowym systemem zabezpieczenia mającym co najmniej jedną protektorową anodę, zawierająca gazoszczelny zbiornik wykonany z blachy stalowej, mający wewnętrzną powierzchnię tworzącą komorę, w której przechowuje się upłynniony gaz ziemny i zewnętrzną powierzchnię oraz warstwę pasywnego antykorozyjnego poszycia pokrywającego całkowitą zewnętrzną powierzchnię zbiornika, znamienna tym, że ma dodatkową warstwę poszycia (23) z zaprawy hydraulicznej, która całkowicie pokrywa poszycie antykorożyjne (10) i przeznaczone jest do wchodzenia w bezpośredni kontakt z naturalną glebą (13) w gruncie, przy czym grubość zaprawy hydraulicznej jest nie większa niż 20 mm.
2. Cysterna według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa poszycia (23) z zaprawy hydraulicznej ma ujednoliconą grubość.
3. Cysterna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że warstwa poszycia (23) z zaprawy hydraulicznej jest połączona z warstwą poszycia antykorozyjnego (10) we wszystkich punktach.
4. Cysterna według zastrz. 3, znamienna tym, że warstwa poszycia (23) z zaprawy hydraulicznej jest bezpośrednio połączona z warstwą poszycia antykorozyjnego (10) we wszystkich punktach.
5. Cysterna według zastrz. 3, znamienna tym, że istnieje pośrednia warstwa substancji przylepnej (26), która jest połączona z warstwą poszycia (23) z zaprawy hydraulicznej dla powiązania warstwy poszycia (23) z zaprawy hydraulicznej z warstwą poszycia antykorozyjnego (10) we wszystkich punktach.
6. Cysterna według zastrz. 3 albo 4, albo 5, znamienna tym, że warstwa poszycia antykorozyjnego (10) jest wykonana z pasywnego materiału organicznego wybranego z grupy związków zawierających farbę epoksydową.
7. Cysterna według zastrz. 5, znamienna tym, że substancja przylepna (26) jest wybrana z grupy związków zawierających żywice epoksydowe, żywice akrylowe i żywice butadieno-styrenowe.

* * *