Підвищення термічного опору оболонкових газоопорних споруд для використання у якості сховищ газових гідратів
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.259738Ключові слова:
наземні оболонкові газоопорні споруди, газові гідрати, стабільна піна, термічний опір, сховища газуАнотація
На даний час у світі та в Україні існують складнощі із забезпеченням природним газом. При цьому однією із проблем є його зберігання. Отже, об’єктом дослідження є процес зберігання природного газу у наземних сховищах у газогідратній формі. Альтернативою традиційним технологіям може стати транспортування та тривале зберігання природного газу у формі газових гідратів. Однак, існуючі на сьогодні залізобетонні та металеві споруди, окрім значної ціни, також не можуть у достатній мірі забезпечити ефективну термоізоляцію газогідрату та його герметичність.
У роботі обґрунтовано можливість використання газоопорних оболонкових споруд і пневматичних будівельних конструкцій в якості сховищ газових гідратів. Запропоновано та підтверджено розрахунками можливість удосконалення пропонованих споруд шляхом застосування, в якості термоізоляційного матеріалу, пін, що не тверднуть. Проведене дослідження було направлене на розрахунок і аналіз ефективності такого способу теплоізоляції наземного оболонкового газоопорного сховища для зберігання природного газу в газогідратній формі.
Запропоновано прийнятний для сучасного рівня розвитку технологій спосіб підвищення термічного опору газоопорних споруд для їх використання в якості сховищ газу в газогідратному стані. Він полягає у використанні в якості ефективного термоізоляційного матеріалу для заповнення простору між шарами двошарового покриття стабільних рідких пін. В ході дослідження показана висока ефективність запропонованого способу термоізоляції наземних гідратосховищ рідкими стабільними пінами.
Виконано розрахунок термодинамічних характеристик газоопорних сховищ для газових гідратів при їх термоізоляції рідкою піною. Проаналізовано ефективність технологічного процесу зберігання газогідрату у вигляді блоків залежно від пори року. Обґрунтовано основні параметри експлуатації таких споруд. Встановлено, що зберігання у сховищі гідратних блоків без їх дисоціації при ізоляції шаром піни потребує у літній період зберігання лише короткочасного додаткового охолодження. Таким чином, дана технологія має перспективи широкого впровадження.
Посилання
- Pedchenko, M. M., Pedchenko, L. O., Pedchenko, N. M.; Onyshchenko, V., Mammadova, G., Sivitska, S., Gasimov, A. (Eds.) (2020). Increase of Thermal Resistance of the Gas-Filled Shell and Pneumatic Building for Use as Natural Gas Storages in Gas-Hydrated Form. Proceedings of the 2nd International Conference on Building Innovations. ICBI 2019. Lecture Notes in Civil Engineering. Cham: Springer, 73, 701–708. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-030-42939-3_69
- Rodgers, R. E., Zbong, Y., Arunkumar, R., Etheridge, J. A., Pearson, L. E., Cown, J. Mc., Hogancamp, K. (2005). Gas Hydrate Storage Process for Natural Gas. GasTIPS, 12, 34–39.
- Takeya, S., Ebinuma, T., Uchida, T. (2002). Self-preservation effect and dissociation rates of CH4 hydrate. Journal of Crystal Growth, 237-239, 379–382.
- Pedchenko, L. O., Pedchenko, M. M. (2012). Obhruntuvannia sposobu utvorennia lodohazohidratnykh blokiv iz metoiu transportuvannia ta zberihannia hidratoutvoriuiuchoho hazu. Naukovyi visnyk DHU, 1, 28–34.
- Ermolov, V. V., Berd, U. U., Bubner, E. (1983). Pnеvmaticheskiye stroitelnyye konstruktsii. Moscow: Stroyizdat, 439.
- Fedorov, A. B., Tiutiunnikov, A. I. (2004). Teplozashchitnye kharakteristiki ograzhdaiushchikh konstruktcii karkasno-tentovykh i naduvnykh sooruzhenii. Mir stroitelstva i nedvizhimosti, 4, 30–31.
- DSTU-N B V.1.1-27:2010. Budivelna klimatolohiia. Zakhyst vid nebezpechnykh heolohichnykh protsesiv, shkidlyvykh ekspluatatsiinykh vplyviv, vid pozhezhi. Natsionalnyi standart Ukrainy. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy, 123.
- Ponomarchuk, I. A., Voloshyn, O. B. (2004). Ventyliatsiia ta kondytsiiuvannia povitria. Vinnytsia: VNTU, 121.
- Kondratev, K. Ia. (1980). Radiatcionnye faktory sovremennykh izmerenii globalnogo klimata. Leningrad, 39.
- US Patent No. 5944093 (1993). Mobil Oil Comp.
- Takashi, A., Yuchi, K. (2006). JP No. 2006111813. Inventor Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd.
- Jamil, R., Shehzad, M. A., Mehmood, N., Atif Shehzad, M. (2005). Study and adaptability of pneumatic structures. Rawalpindi Pakistan: Military College of Engineering, Risalpur National University of Sciences and Technology, 171.
- Eugene, A. (2006). Air-Inflated Fabric Structures: A Chapter For Marks' Standard handbook For Mechanical Engineers. Reprint of a chapter in Marks' Standard Handbook for Mechanical Engineers. New York: McGraw-Hill, 36.
- Aleinikov, A. E., Fedorov, A. B., Tiutiunnikov, A. I. (2004). Metodiki rascheta teplopoter i teplopostuplenii cherez ograzhdaiushchie konstruktcii karkasno-tentovykh i naduvnykh sooruzhenii. StroiPROFIL, 8 (38), 58–61.
- Subramanian, N. (2019). Building materials. Nesting and Sustainability. Oxford University Press, 386.
- McLean, W., Silver, P. (2015). Air Structures: Form + Technique. Laurence King Publishing, 185.
- Budiyanto, H., Setiawan, M. I., Winansih, E., Setiawan, A. B., Suntoro, H. (2018). Air inflated stage roof structure with independent energy for smes exhibition. 3rd International Conference of Graduate School on Sustainability, 235–243.
- Pashchenko, T. M., Svitla, Z. I. (2005). Budivelne materialoznavstvo. Kyiv, 330.
- Duggal, S. K. (2019). Building Materials. New Age Publishers, 625.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Larysa Pedchenko, Mykhailo Pedchenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
