Сфера Хортона
Сфера Хортона (иногда пишется как Хортонсфера ), также называемая сферическим резервуаром или просто сферой , представляет собой сферический сосуд под давлением , который используется для промышленного хранения сжиженных газов . Примерами материалов, которые могут храниться в сферах Хортона, являются сжиженный нефтяной газ (СНГ), сжиженный природный газ (СПГ) и безводный аммиак . [1]
История
Сфера Хортона названа в честь Хораса Эбенезера Хортона (1843–1912), основателя и финансиста фирмы по проектированию и строительству мостов примерно в 1860 году, которая объединилась в Chicago Bridge & Iron Company (CB&I) в 1889 году как фирма по строительству мостов и построила первые резервуары для хранения жидкостей в конце девятнадцатого и начале двадцатого веков. CB&I построила первые в мире сферические сосуды под давлением, собранные на месте, на нефтеперерабатывающем заводе в Порт-Артуре, штат Техас , в 1923 году [2] и впоследствии заявила «Hortonsphere» в качестве зарегистрированной торговой марки. [3] 23 сентября 1947 года GT Horton получил патент, описывающий, как сделать сварные стальные опорные колонны устойчивыми к тепловому расширению и ветровой нагрузке сферы. [4]
Из-за своей отличительной формы некоторые из них стали объектом кампаний по сохранению, например, в Покипси , штат Нью-Йорк. [5]
Строительство и использование
Первоначально сферы Хортона были построены путем склеивания отдельных кованых железных или стальных пластин, но с 1940-х годов стали иметь сварную конструкцию. Пластины формируются на роликовых установках и разрезаются по шаблонам. [ необходима цитата ] Сегодня сферические резервуары проектируются по таким кодам, как ASME VIII , PD 5500 или EN 13445. [ 6]
Сферическая геометрия минимизирует как механическое напряжение, накладываемое на стенки резервуара внутренним давлением, так и теплопередачу через стенки. Это делает сферические резервуары оптимальным решением для хранения больших объемов сжиженных газов , где сжижение достигается путем повышения давления, криогенного охлаждения или их комбинации. Минимизация теплопередачи обусловлена тем, что сфера является объемной фигурой с минимальной площадью поверхности на единицу объема . Это является преимуществом, поскольку снижает образование парового газа как из сжатых, так и из охлажденных сжиженных газов. [ требуется цитата ]
Сферические резервуары широко используются для сжиженного нефтяного газа и сопутствующих газов, таких как пропан , пропилен , бутан и бутадиен . Они могут использоваться для криогенного хранения сжиженного природного газа , метана , этана , этилена , водорода , кислорода , азота и т. д. [7]
Поддержка обычно обеспечивается с помощью ножек, прикрепленных к сфере на ее экваторе. Ножки обычно скреплены вместе диагональными стержнями для обеспечения боковой поддержки против ветра и сейсмических нагрузок. Ножки огнестойкие , если материал воспламеняющийся. Клапаны сброса давления установлены наверху, откуда также осуществляется доступ к приборам измерения уровня . Входные и выходные соединения для жидкости находятся внизу сферы. Обычно вокруг резервуаров или кластеров резервуаров предусмотрены обваловки для сдерживания потенциальной утечки. [6] Однако, если газ склонен к взрыву расширения паров кипящей жидкости (BLEVE), разливы следует направлять в сторону от протекающего резервуара. [8]
Сферу Хортона использовали и в других целях, включая космические камеры, гипербарические камеры , климатические камеры, вакуумные сосуды, технологические сосуды, испытательные сосуды, сосуды сдерживания и сосуды для уравновешивания. [7]
Сферические резервуары являются отличительной чертой некоторых морских газовозов . [6]
Смотрите также
Ссылки
- ^ "Hortonsphere® Pressure Vessels, CB&I". Архивировано из оригинала 21.12.2014 . Получено 02.01.2015 .
- ^ "CB&I History 1920-1949". Архивировано из оригинала 2015-05-07 . Получено 2015-01-02 .
- ^ Сведения о торговой марке Justia Justia.com
- ^ Патенты США, Джордж Т. ХОРТОН 2,427,676
- ^ Центральный газовый и электрический сектор Хортона в Покипси
- ^ abc Лонг, Боб; Гарнер, Боб (2004). Руководство по резервуарам и оборудованию для хранения . Бери-Сент-Эдмундс и Лондон, Англия: Professional Engineering Publishing. стр. 216–217. ISBN 1-86058-431-4.
- ^ ab "CB&I Hortonsphere® Pressure Vessels" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2015-01-02 . Получено 2015-01-02 .
- ^ API (2001). Проектирование и строительство установок сжиженного нефтяного газа . Стандарт API 2510 (8-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Американский институт нефти .
