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" Procédé de remplissage d'un réservoir de grande capacité et réservoir pour l'exécution de ce procédé "
La présente invention concerne le stockage et le transport d'un gaz liquéfié ou autre liquide devant être maintenu à des températures extrêmement basses; elle concerne plus particulièrement le remplissage d'un grand réservoir avec ce gaz liquéfié à bas point d'ébullition pour le stocka- ge ou le transport.
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'Sié qt'44r::d.ri..vë¯'phüspârticulièrement le stockage 7 .: ':.::¯:;:}:::;fy:-:+1<. '-'...!:: naturel liquéfié, il est évident que :-..;;' G"-...."',,;(:": ",'7.',"¯"f ;......-.... l'invention peut également être appliquée au stockage et au -transport.d'autres gaz liquéfiés ou liquides à bas point d'ébul lition devant être maintenu à basse température, tels que l'hélium, l'azote, l'air et les gaz analogues pouvant être li- quéfiés.
Pour le stockage et le transport de gaz naturel ou autres gaz liquéfiés, le plus économique et le plus pratique est de renfermer le liquide dans des réservoirs de stockage le grande capacité. Au point de vue pratique, ces réservoirs de grande capacité doivent être conçus pour servir sous basse pression ; autrement, il faudrait construire les parois des réservoirs d'une épaisseur telle que cela augmenterait non-- blement les frais de fabrication du réservoir et donne rait lieu à un poids mort excessif.
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Le gaz naturel liquéfié est composé prircipaler:¯e:. de méthane qui bout à environ -161 C à la pression 8L:T.O:=:: ...- rique. Il contient habituellement de petites Quantités d'hy- drocarbures à point d'ébullition supérieur qui élèvent lé@- rement le point d'ébullition. Ainsi, on peut considérer qu'à la pression atmosphérique le gaz naturel liquéfié a un point
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d'ébullition d'environ -151 C à -1±1 C suivant la qu=.ri ûi;,: et la nature des hydrocarbures lourds contenus dans le Fuz.
L'oxygène, l'azote, l'air, l'hélium liquéfiés et les gaz ana- logues ont des points d'ébullition encore plus bas à la tres- sion at
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L'un des problèmes nri nr:i nao %c qm se nase est i¯n :>:AC'- plissage du réservoir avec le gaz liquéfié lorsque le réser- voir ou certaines parties de celui -ci sont à une pression
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élevée comparativement au point f3' ë ou 11 i tion de la ca::..','",- :.B"1: liquide. La température élevée peut être causée par le retour
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du réservoir vide ou avec une cargaison autre qu'un gaz liqué- fié froid, ou encore parce que le réservoir est mis en service pour la première fois.
Quelle que soit la raison, on a trouvé que, bien que le réservoir soit refroidi sensiblement à la température de la cargaison, une ébullition vigoureuse se produit lorsque la cargaison liquide est introduite dans les zones les plus chaudes du réservoir de façon à causer une ébullition excessive et vigoureuse, ce qui libère des forces qu'il n'est parfois pas possible de maîtriser complètement, de même qu'il est dégagé des vapeurs en une quantité ne permettant pas de les contrôler convenablement.
La combinaison de la vaporisation excessive avec l'agitation violente semble aussi développer une congélation ayant souvent pour résultat de faire déborder le gaz liquité.
Les forces développées par l'énorme quantité de vapeurs subitement dégagées peuvent aussi causer la destruction du réservoir et des éléments qui y sont associés. Ces condition.. sont indésirables avec tout liquide et en particulier avec un liquide aussi combustible que les gaz naturels liquéfiés.
L'invention crée une installation de manutention de fluides permettant de remplir d'une manière sure et efficace de grands réservoirs de stockage avec un gaz liquéfié à des point d'ébullition, ainsi qu'un réservoir de stockage et le transport de gaz liquéfié, caractérisés par des moyens servant à refroidir le réservoir à une température désirée suffisamment basse pour permettre de verser le gaz liquéfié dans le réser- voir à une grande vitesse, afin da le remplir sans vaporisation incontrôlée ou excessive et sans développement de pressions *ce forces, congélation ou agitation faisant déborder les liquides ou produisant la détérioration du réservoir.
Diverses autres caractéristiques de l'inventiion res- sortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit et des dessins annexés.
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La fig. 1 est un schéma d'une installation utilisable pour réaliser l'invention.
La fig. 2 est une coupe-élévation d'un réservoir selon l'invention illustrant les conditions régnant pendant la phase de refroidissement.
La fig. 3 est une coupe-élévation analogue à la fig. 2, mais illustrant une variante du dispositif déverseur placé dans un réservoir pendant le remplissage.
Le réservoir est rempli à une vitesse normale pour le chargement rapide, mais non pas de façon à abaisser la tempé- rature de ses parois d'une manière relativement uniforme à un point où ces dernières peuvent rester humides avec le liquide, sans vaporisation immédiate par introduction préalaole du li- quide, à une faible vitesse, de préférence par un arrosage sur les parois latérales intérieures du réservoir.
L'introduction jusqu'à ce que le liquide soit en mesure de mouiller les parois du réservoir est indicative de l'abais- sement de la température de ces parois à une valeur à laquelle le liquide peut être introduit à grande vitesse pour le rem- plissage sans ébullition excessive. Ceci est, en outre, indi- qué par une différence de la quantité de liquide introduit comparativement à la quantité de vapeurs s'échappant pendant le refroidissement ou par un abaissement de la tension de vapeur lorsque le liquide est projeté dans le réservoir à vitesse constante.
Au lieu d'utiliser la réduction de la quan- tité de vapeurs dégagées comme point final de l'arrosage des parois du réservoir avec la matière, on peut utiliser des cou- ples thermo-électriques ou d'autres dispositifs d'enregistre- ment pour suivre la variation de température des parties des parois du réservoir afin d'indiquer l'abaissement de tempéra- ture dans le réservoir à une valeur où celui-ci peut être rempli d'une façon sûre à grande vitesse, sans ébullition et
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sans vaporisation en une mesure ne pouvant pas être contrôlée.
10 désigne un réservoir, de préférence en métal ap- proprié à conserver sa ductilité aux températures du gaz li- quéfié. De l'acier doux ordinaire n'est pas rationnel pour cet usage, parce qu'il perd sa ductilité à des températures inférieures à -73,3'CI de sorte qu'un réservoir subirait des détériorations et cassures aux températures inférieures à celles auxquelles il serait exposé s'il était rempli de gaz liquéfié. On préfère utiliser des métaux tels qu'aluminium, alliages d'aluminium, cuivre ou aciers austénitiques, notam- ment de l'acier inoxydable 18-8, ces métaux étant suscepti- bles de conserver leur résistance lors de leur utilisation à des températures extrêmement basses.
Le réservoir est isolé avec une épaisse couche 12 d'une matière ayant une faible conductibilité thermique pour réduire au minimum la perte de chaleur dans le réservoir, A cet effet, on peut utiliser un isolement fort, tel que des panneaux de bois de balsa, bois de quippo ou autres matières fortement poreuses de la nature du bois, ou des panneaux de verre ou plastiques mousses montés sur les parois extérieures du réservoir 10.
Lorsqu'on fait usage d'une enveloppa exté- rieure 14 à un certain écartement du réservoir intérieur 10, on peut faire le vide dans l'espace ménagé entre le réservoir et l'enveloppe ou bien cet espace peut être rempli d'une ma- tière isolante du type décrit ou d'un isolement tassé, tel que laine de verre, liège broyé, vermiculite en feuilles, la matière connue sous la marque Santocel, etc., de préférence avec des séparateurs pour diviser l'espace en un nombre suf- fisant de compartiments pour réduire au minimum le tassement de l'isolement en réaction à des dilatations et contractions répétées du réservoir occasionnées par les grandes variations de température qui se produisent au cours de l'utilisation.
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Ji1t....-;:;:: #.;..--..... "-"....'I'""'.-t,:"-':t¯\'::;"-"' -".' Lorsqu'on utl1i'sË3"linë'<' enveloppe extérieure ou un réservoir 14 présentant un espace isolé, l'enveloppe extérieure peut être faite en acier doux ou tout autre métal ou matière approprié, parce qu'elle est protégée par la couche isolante 12 des bas- ses températures du liquide contenu dans le réservoir.
Le réservoir est fermé d'une manière complètement étanche, mais diverses ouvertures sont ménagées dans les pa- rois et de préférence dans le dessus pour avoir accès à l'in- térieur à diverses fins. Le dessus 16 comporte un trou d'homme 18 de dimension suffisante pour permettre qu'une personne entre dans l'intérieur du réservoir aux fins de vérifications, répa- rations ou remplacements de pièces. Un couvercle 20 est placé sur le trou d'homme avec des dispositifs pour le fixer sur celui-ci à fermeture étanche.
Un tuyau 22 de grand diamètre descend à travers le dessus jusqu'à un niveau situé près du fond du réservoir pour être utilisé pour le remplissage de celui-ci en liquide. Le vidage est effectué par un tuyau analogue muni d'une pompe à son extrémité supérieure. A la place de cette disposition, le tuyau de remplissage peut traverser la paroi latérale ou le fond du réservoir. Le tuyau de remplissage ou de vidage 22 est relié par le conduit 24 au collecteur 26 allant du réservoir à une source de distribution ou à une source de stockage ou d'utilisation du gaz liquéfié. Le collecteur 26 peut être utilisé pour faire passer du liquide dans un certain nombre de réservoirs ou pour tirer du liquide de ceux-ci.
Plusieurs têtes de projection 28 sont disposées dans le réservoir et placées de préférence de façon à diriger le jet 30 de liquide sur les parois adjacentes du réservoir.
Les têtes de projection 28 (représentées également sous la forme d'orifices 28c pratiqués dans les tuyaux) peuvent être disposées sensiblement au même niveau à la partie supérieure
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7':d.J'f,'s-è-r:;; i.X-"';vfj an espaoement latéral, de préférence uni- forme, entre elles pour couvrir à peu près complètement la surface intérieure du réservoir avec les jets sortant des têtes.
Au lieu de disposer les têtes de projection ou orifices au même niveau, ils peuvent être disposés à des niveaux diffé- rents, comme représenté par le groupe 28a de la fig. 2, et certaines des têtes de projection ou certains des orifices peuvent être placés de façon à diriger le jet sur les parois du réservoir, tandis que d'autres -peuvent être placés pour diriger le jet dans l'intérieur du réservoir afin d'assurer un recouvrement optimum pendant le refroidissement. il est désirable d'assurer un recouvrement sensiblement uniforme et complet des parois du réservoir pour reduire au minimum les différences de température pendant le refroidissement.
Les têtes de promotion reliées à un collectaur 32 s'étendent dans l'intérieur du réservoir et le collecteur est relié par un tuyau 34 à un branchement 36 qui dérive du conduit 24. Le branchement 36 a une section beaucoup plus faible que le collecteur principal 26 ou le conduit 24, puisque le gaz liquéfié est destiné à être amené aux tètes Je projeotion à une vitesse bien inférieure à celle de remplissage par le conduit 24. Le branchement 36 comporte un robinet 38 pour oontrôler le passage de fluides et le conduit 24 est également muni d'un robinet 40 en un point situé de préférence au delà du branchement 36.
Dans la variante représentée, on peut, par exemple, utiliser un branchement de 5 cm de diamètre extérieur combiné à un conduit de 15 cm de diamètre extérieur, ce qui permet d'amener une certaine quantité de liquide par le branchement aux têtes de projection pour refroidir le réservoir sans produire une quantité de vapeur qui excéderait celle poli- vant être manipulée ou mise à l'échappement ou qui établirait dans le réservoir des pressions excessives pouvant causer la
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.a.estruotiCn 6ula. détérioration de<éélui-oi. '...... de loeZui-oi.
'Le réservoir comporte une sortie 42 dans son dessus pour l'évacuation des vapeurs 44 produites à partir du li- quide 46 qui y est introduit. La sortie de vapeurs communi- que aveu un collecteur de vapeurs 48 par un branchement 50.
Le collecteur 48 peut être relié au quai ou rivage si le réservoir est monté sur le navire ou bien il peut être relié à un tuyau pour être utilisé comme réfrigérant, combustible, matière première, eto., ou encore il peut être relié à un groupe de reliqaéfaction pour la retransfozmation de la va- peur en un état liquéfié afin que celle-ci puisse être rame- née au réservoir avec le gaz liquéfié de remplissage. Le conduit 50 comporte habituellement un dispositif pour enre- gistrer la quantité de vapeur produite comme représenté par l'orifice calibré 52 relié à un transmetteur de flux 54 et -\
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un enregistreur 56. Un robinet d'arrêt 58 est ê6alen:nz 1:10:1 J'=' dans le conduit soit avant, soit après l'enregistreur.
Pour éviter qu'il s'établisse une tension de vapeur excessive dans le réservoir, un dispositif d'échappement sup- plémentaire est prévu sous la forme d'une sortie de vapeur @0 communiquant avec un tuyau 62 se divisant en deux conduits 64 et 66 de plus petit diamètre pour faire communiquer l'évent d'échappement 60 avec un collecteur de sûreté 68. Etant donna que les conduits de sûreté ne sont destinés à être utilisés que lorsqu'il y a un danger pouvant occasionner le dégagement subit de vapeurs dans le réservoir, il est désirable de cons- truire les conduits de sûreté pour permettre le passage d'une grande quantité de vapeur.
Ainsi, les conduits 64 et 66 et le collecteur de sûreté 68 ont habituellement une plus grande capacité que les conduits de vapeur 50 et 48 qui sont utilisés
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pour retirer la vapeur formée au cours du foncl'-i.on.,ienier.-I-1 nor- mal du réservoir.
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,..; - 1;' I... - '. ¯.-...:: >-:-... " I.¯: ': "::.-;. 'r., v." i#:j';y¯rtZés'=âôndùts.-64'.et 66; coïnportant chacun un robinet 70 bzz:};': "<""':'::'..l;. -;-,. )......"' <"' "' '".Jl "à[ . ' '" :réglé pour-s'ouvrir à des 'pressions maxima prédéterminées, par exemple de 0,14 kg/om2. Les soupapes de sûreté peuvent aussi être réglées pour s'ouvrir lorsqu'il s'établit un vide dans le réservoir, par exemple par suite d'une baisse de pression, lorsque la cargaison liquide est retirée trop rapidement. Les ouvertures des soupapes, réglées par exemple pour 0,035 kg/cm2, font entrer l'air ou la vapeur, ou de préférence un gaz inerte, dans le réservoir pour casser le vide et réduire ainsi au mi- nimum la possibilité d'écrasement du réservoir.
Il est dési- rable de subdiviser les oonduits de sûreté en deux conduits secondaires, comme représenté, et de prévoir des soupapes de réglage de pression séparées pour chacun de façon à pouvoir obtenir un contrôle meilleur et plus sûr.
En fonctionnement, lorsqu'on commence à remplir un réservoir se trouvant à une température élevée, du fait de le non utilisation pour le stockage du gaz liquéfié immédiatement avant le remplissage, le robinet 40 du conduit 24 est fermé et le robinet 38 du tuyau de projection 36 est ouvert. Le robinet 38 est réglé pour permettre à la cargaison de s'é- couler jusqu'aux têtes de projection en une quantité pouvant être facilement menée par les tuyaux à.vapeur 50 et 48 lorsque le liquide est instantanément transformé en vapeur. L'exposi- tion du liquide à des températures au-dessus de son point d'ébullition (-161 C pour le méthane à la pressi'n atmosphé- rique) fait immédiatement vaporiser le liquide en produisant un abaissement de la température.
Ainsi, le liquide est pro- jeté dans le réservoir à faible vitesse jusqu'à ce que ce der- nier ait été refroidi à une température laouelle la vapori- sation immédiate du liquide n'a pas lieu. Lorsque ceci se pro- duit, le liquide peut rester sur les parois du réservoir pour les mouiller et la quantité de vapeur sortant du réservoir
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Éfi$13jà$1±1##jµµ$j/Siièl,0.%µfl](1±)J),?.]%.l':g#ljg o .. , , ¯ ' : ;\t-' 'ik',1n!iii::ce-t-te réduction de la mesure -:: -,.{ ..... :o.j;,:"J-.\..; . " J =......... ::..- rdëP'wcîQr3sâ.,nâst -donné 6, par les indications relevées sur a'f i zip#)(1±± ()# . %])i-.... ;iét -Ie';câmpteüx-de;t-ourant, de' sorte qu'il est possible de déter- par les parois humides ou par la vitesse ....- ,¯ ; ;. : :-;...... "5'"" '... - .
,< du :ht1rant" -dé-,' vpeur quand le réservoir se trouve à l'état re fro icli - lï6 ---peiùiettre d'introduire la cargaison liquide : . grande-vitesse-.pour le remplissage sans turbulence et sans . prodairè.,:'deâ-'quantités excessives de vapeur. Quand cet état est atteint; le robinet 40 est ouvert. Le robinet 38 peut être fermé ou on peut le laisser ouvert pour distribuer du lipide dans le réservoir par le conduit 24 et le branchement 36. Après le remplissage, tous les robinets 40 et 38 sont ferrés .# le robinet 58 disposé dans le tuyau à vapeur est laissé ouvert
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pour permettre le retrait de vapeurs qui sont nor#aleIT,'i.:' 'r.- duites du fait du gain naturel de chaleur ayant lieu à travors les parois isolées du réservoir.
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Il est évident que de nom Jreuses rro'Uî:C';:;.:::o.>::. ;"-"" être apportées aux détails de construction, à la dispos.-'-..:. et au fonctionnement, sans sortir du cadre de l'invention.
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"Method of filling a large capacity tank and tank for carrying out this process"
The present invention relates to the storage and transportation of a liquefied gas or other liquid to be maintained at extremely low temperatures; it relates more particularly to the filling of a large reservoir with this liquefied gas at low boiling point for storage or transport.
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'Sié qt'44r :: d.ri..vë¯'phüspespecially storage 7.:':. :: ¯:;:} :::; fy: -: + 1 <. '-'...! :: natural liquefied, it is obvious that: - .. ;;' G "-...." ',,; (: ":",' 7. ', "¯" f; ......-.... the invention can also be applied to storage and -transport.of other liquefied gases or liquids with a low boiling point to be maintained at low temperature, such as helium, nitrogen, air and the like gases which can be liquefied.
For the storage and transport of natural gas or other liquefied gases, the most economical and practical is to enclose the liquid in large capacity storage tanks. From a practical point of view, these large capacity tanks must be designed to serve under low pressure; otherwise, the walls of the tanks would have to be constructed of such thickness as to significantly increase the cost of manufacturing the tank and give rise to excessive dead weight.
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Liquefied natural gas is composed prircipaler: ¯e :. of methane which boils at about -161 C at a pressure 8L: T.O: = :: ...- ric. It usually contains small amounts of higher boiling point hydrocarbons which slightly increase the boiling point. Thus, we can consider that at atmospheric pressure liquefied natural gas has a point
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boiling of about -151 C to -1 ± 1 C depending on the qu = .ri ûi;,: and the nature of the heavy hydrocarbons contained in the Fuz.
Liquefied oxygen, nitrogen, air, helium and the like have even lower boiling points at tres- sion at
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One of the problems nri nr: i nao% c qm se nase is īn:>: AC'- puffing of the tank with the liquefied gas when the tank or parts of it are at a pressure
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high compared to the point f3 'ë or 11 i tion of the ca :: ..', '", -: .B" 1: liquid. The high temperature may be caused by the return
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empty or with cargo other than cold liquefied gas, or because the tank is being put into service for the first time.
Whatever the reason, it has been found that although the tank is cooled to substantially the temperature of the cargo, vigorous boiling occurs when liquid cargo is introduced into the hottest areas of the tank so as to cause a boil. excessive and vigorous, releasing forces which sometimes cannot be completely controlled, and vapors are released in an amount which cannot be adequately controlled.
The combination of excessive vaporization with violent agitation also appears to develop freezing often resulting in the liquified gas overflowing.
The forces developed by the enormous quantity of vapors suddenly released can also destroy the tank and its associated components. These conditions ... are undesirable with any liquid and in particular with a liquid as combustible as liquefied natural gases.
The invention provides a fluid handling installation for safely and efficiently filling large storage tanks with liquefied gas at boiling points, as well as a storage tank and the transport of liquefied gas, characterized by means for cooling the reservoir to a desired temperature sufficiently low to allow the liquefied gas to be poured into the reservoir at a high speed, in order to fill it without uncontrolled or excessive vaporization and without the development of pressures * such forces, freezing or agitation causing liquids to overflow or damage the tank.
Various other characteristics of the invention will moreover emerge from the detailed description which follows and from the accompanying drawings.
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Fig. 1 is a diagram of an installation which can be used to carry out the invention.
Fig. 2 is a sectional elevation of a tank according to the invention illustrating the conditions prevailing during the cooling phase.
Fig. 3 is a sectional elevation similar to FIG. 2, but illustrating a variant of the discharge device placed in a tank during filling.
The tank is filled at a normal rate for rapid loading, but not in such a way as to lower the temperature of its walls in a relatively uniform manner to a point where the latter can remain wet with the liquid, without immediate vaporization by preliminary introduction of the liquid at a low speed, preferably by spraying on the inner side walls of the tank.
The introduction until the liquid is able to wet the walls of the tank is indicative of the lowering of the temperature of these walls to a value at which the liquid can be introduced at high speed to refill it. puckering without excessive boiling. This is further indicated by a difference in the amount of liquid introduced compared to the amount of vapors escaping during cooling or by a drop in vapor pressure when the liquid is projected into the tank at constant speed. .
Instead of using the reduction in the amount of vapors given off as the end point of spraying the tank walls with the material, thermoelectric couples or other recording devices can be used. to follow the temperature variation of the parts of the walls of the tank to indicate the drop in temperature in the tank to a value where the latter can be filled in a safe manner at high speed, without boiling and
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without vaporization to an extent that cannot be controlled.
10 denotes a reservoir, preferably of metal suitable for retaining its ductility at liquefied gas temperatures. Ordinary mild steel is not rational for this purpose, because it loses its ductility at temperatures below -73.3'Cl so that a tank would suffer damage and breakage at temperatures below those at which it would be exposed if it were filled with liquefied gas. It is preferred to use metals such as aluminum, aluminum alloys, copper or austenitic steels, especially 18-8 stainless steel, these metals being likely to retain their strength when used at extremely high temperatures. bass.
The tank is insulated with a thick layer 12 of a material having low thermal conductivity to minimize heat loss in the tank. For this purpose, strong insulation, such as balsa wood panels, can be used, quippo wood or other highly porous materials of the nature of wood, or glass panels or foamed plastics mounted on the outer walls of the tank 10.
When an outer casing 14 is used at a certain distance from the inner reservoir 10, a vacuum can be made in the space between the reservoir and the casing, or this space may be filled with a ma - insulating material of the type described or of a packed insulation, such as glass wool, crushed cork, vermiculite in sheets, the material known under the trademark Santocel, etc., preferably with dividers to divide the space into a number Sufficient compartments to minimize insulation settling in response to repeated expansion and contractions of the tank caused by the large temperature variations that occur during use.
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Ji1t ....-;:; :: #.; .. - ..... "-" .... 'I' "" '.- t,: "-': t¯ \ ': :; "-" '- ".' When using an outer shell or tank 14 having an insulated space, the outer shell may be made of mild steel or any other suitable metal or material, because it is protected by the insulating layer. 12 of the low temperatures of the liquid contained in the tank.
The reservoir is closed in a completely sealed manner, but various openings are made in the walls and preferably in the top to gain access to the interior for various purposes. The top 16 has a manhole 18 of sufficient size to allow a person to enter the interior of the tank for the purpose of checking, repairing or replacing parts. A cover 20 is placed over the manhole with devices for securing it thereon with sealing.
A large diameter pipe 22 descends through the top to a level near the bottom of the tank to be used for filling the latter with liquid. The emptying is carried out by a similar pipe provided with a pump at its upper end. Instead of this arrangement, the filling pipe can pass through the side wall or the bottom of the tank. The filling or emptying pipe 22 is connected by the conduit 24 to the manifold 26 going from the reservoir to a distribution source or to a source for storing or using the liquefied gas. The manifold 26 can be used to pass liquid through a number of reservoirs or to draw liquid from them.
Several projection heads 28 are disposed in the reservoir and preferably placed so as to direct the jet 30 of liquid onto the adjacent walls of the reservoir.
The projection heads 28 (also shown in the form of orifices 28c made in the pipes) can be arranged substantially at the same level at the top.
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7 ': d.J'f,' s-è-r: ;; i.X - "'; sideways, preferably uniform, between them to almost completely cover the interior surface of the tank with the jets exiting the heads.
Instead of placing the projection heads or orifices at the same level, they can be arranged at different levels, as represented by the group 28a in FIG. 2, and some of the spray heads or some of the orifices can be placed to direct the jet onto the walls of the tank, while others can be placed to direct the jet into the interior of the tank to ensure optimum coverage during cooling. it is desirable to provide substantially uniform and complete coverage of the walls of the tank to minimize temperature differences during cooling.
The promotion heads connected to a collector 32 extend into the interior of the tank and the collector is connected by a pipe 34 to a branch 36 which derives from the duct 24. The branch 36 has a section much smaller than the main manifold. 26 or the conduit 24, since the liquefied gas is intended to be brought to the heads I spray at a speed much lower than that of filling through the conduit 24. The connection 36 includes a valve 38 to control the passage of fluids and the conduit 24 is also provided with a tap 40 at a point preferably located beyond the branch 36.
In the variant shown, it is possible, for example, to use a connection with an external diameter of 5 cm combined with a duct with an external diameter of 15 cm, which makes it possible to bring a certain quantity of liquid through the connection to the projection heads for cool the tank without producing a quantity of vapor which would exceed that which can be handled or exhausted or which would build up excessive pressures in the tank which could cause
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.a.estruotiCn 6ula. deterioration of <éélui-oi. '...... from loeZui-oi.
The reservoir has an outlet 42 in its top for the discharge of vapors 44 produced from the liquid 46 introduced therein. The vapor outlet communicates with a vapor collector 48 through a branch 50.
The collector 48 can be connected to the quay or shore if the tank is mounted on the ship or it can be connected to a pipe for use as refrigerant, fuel, raw material, etc., or it can be connected to a group. reliqaifaction for the retransfozmation of the vapor to a liquefied state so that it can be returned to the tank with the liquefied gas filling. The duct 50 usually comprises a device for recording the quantity of vapor produced as represented by the calibrated orifice 52 connected to a flow transmitter 54 and - \
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a recorder 56. A shut-off valve 58 is ê6alen: nz 1: 10: 1 J '=' in the duct either before or after the recorder.
To prevent an excessive vapor pressure from building up in the tank, an additional exhaust device is provided in the form of a vapor outlet @ 0 communicating with a pipe 62 dividing into two ducts 64 and 66 of smaller diameter to communicate the exhaust vent 60 with a safety manifold 68. Since the safety ducts are intended to be used only when there is a danger which could cause the sudden release of vapors in the tank, it is desirable to construct the safety conduits to allow the passage of a large quantity of steam.
Thus, the conduits 64 and 66 and the safety manifold 68 usually have a greater capacity than the vapor conduits 50 and 48 which are used.
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to remove the vapor formed during the normal funcl'-i.on., ienier.-I-1 of the tank.
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, ..; - 1; ' I ... - '. ¯.-... ::> -: -... "I.¯: ':" :: .- ;. 'r., v. "i #: j'; y¯rtZés '= âôndùts.-64'. and 66; each having a tap 70 bzz:}; ':" <""': '::' .. l ;. -; - ,. ) ...... "'<"' "''" .Jl "to [. ''": Set to open at predetermined maximum pressures, for example 0.14 kg / ². The safety valves can also be set to open when a vacuum builds up in the tank, for example as a result of a drop in pressure, when the liquid cargo is withdrawn too quickly. The valve openings, set for example for 0.035 kg / cm2, allow air or steam, or preferably an inert gas, to enter the tank to break the vacuum and thus reduce to a minimum the possibility of crushing the tank. tank.
It is desirable to subdivide the safety conduits into two secondary conduits, as shown, and to provide separate pressure regulating valves for each so that better and safer control can be obtained.
In operation, when starting to fill a tank at a high temperature, due to the non-use for the storage of liquefied gas immediately before filling, the valve 40 of the conduit 24 is closed and the valve 38 of the pipe. projection 36 is open. The valve 38 is adjusted to allow the cargo to flow to the spray heads in an amount which can easily be conducted through the steam pipes 50 and 48 when the liquid is instantly converted to steam. Exposure of the liquid to temperatures above its boiling point (-161 C for methane to atmospheric pressure) immediately vaporizes the liquid, producing a drop in temperature.
Thus, the liquid is thrown into the reservoir at low speed until the latter has been cooled to a temperature where immediate vaporization of the liquid does not take place. When this happens, the liquid can remain on the walls of the tank to wet them and the amount of vapor coming out of the tank.
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, <from: ht1rant "-de-, 'vpeur when the tank is in the cold state icli - lï6 --- if necessary to introduce the liquid cargo:. high-speed - .for filling without turbulence and without . prodairè.,: 'excessive amounts of steam. When this state is reached, tap 40 is open. Tap 38 can be closed or left open to dispense lipid into the reservoir through line 24 and connection 36. After filling, all taps 40 and 38 are hooked up. # tap 58 located in the steam pipe is left open
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to allow the removal of vapors which are nor # aleIT, 'i .:' '- reduced due to the natural heat gain taking place through the insulated walls of the tank.
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It is obvious that by name Jreuses rro'Uî: C ';:;. ::: o.> ::. ; "-" "be made to the details of construction, the layout and the operation, without departing from the scope of the invention.
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