4747
4
СПГ (танкеры для перевозки природного сжиженного газа) оснащены резервуарами, которые выглядят как шары, посаженные в судно, где видно только половину сферы. Обычно у танкера таких резервуаров штуки 4-5.
Официально, кстати, эти резервуары называют сферами Хортона. Их относят к классу судов, работающих под давлением. Назвали их так в честь Горацио Хортана, основавшего компанию, которая в 1923 году первая построила такой резервуар.
Сложность транспортировки и хранения СПГ сводится к тому, что с одной стороны сжижённый газ хранится в ёмкостях в жидком виде, но под давлением собственных паров, а с другой для сжижения требуются криогенные технологии. Давление при этом достигает 7-9 атмосфер. То есть резервуары должны быть очень прочными.
Главное преимущество сферической формы в том, что концентрация механических напряжений распределена равномерно по всей площади шара. Нет углов, рёбер, краёв и это позволяет сделать конструкцию прочнее. Механическим напряжениям негде скопиться и материала уйдёт меньше.
Толщина стенки такой сферы вдвое меньше. Толщина стенки такой сферы вдвое меньше, чем если бы резервуары для СПГ были привычной цилиндрической формы. Так как резервуары огромны, то расход имеет значение.
Толщина стенки такой сферы вдвое меньше. Толщина стенки такой сферы вдвое меньше, чем если бы резервуары для СПГ были привычной цилиндрической формы. Так как резервуары огромны, то расход имеет значение.
На криогенную установку требуется расход топлива. И значит, что теплопотери со стороны окружающей среды внутри резервуаров должны сводиться к минимуму. И поэтому внутренняя часть этих сфер сделана из полированного алюминия. Снаружи конструкция стальная.
Вот и второе преимущество сферической формы - наименьшая площадь при том же объёме. Если бы форма была цилиндрическая, то площадь их поверхности при таком же объёме была бы больше и инфильтрация тепла их окружающего пространства в сам сжиженный природный газ внутри резервуара была бы выше.
Вот и второе преимущество сферической формы - наименьшая площадь при том же объёме. Если бы форма была цилиндрическая, то площадь их поверхности при таком же объёме была бы больше и инфильтрация тепла их окружающего пространства в сам сжиженный природный газ внутри резервуара была бы выше.
Источник:
Ссылки по теме:
- "Прадедушка": учёные нашли самое старое дерево в мире
- 40 удивительных, а местами и жутковатых чудес из мира природы
- Загадочная природа: поразительные сроки беременности у разных животных
- Жуть, на которую стоит посмотреть дважды, чтобы понять, что происходит
- Восемь интересных фактов, в которые не так просто поверить
реклама
Ну почти угадал. Автор всё-таки на первое место ставит вопросы прочности. Так-то оно так, только сфера прочна при приложении нагрузки снаружи внутрь, а не изнутри наружу. Ещё Я.Перельман писал, что на 4 куриных яйца можно водрузить обеденный стол, однако изнутри оно разбивается слабым клювиком цыплёнка https://allforchildren.ru/sci/perelman2-15.phphttps://allforchildren.ru/sci/perelman2-15.php.
Так что единственная причина шарообразности резервуара - выгодное соотношение объёма и площади поверхности.
Площадь 4 сфер аж на 1257кв.м. бОльше, чем у 1 цистерны одинакового радиуса. Так что, последний абзац - п#здежъ.
Про металлоемкость, такой же бред.
Разновидностей газовозов тоже немало - как по принципиальному исполнению, так и по форме хранилищ. Поиск бесплатный, там всё есть.
Оба варианта имеют ОДИНАКОВЫЙ объем. Ладно, нарисую, чтоб понятнее было:
Да, обечайка на 1-2 миллиметра может быть толще, но при снищении общей площади аппаратов этот момент нивелируется и пойдет даже большую экономию материала.
Кстати, картинка в масштабе - можете оценить и компактность решения.
Выигрышь у сферы был бы, если она была бы одна - тут даже спорить не о чем. Но их 4.
Помните детскую задачку про квадрат - нарисуйте квадрат в тетрадке площадью 4 клеточки. А теперь разделите его на 4 равные части - площадь осталась та же = к кв.клеточки. А вот периметр фигур был 8, а стал 16! С трехмерными фигурами всë увеличивается кратно на одно измерение.
Вы фактически пишете о том, что четыре маленьких шара имеют большую поверхность, чем один большой шар (пусть и немного приплюснутый). Это же очевидно, причём очевидно без доказательств!
Речь же идёт конкретно о судах-газовозах.
Нерационально и опасно весь сжиженный газ хранить на судне в одной ёмкости (при аварии утечёт сразу весь груз, сложности с центровкой судна и т.п.). Поэтому его и распределяют по нескольким ёмкостям. И в данных конкретных условиях морских перевозок шарообразность выгоднее цилиндричности. В Вашем примере для корректности нужно рассмотреть четыре шара и ЧЕТЫРЕ цилиндра одинаковой ёмкости.
Вот при перевозке железнодорожным или автомобильным транспортом таких ограничений нет и ёмкости вполне себе цилиндрические.
Я просчитал эти варианты с максимально идентичными исходными данными, безо всяких " а вот если бы шар был один". Центровка - вот единственный разумный довод, что прозвучал с начала полемики. И то, ничто не мешает сделать перегородки в емкости. Практика распространенная.
Инвар имеет однофазную внутреннюю структуру. Плотность 8130 кг/м , температура плавления 1425 C. Сплав обладает малым температурным коэффициентом линейного расширения и практически не изменяет линейные размеры в интервале температур от 100 до +100 C. Его коэффициент теплового расширения ~1,2 10 6/ C в интервале температур от 20 до 100 C[2]. Очень чистый сплав (с содержанием кобальта менее 0,1 %) имеет ещё меньший коэффициент линейного расширения 0,62 0,65 10 6/ C.