ТИПОВОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на поставку Модульного универсального криогенного блока

1. Введение

Данное техническое задание разработано для организации поставки «Модульного универсального криогенного блока» (далее – «Изделие»), предназначенного для обеспечения доставки, хранения и выдачи сжиженного природного газа (СПГ) и/или регазифицированного природного газа (ПГ) потребителям.

1.2.    Техническое задание является неотъемлемой частью договора поставки.
1.3.    Изделие должно представлять собой техническое устройство полной заводской готовности (или поставляемое отдельными модулями с последующей сборкой на месте эксплуатации) с взаимосвязанным набором технологического оборудования, контрольно-измерительных приборов, арматуры и составных частей, необходимых для обеспечения безопасной и надежной работы.
1.4.    В данном документе не приводятся отдельные требования, установленные в стандартах или других технических документах, распространяющихся на данную продукцию, если на них не дана прямая ссылка.
Принятые сокращения:
СПГ – сжиженный природный газ, произведенный по ГОСТ 34894-2022;
ПГ – природный газ, полученный путем регазификации СПГ по ГОСТ 34894-2022;
КПГ — компримированный природный газ;
ЗИП – запасные части, инструменты и принадлежности (ГОСТ Р 2.601-2019);
ТР ТС – Технический(ие) регламент(ы) Таможенного союза;
КриоАЗС – криогенная автозаправочная станция;
БДУ – безопасное дренажное устройство2

2.Общие положения
2.1.        Требования к поставке Изделия:
·                Наличие сертификата или декларации соответствия требованиям Технических регламентов Таможенного союза, паспорта (формуляры);
·                Конструкция должна быть модульного типа, для увеличения емкости хранения и возможности оснащения дополнительными опциями при необходимости.
·                Изделие должно обеспечивать возможность его транспортировки в сборе или по частям автомобильным транспортом по дорогам общего пользования.
·                Изделие должно быть выпущено в свободное обращение на территории Российской Федерации.
2.2.        В стоимость поставки Изделия должно входить:
·                Предоставление паспорта на сосуды, работающие под избыточным давлением, в соответствии с действующими на территории РФ законодательными актами и нормативными документами;
·                Предоставление разрешительной и эксплуатационной документации на Изделие на русском языке.
2.3.        Срок предоставления разрешительной и эксплуатационной документации − в момент передачи Изделия по Акту приема-передачи. Вся документация должна быть на русском языке с печатями организации-изготовителя (разработчика) или организации, являющейся официальным представителем организации-изготовителя на территории РФ.
2.4.        Изделие, его комплектующие, узлы и детали должны соответствовать требованиям настоящего технического задания, а также следующих документов:
·                ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования»;
·                ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»;
·                ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств»;
·                ТР ТС 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением».
2.5.        Размещение фирменной символики допускается в строгом соответствии с внутренними документами Заказчика.
2.6.        Размещение любой информации на Изделие без согласования с Покупателем запрещается.
2.7.        Оценка соответствия заявленной производителем продукции указанным техническим требования осуществляется соответствующим Департаментом.

3.Комплект поставки
3.1.        В комплект поставки должно входить (требует заполнения/выбора):
·                модуль (блок) хранения СПГ, включающий криогенные резервуары с экранно-вакуумной изоляцией (количество резервуаров — от 2 до 10 кратно 2, единичный объем 999 л), соединенные коллекторами жидкой и паровой фаз на раме(ах) модульного типа с необходимой запорно-регулирующей и предохранительной арматурой;
·                узел регазификации— атмосферный теплообменный аппарат (испаритель), состоящий из (указать кол-во от «1» до «3», базово «1») секций (производительность одной секции 70 нм³/час при температуре окружающего воздуха +20 °C, относительной влажности ≤75 %, непрерывной работе не более 8 часов) и (указать кол-во) контуров («2» в случае необходимости обеспечения непрерывной работы) с необходимой запорно-регулирующей и предохранительной арматурой;
·                узел выдачи СПГ (опционально) с запорно-регулирующей и предохранительной арматурой, контрольно-измерительными приборами, заправочным и дренажным рукавами длиной не менее 3,5 м с быстроразъемными устройствами типа JC Carter;
·                система подъема давления газодинамического типа, входящая в состав узла выдачи СПГ или поставляемая отдельно, включая регулятор(-ы) давления и распределительный коллектор (при наличии опции выдачи);
·                система газосброса , обеспечивающая подогрев паров СПГ и их безопасный вертикальный сброс через свечу высотой не менее 3,5 м относительно уровня земли;
·                автономная система контроля загазованности и пожарообнаружения (опционально, по умолчанию входит в комплект с узлом выдачи СПГ) во взрывозащищенном исполнении, с собственным аккумулятором на не менее 5 ч автономной работы, устанавливаемая в составе заправочного узла;
·                комплект заглушек для всех технологических присоединительных патрубков;
·                эксплуатационная документация на русском языке, в соответствии с требованиями действующих на территории РФ законодательных актов и нормативных документов, в соответствии с требованиями ГОСТ 2.601-2019 и ГОСТ 2.602-2013;

4.Технические требования к оборудованию.
4.1.        Основные технические характеристики Изделия (значения, выделенные «_» требуют заполнения/удаления в соответствии с требуемой конфигурацией):
* Габаритные размеры и общая масса Изделия должны соответствовать нормам, установленным нормативными документами РФ для транспортировки по дорогам общего пользования, без дополнительных разрешений и согласований.

5.Основные технические требования.
5.1.        Изделие предназначено:
- для приема, хранения и транспортировки СПГ;
- для выдачи СПГ в транспортные средства, использующие СПГ в качестве моторного топлива (при наличии узла выдачи);
- для выдачи регазифицированного СПГ (ПГ) потребителям;
- для комбинированного использования.

5.2.        Изделие должно обеспечивать (требуется оставить нужное):
•        прием СПГ от источника (КриоАЗС, автоцистерны) через штатную (-ые) заправочную (-ые) горловину (-ы) типа JC Carter;
•        безопасное хранение СПГ;
•        выдачу СПГ в криогенные автомобильные баки транспортных средств без применения насосов;
•        регазификацию СПГ и выдачу ПГ потребителям с заданной производительностью.
5.3.        Конструкция Изделия должна быть модульной, позволяющей:
•        наращивать объем хранения путем добавления спаренных модулей (по два резервуара на раме) – до 10 резервуаров;
•        устанавливать опциональные узлы (выдачи, регазификации, безопасности) без изменения базовой части;
•        поставляться как в собранном виде на общей раме, так и отдельными модулями для удобства транспортировки и монтажа на месте эксплуатации.
5.4.        (Оставить при необходимости) Система подъема давления (в составе узла выдачи) должна быть газодинамической и обеспечивать:
•        подъем давления в криогенных резервуарах до рабочего без потерь СПГ (отсутствие испарения жидкой фазы для создания давления);
•        время подготовки к выдаче не более 5 минут;
•        возможность каскадной работы при опорожнении резервуаров;
•        несливаемый остаток СПГ в резервуарах не более 3 % от объема.
5.5.        Изделие должно иметь конструктивные элементы, позволяющие осуществлять погрузочно-разгрузочные мероприятия без нарушения целостности Изделия.
5.6.        Изделие должно быть оснащено централизованной системой газосброса, обеспечивающей организованный сброс только теплых паров (плотностью не более 0,8 по отношению к воздуху) в атмосферу только через БДУ.
5.7.        (Оставить при наличии узла выдачи) Технологическая схема Изделия должна позволять осуществлять прием дренируемых паров из топливных баков транспортных средств, подогрев и безопасный сброс через БДУ.
5.8.        Высота оголовка свечи централизованной системы газосброса должна быть не менее 3,5 м от уровня прилегающей поверхности.
5.9.         Технологические элементы в составе Изделия должны соответствовать требованиям настоящего технического задания, а также:
·                Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правил промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»;
·                Техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» (ТР ТС 032/2013);
·                Техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности машин и оборудования» (ТР ТС 010/2011);
·                Техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» (ТР ТС 012/2011);
·                Техническому регламенту Таможенного союза «Электромагнитная совместимость технических средств» (ТР ТС 020/2011).
5.10.     Изделие должно иметь устройство для подключения к действующему на объектах Покупателя контуру заземления для защиты от статических и атмосферных электрических зарядов.
5.11.     Компоновка элементов Изделия должна обеспечивать:
·                удобный доступ эксплуатирующего персонала к запорно- регулирующей и предохранительной арматуре, контрольно-измерительным приборам;
·                удобный и безопасный доступ обслуживающего персонала для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту Изделия;
·                безопасный сброс природного газа в атмосферу при возникновении аварийных ситуаций, а также для обеспечения технологических продувок;
·                должную герметичность соединений, не допускающую концентрации вредных веществ, превышающих предельно допустимую концентрацию в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.
5.12.     Оборудование и материалы, применяемые в конструкции, не должны влиять на ухудшение свойств СПГ в процессе технологических операций, выполняемых в соответствии с назначением Изделия и руководством по эксплуатации.
5.13.    Изделие должно соответствовать климатическому исполнению У1 согласно ГОСТ 15150-69, при этом нижнее значение рабочей температуры окружающего воздуха минус 40 ^оС, верхнее значение рабочей температуры окружающего воздуха плюс 40 ^оС, относительная влажность воздуха до 100 % при температуре плюс 25 °С.
5.14.    Все металлические детали, контактирующие с наружной средой и подверженные коррозии, должны иметь защитное лакокрасочное или иное антикоррозийное покрытие.
5.15.    Не допускаются дефекты сварки и острые кромки.

6.              Требования по качеству, надежности поставщика, гарантиям изготовителя, сертификации Изделия
6.1. Качество и комплектность поставляемого Изделия должны соответствовать стандартам, техническим регламентам и техническим условиям, действующим в РФ. Качество поставляемого Изделия должно подтверждаться паспортом, выдаваемым заводом-изготовителем. Поставщик предоставляет Покупателю сведения об опыте поставок схожего оборудования на территории РФ и сведения о наличии положительных отзывов от покупателей.
6.2. Поставщик предоставляет Покупателю информацию о заводе-изготовителе Изделия, о наличии гарантий завода-изготовителя, а также сведения, подтверждающие сотрудничество Поставщика с заводом-изготовителем.

7.              Требования к эксплуатации и техническому обслуживанию закупаемого Изделия
7.1.        На поставляемое оборудование предоставляются руководства по эксплуатации и техническому обслуживанию, чертеж общего вида всего Изделия, технологическая схема Изделия, паспорт и сертификаты на русском языке.
7.2.        В комплект поставки необходимо включить комплект запасных частей для выполнения годового технического обслуживания.
7.3.        Поставщик предоставляет Покупателю сведения о наличии сертифицированных сервисных центров по ремонту и обслуживанию поставляемого Изделия и информацию о поставщиках ЗИП.

8.              Гарантии поставщика
8.1. Поставщик гарантирует, что поставляемое Покупателю Изделие в полном объеме соответствует стандартам качества и безопасности, применяемым в Российской Федерации и разрешено к использованию.
8.2. Изделие должно быть выпущено в свободное обращение на территории Российской Федерации.
8.3. Поставщик гарантирует, что Изделие, поставляемое в рамках Договора, является новым, неиспользованным, серийной моделью, отражающей все последние модификации конструкций и материалов.
8.4. Поставщик гарантирует безвозмездное и оперативное устранение дефектов в пределах гарантийного срока.
8.5. Общий гарантийный срок на Изделие – не менее 12 месяцев с даты подписания Сторонами накладной по форме ТОРГ-12.
8.6. Гарантийные сроки на составные части и комплектующие Изделия должны устанавливаться соответствующими документами на оборудование (паспортами), входящее в состав и не должны быть меньше общего гарантийного срока эксплуатации.
Данное условие не распространяется на быстроизнашиваемые и расходные материалы, такие как прокладки соединений трубопроводов, уплотнительные кольца, быстроизнашиваемые детали заправочных присоединительных узлов типа JC Carter, криогенные рукава.

Техническое описание Универсального криогенного блока

(УниКрио-М)

1 Общие сведения«УниКрио‑М» — автономная, модульная, масштабируемая система, предназначенная для доставки, хранения и выдачи как сжиженного природного газа (СПГ), так и регазифицированного природного газа (ПГ) (далее Блок).
УниКрио-М является одной из модификаций Блока заправочного - НК-БЗ-М-БН-БК-Р-Б-15,9-Р «Х», где Х – суммарная вместимость Узла хранения в литрах.
Оборудование разработано для эксплуатации в условиях отсутствия стационарной криогенной инфраструктуры и внешних источников энергии и может размещаться как стационарно, с возможностью дальнейшего перемещения, так и на шасси транспортного средства.
Базовая комплектация обеспечивает функцию приема, хранения и регазификации СПГ производительностью 70 нм³/час (для подачи газообразного природного газа потребителю. По требованию заказчика система может быть опционально оснащена заправочным узлом (для выдачи СПГ в транспортные средства) и/или дооснащена дополнительными секциями атмосферных испарителей для увеличения производительности выдачи регазифицированного ПГ. Возможно также включение автономных систем безопасности.
 
Ключевые преимущества:

• Автономность — работа без внешнего электропитания не менее 5 ч. Система контроля уровня и системы безопасности питаются от встроенных аккумуляторов с возможностью зарядки от бортовой сети автомобиля или сети 220 В.
• Модульность и масштабируемость — количество криогенных резервуаров изменяется от 2 до 10 (кратно 2), единичный объём 999 л. Конструкция позволяет гибко наращивать полезный объём СПГ под конкретные логистические задачи.
• Нулевые потери продукта при подготовке к выдаче — инновационный газодинамический способ подъёма давления с использованием компримированного природного газа (КПГ) исключает интенсивное испарение СПГ (применяется в составе опционального заправочного узла)
• Высокая скорость заправки — высокоэффективная система подъема давления обеспечивает высокую скорость заправки техники производительностью не менее 10 кг/мин (при наличии заправочного узла).
• Безопасность — централизованныйгазосброс с безопасным дренажным устройством (БДУ), обеспечивающим подогрев паров до относительной плотности менее 0,8 для эффективного рассеивания. Опционально — автономные системы контроля загазованности и пожарообнаружения.
• Технологический учёт — каждый резервуар оснащён уровнемером; в комплект поставки входит выносной индикатор уровня с автономным источником питания.

Блок предназначен для использования во взрывоопасных зонах класса 2 по
ГОСТ 31610.10-1-2022. Блок имеет сертификаты соответствия ТР ТС 032/2013, ТР ТС 012/2011, а также декларации соответствия ТР ТС 010/2011 и ТР ТС 020/2011.
 

3 Состав и конструктивное исполнениеСистема «УниКрио‑М» построена по блочно-модульному принципу и может включать три основных узла, которые могут поставляться как в сборе, так и раздельно для упрощения транспортировки.
 
3.1. Узел хранения СПГ (базовая комплектация)
Масштабирование узла хранения СПГ обеспечивается за счёт модульной конструкции: базовым элементом является спаренная установка двух криогенных резервуаров на индивидуальной раме. Путём последовательного соединения таких рам достигается любая проектная вместимость от 2 до 10 резервуаров (только чётное количество). В случае необходимости хранения и перевозки меньшего количества СПГ неиспользуемые спарки можно отсоединить от узла хранения.
Состав узла:

• Криогенные резервуары с экранно-вакуумной изоляцией, единичным объёмом 999 л. Количество резервуаров — от 2 до 10 (только чётное), соединённых параллельно коллекторами жидкой и паровой фаз (КБ1-1 – КБ5-2).
• Каждая спарка резервуаров (баков) оснащён индивидуальными предохранительными клапанами (ПК1-1 – ПК1.4), запорными вентилями (В1-1 – В1-4), обратными клапанами (ОК1-1 – ОК1-2), манометрами (PG) и уровнемерами (LT).
• В комплект поставки входит выносной индикатор уровня с автономным источником питания.

3.2. Узел регазификации
Представляет собой атмосферный теплообменный аппарат (испаритель), состоящий из одного или двух контуров (в зависимости от требуемой длительности непрерывной работы) и необходимого количества секций (в зависимости от требуемой производительности).

• Производительность одной секции: 70 нм³/час (при температуре +20 °C, относительной влажности ≤75 %, непрерывной работе не более 8 часов).
• Количество секций: до 3 шт. с суммарной производительностью до 210 нм³/ч.  Большая производительность может быть предоставлена по запросу.
• Температура регазифицированного газа на выходе Блока составляет на 15 °C ниже температура окружающей среды. По запросу в комплект поставки может быть включен электрический догреватель газа.
• Давление регазифицированного газа на выходе Блока составляет от 0,3 МПа до 1,6 МПа и определяется текущим давлением в резервуаре. По запросу в комплект поставки может быть включен регулятор давления «после себя», обеспечивающий требуемое давление на входе потребителя.

3.3. Узел выдачи СПГ (опционально)
Размещается на отдельной раме, стыкуемой с блоком хранения. Включает:

• технологическую арматуру (запорно-регулирующую и предохранительную);
• контрольно-измерительные приборы;
• заправочный и дренажный рукава длиной не менее 3,5 м с быстроразъёмными устройствами типа JC Carter;
• шкаф питания и датчики системы противопожарной защиты (при заказе опции безопасности).
• инновационную высокоэффективную систему подъёма давления, которая:
• обеспечивает высокую и постоянную, не зависящую от уровня СПГ в резервуарах, скорость заправки техники (не менее 15 кг/мин);
• сокращает время подготовки к выдаче до 5 минут;
• минимизирует потери криогенного продукта, исключая его испарение для создания перепада давления.

Система подъёма давления использует газодинамический способ с применением компримированного природного газа (КПГ) и работает в каскадном режиме, что дополнительно снижает расход КПГ и обеспечивает несливаемый остаток не более 1 %.
3.3.1. Автономная система контроля загазованности и пожарообнаружения (опционально)
Предусматривается только в составе заправочного узла. Выполнена во взрывозащищённом исполнении, с электропитанием от встроенного аккумулятора, обеспечивающего до 8 часов автономной работы без подзарядки. Включает датчики загазованности и обнаружения пламени. Имеет возможность зарядки от бортовой сети автомобиля или сети 220 В.
3.4. Система газосброса (БДУ)
Безопасное дренажное устройство (БДУ) предназначено для организованного приёма, подогрева и рассеивания в атмосфере паров природного газа, образующихся при технологических операциях (захолаживание, дренаж заправляемого бака ТС, дренаж рукавов, срабатывание предохранительных клапанов) или в аварийных ситуациях. БДУ обеспечивает снижение концентрации газа в приземном слое воздуха до безопасных значений за счёт придания факелу выброса положительной плавучести.
Состав БДУ:

• Приёмный коллектор – трубопроводная обвязка, объединяющая линии сброса от предохранительных клапанов резервуаров, линии захолаживания, дренажные линии заправочного рукава и дренажа бака ТС. Диаметр коллектора рассчитан на обеспечение пропускной способности не менее суммарного расхода всех возможных источников сброса.
• Атмосферный подогреватель сбросных паров – теплообменный аппарат оребрённого типа, выполненный из алюминиевого сплава или коррозионностойкой стали. Пары природного газа проходят внутри трубок, а теплоподвод осуществляется за счёт естественной конвекции окружающего воздуха. Конструкция обеспечивает нагрев газа до температуры, при которой его плотность становится менее 0,8 от плотности окружающего воздуха при расчётных условиях (температура –40 °C, скорость ветра не менее 0,5 м/с). Требуемая мощность подогревателя определяется исходя из минимальной температуры эксплуатации и максимального расхода сбрасываемого газа (до 150 нм³/ч для конфигурации М‑10).
• Огнепреградитель – устанавливается на вертикальном участке после подогревателя перед свечным оголовком. Тип – кассетный с гофрированной металлической лентой или насадочный из керамических гранул. Обеспечивает гашение пламени при обратном ударе за счёт интенсивного теплоотвода и дробления фронта пламени на мелкие каналы..
• Свечной оголовок – вертикальная труба высотой не менее 3,5 м от уровня прилегающей поверхности (измеряется по наивысшей точке среза). Материал – нержавеющая сталь. На оголовке закреплён дефлектор (зонт) для защиты от атмосферных осадков и обеспечения направленного вверх истечения газовоздушной смеси со скоростью, исключающей задувание ветра.
• Дренажный конденсатоотводчик (опционально) – в нижней точке вертикального стояка предусмотрен штуцер с пробкой для удаления возможного конденсата (при работе в режиме длительного рассеивания при отрицательных температурах).

Принцип работы БДУ:

1. Пары природного газа из технологического оборудования поступают в приёмный коллектор и направляются в атмосферный подогреватель.
2. Проходя через оребрённые каналы подогревателя, газ нагревается за счёт тепла наружного воздуха. При этом испаряются возможные микрокапли СПГ, а температура газа повышается до уровня, обеспечивающего снижение его плотности (относительная плотность по воздуху становится менее 0,8).
3. Подогретый газ проходит через огнепреградитель, где в случае случайного воспламенения на срезе свечи пламя не может распространиться обратно в систему.
4. Через свечной оголовок газ выходит вертикально вверх, создавая факел с положительной плавучестью, что способствует быстрому рассеиванию в высоких слоях атмосферы и предотвращает образование взрывоопасных скоплений у поверхности земли.

4 Описание технологических процессов4.1. Заправка криогенных баков транспортных средств (ТС)
Одной из основных технологических операций, выполняемых системой «УниКрио‑М», является заправка криогенных баков транспортных средств, использующих СПГ в качестве моторного топлива. Данная операция включает следующие вспомогательные этапы:
·         подъём давления в системе инновационным газодинамическим способом;
·         захолаживание технологических линий;
·         сброс избыточного давления из заправляемого криогенного бака через безопасное дренажное устройство;
·         непосредственная заправка криогенного бака ТС;
·         сброс избыточного давления из заправочных рукавов через безопасное дренажное устройство.
4.1.1. Подъём давления в системе
В системе отсутствует динамическое оборудование (насосы, компрессоры), поэтому для заправки применяется метод передавливания — переток СПГ из резервуаров узла хранения в заправляемый бак за счёт разности давлений.
Газодинамический способ.
В отличие от традиционного метода с использованием испарителя подъёма давления (фазовый переход СПГ за счёт тепла окружающего воздуха), в «УниКрио‑М» используется газодинамический способ. Он заключается в редуцировании (снижении давления) компримированного природного газа (КПГ), хранящегося в баллонах заправочного узла при давлении 19,6 МПа (в случае заправки на линии заправки ТС на АГНКС)  или 24,5 МПа (в случае заправки на линии заправки ПАГЗ на АГНКС). Понижение давления осуществляется редуктором РД2, который настроен на заводе-изготовителе на выходное давление 1,59 МПа (максимальное рабочее давление в системе) и не требует вмешательства при работе.
Контроль уровня СПГ.
Контроль уровня СПГ в резервуарах выполняется с помощью уровнемеров, чувствительный элемент (сенсор) которых размещён непосредственно внутри каждого криогенного бака. В каждой спарке баков имеется коммутационная клеммная коробка, куда сведены кабели и сигналы от сенсоров уровня каждого бака спарки. Для отображения информации об уровне СПГ оператор использует выносной автономный индикатор уровня, который подключается к коммутационной коробке посредством быстроразъёмного электрического соединения; при этом индикатор должен быть вынесен на безопасное расстояние от установки. Также возможно взрывозащищённое исполнение индикатора уровня — в таком случае индикатор размещается непосредственно на установке (в данном случае допускается исключение из конструкции коммутационной коробки).
Каскадный режим работы.
Для сокращения потерь и повышения эффективности применяется каскадный режим: подъём давления и выдача СПГ осуществляются поочерёдно из каждой спарки баков. После опорожнения одной спарки паровые пространства баков объединяются за счёт открытия вентилей В1-1, В1-3, В2-1, В2-3 и т.д. (в зависимости от выбранных для работы спарок). После выравнивания давлений вентили парового пространства опустошённой спарки (В1-1, В1-3) перекрываются. Объединение паровых пространств необходимо для сокращения расхода КПГ на подъём давления в ранее не используемой спарке и уменьшения подогрева холодных паров СПГ (пары из перекачиваемой спарки холоднее редуцированного природного газа), что в итоге уменьшает потери и увеличивает время бездренажного хранения СПГ.
Оператор по уровнемеру определяет уровень СПГ в каждой спарке, руководствуясь правилом: если уровень СПГ в баках более 1 %, то подъём давления и выдача СПГ осуществляются из данной спарки. После снижения уровня в спарке до 1 % оператор перекрывает вентили выдачи СПГ из баков (В1-2, В1-4).
Порядок действий оператора при подъёме давления:
1.       Подключить индикатор уровня к каждой спарке баков, начиная слева направо, и определить спарку с уровнем СПГ более 1 % (соответствует 10 литрам).
2.       Проконтролировать давление в выбранной спарке по манометру PG. Давление не должно превышать 1,59 МПа.
3.       Открыть вентили подачи КПГ (В11–В13) в коллектор паровой фазы.
4.       Открыть вентили связи парового коллектора с паровым пространством выбранной спарки (В1-1 и В1-3, или В2-1 и В2-3, …, или В5-1 и В5-3). Начинается подъём давления в спарке до рабочего значения 1,59 МПа. Процесс занимает не более 5 секунд.
5.       Проконтролировать давление в выбранной спарке по манометру PG. Давление должно быть равно 1,59 МПа.
Индикатор уровня должен оставаться подключённым к выбранной спарке в процессе работы системы до уменьшения уровня в спарке до 1 %. При уменьшении уровня СПГ в спарке до 1 % во время выполнения заправочной операции оператор обязан:
·       прекратить заправку, перекрыв клапан подачи СПГ на заправочный рукав (В8) и клапан сброса давления из заправляемого бака (В10);
·       перекрыть подачу редуцированного КПГ в паровой коллектор, закрыв вентили В11–В13;
·       объединить паровое пространство опустошённой спарки со следующей (слева направо), открыв вентили связи парового пространства новой спарки с коллектором (например, В2-1 и В2-3);
·       после выравнивания давлений в спарках (контроль по манометрам PG) перекрыть все вентили (подачи жидкой и паровой фаз) опустошённой спарки (например, В1-1 – В1-4) и открыть вентили связи жидкой фазы с коллектором на новой спарке (например, В2-2 и В2-4);
·       продолжить выполнение заправочной операции.
Резервный способ подъёма давления.
Для резервирования на случай преждевременного окончания запасов КПГ в «УниКрио‑М» предусмотрен традиционный испаритель подъёма давления (АИ3) в составе узла регазификации. При окончании КПГ (определяется по показаниям манометра регулятора РД2) оператор должен открыть вентиль В6 (при этом в наддуваемой спарке должны быть открыты вентили связи паровой и жидкой фаз с коллектором). После этого часть СПГ начинает поступать на регулятор РД1, который регулирует расход СПГ и обеспечивает равномерное давление на линии наддува, равное 1,59 МПа. Далее СПГ поступает в испаритель подъёма давления АИ3, где претерпевает фазовый переход, и уже в газовой форме возвращается в паровое пространство спарки, постепенно поднимая в ней давление до рабочего. При работе системы наддува через резервный испаритель объём несливаемого остатка увеличивается с 1 % до 3 %.
4.1.2. Захолаживание технологической линии заправки СПГ
Для выполнения заправки ТС необходимо провести захолаживание (понижение температуры) всей технологической линии от выхода СПГ из криогенных баков узла хранения через коллектор до заправочного рукава. Это требуется для уменьшения парообразования в заправочной горловине заправляемого топливного бака и предотвращения резкого повышения давления в нём.
Порядок действий:
1.     Открыть вентиль подачи СПГ из заранее подготовленной спарки в коллектор жидкой фазы (например, В1-2).
2.     Открыть вентиль подачи СПГ в заправочный рукав (В8), а затем вентиль сброса паров из заправочного рукава (В9).
3.     Контролировать процесс захолаживания по образованию наледи на сбросном трубопроводе. Процесс не должен занимать более 15 секунд.
4.     После образования наледи перекрыть вентиль В9.
В процессе захолаживания образующийся газообразный природный газ по трубопроводу газосброса (газосбросному коллектору) поступает в узел регазификации, где попадает в догреватель сбросных паров (атмосферный теплообменный аппарат). За счёт теплопритока из окружающей среды природный газ дополнительно подогревается, и его плотность становится равной 0,8 по отношению к плотности окружающего воздуха. Подогретый сбросной газ проходит через огнепреградитель (для исключения распространения пламени в случае возгорания газовоздушной смеси на срезе свечного оголовка) и затем рассеивается через свечной оголовок в атмосферу. Совокупность газосбросного коллектора, подогревателя паров, огнепреградителя и свечного оголовка образует безопасное дренажное устройство (БДУ), предназначенное для безопасного сброса и рассеивания паров природного газа.
4.1.3. Дренаж заправляемого криогенного топливного бака ТС
Для обеспечения заправки методом передавливания требуется стабильная разность давлений между резервуаром-источником и резервуаром-приёмником. В большинстве случаев перед началом заправки давление в заправляемом баке находится в диапазоне 1,0–1,8 МПа. Для увеличения скорости заправки необходимо произвести дренаж (снижение избыточного давления) заправляемого бака.
Конструктивные решения «УниКрио‑М» позволяют проводить заправочные операции уже при перепаде не менее 0,1 МПа, однако при этом время заправки кратно увеличивается. Оптимальный баланс между скоростью заправки и технологическими потерями выбирается эксплуатирующим персоналом.
Порядок действий оператора:
1.     Подсоединить дренажное устройство к дренажной горловине заправляемого ТС.
2.     Зафиксировать текущее давление в заправляемом баке (контроль и запись в журнал).
3.     Открыть вентиль В10 для сброса паров из бака через систему газосброса «УниКрио‑М» (процесс движения газа аналогичен описанному в п. 4.1.2).
4.     Производить сброс до достижения требуемого значения перепада, контролируя давление в баке ТС по манометру, размещённому на этом баке.
5.     После достижения требуемого перепада закрыть вентиль В10.
4.1.4. Непосредственная заправка криогенного топливного бака ТС
После выполнения всех предварительных операций выполняется заправка.
Порядок действий:
1.     Присоединить заправочное устройство к заправочной горловине ТС.
2.     Открыть заправочный вентиль В3. СПГ начинает поступать в заправляемый бак.
3.     Благодаря регулятору давления РД2 (или резервному РД1 при отсутствии КПГ) в баках узла хранения поддерживается максимальное рабочее давление 1,59 МПа.
4.     Оператор контролирует давление в заправляемом баке. При снижении перепада давления менее 0,1 МПа необходимо открыть дренажный вентиль В10 для уменьшения давления в баке. Для увеличения скорости заправки оператор может открывать В10 на больший период времени.
5.     Контроль наполнения заправляемого бака осуществляется:
·       по индикатору уровня СПГ узла хранения;
·       по степени обмерзания дренажного рукава.
6.     Дополнительные признаки окончания заправки:
·       выравнивание давлений и невозможность увеличить перепад открытием В10 более чем на 0,1 МПа;
·       при длительной попытке повысить перепад может резко обмерзнуть дренажная линия — это свидетельствует о том, что паровое пространство в заправляемом баке отсутствует, уровень СПГ достиг дренажной горловины, а давление в резервуаре-источнике и резервуаре-приёмнике выровнялось.
7.     По завершении заправки:
·       полностью закрыть дренажный вентиль В10;
·       отсоединить заправочный пистолет от заправочной горловины ТС и установить его в парковочное устройство;
·       закрыть заправочный вентиль В8;
·       отсоединить дренажное устройство и разместить его в парковочное устройство.
4.1.5. Дренаж заправочного рукава
После окончания заправки в заправочном и дренажном рукавах остаются жидкая и паровая фазы СПГ, которые со временем будут подогреваться, увеличиваться в объёме и создавать рост давления. Во избежание аварийного срабатывания предохранительных клапанов оператор должен произвести дренаж паров из рукавов, открыв вентили В9 и В10.
Дренируемые пары поступают в систему газосброса и движутся на свечной оголовок по описанной выше схеме. Окончание процесса дренажа определяется по прекращению характерного звука на срезе свечного оголовка.
4.2. Регазификация сжиженного природного газа
Вторая основная технологическая операция «УниКрио‑М» — регазификация СПГ (перевод природного газа из сжиженного состояния в газообразное) и выдача природного газа потребителям для снабжения электрогенерирующих установок, котельных или иного газопотребляющего оборудования. Процесс осуществляется за счёт подвода необходимого количества тепла из атмосферного воздуха на атмосферных теплообменных аппаратах без принудительной конвекции, что позволяет системе работать автономно в местах без внешнего источника электропитания или тепла.
Порядок действий оператора:
1.     Определить рабочую спарку баков узла хранения по уровню СПГ (аналогично п. 4.1.1) с помощью индикатора уровня.
2.     Зафиксировать текущее давление в выбранной спарке. Обычно рабочее давление сетей газопотребления ниже давления хранения СПГ (ниже 3 бар), поэтому предварительный подъём давления не требуется. Если требуемое давление в сети потребления выше текущего давления в баках, необходимо поднять давление в системе одним из способов, описанных в п. 4.1.1 (в т.ч. с помощью резервного испарителя подъема давления).
3.     Подключить к «УниКрио‑М» трубопровод сети потребления, по которому газ будет поступать к газоиспользующему оборудованию.
4.     Открыть вентили выдачи жидкой фазы на выбранных криогенных баках узла хранения. СПГ поступает в коллектор, далее через обратный клапан ОК1, предотвращающий обратный переток жидкости/пара при недостаточном отборе газа, и достигает продукционных атмосферных испарителей СПГ (АИ1 и АИ2).
 
 
Работа испарителей.
В базовой комплектации предусмотрено два продукционных испарителя производительностью 70 нм³/час каждый. Режим работы каждого испарителя: 8 часов в работе, 8 часов на регенерации. Из-за влажности атмосферного воздуха на работающем испарителе со временем образуется снежный слой, который препятствует нормальной теплопередаче. Поэтому предусмотрена попеременная работа испарителей согласно описанному режиму. Каждые 8 часов оператор должен вручную переключать испарители, открывая/закрывая вентили В4 и В5. Также допускается единовременная работа обоих испарителей для достижения суммарной производительности 140 нм3/ч. По желанию заказчика система может быть оснащена дополнительными атмосферными испарителями для увеличения суммарной производительности.
Регенерация атмосферных испарителей.
В процессе длительной непрерывной работы атмосферного испарителя (тип АИ1 или АИ2) на его наружной поверхности происходит намораживание снега и льда, выделяющихся из влажного воздуха. Толщина снежного слоя со временем увеличивается, ухудшая теплопередачу и снижая производительность испарителя. Для восстановления теплообменной способности предусмотрена регенерация – естественное оттаивание (таяние) снежного слоя в отключённом режиме за счёт теплопритока от окружающего воздуха и остаточного тепла стенок испарителя.
Регламент регенерации:

• Каждый испаритель работает непрерывно не более 8 часов, после чего должен быть переключён в режим регенерации.
• Продолжительность регенерации – не менее 8 часов. За это время намораживание полностью тает, и испаритель снова готов к работе.
• В базовой комплектации (два испарителя) режим работы организуется с перекрёстным циклом: в то время как один испаритель работает (подача СПГ через открытые вентили В4 или В5), второй отключён (соответствующий вентиль закрыт) и оттаивает. Каждые 8 часов оператор вручную меняет состояние вентилей, переключая нагрузку на регенерировавший испаритель.

Контроль состояния:

• Признаком исчерпания рабочего цикла испарителя является обильное образование снежной «шубы» по всей длине секций, визуально наблюдаемое при обходе установки.
• Понижение температуры газа на выходе Блока ниже заданной, которая контролируется по термометру TG.
• Допускается преждевременное переключение (например, при особенно высокой влажности воздуха), руководствуясь внешним видом испарителя – наличие сплошного ледяного панциря без просветов между рёбрами, и температурой газа на выходе.

После испарителей регазифицированный природный газ проходит через сетчатый газовый фильтр ФГ, предназначенный для исключения попадания крупных механических частиц в сеть газопотребления.
Контроль давления и температуры газа в точке подключения к сети потребления осуществляется оператором по установленным манометру и термометру.
Примечание: редуцирование газа до рабочего давления выполняется на стороне заказчика в зависимости от требуемого значения.
4.3. Обеспечение безопасности блока
При работе с блоком могут возникать опасные ситуации различного происхождения. Для обеспечения безопасности в составе «УниКрио‑М» предусмотрены следующие технические решения:
·       Защита от превышения давления — в блоке установлены предохранительные клапаны, предотвращающие рост давления в системе выше рабочего значения 1,59 МПа.
·       Защита от пролива при повреждении или выходе из строя заправочного устройства и/или заправочного рукава — предусмотрен скоростной клапан на линии выдачи СПГ в топливные баки ТС, который перекрывает поток при открытом проливе СПГ в окружающую среду.
·       Контроль утечек и пожарообнаружение — в составе блока имеется автономная система, включающая:
o   датчик контроля загазованности, настроенный на срабатывание при достижении концентрации 10 % от нижнего предела взрываемости (НПВ);
o   датчик пожарообнаружения для контроля наличия открытого пламени;
o   автономный источник питания;
o   звуко-световое табло для сигнализации оператору о возникновении аварийной ситуации.
4.4. Обеспечение автономности блока
Автономность (независимость блока от внешних инженерных систем) обеспечивается следующими техническими и организационными решениями:
·       работа системы без динамического оборудования, которое является серьёзным источником электропотребления;
·       применение уровнемеров с локальным источником питания;
·       применение независимой системы контроля утечек и пожарообнаружения с локальным источником питания собственной разработки.
5 Варианты применения и эксплуатацииБлагодаря модульной архитектуре и автономности «УниКрио‑М» может использоваться в различных сценариях:
5.1. Мобильный заправочный комплекс

• Логистика «последней мили»: Обеспечение доставки СПГ и заправки транспорта в удаленных районах или на объектах, где отсутствует стационарная криогенная АЗС (КриоАЗС).
• Техническая поддержка: Оперативная заправка парка СПГ-транспорта на строительных площадках, карьерах или при проведении сезонных работ, где экономически нецелесообразно строить постоянную заправочную инфраструктуру.

5.2. Передвижная КриоАЗС (при установке на шасси)

• Пилотные проекты: Быстрое развертывание временной точки заправки СПГ для оценки спроса и экономической целесообразности строительства стационарной КриоАЗС в выбранном регионе.
• Резервное снабжение: Обеспечение бесперебойной работы заправочной инфраструктуры в случае аварий или планового ремонта на существующих КриоАЗС.

5.3. Стационарный комплекс

• Постоянный пункт заправки: Установка на подготовленное основание для стационарной эксплуатации в качестве постоянного, но компактного и не требующего капитального строительства пункта заправки для собственных нужд предприятия.

·        Стационарный пункт хранения и газоснабжения: Установка на подготовленное основание для постоянной эксплуатации в качестве компактного источника газообразного топлива для котельных, электростанций.
5.4. Комбинированные решения

• Одновременная установка обоих опциональных узлов: универсальный комплекс для заправки транспорта и подачи газа сторонним потребителям.

Техническое описание Универсального криогенного блока малой мощности

(УниКрио-S)

1 Общие сведения
«УниКрио-S» — это полностью автономная мобильная система для хранения, транспортировки и выдачи сжиженного природного газа (СПГ) и регазифицированного природного газа (ПГ). Установка предназначена для обеспечения гибкого и независимого газоснабжения объектов, не имеющих доступа к магистральным газовым сетям или стационарной криогенной инфраструктуре (далее Блок).
УниКрио-S является одной из модификаций Блока заправочного - НК-БЗ-М-БН-БК-Р-Б-15,9-Р880.

Ключевые преимущества:
• Универсальность: Одна установка решает две задачи: заправка техники СПГ и подача регазифицированного газа потребителям.
• Автономность: Работает без внешнего источника электропитания за счет атмосферных испарителей.
• Мобильность: Оптимизирована для перевозки стандартным малотоннажным транспортом (до 1.5 т) без оформления разрешений на перевозку опасных грузов (ДОПОГ).

• Безопасность: Централизованныйгазосброс с безопасным дренажным устройством (БДУ), обеспечивающим подогрев паров до относительной плотности менее 0,8 для эффективного рассеивания. Опционально — автономные системы контроля загазованности и пожарообнаружения.
• Технологический учёт: каждый резервуар оснащён уровнемером; в комплект поставки входит выносной (или стационарный) индикатор уровня с автономным источником питания.

Блок предназначен для использования во взрывоопасных зонах класса 2 по
ГОСТ 31610.10-1-2022. Блок имеет сертификаты соответствия ТР ТС 032/2013, а также декларации соответствия ТР ТС 010/2011 и ТР ТС 020/2011.

2.Основные технические характеристики

3 Конструкция и состав
УниКрио-S представляет собой законченное техническое устройство полной заводской готовности, смонтированное на раме. Основные компоненты:
•  Криогенный бак: Объемом 0,88 м³ с вакуумной изоляцией, рассчитанный на температуру -196 °C и давление 1.59 МПа.
•  Испарители: Два атмосферных испарителя – АИ1 (для подъема давления в баке) и АИ2 (продукционный, для регазификации).
•  Арматура и КИП: Запорные вентили, предохранительные и обратные клапаны, регуляторы давления, манометр, датчик уровня, выносной (или стационарный) индикатор уровня.
•  Система газосброса: Централизованная система с безопасным дренажным устройством (БДУ) высотой не менее 3,5 м.
•  Комплект поставки: Криогенные рукава для заправки (3 м, тип JC Carter 50) и дренажа, комплект заглушек, ЗИП, документация.

 
4 Режимы работы и технические основы процессов 
4.1. Режим заправки транспортных средств (ТС) СПГ
Принцип работы: Заправка осуществляется методом «передавливания». СПГ из бака УниКрио-S направляются в испаритель наддува (АИ1), где регазифицируются, создавая избыточное давление в газовой «подушке» бака. Это давление вытесняет жидкую фазу СПГ через заправочный рукав в бак транспортного средства.
Ключевой параметр — перепад давлений (ΔP): Для эффективной заправки необходимо поддерживать перепад давлений между баком УниКрио-S и баком ТС.
• Минимальный ΔP для работы системы: 0,1 МПа (1 бар).
• Физическая основа: Перепад давлений преодолевает гидравлическое сопротивление трубопроводов, арматуры и разницу высот, обеспечивая необходимый расход.
 
4.2. Режим подачи регазифицированного ПГ потребителю
Принцип работы: Жидкий СПГ из бака под собственным давлением (поддерживаемым контуром наддува через АИ1) подается в продукционный атмосферный испаритель (АИ2). В АИ2 происходит фазовый переход (кипение) и нагрев газа до температуры близкой к температуре окружающей среды, с учетом коэффициента недорекуперации. Регазифицированный ПГ подается потребителю.

5 Детальное описание технологических процессов
В системе УниКрио-S подъём давления осуществляется классическим способом – с помощью атмосферного испарителя наддува (АИ1). Все операции выполняются оператором вручную на основе показаний манометра , уровнемера и визуальных признаков.

5.1. Заправка криогенного бака транспортного средства (ТС) СПГ
Операция включает следующие этапы:

• подъём давления в криогенном баке с помощью испарителя АИ1;
• захолаживание технологической линии и заправочного рукава;
• дренаж (сброс давления) из заправляемого бака ТС (при необходимости);
• непосредственная заправка;
• сброс остаточных паров из рукавов после заправки.

 
5.1.1. Подъём давления в баке УниКрио‑S
Система не имеет насосов, поэтому заправка осуществляется методом передавливания: СПГ вытесняется из бака за счёт избыточного давления в паровой «подушке». Для создания этого давления используется атмосферный испаритель наддува АИ1.
Принцип работы:
1.     Оператор открывает вентиль подачи жидкой фазы из нижней части бака в испаритель АИ1 (В2).
2.     Затем СПГ поступает к скоростному клапану, который препятствует аварийному разливу СПГ в случае механического повреждения трубопроводов или испарителя.
3.     После скоростного клапана СПГ проходит через регулятор давления, настроенный на заводе на рабочее давление 1,59 МПа. Именно он поддерживает необходимое рабочее давление в резервуаре УниКрио-S.
4.     Далее СПГ поступает в трубки испарителя АИ1, где за счёт тепла окружающего воздуха испаряется (фазовый переход «жидкость → газ»).
5.     Образовавшийся газ возвращается в паровое пространство бака через обратный клапан, постепенно повышая давление. Процесс занимает от 5 до 20 минут в зависимости от температуры воздуха (чем холоднее, тем дольше) и уровня СПГ в резервуаре (чем ниже уровень, тем дольше.
6.     Давление контролируется по манометру PG, установленному непосредственно на резервуаре. После достижения рабочего давления можно приступать к процессу заправки. Давление в резервуаре поддерживается автоматический.
Особенности:

• Ввиду геометрических и физических особенностей системы УниКрио-S работа линии наддува невозможна при уровне СПГ менее 5%.

 
5.1.2. Захолаживание заправочной линии
Перед подачей СПГ в бак ТС необходимо охладить заправочный рукав и арматуру, чтобы избежать интенсивного парообразования в заправляемом баке.
Порядок действий:

1. Открыть вентиль подачи СПГ из бака в коллектор жидкой фазы (В4).
2. Открыть вентиль подачи на атмосферный испаритель АИ2 (В5).
3. Открыть вентиль сброса паров из рукава (В7).
4. Дождаться появления наледи на сбросном трубопроводе (обычно 10–15 секунд).
5. Закрыть вентиль В5, затем закрыть вентиль сброса В7.

Выделившиеся при захолаживании пары направляются в систему газосброса (через безопасное дренажное устройство – БДУ).
 
5.1.3. Дренаж заправляемого бака ТС
Для обеспечения заправки методом передавливания требуется стабильная разность давлений между резервуаром-источником и резервуаром-приёмником. В большинстве случаев перед началом заправки давление в заправляемом баке находится в диапазоне 1,0–1,8 МПа. Для увеличения скорости заправки необходимо произвести дренаж (снижение избыточного давления) заправляемого бака.
Конструктивные решения «УниКрио‑S» позволяют проводить заправочные операции уже при перепаде не менее 0,1 МПа, однако при этом время заправки кратно увеличивается. Оптимальный баланс между скоростью заправки и технологическими потерями выбирается эксплуатирующим персоналом.
Порядок действий оператора:
1.     Подсоединить дренажное устройство к дренажной горловине заправляемого ТС.
2.     Зафиксировать текущее давление в заправляемом баке (контроль и запись в журнал).
3.     Открыть вентиль В7 для сброса паров из бака через систему газосброса «УниКрио‑S».
4.     Производить сброс до достижения требуемого значения перепада, контролируя давление в баке ТС по манометру, размещённому на нем.
5.     После достижения требуемого перепада закрыть вентиль В7.
 
5.1.4. Заправка бака ТС

1. Подключить заправочный пистолет к заправочной горловине ТС.
2. Открыть вентиль подачи СПГ в заправочный рукав (В4). Жидкий СПГ начинает перетекать в бак ТС.
3. Контролировать процесс:

• по показаниям датчика уровня (выносной индикатор) – уменьшение уровня в баке УниКрио‑S;
• по обмерзанию дренажного рукава ТС – при достижении уровня 90% на дренажной линии появляется иней, что является сигналом к прекращению заправки.

1. Периодически приоткрывать вентиль В7 для поддержания стабильного перепада давления. При необходимости в процессе заправки можно дополнительно стравить давление из бака ТС, увеличив перепад давления, чтобы ускорить наполнение.
2. По окончании заправки закрыть вентили В4 и В7, отсоединить заправочный пистолет и установить его на штатное место.

 
5.1.5. Дренаж заправочного рукава после заправки
После отключения заправки в рукаве остаётся жидкий СПГ, который будет испаряться, повышая давление. Для безопасного сброса оператор открывает вентили В5 (связь с линией подачи на испаритель) и В7 (сброс на свечу). Процесс считается завершённым, когда прекращается характерный шипящий звук на свече (через 20-30 секунд). После этого вентили закрываются.
 
5.2. Регазификация СПГ и выдача природного газа потребителю
Узел регазификации состоит из продукционного атмосферного испарителя АИ2 производительностью до 50 нм³/час. Этот же испаритель в данной системе является элементом БДУ, на котором происходит подогрев сбрасываемых паров.
В составе УниКрио-S предусмотрен регулятор давления (экономайзер) РД2, который имеет диапазон настройки 0,2-1,59 МПа. Принцип его работы заключается в том, что в зависимости от рабочего давления в резервуаре и текущей настройки РД2, на линию регазификации поступает либо жидкая фаза СПГ, либо паровая, т.е. если давление в системе выше настройки РД2, то сначала из резервуара на испаритель линии выдачи потребителю будет поступать газообразный природный газ (паровая фаза) с заданным давлением, а уже по достижению давления настройки на испаритель будет поступать жидкая фаза для ее регазификации. Такое техническое решение позволяет:
- производить выдачу природного газа потребителям с заданным давлением, которое может быть ниже текущего давления в системе;
- увеличить время непрерывной работы продукционного испарителя (АИ2) за счет того, что для выполнения фазового перехода требуется подвод большего количества тепла, а при подаче на испаритель сначала паровой фазы уменьшает нагрузку на него.
 
Порядок действий при выдаче регазифицированного газа (ПГ):

1. Зафиксировать текущее значения давление в резервуаре системы.
2. Произвести ручную настройку регулятора РД2 на требуемое в сети потребления давление.
3. Подключить трубопровод потребителя к выходному штуцеру (поз.6 на схеме).
4. Открыть вентиль подачи СПГ на испаритель АИ2 (В3).
5. Как описано выше, сначала на испаритель начнет поступать паровая фаза СПГ. На испарителе газ догревается до температуры, которая составляет на 15 градусов меньше температуры окружающего воздуха (температуры недорекуперации паров). Затем газ поступает в сеть газопотребления.
6. По достижению давления в резервуаре, равному давлению настройки РД2, жидкий СПГ проходит через испаритель, превращается в газ и поступает к потребителю.
7. В случае, если требуемое давление в сети потребления выше текущего рабочего давления в резервуаре, то требуется произвести настройку РД1 на требуемое давление, затем открыть линию наддува (В2). Дождаться подъема давления в резервуаре (контролируется по манометру (PG), затем продолжить работы, начиная с п.4 данного перечня.

 
5.3. Регенерация атмосферного испарителя АИ2
На поверхности испарителя АИ2 при длительной работе (более 8 часов непрерывно) образуется слой снега и льда, резко снижающий теплопередачу. Поскольку в УниКрио‑S только один продукционный испаритель, его регенерация приводит к полной остановке выдачи газа на время оттаивания.
При снижении расхода потребляемого газа уменьшается тепловая нагрузка на испаритель, тем самым кратно увеличивая время непрерывной работы системы. При снижении производительности до 25 нм³/час время непрерывной работы увеличивается до более чем 16 часов.
Регламент:

• Рабочий цикл при расходе регазифицированного газа 50 нм³/час – 8 часов, затем испаритель должен быть отключён.
• Регенерация происходит естественным путём за счёт тепла окружающего воздуха в отключённом состоянии. Минимальное время – 6 часов (при температуре 0°C). Время можно сократить путем механической очистки испарителя от инея и льда, образовавшегося во время цикла регазификации.

Признаки необходимости внеочередной регенерации:

• Резкое падение производительности при неизменном давлении на входе (например, газ перестаёт выходить в нужном объёме).
• Визуально – сплошной ледяной панцирь без просветов между рёбрами.

Действия оператора:

1. Перекрыть вентиль подачи СПГ на АИ2.
2. Отсоединить потребителя (или переключить на резервный источник, если есть).
3. Оставить испаритель в покое на время регенерации.

6 Безопасное дренажное устройство (БДУ)
В УниКрио‑S используется централизованная система газосброса с БДУ.
Состав БДУ:

• Приёмный коллектор, объединённый с коллектором подачи СПГ на продукционный регазификатор АИ2 (объединяет линии сброса от ручных клапанов, линии захолаживания, дренажные линии заправочного и дренажного рукавов).
• Атмосферный подогреватель сбросных паров, объединенный с продукционным испарителем АИ2. Обеспечивает нагрев газа до относительной плотности менее 0,8.
• Свечной оголовок высотой не менее 3,5 м от уровня прилегающей поверхности.

 
7 Система ограничения заполнения резервуара
Для обеспечения возможности перевозки блока УниКрио‑S по дорогам общего пользования без соблюдения требований ДОПОГ необходимо, чтобы масса перевозимого сжиженного природного газа (СПГ) не превышала 333 кг. При штатном коэффициенте заполнения 0,9 и объёме бака 880 л масса СПГ при плотности 420 кг/м³ составляет 880 × 0,9 × 420 / 1000 ≈ 332,6 кг, что формально соответствует ограничению. Однако в процессе заправки возможен перелив, а при кипении продукта и изменении плотности фактическая масса может превысить допустимый порог.
Для гарантированного соблюдения предельной массы независимо от внешних факторов в конструкции криогенного бака УниКрио‑S применено уникальное пассивное устройство физического ограничения заполнения с шариковым клапаном.
 
7.1 Конструкция и принцип работы
Устройство представляет собой дополнительный сосуд, размещённый внутри основного внутреннего резервуара. Одной из стенок устройства служит эллиптическое днище внутреннего сосуда, а боковые стенки и верхняя часть образованы металлическим листом, приваренным к днищу по периметру. В нижней точке стенки устройства выполнено калиброванное отверстие малого диаметра.
Объём внутренней полости устройства составляет ровно 10 % от полного геометрического объёма бака. Это необходимо в связи с тем, что СПГ является высокипящей жидкостью — при нормальных условиях он кипит при температуре около –162 °C. Даже при идеальной изоляции через стенки резервуара постоянно проникает тепло, вызывая испарение части продукта. Газ занимает больший объём, чем жидкость. Если бак заполнен полностью, образующимся парам некуда расширяться, давление мгновенно возрастает, что может привести к срабатыванию предохранительных клапанов, повреждению арматуры или даже разрыву сосуда. Таким образом, при обычной заправке основное пространство резервуара заполняется СПГ на 90 % от объёма, а пространство внутри устройства остаётся свободным (оставляя свободную паровую «подушку» для безопасности), однако через это отверстие может перетекать во время заполнения некоторое количества СПГ (количество зависит от плотности СПГ и давления заправки). Чтобы избежать переполнения бака к этому калиброванному отверстию приварен тройник следующим образом:

• Нижний отвод тройника направлен внутрь основного объёма резервуара;
• В этот отвод помещён металлический шарик, имеющий возможность вертикального перемещения;
• Боковое ответвление тройника соединено трубкой с верхней точкой внутреннего резервуара (выше уровня максимального заполнения).

Шарик не полностью перекрывает отверстие — между ним и стенками тройника предусмотрен технологический зазор, достаточный для прохождения газа при малых перепадах давления, но недостаточный для существенного перетекания жидкости.

Принцип действия:
1. Начальное состояние (бак пуст или частично заполнен)
Давление внутри устройства и в основном объёме резервуара одинаково. Шарик находится в нижнем положении (под действием силы тяжести), отверстие тройника открыто для сообщения между устройством и основным объёмом.
2. Процесс заправки СПГ
Оператор подключает заправочный пистолет и начинает подачу СПГ под избыточным давлением (типичное давление нагнетания — 1,0-1,2 МПа выше текущего давления в баке). Жидкость поступает в основной объём резервуара. При этом:
·        Давление нагнетания создаёт перепад давления между основным объёмом и внутренней полостью устройства (в устройстве давление остаётся ниже, так как жидкость не успевает проникнуть через малое отверстие).
·        Под действием этого перепада шарик прижимается к седлу отверстия, герметично запирая доступ жидкости в устройство.
·        В результате заправка заполняет только основной объём резервуара. Как только уровень СПГ достигает нижнего уровня устройства, дальнейшее поступление жидкости внутрь устройства блокируется шариком. Максимальный достижимый уровень заполнения соответствует 90 % геометрического объёма бака (оставшиеся 10 % — объём устройства, который остаётся заполненным только газом).
3. Окончание заправки
После того как оператор отсоединяет заправочный пистолет, внешнее давление нагнетания исчезает. Внутри бака устанавливается равновесное давление, близкое к давлению насыщенных паров СПГ при данной температуре. Шарик под действием силы тяжести (и благодаря малому зазору, не позволяющему ему полностью залипнуть) опускается в нижнее положение, открывая проход между устройством и основным объёмом.
4. Режим хранения и кипения СПГ
При естественном испарении (кипении) СПГ образующиеся пары могут свободно перемещаться через открытый тройник как в устройство, так и обратно. Это предотвращает недопустимый рост давления и обеспечивает штатную работу предохранительных клапанов.
 
7.2 Преимущества устройства

• Гарантированное соблюдение массы 333 кг независимо от условий заправки (температура СПГ, скорость и давление подачи, квалификация оператора).
• Полное отсутствие электроники и движущихся частей – устройство полностью пассивно, не требует обслуживания и не может выйти из строя.

8 Примеры применения

• Заправка спецтехники в удаленных местах (например, при ремонтных работах на магистральном газопроводе или заправка сельскохозяйственной техники).
• Аварийная заправка СПГ-транспорта.
• Сезонное газоснабжение малых предприятий (например, обеспечение работы газопоршневой электростанции мощностью 100 кВт в течение 16 часов или 66 кВт в течение 24 часов). Для расчета принято, что расход газа на 1 кВт – 0,3 нм3/час.
• Аварийное и резервное газоснабжение объектов.