УНИКАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ XXI ВЕКА ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННОГО НАЗЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

УНИКАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ XXI ВЕКА
ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННОГО
НАЗЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ГАЗОВ
Хрисаненкова Таисия Михайловна,
Степанов Александр Петрович,
Национальный Исследовательский
Университет «МЭИ» (филиал), г. Смоленск
E-mail: tasa.1995@mail.ru
Аннотация. В данной научной статье на тему «Характеристика
современного наземного оборудования для хранения газов» изучены виды
газгольдеров, используемых для хранения газов под давлением. Подробно
рассмотрены сухие и мокрые газгольдеры, выявлены их основные
преимущества.
Ключевые слова: газгольдеры , мокры е и сухие газгольдеры ,
предохранительный клапан.
Для хранения газов под давлением используются газгольдеры. При помощи
газгольдеров производится также смешение и регулирование расхода газа.
По принципу работы газгольдеры различают переменного и постоянного
объема, а по форме – сферические и цилиндрические. Газгольдеры переменного
объема рассчитаны на хранение газа при низком давлении до 4 кПа. В
резервуарах постоянного объема газ хранят при высоком давлении – в пределах
4 кПа – 3 МПа. Отличительная особенность газгольдеров низкого давления
заключается в том, что рабочий объем у них является переменным, а давление
газа в процессе наполнения или опорожнения остается неизменным. У
газгольдеров высокого давления геометрический объем постоянный, а давление
при наполнении меняется от первоначального до рабочего.
Газгольдеры переменного объема разделяют на сухие и мокрые. Сухие
газгольдеры работают по принципу поршня и оборудованы затворами. На рис.1
показан сухой газгольдер объемом 100000 м3 с жидкостным затвором, в котором
1 – кровля; 2 – верхнее положение шайбы (поршня); 3 – лестница-стремянка; 4 –
подъемная клеть; 5 – стенка газгольдера; 6 – шайба; 7 – наружный подъемник;
218
УНИКАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ XXI ВЕКА
8 – газопровод.
Мокрые газгольдеры имеют верхнюю подвижную часть и внизу водяной
бассейн; изготовляют их объемом 100-30000 м3 одно-, двух- и трехзвенными.
Под воздействием давления газа, поступающего под колокол по подводящему
трубопроводу, колокол поднимается. На определенной высоте колокол входит в
зацепле-ние с затвором телескопа и далее движется вверх вместе с ним. При
этом затвор колокола захватывает с собой воду из бассейна, в результате чего
образуется газонепроницаемая гидравлическая подушка, противостоящая
давлению газа в газгольдере [1].
Рис. 1 Сухой газгольдер объемом 100000 м3 с жидкостным затвором
Правильное движение колокола и телескопа и ограничение их перекоса во
время движения осуществляется с помощью наружных верхних и внутренних
нижних роликов, которые катятся соответственно по наружным и внутренним
направляющим. При отсутствии давления в газгольдере колокол и телескоп
опираются на подставки, установленные на дне бассейна.
219
УНИКАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ XXI ВЕКА
Рис. 2 Схема двухзвенного мокрого газгольдера
На рис. 2 показана схема мокрого двухзвенного газгольдера, где а – схема
мокрого двухзвенного газгольдера при верхнем положении колокола и телескопа;
б – при нижнем положении колокола и телескопа; в – при верхнем положении
телескопа; г – при нижнем положении колокола и телескопа; д – при верхнем
поло-жении колокола; Dk – диаметр колокола; Dт – диаметр телескопа; Dp –
диаметр резервуара.
Газгольдеры высокого давления подразделяются на сферические и
горизонтальные цилиндрические.
Сферические газгольдеры в виде шаровых резервуаров, представленные на
рис.3, используются в основном для хранения сжиженных газов (изопентана,
бутана, бутилена, пропана и смесей этих газов) и рассчитаны на внутреннее
давление, соответствующее величине упругости паров (давлению насыщения)
хранимых жидкостей. Сферическая форма резервуаров по сравнению с другими
формами, например цилиндрическими, наиболее эффективна по расходу стали и
стоимости. Разработана серия таких газгольдеров объемом 300-4000 м3 с
внутренним давлением 0,25-1,8 МПа диаметром 9-20 м. Сферические
газгольдеры оборудуют предохранительными клапанами, приборами для отбора
проб и замера уровня, незамерзающими клапанами, термометрами и
приемораздаточными устройствами [1].
Газгольдеры оснащают комплектом запорной и предохранительной
аппаратуры, а также патрубками для удаления конденсата и газа.
220
УНИКАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ XXI ВЕКА
На оборудование наносится защитное покрытие в два слоя. Наземный
газгольдер для обеспечения бесперебойной подачи газа устанавливается вместе с
испарительной установкой.
Рис. 3 Сферический газгольдер объемом 600 м3
Горизонтальные цилиндрические газгольдеры, обычно ограничиваемые по
концам полусферами, устанавливают горизонтально или на опорах. Газгольдеры
этого типа объемом 50-270 м3, различаются лишь длиной, что облегчает их
изготовление и транспортировку к месту монтажа в готовом виде. Рабочее
давление в газгольде-рах 0,25-2 МПа.
При наземной установке резервуара для хранения газа не нужно проводить
дорогостоящие земляные работы: достаточно просто подготовить фундамент.
Наземные газгольдеры могут работать в диапазоне температур окружающего
воздуха от -40 до +40°С при максимальном давлении 1,48-1,56 МПа.
Чаще всего используются горизонтальные цилиндрические газгольдеры.
Существенным недостатком является высокая степень зависимости
скорости испарения от температуры окружающей среды. При низких
температурах воздуха придется использовать испаритель, что влечет за собой
необходимость подключения устройства к электрической сети и, как следствие,
немалые дополнительные расходы на оплату электроэнергии [2].
Литература:
1. Антонова Е.О., Крылов Г.В., Прохоров А.Д., Степанов О.А. Основы
нефтегазового дела: Учеб. для вузов. – М: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. –
207с.
2. Резервуары для хранения СУГ [Электронный ресурс] Режим доступа: URL:
http://aquagroup.ru/articles/rezervuary-dlya-hraneniya-sug.html
221