Газгольдер — уникальное инженерное сооружение с богатой историей, имеющее важную роль в газоснабжении. Оно представляет собой резервуар для хранения газообразного топлива. Несмотря на внешнюю простоту, это сложная система, позволяющая эффективно использовать газ.
В данной статье мы разберем, что представляет собой газгольдер, как он устроен, где применяется и какую роль играет в современном мире.
Как устроен газгольдер
Газгольдер - это сооружение для хранения газообразного топлива. Конструктивно газгольдеры делятся на два основных типа: мокрого типа и сухого типа.
Газгольдеры мокрого типа представляют собой вертикальный цилиндрический резервуар, заполненный водой. Внутри него находится перемещающийся колокол, который поднимается и опускается в зависимости от объема находящегося в нем газа. Такие газгольдеры могут быть выполнены из железобетона или стали. Преимуществом данного типа газгольдеров является простота конструкции и надежность работы. Они широко использовались для хранения городского осветительного газа в 19-20 веках.
Газгольдеры сухого типа не имеют цилиндрического резервуара с водой. Вместо колокола в них используется плотно пригнанный к корпусу поршень, перемещающийся вверх-вниз и изменяющий объем камеры для газа. Такие газгольдеры более технологичны в изготовлении и позволяют хранить газ под более высоким давлением.
Также различают газгольдеры постоянного и переменного объема. В газгольдерах переменного объема объем газовой камеры меняется за счет перемещения колокола или поршня. Газгольдеры постоянного объема имеют жесткий корпус и используются в основном для долговременного хранения газа. Они могут иметь цилиндрическую или сферическую форму.
Современные газгольдеры постоянного объема изготавливаются из высокопрочных стальных сплавов и могут работать под давлением до 18 атмосфер. Они используются в системах газоснабжения для выравнивания суточной неравномерности потребления газа, создания аварийного запаса и резервирования.
Газгольдеры бывают наземного и подземного размещения. Для условий России чаще применяют подземные газгольдеры, так как большая их часть находится ниже глубины промерзания грунта зимой. Наземные газгольдеры требуют более жестких мер пожарной безопасности при эксплуатации.
Таким образом, газгольдер - это сложное инженерное сооружение, позволяющее аккумулировать большие объемы газа и поддерживать необходимые параметры его подачи потребителям. Конструкция и тип газгольдера определяется его назначением и условиями эксплуатации.
История создания и применения газгольдеров
Первые газгольдеры были созданы в Европе в начале 19 века для хранения и подачи осветительного газа, получаемого путем перегонки угля. Они имели конструкцию мокрого типа и использовались для выравнивания неравномерного потребления газа в течение суток.
В России первый газгольдер построен в 1817 году в Санкт-Петербурге. В Москве газгольдеры начали использоваться с 1830-х годов на газовых заводах. Известный инженер В.Г. Шухов сконструировал в конце 19 века оригинальные газгольдеры сухого типа и разработал ряд типовых проектов газохранилищ.
В начале 20 века газгольдеры получили широкое распространение в городах для снабжения предприятий и населения газом. В СССР в 1930-1950-х гг. интенсивно велось строительство газгольдеров в связи с газификацией городов и развитием промышленности.
С развитием газовой промышленности и прокладкой магистральных газопроводов стали применяться газгольдеры большого объема на компрессорных станциях для регулирования параметров транспортируемого газа.
В настоящее время газгольдеры широко используются как в системах городского газоснабжения, так и в составе автономных систем энергообеспечения предприятий и частных домов. Прогресс в материаловедении позволил создавать надежные газгольдеры большого объема и высокого давления для нужд промышленности и коммунального хозяйства.
Роль газгольдеров в газоснабжении
Газгольдеры играют важную роль в системах газоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий. Основные функции газгольдеров:
- Выравнивание суточной и сезонной неравномерности потребления газа. Газгольдеры аккумулируют избыточный газ в часы минимального потребления и отдают его в часы пиковой нагрузки.
- Создание аварийного и ремонтного запаса газа. При аварии на газопроводах газгольдеры могут некоторое время обеспечивать потребителей газом.
- Поддержание необходимого давления газа в системе газораспределения. Газгольдер компенсирует колебания давления в сети.
- Регулирование параметров транспортируемого газа на компрессорных станциях магистральных газопроводов.
Таким образом, газгольдеры позволяют обеспечить бесперебойную подачу газа потребителям требуемого давления, компенсировать пиковые нагрузки и создавать необходимые резервы газа. Без газгольдеров невозможно эффективное функционирование как крупных систем газоснабжения, так и локальных автономных систем на базе сжиженного газа.
Газгольдеры для частных домов
В последние годы газгольдеры на сжиженном газе получили широкое распространение для автономного газоснабжения частных домов в загородных поселках и сельской местности. Преимущества использования газгольдеров для частных домов:
- Автономность. Нет необходимости в подключении к централизованным газовым сетям.
- Мобильность. Газгольдер можно перевозить и устанавливать на новом месте.
- Простота монтажа. Не требуется разрешений и согласований, как для магистрального газа.
- Безопасность. При соблюдении правил эксплуатации газгольдеры не опаснее бытового газа.
Для частного дома обычно устанавливают газгольдер объемом 5-10 м3. Этого достаточно для отопления и горячего водоснабжения дома площадью до 150 м2. Газгольдер размещают вне дома, подземно. К резервуару от котельной прокладывают газопровод. Газгольдер обеспечивает бесперебойную работу газового котла и бытовых приборов.
Популярны малогабаритные наземные газгольдеры объемом 1,5-5,0 м3 для дач и коттеджей. Они легко перемещаются, просты в обслуживании. Такие газгольдеры экономичны и удобны при сезонном использовании загородного дома.
Газгольдеры для частных домов должны иметь сертификат соответствия требованиям безопасности и разрешение на применение от Ростехнадзора. При выборе следует обращать внимание на толщину стенок резервуара, качество антикоррозийной обработки, надежность арматуры.
Перспективы развития газгольдеров
Несмотря на развитие технологий подземного хранения газа в пластах и выработанных месторождениях, газгольдеры сохраняют свое значение для регулирования параметров газа в распределительных системах. Основные направления совершенствования газгольдеров:
- Увеличение единичной емкости резервуаров постоянного объема для снижения удельных капитальных затрат.
- Повышение расчетного давления для возможности использования в системах сжиженного природного газа.
- Применение новых высокопрочных материалов и антикоррозионных покрытий для увеличения срока службы.
- Автоматизация систем управления и контроля для повышения безопасности и снижения эксплуатационных расходов.
Ведутся разработки газгольдеров со встроенными теплообменниками для использования избыточного тепла газа. Перспективно создание гибридных энергоустановок, интегрирующих газгольдеры с возобновляемыми источниками энергии.
Для нужд частных потребителей совершенствуются компактные газгольдеры заводского изготовления, не требующие специального фундамента. Разрабатываются мембранные резервуары, в которых газ размещен в гибкой оболочке. Они отличаются малым весом и низкой стоимостью.
Таким образом, газгольдеры будут развиваться в направлении повышения единичной емкости, давления хранения газа, автоматизации, использования новых материалов и интеграции с возобновляемыми источниками энергии.
