16. Хранение и распределение

периоды времени (днем, в выходные и воскресные дни) возможна его не­ хватка, а в другие (ночью, в будни)—избыток.

Чтобы газоснабжение потребителей было надежным, избыток газа необходимо где-то аккумулировать, с тем чтобы выдавать его в газовую сеть в периоды пикового газопотребления.

Для компенсации неравномерности потребления газа в течение су­ ток, недели широко используется метод его аккумулирования в по­ следнем участке газопровода. В принципе газопровод представляет со­ бой протяженную емкость большого геометрического объема. Чем боль­ ше давление, тем больше газа она вмещает. Увеличивая противодавление в конце газопровода в периоды пониженного газопотребления, можно на­ капливать газ в трубопроводе, не прекращая при этом его перекачки.

Для компенсации суточной неравномерности газопотребления ис­ пользуют также газгольдеры высокого и низкого давления—сосуды спе­ циальной конструкции.

Для покрытия сезонной неравномерности газопотребления требуют­ ся крупные хранилища. На газгольдеры в этом случае расходуется слиш­ ком много стали и требуются значительные площади для их установки. Поэтому компенсацию сезонной неравномерности газопотребления осу­ ществляют с помощью подземных хранилищ, удельный расход металла на сооружение которых в 20...25 раз меньше.

16.2. Хранение газа в газгольдерах

Газгольдерами называют сосуды большого объема, пред­ назначенные для хранения газов под давлением. Различают газгольде­ ры низкого (4000 Па) и высокого (от 7Ю 4 до ЗОЮ4 Па) давления. В газ­ гольдерах первого типа рабочий объем является переменным, а давление газа в процессе наполнения или опорожнения изменяется незначитель­ но. Они бывают мокрые и сухие. Мокрые газгольдеры (рис. 16.2а) состо­ ят из двух основных частей—вертикального цилиндрического резервуа­ ра 1, заполненного водой (неподвижная часть) и колокола 2, помещенно­ го внутри резервуара и представляющего собой цилиндр, открытый сни­ зу и имеющий сферическую кровлю (подвижная часть). Для облегчения перемещения колокола служат ролики 3. Закачка и отбор газа осущест­ вляются по газопроводу 4.

Принцип работы мокрого газгольдера следующий. При закачке газа в газгольдер давление под колоколом возрастает и вода частично вытес­ няется в кольцевое пространство между резервуаром и колоколом. Она

играет роль гидравлического уплотнения. Как только давление газа пре­ высит на1рузку, создаваемую массой колокола, последний начинает пере­ мещаться вверх, освобождая объем для новых количеств газа. При опо­ рожнении газгольдера давление газа под колоколом уменьшается и он опускается.

Для более полного использования объема колокола его высота должна быть равна высоте резервуара. У газгольдеров большого (свыше 6000 м3) объема подвижную часть разбивают на несколько звеньев, вкла­ дывающихся друг в друга подобно телескопу. Чтобы избежать перекосов при перемещении подвижных частей, а также для восприятия горизон­ тальных нагрузок (например, ветровых) к резервуару крепят направляю­ щие, по которым перемещаются ролики, закрепленные в верхней части колокола (на рисунке не показаны).

Сухие газгольдеры (рис. 16.26) состоят из вертикального корпуса цилиндрической или много1ранной формы с днищем и кровлей, внутри которого находится подвижная шайба (поршень), снабженная специаль­ ным уплотнением. Принцип работы сухого газгольдера аналогичен ра­ боте паровой машины. Под давлением газа, подаваемого под шайбу, она поднимается вверх до определенного предела, а при отборе газа—опуска­ ется вниз, поддерживая своей массой постоянное давление в газгольдере. Сухие газгольдеры менее надежны, чем мокрые, но и менее металлоемки.

Недостатком газгольдеров низкого давления является то, что они об­ ладают относительно низкой аккумулирующей способностью.

Газгольдеры высокого давления имеют неизменный геометрический объем, но давление в них по мере наполнения или опорожнения изменя­ ется. Хотя геометрический объем газгольдеров этого класса много мень­ ше объема газгольдеров низкого давления, количество хранимого в них газа может быть значительным, благодаря высокому давлению. Так, если в мокром газгольдере объемом 100 м3 под давлением 4000 Па можно хра­ нить 104 м3 газа, то в газгольдере с давлением 1,6 МПа того ж е геометри­ ческого объема—1700 м3, т. е. почти в 17 раз больше.

Газгольдеры высокого давления бывают цилиндрические и сфери­ ческие. Цилиндрические газгольдеры (рис. 16.3) имеют геометрический объем от 50 до 270 м3. Поскольку у всех них внутренний диаметр равен 3,2 м, то различаются они лишь длиной цилиндрической части—обечай­ ки 1. С обеих сторон к обечайке приварены днища 2, имеющие вид полу­ сферы. Для контроля за давлением газа в газгольдере используются ма­ нометры 3. Газгольдер устанавливается на фундамент 4 горизонтально либо вертикально.

Цилиндрические газгольдеры рассчитаны на давление от 0,25 до 2 МПа. Толщина их стенки может достигать 30 мм.

Рис. 16.2. Принципиальная схема газгольдеров низкого давления: а) мокрый; б) сухой;

1—резервуар; 2 —колокол; 3—ролики; 4 —газопровод; 5—шайба; 6—уплотнение; 7 —ограничитель хода

Рис. 16.3. Цилиндрические газгольдеры высокого давления: а) горизонтальный; б) вертикальный;

1—обечайка; 2—днище; 3 —манометр; 4—фундамент; 5 —соединительный газопровод

Сферические газгольдеры в нашей стране имеют геометрический объем от 300 до 4000 м3 и толщину стенки от 12 до 34 мм. Сферическая форма сосуда для хранения газа под высоким давлением является наибо­ лее выгодной по металлозатратам и общей стоимости. Монтируют сфери­ ческие газгольдеры из отдельных лепестков, раскроенных в виде апель­ синовых долек, а также из верхнего и нижнего днищ, имеющих форму шарового сегмента. Опоры газгольдеров выполняют в виде цилиндричес­ кого стакана из железобетона со стальным опорным кольцом или в виде