Хранение газа

     По  состоянию на 1.09.94 г. общий объем  природного газа в ПХГ США превысил 206 млрд. м3, из которых 86,9 млрд. м3 (42,3 %) составляет активный газ и 119,1 млрд. м3 - буферный. Общий максимальный темп закачки  в ПХГ США составляет 865 млн. м3/сут, а отбора - 1900 млн. м3/сут.

     В России в 1995 г. объем активного газа в ПХГ составлял около 45 млрд. м3. По прогнозам к 2000 г. он достигает 50...55 млрд. м3, а к 2010 г. - 70...75 млрд. м3. 

     3.2 Хранение газа в газгольдерах       

     Газгольдерами называют сосуды большого объема, предназначенные  для хранения газов под давлением. Различают газгольдеры низкого (4000 Па) и высокого (от 7·104 до 30·104 Па) давления. В газгольдерах первого типа рабочий  объем является переменным, а давление газа в процессе наполнения или опорожнения  изменяется незначительно. Они бывают мокрые и сухие. Мокрые газгольдеры (рис. 7 а) состоят из двух основных частей - вертикального цилиндрического резервуара 1, заполненного водой (неподвижная часть) и колокола 2, помещенного внутри резервуара и представляющего собой цилиндр, открытый снизу и имеющий сферическую кровлю (подвижная часть). Для облегчения перемещения колокола служат ролики 3. Закачка и отбор газа осуществляются по газопроводу 4.

     а- мокрый; б- сухой;

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

     Рисунок 7- Принципиальная схема газгольдеров низкого давления:

     Принцип работы мокрого газгольдера следующий. При закачке газа в газгольдер давление под колоколом возрастает и вода частично вытесняется в  кольцевое пространство между резервуаром  и колоколом. Она играет роль гидравлического  уплотнения. Как только давление газа превысит нагрузку, создаваемую массой колокола, последний начинает перемещаться вверх, освобождая объем для новых  количеств газа. При опорожнении  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, вкладывающихся друг в друга подобно телескопу. Чтобы избежать перекосов при  перемещении подвижных частей, а  также для восприятия горизонтальных нагрузок (например, ветровых) к резервуару крепят направляющие, по которым перемещаются ролики, закрепленные в верхней части  колокола (на рисунке не показаны).

     Сухие газгольдеры (рис. 7 б) состоят из вертикального корпуса цилиндрической или многогранной формы с днищем и кровлей, внутри которого находится подвижная шайба (поршень), снабженная специальным уплотнением. Принцип работы сухого газгольдера аналогичен работе паровой машины. Под давлением газа, подаваемого под шайбу, она поднимается вверх до определенного предела, а при отборе газа - опускается 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 обладают относительно низкой аккумулирующей способностью.

     Газгольдеры высокого давления имеют неизменный геометрический объем, но давление в  них по мере наполнения или опорожнения  изменяется. Хотя геометрический объем  газгольдеров этого класса много  меньше 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 хранить 104 м3 газа, то в газгольдере с давлением 1,6 МПа того же геометрического объема - 1700 м3, т.е. почти в 17 раз больше.

     Газгольдеры высокого давления бывают цилиндрические и сферические. Цилиндрические газгольдеры (рис. 8) 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 - обечайки 1. С обеих сторон к обечайке приварены днища 2, имеющие вид полусферы. Для контроля за давлением газа в газгольдере используются манометры 3. Газгольдер устанавливается на фундамент 4 горизонтально, либо вертикально.

     а- горизонтальный; б- вертикальный

     Рисунок 8- Цилиндрические газгольдеры высокого давления:

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

     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 наиболее выгодной по металлозатратам и общей стоимости. Монтируют сферические газгольдеры из отдельных лепестков, раскроенных в виде апельсиновых долек, а также из верхнего и нижнего днищ, имеющих форму шарового сегмента. Опоры газгольдеров выполняют в виде цилиндрического стакана из железобетона со стальным опорным кольцом или в виде стоек-колонн, прикрепленных к шару по экваториальной линии и связанных между собой системой растяжек.

     Батареи стальных газгольдеров высокого давления (до 1,5 МПа) были применены в Москве с целью компенсации неравномерности  потребления газа, поступавшего в  относительно небольших количествах  по газопроводу Саратов-Москва. Однако с развитием газопроводов и ростом объемов потребления газа потребовались  газохранилища вместимостью в миллионы кубических метров. Обеспечить хранение таких количеств газа могли только подземные газохранилища. 

     Заключение 

     Газовая промышленность получила ускоренное развитие в нашей стране. Она начала развиваться  в СССР при прямом государственном  управлении. Отрасль хорошо функционировала  в условиях плановой экономики. Это  был период интенсивного роста, вследствие относительной простоты технологических  процессов и потребности в  масштабных и концентрированных  капиталовложениях.

     К началу 90-х годов газотранспортная система ЕСГ в основном была завершена. На данный момент Россия обладает огромнейшими промышленными и разведанными запасами природного газа. Основные их залежи расположены в Западно-Сибирской, Волго-Уральской, Тимано-Печерской нефтегазоносной провинциях, а также в Восточной Сибири, на Северном Кавказе и Дальнем Востоке. Особо нужно выделить, что основные крупные месторождения газа находятся в северных районах. Поэтому дальнейшее развитие газовой промышленности приведет к освоению этих районов. 
 
 

     Список литературы 

     1 Основы нефтегазового дела Год: 2005 Автор: Коршак А.А., Шаммазов А.М. Нефтяная, газовая и химическая промышленность.

     2 http://www.gazkont.ru/- Газовая промышленность, как один из китов экономики России