Газгольдери

Газгольдери – це інженерні споруди у вигляді резервуарів, які призначені для зберігання, вирівнювання складу, переміщення та розподілу різноманітних газів.

Залежно від внутрішнього тиску газгольдери поділяють на два класи: газгольдери низького тиску зі збитковим тиском до 0,5 Н/см² і високого тиску з робочим тиском до 300 Н/см² і більше.

Газгольдери низького тиску мають змінну місткість і поділяються на дві групи:

а) мокрі газгольдери з вертикальними і гвин­товими напрямними конструкціями;

б) сухі газгольдери з поршнем із гнучкою сек­цією.

Газгольдери високого тиску мають однакову місткість, їх можна поділити за типом геометрич­ної форми:

а) циліндричні газгольдери зі сферичними днищами – горизонтальні та вертикальні;

б) сферичні газгольдери.

Найбільш поширені мокрі газгольдери. Їх застосо­вують як відкриті, так і роз­ташовані в будовах. Мокрі газгольдери можуть мати місткість від 100 до 32000 м³. Мокрий газ­гольдер складається із водяного басейну, теле­скопів, дзвона і напрямних конструкцій (рис. 1.12). Водяний басейн, як і напрямні конструкції, є не­рухомою частиною споруди. Дзвін і проміжні лан­ки (телескопи) переміщаються або вверх при над­ходженні газу, або вниз при його витраті. У ниж­ній частині дзвона і кожного телескопа є водяний затвор, який перешкоджає виходу газів у атмосферу. Різниця рівня води в затворі за­лежить від тиску газу і становить 200...400 мм. У неробочому стані газгольдера дзвін і телескопи занурені у водяний басейн (рис. 1.12, б). При на­повненні газгольдера газом спочатку піднімається дзвін, а потім телескопи, черпаючи своїми затво­рами воду з басейна. Дзвін і телескопи мають котки на консолях, які переміщаються по напрям­них конструкціях. Напрямні конструкції склада­ються із прикріплених до басейну стояків, кілець (ригелів) і розкосів. Басейни виконують як мета­левими, так і залізобетонними.

Сухий газгольдер поршневого типу – це вер­тикальний резервуар, в якому переміщається поршень-шайба. Корпус газгольдера складається з листової сталі та двотаврових стояків. Між поршнем і внутрішньою поверхнею корпуса зна­ходиться ковзний затвор на мастилі, який пере­шкоджає проходженню газу в надпоршневу час­тину. Сухі газгольдери мають місткість до 1000 000 м³, це великі споруди діаметром 45 і висотою 70 м.

Порівняно з мокрими сухі газгольдери мають деякі переваги: не потребують водяного резервуа­ра і обладнання для нагрівання води в зимовий період, витрати сталі на 1 м³ газу дещо менші.

 

 

Рис. 1.12. Мокрий газгольдер: а – схема газгольдера у робочому стані; б – те саме, у неробочому стані; в – схема водяного затвора; 1 – дзвін; 2 – телескоп; 3 – резервуар; 4 – водяний затвор

Рис. 1.13. Газгольдери високого тиску

Незважаючи на це, такі газгольдери мають суттєві недоліки: складні й трудомісткі у виго­товленні, допускають проникнення через затвори в надпоршневу частину вибухово небезпечних су­мішей газу, в експлуатації вимагають високих витрат.

Газгольдери високого тиску проектують ци­ліндричними або шаровими. Циліндричні газголь­дери бувають як горизонтальні, так і вертикальні групові (рис. 1.13). Шарові газгольдери найбільш економічні щодо витрат металу, проте порівняно з циліндричними складніші у виготовленні та монтажі.

Рис. 1.14. Конструкція затвору і котків мокрого газгольдера: 1 – стояк напрямної конструкції; 2 – зовнішній коток; 3 – ребро жорсткості; 4 – внутрішній коток

 

Днища циліндричних газгольдерів роблять сферичними, у вигляді напівсфери з плавними переходами на корпус.

Конструкції газгольдерів. Днища і стінки ба­сейна газгольдерів проектують аналогічно до кон­струкцій резервуарів водонапірних башт і нафто­вих резервуарів. Товщина листів стінок і дзвона дуже мала, до 4 мм, а в газгольдерах малої міст­кості – до 2 мм. Покрівлю дзвона виконують зі сталі товщиною 2 мм по каркасу з радіально розміщених ребер із кутників або двотаврів, зігнутих у формі дзвона.

Зовнішні котки мокрого газгольдера переміща­ються по стояках напрямної конструкції, а внут­рішні – по ребрах жорсткості, які приварені до стінки газгольдера (рис. 1.14). Стояки напрямної конструкції проектують з прокатних двотаврів, а при великих місткостях – у вигляді наскрізних стояків із кутників; кільця й розкоси проектують із кутників.

 

 

Контрольні запитання.

1. Як класифікують залізобетонні резервуари і для чого їх застосовують?

2. Який напружений стан виникає в стінах залізобетонних резервуарів круглих і прямокутних в плані?

3. Чому при об’ємі до 5...10 тис. м³ зводять переважно циліндричні резервуари, а при більшому об’ємі - прямокутні?

4. Які основні уніфіковані параметри залізобетонних резервуарів?

5. Яка конструкція стін та перекриття збірних циліндричних резервуарів?

6. Яка конструкція стін та перекриття збірних резервуарів прямокутних в плані?

7. Які категорії вимог щодо тріщиностійкості ставляться до стінок резервуарів із напружуваною і ненапружуваною арматурою?

8. Як змінюється напружений стан у стінці циліндричного резервуара при шарнірному і жорсткому стиках з’єднання стінки з днищем?

9. Які розрахунки за першою і другою групами граничних станів треба виконати для стінки резервуара з напружуваною і ненапружуваною арматурою?

10. У чому принципова відмінність у розрахунку стін циліндричних і прямокутних резервуарів?

11. Які можливі розрахункові схеми стінки залізобетонного прямокутного в плані резервуара і чим зумовлюється вибір тієї чи іншої розрахункової схеми?

12. Які металеві конструкції називаються листовими? Перерахуйте ці конструкції.

13. Які конструктивні особливості металевих листових конструкцій?

14. Які форми днищ металевих резервуарів для води ви знаєте? Охарактеризуйте їх.

15. Як розраховують тонколистові металеві конструкції?

16. Поясніть розрахунок опорних кілець металевих резервуарів.

17. Які ви знаєте типи і схеми металевих резервуарів для нафтопродуктів?

18. Опишіть вертикальні металеві циліндричні резервуари низького тиску. Як їх розраховують?

19. Те саме, підвищеного тиску.

20. Опишіть газгольдери низького тиску.

21. Те саме, високого тиску.

22. Які основні конструкції газгольдерів ви знаєте? Охарактеризуйте ці конструкції.