Введение
Горизонтальные цилиндрические резервуары используют для хранения нефтепродуктов и сжиженных газов при атмосферном или повышенном давлении. Диаметр оболочки обычно не превышает трех метров, что связано с ограничениями железнодорожного габарита. Объем резервуаров для нефтепродуктов – до 1000 м3.
Горизонтальный резервуар состоит из корпуса (стенки), двух днищ, опорных диафрагм, промежуточных колец жёсткости, опор (рис. 1).
Днища резервуаров выполняют плоскими, сферической, конической или эллиптической формы.
Резервуары имеют промежуточные ребра жесткости и опорные ребра жесткости с треугольной диафрагмой. При надземной установке резервуары устанавливают на две железобетонные опоры с углом охвата 90.
Резервуары устанавливают в любых районах, где температура окружающего воздуха не ниже минус 65 С, а сейсмичность района может быть 7, 8 и 9 баллов.
В зависимости от расчетных температур районов эксплуатации горизонтальные резервуары изготавливают:
— при расчетной температуре до минус 40 С из углеродистой стали марки Вст3кп2 по ГОСТ 380-88* для толщин до 4 мм и марки Вст3пс6 по ГОСТ 380-88* для толщины 6 мм и более;
Горизонтальные цилиндрические резервуары объемами от 3 до 100 м3 рассчитаны на внутреннее избыточное давление 0,04 и 0,07 МПа и имеют габаритные размеры: диаметры – от 1,4 до 3,24 м; длины – от 2,02 до 12 м.
В технологии изготовления горизонтальных резервуаров объемами от 3 до 100 м3 приняты следующие конструктивные решения:
— днища плоские (допускаемое внутренне избыточное давление 0,04 МПа);
— днища конические (допускаемое внутренне избыточное давление 0,07 МПа);
— стенки, изготовленные полистовой сборкой.
Область применения горизонтальных резервуаров ограничена тем, что они занимают большие площади, велика в таких резервуарах площадь зеркала продукта. Такие резервуары могут быть использованы на мылах распределительных нефтебазах и автозаправочных станциях. С 1948 г. широкое распространение получил рулонный метод изготовления и монтажа вертикальных резервуаров и газгольдеров. Для изготовления резервуарных конструкций был создан целый ряд рулонирующих установок, начиная с одноярусных с применением односторонней автоматической сварки.
Когда нельзя по каким-либо причинам использовать рулонные листовые заготовки, резервуар (днище, корпус) изготовляют из отдельных листов или укрупненных блоков (полистовая сборка). Это может быть, например, при сооружении резервуаров с толщиной стенки нижних поясов большей, чем это допускают условия рулонирования. Горизонтальные резервуары в отличии от вертикальных изготавливаются на заводах и поставляются на место в готовом виде. Применяются при транспорте и хранении нефтепродуктов на распределенных нефтебазах, а на нефтеперекачивающих станциях их используют как емкости для сбора утечек.
Мобильный газгольдер для дачи
Иногда установку постоянного подземного газгольдера на даче трудно оправдать. Нужен ли он, если отапливать дачу приходится не всю зиму, а только по выходным? Покупать ли подземный газгольдер, если известно, что через пару лет дачу подключат к природному газу, и он больше не потребуется? Вряд ли.
С другой стороны, мёрзнуть или возиться с дровами тоже не хочется, ни по выходным, ни, тем более, в течение нескольких лет.
Как раз на этот случай инженеры АвтономГаз разработали мобильный газгольдер-прицеп. Он стоит от 135 тысяч рублей, то есть значительно дешевле, чем постоянный подземный газгольдер. А если потребность в нём исчезнет, его всегда можно продать.
Мобильный газгольдер фактически представляет собой большой газовый баллон, установленный на колёса прицепа для легкового автомобиля. Однако в отличие от обычных газовых баллонов, он снабжён подогревом. Это позволяет ему работать без перебоев в любое время года.
Мобильный газгольдер не так вместителен, как подземный. Его объём составляет 600 литров. Такого количества сжиженного газа хватает для отопления дачи площадью сто квадратных метров в течение месяца. После этого мобильный газгольдер придётся прицепить к автомобилю и направиться к ближайшей автозаправочной станции.
Где используют передвижное хранилище газа
Мобильные газгольдеры используют для самых различных целей:
- на строительных площадках;
- для садовых домиков;
- на дачах;
- для вагончиков и бытовок;
- как средство аварийного газоснабжения и т.п.
Например, на участке площадью пять-шесть соток технические условия не позволяют установить стационарную модель, остается либо возить баллоны, либо использовать мобильный вариант, который значительно удобнее. Его и заправлять нужно реже, и использовать проще.
От передвижного газгольдера можно запитать котельную, их используют для выполнения газовой сварки, для проведения кровельных работ, таких как просушка поверхностей, монтаж наплавляемых материалов: рубероида, его битумно-полимерных аналогов и т.п.
В сочетании с хорошим газовым конвектором, рассчитанным на экономичный расход топлива, мобильный газгольдер станет отличным выбором для отопления гаражей, подсобных помещений, бытовок и других подобных объектов.
Монтаж оборудования: главные правила
Устанавливать газгольдер имеют право только специализированные газовые компании, имеющие лицензию на работы по монтажу такого оборудования. Они руководствуются правилами СНиП 42-01- 2002 в последней редакции и производят монтаж под ключ.
Подготовительные мероприятия
Перед установкой резервуара нужно определить место, где будет располагаться оборудование. Для этого лучше воспользоваться планом участка с указанием проложенных коммуникаций.
Этапы выполнения работ
Установка подземного газгольдера производится в несколько этапов:
- Земляные работы. Разработка грунта производится на 0,5 м больше размеров резервуара, с учетом расположения емкости ниже 60 см от уровня земли. На дне котлована устраивают песчаную подушку.
- От котлована под наклоном 5° к уровню земли выкапывают траншеи для отводящего трубопровода.
- На песчаную подушку котлована укладывают бетонную плиту. Она должна учитывать расположение «лап». Каждая модель резервуара предполагает различное размещение опор.
- На бетонную плиту аккуратно опускают. Его «лапы» прикручивают винтами к крепежным элементам фундамента.
- Хранилище располагают строго горизонтально, во избежание ошибок уровнемера. Для соблюдения правильного положения дополнительно резервуар может закрепляться стропами.
- Прокладывают трубопровод, соединяющий с котельной.
- Подземный бак и траншеи засыпают песком и землей, оставляя горловину выступающей на 20-30 см над уровнем земли.
Технология установки подземного газгольдера на участке.
Вопрос рентабельности
А так ли уж дешев мобильный газгольдер? Стоимость некоторых моделей достигает 240 тыс. руб., что эквивалентно приобретению «под ключ» стационарного газохранилища объемом 2500 л. То есть особой выгоды от покупки мобильной установки не получишь.
Если монтаж подземного резервуара невозможен по причине малой территории, или объект будет эксплуатироваться на временной основе, уж лучше воспользоваться групповой баллонной установкой. Она и стоит дешевле, и в эксплуатации проще. А главное, в случае использования сертифицированных емкостей не возникнет никаких проблем с заправкой.
Напоминаю, таково мнение Максима Данилина, директора компании «Промтехгаз»
Плюсы и минусы автономного газгольдера для дома
Среди плюсов использования газгольдера в частном газоснабжении стоит выделить следующие:
- Независимость от магистрального газопровода.
- Сжиженный пропан-бутан имеет больший КПД, чем обычный природный газ.
- При подключении газового генератора газгольдер может послужить еще и надежным источником электроэнергии.
- Исключены проблемы с падением давления, как это часто наблюдается при централизованной подаче газа.
- При сгорании пропан-бутан не образует газа, выделяется гораздо меньше вредных веществ.
- При утечке СУГ испаряется и не попадает внутрь почвы.
- Владельцы могут начинать и заканчивать отопительный сезон, когда считают нужным.
Из минусов автономного газоснабжения – цена оборудования и установки составляет в среднем от 500000 рублей (без учета стоимости котла, генератора), и нужно закачивать топливо 1 или 2 раза в год.
Разновидности газгольдеров
Мобильный газгольдер
Ассортимент выпускаемой продукции позволяет подобрать газгольдер для газификации любых объектов. Для потребителя важны геометрические размеры, ориентация в пространстве и требование к месту монтажа.
Стационарные и мобильные
Мобильные газгольдеры размещают на шасси грузовых автомобилей, прицепов или полуприцепов. Такие установки востребованы на промышленных объектах, строительство которых не завершено, на дачах, в частных домах, когда стационарные модели устанавливать нецелесообразно.
Плюсы и минусы мобильного газгольдера
Не требуется дорогостоящий монтаж
Свободное перемещение по участку
Возможность использования, если на территории нет места для установки стационарной модели
Аппаратуру можно продать после подключения дома к распределительным сетям
Малая ёмкость резервуаров предполагает небольшое время между заправочными процессами
Прицеп и автомобиль необходимо ставить на учёт в ГИБДД, платить налоги и страховки
В зимнее время потребуется дополнительный подогрев аппаратуры, чтобы обеспечить достаточную производительность
Покупка газа обойдётся на 20–30% выше, чем при заправке стационарных хранилищ.
Подземные и наземные
Наземные установки выбирают для газоснабжения домов небольшой площади.
Плюсы и минусы наземной модели
Монтаж исключает использование тяжёлой техники для рытья котлована и планировки грунта
Меньшая коррозия по сравнению с подземными хранилищами
Безопасность при высоком уровне подземных вод
Повышенные требования к безопасности, влияющие на стоимость монтажа и эксплуатации
Сложности с теплоизоляцией — низкие температуры замедляют испарение жидкой фракции, что вызывает падение давления в подводящем трубопроводе
На небольших участках газгольдер может повлиять на дизайн и планировку территории
Если газгольдер предполагается использовать долгое время, выбирают подземный вид установки.
Плюсы и минусы подземной установки
Стабильная работа в любых климатических условиях, подогрев требуется только в самые холодные дни или в районах Крайнего Севера
Безопасностью эксплуатации
Свободную площадку над резервуаром можно использовать в различных целях
Рытьё котлована проводят тяжёлой техникой. Часть грунта потребует вывоза
Под ёмкость обустраивают надёжное основание
Требуется антикоррозийная обработка
Пучинистые грунты могут выдавить резервуар из котлована.
Горизонтальные и вертикальные
Ориентация резервуара в пространстве может быть вертикальной или горизонтальной.
Вертикальные модели занимают немного пространства, поэтому их чаще ставят на поверхности. Площади «зеркала» испарения в таких резервуарах не позволяет получить достаточное количество газообразной смеси в холодное время. Проблему решают установкой электрических обогревателей или дополнительных испарителей. Оба варианта увеличивают стоимость оборудования, монтажа, наладки и эксплуатации. Рекомендуется выбирать вертикальные установки только для газоснабжения в южных регионах с редкими морозами.
Плюсы и минусы горизонтального газгольдера
Высокая производительность из-за большого зеркала испарения
Большой объём ёмкости, редкие заправки.
Стабильное давление в трубопроводе
Наземные занимают полезную площадь участка
Модели с высокой горловиной требуют большого объёма земляных работ.
По типу системы хранения газа бывают газгольдеры постоянного и переменного объема. В первых поддерживается высокое давление, снижающееся постепенно по мере расходования топлива. В резервуарах второго типа стоит поршень или колокол, который перемещается по вертикали при изменении объема газа.
Газгольдер переменного объема
Требования к расположению и установке газгольдера
Резервуар следует размещать на таком минимальном расстоянии от других объектов:
Территория, выделенная под установку резервуара, должна быть ровной. После монтажа и засыпки газгольдера ее нельзя бетонировать, мостить плиткой, засаживать деревьями и т.д. Удобнее разместить емкость ближе к воротам, чтобы обеспечить подъезд транспорта и облегчить заправку. Но это необязательно: современные газовозы подают газ на значительные расстояния (к примеру, наши автомобили могут заправить газгольдер на расстоянии более 40 м).
Котлован роют после получения от компании-продавца техзадания и чертежей. Он должен иметь пологие стенки, глубину минимум 1,9 м и ширину 2 м. Длина зависит от объема резервуара и составляет:
Котлован обязательно засыпают 30-сантиметровым слоем песка, а если на участке высокий уровень грунтовых вод, то еще и слоем щебня.
Согласно действующим нормативам, газгольдер следует устанавливать:
После установки емкость по периметру засыпают песком, который обеспечит уход талых вод в нижние слои грунта. Также газгольдер обязательно следует оснастить электрохимической защитой от коррозии.
Основные требования:
Подземный трубопровод монтируют из полиэтиленовых труб, предназначенных специально для транспортировки сжиженного углеводородного газа. Полимерный участок газопровода не должен подниматься выше точки, в которой температура земли может снижаться до -20 °С. Надземный трубопровод монтируют только из стальных труб. Переход полимер-сталь защищают полимерным покрытием до высоты выше уровня земли.
В цокольном вводе обязательно монтируют стальной шаровый кран для ручного аварийного отключения газа в здании. В системах со сжиженным газом нельзя использовать цокольный ввод, предназначенный для природного газа.
Разрешения, необходимые для установки газгольдера и монтажа автономной газовой системы
Когда независимой газификацией частного дома занимается специализированное подразделение облгаза, владельцу необходимо сделать следующее:
После этого можно закупать все необходимое и заключать договор об услугах с монтажной организацией. В случае газификации промышленного объекта все еще сложнее, так как готовую газовую систему надо сдать в эксплуатацию. Кроме того, требований и разрешений здесь нужно гораздо больше, чем при организации газоснабжения частного дома.
Если же поручить газификацию своего жилья или производства добросовестной частной компании, то бегать по инстанциям не придется. Достаточно предоставить нужные документы и рассказать о своих предпочтениях относительно будущей газовой системы. А специалисты возьмут на себя всю подготовку, согласования, расчеты, подбор оборудования и его монтаж. Вы получите готовую газовую систему под ключ – останется только включить котел или плиту и наслаждаться комфортом.
Отдел по борьбе с коррупцией
Виды газгольдеров
Если речь идет о емкостях в стационарном исполнении, выделяют 2 типа газгольдера — подземный и надземный. Вместительные резервуары позволяют организовать автономное газоснабжение в домах круглогодичного проживания. Газгольдер для коттеджа рекомендуется выполнить стационарным, в то же время для нерегулярного использования на даче в зимний период можно задействовать мобильный резервуар.
Наземный газгольдер
Особенности газгольдеров:
- Наземные хранилища.В европейских странах популярностью пользуется именно этот вариант, поскольку монтаж емкости не требует серьезных финансовых затрат и времени на земляные работы. Но в России, в регионах с более холодным климатом, надземные резервуары использовать нерационально — при низких температурах сжиженный газ испаряется медленнее. Наземный газгольдер придется дополнить специальными испарителями и утеплить корпус, чтобы обеспечить необходимый уровень давления газа в трубах. Применение наружного газгольдера рационально, если стоит задача по обеспечению теплом высотных домов, коттеджных поселков, объединения дачных участков, поскольку приходится использовать резервуары больших размеров (до 6 000 м3), которые прятать под землю дорого.
- Подземные емкости.Расположение хранилища для сжиженного газа под землей, ниже точки промерзания грунта, имеет ряд преимуществ:
- не требуется использовать дополнительное оборудование для того, чтобы поддерживать испарение газа в емкости на стабильно высоком уровне;
- участок не загромождается конструкцией с емкостью, сохраняет привлекательный облик.
- Мобильные резервуары.Небольшая цистерна для сжиженного газа устанавливается на автоприцеп. За счет специального оборудования она за считаные минуты подсоединяется к газовым коммуникациям дома. Заправку ёмкости топливом можно производить на любой станции АГЗС. Объем резервуара – до 500 м3. Этого достаточно для отопления небольшого дома. Передвижная станция газообеспечения позволяет обеспечивать дачу топливом при зимнем проживании.
Мобильный газгольдер
Разбираясь, какой газгольдер выбрать, необходимо оценить преимущества и недостатки резервуаров в различном исполнении:
- Вертикальный газгольдер.Преимуществом является возможность установить емкость на небольшом участке, а также стабильность испарения газа за счет того, что площадь зеркала не изменяется при понижении уровня топлива. Из недостатков: потребуется больше усилий для подготовки приямка с учетом высоты резервуара и уровнем промерзания грунта, небольшая площадь испарения газа. Чтобы повысить производительность станции некоторые компании оснащают вертикальные модели нагревательными элементами, способствующими интенсивному испарению. Также для оптимального уровня давления в локальной газовой системе можно подсоединить две вертикальных емкости к одному патрубку. Вертикальные модели обычно используются для домов площадью до 150 м2.
- Горизонтальный резервуар.Отличается высокой производительностью, но она зависит от уровня топлива в емкости. Когда остается около 1/3 объема, испарение газа заметно снижается, и для стабильного функционирования системы требуется специальный редуктор. Газгольдеры горизонтального исполнения требуют подготовки приямка меньшей глубины по сравнению с вертикальными моделями, подходят для газоснабжения домов площадью свыше 200 м2.
Газгольдер горизонтальный
Достоинства
Отметим основные преимущества мобильного газгольдера на прицепе:
- Вместительность. Сегодня выпускаются емкость объемом от 500 до 1000 литров.
- Заправлять газом просто. Осуществить процедуру можно на любой заправочной станции, однако для этого нужен автомобиль и прицеп.
- Подобное устройство является транспортабельным, благодаря этому качеству его запросто можно перевезти до заправки, вне зависимости от того, какое до нее расстояние. Однако есть одно условие — наличие автомобиля.
- Высокая производительность в зимний период времени. Прибор эффективен даже при сильных морозах, газ можно разогреть, причем это будет абсолютно безвредно для людей и окружающей среды. Большинство мобильных газгольдеров снабжены электроподогревом.
- Монтаж абсолютно безопасен, многие пользователи считают, что применения газа в помещение с установкой в 500 литров небезопасно. Однако стоит отметить, что производители учли этот факт и сделали оборудование абсолютно безопасным.
Особенности выбора и монтажа
Подбирая установку для частного дома, независимо от того, выбран для отопления газгольдер подземный вертикальный или надземный горизонтальный, предусматривают запас объёма не меньше 15–20%. После этого сравнивают расчётное значение с ёмкостью имеющихся на рынке вариантов и выбирают ближайший (обычно ближайший больший).
На сложных, склонных к пучению грунтах, на дне котлована делают плиту, к которой «якорят» емкость. Это предупреждает «всплытие» полупустого к весне газгольдера
В идеале, все расчеты и выбор оборудования должны проводить квалифицированные специалисты, способные учесть все требования нормативов. Эти же люди занимаются расчётом сметы, позволяя узнать, сколько стоит установить газгольдер в частном доме, и обслуживанием уже установленного оборудования, обеспечивая его бесперебойную работу в дальнейшем.
Что такое магистральный (природный) газ?
У далеких от нефтегазодобычи обывателей разбор всех нюансов “газового” вопроса в подробностях нередко вызывает головную боль. Существует природный, сжиженный, баллонный, сжатый, магистральный газ и т.д. Плюс есть куча аббревиатур (КПГ, СПГ, СУГ, ГМТ, АПГ). И все это о топливе, которое мы используем в быту для нагрева воды (теплоносителя) и готовки.
Разобраться с нуля во всех видах этого такого привычного для многих россиян горючего довольно сложно.
Необходимо четко различать газ природный в магистральном трубопроводе и сжиженный в газгольдере – у них разные характеристики и состав
Как таковой природный газ, добываемый из недр земли, представляет собой смесь из:
- метана;
- тяжелых углеводородов (этана, пропана, бутана и т.д.);
- водорода и сероводорода;
- паров воды;
- азота;
- гелия и иных инертных газов.
В зависимости от месторождения доля первого компонента в этой смеси достигает 70–98%.
Однако «природный газ», поступающий в квартиры и дома по трубам, – это уже очищенный от примесей метан с мизерным количеством одоранта (вещества с резким неприятным запахом, облегчающим обнаружение утечек).
Подавать по газопроводам для бытовых нужд всю добываемую из земли смесь без обработки небезопасно. В ней немало взрывоопасных и вредных для человека компонентов. Проще и безопасней очистить метан от всего остального.
После очищения на месторождении этот уже сугубо метановый газ поступает в ГТС (газотранспортную систему). А из нее посредством газораспределительных и компрессорных станций его подают по газопроводам сначала в населенные пункты, а затем потребителям.
Так природный газ поступает в дома частников и городские квартиры, чтобы быть сожженным в газовых плитах, котлах и бойлерах.
Помимо сжигания в газовых котлах и плитах метан также используется в качестве газомоторного топлива (ГМТ), он безопасней пропан-бутановой смеси и в два раза дешевле бензина
Газ в квартире и ГМТ на основе метана одинаковы по составу. Однако первый по трубам “течет” в газообразном состоянии. А вот второй в баллоны автомобилей закачивается в сжатом до давления 200–220 бар виде. Такое газомоторное топливо называют компримированным (КПГ). Именно его продают на газозаправках «Газпрома».
При этом существует еще и СУГ (сжиженный углеводородный газ), также нередко применяемый для заливки в автомобили. Но он состоит уже не из метана, а из смеси пропана с бутаном. О нем дальше – это как раз то, что закачивается в газгольдеры.
К метановому классу также относятся природные газы:
- СПГ (сжиженный).
- АПГ (адсорбированный).
Первый для упрощения транспортировки и хранения сжижается охлаждением при минус 160С. Именно его возят в громадных танкерах по океанам.
Второй вариант – это метан, который адсорбирован на твердом пористом сорбенте. В отличие от СПГ для его хранения не требуется оборудование для поддержания сверхнизких температур.
При этом давление в емкости не поднимается выше 30–50 бар, поэтому хранить и перевозить его гораздо проще и безопасней. Однако эта технология в России и мире пока еще не получила широкого распространения, сказывается дороговизна производства адсорбента.
Вертикальная и горизонтальная ориентация
В зависимости от индивидуальных особенностей участка, решаемых задач по газоснабжению установка газгольдера может быть осуществлена в разных плоскостях.
Вертикальные модели
Для наземной установки чаще используют вертикальные модели — они занимают меньше места на участке.
При потребителях небольшой мощности вертикальный тип подходит больше, так как давление в системе поддерживается стабильнее.
В то же время небольшое «зеркало» испарения не позволяет получить необходимое количество газообразной смеси для мощного оборудования. Особенно заметна нехватка в зимнее время, когда требуется большее количество топлива.
Для решения проблемы устанавливают дополнительное оборудование:
- нагреватели, потребляющие электроэнергию,
- дополнительные ёмкости-испарители.
Дополнительные элементы конструкции повышают её стоимость, затраты на монтаж и пусконаладку. Кроме того, чем больше оборудования, тем выше риск поломки одного из элементов.
Горизонтальные установки
При монтаже горизонтального подземного газгольдера затрачивается больше сил и времени
Монтаж горизонтально-ориентированных газгольдеров предпочтительнее для холодных регионов и часто единственно-возможный вариант для домов большой площади.
Преимущества горизонтальных моделей:
- большая производительность за счёт повышенной площади испарения,
- минимум дополнительного оборудования для обеспечения требуемых параметров газоснабжения,
- увеличенные габариты повышают продолжительность периода между заправками,
- большая ёмкость газгольдеров подземной установки при одновременной экономии полезной площади участка.
Отрицательные моменты:
- большая занимаемая площадь при наземной установке,
- большой объём земляных работ,
- высокая стоимость оборудования с высокой горловиной для глубокой установки.
Решение, какой тип установки выбрать, принимают на основе всестороннего анализа конкретных условий эксплуатации.
Мобильный газгольдер на прицепе: зачем он нужен
Такими устройствами была снабжена вся Европа даже в 19 веке. Но газгольдер его стали называть не так давно. Только после того как обычного газового баллона стало мало для некоторых случаев, а большие подземные установки газгольдера не доступны многим, то решили увеличить объем баллона.
Таким образом, положив на прицеп и доработавши некоторые особенности, изготовители дали миру просто необходимое изобретение.
Применение такого устройства может потребоваться в таких случаях:
- Если необходимо прогреть вагончик или кайбаш;
- Может понадобиться при необходимости отопления маленького домика, если нет возможности подключения к центральному газоснабжению;
- При необходимости проведения строительных работ, к примеру, мягкую кровлю;
- В момент проживания в природных условиях длительное время, с целью исследований;
- Периодическое отопление гаража или сарая.
Если обобщить области применений газгольдера, то его можно применять во всех областях, где нет возможности подключения к центральному газопроводу или магистралям, а также в случаях, где более экономным окажется использование газа с прицепа.
Мобильный газгольдер – это удачное решение для коттеджа, тем более что варианты могут быть наземные или передвижной на колесах, так же можно взять агрегат в аренду и установить его своими руками.
