Хранение и распределение газа

Расходование газа промышленными и коммунально-бытовыми потребителями является неравномерным и колеблется в течение суток, месяца и года. Газ по магистральному газопроводу подается равномерно, исходя из среднечасового расхода, поэтому в одни периоды времени возникает его нехватка, а в другие появляется избыток газа.

Для надежного газоснабжения потребителей избыток газа аккумулируют для того, чтобы выдавать его в газовую сеть в периоды пикового газопотребления.

Для компенсации неравномерности потребления газа в течение суток используют его аккумулирование на последнем участке магистрального газопровода. Увеличивая противодавление в конце газопровода в периоды пониженного газопотребления, газ накапливают в трубопроводе, не прекращая его перекачки.

Для компенсации суточной неравномерности потребления газа используют газгольдеры высокого и низкого давления. Газгольдеры — это сосуды большого объема, предназначенные для хранения газа под давлением.

Газгольдеры низкого давления (4000 Па) бывают мокрыми и сухими. Мокрые газгольдеры состоят из двух частей — вертикального цилиндрического резервуара, заполненного водой (неподвижная часть), и колокола, помещенного внутри резервуара, и представляющего собой цилиндр, открытый снизу (подвижная часть). При закачке газа давление под колоколом возрастает, и вода частично вытесняется в кольцевое пространство между резервуаром и колоколом. При дальнейшем возрастании давления колокол перемещается вверх, освобождая объем для новых количеств газа. При опорожнении газгольдера колокол опускается. На газгольдерах большого объема (свыше 6000 м³) подвижную часть разбивают на несколько секций, которые телескопически вкладываются друт в друга.

Газгольдеры низкого давления обладают низкой аккумулирующей способностью.

Газгольдеры высокого давления имеют неизменный геометрический объем, в котором помещается большое количество газа благодаря высокому рабочему давлению. Газгольдеры высокого давления бывают цилиндрическими и сферическими. Цилиндрические газгольдеры имеют объем до 270 и рассчитаны на давление до 2 МПа. Толщина их стенки может достигать 30 мм.

Сферические газгольдеры имеют объем до 4000 и толщину стенки до 34 мм. Монтируют их из отдельных лепестков, а также из верхнего и нижнего днищ, имеющих форму шарового сегмента. Опоры выполняют в виде цилиндрического стакана из железобетона.

С ростом объема потребления нефти и газа потребовались хранилища вместимостью в миллионы кубических метров. Обеспечить хранение таких количеств несрти и газа могут только подземные хранилища, создаваемые в горных породах. Держать топливо глубоко под землей позволяет продлить срок годности нефтепродуктов и практически свести к нулю выбросы в атмосферу летучих углеводородов.

Существуют два типа подземных хранилищ газа (ПХГ): в искусственных выработках и в пористых пластах. Первый тип хранилищ в отложениях каменной соли получает все более широкое распространение. Прежде бурится скважина, в которую закачивается вода, обеспечивающая растворение соли и вынос ее на поверхность. Таким образом получается искусственно созданный подземный резервуар высотой до 300 м и диаметром до 100 м. ПХГ в отложениях каменной соли обладают рядом преимуществ: абсолютно герметичны; в любой момент готовы к закачке и отбору голубого топлива. Последнее обстоятельство важно для регулирования газопотребления в пиковый период. К тому же впечатляет их производительность: одна скважина ПХГ в каменной соли заменяет 20 скважин ПХГ в пористых пластах.

Широко используется второй тип хранилищ: в водоносных пластах и в истощенных нефтегазовых месторождениях.

Оптимальная глубина, на которой создаются ПХГ, составляет от 500 до 800 м. Подземное хранилище заполняют газом несколько лет, закачивая в каждом сезоне больший объем газа, чем тот. который отбирается.

Для распределения газа в населенных пунктах служат газораспределительные сети, в которые газ поступает через газораспределительные станции. Газопроводы систем газоснабжения бывают высокого давления (0,3−1,2 МПа), среднего и низкого (менее 0,005 МПа) давления.

В зависимости от числа ступеней понижения давления в газопроводах системы газоснабжения бывают одно-, двухи трехступенчатые.

Газопроводы низкого давления используются для газоснабжения жилых домов и коммунально-бытовых предприятий. Газопроводы среднего и высокого давления предназначены для подачи газа в газопроводы низкого давления и для газоснабжения промышленных предприятий.