Газгольдеры - Веревкин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
По своей статической схеме шаровой газгольдер является наиболее рациональным из всех типов газгольдеров и требует минимальных затрат стали.
Шаровые газгольдеры широко распространены за рубежом.
Для изготовления их оболочки за рубежом используют высокопрочные стали с высокими значениями временного сопротивления. В Америке для шаровых газгольдеров применяют сталь марки T-I с временным сопротивлением 73 кГ/мм2, во Франции и ФРГ — сталь с временным сопротивлением 52 кГ/мм2.
В некоторых зарубежных странах строят шаровые газгольдеры емкостью 5000—10 000 M3 и более; максимальная емкость шарового газгольдера, построенного во Франции (г. Шинон), равна 87 000 M3 (рис. 97).
Рис. 97. Строительство шарового газгольдера емкостью 87 000 м3 в г. Шинон (Франция)
210,
Рис. 98. Общий вид шаровых газгольдеров с опиранисм на стойки, расположенные в экваториальной части сферы
Рис. 99. Шаровые газгольдеры с цилиндрическими опорами И* 211. У нас строятся шаровые газгольдеры емкостью 600 м3; з ближайшие годы будут строиться газгольдеры емкостью до 4000 м3.
Сферические шаровые газгольдеры используются для храпения азота, аммиака, водорода, а также сжиженных газов
(бутан, пропан и др.) и легкоиспаря-ющихся жидкостей, особенностью которых является способность интенсивного испарения при незначительном нагреве, в результате чего над поверхностью жидкого продукта образуется газ высокого давления.
Шаровые газгольдеры включают в газовую сеть последовательно, и они работают на проход газа, имея два трубопровода, по одному из которых газ входит, по другому — выходит. При этом в газгольдере возникает аккумуляция давления газа, вызываемая разностью давлений в газовводе и газовыводе. На выводном трубопроводе обычно устанавливают редукционный клапан, понижающий давление за газгольдером и создающий необходимую разность давления.
Сжиженный газ входит в газгольдер через трубопровод, подведенный к верхней части шара и доходящий почти до самого дна. Таким образом газ фактически заливают снизу. Для выпуска жидкого газа в нижней части дна есть выпускной трубопровод.
В практике проектирования и строительства применяются разнообразные конструкции и системы опор газгольдеров. Большим распространением за рубежом пользуется система опирання, состоящая из отдельных стоек-колонн, прикрепленных к шару по экватору (рис. 98). Нередко применяют систему опор в виде цилиндрического стакана, на верх которого опирается шаровая поверхность (рис. 99).
Встречаются опоры, состоящие из отдельных наклонных стоек, сходящихся книзу в виде корзины. Отдельные стойки Ii J
Рис. 100. Схемы раскладки листов и лепестков на шаровой поверхности
а — трехпоясная меридиональная; б — двухпоясная меридиональная; в — одно-поясная смешанная всех системах соединяют друг с другом плоскостями крестовых связей из прокатных профилей или тяжей.
Основным критерием рациональности проектирования шарового газгольдера являются затраты стали на изготовление оболочки. Оболочка состоит из отдельных лепестков, раскроенных в экваториально-меридиональном направлении (система апельсиновых долек) (рис. 100). При раскрое некоторая часть стальных листов поступает в отходы, сокращение которых является одной из важных задач. Кроме того, необходимо стремиться к наименьшей протяженности сварных швов (табл. 30).
Таблица 30
Отходы стали при раскрое лепестков и протяженность сварных швов в шаровых газгольдерах емкостью 2000 м3 (Db =16 000 мм, f 6окпов = 808,6 м2) при различных способах раскладки листовых лепестков
на шаровой поверхности
Вариант раскладки листов (см. рис. 100) Размеры листов, из которых изготавливается-шаровая поверхность, в MM Отходы стали при раскрое лепестков в % Протяженность сварных швов в MM Примечания
а 2300 X 6000 1 2600x7000 j 2300X 5500 1 2600x7000 ,J 2600x 8300 2100X7000 \ 2600X 7000 j 1600X7000 2600 X 7500 2100x7000 24 20,1 10,9 7,4 7.7 8.8 8,6 520 531 556 649,6 807 616 750 Вариант применим при расположении вертикальных стоек, примыкающих к экваториальной части шара
б 2000x8400 21 597,1 Вариант применим прн наклонных стойках (корзинка)
в 2600X8000 14,5 488,2
Опыт проектирования шаровых оболочек показывает экономичность применения широких и недлинных листов, что позволяет использовать до 85% площади листа (в газгольдерах емкостью 600 Mz), в то время как при применении листов длиной 7000 мм и выше используется только 50—55% площади.
213, Оболочка шаровых газгольдеров выполняется из низколегированной стали марки 09Г2С(М) или марки 16ГС(ЗН) по ГОСТ 5520—62 с дополнительной гарантией ударной вязкости при отрицательной температуре.
Применение низколегированной стали для оболочки, помимо обеспечения надежной работы в условиях низких температур, дает экономию стали и снижает стоимость конструкций оболочки в целом, так как повышение стоимости 1 т низколегированной стали перекрывается большим увеличением ее прочности и значительным уменьшением веса конструкции.
Применение низколегированной стали снижает возможность хрупкого разрушения в результате возникновения многоосного напряженного состояния. Этому содействует также уменьшение толщины оболочки примерно на 20% по сравнению с толщиной оболочки из стали марки Ст.З.
