Высокая или низкая горловина газгольдера

Многие компании в сфере автономного газоснабжения, у которых имеются в наличии газгольдеры только с высокой горловиной, доказывают, а иногда и вводят в заблуждение относительно  преимущества данного типа емкостей в сравнении с газгольдером без горловины на предмет значительно большей производительности (естественного испарения сжиженного газа) при размещении газгольдера подземного типа.


Рассмотрим этот вопрос подробнее...


На схематических рисунках №1 и №2 представлены варианты монтажа газгольдеров с различным заглублением:

 


Учитывая пункт 8.1.5. СНиП 42-01-2002 "Газораспределительные системы" резервуары подземного типа необходимо устанавливать не менее чем 0,6 м от поверхности до верхней точки емкости в районах, где происходит сезонное промерзание грунта, и 0,2 м в районах, где отсутствует промерзание грунта в зимний период.


Если рассмотреть установку газгольдеров с наличием высокой горловины и без, как изображено на схеме №1, то никакой разницы в наличии горловины просто нет. В этом случае расстояние от поверхности грунта до верхней точки нахождения сжиженного газа в газгольдере составляет минимум 0,8 м, а расстояние от поверхности земли до верхней части сосуда - 0,6 м.


Отличие сводится лишь к тому, что арматура и редуктор на емкости с высокой горловиной находится выше уровня грунта, а для сосуда без горловины - на глубине 0,6 м.


Стоит учитывать, что при таком размещении газгольдера с горловиной газ (если смесь не "зимняя") может кристаллизоваться (промерзнуть) между газгольдером и  редуктором, т.к. образуется мостик холода.  Для емкости без горловины: газ (если смесь не "зимняя") имеет существенно меньше шансов промерзнуть.


При  размещении сосуда с наличием горловины как указано на схеме 2 поверхность, где происходит испарение, находится на глубине 1,2 м, а для сосуда без горловины - 0,8 м. При этом многие "специалисты" говорят, что испарение в данном случае будет значительно лучше, но это не так. Естественный процесс испарения жидкой фазы пропан-бутана обеспечивается благодаря теплу окружающего грунта: в зимний период года газгольдер получает тепло из нижних слоев грунта (снизу газгольдера), а в теплый период года - за счет верхней части грунта.


Основное влияние на процесс испарения в подземном сосуде оказывают физико-термодинамические параметры сжиженного газа, температура грунта, коэффициент теплопроводности, уровень газа в газгольдере.


Следует более подробно остановиться на физико-термодинамических параметрах сжиженного газа.


С учетом температуры, параметр давления насыщенных паров пропана и бутана меняется в соответствии с данными из таблицы:

 

С учетом этих данных можно сделать следующий вывод:


- для пропана, при:

Температуре -30 С, давление 1,64 кг/см2

Температуре -5 С, давление 3,99 кг/см2

Значения давления удовлетворяют нормальному естественному испарению в емкости.


- для бутана, при:

Температуре -30 С , давление 0,28 кг/см2

Температуре  -5 , давление 0,84 кг/см2

Значения являются минимальными, можно сказать, что естественного испарения в емкости практически отсутствует.

 

С учетом статистических данных температуры промерзания грунта в Московском регионе, которые приведены в таблице:


видно, что в Подмосковье на глубине 0,8 м в зимний период  температура -0,1 С, а на глубине 1,6 м - +1,1 С


С учетом этих данных следует:


- для пропана, при:

Температуре -5 С, давление 3,96 кг/см2

Температуре 0 С, давление 4,65 кг/см2

Значения давления удовлетворяют нормальному естественному испарению в емкости.


- для бутана, при:

Температуре -5 С, давление 0,86 кг/см2

Температуре 0 С, давление 1,02 кг/см2 >> показатели минимально достаточны для нормального естественного испарения

Значения давления имеют минимальные параметры для нормального естественного испарения в емкости.


С учетом всего вышеперечисленного можно сказать, что при заправке газгольдера "зимним газом" (пропана 70-80%) разницы в глубине установки газгольдера более 0,6 м от поверхности земли практически нет. В случае заправки газом с содержанием бутана более 30%, газ будет плохо испаряться даже в газгольдере с наличием высокой горловины. Стоит особенно отметить, что основная проблема с работоспособностью емкостей, которую описывают владельцы на форумах, связана с  несоответствием параметров залитого газа нормативным документам (действующим ГОСТам).