Расчёт технологического показателей газгольдеров

Ташкентский Архитектурно Строительный Институт
Факультет «Строительство зданий и сооружений»
Кафедра «Строительные конструкции»

КУРСОВАЯ
РАБОТА

По предмету: Проектирование строительство и эксплуатация газовых хранилище
На тему: Расчёт технологического показателей газгольдеров


Выполнила: Шарифова Ш.
Проверил: Хабибуллаев С.


Ташкент-2022
Содержание
I. Введение
II. Общая часть
1) Безопасность эксплуатации резервуаров для сжиженных газов и газгольдеров.
2) Правила безопасности хранении газов
III. Основная часть
1) Определение Расчёт технологического показателей газгольдеров
IV. Расчётная часть.
V. Заключения
VI. Список использованных литератур

Введение

Для хранения сжиженных газов применяют горизонтальные цилиндрические или шаровые резервуары. При этом сферические резервуары используют на сырьевых складах. На промежуточных складах и на производственных площадках сжиженные газы хра­нят в цилиндрических емкостях со сферическими днищами.

Газгольдеры представляют собой  резервуары, предназначенные для приема, хранения и выдачи газов, распределения их по потребителям и т.д. Газгольдеры — сложные инженерные сооружения, снабженные специальными устройствами для регулирования основных параметров хранимых в них газов (количества, давления, температуры, состава и т.п.). В зависимости от рабочего давления газгольдеры подразделяются на два класса.
I класс — газгольдеры низкого давления с рабочим давлением до 7 кПа. Они характеризуются переменным рабочим объемом, а давление газа в процессе их наполнения или опорожнения остается неизменным.
II класс — газгольдеры высокого давления. Рабочее давление в них составляет 0,07—3,0 МПа и выше. Их геометрический объем остается постоянным, а давление при наполнении изменяется в пределах, определяемых параметрами технологического процесса, а также прочностью и надежностью сооружения.
Изотермические газгольдеры по принципу работы относятся к газгольдерам высокого давления, хотя их рабочее давление может значительно колебаться (от нескольких единиц до нескольких сотен кПа) и зависит от максимально допустимой температуры хранения продукта в сосуде.
Газгольдеры низкого давления (рис. 13.1), в соответствии с технологическими и конструктивными особенностями, разделяют на две группы: мокрые (с вертикальными направляющими) и сухие, которые могут быть поршневого типа и с гибкой секцией (мембраной).
Газгольдеры высокого давления (рис. 12.1) бывают цилиндрическими (вертикальными или горизонтальными) и сферическими.
Газгольдеры, предназначенные для хранения горючих газов, относятся к объектам повышенной опасности.
Мокрые газгольдеры просты по конструкции, надежны в эксплуатации и менее опасны в пожарном отношении. Они рассчитываются на максимальное давление 7 кПа. Наибольшее распространение получили газгольдеры объемом 600, 1000, 6000, 10000, 20000 и 20000 м³.
Их широко применяют на предприятиях химической промышленности, что обусловлено простотой их конструкции и надежностью эксплуатации. Мокрые газгольдеры с вертикальными направляющими (емкостью от 100 до 3000 м³) используют для хранения газов, не вызывающих усиленную коррозию металлов (аргона, азота, кислорода, водорода, аммиака, метана, оксида и диоксида углерода, ацетилена, природного газа и других).
Мокрый газгольдер состоит из наземного стального резервуара для воды (водяного бассейна), расположенного на фундаменте, и подвижных звеньев для газа - колокола (газогольдера без дна) 1 и телескопа (резервуара без дна и крышки) 2. Передвижные звенья (телескоп и колокол) газгольдера вертикально перемещаются по внешним и внутренним направляющим 7 и 8, на которые они опираются при помощи верхних и нижних роликов 9 и 10. При наполнении газгольдера колокол под давлением газа поднимается и, захватывая своим нижним гидрозатвором 14 обратный верхний гидрозатвор 17, поднимает телескоп. Нижний гидрозатвор колокола захватывает воду из водяного бассейна, в результате чего образуется газонепроницаемый гидравлический затвор.
Нижний и верхний гидрозатворы являются соединительными конструкциями между подвижными звеньями и работают как основные элементы уплотнения между ними.
Подвижные звенья создают и поддерживают заданное давление газа в газгольдере в пределах от 1,25 до 2,40 кПа. Для создания в газгольдере давления газа 4 кПа колокол догружают по нижнему кольцу чугунными грузами 15, по верхней площадке - бетонными грузами 16.
К предохранительным устройствам мокрых газгольдеров относятся следующие элементы:
- перепускное устройство, расположенное на крыше колокола (центральная продувочная труба на центральном люке крыши колокола);
- гидравлический затвор в камере газового ввода, предназначенный для отключения газгольдера от межцеховых газопроводов во время ремонта;
- автоматическое устройство для сброса газа из газгольдера в атмосферу при его переполнении;
- блокировка положения колокола по «предмаксимуму» с автоматическим устройством с целью сброса газа «на свечу» для его сжигания (если сброс газа в атмосферу запрещен) или прекращения его подачи в газгольдер;
- молниезащита (газгольдеры для горючих газов по молниезащите относятся ко II категории опасности);
- защитное устройство от статического электричества;
- огнепреградители на трубах сброса газа в атмосферу.
Для обеспечения нормальной эксплуатации и предотвращения аварий при опорожнении и переполнении газгольдеров предусмотрены приборы дистанционного измерения объема газа в газгольдере, ступенчатая сигнализация (световая и звуковая) положения колокола в газгольдере (т. е. степень заполнения газгольдера газом) и автоматические отключатели электродвигателей машин, забирающих газ из газгольдера при минимальном объеме газа в нем.
Причинами аварий и взрывов при эксплуатации мокрых газгольдеров для горючих газов могут быть: образование вакуума или взрывоопасных газовоздушных смесей; утечка газа из газгольдера и системы трубопроводов; замерзание воды в гидрозатворе и образование ледяной корки на стенках резервуара.
Образование вакуума и, как следствие, появление остаточных деформаций металлоконструкций, разрушение стоек и кровли может произойти во время изготовления, неправильно организованных испытаний и эксплуатации газгольдера. Причинами этого могут быть неверный подбор металла, просадка основания, некачественное изготовление днища газогольдера.
Взрывоопасная газовоздушная смесь может образоваться внутри системы при разрежении, возникающем вследствие длительного простоя газгольдера, полного его опорожнения, усиленного отбора газа. Для предотвращения образования взрывоопасной газовоздушной смеси перед пуском газгольдер продувают инертным газом, после чего заполняют рабочим газом.
Утечка газа из газгольдера и системы трубопроводов в большинстве случаев происходит при переполнении газгольдера горючим газом сверх допустимого предела. Причиной этого может быть отсутствие (или неисправность) сигнализации, срабатывающей при изменении объема газа, автоматического устройства для сброса газа в атмосферу, блокировочных устройств, автоматически прекращающих подачу газа в газгольдер при достижении максимального уровня.
Газ может просочиться через затворы при повышении давления сверх допустимого, быстром наполнении газгольдера, перекосах колокола, телескопических звеньев, утечке воды из газогольдера и затворов.
С целью исключения аварийных ситуаций газгольдеры для хранения взрывоопасных газов оборудуют схемами утилизации и сжигания при внезапных сбросах газов из системы. В камерах для ввода газа устанавливают газоанализаторы взрывоопасных газов с выводом сигналов в помещение управления.
Для обслуживания установленной арматуры, люков, приборов и прочих устройств газгольдеры должны обеспечиваться стационарными лестницами, площадками, переходами шириной не менее 0,7м с ограждениями высотой 1,0м.
Верхняя часть газгольдеров, подвергающаяся нагреванию солнечными лучами, должна иметь цветовую окраску с коэффициентом отражения не менее 50%. Допускается размещение на газгольдерах знаков, цифр и других обозначений хранимых материалов или эмблемы предприятия.