Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ГА)"

Газовое хранилище

Га'зовое храни'лище, природный или искусственный резервуар для хранения газа. Различают Г. х. наземные (см. Газгольдер ) и подземные. Основное промышленное значение имеют подземные Г. х., способные вмещать сотни млн. м³ (иногда млрд. м³ ) газа. Они менее опасны и во много раз экономически эффективнее, чем наземные. Удельный расход металла на их сооружение в 20—25 раз меньше. В отличие от газгольдеров, предназначенных для сглаживания суточной неравномерности потребления газа, подземные Г. х. обеспечивают сглаживание сезонной неравномерности. В зиму 1968—69 из подземных Г. х. в Москву в сутки подавалось до 20 млн. м³ природного газа, а из газгольдеров – только 1 млн. м³ . Летом, когда резко уменьшается расход газа, особенно за счёт отопления, его накапливают в Г. х., а зимой, когда потребность в газе резко возрастает, газ из хранилищ отбирают (рис. ). Кроме того, подземные Г., х. служат аварийным резервом топлива и химического сырья.

  Газотранспортная система, рассчитанная на максимальную потребность в газе, на протяжении года будет не загружена, если же исходить из минимальной подачи, то город в отдельные месяцы не будет полностью обеспечен газом. Поэтому газотранспортную систему сооружают исходя из средней её производительности, а вблизи крупных потребителей газа создают Г. х. Сезонную неравномерность потребления газа частично выравнивают с помощью т. н. буферных потребителей, которые летом переводятся на газ, а зимой используют др. вид топлива (обычно мазут или уголь).

  Подземные Г. х. сооружаются двух типов: в пористых породах и в полостях горных пород. К первому типу относятся хранилища в истощённых нефтяных и газовых месторождениях, а также в водоносных пластах. В них природный газ обычно хранится в газообразном состоянии. Ко второму типу относятся хранилища, созданные в заброшенных шахтах, старых туннелях, в пещерах, а также в специальных горных выработках, которые сооружаются в плотных горных породах (известняках, гранитах, глинах, каменной соли и др.). В полостях горных пород газы хранятся преимущественно в сжиженном состоянии при температуре окружающей среды и при давлении порядка 0,8—1,0Мн/м² (8—10кгс/см² ) и более. Обычно это пропан, бутан и их смеси. С начала 60-х гг. применяется в промышленных масштабах подземное и наземное хранение природного газа в жидком состоянии при атмосферном давлении и низкой температуре (т. н. изотермические хранилища).

  Наиболее дёшевы и удобны Г. х., созданные в истощённых нефтяных и газовых залежах. Приспособление этих ёмкостей под хранилища сводится к установке дополнительного оборудования, ремонту скважин, прокладке необходимых коммуникаций. В тех районах, где нужны резервы газа, а истощённые нефтяные и газовые залежи отсутствуют, Г. х. устраивают в водоносных пластах. Г. х. в водоносном пласте представляет собой искусственно созданную газовую залежь, которая эксплуатируется циклически. Для устройства такой залежи необходимо, чтобы водоносный пласт был достаточно порист, проницаем, имел бы ловушку для газа и допускал оттеснение воды из ловушки на периферию пласта. Обычно ловушка – это куполовидное поднятие пласта, перекрытое непроницаемыми породами, чаще всего глинами. Газ, закачанный в ловушку, оттесняет из неё воду и размещается над водой. Плотные отложения, образуя кровлю над пластом-коллектором, не позволяют газу просочиться вверх. Пластовая вода удерживает газ от ухода его в стороны и вниз. При создании Г. х. в водоносном пласте основная трудность состоит в том, чтобы выяснить, действительно ли разведываемая часть пласта представляет собой ловушку для газа. Кроме того, необходимо в условиях обычно значит, неоднородности пласта наиболее полно вытеснить из него воду, не допуская при этом ухода газа за пределы ловушки. Создание Г. х. в водоносном пласте продолжается в среднем 3– 8 лет и обходится в несколько млн. руб. Срок окупаемости капитальных затрат составляет 2—3 года. Г. х. в водоносных пластах устраивают обычно на глубине от 200– 300 до 1000—1200 м.

  В СССР на основе теоретических работ И. А. Чарного разработано и впервые в мире осуществлено в промышленных масштабах вблизи Ленинграда (Гатчинское подземное Г. х.) хранение газа в горизонтальных и пологопадающих водоносных пластах (1963). Этот метод основан на том, что газовый объём, находящийся в водонасыщенной пористой среде (при достаточно больших его размерах), расплывается в горизонтальном пласте очень медленно и утечки не имеют существенного значения. Хранение газа без ловушек представляет большой практический интерес, поскольку во многих газопотребляющих районах отсутствуют благоприятные условия для создания водоносных газохранилищ обычного типа.

  Из Г. х. в полостях горных пород наибольшее значение имеют хранилища, сооруженные в отложениях каменной соли. Создание такой ёмкости в 10—20 раз дешевле, чем в др. горных породах. Ёмкость в каменной соли создаётся обычно путём выщелачивания её водой через скважины, которые используются затем при эксплуатации хранилища. Объём одной каверны достигает 100—150 тыс. м³ . Размыв такой каверны продолжается 3—4 года. Хранилище в соли сооружают на глубине от 80—100 до 1000 м и более. Для хранения природного газа целесообразны глубокие хранилища, т. к. в них можно поддерживать более высокие давления и, следовательно, содержать в заданном объёме больше газа.

  Особое место занимают изотермические подземные Г. х. (например, для сжиженного метана), которые представляют собой котлован с замороженными стенками. Верхняя часть резервуара укреплена бетонным кольцом, на которое опирается стальная крыша с теплоизоляционным материалом. Для сооружения изотермического хранилища по его периметру бурится кольцевая батарея скважин, с помощью которых грунт вокруг будущего хранилища на период строительства замораживается. После сооружения ёмкости и заполнения её сжиженным метаном надобность в морозильных скважинах отпадает. Сжиженный метан хранится при атмосферном давлении и температуре – 161, – 162 °С. Толщина замороженных грунтовых стенок резервуара медленно растет и достигает 10—15 м. Потери тепла со временем уменьшаются. Низкая температура в хранилище поддерживается за счёт испарения части метана (2—4% в месяц). Пары собираются, сжижаются и возвращаются в хранилище. Отбор метана производится погружными центробежными насосами и последующей регазификацией жидкости на специальных установках. Изотермические Г. х. создают в различных условиях, в том числе и в слабоустойчивых грунтах. Геометрическая ёмкость их достигает 80 тыс. м³ . Изотермическое хранение метана обычно значительно дороже, чем хранение его в газообразном состоянии в водоносных пластах. Для хранения углеводородов в жидком состоянии применяются и наземные ёмкости – стальные резервуары с двойными стенками, между которыми помещен теплоизоляционный материал. Наземные изотермические Г. х. относительно дороги и металлоёмки, поэтому они распространены мало.

  Историческая справка. Первое подземное Г. х. сооружено в Канаде (1915) в истощённой залежи. Наибольшее развитие подземное хранение газа получило в США, где в 1968 насчитывалось 330 Г. х., общая ёмкость которых составляла 124 млрд. м³ . Подземные Г. х. имеются также в ГДР, Польше, Чехословакии, ФРГ, Франции и др. странах. В СССР первым было сооружено Башкатовское Г. х. в Куйбышевской обл. (1958) на базе истощённой газовой залежи. В 1959 началось заполнение газом Калужского водоносного газохранилища, и с 1963 оно эксплуатируется. Его объём – 400 млн. м³ . Позднее в водоносном пласте было создано одно из крупнейших в мире – Щёлковское Г. х.; в нём хранится около 3,0 млрд. м³ газа, максимальное давление – 11 Мн/м² (110 кгс/см² ). Рабочий расход газа по этому хранилищу достигает 15 млн. м³ в сутки.

  В СССР газ в промышленных масштабах отбирается из 5 Г. х., созданных в истощённых залежах, и из 7 – в водоносных пластах; два Г. х. сооружены в отложениях каменной соли (1969). Два крупных подземных Г. х. созданы в истощённых газовых месторождениях Саратовской обл. В них производится закачка газа из мощной системы газопроводов Средняя Азия – Центр. Начаты работы по сооружению крупнейших Г. х. на базе истощённых месторождений Зап. Украины, Башкирии и Азербайджана. Значительно расширяются Калужское, Щёлковское (РСФСР) и Олишевское (УССР) хранилища; заполняются газом Краснопартизанское (УССР), Инчукалнское (Латвийская ССР) и др. хранилища. К 1975 общую ёмкость отечественных подземных Г. х. намечено довести до 51 млрд. м³ .

  Лит.: Сидоренко М. В., Подземное хранение газа, М., 1965: Хейн А. Л., Гидродинамический расчёт подземных хранилищ газа, М., 1968; Хранение газа в горизонтальных и пологозалегающих водоносных пластах, М., 1968.

  Е. В. Левыкин

График газопотребления промышленного города по месяцам.

Газовоз

Газово'з, судно, перевозящее сжиженные газы (пропан, бутан, метан, аммиак и др.). Газы транспортируются в цистернах под давлением 1—1,8 Мн/м² (10—18 кгс/см² ), сильно охлажденными либо при небольшом совместном охлаждении и сжатии. Грузоподъёмность современных Г. от нескольких десятков до 25—35 тыс. т, грузовместимость достигает 70 тыс. м³ и более. Цистерны Г. цилиндрические, сферические или прямоугольные, с тепловой изоляцией наружной или внутренние поверхности. Г. оборудуются системами разгрузки, отвода испаряющихся газов, подачи в цистерны инертного газа и др. Предусмотрены дистанционный контроль состояния груза (уровня, температуры, давления) и противопожарные средства.

Газовыделение

Газовыделе'ние горные выработки, выделение метана или др. природного газа из толщи полезного ископаемого и вмещающих пород в подземные горные выработки. Различают Г.: обыкновенное (происходит медленно, но непрерывно из трещин и пор в угле и породе по всей свободной поверхности; оно увеличивается при отделении угля от массива); суфлярное (местное выделение газа из трещин, газовый фонтан, действующий иногда продолжит, время); внезапное (местное бурное выделение больших количеств газа за небольшой промежуток времени, сопровождающееся разрушением поверхности забоя). Борьба с Г. успешно ведётся с помощью дегазации полезных ископаемых и вмещающих пород. См. также Газовый баланс .

Газовые конгрессы

Га'зовые конгре'ссы международные, проводятся с 1931 по инициативе Международного газового союза (МГС), основанного в 1930. К 1970 проведено одиннадцать Г. к., в пяти из которых принимали участие советские специалисты (табл.). Местом проведения очередного Г. к. является страна, представитель которой избирается на 3-летний срок президентом МГС. Программа Г. к. разрабатывается оргкомитетом страны-организатора совместно с Советом МГС. На обсуждение конгресса представляются отчётные доклады комитетов МГС, а также индивидуальные доклады специалистов и учёных национальных газовых ассоциаций по вопросам добычи и производства газа, состояния науки и техники газового дела и др.

  К 11-му Г. к., проходившему в Москве в июне 1970, впервые в международной практике была приурочена специализированная Международная выставка газового оборудования, аппаратуры и приборов «Интергаз-70».

  12-й Г. к. принято решение провести в 1973 в Канне (Франция), 13-й – в 1976 в Лондоне (Великобритания).

Международные газовые конгрессы с участием СССР

Конгресс	Место проведения	Год	Число стран-участниц	Число участников	Число докладов
7-й	Рим (Италия)	1958	18	750	46
8-й	Стокгольм (Швеция)	1961	22	980	48
9-й	Гаага (Нидерланды	1964	31	1500	56
10-й	Гамбург (ФРГ)	1967	30	2250	77
11-й	Москва (СССР)	1970	47	3500	173

  А. И. Сорокин.

Газовые приборы

Га'зовые прибо'ры, устройства, применяемые в жилых и общественных зданиях для приготовления пищи, подогрева воды, отопления помещений и для создания искусственного холода. В качестве энергии в Г. п. используют тепло, выделяющееся при сгорании газа. Г. п., как правило, состоит из газовой горелки с подводящим газопроводом, теплообменного устройства и устройства для удаления продуктов сгорания. Газовые холодильники, кроме этих элементов, имеют холодильный аппарат и камеру. Г. п. разделяют на: бытовые – газовые кухонные плиты, водонагреватели и холодильники домашние ; отопительные (см. Газовое отопление ) и приборы предприятий общественного питания – ресторанные плиты, духовые шкафы, пищеварочные котлы и кипятильники. Г. п. чаще всего имеют газовые горелки атмосферного типа. Газ под давлением до 500 мм вод. cm. выходит из сопла и эжектирует из атмосферы от 40 до 60% воздуха, необходимого для горения. Часть газа, обеспеченная «первичным» воздухом, сгорает во внутреннем конусе пламени, образующемся на горелке. Он четко очерчен и имеет зеленовато-голубой цвет. Остальная часть газа сгорает в наружном конусе, имеющем размытые контуры и бледно-голубой цвет. «Вторичный» воздух поступает к нему непосредственно из окружающей среды. Пламя горелки не должно иметь жёлтых кончиков, а внутренний конус не должен касаться поверхностей нагрева. В противном случае в продуктах сгорания может недопустимо увеличиться концентрация окиси углерода. Для устранения жёлтых кончиков с помощью регулировочного воздушного шибера увеличивают количество первичного воздуха.

  Производительность горелок бытовых Г. п. изменяется от 0,02 до 5 м³ /час (в расчёте на природный газ). На газопроводе перед Г. п. устанавливают отключающий пробочный кран. Г. п. оснащают автоматически действующими устройствами, прекращающими поступление газа при нарушениях работы Г. п. и регулирующими производительность горелок в зависимости от технологических требований. Газовые горелки располагают открыто или в топочных камерах. При открытом расположении продукты сгорания поступают в помещение; при наличии топочных камер продукты сгорания отводятся в дымоходы.

  Лит.: Стаскевич Н. Л., Справочное руководство по газоснабжению, Л., 1960; Газовое оборудование, приборы и арматура. (Справочное руководство), под ред. Н. И. Рябцева, М., 1963: Ионин А. А., Газоснабжение, М., 1965.

  А. А. Ионин.

Газовые туманности

Га'зовые тума'нности в астрономии, см. Туманности галактические .

Газовый анализ

Га'зовый ана'лиз, анализ смесей газов с целью установления их качественного и количественного состава. Различают химические, физико-химические и физические методы Г. а. Химические методы основаны на поглощении компонентов газовой смеси различными реагентами. Так, углекислый газ поглощают раствором щёлочи, кислород – щелочным раствором пирогаллола , ненасыщенные углеводороды – бромной водой. О количестве газа судят по уменьшению его объёма. Достоинство химических методов Г. а. – простота конструкции приборов (газоанализаторов) и выполнения анализа. В физико-химических методах Г. а. компоненты газовой смеси поглощают раствором соответствующего реагента и измеряют электрическую проводимость (см. Электрохимические методы анализа ), оптическую плотность (см. Колориметрия ) или др. физико-химическую характеристику раствора. Для определения состава смесей углеводородов широко применяют метод хроматографического адсорбционного анализа (см. Хроматография ). Физические методы Г. а. основаны на измерении плотности, вязкости, температуры кипения, теплопроводности, поглощения и испускания света (см. Спектральный анализ ), масс-спектров (см. Масс-спектроскопия ) и др. физических свойств газовой смеси, зависящих от её состава.

  Существенные преимущества физико-химических и физических методов Г. а. перед химическими – быстрота выполнения, возможность автоматизации анализа – обусловили их широкое распространение в различных отраслях промышленности. Г. а. применяют для установления состава природных и промышленных газов, контроля технологических процессов в металлургической, химической, нефтяной и газовой промышленности, определения токсичных, легко воспламеняющихся или взрывоопасных газов в воздухе производственных помещений. О приборах для Г. а. см. Газоанализаторы см. также лит. при этой статье.

  В. В. Краснощекое.

Газовый баланс

Га'зовый бала'нс, количество выделяющегося в шахте газа и распределение газовыделения по источникам или по системе горных выработок. Различают Г. б. отдельной выработки, выемочного участка и шахты или рудника в целом. Знание Г. б. является основной предпосылкой для выбора методов управления газовыделением , системы вентиляции шахты и системы разработки полезного ископаемого. Один из методов установления Г. б. – газовая съёмка. Г. б. шахты определяется в основном природными условиями и горнотехническими показателями разработки. Г. б. шахты по источникам метана слагается из газовыделений разрабатываемого угольного пласта (пластов); смежных газоносных угольных пластов; вмещающих пород. По структуре Г. б. метанообильные шахты могут быть разделены на 2 группы: к 1-й относят шахты, разрабатывающие одиночный пласт, ко 2-й – свиту пластов. Для 1-й группы при выемке пласта с незначительными потерями характерно выделение в призабойном пространстве свыше 75%, а в выработанном – менее 25% общего дебита метана на выемочном участке. Отличительная особенность 2-й группы – выделение в призабойном пространстве 50—60% и менее, а в выработанном 40—50% и более общего дебита метана в пределах выемочного поля.

Назад к карточке книги "Большая Советская Энциклопедия (ГА)"