Газгольдер

Отредактировано 20.02.2022

Газгольдер  — резервуар для хранения газообразных веществ, таких, например, как природный газ, биогаз, сжиженный нефтяной газ, воздух и т. д. Применяется в частных домах и на промышленных предприятиях. Кроме самой ёмкости в состав установки входит регулирующая, предохранительная и распределительная аппаратура.

Использование газгольдера в частном доме уместно, когда газификация от централизованных сетей невозможна или экономически нецелесообразна.

Топливо для экономии места хранится в сжиженном состоянии. Один литр жидкого пропан-бутана при испарении занимает объём 0,26 м³, т.е. увеличивается в объёме примерно в 260 раз.
При испарении жидкого газа в свободной части образуется воздушно-газовая смесь. Испарение возможно только при температуре выше 0°С, что предъявляет требования к способу монтажа и составу дополнительного оборудования. Газовая смесь по трубопроводу поступает к приборам-потребителям.

Ёмкость заполняют не больше, чем на 85%. Газа в ёмкости должно оставаться не менее 5%... хотя рекомендуется оставлять 20%. Эти показатели позволяют поддерживать в газгольдере рабочее давление, с которым его эксплуатация будет безопасной.

Газгольдер бывает стационарный и мобильный. Мобильный чаще всего используют как временный вариант при незавершённом строительстве или для использования на даче.



В статье ниже в будет приводиться или общая информация или об стационарных газгольдерах.

Конструкция и комплектация газгольдеров

Классическая конструкция газгольдеров для дома состоит из металлической ёмкости и дополнительного оборудования.
Часть заводов изготавливает газгольдеры из полимерных материалов. Они удобнее в доставке и установке из-за низкой массы, но дороже металлических аналогов того же объёма.

В верхней части бака расположена горловина, которая предназначена для заправки и забора газа для потребителей. Здесь иногда монтируют необходимую оснастку.
Доставку и заправку газа должна осуществлять лицензированная компания, на специальных транспортных средствах. Если газгольдер есть у соседей, то заказ машины с газом на несколько участков может выйти дешевле.

В нижней части предусмотрены кронштейны для установки и крепления ёмкости к поверхности.

В зависимости от предназначения и модели производители оборудуют газгольдеры:

• клапанами для наполнения, забора газа и предохранительным
• измерителем уровня для контроля остатков газа
• манометром для обеспечения безопасности и регулировки режимов использования
• редуктором, регулирующим давление в параметрах, безопасных для работы котлов, печей
• сборником конденсата и клапаном для слива отходов

В зависимости от способа монтажа могут устанавливаться дополнительные баки-испарители.

Возможно 2 вида горловины газгольдера:

• высокая горловина (российский стандарт)
• без горловины (евро)

Оборудование без горловины стоит дешевле, но не всегда отказ от нее оправдан. Наличие горловины позволит установить площадку с арматурой как можно выше, что позволит обезопасить ее от попадания влаги. Если вода попадет в редуктор, то подача газа будет остановлена. Есть также газгольдеры без горловины, но арматура у них находится на высоких трубках, и за попадание воды в нее можно не беспокоиться.

Монтаж газгольдера

При проектировании газоснабжения нужно определиться, как установить газгольдер: на поверхности земли или в вырытом котловане.

Газгольдер наружной установки

Наземные (наружная) установка газгольдера — удачный вариант для небольших по площади домов, когда нет необходимости в хранилище большого объёма.

Плюсы:

• для уличных моделей не нужно рыть котлован и оплачивать земляные работы по дальнейшему благоустройству участка
• под землёй активно проходят процессы коррозии, поэтому защита от них потребует дополнительных материальных вложений
• наземный монтаж — единственный вариант в случае высоких грунтовых вод на участке

Минусы наземных газгольдеров:

• повышенные требования безопасности, влекущие увеличение стоимости монтажных работ и аппаратуры
• сложность теплоизоляции — при понижении температуры воздуха замедляется переход жидкой фракции в газообразное состояние, падает давление в системе подводящих труб, останавливают работу газовые котлы
• трудности с размещением газгольдеров большого объёма на небольших участках, уменьшаются возможности спланировать участок исходя из ландшафтных предпочтений

Газгольдер подземной установки

В большинстве случаев российские домовладельцы выбирают подземный способ установки газгольдера. Это суровая необходимость. Как работает газгольдер: при плюсовой температуре сжиженное топливо в нем испаряется и переходит в газообразное, вентиль открывается, газ по газопроводу течет в дом, к котлу. Под землей вокруг стенок емкости всегда положительные температуры – вот главное преимущество подземного газгольдера. А наземному может понадобится установка специальных испарителей.

При небольших дополнительных затратах ёмкости, установленные под землёй, имеют множество преимуществ:

• стабильная работа в любых климатических условиях — температура окружающего пространства не изменяется резко и не опускается до критических для процесса испарения величин. Особенно это важно зимой, т.к. у замёрзшего газа в газгольдере нет испарения и газ не будет поступать в дом.
• повышенная безопасность — при утечке газа вероятность взрыва минимальна
• над ёмкостью остаётся свободная площадь

Отрицательные стороны связаны в основном с общестроительными и земляными работами:

• рытьё котлована для больших газгольдеров потребует работы на участке тяжёлой строительной техники, лишнюю землю придётся куда-то вывозить
• необходимость обустройства надёжной подушки под ёмкость
• повышенные требования к антикоррозийной обработке
• на глинистых грунтах необходима защита от подвижек

При всех минусах дополнительные затраты окупаются за счёт удобства эксплуатации, безопасности, отсутствия дополнительного оборудования на поверхности.

Ориентация газгольдера при монтаже

В зависимости от индивидуальных особенностей участка, решаемых задач по газоснабжению установка газгольдера может быть осуществлена в вертикальной и в горизонтальной плоскостях.
Решение, какой тип установки выбрать, принимают на основе всестороннего анализа конкретных условий эксплуатации.

Вертикальная ориентация газгольдера

При потребителях небольшой мощности вертикальный тип подходит больше, т.к. давление в системе поддерживается стабильнее. К тому же такие газгольдеры занимают меньше места на участке.

Для решения проблемы устанавливают дополнительное оборудование:

• нагреватели, потребляющие электроэнергию
• дополнительные ёмкости-испарители

Дополнительные элементы конструкции повышают её стоимость, затраты на монтаж и пуск и наладку. Кроме того, чем больше оборудования, тем выше риск поломки одного из элементов.

Горизонтальная ориентация газгольдера

Монтаж горизонтально-ориентированных газгольдеров предпочтительнее для холодных регионов и часто единственно-возможный вариант для домов большой площади.

Преимущества горизонтальных моделей:

• большая производительность за счёт повышенной площади испарения
• минимум дополнительного оборудования для обеспечения требуемых параметров газоснабжения
• увеличенные габариты повышают продолжительность периода между заправками
• большая ёмкость газгольдеров подземной установки при одновременной экономии полезной площади участка

Отрицательные моменты:

• большая занимаемая площадь при наземной установке
• большой объём земляных работ
• высокая стоимость оборудования с высокой горловиной для глубокой установки

Порядок установки газгольдера

Процедура установки и пуска в эксплуатацию газгольдера для дома или дачи состоит из нескольких этапов

Правовые вопросы

Регистрации в надзорных органах подлежат ёмкости для хранения газов больше 100 литров. Газгольдер не бывает меньше 450 литров. Однако требования о регистрации и постановке на учёт касаются только юридических лиц и индивидуальных предпринимателей.

За монтаж газгольдера без регистрации на сегодняшний день штрафных санкций не предусмотрено. Какие законодательные решения будут приняты в ближайшем будущем, неизвестно...

Проектирование и покупка оборудования газгольдера

Составление проекта лучше поручить организации, имеющей лицензию на данный вид деятельности.

На основании спецификации проводится подбор и закупка оборудования. Стоит отдать предпочтение крупным компаниям — зачастую аппаратура у них дешевле, гарантийного ремонта добиться проще, чем у мелких фирм.

Расчёт объёма газгольдера

Потребление газовой смеси не постоянно в течение года и зависит от уличной температуры, способа монтажа газгольдера, индивидуальных предпочтений по уровню комфортной температуры в комнатах и подсобных помещениях, качества утепления строительных конструкций.

Производители рекомендуют считать расход топлива по формуле 22–25 литров объема газа на каждый метр площади дома.

Для жилья площадью 100 м² понадобится ёмкость на 2500 литров. С учётом работы газовой плиты и нагревателя воды в тёплое время года следует делать запас 10%. Учитывают возможные экстремально низкие температуры, когда топлива потребуется больше. Следовательно, необходимо приобретать газгольдер на 3000 литров, если проводить заправку 1 раз в год.

Для удобства приблизительного значения объема газгольдера приведена ниже таблица соотношения отапливаемой площади дома и оптимального объема газгольдера

Расход газа газгольдером в зависимости от площади дома

Но если хотите, то прогнозируемый расход газа от площади можно рассчитать

где:
      Q — необходимая тепловая мощность котла обеспечивающая создание комфортной температуры для проживания, Вт/ч. В среднем, на каждые 10 м² отапливаемой площади расходуется 1 кВт мощности. Следовательно, для дома до 100 м² нужен котел 10 кВт, 150  — 15 кВт, 200 м²  – 20 кВт, 260 м²  – 26 кВт и т.д.
      k_нер – коэффициент неравномерности работы котла – 0,474;
      q – минимальное удельное значение теплоты сгорания топлива, кВт•ч/кг. Заправка газгольдеров для коммунально-бытовых нужд осуществляется смесью пропана и бутана, теплота сгорания которого 46,8 МДж/кг=13 кВт・ч/кг.
      η – коэффициент полезного действия (КПД) системы газоснабжения, %. С учётом отопления, подогревом воды, приготовлением пищи, камином, баней, уличным барбекю, резервным электроснабжением составляет 94%.
      k_пер – коэффициент перевода кг/ч в л/ч составляет — 0,54
      t – длительность суток, часов – 24
      N – продолжительность работы котла, дней – 30. Подставив в формулу значение N равное количеству дней в отопительном периоде получим сезонную потребность на отопительный период.

Вот примеры расчёта

Требования к размещению газгольдера

Место для монтажа газгольдера на участке выбирают исходя из требований:

• СП 62.13330.2011 "Газораспределительные системы"
• СП 42-103-2003 "Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов"
• СП 31-106-2002 "Проектирование и строительство инженерных систем одноквартирных жилых домов"
• ТР ТС 032/2013 "О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением"
• Федеральный закон РФ N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности"

Основные правила:

• необходимо организовать подъезд с твёрдым покрытием для заправщика и пожарных автомобилей
• расстояние от заглубленных фундаментов строений и сооружений до газгольдера не менее 2 м
• фундамент выполняют из готовых железобетонных плит или заливают армированным бетоном толщиной не менее 16 см.
• до открытых водоёмов расстояние должно быть не менее 50 м
• до элементов инфраструктуры и соседних участков не менее 10 м при объёме газгольдера до 10 м³ и 20 м при ёмкости больше 20 м³
• расстояние от забора до газгольдера не регламентировано. Но лучше устанавливайте его на расстоянии не менее 2 метров от забора.
• над газгольдером не должны располагаться хозяйственные постройки, растения, плитка и т.п.
• организовывать лужайки с поливом нельзя из-за повышенной коррозии подземных частей.
• арматура газгольдера должна быть установлена выше уровня земли, а к горловине должен быть свободный доступ для дозаправки.
• при подземной установке надо в котловане обустроить гравийную подушку, насыпав гравий на дно котлована. Также важно озаботиться созданием бетонной основы – ее можно залить, а можно просто уложить бетонную плиту на дно котлована. Саму ёмкость надо закрепить на бетоне или бетонной плите.
• стенки котлована должны быть пологими, 2 метра шириной и как минимум 1,9 метра в глубину. Длина котлована зависит от объема емкости:
  - 5 метров для газгольдера объемом 4850 литров
  - 7 метров для газгольдера объемом 6400 литров
  - 10 метров для газгольдера объемом 9200 литров.
• важно, чтобы шильдик, табличка, на которой обозначен заводской номер и основная информация о газгольдере можно было свободно прочитать в любое время года в течение всего срока эксплуатации оборудования.

Основные требования к газопроводу:

• глубина укладки - от 1,2 до 1,8 метра, в среднем не менее 1,5 метров.
• ширина траншеи - из условия возможности выемки грунта.
• уклон - не менее 1 см на 1 метр.
• допустимая разуклонка - не более 100 мм.
• подземный газопровод изготавливается из полиэтиленовых труб марки ПЭ100 с повышенным содержанием нитрила, предназначенных специально для сжиженного углеводородного газа (пропан-бутан).
• надземный и внутренний газопровод изготавливаются из стальных газовых труб.
• полиэтиленовый подземный газопровод не должен подниматься на высоту, температура земли на которой может опускаться ниже -20°С.
• соединения газопровода не могут быть разъемными. Для полиэтиленового газопровода должна использоваться только электромуфтовая или стыковая сварка, для стального - электро- или газосварка.
• все подземные металлические части должны быть надежно гидроизолированы.
• газопровод должен быть снабжен конденсатосборником (сборником-испарителем бутана)