Монтаж мокрых газгольдеров

29.06.2016

Газгольдеры включаются в газовую сеть между источником получения газа и его потребителями и служат аккумуляторами газа, регулируя его производство и потребление и создавая постоянное давление в сети. Основные преимущества мокрых газгольдеров — простота устройства и эксплуатации, а также безаварийность и надежность в работе.
Давление в газгольдерах невысокое и не превышает 4000 Па. Схема и принцип работы мокрых газгольдеров показаны на рис. 14.19. Газгольдер состоит из резервуара, наполненного водой, колокола, представляющего собой открытый снизу цилиндрический сосуд со сферическим верхом, и промежуточных цилиндрических звеньев, так называемого телескопа. Непроницаемость соединения отдельных частей газгольдера достигается посредством водяного затвора, представляющего собой два кольцевых желоба, в которых находится вода. Высота заполнения желоба водой должна быть больше максимального давления в газгольдере (больше 4000 Па).
Монтаж мокрых газгольдеров

Газ подается в резервуар по специальной трубе. При заполнении порожнего газгольдера газом давление внутри колокола увеличивается, и он всплывает, т.е. поднимается вверх. Колокол своим нижним желобом зачерпывает воду и захватывает верхний желоб телескопа, который при дальнейшем увеличении давления поднимается вместе с колоколом.
К стенкам резервуара приваривают специальные высокие стойки (направляющие), по которым ролики колокола скользят при подъеме, что исключает его перекос. Отдельные направляющие соединяются посредством связей в жесткий каркас.
Газгольдеры малого объема состоят только из резервуара и колокола, а газгольдеры большого объема имеют еще и телескоп.
В конструктивном отношении мокрые газгольдеры имеют много общего с вертикальными резервуарами: их днища, стенки резервуара, телескопа и колокола, кровля телескопа аналогичны по конструкции. Это позволяет при изготовлении и монтаже мокрых газгольдеров применять те же технологические принципы: сварку плоских (днищ) и цилиндрических (стенки резервуара, телескопа и колокола) поверхностей на заводе-изготовителе в негабаритные полотнища, сворачивание их в рулоны, удобные для транспортирования, и последующее разворачивание этих рулонов непосредственно на монтаже
Мокрые газгольдеры сооружают по типовым проектам вместимостью до 30000 м3; газгольдеры вместимостью 100— 6000 м3 выполняют однозвенными (без телескопа), 10000 м3 и выше выполняют двухзвенными (с одним телескопом).
Днища газгольдеров изготовляют (в зависимости от диаметра резервуара) из 2—4 полотнищ. Первое полотнище наворачивают на специальный каркас, все остальные — последовательно друг на друга с приваркой на каждом свернутом полотнище планок, препятствующих самопроизвольному разворачиванию рулонов.
Разгрузку рулонов с транспортных средств, накатку их на песчаное основание, расположение внутри кольцевого железобетонного фундамента и подъем рулонов резервуара, телескопа и колокола в вертикальное положение выполняют так же, как и вертикальных цилиндрических резервуаров.
Разворачивают рулоны одновременно в несколько этапов и в определенной последовательности: сначала на половину витка рулона — стенку резервуара, затем на такую же величину — стенку телескопа и в последнюю очередь — стенку колокола (рис. 14.20).
Такой способ обеспечивает свободный доступ к каждому рулону во время всего периода разворачивания и позволяет избежать многократной установки и переноса отводных блоков для тягового каната, неизбежных при последовательном полном разворачивании каждого из рулонов, На каждом этапе одновременно с разворачиванием и закреплением развернутой части стенки резервуара к днищу монтируют у верхней кромки рулона участок кольца жесткости, создающего жесткость стенки и внутренние направляющие телескопа, а также приваривают скобу для закрепления тягового каната при следующем этапе разворачивания.
Монтаж мокрых газгольдеров

Далее тяговый канат с рулона стенки резервуара переносят и закрепляют к рулону стенки телескопа и производят его разворачивание. Параллельно с закреплением нижней кромки развернутого участка стенки телескопа к опорному кольцу, предварительно уложенному на постоянные подставки, монтируют внутренние направляющие колокола и секцию гидрозатвора у верхней кромки стенки телескопа, обеспечивающую ее жесткость. Затем канат переносят и закрепляют к рулону стенки колокола, а к рулону резервуара приваривают скобу для закрепления тягового каната при следующем этапе разворачивания.
Во время разворачивания колокола его нижнюю кромку приваривают к секции гидрозатвора, предварительно уложенную на те же постоянные подставки, на которые опирается телескоп, а верхнюю кромку раскрепляют временными распорками к гидрозатвору телескопа.
Стропила колокола монтируют блоками в виде секторов, состоящих из двух ригелей, связей и настила. Наружные концы ригелей закрепляют к опорным стойкам стропил, а внутренние — к центральному опорному кольцу, которое устанавливают на временную опору. Для придания кровле строительного подъема опорное кольцо необходимо устанавливать выше проектного положения на 1/750 диаметра колокола. После монтажа всех блоков кровли временную опору демонтируют.
Внешние направляющие укрупняют попарно вместе с горизонтальными площадками и вертикальными связями непосредственно у места монтажа и монтируют блоками-панелями. Площадки и связи, расположенные между блоками, устанавливают отдельно. Предельные отклонения внешних направляющих от вертикали (на всю высоту) не должны превышать: 10 мм — в радиальном направлении и 15 мм — в плоскости, касательной к цилиндрической поверхности газгольдера.
В последнюю очередь устанавливают шахтную лестницу (для подъема на кольцевой балкон), ролики на колоколе и телескопе, дополнительные грузы на кровле телескопа, лазы, люки, измерительную и сигнальную аппаратуру. Все конструкции в ходе разворачивания рулонов (подкладки, опорное кольцо телескопа, гидрозатвор, временную опору, стропила, внешние и внутренние направляющие, ролики и др.) монтируют гусеничным краном.
Сварку монтажных швов днища, стенок резервуара, телескопа и колокола выполняют вручную или полуавтоматами с применением проволоки с порошковым сердечником.
Испытание на прочность сварных швов днища и кольцевого таврового шва производят вакуум-аппаратом, а всех прочих частей газгольдера — керосином, которым опрыскивают швы изнутри.
Просвечиванию проникающими излучениями подлежат все пересечения внутренних и горизонтальных швов резервуаров в листах толщиной 6 мм и более, включая все стыковые соединения окраек днища в местах примыкания к ним стенки резервуара. Длина снимка должна быть не менее 240 мм.
При толщине стали 10 мм и более разрешается производить контроль ультразвуковой дефектоскопией с последующим просвечиванием проникающими излучениями участков швов с признаками дефектов.
После проверки отдельных узлов и элементов приступают к гидравлическому испытанию резервуара — заполнению его водой на высоту, определенную проектом. Налив воды осуществляют ступенями по поясам с паузами, необходимыми для осмотра конструкций.
На все время гидравлического испытания вокруг газгольдера устанавливают границу опасной зоны с радиусом не менее двух диаметров газгольдера, в пределах которой не допускается нахождение людей, не связанных с его проведением.
Контрольные приборы (манометры, термометры), за которыми необходимо постоянное наблюдение на протяжении всех испытаний, устанавливают вне опасной зоны или в надежных укрытиях.
Нагнетанием воздуха от компрессора вначале производят медленный подъем колокола и телескопа на всю высоту до момента выхода воздуха через автоматическую свечу сброса газа в атмосферу.
С началом подъема колокола выполняют проверку герметичности швов листового настила кровли, нанеся предварительно на них мыльный раствор. После устранения обнаруженных дефектов колокол и телескоп поднимают несколько раз с большой скоростью и при наполнении газгольдера на 90% номинального объема проводят семисуточное испытание.
Утечку воздуха за этот период определяют как разность между нормальным V0 и измеренным Vt объемами воздуха.
Нормальный объем воздуха подсчитывают по формуле
Монтаж мокрых газгольдеров

где V0 — объем сухого воздуха, м3, при средней температуре 0°С и нормальном давлении 1013 гПА; Vt — измеренный объем воздуха, м5, при средней температуре t, барометрическом давлении В, гПа, и среднем давлении воздуха в газгольдере Р, гПа; Pпар — парциальное давление водяных паров, находящихся в воздухе при температуре f и давлении В, гПа; t — средняя температура воздуха, °С, определяемая как среднее арифметическое замеров температур в разных местах над крышей колокола (не менее трех).
При незначительной разнице температур в начале и конце испытания Pпap можно не учитывать:
Монтаж мокрых газгольдеров

Утечка воздуха, определенная в конце испытания, должна быть пересчитана на утечку соответствующего газа путем умножения утечки воздуха на величину √γвγг, где γв и γг — удельная масса соответственно воздуха и газа.
Газгольдер считают выдержавшим испытание на герметичность, если полученная в результате пересчета утечка газа, отнесенная к его номинальному объему, не превышает 3% для газгольдеров вместимостью 3000 м3 и выше.
В заключение газгольдер испытывают быстрым (1—1,5 м/мин) двухкратным подъемом и опусканием колокола и телескопа, при этом их перекос (от уровня воды в резервуаре) не должен превышать 1 мм на 1 м диаметра,
Во время проведения испытаний нельзя допускать образования вакуума, а при необходимости проведения гидравлических испытаний при температуре 5°С должны быть приняты меры по предотвращению замерзания воды в трубах и задвижках, а также обмерзания стенок резервуара, колокола и телескопа.
Окрашивают конструкции после проведения всех испытаний.
Результаты испытаний отражают в актах, составляемых с участием заказчика. На сдаваемый в эксплуатацию газгольдер составляют паспорт с приложением приемо-сдаточной технической документации.