Газгольдер: что это, объём, расход, нормы установки

Газгольдер это резервуар для хранения газа: емкость, в которой газ находится под давлением. В автономной газификации так называют стальную ёмкость под давлением, в которой хранится сжиженный углеводородный газ (СУГ), смесь пропана и бутана. Из газгольдера газ по трубе поступает к котлу, горелкам производственного оборудования и бойлеру горячей воды. Про газгольдер для частного дома и газификацию частных домов написано много. В этой статье мы разбираем тот же вопрос с позиции склада, цеха или коммерческого здания в Санкт-Петербурге и области, где магистрального газа нет: что такое газгольдер, как он устроен и работает, какие газгольдеры бывают, как считать объём и расход и какие нормы действуют при установке.

Что такое газгольдер

Слово пришло из английского: gas holder, держатель газа. Исторически газгольдеры бывают двух типов. Газгольдеры переменного объёма хранили газ при давлении, близком к атмосферному: колокол или поршень поднимался вместе с количеством газа. Несколько таких сооружений дореволюционной постройки сохранились в Петербурге у Обводного канала. Сегодня их вытеснили газгольдеры постоянного объёма, которые держат газ под давлением. Именно такие ёмкости предназначены для автономного газоснабжения загородного дома, коттеджных посёлков и предприятий.

Современный газгольдер представляет собой сварную стальную ёмкость, в которой газ хранится в жидком виде. Под давлением пропан и бутан остаются жидкостью, поэтому хранение в жидком виде даёт большой запас топлива в компактном резервуаре. По сути это тот же газовый баллон для плиты на даче, только во много раз крупнее, и заправляет его газовоз прямо на участке. Прочная конструкция рассчитана на давление газа и на внешний вес грунта, если ёмкость находится под слоем земли. Газ из газгольдера поступает к потребителям постоянно, без замены баллонов.

Газгольдер для частного дома и для производства

Газгольдер нужен там, где газ нужен, а магистрального газопровода нет. Уровень газификации в России растёт год от года, но новые промышленные площади за городом обычно стоят в стороне от сетей. Подключение к магистрали там стоит дорого, тянется долго или упирается в лимиты. Тогда объект, несмотря на отсутствие центральной трубы, переводят на автономное газоснабжение: свой запас газа в резервуаре и трубу до котлов.

Для владельца дома газификация частных домов с газгольдером решает три задачи: отопление, горячая вода и приготовление пищи. Газгольдер для частного дома обычно один, небольшой, и ставят его рядом с домом на своём участке. В доме он обеспечивает газом котёл, плиту и колонку, а автономная газификация дома избавляет хозяина от баллонов. Автономная система газоснабжения дома и предприятия устроена одинаково, разница в масштабе. У цеха потребителей больше и режим другой:

• обогрев цехов, ангаров и административно-бытовых корпусов;
• технологические процессы: сушка, покраска, нагрев воды и воздуха для техпроцесса;
• горячее водоснабжение душевых и бытовых помещений;
• газовые плиты в столовой для персонала;
• резерв на время, пока подключение к магистральной сети ещё не получено.

Автономная газификация даёт бизнесу независимость от сетей: котлы греют, пока в резервуаре есть газ, и сроки подключения его не касаются. Обратная сторона автономной газификации в том, что за запас топлива, заправки и безопасность ёмкости отвечает владелец, и текущие расходы на эксплуатацию он несёт сам. В доме это одна семья, на заводе это служба главного инженера, и этот путь проходят многие компании. Выгодно ли это решение, зависит от того, далеко ли магистраль и какова стоимость подключения: мы считаем оба варианта рядом.

Как устроен газгольдер

Устройство газгольдера одинаково у больших и малых ёмкостей: меняется размер резервуара и число узлов на горловине, а не состав системы.

Ёмкость

Главная часть системы: стальной цилиндр для хранения сжиженного газа. Условия хранения задают давление и температура. Снаружи его покрывают защитой от коррозии, а заглублённая ёмкость дополнительно получает электрохимическую защиту стенок от почвы и грунтовых вод.

Горловина и запорно-предохранительная арматура

Сверху у ёмкости горловина, в ней собраны все рабочие узлы: заправочный клапан, через который газовоз подаёт газ, предохранительный клапан на случай роста, манометр, уровнемер и запорная арматура для отбора жидкой и паровой фазы. Уровнемер показывает, сколько газа осталось, и по нему планируют следующую заправку. Если уровнемер неисправен, заправлять газгольдер запрещено, поэтому за его состоянием требуется следить так же, как за клапанами. Электронный уровнемер передаёт данные на телефон, и остаток газа видно без выезда на объект.

Регулятор давления

Давление в резервуаре зависит от температуры газа и заметно выше того, на которое рассчитаны котлы и горелки. Регулятор, или редуктор, снижает его до уровня, который нужен для газовых приборов, и держит его ровным при смене нагрузки. Редуктор подбирают по пиковому расходу всех газовых приборов: если он мал, в мороз горелки теряют мощность. Редуктор проверяют при каждом обслуживании.

Испаритель

Когда газа нужно много, естественного испарения в резервуаре не хватает. Испаритель устанавливается там, где расход сильно растёт зимой. Он переводит жидкую фазу в газообразную с подогревом, например электрическим или от теплоносителя котлов. Небольшой испаритель ставят прямо на горловину или рядом с ней, крупный выносят в сторону.

Трасса и ввод

От газгольдера к потребителям тянется труба под поверхностью, на вводе стоит запорная арматура, а внутри газ подводят к котлам и другому оборудованию. Трассу и точку ввода выбирают одновременно с местом размещения резервуара. Труба должна быть герметичная по всей длине, это проверяют опрессовкой перед пуском.

Как работает газгольдер: принцип работы

Принцип работы газгольдера основан на переходе пропан-бутана из жидкой фазы в газообразную. Ёмкость заправляют не доверху: над жидкостью остаётся паровая подушка. Жидкость испаряется, и это происходит постоянно, пока открыт отбор газа. Газ собирается в верхней части резервуара и под собственным давлением уходит в систему подачи газа. Дальше газ поступает по газопроводу к котлу и другому оборудованию, а запас в ёмкости обеспечивает топливом отопление и горячее водоснабжение объекта.

1. Газовоз заправляет газгольдер сжиженным газом через заправочный клапан.
2. Жидкий газ испаряется, теплом его снабжает почва или наружный воздух.
3. Паровая фаза собирается над жидкостью и создаёт давление.
4. Регулятор снижает давление до рабочего, и газ поступает по трубе к котлам.
5. Котлы и горелки сжигают газ, а уровнемер показывает, сколько топлива осталось до следующей заправки.

Тот же принцип работает в любом газгольдере, у загородного дома или у завода: разница в мощности испарения и в том, сколько газа система отдаёт в час.

Почему зимой важен состав газа

Пропан кипит при −42 °C, бутан при −0,5 °C. Это самый важный факт для зимней работы газгольдера. В мороз пропан продолжает испаряться, а бутан почти перестаёт. Если ёмкость стоит на поверхности без утепления, пропан расходуется первым, а внутри копится жидкий бутан, который в газ уже не переходит. Полезный запас падает, давление в системе слабеет, заправлять приходится чаще. Это явление называют забутаниванием. Резервуар под землёй страдает от него меньше: почва ниже глубины промерзания холодает медленнее воздуха, поэтому её ставят ниже этой отметки. Для объекта с высоким потреблением газа в холодный сезон вопрос испарения решают до монтажа, а не после первой зимы.

Какие бывают газгольдеры: виды

Газгольдеры бывают разными по месту установки, форме и способу использования, и виды газгольдеров удобно свести в таблицу. Различных моделей много, есть рассчитанные на высокую нагрузку, но для коммерческого объекта выбор зависит от условий на месте: от участка и от того, сколько газа уходит в час пикового потребления.

Признак	Виды	Что важно для бизнеса
По месту установки	подземный, наземный	заглублённая ёмкость не занимает территорию и лучше держит испарение зимой, открытую проще смонтировать и обслуживать
По форме	горизонтальный, вертикальный	у горизонтального больше площадь испарения, вертикальный занимает меньше места
По способу использования	стационарный, мобильный на прицепе	мобильный подходит для временного газоснабжения, бизнесу нужен стационарный
По числу ёмкостей	одиночный, группа резервуаров	группа ёмкостей даёт больший запас газа крупному потребителю

Подземный газгольдер

Резервуар ставят в котлован на бетонное основание и засыпают. Над землёй остаётся только горловина под защитным кожухом. Такой газгольдер не занимает полезную часть территории, над ним можно спланировать проезд. Ограничение одно: высокий уровень подземных вод осложняет монтаж, и тогда необходимо закрепить ёмкость от всплытия.

Наземный газгольдер

Резервуар устанавливают над землёй на опоры на бетонном основании. Земляных работ меньше, доступ для осмотра проще. Но петербургской зимой ему чаще нужен испаритель, а нормы требуют больших расстояний до строений, чем для заглублённой.

Объём газгольдера: как его считать

Для частного дома размер газгольдера часто подбирают по площади, и при покупке готового комплекта этого бывает достаточно. На предприятии этот способ не работает: площадь мало что говорит о расходе газа. Объём резервуара мы считаем от расхода газа, а не от площади помещений. Учитываем:

• сколько газа уходит на отопление: теплопотери корпусов и сезонный режим;
• потребление газа технологическими процессами;
• горячая вода;
• график смен: трудится ли цех круглосуточно или только днём;
• желаемый запас топлива между заправками;
• планы по расширению площадки.

Из этих данных получается потребление газа за сутки и за самый холодный месяц, а дальше подбирают резервуар, при котором заправки нужны с удобной периодичностью. Учитывают и то, что рабочий запас меньше паспортного: часть ёмкости всегда занята паровой подушкой и остатком.

Газгольдер не заливают доверху. Предел заполнения для конкретного резервуара указан в его паспорте: жидкий газ расширяется при нагреве, поэтому ёмкость не заливают доверху. Вырабатывать газ в ноль тоже нельзя: действующие правила требуют, чтобы перед заправкой в резервуаре оставалось избыточное давление не менее 0,05 МПа. Поэтому в подбор закладывают остаток на дне и не планируют работу «до последнего литра».

Расход газа: от чего он зависит

Расход газа у коммерческого объекта определяют три вещи: теплопотери, режим работы и технологическая нагрузка. Ангар с высокими потолками и частым открыванием ворот тратит больше, чем офис той же площади. Цех с сушильной камерой тратит газ и летом, когда котлы на обогрев стоят. Чаще всего ошибка одна: берут цифру из паспорта котла и умножают на часы, забывая про технологию и горячую воду.

Для оценки нужна информация по каждому потребителю: мощность и часы работы котлов, горелок и бойлеров, график смен по месяцам. Её собирает специалист на выезде, а точное значение фиксируют в документации. Правильно посчитанное потребление позволяет не переплатить за лишние литры и не остаться без газа в мороз. Экономия на подборе обычно оборачивается лишними заправками.

Сравнить автономную газификацию с другими решениями помогает стоимость отопления. По расчёту сети «Котлов» для объекта 500 м² отопление в месяц стоит:

Вид топлива	Затраты в месяц, рублей
газ	21 000
пеллеты	24 000
дизель	158 000
электричество	227 000

Цены на сжиженный газ меняются в течение года, поэтому смету отопления стоит обновлять перед сезоном. Для газгольдера к стоимости топлива добавляются заправки газовозом и обслуживание резервуара, а ещё стоимость самой автономной системы. Если газа на участке нет и в ближайшие годы он не идёт, стоит сравнить его с пеллетным отоплением: по деньгам пеллеты близки к газу, а резервуар под давлением не нужен.

Нормы установки газгольдера

Установка газгольдера для частного дома и для предприятия регулируется по-разному. Правила безопасности для объектов, использующих сжиженные углеводородные газы, прямо распространяются на резервуарные установки, где СУГ служит топливом. Исключение сделано только для сетей газопотребления жилых, административных, общественных и бытовых зданий. Цех или производство под это исключение не попадает. Сама ёмкость для хранения СУГ относится к оборудованию, работающему под избыточным давлением, на которое действуют свои правила промышленной безопасности. Проект газоснабжения выполняют по своду правил СП 62.13330 «Газораспределительные системы». Требования к расстояниям задаёт российская система противопожарных норм, их соблюдение проверяют ещё до монтажа, и они касаются любого потребителя с резервуаром СУГ.

Расстояния до строений и коммуникаций

Противопожарные расстояния для резервуарной установки СУГ, где все резервуары вместе не превышают 50 м³, задаёт таблица 31 свода правил СП 4.13130. Расстояние зависит от того, заглублён резервуар или стоит открыто, и от суммарного объёма. Ниже значения для небольших установок, с которых обычно начинают подбор места на коммерческом объекте.

До чего	Наземная установка не более 5 м³, м	Подземная установка не более 10 м³, м
производственные корпуса	15	8
общественные здания	40	15
жилые дома	20	10
дороги IV и V категорий организаций, до края проезжей части	10	5
колодцы подземных коммуникаций	5	5
канализация и теплотрасса под поверхностью	3,5	3,5
водопровод и другие бесканальные коммуникации	2	2

Чем больше газа хранится, тем больше расстояния. До производственного корпуса у наземной установки свыше 10 и не более 20 м³ это уже 25 м, у подземной свыше 20 и не более 50 м³ это 15 м. Для установок крупнее 50 м³ действует следующая таблица того же свода правил. Главный вывод: подземный газгольдер можно поставить заметно ближе к строениям, чем наземный. На тесном участке это часто решает выбор, и даже небольшой запас по расстоянию даёт возможность поставить ёмкость там, где удобен подъезд.

Ограждение и подъезд

Резервуарная установка должна иметь проветриваемое ограждение из негорючих материалов высотой не менее 1,6 м, а ёмкость отстоит от ограждения не менее чем на 1 м. К горловине должен подъехать газовоз: подъезд под заправку и место для машины закладывают в генплан вместе с местом под ёмкость.

Пусконаладка и заправка

Нормы задают и порядок работы:

• при пусконаладке технологические режимы резервуарной установки отрабатывают не менее двух часов;
• заправку выполняют не менее двух рабочих, а во время грозы и огневых работ сливоналивные операции запрещены;
• газгольдер не заправляют при трещинах или потении сварных швов, неисправных предохранительных клапанах или уровнемере, нехватке крепежа на люках, осадке фундамента;
• сбрасывать газ в атмосферу запрещено.

Заправка и обслуживание газгольдера

Заправку газгольдера ведут по графику, который строят по потреблению и показаниям уровнемера. Бизнесу удобнее, когда заправки не совпадают с пиком морозов и не останавливают работу. Зимой подъезд к горловине должен быть очищен: газовоз, который не может подъехать, срывает график.

Безопасной эксплуатации газгольдера помогает регулярное обслуживание: оно сводит к минимуму риск утечки и аварийных ситуаций. Оно включает осмотр резервуара и горловины, проверку предохранительных клапанов, регулятора, уровнемера и герметичности соединений, контроль защиты от коррозии. Сроки технического освидетельствования ёмкости и газового оборудования определяет паспорт и нормы для оборудования под давлением. Срок службы газгольдера измеряется годами и зависит от качества монтажа, газа и регулярности обслуживания. Проблемы чаще всего начинаются с горловины: клапаны и уровнемер работают в очень тяжёлых условиях на холоде. После запуска мы берём систему на сервисное обслуживание с плановыми проверками и подготовкой к сезону.

Плюсы и минусы газгольдера для бизнеса

Преимущества и недостатки газгольдера для бизнеса в целом те же, что для частного дома и дачного дома, но масштаб и требования другие. Стоит ли газгольдер вложений, зависит от того, сколько лет ждать магистрального газа и какую долю расходов занимает отопление.

Плюсы	Минусы
компания не ждёт подключения к магистрали и не зависит от лимитов	заметные вложения в резервуар, документацию, земляные работы и монтаж
газ подходит для отопления, технологии и горячей воды одновременно	резервуар под давлением подпадает под правила промышленной безопасности
запас газа держит котлы в работе между заправками	нужны место по нормам расстояний и подъезд газовоза
газ используется без загрузки топлива вручную, котлы работают автоматически	за остаток газа, график заправок и обслуживание отвечает владелец

Если основная нагрузка отопление, а технологии на газе нет, мы считаем рядом и газгольдер, и пеллетные котлы, а решение принимает владелец по цифрам. Как устроена котельная и из каких узлов она состоит, мы разобрали в соседней статье «Котельная: что это, как устроена и какие бывают».

Как мы ставим газгольдер под ключ

Мы официальный партнёр сети «Котлов» в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, сеть «Котлов» работает с 2009 года. Установку газгольдера для производственных и коммерческих объектов ведём сами, без деления ответственности между подрядчиками. Это решение под ключ: за подбор, монтаж и сервис отвечает один исполнитель.

1. Выезд и замеры. Смотрим участок, корпуса, котлы и всех потребителей газа, решаем, где удобнее подключить трассу.
2. Расчёт расхода. Считаем газ на обогрев, технологию и горячую воду по сезонам.
3. Размер резервуара. Подбираем ёмкость и тип установки под режим работы объекта.
4. Проект и смета. Готовим проект газоснабжения и фиксированную смету с составом работ.
5. Поставка и монтаж. Ставим резервуар, обвязку и трубу до котлов. Резервуар установлен на бетонное основание, трасса проложена специальным способом под поверхностью.
6. Пусконаладка. Проверяем герметичность, настраиваем автоматику, обучаем персонал необходимым действиям.
7. Сервис. Ведём плановые проверки и сопровождаем систему в сезон.

Оплата возможна в рассрочку по схеме 40/40/20: 40% предоплата, 40% перед поставкой оборудования, 20% по завершении работ. Выезд специалиста бесплатный.

Если вы выбираете между газгольдером и другим топливом для склада, производства или коммерческого здания в Петербурге или области, позвоните по телефону +7 (931) 999-09-82 или оставьте заявку. Специалист приедет бесплатно, посмотрит участок и потребителей газа и подберёт резервуар под ваш расход.