Кіріспе

Газды отынды сақтауға арналған үлкен контейнер. Газ ұстағыш немесе газметр деп те аталатын газ ұстағыш – бұл табиғи газ немесе қала газы (көмір газы немесе бұрын су газы) атмосфералық қысымға жуық және бөлме температурасында сақталатын үлкен контейнер. Контейнердің көлемі сақталған газ мөлшеріне байланысты, ал қысым жылжымалы қақпақтың салмағынан туындайды. Ірі газ ұстағыштардың көлемі әдетте , құрылымдармен жабдықталған. Газ ұстағыштар қазір көбінесе газ құбырларын қауіпсіз қысым диапазонында пайдалану үшін, газды кейін қолдануға сақтау емес, теңгерімдеу мақсатында қолданылады.

Этимология

Антуан Лавуазье пневматикалық химиядағы жұмысына көмектесу үшін газ өлшегіш деп аталатын алғашқы газ ұстағышын жасады. Бұл оған пневматикалық ыдыстағы газды қажетті дәлдікпен өлшеуге мүмкіндік берді. Ол 1789 жылы «Химияның негізгі трактаты» еңбегін жариялады. Джеймс Уотт кіші Томас Беддоспен бірлесіп, газметрді құрастырған, қысқа ғұмырлы медициналық құрал-жабдық – пневматикалық аппаратты жасады. Уатт газметрді көмір газын сақтау үшін бейімдеді. 1782 жылы газды жарықтандыруды ойлап тапқан Уильям Мердок «газметр» сөзін ағылшын тілінен қабылдап, оны өз газ ұстағыштарының атауы ретінде қолданды. Мердоктың серіктестері оның «газметр» сөзінің газды өлшеуге арналған емес, газды сақтауға арналған контейнер екенін айтты, бірақ атау сақталды және кеңінен қолданысқа енді. Британдық ординанс зерттеулері шығарған ірі масштабты карталарда газ ұстағыштары «газметрлер» деп белгіленді, және бұл термин газ зауыттарын атау үшін де қолданылатын болды, тіпті әрбір газ зауытында бірнеше газ ұстағыш болуы мүмкін еді. Дегенмен, «газметр» термині техникалық салаларда қолданылмайды, онда «газ ұстағышы» термині артықшылыққа ие. BBC және басқа да мекемелер «газ ұстағышы» орфографиясын қолданады, бірақ «газ ұстаушы» нұсқасы жиірек қолданылады.

Тарих

ХХ ғасырдың ортасына дейін көмір газы көмірді ауасыз қыздыру арқылы, көмір газдандыру процесі арқылы өндірілді. Көмір газы алғаш рет қалалық жарықтандыру үшін қолданылды, газ ағаш немесе металл құбырлар арқылы ретортадан шамға берілді. Газ құбыры арқылы газды алғаш рет 1807 жылы Лондонның Палл Молл көшесі бойында орнатылған он үш газ шамдарына жеткізді. Бұл құрылғының авторы – неміс өнертапқышы және кәсіпкері Фредерик Альберт Винсор. Құбырларды төсеу үшін көшелерді қазуға жер пайдалану құқығы қажет болды, бұл көше жарығын және тұрмыстық жарықтандыру, жылыту және тамақ пісіру үшін газды орнатуды кешіктірді. Көптеген адамдар жанғыш газ алу үшін көмірді дистилляциялаумен тәжірибе жасады, соның ішінде Жан Тардин (1618), Клейтон (1684), Жан Пьер Минкельерс (Левен, 1785) және Пикель (1786). Уильям Мердок табысқа жетті. 1777 жылы ол Бирмингемдегі Сохо зауытында Боултон мен Уаттпен жұмыс істеді, ал 1792 жылы Редруттегі үйі мен кеңсесін жарықтандыру үшін газ өндіретін реторта салды. Оның жүйесінде Джеймс Уатт кіші осы мақсат үшін Лавуазьенің газметрін бейімдегенге дейін газды сақтау тәсілі болмады. 1798 жылы Сохо зауыты үшін салынған алғашқы кішкентай газ зауытына газметр енгізілді. Уильям Мердок және оның шәкірті Сэмюэл Клег жеке зауыттар мен басқа жұмыс орындарына реторттарды орнатты. Ең ертесі 1805 жылы Ли & Филлипс, Салфорд Твист Миллде сегіз газ сақтағышы орнатылды. Осыған ересек, Клегг Генри Лодж үшін Соверби көпірінде де бір сақтағыш салды. Бірінші коммерциялық газ зауыты 1812 жылы Вестминстердегі Ұлы Питер көшесінде «Газ Лайт және Кок Компаниясы» құрылымын салды, ал 1813 жылғы Жаңа жыл қарсаңында Вестминстер көпіріндегі газ шамдарына ағаш құбырлар тартылды. Газ шамдары қылмысты азайту құралы ретінде қарастырылды және 1840 жылдарға дейін полиция органдарымен реттелді. Корольдік қоғамның қауіпсіздік туралы алаңдауларына байланысты газ сақтағыштардың көлемі шектелді және олар газметр үйлеріне орналастырылды. Шындығында, жабық газ сақтағыштан кез келген кішкентай ағып кету жабық үйдің ішінде газ бен ауаның жарылғыш қоспасын құрады, бұл бастапқы ағып кетуден гөрі әлдеқайда қауіпті болды; Ұлыбританияда газ сақтағыштардың айналасына үйлер салу тоқтатылды. Алайда, АҚШ-та, газды ауа райының экстремалды жағдайларынан қорғау қажет болғандықтан, газметр үйлерін салу жалғасты және олар сәулеттік тұрғыдан әдемі болды. Газ сақтағыштың телескоптық түрі алғаш рет 1824 жылы ойлап табылды. Хатчинсон 1833 жылы қасық және тұтқа (қап) мөрін патенттеді, ал алғашқы жұмыс үлгісі Лидсте жасалды. 1850 жылдардан бастап газ сақтағыштар Ұлыбританияның барлық жерінде көптеп салынды. Біріншілері екі көтергіш бағанамен тірелетін типте болды; кейінгілері төрт көтергішпен және рамамен басқарылды, оларды қосымша ұшу көтергішімен жаңартуға болады. Лондонның Кингс-Кросс қаласындағы үлкен газ сақтағыштар 1860 жылдары салынды. Манчестердегі Гэдд және Мейсон компаниясының Уильям Гэдд 1890 жылы спиральды басқарылатын газ сақтағышты ойлап тапты. Оның жобасында сыртқы бағаналар немесе басқарушы рамалар емес, спиральді рельстер қолданылды. Сол жылы бірінші коммерциялық жоба Нортвичте (Чешир) салынды. XIX ғасырдың соңында Ұлыбританияның көптеген қалаларында өздерінің газ зауыттары мен газ сақтағыштары болды.

Сумен жабылатын газ ұстағыштар

Боултон мен Уотт газды ұстайтын ең алғашқы құрылғыларында бір ғана көтеру болды. Газ сақтағышы жер үстінде орналасқан, қабырғасы ағашпен қапталған, ал көтеруі үш аяқ және кабельдермен басқарылды. Газ қысымын реттеу үшін шкивтер мен салмақтар қолданылды. 1818 жылы кірпіштен жасалған газ сақтағыштар пайда болды, олардың сыйымдылығы газ ұстағыштың көлеміне дейін жететін. Инженер Джон Малам орталық мойын және түтік жетек жүйесі бар газ сақтағышын ойлап тапты. Телескоптық газ ұстағыштар екі негізгі түрге бөлінеді. Телескоптық газ ұстағыштардың ең ерте түрлері 1824 жылдан бастап жасалатын бағанамен басқарылатын нұсқалар болды. Телескоптық қабырғаларды немесе "көтерулерді" басқару үшін олардың сыртында әрқашан көрінетін белгілі бір биіктіктегі сыртқы қаңқа болады. Одан кейін жақсартылған нұсқасы – газ ұстағыштың жетекші каркасы, онда ауыр бағаналар жеңіл және кеңірек каркасқа алмастырылды. Тік арқалықтар (стандарттар) көлденең арқалықтармен қиылысып, диагональды тіреулермен бекітілді. Бұл жер астындағы немесе жер үстіндегі газ сақтағышқа бұралып орнатылуы мүмкін. Cutler патенттеген жетекші каркас көлденең арқалықтарды жойды, олардың орнына диагональды үшбұрышты каркасты қолданды. 1880 жылы Пиз ойлап тапқан кабельді газ ұстағыштар шектеулі қолданысқа ие болды, бірақ тұрақсыз жерлерде тиімді болды, онда қатты жүйелер бүгіліп, көтеруге кедергі келтіруі мүмкін. Спиральды жетектелген газ ұстағыштар 1890 жылдан 1983 жылға дейін Ұлыбританияда салынды. Бұл газ ұстағыштарда каркас жоқ, әр көтеру төмендегі көтерумен басқарылады, жоғары көтерілгенде спиральды жолдар бойынша айналады. Екі телескоптық тип те судың манометриялық қасиетін пайдаланып герметтендіруді қамтамасыз етеді. Газ сақтағышының барлық бөлігі дөңгелек немесе сақина тәрізді су резервуарында жүзеді, газдың өзгеретін көлемінің шамамен тұрақты қысымымен ұсталып тұрады, қысым құрылымның салмағымен анықталады, ал су қозғалатын қабырғалар ішіндегі газға герметтілікті қамтамасыз етеді. Газды сақтаудан басқа, газ сақтағышының дизайны газ жүйесінің қысымын орнатуға да қызмет етеді. Телескоптық (көп көтерулі) газ сақтағыштардағы ең ішкі газ сақтағышының төменгі жиегіндегі сыртқы жағында "тостаған" деп аталатын шеті болады, ол су резервуарының су деңгейінен жоғары көтерілгенде суды жинайды. Бұл бірден келесі сыртқы газ сақтағышының ішкі жиегіндегі төмен қарай батып тұратын бөлігін ("ұстағыш" немесе "ұстап тұру") іске қосады, ал бұл ұстағыш тостағанға батқанда, ішкі газ сақтағышының сумен герметтілігін сақтайды және ішкі газ сақтағышы ұстағыш тостағанға тірелгенше көтеріле береді, содан кейін газдың қосымша инъекциясы сол газ сақтағышын да көтере бастайды. Газ сақтағыштар төрт көтеруге дейін жасалды. Қосымша "ұшатын" көтеруді бағаналы немесе каркасты газ сақтағыштарына кейіннен орнатуға болады. Бұл стандарттан жоғары көтерілетін қосымша ішкі газ сақтағышы, егер инфрақұрылым қосымша қию күштеріне және салмаққа төтеп бере алса. Көбінесе спиральды жетектелген газ сақтағыштар қолданылды.

Құрғақ тұйықтағыш типті газ ұстағыш

Құрғақ тұйықталған газ ұстағыштарда статикалық цилиндрлі қабық бар, оның ішінде поршень жоғары және төмен қозғалады. Ол қозғалған кезде майлы тұйықтама, битум-майлы тұйықтама немесе поршеньнен сыртқа және ішке оралған тұйықтау мембранасы газдың сыртқа шығуын қамтамасыз етеді. MAN түрі (Maschinenfabrik Augsburg Nürnberg AG) 1915 жылы енгізілді: ол көпбұрышты болды және битум/май тұйықтамасын қолданды. Клонн құрғақ тұйықталған газ ұстағышы дөңгелек пішіндес және майлы тұйықтаманы пайдаланды. Wiggins газ ұстағышы 1952 жылы патенттелді: ол поршеньнен ілінген икемді пердені қолданды. Салынған ең үлкен төмен қысымды газ ұстағышы – 1938 жылы Гелзенкирхенде салынған Клонн газ ұстағышы. Оның биіктігі және диаметрі болды, бұл оған сыйымдылық берді. 1934 жылы Чикагода салынған MAN түрінің сыйымдылығы болды.

Еуропа

Газ зауыттары мен газ сақтау қондырғыларымен байланысты ластану жерді басқа мақсаттарға игеруді қиындатады, бірақ Вена газметрлері сияқты кейбір газ ұстағыштар тұрғын үйлерге, сауда орталықтарына және қалалық тарихи мұрағаттарға айналдырылды. Дегенмен, көптеген нысандар ешқашан "қалалық газ" өндірісі үшін пайдаланылмаған, сондықтан жердің ластану деңгейі салыстырмалы түрде төмен. Газ ұстағыштар өзінің үлкен және ерекше пішіні мен орталық орналасуының арқасында 200 жылға жуық британ қалаларының көкжиегінің маңызды бөлігі болды. Олар бастапқыда күнделікті сұранысты теңгеру және қалалық газ өндіру үшін қолданылды. Табиғи газға көшу және ұлттық газ құбыр желісінің салынуы олардың қолданылуын бірте-бірте азайтты, себебі құбыр желісі газды қысыммен сақтай алатын және шың сұранысты тікелей қанағаттандыра алатын болды. Лондон, Манчестер, Шеффилд, Бирмингем, Лидс, Ньюкасл, Солсбери және Глазго (Ұлыбританиядағы ең ірі газметрлері орналасқан) көптеген газ ұстағыштарымен танымал. Олардың кейбіреуі ескерткіштер тізіміне енгізілді. Лондондағы Кингс-Кросс станциясының артындағы газ ұстағыштар жаңа Channel Tunnel Rail Link салынып жатқанда арнайы бөлшектелді, ал No 8 газ ұстағышы Сент-Панкрас станциясының жанындағы жақын жерде тұрғын үй кешенінің бөлігі ретінде қайта орнатылды. Одан саябақ жасалды. Көптеген газ ұстағыштар енді қолданылмайды және жерді қайта пайдалану үшін оларды бөлшектеу жұмыстары жүргізілуде. Ирландияның Дублин қаласындағы газ зауыты пәтерлерге айналдырылды. Бұрынғы кезде газ сақтау станцияларында олардың қозғалысын бақылайтын операторлар тұрған. Бірақ, қазіргі уақытта осы нысандарда қолданылатын процестерді басқару жүйелерінің арқасында мұндай операторлардың қажеті жоқ. Еуропадағы ең биік газметр биіктігінде және Оберхаузен қаласында орналасқан. Ұлыбританияда және басқа да еуропалық елдерде классикалық газметрлерді сақтауға бағытталған қозғалыс соңғы жылдары күшейді, әсіресе Ұлыбританияның National Grid компаниясы 2013 жылы 76 газ ұстағышты алып тастау жоспарларын жариялағаннан кейін, Southern және Scottish Gas Networks компаниялары да тағы 111 газ ұстағышты бұзуға келісім берді. Газметрлерді сақтау науқанының жетекшісі, Виктория қоғамының директоры Кристофер Костелло: "Газметрлер өзінің өлшемі мен құрылысының арқасында сөзсіз көзге түсетін нысандарға айналады. Олар бос болғанына қарамастан, өте әсерлі құрылымдар." Амстердамдағы газ ұстағышы Awakenings техно-партилерін қабылдады.

Америка Құрама Штаттары

Газометрлер қазір АҚШ-та салыстырмалы түрде сирек кездеседі (әдетте газ сақтағыштар деп аталады); 1870-1940 жылдар аралығында жүздеген газ сақтағыш салынғанымен, олардың көпшілігі сөйілді. АҚШ-тағы газ сақтағыштардың ең ірі құрылысшысы Балтимордағы Бартлетт Хейвард компаниясы (1927 жылдан бастап Koppers бөлімшесі) 1870 жылдан бастап 1941 жылға дейін 600-ға жуық газ сақтағышты салды, сол кезде компания тарихы туралы монография жарияланды. Олар АҚШ-тың барлық штаттарында, сондай-ақ Солтүстік Америка, Оңтүстік Америка және Оңтүстік Африканың басқа да аймақтарында орнатылды. Су резервуарлы (541 дана) және сусыз (59 дана) типтегі 600 газ сақтағыштың жалпы сыйымдылығы 1,1 миллиард куб фунт (10⁹) құрады. Latrobe-тың Б.Х. газ сақтағыштарымен айналысатын тараулары АҚШ газ өнеркәсібі тарихына қызығушылық танытқан оқырмандарға қосымша пайдалы мәліметтер береді. АҚШ газ өнеркәсібінің жалпы даму үлгісі 1870-жылдардан 1940-жылдарға дейін көптеген жерлерде газ өндіру зауыттарының кең таралғанын, көмір газы және су газы өндірілгенін, ал 20-ғасырдың екінші жартысында газ құбырлары арқылы табиғи газды таратудың дамуы бұл жүйені ығыстырды және қолданыстағы газ сақтағыштары табиғи газ құбырларының қысымын басқару үшін (азырақ маңызды рөлде) пайдаланылды, газ сақтағыштарының қызмет ету мерзімі біткенше. Сент-Луисте 20-ғасырдың басында Laclede Gas Light Company бірнеше газ сақтағыштарын орнатты. Бұл газметрлер 21-ғасырдың басындағы алғашқы он жылдыққа дейін қолданыста болды, содан кейін соңғысы қызметтен шығарылып, орнында қалды. АҚШ-та соңғы рет пайдаланылған газ сақтағышы Индианаполистің оңтүстік-шығысында орналасқан, бірақ ол көршілес Citizens Energy Group кокс зауытымен бірге сөйілді. Нью-Йорк қаласындағы Куинс аймағындағы Эльмхерсттегі Newtown Holder станциясындағы тағы бір жұп газ сақтағыш 1996 жылы сөйілгенге дейін жол-көлік жаңалықтарын хабарлаушылар үшін танымал орын болды және Elmhurst саябағына айналды. Бруклиннің Гринпойнт қаласындағы екі үлкен "Maspeth резервуарларының" сөйілуі туралы "The New York Times" газеті егжей-тегжейлі жазды. Сусыз типтегі (MAN типті) Б.Х. жасаған алғашқы өте үлкені 1935 жылы Ford Motor Company-ның River Rouge зауытында салынды. 1949 жылы Балтимордың шығысында, Мэриленд штатында Б.Х. тағы бір үлкен MAN типті газ сақтағышын орнатты, ол 32 жыл бойы Baltimore Gas and Electric компаниясымен басқарылды. 94 м (307 фут), 52 м (170 фут) биіктіктегі құрылым, 61 м (200 фут) биіктікте қызыл және ақ шахмат үлгісімен ерекшеленді. 1984 жылдың шілдесінде құрылым сөйілді. АҚШ-та 19 ғасырдың екінші жартысында салынған оннан астам кірпіш немесе бетонды құрылымдар, газ сақтағыштарға арналған үйлер әлі де бар. Нью-Йорктегі Трой қаласындағы Troy Gas Light Company құрылымы – сақталған ең ірі мысалдардың бірі. 2021 жылдың басында Нью-Гэмпшир штатының Конкорд қаласында Concord Gas Light Company газ сақтағыш үйін сақтау жөніндегі жұмыстар жүргізілуде. Бұл ерекше, өйткені құрылымның ішкі бөліктері, соның ішінде қақпағы әлі де орнында. PG&E табиғи газ құбырлары салынбастан бұрын Калифорниядағы газдандыру зауыттарында газ сақтағыштарын пайдаланды. Сан-Францискодағы Beach Street зауыты 1899 жылы салынды. Газ зауыты 1931 жылға дейін жұмыс істеді, бірақ оның газ сақтағышы 1950 жылдарға дейін табиғи газбен пайдаланылды, содан кейін мүлік қайта құрылымдалды. Газ сақтағыштары бұрын Чикода (1951 жылы сөйілді), Daly City, Eureka, Fresno, Long Beach (1927-1997), Los Angeles (оның ішінде қалалық әкімшілігінің жанындағы екі газ сақтағышы), Merced, Monterey, Oakland, Redding (газ сақтағышы 1960 жылдардың басында сөйілді), Redwood City (газ сақтағышы 1900 жылдардың басында салынды, 1959 жылы сөйілді), Salinas, San Francisco Potrero зауыты, Santa Rosa, St. Helena, Stockton, Vallejo, Willows; және олардың басқа газдандыру зауыттарында да болған болуы мүмкін.

Австралия

Газ сақтағыштар, бір кезде көп кездесетін болса, қазір Австралияда сирек кездеседі. Ел ішіндегі газ өндіріс орындаларының көпшілігі бұзылып немесе басқа мақсатқа пайдаланылды, осы себепті аз ғана газгенераторлар қалды. Газгенератордың жақсы мысалы Тасманиядағы Лансестон газ зауытында орналасқан. Газ камерасы алынып тасталғанмен, қалған барлық бөліктері сақталған. Осы жерде 1860 жылдарға дейінгі екі ескі газгенератордың қалдықтарын да көруге болады, бірақ тек негіздері ғана қалған. Сиднейде Macdonaldtown теміржол станциясының платформасынан көрнекті әшекейлі газгенератор каркасын көруге болады, ол іргелес газ зауытының кіру тоннельдерінің үстінде салынған. Квинслендтегі Газүйлер Ньюстед – Брисбендегі Ньюстед өзенінің жанында орналасқан коммерциялық, тұрғын үй және сауда орталығы. Ол 2013 жылы ашылды, құрылысы 1887 жылғы газ сақтағышқа негізделген, қазір ол мұра нысаны болып саналады. Қазір тек каркасы ғана қалды, оның ішінде қоғамдық демалыс аймағы ретінде және кейде базарлар немесе концерттер сияқты арнайы шаралар үшін пайдаланылатын алаң бар. Күн батқанда әр күні динамикалық жарық шоуы каркасты жарықтандырады. Бұрынғы өнеркәсіптік аймақ қаланың шетінде Газүйлер аймағына бағытталған элиталық тұрғын үйлерге арналған қалалық жаңару аймағына айналды. Көп жылдар бойы үлкен газ сақтағыш Виктория футбол лигасының «Солтүстік Мельбурн» футбол клубының үй стадионы Арден-стрит овалынан биікке көтерілді. Атақты стадионда өткен Австралия футбол матчтарының теледидарда көрсетілімінде газ сақтағыш пейзажға үстемдік ететінін көрсетті. Ол 1977 жылдың соңында/1978 жылдың басында бұзылды.

Аргентина

Бұл газ сақтағышы бұрын Gas del Estado компаниясымен пайдаланылған, Аргентинаның Сан-Мартин ауданындағы Вилла Майпу қаласында орналасқан. Ол 1948 жылы MAN компаниясымен салынды және жақын орналасқан Usina Corrales зауытында өндірілген кокс газын сақтау үшін қолданылды. Жалпы биіктігі [биіктік мәні] және диаметрі [диаметр мәні] болатын бұл құрылыс, 1954 жылы тоқтатылғанға дейін қысқа мерзім ішінде жұмыс істеді. Құрылыс әлі де өз орнында тұр және Gas Natural Fenosa компаниясына тиесілі.

Басқа сақтау жүйелері

Газдың көп бөлігі тұз үңгірлері сияқты ірі жер асты резервуарларында сақталады. Қысқа мерзімдік жергілікті сақтау үшін желілік қаптау әдісі басым болып табылады. 1960 және 1970 жылдары газ жинағыштарды жоғары қысымды баллондармен (жарты шар пішіндес ұштары бар цилиндрлі қысым ыдысы) алмастыруға болады деп есептелді. Бірақ, енгізілген регламенттердің нәтижесінде, барлық жаңа баллондар қалалардан бірнеше шақырым қашықтықта салынуы тиіс болды, ал жоғары қысымды табиғи газды жер үстінде сақтаудың қауіпсіздігі туралы алаңдаушылық жергілікті тұрғындар мен әкімшілік органдар тарапынан наразылық тудырды. Баллондар біртіндеп қолданудан шығарылуда. Табиғи газды сұйық күйде сақтау да мүмкін, және бұл әлемдік практикада кеңінен қолданылады.