Bolvormige gashouder systeem Sprangersdoor ir. H. W. F. C. H?manINLEIDINGWaarom is gasberging noodzakelijk?Het gas, dat geproduceerd wordt, zal in de regel niet in dezelfdesnelheid, waarmee de producent het aflevert, door de consumentworden verbruikt. Gedurende sommige tijden is de produktiegroter, in andere tijden kleiner dan het verbruik. Om dit verschilop te vangen is het nodig, dat men het gas in een reservoir op-bergt, waarvan de grootte o.a. afhangt van de onregelmatigheid inde levering en afname van het gas in een bepaalde periode, en vande reserve die men eventueel wenst te hebben wegens onvoor-ziene omstandigheden.Is de levering en afname bijvoorbeeld, zoals deze in de volgendetabel is weergegeven, dan wordt in de beschouwde periode van24 uur 5700 m3geleverd en afgenomen, dus gemiddeld per 2 uur:5700/12=475 m3.levering doorproducentafname doorconsumenttijdper2 uurgesom-meerdper2 uurgesom-meerdover-schottekort0- 2 400 100-- -- 400 -- 100 3002- 4 600 -- 200 -- ---- -- 1 000 -- 300 7004- 6 500 -- 200 -- ---- -- 1 500 -- 500 1 0006- 8 700 -- 300 -- ---- -- 2 200 -- 800 1 4008-10 600 -- 400 -- ---- -- 2 800 -- 1200 1 60010-12 400 -- 800 -- ---- -- 3 200 -- 2 000 1 20012-14 500 -- 600 -- ---- -- 3 700 -- 2 600 1 10014-16 700 -- 400 ---- -- 4400 -- 3 000 140016-18 300 -- 500 ---- -- 4700 -- 3 500 1 20018-20 300 -- 1 100 -- ---- -- 5 000 -- 4 600 40020-22 300 -- 1 000 -- ---- -- 5 300 -- 5 600 -- 30022-24 400 -- 100 . -- -- ---- -- 5 700 -- 5 700 0 0Zouden zowel de levering als de afname met dezelfde snelheidplaats vinden, dan was er geen reservoir nodig.Uit de tabel volgt echter, dat van 0--2 de levering 400 m3en deafname 100 m3bedraagt; wij moeten de meer geleverde 300 m3dus tijdelijk opbergen. In de volgende twee uur van 2--4 wordt600 m3geleverd en 200 m3afgenomen; hiervan moeten wij dusweer 400 m3opbergen, dus totaal 700 m3.De tabel is nu zodanig ingedeeld, dat de eerste kolom onderlevering de geleverde hoeveelheden "per 2 uur aangeeft, en detweede kolom de gesommeerde levering, dus de tot een bepaaldtijdstip geleverde hoeveelheid. Op dezelfde wijze is onder afnamegeschied. De laatste twee kolommen geven aan, hoeveel gas er opeen zeker tijdstip meer geleverd dan afgenomen is onder over-schot. Deze hoeveelheid moet dus worden opgeslagen. Wij zien inde laatste kolommen, dat om 20 uur nog 400 m3aanwezig is, endat er in de volgende 2 uur zoveel zal worden verbruikt, dat er om22 uur een tekort van 300 m3aanwezig is. Dat betekent dus, datin deze twee uur de levering van gas zal stagneren. Willen wij ditvoorkomen, dan moeten wij dus een reserve hebben van 300 m3.Het grootste overschot bedraagt I 600 m3(om 10 uur). We zullendus moeten bergen: 1600 + 300=1900 m3gas.In grafiek la en b is een en ander weergegeven.Vanzelfsprekend is het bovenstaande een zeer vereenvoudigde enonvolledige toelichting op de noodzakelijkheid van de berging ende grootte ervan. Bij uitvoerigere beschouwingen krijgt menmeer moeilijkheden; men moet o.a. vaak meer gas bergen danmen kan afleveren, omdat in vaste gashouders een deel van het gas,dat zonder overdruk de gashouder vult, niet afgeleverd kan worden.Ook is de overweging belangrijk, of men aan een beschouwing vaneen periode van 24 uur voldoende heeft. De wisseling van leveringen gebruik van ??n etmaal gedurende het jaar zal ook aan variatieonderheving zijn. Hoe groot is de kans op uitvallen van de gas-toevoer gedurende een bepaalde tijd, enz.? Men kan dan eenkleine gashouder gebruiken om de reserves voor korte periodenop te nemen, en een grote gashouder om de reserve-voorraad opte slaan voor langere perioden. Deze grote gashouder treedt voorde aflevering alleen in werking, als de kleine gashouder een tekortkrijgt, en levert het gas dan gewoonlijk door tussenkomst van dekleine gashouder.2. Overzicht van enkele gashoudertypenDe telescoop-gashouder (fig. 2)In ongevulde toestand zakt de klok met telescoopring in dewaterkuip.Wordt gas toegevoerd, dan zal dit eerst de klok omhoogschuiven; vervolgens zal de telescoopring omhoog getrokkenworden. De gasdruk hangt hierbij dus af van het gewicht van deklok met ring, en van de cirkelvormige oppervlakte hiervan.Tussen de klok en de ring wordt de waterdichte afsluiting ge-vormd door een waterslot. Het hoogteverschil h in het water-slot aan weerszijden van de klokrand geeft de overdruk van hetgas aan. Deze kan niet veel bedragen. We hebben hier dus te doenmet een lage druk gashouder met veranderlijke inhoud.458 Cement 8 (1956) Nr 19-20De Wiggingsgashoudcr (fig. 3)Bij deze gashouder wordt de dichting verkregen door een rubber-of plasticvlies, dat de kuip verbindt met de klok. Met deze dich-ting kan men een grotere overdruk in het gas toelaten.Dit is een hoge druk gashouder met veranderlijke inhoud.Deze gashouders vormen een tamelijk slappe constructie. Zeworden tegen windbelasting bestand gemaakt door een ver-stijving, bijv. door er een vakwerk omheen aan te brengen.ferische druk, die niet afgeleverd kan worden. Is de boldiameter20 m, dan is de inhoud 4200 m3. Er blijft dan steeds 4200 m3gas inde houder.Dit zeer onvolledige overzicht is uitsluitend opgenomen, om bij deoningewijde belangstellende lezer een globaal begrip te vormenvoor de problemen van de gasberging.3. De betonnen Sprangers'-gashouderDe bolvormige stalen gashouder (fig. 4)Dit is een stalen gashouder/netvastvo/ume, bestemd omgasvanhogedrukte bevatten. De oplegging geschiedt gewoonlijk op drie steun-punten, die zich in radiale richting op rollen kunnen verplaatsen.Zodra de gasdruk wegvalt, is de bolvormige huid slap. Om inelkaar zakken te voorkomen is inwendig een schoorconstructieaangebracht, die de kruin afschoortop de drie steunpunten. Zowelbij de kruin als bij de opleggingen wordt de slappe stalen wandzodanig verstijfd, dat de hier aangrijpende krachten worden over-gebracht op de plaatstalen bol.Bij deze een overeenkomstige gashouders met constant volumehebben we een hoeveelheid gas gelijk aan de inhoud en atmos-Deze gashouder wordt uitgevoerd in gewapend beton of in span-beton. De vorm is aangegeven in de navolgende figuren.In fig. 5 is, om een concreet geval te nemen, een bepaalde maat(diameter = 20 m; inhoud 1/B-- D = 4 200 m) aangenomen. Er isB3 3hierbij van uitgegaan, dat het gas wordt toegevoerd met een over-druk van 2 kg/cm voor een vereiste berging van 12000 m bij2 3300 mm wateroverdruk (waterkolom=W.K.).De gashouder bestaat uit de volgende delen (zie fig. 5):o. een bolvormig gasreservoir van ongeveer 4200 m3inhoud ;b. een cilindervormigwaterreservoirvan ongeveer I lOOm3inhoud;c. een verbindingsleiding, die het diepste punt van a verbindtmet het diepste punt van b;Cement 8 (1956) Nr 19-20 459d. een inspectie-opening, die afgesloten wordt met een stalendeksel. De leidingen voor de gastoevoer en -afvoer naar deruimte o worden door dit deksel heengevoerd;e. een leidingkelder, waarin de afsluiters van toevoer- en afvoer-leidingen kunnen worden ondergebracht;,. gastoevoerleiding;fo. gasafvcerleiding.4. De werking van de S-gashouderOm de werking van de gashouder na te gaan beschouwen we defig. 6a-6e. De gashouder (fig, 6a) wordt gevuld door de toevoer-leiding. Het gas in de toevoerleidingen heeft volgens de opgaveeen overdruk van meer dan 2 kg/cm2of een absolute druk vanp=3 kg/cm2.Is de gashouder geheel gevuld met een gas, dan bevat de gas-berging o ongeveer 4200 m3gas, en de waterberging b ongeveerI 100 m3water.Onder in de gasberging a staat nog ongeveer 30 cm water.In deze toestand heerst in het gas een overdruk van 20 m W.K.of 2 kg/cm2; de gasdruk is dan p=3 kg/cm2absoluut.3x4 200De hoeveelheid gas komt overeen met ongeveer: -- == 12000 nr' gas met een overdruk van 300 mm W.K.Wordt gas afgenomen (zie fig. 6b) door de afvoerleiding, dan zalde druk in het samengeperste gas fnemen; het water stroomtadoor de leiding in de gashouder.Als we geen water in de berging b toevoeren (zie fig. 6c), zal op eengegeven ogenblik I 100 m3water in de gasberging o aanwezig zijn,terwijl de leiding nog juist vol water staat.Op dit ogenblik is in de gasberging nog 4200-- I 100 = 3 100 m3gasaanwezig. De overdruk is gelijk aan 8 m W.K. of 0,8 kg/cm2; dedruk van het gas is dan: = 1,8 kg/cm2bsoluut.aDe hoeveelheid gas komt overeen met:1,8x3 100= S400 nr' gas met een overdruk van 300 mm W.K.Wordt nog meer gas afgenomen (zie fig. 6d), dan zal het laatstewater uit de leiding in het gasreservoir lopen.De hoeveelheid gas blijft 3 100 m3, maar de druk van dit gas daaltvoortdurend, totdat een overdruk van 300 mm W.K. is bereikt.Op dit ogenblik heeft de gashouder dus 12000-3 100=8900 m3gas afgegeven.Willen we de laatste 3 100 m3gas ook nog afleveren, dan moetenwe water bijpompen tot in het uiterste geval een maximalehoeveelheid van 4200 m3(zie fig. 6e).Bovenstaande beschouwing is geldig, indien tijdens het afnemenvan gas geen gas wordt tocgevoerd.Indien de gastoevoer plaats heeft, voordat de gashouder 8900 m3gas heeft afgegeven, behoeft de waterpomp niet in werking tetreden.Het instromende gas perst het water uit de gasberging o weerterug naar de waterberging b.Opmerking:In deze omschrijving is uitgegaan van een speciaal geval nl.: gas-toevoer met een druk van 2 kg/cm2(20 m W.K.), een bergings-mogelijkheid van 12 000 nr' en een gasafname (levering) bij eenoverdruk van 300 mm W.K. Voor elk geval moet dus bekend zijn :o. de te verwachten dru an de gastoevoer;k vb. de gewenste berging;de druk van het af te leveren gas, waarna naar de meest econo-mische oplossing kan worden gezocht.Hierbij zijn zeer veel mogelijkheden; bijv. klein of groot reser-voir, meerdere kleine reservoirs naast elkaar, reservoirs opelkaar, enz.5. Wat zijn de voordelen van de S-gashouder?Indien wij hieronder in het kort de voordelen van de S-gashouderopsommen, dan zal de lezer opmerken, dat vele van deze voor-delen afkomstig zijn van het gebruik van beton, een materiaal,dat tot nu toe minder gebruikelijk is voor gasberging. De vanbeton vervaardigde gashouder is grotendeels afgedekt met water.De temperatuur is hierdoor weinig wisselend.De sterkte van gewapend beton wordt in de loop van de tijdsteeds groter; bovendien vereist dit materiaal geen onderhoud.Eventuele beschadigingen blijven beperkt en zijn gemakkelijk engoed te herstellen.In deze tijd, waarin men met de bouw van B.B.-bunkers gaat be-ginnen, verdient helaas het volgende punt in vergelijking met eenconstructie van plaatstaal vermelding. Een geweerkogel kan reedsdoor dunne metalen platen heendringen, brand veroorzaken eneen volkomen vernietiging van de gashouder tengevolge hebben.Bij een betonnen gashouder is een doordringen tot in de gas-berging veel moeilijker; de beschadiging is beperkt en kan, even-tueel na leeglopen, gemakkelijk worden hersteld. De gashouderis hierdoor in onrustige tijden ongevoeliger voor sabotage.De massieve constructie maakt de gashouder praktisch bestandtegen natuurrampen als orkanen en windhozen.De gashouder werkt zonder bewegende delen, zoals zuigers, goleiderollen, belastingen en contragewichten.Onderhoud, smering, vernieuwing, vastlopen, enz. van dezeonderdelen komt geheel te vervallen.Eveneens de moeilijkheden, die de wisselende smering in verschil-lende jaargetijden geeft. Dit geeft besparing aan materiaal, per-soneel en ergernis. Het water vormt hier, evenals in andere ge-vallen, een waterslot, maar neemt hierbij tevens de taak over vande bewegende delen.De sterke bolvormige onderkant zal bij grondsoorten met geringdraagvermogen of grote en onregelmatige zetting de funderings-moeilijkheden aanzienlijk verminderen. Indien de gashouder zouworden ingegraven, kan zelfs de kans op opdrijven aanwezig zijn.Speroidal gasometer constructed accordingto the 'Sprangers' systemby W. F. C. H?man Civ. Eng.The introduction explains the necessity of gasstorage for gas plants. This is followed by a reviewof the most important types of gasometers. Sub-sequently, a description is given of the concreteS -- gasometer and the way it operates. The articleconcludes with an enumeration of its advantages.Gazom?tre sph?rique selon le syst?me'Sprangers'par i'Ing. W. F. C. H?manL'introduction explique pourquoi il est n?ces-saire d'avoir une r?serve de gaz aupr?s des usines? gaz. Un aper?u est donn? des types les plusimportants de gazom?tres. L'auteur parle ensuitedes gazom?tres-S en b?ton et de leur fonctionne-ment. L'article se termine par une enumerationde leurs avantage:.Kugelf?rmige Gasbeh?lter nach System'Sprangers'von Di'pf.-fng. W. F. C. H?manIn der Einleitung wird erkl?re, warum auf demTerrain einer Gasfabrik Gelegenheit zur Vorrats-bildung von Gas gegeben sein muss. Darauf folgteine ?bersicht der wichtigsten Beh?ltertypen, so-wie die Besprechung des aus Beton hergestelltenS-Beh?lters und dieses Beh?lters im Betrieb. DenSchluss bildet die Aufz?hlung von dessen Vor-teilen.460 Cement 8 (1956) Nr 19-20
Reacties