Сравнительные характеристики российских газгольдеров и импортного производства

Почему вакуумирование (дегазация) стали, из которой изготовлены газгольдеры АвтономГаз снижает коррозию и увеличивает прочность?

Это объясняет статья из Большой Советской Энциклопедии и фотографии образцов стали под микроскопом (первый рисунок сталь 09Г2С, второй вакуумированная сталь S355J2+N) :

“Дегазация стали – удаление газов из жидкой кипящей стали. Газы оказывают вредное влияние на физико-механические свойства стали: прочность и устойчивость к коррозии. Решить задачу получения стали с минимальным содержанием газов удалось только в начале 50-х гг. 20 в. благодаря созданию способа внепечной вакуумной обработки жидкой стали в ковше перед разливкой, предложенного советскими учёными А. М. Самариным и Л. М. Новиком в 1940. Промышленное опробование этого способа было впервые в мировой практике осуществлено в СССР (1952) на Енакиевском металлургическом заводе; позднее (1954) в ФРГ на заводе «Бохумер ферайн» был опробован способ дегазации металла в струе. Промышленное внедрение ковшового способа вакуумирования впервые осуществлено в СССР в 1955. Этими работами было положено начало новому направлению — вакуумной металлургии. В конце 50-х гг. разработаны др. разновидности процессов вакуумирования жидкой стали: порционное, циркуляционное и др., которые, как и ковшовый способ, получили промышленное применение во многих странах мира.

Теоретической основой вакуумных процессов является повышение раскислительной способности углерода и понижение растворимости водорода и азота при снижении парциального давления СО, Н2 и N2. Важным направлением в развитии вакуумных процессов в конце 60-х гг. явилась вакуумная обработка рядовой кипящей стали, позволившая решить сложную задачу получения низкоуглеродистой стали. При вакуумной обработке нераскисленной стали раскислительная способность углерода увеличивается в 10—20 раз. В этих условиях становится возможным получение низкоуглеродистой стали с весьма низким содержанием кислорода. Металл c таким низким содержанием углерода и кислорода обладает весьма высокими пластическими, прочностными и антикоррозионными свойствами, а слитки и слябы, отлитые на установках непрерывной разливки стали, имеют плотное и однородное мелкозернистое строение. Вакуумные процессы значительно повышают технико-экономические показатели металлургического производства за счёт уменьшения до 30% расхода раскислителей, возможности снижения количества легирующих добавок, увеличения выхода годной стали, значительного повышения её качества. Кроме того, срок службы изделий, изготовленных из вакуумированной стали, повышается в несколько раз в связи с повышением антикоррозионных свойств обычной стали до уровня, близкого к нержавеющей. В мире в 1990 году насчитывалось около 400 работающих установок по вакуумированию стали. Дегазированная сталь обычно применяется для изготовления ответственных деталей в атомной, космической, авиационной, оборонной, химической и др. промышленностях.

Почему нержавеющий газгольдер лучше?

Нержавеющие и стойкие к трещинообразованию газгольдеры нуждаются в очень редких освидетельствованиях (для газгольдеров АвтономГаз — один раз в 35 лет) и не требовательны к качеству контроля при монтажных работах. Газгольдеры АвтономГаз изготовлены на польском заводе Chemet из нормализованной вакуумированной стали S355J2+N, подверженной только поверхностной (сплошной) коррозии (наименее опасный вид коррозии). Замена магниевого анода, полностью блокирующего развитие поверхностной коррозии производится 1 раз в 15 лет. Полиуретановое покрытие более 50 лет защищает газгольдер от проникновения влаги и требует только визуальной проверки перед опусканием в котлован.

Все другие европейские газгольдеры (Чехия, Италия, Германия) изготовлены из рядовой стали S355J2 и нуждаются в освидетельствованиях раз в десять лет, да и то лишь при правильной установке. Данный тип стали, хотя и имеет легирующие добавки, подвержен межкристаллитной, местной и сплошной коррозии. Коррозия европейских газгольдеров блокируется эпоксидным покрытием горячего нанесения. Эпоксидное покрытие очень хрупкое, поэтому газгольдер должен обязательно проверяться искровым дефектоскопом непосредственно в котловане. Проверка дефектоскопом с током от 14 тыс. вольт во влажных условиях котлована очень затруднительна, поэтому никем при монтаже не производится. Наличие микротрещин эпоксидного покрытия требует частой проверки износа протекторной катодной защиты во время эксплуатации. При наличии микротрещин или небольших повреждений покрытия требуется ежегодная замена протектора (стоимость от 14 тыс. рублей).

Все российские газгольдеры (ФАСХИММАШ, РП, РПГ и др.) изготовлены из стали 09Г2С, которая имеет большое содержание кислорода и углерода не имеет легирующих добавок, не нормализуется, не подвергается вакуумной обработке. Российские резервуары нуждаются в освидетельствовании каждые 10 лет при применении станции катодной защиты. Без станции катодной защиты освидетельствование должно проводиться 1 раз в 2 года. В России стали с легирующими добавками или нормализованные или прошедшие дегазацию маркируются совсем другими обозначениями. Сталь 09Г2С сильно подвержена всем видам коррозии.

Коррозия всех российских резервуаров блокируется станцией активной катодной защиты, постоянно потребляющей от 0,2 до 0,75 Вт электроэнергии (от 7 тыс. до 26 тыс. рублей в год). При применении станции катодной защиты не требуется тщательный контроль покрытия, однако мощность потребления в основном зависит от качества покрытия – чем выше качество, тем ниже потребление. На российских резервуарах применяется покрытие низкого качества – битумное кровельное или эпоксидное холодного нанесения, т.к. предполагается обязательное использование станции катодной защиты. На всех АГЗС и АЗС все резервуары обязательно комплектуются станциями активной катодной защиты (СКЗ). Компании автономной газификации не применяют СКЗ в связи с их высокой стоимостью (от 72 тыс. рублей за комплект) так как повышение цены за установку полностью лишает российское оборудование конкурентного преимущества. Поэтому российские резервуары не оборудованные СКЗ нуждаются в очень частой замене катодов протекторной защиты ( 2-3 раза в год) стоимостью от 14 тыс. рублей за анод.

Производитель

Польский завод Chemet, изготавливающий газгольдеры АвтономГаз, обладает более совершенным оборудованием для производства и контроля качества газгольдеров, чем его конкуренты.

Дело в том, что Chemet – единственное предприятие в Евросоюзе, допущенное к изготовлению сосудов для особо опасных веществ под сверх­высоким давлением (до 150 бар). Авария такого сосуда может привести к экологической катастрофе. Чтобы предотвратить возможные экологические проблемы, Евросоюз помогает Chemet финансировать оснащение лабораторий и линий контроля, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. Другие компании лишены такой государственной поддержки.

В отличие от других производителей, Chemet тщательно контролирует распространение и монтаж своей продукции. В России его осуществляют только компания АвтономГаз и дилеры, прошедшие  подготовку на самом заводе. Это снимает сомнения в квалификации специалистов, которые занимаются монтажом. Газгольдеры других производителей может устанавливать кто угодно, поэтому их квалификация непредсказуема.

Газгольдер из какой стали лучше выбрать?

Чем более устойчива к коррозии сталь, чем выше уровень термообработки и покрытия изделия, тем дороже изделие. Замена протектора стоит 17 тысяч рублей, станция катодной защиты стоит 72 тыс. рублей, электричество для питания станции катодной защиты стоит от 15 тыс. до 25 тыс. рублей в год. Таким образом, изделия из стойкой к коррозии стали с качественным покрытием стоят дороже, однако не требуют больших периодических затрат и обслуживания, более дешевые изделия требуют больших периодических трат. Экономическая эффективность применения газгольдеров различных фирм в меньшей степени зависит от цены системы автономного газоснабжения, в большей степени от стоимости обслуживания и поддержания газгольдера.

Битумное покрытие

Битумное покрытие – устаревшая технология коррозионной защиты, которую применяли с начала двадцатого века, а в России используют и до сих пор, потому что наносить битумное покрытие на ржавчину способен даже неквалифицированный персонал.

Покрытия такого рода (например, «Технониколь» или «Гидростеклоизол») дешево стоят, но имеют очень плохую адгезию. Иными словами, они плохо держатся на поверхности резервуара.

Для защиты от отслаивания им нужна плотная оболочка из экструдированного полиэтилена. Получить такую оболочку- не такая уж простая задача. Технологическая сложность состоит в обеспечении сплошности слоя полиэтилена в районе днища, горловины и опорных лап.

Без защиты слоем экструдированного полиэтилена битумное покрытие “свозится” при транспортировке, пересыхает и трескается через несколько лет эксплуатации.

Устанавливаемая многими компаниями пассивная защита резервуаров с битумным покрытием приходит в негодность всего за год, а затем нуждается в замене. Активная электрохическая защита в данном случае работает лучше, но огромные расходы на электроэнергию делают её непрактичной.

Срок службы битумного покрытия ещё ниже, чем у эпоксидного покрытия, не говоря уж о полиуретановом покрытии. Правда, оно заметно дешевле, но если учесть траты на борьбу с коррозией и оплату питания системы активной защиты, становится ясно, что бесплатный сыр бывает только в мышеловке.

Полиуретановое покрытие газгольдеров АвтономГаз

Ударопрочное полиуретановое покрытие для газгольдеров АвтономГаз изготавливает польская компания Savepol Poliuretany. Она гарантирует, что полиуретан будет сохранять полную непроницаемость и не будет отслаиваться в течение по меньшей мере пятидесяти лет.

В отличие от эпоксидного покрытия, используемого другими западноевропейскими производителями газгольдеров, полиуретан значительно лучше выдерживает удары. Он не растрескивается даже при сильном внешнем воздействии. Кроме того, оно стойко к истиранию.

Ударопрочность особенно важна из-за технологии перевозки и установки газгольдеров, которую применяют в России. Пока их везут из Европы на грузовиках-еврофурах (TIR), эпоксидное покрытие успевает покрыться микротрещинами. Полиуретановое покрытие остаётся целым и невредимым.

Поскольку полиуретановое покрытие не трескается во время перевозки, нет необходимости проверять его искровым дефектоскопом перед установкой резервуара в котлован. Во время монтажа можно обойтись визуальным осмотром.

Недостаток полиуретанового покрытия – несколько более высокая цена, однако она быстро окупается сокращением расходов на обслуживание.

Эпоксидное покрытие

Эпоксидное покрытие применяется в газгольдерах чешских, итальянских и болгарских производителей, а также в российских газгольдерах, распространяемых под маркой FAS.

Его главный недостаток – чрезвычайная хрупкость. Чтобы обойти эту проблему, в Европе используют специальный транспорт, который позволяет очень бережно и аккуратно перевозить, загружать и разгружать газгольдеры, не портя хрупкое эпоксидное покрытие.

Такой транспорт не подходит для доставки груза из-за границы, поэтому европейские газгольдеры попадают в Россию на обычных еврофурах. Даже небольшие удары во время транспортировки приводят к поялению микротрещин, сокращающих срок службы и самого покрытия, и резервуара.

Проблема ещё и в том, что эти микротрещины невозможно заметить невооружённым взглядом. Чтобы обнаружить их, при монтаже газгольдера покрытие необходимо проверить искровым дефектоскопом с током 14 тысяч вольт. Если дефектоскоп нашёл повреждения, покрытие необходимо восстановить при помощи специального состава.

На практике, впрочем, этого не происходит. Влажность воздуха затрудняет проверку и ремонт покрытия в полевых условиях, поэтому российские установщики не делают ни того, ни другого, игнорируют микротрещины и закапывают повреждённый резервуар.

Это приводит к отслаиванию покрытию. Спустя три-четыре года начинается коррозия резервуара. Избежать её возможно только за счёт ежегодной замены протектора пассивной анодно-катодной защиты – процедуры, которая совсем не бесплатна.

Срок службы эпоксидного покрытия в России не превышает десяти лет.

Арматура

Оборудование для управления потоком газа, используемое в газгольдерах “евростандарт”, выпускает либо американская компания Rego, либо европейские производители. Rego тот же производитель клапанов, что и устанавливаемых на  газгольдерах АвтономГаз, но модификация оборудования на газгольдерах АвтономГаз более дорогая в связи с применением в ней защиты от аварий, возникающих при сбивании арматуры.

Если в газгольдерах АвтономГаз предохранительные скоростные клапаны для защиты от вандальных воздействий имеются на всех клапанах, то на  газгольдерах “евростандарт” он есть только на клапане паровой фазы. Кроме того, арматура газгольдеров “евростандарт” не предотвращает заполнение резервуара более чем на 90%.

Иcпользовандешевой арматуры на газгольдерах “евростандарт”  отрицательно сказывается на безопасности.

Советы по выбору газгольдера для дома

Покупая газгольдер для длительного применения, собственники загородной недвижимости стараются предусмотреть все нюансы конструкции резервуара и установки его на своем участке. Главными критериями являются:

• объем резервуара;
• способ установки;
• для подземного монтажа – горизонтальная или вертикальная направленность;
• для надземных моделей – мобильность.

Отталкиваться следует от объема – важно подобрать модель, которую можно было бы заправлять 1-2 раза в год. Существуют мини-варианты, которые заправляются чаще, но только при постоянном использовании

Если дача посещается редко, то и емкости на 500-600 л вполне достаточно.

В коттеджных поселках, удаленных от центральной газовой магистрали, успешно применяют схему подключения нескольких домов к группе газгольдеров, установленных в одном месте – это экономичнее и практичнее

Чтобы рассчитать, какой объем необходим для одного дома, чаще всего используют таблицы, составленные производителями оборудования. Например, для жилого здания площадью 150 м² рекомендованный объем – 2650-2700 л, а для 400 м² — 6400 л.

Для резервуаров большого объема необходимо определиться со способом установки. В южных регионах можно использовать и наземные модели, но при условии отсутствия заморозков, иначе можно столкнуться с проблемами подачи газа. Да и требования к месту установки более жесткие, чем для подземных аналогов. По большому счету, наземные газгольдеры выбирают в крайнем случае, если нет условий для размещения подземных моделей.

Наземный резервуар устанавливают на специально отведенной выровненной площадке вдали от скопления людей (домов и зон отдыха). Необходимо обеспечить устойчивость конструкции, чтобы избежать опрокидывания

Подземные модели популярнее, хотя и обходятся дороже

Важное условие для установки газгольдера, заглубленного в грунт, — свободный участок территории на расстоянии 10 м от дома (некоторые производители указывают меньшее расстояние – от 5 м). Размеры котлована зависят от габаритов резервуара, обычно они указаны в технической документации

Далеко от дома вырывать котлован для небольшого по объему газгольдера также не рекомендуется, так как усложняется прокладка газопровода (объектов и дорог между оборудованием и зданием быть не должно)

При выборе подземной модели необходимо решить, горизонтальная или вертикальная модель лучше. Вертикальная экономит пространство, а горизонтальная лучше поддерживает необходимый уровень давления. Если ваш дом находится в регионе с холодными зимами, то лучший вариант бесперебойной подачи газа для большого коттеджа – это горизонтальная подземная модель.

Газгольдер и причины его приобретения

Газгольдер в широком понимании термина – это резервуар для хранения веществ, находящихся в газообразном состоянии. На промышленных объектах в габаритных емкостях хранят природный газ, биогаз, сжиженный нефтяной газ. Для загородных домов постоянного проживания, дач, коттеджных поселков, спортивных баз, домов отдыха используют газгольдеры, оборудованные под хранение СУГ – сжиженной смеси газообразных углеводородов.

Вещества, составляющие основу (около 40 и 60 % от общего объема) – это пропан и бутан. Чтобы их перевести из нормального газообразного состояния в сжиженное, повышают давление в резервуаре, для обратного процесса необходим встроенный испаритель ( но для бытовых моделей характерное естественное испарение при плюсовой температуре).

Хранение газа в отдельных резервуарах актуально для жилых домов и промышленных объектов, которые находятся вне зоны центрального газоснабжения. Конечно, магистральный природный газ остается наиболее дешевым видом энергоносителя, однако далеко не все районы газифицированы.

При отсутствии возможности подключения к магистрали владельцы загородной недвижимости приобретают бытовые хранилища газа – газгольдеры, рассчитанные на обслуживание одного дома

Перед выбором модели необходимо произвести расчеты, чтобы правильно определить объем резервуара и его производительность. Самостоятельно подсчитать можно, но для более точных результатов лучше обратиться в компанию, реализующую оборудование. Наиболее простой выбор осуществляется путем сопоставления объема емкости с площадью дома (с учетом количества потребителей газа).

Так или иначе, не лишним будет заранее изучить нюансы различных моделей, узнать об условиях работы и конструкционных особенностях.

Использование в России

Тот факт, что газгольдер популярен в России и сделан по стандарту ЕС, ещё не означает, что его можно надежно, безопасно и комфортно использовать в России. Климат центральной России в корне отличается от европейского, на который ориентировались разработчики европейских стандартов.  Кроме того в России практически недоступен чистый пропан, который в Евросоюзе используется для отопления. В России для отопления сжиженным газом приходится пользоваться автомобильной пропан-бутановой смесью, так как отрасль массового отопления сжиженным газом только зарождается, поэтому нет раздельных поставок автомобильного и отопительного газа, тогда как в ЕС отопительный газ почти на треть дешевле автомобильного в связи с тем, что на отопительный сжиженный газ не платится акциз на моторное топливо.   

Чтобы система автономной газификации в России продолжала работать без перебоев даже в мороз, газгольдер должен находиться на глубине не менее 60 сантиметров от верхней точки корпуса. Это, накладывает на его конструкцию дополнительные ограничения. Во-первых, нужно позаботиться о том, чтобы арматура (краны, клапаны, приборы) газгольдера находилась выше уровня земли. В противном случае она может оказаться залита паводком или грунтовыми водами. Во-вторых, на такой глубине газгольдеру необходим более прочный корпус и усиленная горловина.  Корпус газгольдера в России должен работать не только на давление, но и на сжатие из-за возможной имплозии (деформации резервуара от сжатия) под воздействием вакуума, возникающего от конденсации паров бутана при охлаждении их до точки росы.  

В газгольдерах, сконструированных специально для России, первая проблема решена за счёт высокой горловины или высоких трубок, на которых размещена арматура. Например, газгольдеры АвтономГаз оснащены горловиной высотой 70 сантиметров. Этого более чем достаточно для того, чтобы поместить резервуар на нужную глубину.

У газгольдеров “евростандарт” нет ни высокой горловины, ни высоких трубок, так как в ЕС нет необходимости в их глубокой установке. Газгольдеры с люком-лазом, произведённые в ЕС по “евростандарту”, снабжены горловиной высотой 50 сантиметров, то есть не дотягивают до нужной величины на десять с лишним сантиметров. С более дешёвыми резервуарами без люка-лаза дело обстоит ещё хуже. В них арматура фактически размещена прямо на корпусе. Колец, усиливающих корпус, или “воротника” для горловины, который снимает напряжения от вспучивающегося грунта, у  газгольдеров “евростандарт” тоже нет. Они сделаны из более тонкой стали и не имеют усилительных колец, так как при эксплуатации с европейским отопительным газом вакуум в них никогда не возникает. 

Это значит, что газгольдеры, выпущенные по “евростандарту”, не подходят для автономной газификации частных домов в центральной России – в частности, в Московской области.

Нередко недобросовестные монтажники пытаются обойти этот недостаток при помощи того или иного кустарного решения. Все такие решения, как правило, ненадёжны, небезопасны и недолговечны. Это не та проблема, которую можно решить во время монтажа.

Плита и крепёж

По европейским строительным нормам резервуар может опираться на “брюхо”, плита основания может не использоваться, если резервуар устанавливается с обваловыванием (заглубляется наполовину) и засыпается сверху грунтом. Поэтому многие модели европейских газгольдеров лишены опорных лап. Установка резервуара без лап  в котлован увеличивает риск повреждения защитного покрытия в районе прилегания резервуара к основанию и делает невозможным надёжное крепление резервуара к опорной плите. Вместо рекомендуемого анкерного крепежа за лапы из материала, не подверженного коррозии, для крепления не предназначенных для России резервуаров используют оцинкованный трос или упаковочные ленты.

Зачастую опорная плита, на которую монтируют такие резервуары изготовлена из обычного бетона и, вдобавок, пустотела. Это большой недостаток: срок службы пустотелых плит составляет не более пяти лет. После разрушения плиты резервуар может всплыть.

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin