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Contenedor de gas

Contenedor de gas

Un soporte de gas , o gasómetro , es un contenedor grande en el que el gas natural o el gas de la ciudad se almacenan cerca de la presión atmosférica a temperatura ambiente. El volumen del contenedor sigue la cantidad de gas almacenado, con presión proveniente del peso de una tapa móvil. Los volúmenes típicos para grandes contenedores de gas son de aproximadamente 50,000 metros cúbicos (1,800,000 pies cúbicos), con estructuras de 60 metros (200 pies) de diámetro.

Los soportes de gas ahora tienden a usarse para fines de equilibrio, para garantizar que las tuberías de gas puedan funcionar dentro de un rango seguro de presiones, en lugar de almacenar realmente gas para su uso posterior.

Etimología

Antoine Lavoisier ideó el gazomètre para ayudarlo en su trabajo en química neumática. Esto le permitió pesar el gas en una cubeta neumática con la precisión que necesitaba. Publicó su Traité Élémentaire de Chimie en 1789.

James Watt Junior había colaborado con Thomas Beddoes en la construcción del aparato neumático, un equipo médico de corta duración que incorporaba un gazomètre. Luego adaptó el gazomètre para el almacenamiento de gas de carbón. El gasómetro de anglicización fue adoptado por William Murdoch, el inventor de la iluminación de gas, en 1782, como el nombre de sus poseedores de gas.

A pesar de las objeciones de los asociados de Murdoch de que su llamado "gasómetro" no era un medidor sino un contenedor, el nombre se conservó y entró en uso general. Se desaconseja el término "gasómetro" para su uso en círculos técnicos, donde se prefiere el término "titular de gas". La British Ordnance Survey ha marcado a los titulares de gas en sus mapas a gran escala, llamándolos gasómetros. Este término se usó para etiquetar las obras de gas, donde generalmente hay varios titulares de gas.

La BBC usa el "titular de gas" de ortografía, aunque la variante "gasholder" es utilizada comúnmente por otros editores. El medidor utilizado para medir el flujo de gas a través de una tubería en particular es un medidor de gas.

Historia

Antes de mediados del siglo XX, el gas de carbón se producía en retortas calentando carbón en ausencia de aire, el proceso se conocía como gasificación de carbón. El gas de carbón se utilizó por primera vez para la iluminación municipal, pasando el gas a través de tuberías de madera o metal desde la réplica a la linterna. El primer suministro público de gas canalizado fue a 13 lámparas de gas instaladas a lo largo de Pall Mall, Londres, en 1807. El crédito para esto es para el inventor y empresario alemán Fredrick Winsor. La excavación de calles para tender tuberías requirió legislación, y esto retrasó el despliegue del alumbrado público y la instalación de gas para la iluminación, calefacción y cocina domésticas.

Muchas personas habían experimentado con la destilación de carbón para producir un gas inflamable. Por ejemplo, Jean Tardin (1618), Clayton (1684) Jean-Pierre Minckelers, Lovaina (1785) y Pickel (D) (1786). William Murdoch tuvo éxito. Se había unido a Boulton y Watt, en la fábrica de Soho en Birmingham en 1777, y en 1792 construyó una réplica para calentar carbón para producir gas que iluminara su hogar y oficina en Redruth. El sistema, sin embargo, carecía de un método de almacenamiento. James Watt Junior adaptó un gazomètre Lavoisier para este propósito. Se incorporó un gasómetro en la primera pequeña fábrica de gas construida para la fábrica de Soho en 1798.

William Murdoch y su alumno Samuel Clegg instalaron réplicas en fábricas individuales y lugares de trabajo. El primer ejemplo fue en 1805, en Lee and Phillips, Salford Twist Mill, donde se instalaron ocho depósitos de gas. Esto fue seguido poco después por uno en Sowerby Bridge, construido por Clegg para Henry Lodge. La primera fábrica de gas comercial independiente fue construida por London and Westminster Gas Light and Coke Company en Great Peter Street, Westminster, en 1812, colocando tubos de madera para iluminar el puente de Westminster con luces de gas en la víspera de Año Nuevo en 1813. Se vieron luces de gas públicas. como medida de reducción de la delincuencia, y como tal, y hasta la década de 1840, la regulación recaía en la Autoridad Policial en lugar del consejo elegido.

Las preocupaciones de seguridad expresadas por la Royal Society limitaron el tamaño de los titulares de gas a 6,000 pies cúbicos (170 m3) y los vieron encerrados en casas de gasómetros. Esta preocupación resultó infundada, y cualquier pequeña fuga de un contenedor de gas cerrado creó una acumulación potencialmente explosiva de aire y gas dentro del edificio, un peligro mucho mayor, y la práctica se suspendió. Sin embargo, en los Estados Unidos, donde era necesario proteger el gas del clima extremo, se continuaron construyendo casas gasométricas y eran arquitectónicamente decorativas.

Para la década de 1850, todos los pueblos y ciudades pequeñas y medianas tenían una planta de gas para el alumbrado público. Los clientes privados también podrían tener líneas de tubería a sus casas. En esta época, la iluminación de gas se aceptó. El advenimiento de la iluminación de gas incandescente en fábricas, hogares y en las calles, reemplazando las lámparas de aceite y las velas por una luz clara constante, casi a juego con la luz del día, convirtió la noche en día para muchos, haciendo posible el turno de noche en industrias donde la luz era todo importante: en hilar, tejer y confeccionar prendas, etc. Se construyeron obras de gas en casi todas las ciudades; Las calles principales estaban brillantemente iluminadas y se canalizaba gas en las calles hacia la mayoría de los hogares urbanos.

El soporte de gas telescópico se inventó por primera vez en 1824. El sello de copa y inmersión (agarre) fue patentado por Hutchinson en 1833, y el primer ejemplo de trabajo se construyó en Leeds. Los beneficios del almacenamiento enormemente aumentado que los titulares proporcionaron para las obras locales de gas se apreciaron rápidamente, y los titulares de gas se construyeron en todo el país en grandes cantidades desde mediados de siglo. Los primeros fueron el tipo de columna de dos elevadores; más tarde podrían tener cuatro ascensores, ser guiados por cuadros, y ser equipados con un elevador volador adicional. Los grandes poseedores de gas en King's Cross se construyeron en la década de 1860 para proporcionar almacenamiento de gas a gran parte de Londres.

William Gadd de Gadd & Mason, de Manchester, inventó el soporte de gas guiado en espiral en 1890. En lugar del uso de columnas externas o marcos de guía, su diseño funcionaba con rieles en espiral. El primer diseño comercial se construyó en Northwich, Cheshire, en el mismo año. A finales de siglo, la mayoría de las ciudades de Gran Bretaña tenían sus propias fábricas de gas y poseedores de gas.

Los años de entreguerras estuvieron marcados por el desarrollo de mejoras en el almacenamiento, especialmente en el soporte de gas sin agua, y en la distribución, con el advenimiento de tuberías de acero de 2 a 4 pulgadas para transportar gas a hasta 50 psi (340 kPa) como alimentador de red a las tuberías tradicionales de hierro fundido. Las obras de gas municipales se volvieron superfluas en el último siglo XX, pero los titulares de gas y la planta de producción todavía se usaban en las obras de acero en 2016.

Función

Un soporte de gas proporcionó almacenamiento para el gas purificado y medido. Actuó como un amortiguador, eliminando la necesidad de producción continua de gas. El peso del elevador del soporte de gas (tapa) controlaba la presión del gas en la red y proporcionaba contrapresión para la planta de fabricación de gas.

Los titulares de gas tienen una gran ventaja sobre otros métodos de almacenamiento. Son el único método de almacenamiento que mantiene el gas a la presión del distrito (la presión requerida en las tuberías de gas locales). Una vez que el interruptor de baja presión del distrito cae, y los ventiladores de refuerzo se encienden, el gas en estos soportes puede estar en los hogares, usándose, en un período de tiempo muy corto. El gas se almacena en el soporte durante todo el día, cuando se usa poco gas. Alrededor de las 5 pm hay una gran demanda de gas, y el titular bajará, abasteciendo el área de servicio.

Sin embargo, donde el sistema de distribución es robusto y contiene reguladores, las ventajas del soporte de gas se vuelven redundantes.

Tipos

Hay dos tipos básicos de soporte de gas: el sellado al agua y el rígido sin agua.

El soporte de gas sellado con agua consiste en un tanque de agua que sube y baja para tomar el gas. Un soporte de gas regado constaba de dos partes: un tanque profundo de agua que se usa para sellar y un recipiente cerrado (el elevador) que se eleva por encima del agua a medida que aumenta el volumen de gas.

Los soportes rígidos de gas sin agua fueron un diseño muy temprano que ni se expandió ni se contrajo. Existen versiones modernas del soporte de gas sin agua, por ejemplo, tipos sellados con aceite, con grasa y con "sello seco" (membrana). Consisten en un cilindro fijo coronado por un pistón en movimiento.

Soportes de gas sellados con agua

Los primeros poseedores de gas Boulton y Watt tenían un solo ascensor. El tanque estaba sobre el suelo y estaba forrado de madera; El ascensor fue guiado por trípodes y cables. Se suministraron poleas y pesas para regular la presión del gas. Los tanques de ladrillo se introdujeron en 1818, cuando un contenedor de gas tendría una capacidad de 20,000 pies cúbicos (570 m3). El ingeniero John Malam ideó un tanque con un sistema central de guía de barra y tubo.

Los titulares telescópicos se dividen en dos subcategorías. Los primeros de la variedad telescópica fueron variaciones guiadas por columnas y se construyeron a partir de 1824. Para guiar las paredes telescópicas, o "elevadores", tienen un marco externo fijo, visible a una altura fija en todo momento. Un refinamiento fue el soporte de gas del marco guía, donde las columnas pesadas fueron reemplazadas por un marco más liviano y más extenso. Las vigas verticales (estándares) fueron intersectadas por vigas horizontales y con refuerzo cruzado. Esto podría atornillarse a un tanque subterráneo o sobre el suelo. El marco de guía patentado de Cutler se dispensa con las vigas horizontales utilizando un marco triangular diagonal en su lugar. Los soportes de gas guiados por cable, inventados por Pease en 1880, tenían un uso limitado, pero eran útiles en terrenos inestables donde los sistemas rígidos podían doblarse y atascarse en el elevador.

Los portadores de gas guiados en espiral se construyeron en el Reino Unido desde 1890 hasta 1983. Estos no tienen marco, y cada elevador es guiado por el siguiente, que gira a medida que sube según lo dictan los corredores helicoidales.

Ambos tipos de telescopios utilizan la propiedad manométrica del agua para proporcionar un sello. Todo el tanque flota en un depósito de agua circular o anular, sostenido por la presión aproximadamente constante de un volumen variable de gas, la presión determinada por el peso de la estructura y el agua que proporciona el sello para el gas dentro de las paredes móviles. Además de almacenar el gas, el diseño del tanque sirve para establecer la presión del sistema de gas. Con tanques telescópicos (de levantamiento múltiple), el tanque más interno tiene un borde de aproximadamente 1 pie de ancho por 2 pies de alto (30 x 60 cm) alrededor del borde inferior, llamado copa, que recoge agua a medida que se eleva por encima del depósito nivel del agua. Esto engancha inmediatamente un labio hacia abajo en el borde interno del siguiente elevador externo, llamado inmersión o agarre, y a medida que este agarre se hunde en la copa, conserva el sello de agua a medida que el tanque interno continúa subiendo hasta que el agarre se apoya en la copa. , con lo cual una mayor inyección de gas comenzará a elevar también esa elevación. Los soportes se construyeron con hasta cuatro ascensores. Un elevador volador adicional se puede adaptar a los soportes de gas de columna o marco. Este era un tanque interno adicional que se extendía por encima de los estándares, cuando la infraestructura soportaría las fuerzas de corte y el peso adicionales. Aunque no exclusivamente, se utilizaron guías espirales.

  • Un soporte telescópico de gas de dos elevadores, medio levantado
  • Cuando se activa el elevador, lleva consigo un sello hermético de agua.
  • Soporte de gas guiado por columna en Cross Gates, Leeds. Primero de una antigua estación gemela construida alrededor de 1900.
  • Otra vista del poseedor de gas en Cross Gates, Leeds
  • Los titulares de gas guiados en espiral en la antigua fábrica de gas Meadow Lane en Hunslet, Leeds, se construyeron alrededor de 1965.

Soporte de gas de tipo sello seco

Los soportes de gas de sellado en seco tienen una carcasa cilíndrica estática, dentro de la cual un pistón sube y baja. A medida que se mueve, un sello de grasa, un sello de alquitrán / aceite o una membrana de sellado que se enrolla y entra del pistón evita que el gas escape. El MAN ( Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG ) se introdujo en 1915: era poligonal y utilizaba un sello de alquitrán / aceite. El soporte de gas de sello seco Klonne era circular: usaba un sello de grasa. El soporte de gas Wiggins de sello seco fue patentado en 1952: utilizaba una cortina flexible que estaba suspendida del pistón. Los mayores titulares de gas de baja presión construidos fueron los titulares de gas Klonne construidos en 1938 en Gelsenkirchen. Tenía 147 metros (482 pies) de alto y 80 metros (260 pies) de diámetro, lo que le dio una capacidad de 594,000 metros cúbicos (21,000,000 pies cúbicos). Había un tipo MAN, construido en 1934 en Chicago con una capacidad de 566,000 metros cúbicos (20,000,000 pies cúbicos).

Por localizacion

Europa

La contaminación asociada con las fábricas de gas y el almacenamiento de gas hace que la tierra sea difícil de recuperar para otros fines, pero algunos poseedores de gas, especialmente en Viena, se han convertido en otros usos, como espacio habitable y un centro comercial y archivos históricos de la ciudad. Sin embargo, muchos sitios nunca se utilizaron para la producción de 'gas urbano', por lo tanto, la contaminación del suelo es relativamente baja.

Los titulares de gas han sido una parte importante de los horizontes de las ciudades británicas de baja altura durante hasta 200 años, debido a su gran forma distintiva y ubicación central. Originalmente se utilizaron para equilibrar la demanda diaria y la generación de gas urbano. Con el paso al gas natural y la construcción de la red nacional de tuberías, su uso disminuyó constantemente ya que la red de tuberías podía almacenar gas bajo presión y, finalmente, satisfacer la demanda pico directamente. Londres, Manchester, Sheffield, Birmingham, Leeds, Newcastle, Salisbury y Glasgow (que tiene los gasómetros más grandes del Reino Unido) se caracteriza por tener muchos titulares de gas.

Algunos de estos titulares de gas se han convertido en edificios catalogados. Los titulares de gas detrás de la estación de King's Cross en Londres se desmantelaron especialmente cuando se creó el nuevo Channel Tunnel Rail Link, y el titular de gas No 8 se volvió a montar en un sitio cercano detrás de la estación de St Pancras como parte de un desarrollo de viviendas. Se ha convertido en un parque. La mayoría de los poseedores de gas ya no se usan, y un programa de desmantelamiento está en marcha para liberar la tierra para su reutilización.

Una fábrica de gas en South Lotts, Dublín, Irlanda, se convirtió en apartamentos.

En el pasado, las estaciones titulares tendrían un operador que vive en el sitio controlando su movimiento. Sin embargo, con los sistemas de control de procesos ahora utilizados en estos sitios, dicho operador queda obsoleto. El gasómetro más alto de Europa tiene 117 metros (384 pies) de altura y está ubicado en Oberhausen.

En el Reino Unido, así como en otros países europeos, ha surgido un movimiento para preservar los gasómetros clásicos en los últimos años, especialmente después de que la National Grid de Gran Bretaña anunció en 2013 sus planes para eliminar 76 poseedores de gas, y poco después, las redes de gas del sur y de Escocia anunciaron que demolería otros 111. Christopher Costelloe, director de la Sociedad Victoriana, líder de la campaña para preservar los gasómetros, dijo: "Los gasómetros, por su tamaño y estructura, no pueden evitar convertirse en puntos de referencia. son estructuras singularmente dramáticas para todo su vacío ".

  • Los poseedores de gas de Provan Gas Works, en el horizonte de Glasgow; También se pueden ver las tuberías y la casa de refuerzo.
  • Gasómetro del tipo MAN en Stuttgart, Alemania
  • The Oval Gasholders a las afueras de The Oval Cricket Ground en Londres
  • Cuatro gaseros convertidos para uso residencial y comercial en Viena
  • Titular de gas en San Petersburgo, Rusia

Estados Unidos

Los gasómetros son relativamente raros en los Estados Unidos. Los más notables de estos fueron erigidos en St. Louis por Laclede Gas Light Company a principios del siglo XX. Estos gasómetros permanecieron en uso hasta principios de la primera década del siglo XXI, cuando el último fue desmantelado y abandonado en su lugar. El gasómetro utilizado más recientemente en los Estados Unidos estaba en el lado sureste de Indianápolis, pero se ha demolido junto con la planta de coque de Citizens Energy Group. Otro par de titulares en la estación de Newtown Holder, en Elmhurst, Queens, en la ciudad de Nueva York, fue un hito popular para los reporteros de tráfico hasta que fueron demolidos en 1996 y se convirtieron en Elmhurst Park. El New York Times describió en detalle la demolición de dos "Tanques Maspeth" más grandes en la cercana Greenpoint, Brooklyn.

Koppers Inc. erigió un gran depósito de gas tipo MAN justo al este de Baltimore, Maryland, en 1949, y fue operado por Baltimore Gas and Electric durante treinta y dos años. La estructura de 307 pies de alto y 170 pies de diámetro, que podría contener 7 millones de pies cúbicos, fue un hito debido a su esquema de marcado inusual, que tenía un patrón de tablero de ajedrez rojo y blanco desde 200 pies de altura. La estructura fue demolida en julio de 1984.

A partir de 2019, se estaban realizando esfuerzos para salvar un edificio con gas en Concord, New Hampshire. Es inusual porque la tapa todavía está en su lugar.

PG&E operaba tenedores de gas en sus plantas de gasificación en California antes de que se construyeran las tuberías de gas natural. La planta de San Francisco Beach Street fue construida en 1899; la planta de gas funcionó hasta 1931, pero su titular de gas asociado se utilizó con gas natural en la década de 1950, cuando se reurbanizó la propiedad. Los titulares de gas también existían anteriormente en Chico (demolido en 1951), Daly City, Eureka, Fresno, Merced, Monterey, Oakland, Redding (titular de gas demolido a principios de 1960), Redwood City (titular de gas construido a principios de 1900, demolido en 1959), Salinas, San Planta Francisco Potrero, Santa Rosa, Santa Elena, Stockton, Vallejo, Sauces; y probablemente existió en sus otras plantas de gasificación en Colusa, Hollister, Lodi, Madera, Marysville, Modesto, Napa, Oakdale, Orovilla, Red Bluff, Sacramento, San Luis Obispo, Santa Cruz, Selma, Tracy, Turlock, Watsonville y Woodland.

Australia

Los gasómetros, aunque alguna vez comunes, se han vuelto raros en Australia. La mayoría de las fábricas de gas en el país fueron demolidas o reutilizadas, y quedan pocos gasómetros debido a esto. Un buen ejemplo de un gasómetro en gran parte intacto se encuentra en el sitio de Launceston Gasworks en Tasmania. Aunque se ha quitado la campana de gas, todos los demás componentes están intactos. Los restos de dos gasómetros antiguos de 1860 también son visibles en el sitio, pero solo quedan los cimientos.

Durante muchos años, un enorme gasholder se alzó sobre el Arden Street Oval, el hogar del North Melbourne Football Club en la Liga de Fútbol Victoriana. La cobertura televisiva de los partidos de fútbol de las Reglas australianas jugados en el famoso terreno mostró que el jugador dominaba el paisaje. Fue demolido a fines de 1977 / principios de 1978.

Otros sistemas de almacenamiento

El gas más recientemente se almacenó en grandes depósitos subterráneos, como las cavernas de sal. Sin embargo, en los tiempos modernos, el empaquetado en línea es el método preferido.

A lo largo de los años sesenta y setenta se pensó que los recipientes de gas podrían reemplazarse con balas de alta presión (un recipiente a presión cilíndrico con extremos hemisféricos). Sin embargo, las regulaciones introducidas significaron que todas las nuevas balas deben construirse a varias millas de los pueblos y ciudades, y la seguridad de almacenar grandes cantidades de gas natural a alta presión sobre el suelo los hizo impopulares entre la gente y los consejos locales. Las balas se están retirando gradualmente. También es posible almacenar gas natural en forma líquida, y esto se practica ampliamente en todo el mundo.