Газовое хранилище – это естественная или искусственная емкость для хранения газа. Различают Г.х. наземные и подземные. Наземными Г.х. являются газгольдеры – металлические, пластиковые или композитные резервуары единичной емкостью от единиц до десятков тысяч кубических метров. Основное промышленное значение имеют подземные Г.х., способные вмещать сотни млн. м3 (иногда млрд. м3) газа. Они менее опасны и во много раз экономически эффективнее, чем наземные. Удельный расход металла на их сооружение в 20-25 раз меньше. В отличие от газгольдеров, предназначенных для сглаживания суточной неравномерности потребления газа, подземные Г.х. обеспечивают сглаживание сезонной неравномерности. За зиму из подземных Г.х. в Москву в сутки подается до 85-95 % природного газа, а из газгольдеров — 5-15 % газа. Летом, когда резко уменьшается расход газа, особенно за счет отсутствия отопления, его накапливают в Г.х., а зимой, когда потребность в газе резко возрастает, газ из хранилищ отбирают. Кроме того, подземные Г.х. служат аварийным резервом топлива и химического сырья. Они сооружаются двух типов: в пористых породах и в полостях горных пород. К первому типу относятся хранилища в истощенных нефтяных и газовых месторождениях, а также в водоносных пластах. В них природный газ обычно хранится в газообразном состоянии. Ко второму типу относятся хранилища, созданные в заброшенных шахтах, старых туннелях, в пещерах, а также в специальных горных выработках, которые сооружаются в плотных горных породах (известняках, гранитах, глинах, каменной соли и др.). В полостях горных пород газы хранятся преимущественно в сжиженном состоянии при температуре окружающей среды и при давлении порядка 0,8-1,0 Мн/м2 и более. Для создания подземных Г.х. используются специальные взрывы как традиционных химических взрывчатых веществ, так и ядерных. Обычно это пропан, бутан и их смеси. С начала 60-х XX века в промышленных масштабах применяется подземное и наземное хранение природного газа в жидком состоянии при атмосферном давлении и низкой температуре (т.н. изотермические Г.х.). Наиболее дешевы и удобны Г.х. в истощенных нефтяных и газовых залежах. Приспособление их под хранилища сводится к установке дополнительного оборудования, ремонту скважин, прокладке необходимых коммуникаций. В тех районах, где нужны резервы газа, а истощенные нефтяные и газовые залежи отсутствуют, Г.х. устраивают в водоносных пластах на глубине от 200-300 до 1000-1200 м. Такое Г.х. представляет собой искусственно созданную газовую залежь, которая эксплуатируется циклически. Для устройства залежи необходимо, чтобы водоносный пласт был достаточно порист, проницаем, имел бы ловушку для газа и допускал оттеснение воды из ловушки на периферию пласта. Обычно ловушка – это куполовидное поднятие пласта, перекрытое непроницаемыми породами, чаще всего глинами. Газ, закачанный в ловушку, оттесняет из нее воду и размещается над водой. Плотные отложения, образуя кровлю над пластом-коллектором, не позволяют газу просочиться вверх. Пластовая вода удерживает газ от ухода его в стороны и вниз. Из Г.х. в полостях горных пород наибольшее значение имеют хранилища, сооруженные в отложениях каменной соли. Создание такой емкости в 10-20 раз дешевле, чем в др. горных породах. Емкость в каменной соли создается обычно путем выщелачивания ее водой через скважины, которые используются затем при эксплуатации хранилища. Для хранения природного газа целесообразны глубокие хранилища, т. к. в них можно поддерживать более высокие давления и, следовательно, содержать в заданном объеме больше газа. Особое место занимают изотермические подземные Г.х. (например, для сжиженного метана), которые представляют собой котлованы с замороженными стенками. Верхняя часть резервуара укреплена бетонным кольцом, на которое опирается стальная крыша с теплоизоляционным материалом. По периметру бурят кольцевую батарею скважин, с помощью которых грунт вокруг будущего хранилища на период строительства замораживается. После сооружения емкости и заполнения ее сжиженным метаном надобность в морозильных скважинах отпадает. Сжиженный метан хранится при атмосферном давлении и температуре -161, -162 °С. Толщина замороженных грунтовых стенок резервуара медленно растет и достигает 10-15 м. Потери тепла со временем уменьшаются. Низкая температура в Г.х. поддерживается за счет испарения части метана (2-4 % в месяц). Пары собираются, сжижаются и возвращаются назад. Отбор метана производится погружными центробежными насосами и последующей регазификацией жидкости на специальных установках. Для хранения углеводородов в жидком состоянии применяются и наземные емкости – стальные резервуары с двойными стенками, между которыми помещен теплоизоляционный материал. Наземные изотермические Г.х. относительно дороги и металлоемки, поэтому строятся там, где производится добыча газа, его сжижение и транспортировка в жидком состоянии морским или железнодорожным транспортом. При разработках углеводородных топлив на Сахалине достигнута рекордная емкость изотермических хранилищ – до 120 тыс. м3. Опасность Г.х. связана с возможностью образования взрывов и пожаров, связанных с утечками газов из хранилищ или разрушениями их стенок. В этой связи наземные газгольдеры наиболее опасны, что привело к поэтапной их замене на подземные хранилища (особенно в таких крупных городах, как Москва). Предупреждение чрезвычайных ситуаций, вызванных взрывами и пожарами на Г.х., осуществляется соблюдением норм и правил их проектирования, изготовления и эксплуатации, проведением периодического освидетельствования с применением неразрушающего контроля целостности стенок, непрерывного контроля утечек и состава воздуха в зоне хранилищ. Ликвидация последствий и катастроф на Гх. представляет большую проблему и осуществляется специальными силами и средствами отраслевого, регионального или федерального уровня.
Источник: Гражданская защита: Энциклопедия в 4 томах. Том I (А–И); под общей редакцией С.К. Шойгу; МЧС России. – М.: Московская типография № 2, 2006.