Un gasómetro o gasómetro es un recipiente grande en el que se almacena gas natural o gas de ciudad ( gas de hulla o antiguamente también gas de agua ) a presión atmosférica y a temperatura ambiente . El volumen del recipiente depende de la cantidad de gas almacenado, y la presión se obtiene del peso de una tapa móvil. Los volúmenes típicos de los gasómetros grandes son de unos 50.000 metros cúbicos (1.800.000 pies cúbicos), con estructuras de 60 metros de diámetro (200 pies).
En la actualidad, los gasómetros tienden a utilizarse con fines de equilibrio para garantizar que las tuberías de gas puedan funcionar dentro de un rango seguro de presiones, en lugar de usarse para almacenar gas para su uso posterior.
Antoine Lavoisier ideó el primer gasómetro, al que llamó gazomètre , para ayudarle en su trabajo en química neumática . [1] Le permitió pesar el gas en un recipiente neumático con la precisión que necesitaba. Publicó su Traité Élémentaire de Chimie en 1789. James Watt Junior colaboró con Thomas Beddoes en la construcción del aparato neumático , un equipo médico de corta duración que incorporaba un gazomètre . Watt luego adaptó el gazomètre para el almacenamiento de gas de carbón. [2]
El término "gasómetro" fue adoptado por William Murdoch , el inventor de la iluminación a gas , en 1782 como nombre para sus gasómetros. [3] [4] Los asociados de Murdoch objetaron que su "gasómetro" no era un medidor sino un recipiente, pero el nombre se mantuvo y se generalizó. Los gasómetros se marcaron como gasómetros en los mapas a gran escala publicados por el British Ordnance Survey y el término pasó a usarse para etiquetar las plantas de gas, aunque puede haber varios gasómetros en una sola planta de gas. Sin embargo, el término "gasómetro" aún se desaconseja en los círculos técnicos, donde se prefiere "gasómetro". [5]
La ortografía "gasholder" es utilizada por la BBC, entre otras instituciones, pero la variante "gasholder" es la más comúnmente utilizada.
Antes de mediados del siglo XX, el gas de hulla se producía en retortas calentando el carbón en ausencia de aire, un proceso conocido como gasificación del carbón . El gas de hulla se utilizó por primera vez para el alumbrado público, pasando el gas a través de tuberías de madera o metal desde la retorta hasta la linterna. El primer suministro público de gas por tuberías fue a trece farolas de gas instaladas a lo largo de Pall Mall, Londres , en 1807. El mérito de esta instalación corresponde al inventor y empresario alemán Frederick Albert Winsor . La excavación de calles para colocar tuberías requería servidumbres , y esto retrasó tanto la instalación de alumbrado público como la instalación de gas para iluminación doméstica, calefacción y cocina.
Muchos experimentaron con la destilación del carbón para producir un gas inflamable, entre ellos Jean Tardin (1618), Clayton (1684), Jean-Pierre Minckelers , de Leuven (1785) y Pickel (D) (1786). William Murdoch tuvo éxito. Se unió a Boulton y Watt en la fábrica de Soho en Birmingham en 1777, y en 1792 construyó una retorta para calentar carbón para producir el gas que iluminaba su casa y su oficina en Redruth . Su sistema carecía de un método de almacenamiento hasta que James Watt Junior adaptó un gazomètre de Lavoisier para este propósito. Un gasómetro se incorporó a la primera pequeña fábrica de gas construida para la fábrica de Soho en 1798. [6]
William Murdoch y su alumno Samuel Clegg instalaron posteriormente retortas en fábricas individuales y otros lugares de trabajo. La primera fue en 1805, en Lee & Phillips, Salford Twist Mill , donde se instalaron ocho gasómetros. [7] Poco después, Clegg instaló uno en Sowerby Bridge para Henry Lodge.
Las primeras plantas de gas comerciales independientes fueron construidas por la Gas Light and Coke Company en Great Peter Street, Westminster, en 1812, con tuberías de madera tendidas hacia las farolas de gas del puente de Westminster en la víspera de Año Nuevo de 1813. Las farolas de gas públicas se consideraban un medio para reducir el crimen y hasta la década de 1840 estaban reguladas por las autoridades policiales. [8]
Debido a las preocupaciones de seguridad expresadas por la Royal Society, el tamaño de los gasómetros se limitó a 6.000 pies cúbicos (170 m 3 ) y se encerraron en casetas para gasómetros. De hecho, cualquier pequeña fuga de un gasómetro encerrado creaba una acumulación potencialmente explosiva de aire y gas dentro de la caseta, lo que presentaba un peligro mucho mayor que la fuga original; en el Reino Unido se dejó de colocar casetas alrededor de los gasómetros. Sin embargo, en los Estados Unidos, donde era necesario proteger el gas de condiciones climáticas mucho más extremas, se siguieron construyendo casetas para gasómetros que eran arquitectónicamente decorativas. [9]
El gasómetro telescópico se inventó por primera vez en 1824. El sello de copa y de inmersión (agarre) fue patentado por Hutchinson en 1833, y el primer ejemplo funcional se construyó en Leeds . Luego, a partir de la década de 1850, se construyeron gasómetros en todo el Reino Unido en grandes cantidades. Los primeros fueron del tipo de dos elevadores soportados por columnas; los posteriores tenían cuatro elevadores y estaban guiados por un marco, y se podían adaptar con un elevador volante adicional. Los grandes gasómetros de Kings Cross, Londres , se construyeron en la década de 1860. [10]
William Gadd, de Gadd & Mason, en Manchester, inventó el gasómetro guiado en espiral en 1890. En lugar de columnas externas o marcos guía, su diseño funcionaba con rieles en espiral. El primer diseño comercial se construyó en Northwich , Cheshire, ese mismo año. A fines del siglo XIX, la mayoría de las ciudades de Gran Bretaña tenían sus propias fábricas de gas y gasómetros. [10]
Los años entre las dos guerras mundiales estuvieron marcados por mejoras en el almacenamiento, especialmente el gasómetro sin agua, y en la distribución, con la llegada de tuberías de acero de 2 a 4 pulgadas (50 a 100 mm) para transportar gas a hasta 50 psi (340 kPa) como tuberías principales de alimentación a las tradicionales tuberías de hierro fundido. Las plantas de gas municipales se volvieron superfluas a finales del siglo XX, pero los gasómetros y las plantas de producción todavía se utilizaban en las acerías en 2016. [ cita requerida ]
Un gasómetro proporcionaba almacenamiento para el gas purificado y medido. Actuaba como un amortiguador, eliminando la necesidad de una producción continua de gas. El peso del elevador del gasómetro (tapa) controlaba la presión del gas en la red y proporcionaba contrapresión para la planta de producción de gas.
Son el único método de almacenamiento que mantiene el gas a la presión del distrito (la presión requerida en las redes de gas locales).
Hay dos tipos básicos de depósito de gas: el sellado con agua y el rígido sin agua.
El depósito de gas sellado con agua consiste en un tanque de agua que sube y baja para recoger el gas. Un depósito de gas sellado con agua consta de dos partes: un tanque profundo de agua que se utiliza para proporcionar un sello y un recipiente cerrado (el elevador) que se eleva por encima del agua a medida que aumenta el volumen de gas. [11]
Los gasómetros rígidos sin agua fueron un diseño muy temprano que no se expandían ni contraían. Existen versiones modernas del gasómetro sin agua, por ejemplo, los tipos sellados con aceite, sellados con grasa y de "sello seco" (membrana). Consisten en un cilindro fijo tapado por un pistón móvil. [12]
Los primeros gasómetros Boulton y Watt tenían un solo elevador. El tanque estaba sobre el suelo y revestido de madera; el elevador se guiaba mediante trípodes y cables. Se suministraban poleas y pesas para regular la presión del gas. [13] Los tanques de ladrillo se introdujeron en 1818, cuando un gasómetro podía tener una capacidad de 20.000 pies cúbicos (570 m 3 ). El ingeniero John Malam ideó un tanque con un sistema de guía central de varillas y tubos.
Los soportes telescópicos se dividen en dos subcategorías. Los primeros de la variedad telescópica eran variaciones guiadas por columnas y se construyeron a partir de 1824. Para guiar las paredes telescópicas, o "elevadores", tienen un marco externo, visible a una altura fija en todo momento. Una mejora fue el soporte de gas con marco guía, donde las columnas pesadas fueron reemplazadas por un marco más liviano y extenso. Las vigas verticales (estándares) se cruzaban con vigas horizontales y se arriostraban. Esto se podía atornillar a un tanque subterráneo o sobre el suelo. El marco guía patentado por Cutler prescindió de las vigas horizontales, utilizando en su lugar un marco triangulado diagonal. [14] 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 atascar el elevador. [14]
Los gasómetros guiados en espiral se construyeron en el Reino Unido entre 1890 y 1983. No tienen marco y cada elevador es guiado por el que está debajo, girando a medida que sube según lo dictan los corredores helicoidales. [15]
Ambos tipos de tanques telescópicos 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. En los tanques telescópicos (de elevación múltiple), el tanque más interno tiene un borde de aproximadamente 1 pie × 2 pies (30 cm × 61 cm) alrededor del exterior del borde inferior, llamado copa, que recoge agua a medida que se eleva por encima del nivel del agua del depósito. Esto inmediatamente se acopla a un borde descendente en el borde interior del siguiente elevador exterior, llamado inmersión o agarre, y a medida que este agarre se hunde en la copa, preserva el sello de agua a medida que el tanque interior continúa subiendo hasta que la empuñadura se apoya en la copa, momento en el que una mayor inyección de gas comenzará a elevar también ese elevador. Los depósitos se construían con hasta cuatro elevadores. [16] Se podía instalar un elevador adicional en los depósitos de gas de columna o de bastidor. Se trataba de un tanque interior adicional que se extendía por encima de los estándares, cuando la infraestructura soportaba las fuerzas de corte y el peso adicionales. Aunque no de forma exclusiva, se utilizaban guías espirales. [15]
Los gasómetros de sello seco tienen una carcasa cilíndrica estática, dentro de la cual sube y baja un pistón. A medida que se mueve, un sello de grasa, un sello de alquitrán/aceite o una membrana de sellado que se desenrolla hacia afuera y hacia adentro del pistón evita que el gas se escape. El tipo MAN (de Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG ) se introdujo en 1915: era poligonal y usaba un sello de alquitrán/aceite. El gasómetro de sello seco Klonne era circular y usaba un sello de grasa. El gasómetro de sello seco Wiggins fue patentado en 1952: usaba una cortina flexible que estaba suspendida del pistón. [17] El gasómetro de baja presión más grande construido fue el gasómetro Klonne construido en 1938 en Gelsenkirchen . Tenía 147 metros (482 pies) de alto y 80 metros (260 pies) de diámetro, lo que le daba una capacidad de 594.000 metros cúbicos (21.000.000 pies cúbicos). Hubo un modelo MAN, construido en 1934 en Chicago, con una capacidad de 566.000 metros cúbicos (20.000.000 pies cúbicos). [18]
En el pasado, las estaciones de almacenamiento contaban con un operador que vivía en el lugar y controlaba su movimiento. Sin embargo, con los sistemas de control de procesos que se utilizan actualmente en estas instalaciones, este operador ha quedado obsoleto. El gasómetro más alto de Europa tiene 117 metros (384 pies) de altura y está ubicado en Oberhausen . [19]
La contaminación asociada a las plantas de gas y al almacenamiento de gas hace que la tierra sea difícil de recuperar para otros fines, pero algunos gasómetros, como los Gasómetros de Viena , se han reconvertido en otros usos, como espacio habitable, centro comercial y archivos históricos de la ciudad. Sin embargo, muchos sitios nunca se utilizaron para la producción de "gas de ciudad", por lo que la contaminación del suelo es relativamente baja.
Una fábrica de gas en South Lotts , Dublín , Irlanda, fue reconvertida en apartamentos. [20]
El Gasholder de Amsterdam ha acogido las fiestas Awakenings Techno .
Los gasómetros han sido una parte importante de los paisajes urbanos de las ciudades británicas de baja altura durante hasta 200 años, debido a su gran forma distintiva y ubicación central. Originalmente se usaban para equilibrar la demanda diaria y la generación de gas de ciudad . Con el paso al gas natural y la construcción de la red nacional de tuberías , su uso disminuyó de manera constante, ya que la red de tuberías podía almacenar gas bajo presión y, eventualmente, satisfacer la demanda máxima directamente. [21] Londres , Manchester , Sheffield , Birmingham , Leeds , Newcastle , Salisbury y Glasgow (que tiene los gasómetros más grandes del Reino Unido [22] ) son conocidos por tener muchos gasómetros.
Algunos de estos depósitos de gas se han convertido en edificios protegidos . Los depósitos de gas que se encuentran detrás de la estación de King's Cross en Londres se desmantelaron especialmente cuando se estaba construyendo el nuevo enlace ferroviario del Canal de la Mancha [23] , y el depósito de gas n.° 8 se volvió a erigir en un sitio cercano detrás de la estación de St Pancras como parte de un desarrollo de viviendas. Se ha transformado en un parque [24] . La mayoría de los depósitos de gas ya no se utilizan, y se está llevando a cabo un programa de desmantelamiento para liberar el terreno para su reutilización [21] .
Uno de los grupos de gasómetros más grandes que quedan se encuentra en Bromley-by-Bow , en el este de Londres , y se cree que es el más grande de Europa. [25]
En el Reino Unido, así como en otros países europeos, ha surgido en los últimos años un movimiento para preservar los gasómetros clásicos, especialmente después de que la empresa británica National Grid anunciara en 2013 sus planes de retirar 76 gasómetros, y poco después, las redes Southern y Scottish Gas anunciaron que demolerían otros 111. Christopher Costelloe, director de la Victorian Society , líder de la campaña para preservar los gasómetros, ha dicho que "los gasómetros, por su tamaño y estructura, no pueden evitar convertirse en puntos de referencia. [Son] estructuras singularmente dramáticas a pesar de todo su vacío". [26]
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Los gasómetros son ahora comparativamente raros en los EE. UU. (donde generalmente se los llamaba gasómetros); aunque se construyeron cientos entre las décadas de 1870 y 1940, muchos de ellos han sido demolidos desde entonces. El mayor constructor de gasómetros con sede en EE. UU., la Bartlett-Hayward Company con sede en Baltimore (desde 1927 una división de Koppers [28] ), construyó 600 de ellos desde la década de 1870 hasta 1941, cuando se publicó una monografía sobre la historia de la empresa. [29] Se construyeron en casi todos los estados de EE. UU., [30] así como en otras partes de América del Norte, América del Sur y Sudáfrica. [30] Esos 600, tanto del tipo de tanque de agua (541 unidades) [30] como del tipo sin agua (59 unidades), [29] tenían una capacidad combinada de 1.1 mil millones de pies cúbicos (10⁹). [31] Los capítulos de Latrobe que tratan sobre la línea de negocios de gasómetros de BH [32] brindan detalles adicionales que son útiles para los lectores interesados en la historia de la industria del gas de EE. UU.
Un patrón general de desarrollo en la industria del gas de los EE. UU. fue que desde la década de 1870 hasta la década de 1940, las plantas de fabricación de gas eran comunes en muchos lugares, produciendo tanto gas de carbón como gas de agua , [32] y en la segunda mitad del siglo XX, el auge de la distribución de gas natural a través de gasoductos suplantó ese sistema y los gasómetros existentes se utilizaron (en una capacidad menos crucial) para gestionar la presión de los gasoductos, hasta que los gasómetros llegaban al final de su vida útil.
A principios del siglo XX, la Laclede Gas Light Company erigió varios gasómetros en San Luis . Estos gasómetros se mantuvieron en uso hasta principios de la primera década del siglo XXI, cuando el último fue desmantelado y abandonado en el lugar. El gasómetro utilizado más recientemente en los Estados Unidos estaba en el lado sureste de Indianápolis , pero ha sido demolido junto con la planta de coque adyacente de Citizens Energy Group . Otro par de gasómetros en la estación Newtown Holder, en Elmhurst, Queens, en la ciudad de Nueva York, fue un punto de referencia popular para los periodistas de tráfico hasta que fueron demolidos en 1996 y se convirtieron en Elmhurst Park . The New York Times describió en detalle la demolición de dos "tanques Maspeth" más grandes en las cercanías de Greenpoint, Brooklyn . [33]
Del tipo sin agua ( tipo MAN ), el primer depósito de gas extremadamente grande fabricado por BH fue el de la planta River Rouge de la Ford Motor Company , construido en 1935. [29] Otro gran depósito de gas tipo MAN fue erigido al este de Baltimore, Maryland , por BH en 1949 y operado por Baltimore Gas and Electric durante 32 años. La estructura de 307 pies de alto (94 m) y 170 pies de diámetro (52 m), que podía contener 7 millones de pies cúbicos (200.000 m 3 ), fue un punto de referencia debido a su inusual esquema de señalización, que tenía un patrón de tablero de ajedrez rojo y blanco desde 200 pies (61 m) de altura. La estructura fue demolida en julio de 1984. [ cita requerida ]
En Estados Unidos todavía existen aproximadamente una docena de estructuras de ladrillo u hormigón construidas en la segunda mitad del siglo XIX para albergar gasómetros, conocidas como casas de gasómetros . La estructura de la Troy Gas Light Company en Troy, Nueva York , es uno de los ejemplos más grandes que quedan. A principios de 2021, se estaban realizando esfuerzos para salvar la Casa de Gasómetros de la Concord Gas Light Company en Concord, New Hampshire . [34] Es inusual porque el funcionamiento interno de la estructura, incluida la tapa, todavía está en su lugar. [35] [36]
PG&E utilizaba gasómetros en sus plantas de gasificación en California antes de que se construyeran los gasoductos. La planta de la calle Beach de San Francisco se construyó en 1899. La planta de gas funcionó hasta 1931, pero su gasómetro asociado se utilizó con gas natural hasta la década de 1950, cuando se reurbanizó la propiedad. [37] Anteriormente también existían gasómetros en Chico (demolido en 1951), [38] Daly City, [39] Eureka, [40] Fresno, [41] Long Beach (1927-1997), [42] Los Ángeles, incluidos dos a la vista del Ayuntamiento , [43] Merced, [44] Monterey, [45] Oakland, [46] Redding (gasómetro demolido a principios de los años 1960), [47] Redwood City (gasómetro construido a principios de los años 1900, demolido en 1959), [48] Salinas, [49] Planta Potrero de San Francisco, [50] Santa Rosa, [51] St. Helena, [52] Stockton, [53] Vallejo, [54] Willows; [55] y probablemente existían en sus otras plantas de gasificación en Colusa, Hollister, Lodi, Madera, Marysville, Modesto, Napa, Oakdale, Oroville, Red Bluff, Sacramento, San Luis Obispo, Santa Cruz, Selma, Tracy, Turlock, Watsonville y Woodland. [56]
Los gasómetros, aunque en su día eran comunes, se han vuelto raros en Australia. La mayoría de las fábricas de gas del país fueron demolidas o reutilizadas, y por eso quedan pocos gasómetros. Un buen ejemplo de un gasómetro prácticamente intacto se encuentra en la fábrica de gas de Launceston, en Tasmania. Aunque se ha quitado la campana de gas, todos los demás componentes están intactos. También se pueden ver los restos de dos gasómetros más antiguos de la década de 1860, pero solo quedan los cimientos. En Sídney se puede ver un hermoso y ornamentado marco de gasómetro desde el andén de la estación de tren de Macdonaldtown, que se construyó sobre los túneles de acceso a la fábrica de gas adyacente.
En Queensland, Gasworks Newstead es un desarrollo comercial, residencial y minorista junto al río en Newstead , Brisbane, que se inauguró en 2013 y que se construyó alrededor de un gasómetro de 1887, ahora declarado patrimonio histórico. Solo queda la estructura, en cuyo interior hay una plaza que se utiliza como zona de recreación pública y para eventos especiales ocasionales, como mercados o conciertos. Al anochecer, cada día, una exhibición de luces dinámicas ilumina la estructura. El antiguo sitio industrial en la periferia del centro de la ciudad se convirtió en una zona de renovación urbana para viviendas de lujo centradas en la zona de Gasworks.
Durante muchos años, un enorme gasómetro se alzaba sobre el estadio Arden Street Oval , el estadio del North Melbourne Football Club de la Victorian Football League . La cobertura televisiva de los partidos de fútbol australiano que se disputaban en el famoso estadio mostraba el gasómetro dominando el paisaje. Fue demolido a finales de 1977 o principios de 1978.
Este gasómetro, que en su día fue operado por Gas del Estado, se encuentra en Villa Maipú, Partido de San Martín, Argentina . Fue construido en 1948 por MAN y se utilizaba para almacenar gas de coque producido por una fábrica cercana llamada Usina Corrales. Con una altura total de 85 metros y un diámetro de 54 metros, estuvo en funcionamiento durante un corto período hasta que en 1954 fue desmantelado. La estructura sigue en pie y es propiedad de Gas Natural Fenosa.
La mayor parte del gas se almacena en grandes depósitos subterráneos , como cavernas de sal. Para el almacenamiento local a corto plazo, el método preferido es el de empaquetamiento en línea .
Durante los años 1960 y 1970 se pensó que los depósitos de gas podrían ser reemplazados por balas de alta presión (un recipiente de presión cilíndrico con extremos hemisféricos). Sin embargo, las regulaciones introducidas significaron que todas las balas nuevas debían construirse a varios kilómetros de las ciudades y pueblos, y la seguridad de almacenar grandes cantidades de gas natural a alta presión sobre el suelo las hizo impopulares entre la población local y los ayuntamientos . Las balas están siendo gradualmente desmanteladas. También es posible almacenar gas natural en forma líquida , y esta es una práctica generalizada en todo el mundo.
![Gasómetro en San Petersburgo, Rusia, reconvertido en planetario.[27]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/85/Gasholder_at_Obvodny_Canal_in_SPB.jpg/1280px-Gasholder_at_Obvodny_Canal_in_SPB.jpg)
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