Un depósito de gas o gasómetro , también conocido como gasómetro , es un recipiente de gran tamaño en el que se almacena gas natural o gas ciudad ( gas de hulla o antes también gas de agua ) cerca de la presión atmosférica a temperatura ambiente . El volumen del recipiente depende de la cantidad de gas almacenado, y la presión proviene del peso de una tapa móvil. Los volúmenes típicos de grandes depósitos de gas son de unos 50.000 metros cúbicos (1.800.000 pies cúbicos), con estructuras de 60 metros (200 pies) de diámetro.
Los recipientes de gas ahora tienden a usarse con fines de equilibrio para garantizar que las tuberías de gas puedan operar dentro de un rango seguro de presiones, en lugar de almacenar gas para su uso posterior.
Antoine Lavoisier ideó el primer recipiente para gas, al que llamó gazomètre , para ayudarle en su trabajo en química neumática . [1] 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 colaboró con Thomas Beddoes en la construcción del aparato neumático , un equipo médico de corta duración que incorporaba un gazomètre . Watt luego adaptó el gasómetro para el almacenamiento de gas de carbón. [2]
La anglicización "gasómetro" fue adoptada por William Murdoch , el inventor de la iluminación de gas , en 1782, como nombre para sus recipientes de gas. [3] [4] Los asociados de Murdoch objetaron que su "gasómetro" no era un medidor sino un contenedor, pero el nombre se mantuvo y se generalizó. Los depósitos de gas se marcaron como gasómetros en los mapas a gran escala emitidos por el British Ordnance Survey y el término pasó a utilizarse para etiquetar las plantas de gas, aunque puede haber varios depósitos de gas en una misma planta. Sin embargo, todavía se desaconseja el uso del término "gasómetro" en los círculos técnicos, donde se prefiere "recipiente de gas". [5]
La BBC, entre otras instituciones, utiliza la ortografía "gasómetro", pero la variante "gasómetro" se utiliza más comúnmente.
Antes de mediados del siglo XX el gas de hulla se producía en retortas calentando carbón en ausencia de aire, proceso conocido como gasificación del carbón . El gas de carbón se utilizó por primera vez para el alumbrado municipal; el gas se conducía a través de tuberías de madera o metal desde la retorta hasta la linterna. El primer suministro público de gas por tubería fue para trece lámparas de gas instaladas a lo largo de Pall Mall, Londres , en 1807. El mérito de esta instalación es del inventor y empresario alemán Frederick Albert Winsor . La excavación de calles para colocar tuberías requirió servidumbres , y esto retrasó tanto la instalación de alumbrado público como la instalación de gas para iluminación doméstica, calefacción y cocina.
Muchas personas experimentaron con la destilación del carbón para producir un gas inflamable, entre ellos Jean Tardin (1618), Clayton (1684), Jean-Pierre Minckelers , Lovaina (1785) y Pickel (D) (1786). William Murdoch tuvo éxito. Se unió a Boulton y Watt en la fábrica del Soho en Birmingham en 1777, y en 1792 construyó una retorta para calentar carbón y producir el gas que iluminaba su casa y oficina en Redruth . Su sistema carecía de un método de almacenamiento hasta que James Watt Junior adaptó un gazomètre Lavoisier para este propósito. Se incorporó un gasómetro a la primera pequeña fábrica de gas construida para la fábrica de Soho en 1798. [6]
William Murdoch y su alumno Samuel Clegg instalaron retortas en fábricas individuales y otros lugares de trabajo. El primero fue en 1805, en Lee & Phillips, Salford Twist Mill , donde se instalaron ocho depósitos de gas. [7] A esto le siguió poco después uno en Sowerby Bridge, construido por Clegg para Henry Lodge.
Las primeras plantas comerciales independientes de gas fueron construidas por Gas Light and Coke Company en Great Peter Street, Westminster, en 1812, con tubos de madera colocados en las luces de gas del puente de Westminster en la víspera de Año Nuevo de 1813. Las luces de gas públicas se consideraban un medio. para reducir la delincuencia y hasta la década de 1840 estaban regulados por las autoridades policiales. [8]
Debido a las preocupaciones de seguridad expresadas por la Royal Society, el tamaño de los recipientes de gas se limitó a 6.000 pies cúbicos (170 m 3 ) y se encerraron en casas de gasómetros. De hecho, cualquier pequeña fuga de un recipiente de gas cerrado creaba una acumulación potencialmente explosiva de aire y gas dentro de la casa circundante, presentando un peligro mucho mayor que la fuga original; En el Reino Unido se suspendió la colocación de casas alrededor de depósitos de gas. En los Estados Unidos, sin embargo, donde era necesario proteger el gas de condiciones climáticas mucho más extremas, se siguieron construyendo casas de gasómetros que eran arquitectónicamente decorativas. [9]
El recipiente 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 funcional se construyó en Leeds . Luego, a partir de la década de 1850, se construyeron grandes cantidades de depósitos de gas en todo el Reino Unido. Los primeros fueron del tipo apoyado en columnas de dos elevaciones; los posteriores tenían cuatro elevadores, estaban guiados por un bastidor y podían equiparse posteriormente con un elevador volante adicional. Los grandes depósitos de gas de Kings Cross, Londres , se construyeron en la década de 1860. [10]
William Gadd de Gadd & Mason en Manchester inventó el recipiente de gas 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 finales del siglo XIX, la mayoría de las ciudades de Gran Bretaña tenían sus propias plantas y depósitos de gas. [10]
Los años entre las dos guerras mundiales estuvieron marcados por mejoras en el almacenamiento, especialmente en los recipientes de gas sin agua, y en la distribución, con la llegada de tubos de acero de 2 a 4 pulgadas (50 a 100 mm) para transportar gas a hasta 50 psi (340 kPa) como tubería principal de alimentación a las tradicionales tuberías de hierro fundido. Las plantas municipales de gas se volvieron superfluas a finales del siglo XX, pero los depósitos de gas y la planta de producción todavía se utilizaban en las acerías en 2016. [ cita necesaria ]
Un depósito de gas proporcionaba almacenamiento para gas purificado y medido. Actuó como un amortiguador, eliminando la necesidad de una producción continua de gas. El peso del elevador del recipiente de gas (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 tuberías de gas locales).
Hay dos tipos básicos de recipientes para gas: los sellados con agua y los rígidos sin agua.
El depósito de gas sellado por agua consta de un tanque de agua que sube y baja para tomar el gas. Un depósito de gas con agua constaba de dos partes: un tanque profundo de agua que se utilizaba para proporcionar un sello y un recipiente cerrado (el elevador) que se eleva sobre el agua a medida que aumenta el volumen de gas. [11]
Los recipientes rígidos para gas sin agua fueron un diseño muy temprano que ni se expandió ni se contrajo. Existen versiones modernas de recipientes de gas sin agua, por ejemplo, sellados con aceite, sellados con grasa y de tipo "sello seco" (membrana). Consisten en un cilindro fijo coronado por un pistón móvil. [12]
Los primeros depósitos de gas de Boulton y Watt tenían un solo elevador. El tanque estaba sobre el suelo y estaba revestido de madera; el ascensor fue guiado por trípodes y cables. Se suministraron poleas y pesas para regular la presión del gas. [13] Los tanques de ladrillo se introdujeron en 1818, cuando un depósito de gas 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. Las primeras de la variedad telescópica eran variaciones guiadas por columnas y se construyeron a partir de 1824. Para guiar las paredes telescópicas, o "ascensores", tienen un marco externo, visible a una altura fija en todo momento. Una mejora fue el soporte de gas con marco guía, donde las pesadas columnas fueron reemplazadas por un marco más ligero y más amplio. Las vigas verticales (estándares) fueron intersecadas por vigas horizontales y arriostradas. Esto podría atornillarse a un tanque subterráneo o aéreo. El marco guía patentado por Cutler prescindió de las vigas horizontales y utilizó en su lugar un marco triangulado diagonal. [14] Los recipientes 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 depósitos de gas guiados en espiral se construyeron en el Reino Unido desde 1890 hasta 1983. No tienen marco y cada elevador es guiado por el de abajo, girando a medida que asciende según lo dictan los corredores helicoidales. [15]
Ambos tipos 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. Con los tanques telescópicos (de elevación múltiple), el tanque más interno tiene un labio de aproximadamente 1 pie × 2 pies (30 cm × 61 cm) alrededor del exterior del borde inferior, llamado taza, que recoge el agua a medida que se eleva por encima del depósito. nivel de agua. Esto inmediatamente engancha un labio descendente en el borde interior del siguiente levantamiento 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 interno continúa subiendo hasta que el agarre se apoya en la copa. , tras lo cual una mayor inyección de gas comenzará a aumentar esa sustentación también. Los soportes se construyeron con hasta cuatro ascensores. [16] Se podría instalar un elevador volante adicional en los soportes de gas de columna o marco. Se trataba de un tanque interior 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 en espiral. [15]
Los depósitos de gas de sellado seco tienen una carcasa cilíndrica estática, dentro de la cual un pistón sube y baja. Durante el movimiento, 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 utilizaba un sello de alquitrán/aceite. El soporte de gas de sello seco Klonne era circular y usaba un sello de grasa. El gasómetro Wiggins de sellado seco fue patentado en 1952: utilizaba una cortina flexible que estaba suspendida del pistón. [17] El mayor depósito de gas de baja presión construido fue el depósito de gas 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 de pies cúbicos). Había un tipo MAN, construido en 1934 en Chicago con una capacidad de 566.000 metros cúbicos (20.000.000 de pies cúbicos). [18]
La contaminación asociada con las plantas de gas y el almacenamiento de gas hace que el terreno sea difícil de recuperar para otros fines, pero algunos depósitos de gas, como los gasómetros de Viena , se han convertido en otros usos, como espacio habitable, centro comercial y archivos históricos de la ciudad. Sin embargo, muchos lugares nunca se utilizaron para la producción de "gas ciudad", por lo que la contaminación del suelo es relativamente baja.
Los depósitos de gas han sido una parte importante del horizonte de las ciudades británicas de poca altura durante hasta 200 años, debido a su gran forma distintiva y su ubicación central. Originalmente se utilizaban para equilibrar la demanda diaria y la generación de gas ciudad . Con el paso al gas natural y la construcción de tuberías de la red nacional , su uso disminuyó constantemente, ya que la red de tuberías podía almacenar gas bajo presión y, finalmente, satisfacer directamente la demanda máxima. [19] Londres , Manchester , Sheffield , Birmingham , Leeds , Newcastle , Salisbury y Glasgow (que tiene los gasómetros más grandes del Reino Unido [20] ) se caracterizan por tener muchos depósitos de gas.
Algunos de estos depósitos de gas se han convertido en edificios protegidos . Los depósitos de gas detrás de la estación King's Cross en Londres fueron desmantelados especialmente cuando se estaba creando el nuevo enlace ferroviario del Túnel del Canal de la Mancha, [21] y el depósito de gas número 8 se volvió a construir en un sitio cercano detrás de la estación de St Pancras como parte de un desarrollo de viviendas. Se ha convertido en un parque. [22] 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. [19]
Uno de los mayores grupos restantes de poseedores de gas se encuentra en Bromley-by-Bow, en el este de Londres , y se cree que es el más grande de Europa. [23]
Una fábrica de gas en South Lotts , Dublín , Irlanda, se convirtió en apartamentos. [24]
En el pasado, las estaciones de soporte tenían 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 estos sitios, dicho operador está obsoleto. El gasómetro más alto de Europa tiene 117 metros (384 pies) de altura y se encuentra en Oberhausen . [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 National Grid británica anunciara en 2013 sus planes de retirar 76 depósitos de gas y, poco después, las redes Southern y Scottish Gas anunciaran que demolería a 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]
El gasómetro de Amsterdam ha acogido las fiestas Awakenings Techno .
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Los gasómetros son ahora comparativamente raros en los EE. UU. (donde normalmente se les llamaba recipientes de gas); aunque se construyeron cientos entre las décadas de 1870 y 1940, muchos de ellos han sido demolidos desde entonces. El mayor constructor de depósitos de gas con sede en Estados Unidos, 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. fue publicado. [29] Fueron construidos 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 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 de la línea de negocio de poseedores de gas de BH [32] proporcionan 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 estadounidense 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, la El auge de la distribución de gas natural a través de gasoductos suplantó ese sistema y los poseedores de gas existentes se utilizaron (en una capacidad menos crucial) para gestionar la presión de los gasoductos, hasta que los poseedores llegaron al final de su vida útil.
Laclede Gas Light Company erigió varios depósitos de gas en St. Louis a principios del siglo XX. Estos gasómetros permanecieron en uso hasta principios de la primera década del siglo XXI, cuando el último fue dado de baja y abandonado en su lugar. El gasómetro utilizado más recientemente en Estados Unidos estaba en el lado sureste de Indianápolis , pero ha sido demolido junto con la planta de coque contigua de Citizens Energy Group . Otro par de titulares en la estación Newtown Holder, en Elmhurst, Queens, en la ciudad de Nueva York, fue un punto de referencia popular para los reporteros de tráfico hasta que fueron demolidos en 1996 y se convirtieron en Elmhurst Park . El New York Times describió detalladamente la demolición de dos "tanques Maspeth" más grandes en la cercana Greenpoint, Brooklyn . [33]
Del tipo sin agua ( tipo MAN ), el primero extremadamente grande de BH fue el de la planta River Rouge de la Ford Motor Company , construido en 1935. [29] Otro gran depósito de gas tipo MAN se construyó justo 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 altura (94 m) y 170 pies de diámetro (52 m), que podía contener 7 millones de pies cúbicos (200.000 m 3 ), fue un hito debido a su inusual esquema de señalización, que tenía un color rojo. patrón de tablero de ajedrez blanco y negro desde 200 pies (61 m) de altura. La estructura fue demolida en julio de 1984. [ cita necesaria ]
En los 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 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 del Gasholder de 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 operaba depósitos de gas en sus plantas de gasificación en California antes de que se construyeran los gasoductos. La planta de San Francisco Beach Street se construyó en 1899. La planta de gas funcionó hasta 1931, pero su depósito de gas asociado se utilizó con gas natural hasta la década de 1950, cuando se reconstruyó la propiedad. [37] Los depósitos de gas también existían anteriormente 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 (depósito de gas demolido a principios de la década de 1960), [47] Redwood City (depósito de gas construido a principios del siglo XX, demolido en 1959), [48 ] Salinas, [49] Planta San Francisco Potrero, [50] Santa Rosa, [51] Santa Elena, [52] Stockton, [53] Vallejo, [54] Sauces; [55] y probablemente existió 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 Bosque. [56]
Los gasómetros, aunque alguna vez fueron comunes, se han vuelto raros en Australia. La mayoría de las plantas de gas del país fueron demolidas o reutilizadas, y debido a esto quedan pocos gasómetros. Un buen ejemplo de un gasómetro prácticamente 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 más antiguos de 1860 también son visibles en el lugar, pero sólo quedan los cimientos. En Sydney, 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 de la fábrica de gas contigua.
En Queensland, Gasworks Newstead es un desarrollo comercial, residencial y minorista contiguo al río en Newstead , Brisbane, inaugurado en 2013, construido alrededor de un depósito de gas de 1887 ahora declarado patrimonio. Sólo queda el marco, dentro del cual se encuentra una plaza utilizada como zona de recreación pública y para eventos especiales ocasionales como mercados o conciertos. Cada día, al anochecer, una pantalla de iluminación dinámica ilumina el marco. El antiguo emplazamiento industrial en la periferia del centro de la ciudad se convirtió en una zona de renovación urbana para viviendas de lujo centrada en la zona de Gasworks.
Durante muchos años, un enorme gasómetro se alzó sobre el Arden Street Oval , el estadio del North Melbourne Football Club en la Victorian Football League . La cobertura televisiva de los partidos de fútbol australiano disputados en el famoso campo mostró al gasómetro dominando el paisaje. Fue demolido a finales de 1977 y principios de 1978.
Este gasómetro alguna vez operado por Gas del Estado está ubicado en Villa Maipú, Partido de San Martín, Argentina . Fue construido en 1948 por MAN, y servía para almacenar gas de coque producido por una fábrica cercana llamada Usina Corrales. Con una altura total de 85 metros (279 pies) y un diámetro de 54 metros (177 pies), estuvo operativo por un corto período de tiempo hasta que en 1954 fue dado de baja. La estructura permanece en su lugar 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 empaquetado en línea .
A lo largo de las décadas de 1960 y 1970, se pensó que los depósitos de gas podrían sustituirse por balas de alta presión (un recipiente a presión cilíndrico con extremos hemisféricos). Sin embargo, las regulaciones impuestas significaron que todas las balas nuevas debían construirse a varios kilómetros de los pueblos y ciudades, y la seguridad de almacenar grandes cantidades de gas natural a alta presión en la superficie las hizo impopulares entre la población y los ayuntamientos locales . Las balas se están retirando gradualmente del servicio. También es posible almacenar gas natural en forma líquida , y esto se practica ampliamente en todo el mundo.
![Depósito de gas en San Petersburgo, Rusia, convertido 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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