ガスホルダー

ガスホルダーまたはガスホルダーは、ガスメーターとも呼ばれ、天然ガスまたは都市ガス（石炭ガス、以前は水性ガスとも呼ばれた）を常温で大気圧に近い圧力で貯蔵する大型の容器です。容器の容積は貯蔵ガスの量によって決まり、圧力は可動式キャップの重量によって生じます。大型ガスホルダーの一般的な容積は、直径 60 メートル（200 フィート）の構造で約 50,000 立方メートル（1,800,000 立方フィート）です。

ガスホルダーは現在、実際にガスを後で使用するために貯蔵するのではなく、ガス管が安全な圧力範囲内で動作できるようにバランスをとる目的で使用される傾向があります。

アントワーヌ・ラヴォアジエは、空気化学の研究に役立てるために、最初のガスホルダーを考案し、ガゾメーターと名付けました。^{[1]これにより}、空気トラフ内のガスを必要な精度で計量できるようになりました。彼は1789年にTraité Élémentaire de Chimieを出版しました。ジェームズ・ワット・ジュニアはトーマス・ベドーズと共同で、ガゾメーターを組み込んだ短命の医療機器である空気圧装置を製作しました。ワットはその後、ガゾメーターを石炭ガス貯蔵用に改造しました。^[2]

英語の「ガソメーター」は、ガス灯の発明者であるウィリアム・マードックが1782年にガスホルダーの名前として採用した。^{[3] [4]マードックの仲間は、彼の「ガソメーター」は}メーターではなく容器であると異議を唱えたが、その名前は保持され、一般的に使用されるようになった。ガスホルダーは、英国陸地測量局が発行した大縮尺の地図でガソメーターとしてマークされ、1つのガス工場に複数のガスホルダーがある場合でも、この用語がガス工場のラベルとして使用されるようになった。しかし、「ガソメーター」という用語は、技術界では今でも使用されず、「ガスホルダー」が好まれている。^[5]

「gas holder」という綴りはBBCや他の機関でも使用されていますが、変形の「gasholder」の方が一般的に使用されています。

20 世紀半ばより前、石炭ガスは石炭を空気のない状態で加熱することによってレトルトで生成され、このプロセスは石炭ガス化として知られていました。石炭ガスは最初、自治体の照明に使用され、レトルトからランタンまで木製または金属製のパイプを通ってガスが送られました。最初の公共のパイプによるガス供給は、 1807 年にロンドンのポール メル通りに沿って設置された13 個のガス灯でした。この設置の功績は、ドイツの発明家で起業家のフレデリック アルバート ウィンザーに帰せられます。パイプを敷設するために道路を掘削するには地役権が必要であり、これにより街路照明のさらなる設置と、家庭用の照明、暖房、調理用のガスの設置が遅れました。

ジャン・タルダン（1618年）、クレイトン（1684年）、ジャン＝ピエール・ミンケラーズ、ルーヴェン（1785年）、ピッケル（D）（1786年）など、多くの人が石炭を蒸留して可燃性ガスを生成する実験を行った。ウィリアム・マードックは成功した。彼は1777年にバーミンガムのソーホー工場でボールトン・アンド・ワットに加わり、1792年にレドラスの自宅とオフィスを照らすガスを生成するために石炭を加熱するレトルトを作った。彼のシステムには貯蔵方法がなかったが、ジェームズ・ワット・ジュニアがラヴォアジエのガス計をこの目的に応用した。1798年にソーホー工場のために建設された最初の小さなガス工場にはガス計が組み込まれた。^[6]

ウィリアム・マードックと彼の弟子サミュエル・クレッグは、個々の工場やその他の職場にレトルトを設置していった。最も古いものは1805年、リー・アンド・フィリップスのサルフォード・ツイスト・ミルで、8つのガスホルダーが設置された。^[7]その後すぐに、クレッグがヘンリー・ロッジのために建設したソワービー・ブリッジにもレトルトが設置された。

最初の独立した商業用ガス工場は、1812年にガス灯コークス会社によってウェストミンスターのグレートピーターストリートに建設され、1813年の大晦日にウェストミンスター橋のガス灯に木製のパイプが敷設されました。公共のガス灯は犯罪を減らす手段と見なされ、1840年代まで警察当局によって規制されていました。^[8]

王立協会が安全性への懸念を表明したため、ガスホルダーの大きさは6,000立方フィート（170 m ³）に制限され、ガス貯蔵庫で囲まれていた。実際、密閉されたガスホルダーからの小さな漏れは、密閉されたハウス内に爆発する可能性のある空気とガスの蓄積を引き起こし、元の漏れよりもはるかに大きな危険をもたらした。そのため、ガスホルダーの周囲にハウスを建てることは英国では中止された。しかし、ガスをはるかに極端な天候から保護する必要があった米国では、ガス貯蔵庫は引き続き建設され、建築的に装飾的であった。^[9]

伸縮式ガスホルダーは1824年に初めて発明された。カップとディップ（グリップ）シールは1833年にハッチンソンによって特許が取得され、最初の実用例はリーズで作られた。ガスホルダーは1850年代からイギリス全土で大量に作られた。最初は2つのリフトを備えた柱で支えられたタイプだったが、後に4つのリフトを備えたフレームガイド式になり、追加のフライングリフトを後付けで取り付けることも可能になった。ロンドンのキングスクロスにある大型ガスホルダーは1860年代に作られた。^[10]

マンチェスターのガッド・アンド・メイソン社のウィリアム・ガッドは、1890年に螺旋状に誘導されるガスホルダーを発明した。彼の設計では、外部の柱やガイドフレームの代わりに、螺旋状のレールが使われていた。最初の商業用設計は、同年、チェシャー州ノースウィッチに建設された。19世紀末までに、イギリスのほとんどの町には独自のガス工場とガスホルダーがあった。^[10]

2つの世界大戦の間の数年間は、貯蔵、特に無水ガスホルダーの改良と、従来の鋳鉄管への供給本管として最大50psi（340kPa）でガスを輸送する2〜4インチ（50〜100mm）の鋼管の出現による配給の改良が目立った。20世紀後半には市営ガス工場は不要になったが、2016年現在でも製鉄所ではガスホルダーと生産プラントがまだ使用されていた。^[要出典]

ガス ホルダーは、精製され計量されたガスを貯蔵する役割を果たしました。これはバッファーとして機能し、連続的なガス生産の必要性を排除しました。ガス ホルダー リフト (キャップ) の重量によって、本管内のガスの圧力が制御され、ガス製造プラントに背圧が供給されました。

これらは、ガスを地域圧力（地元のガス本管に必要な圧力）に保つ唯一の貯蔵方法です。

ガスホルダーには、水封式と硬質無水式の 2 つの基本的なタイプがあります。

水封式ガスホルダーは、ガスを吸い上げるために上下する水槽で構成されています。水封式ガスホルダーは、密閉のために使用する深い水槽と、ガス量が増加すると水面上に上昇する密閉容器（リフト）の2つの部分で構成されています。^[11]

硬質無水ガスホルダーは、膨張も収縮もしない非常に初期の設計でした。無水ガスホルダーには、オイルシール、グリースシール、および「ドライシール」（膜）タイプなどの現代版があります。これらは、可動ピストンで覆われた固定シリンダーで構成されています。^[12]

最も初期のボウルトン・アンド・ワットのガスタンクにはリフトが1つありました。タンクは地上にあり、木材で裏打ちされていました。リフトは三脚とケーブルで誘導されていました。ガス圧を調節するために滑車と重りが付いていました。^[13]レンガ造りのタンクは1818年に導入され、ガスタンクの容量は20,000立方フィート (570 m ³ ) になりました。技術者のジョン・マラムは、中央にロッドとチューブのガイドシステムを備えたタンクを考案しました。

伸縮式ホルダーは 2 つのサブカテゴリに分類されます。伸縮式ホルダーの初期のタイプは柱ガイド型で、1824 年から製造されました。伸縮式壁、つまり「リフト」をガイドするために、常に一定の高さで見える外部フレームがあります。改良されたのがガイド フレーム ガス ホルダーで、重い柱が軽量でより大規模なフレームワークに置き換えられました。垂直の桁 (標準) は水平の桁と交差し、クロス ブレースが取り付けられました。これは地下または地上のタンクにボルトで固定できます。カトラー特許のガイド フレームでは水平の桁が不要になり、代わりに斜めの三角形のフレームが使用されています。^[14 ] 1880 年にピーズが発明したケーブル ガイド型ガス ホルダーは、用途が限られていましたが、剛性システムが座屈してリフトが動かなくなるような不安定な地面で役立ちました。^[14]

スパイラルガイド式ガスホルダーは1890年から1983年まで英国で建設されました。これらにはフレームがなく、各リフトは下のリフトによってガイドされ、らせん状のランナーの指示に従って上昇しながら回転します。^[15]

伸縮式タンクは両方とも、水の圧力特性を利用して密閉します。タンク全体が円形または環状の貯水槽に浮かんでおり、構造物の重量によって決まる圧力と、可動壁内でガスを密閉する水によって、変化するガスのほぼ一定の圧力で支えられています。タンクの設計は、ガスを貯蔵するだけでなく、ガス システムの圧力を確立する役割も果たします。伸縮式 (複数リフト) タンクの場合、最も内側のタンクには、底縁の外側に約 1 フィート × 2 フィート (30 cm × 61 cm) の縁があり、これをカップと呼びます。この縁は、貯水槽の水位を超えて上昇する水を吸い上げます。この縁は、すぐに次の外側リフトの内側の縁にある下向きの縁 (ディップまたはグリップと呼ばれます) に噛み合います。このグリップがカップに沈むと、内側のタンクが上昇し続けても水密閉が維持され、グリップがカップに接地すると、さらにガスを注入すると、そのリフトも上昇し始めます。ホルダーは最大4つのリフトで構築されました。^[16]追加のフライングリフトは、柱またはフレームガスホルダーに後付けできます。これは、インフラストラクチャが追加のせん断力と重量を支える場合に、標準を超えて拡張された追加の内部タンクです。スパイラルガイドが使用されることはほとんどありませんでした。^[15]

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  2段伸縮式ガスホルダー、半分持ち上げた状態
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  リフトが作動すると、気密に密閉された水が一緒に上昇します。
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  ドイツのBASFにある 2 つのカラムガイド式ガスホルダー。
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  リーズのクロス ゲイツにあるガス ホルダー。1900 年頃に建設された、かつてのツイン ホルダー ステーションの最初のもの。
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  リーズのハンスレットにある旧メドウ レーン ガス工場のスパイラル ガイド式ガス ホルダー。1965 年頃に建設されました。

ドライシールガスホルダーは、内部でピストンが上下する固定円筒シェルを備えています。ピストンが動くと、ピストンから出し入れされるグリースシール、タール/オイルシール、またはシール膜がガスの漏れを防ぎます。MANタイプ（Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG製）は1915年に導入されました。多角形で、タール/オイルシールを使用していました。Klonneドライシールガスホルダーは円形で、グリースシールを使用していました。ドライシールWigginsガスホルダーは1952年に特許を取得しました。ピストンから吊り下げられた柔軟なカーテンを使用しました。^{[17]最大の低圧ガスホルダーは、1938年に}ゲルゼンキルヒェンで建設されたKlonneガスホルダーです。高さは147メートル（482フィート）、直径は80メートル（260フィート）で、容量は594,000立方メートル（21,000,000立方フィート）でした。1934年にシカゴで建造されたMANタイプの容量は566,000立方メートル（20,000,000立方フィート）でした。^[18]

ガス工場やガス貯蔵庫に関連する汚染により、土地を他の目的に再利用することは困難ですが、ウィーンガスメーターなどの一部のガス貯蔵庫は、居住スペースやショッピングモール、市の歴史的文書館など他の用途に転用されています。ただし、多くの場所は「都市ガス」の生産には使用されなかったため、土地の汚染は比較的低いです。

ガスホルダーは、その大きく特徴的な形状と中心部に位置していることから、200年もの間、低層のイギリス都市のスカイラインの主要部分を占めてきました。もともとは、都市ガスの日々の需要と発電のバランスを取るために使用されていました。天然ガスへの移行と全国送電網の配管工事により、パイプネットワークが圧力をかけたガスを貯蔵し、最終的にはピーク需要を直接満たすことができるようになったため、ガスホルダーの使用は着実に減少しました。^[19] ロンドン、マンチェスター、シェフィールド、バーミンガム、リーズ、ニューカッスル、ソールズベリー、グラスゴー（英国最大のガス貯蔵タンクがある^[20]）は、多くのガスホルダーがあることで知られています。

これらのガスタンクのいくつかは、歴史的建造物として登録されている。ロンドンのキングスクロス駅の裏にあるガスタンクは、新しい英仏海峡トンネル鉄道リンクが建設された際に特別に解体された。 ^{[21]ガスタンクNo.8は、住宅開発の一環として}セントパンクラス駅裏の近くの敷地に再建され、公園として整備された。^[22]ほとんどのガスタンクは使用されておらず、土地を再利用するために解体プログラムが進行中である。^[19]

現存する最大のガスホルダー群の一つは、ロンドン東部のブロムリー・バイ・ボウにあり、ヨーロッパ最大規模であると考えられている。^[23]

アイルランドのダブリン、サウス・ロッツのガス工場がアパートに改装された。 ^[24]

かつては、ホルダーステーションには現場に常駐してその動きを制御するオペレーターがいた。しかし、現在これらのサイトで使用されているプロセス制御システムでは、そのようなオペレーターは時代遅れである。ヨーロッパで最も高いガスタンクは高さ117メートル（384フィート）で、オーバーハウゼンにある。^[25]

英国や他のヨーロッパ諸国では​​、近年、古典的なガス貯蔵タンクを保存する運動が起こっており、特に英国のナショナル・グリッドが2013年に76基のガス貯蔵タンクを撤去する計画を発表し、その後すぐにサザン・ガス・ネットワークとスコティッシュ・ガス・ネットワークが111基のガス貯蔵タンクを取り壊すと発表した後、この運動は活発化している。ガス貯蔵タンク保存運動のリーダーであるビクトリア朝協会のディレクター、クリストファー・コステロ氏は、「ガス貯蔵タンクはその大きさと構造から、ランドマークとならざるを得ません。空虚さにもかかわらず、非常にドラマチックな構造物です」と述べている。^[26]

アムステルダムのガスホルダーでは、 Awakenings Techno パーティーが開催されました。

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  グラスゴーのスカイラインに立つプロバン ガス工場のガス ホルダー。配管とブースター ハウスも見えます。
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  ドイツ、シュトゥットガルトにあるMAN型ガスタンク
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  ロンドンのクリケット場、オーバルのすぐ外にあるオーバルガスホルダー
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  ウィーンガスメーター、住宅および商業用に改造
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  ロシアのサンクトペテルブルクにあるガスタンクがプラネタリウムに改造された。^[27]
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  ドイツ、プフォルツハイムの球形ガスタンクの隣にある廃止されたガスホルダー

ガス貯蔵タンクは、現在では米国では比較的珍しく（米国では通常ガスホルダーと呼ばれていた）、1870年代から1940年代にかけて数百基が建設されたものの、その多くはその後取り壊されている。米国最大のガス貯蔵タンク製造業者である、ボルチモアに拠点を置くバートレット・ヘイワード社（1927年以降コッパーズ社の一部門^[28]）は、1870年代から1941年に同社の歴史に関するモノグラフが出版されるまでの間に、600基のガス貯蔵タンクを建設した。^[29]ガス貯蔵タンクは米国のほぼすべての州^[30]のほか、北米、南米、南アフリカでも建設された。^[30]水タンク式（541基）^[30]と無水式（59基）^[29]の600基を合わせると、容量は11億立方フィート（10⁹）に上る。^[31] BHのガスホルダー事業ラインを扱ったラトローブの章^[32]は、米国のガス産業の歴史に興味のある読者にとって有用な追加の詳細を提供しています。

米国のガス産業の発展の一般的なパターンは、1870年代から1940年代にかけて、多くの地域でガス製造工場が一般的であり、石炭ガスと水性ガスの両方を生産していたことです^[32]。そして20世紀後半には、ガスパイプラインによる天然ガス配給の増加によりそのシステムが置き換えられ、既存のガスホルダーは（それほど重要ではない役割で）天然ガスパイプラインの圧力を管理するために使用され、ホルダーの耐用年数が尽きるまで使用されました。

20世紀初頭、セントルイスにはラクリード・ガス・ライト社によってガス貯蔵タンクがいくつか設置された。これらのガス貯蔵タンクは21世紀最初の10年初頭まで使用され続けたが、最後の1つが廃止され、そのまま放置された。米国で最も最近使用されたガス貯蔵タンクはインディアナポリスの南東側にあったが、隣接するシチズンズ・エナジー・グループのコークス工場とともに取り壊された。ニューヨーク市クイーンズ区エルムハーストのニュータウン・ホルダー・ステーションにあるもう1組の貯蔵タンクは、1996年に取り壊されてエルムハースト公園になるまで、交通リポーターに人気のランドマークだった。ブルックリンのグリーンポイント付近にある2つの大型「マスペス・タンク」の取り壊しについては、ニューヨーク・タイムズ紙が詳しく報じた。 ^[33]

無水式（MAN型）のうち、BH社による最初の極めて大型のものは、1935年にフォード・モーター社のリバー・ルージュ工場に建設されたものである。 ^[29]もう1つの大型MAN型ガスホルダーは、 1949年にメリーランド州ボルチモアの東にBH社によって建設され、ボルチモア・ガス・アンド・エレクトリック社によって32年間運営された。高さ307フィート（94メートル）、直径170フィート（52メートル）の構造で、700万立方フィート（20万m ³）を収容でき、高さ200フィート（61メートル）から赤と白の市松模様を描く珍しいマーキング方式でランドマークとなった。この構造物は1984年7月に解体された。^[要出典]

19世紀後半にガスホルダーを収容するために建てられたレンガやコンクリートの建造物、いわゆるガスホルダーハウスがアメリカに約12棟現存している。ニューヨーク州トロイにあるトロイ・ガス灯会社の建造物は、現存する中でも最大級のものの一つである。2021年初頭現在、ニューハンプシャー州コンコードにあるコンコード・ガス灯会社のガスホルダーハウスを保存する取り組みが進められている。^[34]キャップを含む建造物の内部構造がそのまま残っているのは珍しいことである。^{[35] [36]}

PG&E は、天然ガスパイプラインが建設される前から、カリフォルニア州のガス化プラントでガス貯蔵庫を運用していました。サンフランシスコ ビーチ ストリート プラントは 1899 年に建設されました。このガスプラントは 1931 年まで稼働していましたが、関連するガス貯蔵庫は、土地が再開発された 1950 年代まで天然ガスで使用されていました。^[37]ガス貯蔵所は以前にもチコ（1951年に解体）、^[38]デイリーシティ、^[39]ユーレカ、^[40]フレズノ、^[41]ロングビーチ（1927-1997）、^[42]ロサンゼルス（市庁舎から見える範囲に2つあり）、 ^[43]マーセド、^[44]モントレー、^[45]オークランド、^[46]レディング（1960年代初めにガス貯蔵所が解体）、^[47]レッドウッドシティ（1900年代初めにガス貯蔵所が建設され、1959年に解体）、^[48]サリナス、^[49]サンフランシスコ・ポトレロ工場、^[50]サンタローザ、^[51]セントヘレナ、^[52]ストックトン、^[53]ヴァレーオ、^[54]ウィロウズに存在していた。^[55]また、コルサ、ホリスター、ロディ、マデラ、メアリーズビル、モデスト、ナパ、オークデール、オロビル、レッドブラフ、サクラメント、サンルイスオビスポ、サンタクルーズ、セルマ、トレイシー、ターロック、ワトソンビル、ウッドランドにある他のガス化プラントにも存在していた可能性が高い。^[56]

かつては一般的だったガスホルダーは、オーストラリアでは珍しくなりました。国内のガス工場のほとんどが取り壊されるか、別の用途に転用されたため、ガス貯蔵庫はほとんど残っていません。ほぼ無傷のガス貯蔵庫の良い例は、タスマニアのローンセストン ガス工場跡地にあります。ガスベルは取り外されていますが、他のすべての部品はそのままです。1860 年代の古いガス貯蔵庫 2 基の残骸も敷地内で見ることができますが、残っているのは基礎部分だけです。シドニーでは、隣接するガス工場跡地のアクセス トンネルの上に建設されたマクドナルドタウン鉄道駅のプラットホームから、美しく装飾されたガス貯蔵庫のフレームを見ることができます。

クイーンズランド州では、ブリスベンのニューステッドの川沿いに2013年にオープンしたガスワークス ニューステッドが商業、住宅、小売り施設として開発され、現在は文化遺産に登録されている1887年のガスホルダーの周りに建てられました。現在はフレームのみが残っており、その中には公共のレクリエーション ゾーンとして、また時折マーケットやコンサートなどの特別なイベントに使われる広場があります。毎日夕暮れ時にはダイナミックな照明ディスプレイがフレームを照らします。都心部の外れにあったかつての工業用地は、ガスワークス ゾーンを中心とした高級住宅地の都市再開発ゾーンになりました。

長年、ビクトリアン フットボール リーグのノース メルボルン フットボール クラブの本拠地であるアーデン ストリート オーバルには、巨大なガス ホルダーが聳え立っていました。この有名なグラウンドで行われるオーストラリアンフットボールの試合のテレビ中継では、このガス ホルダーが景観を支配している様子が映し出されました。このガス ホルダーは 1977 年後半から 1978 年初頭にかけて取り壊されました。

かつてガス デル エスタドが運営していたこのガス ホルダーは、アルゼンチンのサン マルティン県ビジャ マイプにあります。1948 年に MAN によって建設され、近くのウシナ コラレスという工場で生産されたコークス ガスを貯蔵するために使用されました。全高 85 メートル (279 フィート)、直径 54 メートル (177 フィート) のこのガス ホルダーは、1954 年に廃止されるまで短期間運用されていました。構造物はそのまま残っており、ガス ナチュラル フェノサの所有物です。

ほとんどのガスは、岩塩洞窟などの大規模な地下貯蔵庫に貯蔵されます。短期的な現地貯蔵には、ラインパッキングが推奨される方法です。

1960年代から1970年代にかけて、ガスホルダーは高圧ブレット（両端が半球形の円筒形の圧力容器）に置き換えられると考えられていました。しかし、導入された規制により、すべての新しいブレットは町や都市から数マイル離れた場所に建設しなければならなくなり、大量の高圧天然ガスを地上に貯蔵する安全性から、地元住民や議会に不評でした。ブレットは徐々に廃止されつつあります。天然ガスを液体の形で貯蔵することも可能であり、これは世界中で広く実践されています。

• オーバーハウゼンガスメーター
• ガスハウス地区
• 天然ガス貯蔵
• 給水塔、類似のユーティリティ貯蔵構造物
• ガスヴェルケット– かつては巨大なガス貯蔵庫だったコペンハーゲンの劇場

注記

文献

• ラトローブ、フェルディナンド・クレイボーン（1941年）。『鉄の男たちとその犬たち』。ボルチモア：イヴァン・R・ドレクスラー。LCCN 42003970。  2012年にISBN 978-1258493202として再出版。{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 追記 (リンク)
• Thomas, Russell (2010) 「ガスホルダーとそのタンク」(PDF) 。2016 年5 月 25 日閲覧。
• Thomas, Russell (2014) 「ガスホルダーの歴史 - Powerpoint プレゼンテーション」(PDF) 。2016 年5 月 25 日閲覧。

• 「鉄鋼製造がエネルギーソリューションを提供」newsteelconstruction.com 2010年1月。 2015年7月5日閲覧。

ウィキメディア・コモンズには、ガス貯蔵タンクに関連するメディアがあります。

ウィキメディア・コモンズには、ガソメーターに関連するメディアがあります。

• 石油・ガス産業におけるガスメーターの使用
• 非難される：巨大ガスタンクBBC ニュース、1999 年 1 月 28 日
• ドイツのアウクスブルクのガスメーターとヨーロッパの多くのガスメーターのリスト 2021-05-11にWayback Machineでアーカイブされました
• ガソメーター シュリーレン、スイス
• 「ガスメーターの盛衰」エクストラジオグラフィック誌
• ガスホルダーとそのタンク
• 初期のロンドンガス産業
• 1894 年の機械技術者協会の工場訪問: マンチェスターおよびサルフォード ガス工場を含む