Пропан это сжиженный газ

Сейчас во всем мире сжиженный газ производят и используют как высококачественное бытовое и промышленное топливо, что является следствием основных его преимуществ. А именно: возможность существования сжиженного газа при температуре окружающей среды и умеренных давлениях как в жидком, так и газообразном состоянии. В жидком виде эти газы легко перерабатываются, хранятся, транспортируются, а в газообразном — имеют лучшую, чем природный и искусственные газы, характеристику сгорания при отсутствии вредных примесей.

Двигатели внутреннего сгорания, работающие на газовом топливе, начали разрабатываться гораздо раньше бензиновых и дизельных, однако широкое применение в автомобильной сфере они стали находить только в последние годы. Тем более что перевод двигателя на газ не исключает возможность его эксплуатации на бензине. Причем переключение двигателя с одного вида топлива на другое происходит прямо в салоне машины.

Газовое топливо обладает многими преимуществами перед традиционным жидким. Пожалуй, самое главное из таких преимуществ для рядового автолюбителя — это низкая стоимость газа. Поэтому, даже притом, что один и тот же двигатель расходует газа несколько больше, чем бензина, использование газового топлива оказывается весьма выгодным. Одним из приятных особенностей газового топлива является тот факт, что после опустения топливного баллона машина будет в состоянии проехать еще 2-4 км.

В качестве автомобильного горючего используются два вида газового топлива — сжиженный нефтяной, или углеводородный, газ и сжатый компримированный газ. Сжиженный газ, используемый как автомобильное топливо, в основном состоит из пропана (С3Н8), газовой смеси бутана (С4Н10), получаемых при добыче природного газа и нефти, а также на различных стадиях ее переработки на заводах. и (около 1%) непредельных углеводородов. Их химические и физические свойства обеспечивают достаточную мощность и эффективной работы двигателя.

Сжиженный или сжатый газ?

Следует отличать сжиженный и сжатый газ. Сжатый газ — это, в основном, метан, сохраняющий свое газообразное состояние почти при любой температуре и при любом повышении давления.

Сжиженный газ пользуется наибольшей популярностью у владельцев легковых автомобилей. Переоборудовать автомобиль для работы на сжиженном газе проще и дешевле, чем для работы на сжатом. Сжиженный газ находится в баллоне под относительно небольшим давлением — 16 атмосфер, а высокая степень разреженности сжатого газа требует увеличить этот показатель в 12-15 раз. Поэтому для использования сжатого газа необходимы более громоздкие и тяжелые заправочные баллоны с более толстыми стенками. При этом пробег автомобиля, работающего на сжатом газе, от одной заправки вдвое меньше пробега авто, на котором установлено оборудование для сжиженного газа. Однако сжатый газ также употребляется в качестве автомобильного горючего, поскольку запасы метана в природе очень велики и себестоимость этого вида топлива небольшая. Машины, работающие на сжатом газе — это, в основном, грузовые автомобили и автобусы, используемые предприятиями. Кроме себестоимости, у сжатого газа есть и другие положительные отличия: он менее взрывоопасен, нежели сжиженный, так как очень легок и при утечке не скапливается на открытом пространстве; сжатый газ, сгорая, образует более чистый выхлоп; при использовании сжатого газа не нужно сливать периодически образующийся конденсат, обладающий неприятным запахом.

Свойства сжиженного газа

LPG или сжиженный газ, побочный продукт очищенной сырой нефти, является газом в комнатной температуре и давлении, и жидкостью в давлении 2Па. Плотность жидкой фазы газа зависит от температуры, с увеличением которой плотность уменьшается. При нормальном атмосферном давлении и температуре 15°С, плотность жидкой фазы пропана составляет 0,51 кг/л, бутана — 0,58 кг/л. Паровая фаза пропана тяжелее воздуха в 1,5 раза, бутана — в 2 раза. Температура кипения бензина выше температуры окружающей среды, а сжиженный газ испаряется при более низких температурах. Это означает, что бензин в баке находится, как правило, в жидком состоянии при атмосферном давлении, а сжиженный газ в баллоне — при давлении, соответствующем температуре окружающей среды.

Марки сжиженного газа

Существует две марки сжиженного нефтяного газа (ГСН): ПА — пропан автомобильный и ПБА — пропан-бутан автомобильный.

Показатель ПА-пропан автомобильный ПБА-пропан-бутан автомобильный
Массовая доля компонентов, %:
метан и этан Не нормируется
пропан 90±10 50±10
углеводороды С4 и выше не нормируется
непредельные углеводороды 6
объем жидкого остатка при +40’С отсутствует
при +45’C, не более 1,6
при — 20″C, не менее 0,07
при -35’C, не менее 0,07
в том числе сероводорода, %, не боле 0,01
Массовая доля серы и сернистых соединений,%, не более 0,01
Содержание свободной воды и щелочи Отсутствует

Марка газа ПБА допускается к применению во всех климатических районах при температуре окружающего воздуха не ниже -20°С. Марка ПА используется в зимний период в тех климатических районах, где температура воздуха опускается ниже -20°С (рекомендуемый интервал -20°С…-25°С). Пропан остается в жидком состоянии при температуре ниже -42 градуса, для бутана эта температура составляет -0,5 °С. В весенний период времени с целью полной выработки запасов сжиженного газа марки ПА допускается ее применение при температуре до 10°С. Более высокая температура может привести к нежелательному повышению давления в газоподающей системе автомобиля и ее разгерметизации.

Преимущества сжиженного газа

Октановое число

Октановое число газового топлива выше, чем бензина, поэтому детонационная стойкость сжиженного газа больше, чем бензина даже самого высшего качества. Это позволяет добиться большей экономичности использования топлива в двигателе с повышенной степенью сжатия. Среднее октановое число сжиженного газа — 105 — недостижимо для любых марок бензина. При этом скорость сгорания газа немного меньше, чем у бензина. Это снижает нагрузки на стенки цилиндров, поршневую группу и коленчатый вал, позволяет двигателю работать ровно и тихо.

Диффузия

Газ легко смешивается с воздухом и равномерней наполняет цилиндры однородной смесью, поэтому двигатель работает ровнее и тише. Газовая смесь сгорает полностью, поэтому не образуется нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания. Газовое топливо не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, а также не смешивается с маслом в картере, не ухудшая, таким образом, смазочные свойства масла. В результате цилиндры и поршни изнашиваются меньше.

Давление в баллоне

Сжиженный газ отличается от других видов автомобильного топлива наличием паровой фазы над поверхностью жидкой фазы. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем. Давление в баллоне зависит от давления насыщенных паров, которое в свою очередь зависит от температуры жидкой фазы и процентного соотношения пропана и бутана в ней. Давление насыщенных паров характеризует испаряемость ГСН. Испаряемость пропана выше чем бутана, поэтому и давление при отрицательных температурах у него значительно выше.

Выхлоп

При горении, выделяется меньшее количество углеродистых и азотных окисей и несожженных углеводородов чем бензин или дизельное топливо, без выделения ароматических углеводородов или диоксида серы.

Примеси

Качественное газовое топливо не содержит таких химических примесей, как сера, свинец, щелочи, которые усиливают коррозирующие свойства горючего и разрушают детали камеры сгорания, систему впрыска, лямбда-зонд (датчик, определяющий количество кислорода в топливной смеси), каталитический нейтрализатор выхлопных газов.

Недостатки сжиженного газа

Взрывоопасность

При испарении 1 л сжиженного газа образуется около 250л газообразного. Таким образом, даже незначительная утечка может быть очень опасной, так как объем газа при испарении увеличивается в 250 раз.

Этот недостаток может проявиться при неправильной установке газобаллонного оборудования или несоблюдении автовладельцем правил эксплуатации такой аппаратуры. Для возгорания газа необходима более высокая концентрация этого вещества в воздухе, чем бензина. Однако повышенная летучесть газа позволяет опасному количеству накапливаться быстрее и в больших объемах. В движущемся автомобиле такая концентрация возникнуть не может, но в любом случае, при обнаружении характерного запаха водителю следует перекрыть подачу газа в двигатель и продолжать движение на бензине. Ставить при обнаружении утечки газа машину в гараж недопустимо.

Проверить герметичность газобаллонной аппаратуры можно, нанеся кистью мыльный раствор в места соединений трубопроводов. Если в таких местах появляются мыльные пузыри — автомобилю прямой путь на сервисную станцию. Ремонтировать газовое оборудование самостоятельно запрещается. Каждые два года установленная на машине газобаллонная аппаратура должна проходить освидетельствование специалистов. Исправное газовое оборудование полностью герметично. На каждом трубопроводе, отходящем от баллона, устанавливаются как минимум три независимых друг от друга запорных устройства.

Одорация

Поскольку газ не обладает запахом, то для определения негерметичности системы в газ добавляются в определенной пропорции особые вещества – меркаптаны. По своей химической структуре они похожи на алкогольные вещества, общая формула которых R-SH. Наличие этих веществ даже в небольших количествах чувствуется благодаря их неприятному запаху – если в закрытом автомобиле есть запах «газа», значит, система негерметична, и эксплуатировать такой автомобиль небезопасно. Сернистые соединения одоранта и самого газа снижают долговечность работы редуктора вследствие интенсивного старения мембран, резиновых уплотнений и вызывают коррозию трубопроводов.

Заправка топливного баллона

Полностью заполнять топливный баллон газом нельзя, поскольку даже небольшой рост окружающей температуры ведет к существенному повышению давления в баллоне. Поэтому при заправке топливного резервуара на 80% специальное устройство газовой аппаратуры автоматически перекрывает заправочный канал.

Нежелательная эксплуатация в условиях жаркого климата

Жаркий климат — не лучший для эксплуатации автомобилей на газовом топливе. В таких условиях, чтобы уменьшить давление в топливном резервуаре, баллон надо немного «выездить», прежде чем машина будет поставлена на стоянку.

Снижение мощности

По причине более низкой теплоты сгорания газово-воздушной смеси по сравнению со смесью воздуха и жидкого топлива наблюдается некоторое падение мощности двигателя — примерно на 10%. Однако существенного влияния на динамические характеристики автомобиля это не оказывает и, к тому же, это можно частично устранить, если установить угол опережения зажигания на 3-5° раньше.

Травмоопасность

Сжиженный газ, попав на кожу человека при низкой температуре воздуха, может вызывать обморожение.

Кроме всего вышесказанного можно отметить необходимость более частой замены воздушных фильтров. Детали для газобаллонного оборудования пока найти труднее, чем для системы питания жидким топливом. Топливный резервуар занимает некоторую часть багажника. Наконец, у машины, работающей на газе, иногда возникают проблемы с запуском холодного двигателя.

5. СУГ имеют высокую теплотворную способность в 3-3,5 раза выше природного газа:

  • у пропана 21760-23686 ккал/куб.м. температура горения пропана 2110 °С;
  • у бутана 28310-30710 ккал/куб.м. температура горения бутана 2118°С;

6. Для полного сгорания 1 куб.м. газа пропана требуется 23,8 куб.м. воздуха, а для бутана 30,94 куб.м. воздуха. Это количество воздуха постоянно надо обеспечивать за счет трехкратного воздухообмена кухонь в течение 1 часа при пользовании газовыми приборами.

7. Необходимо помнить, что СУГ обладают невысокими температурами самовоспламенения относительно большинства других горючих газов. Для пропана она равна 466 °С, нормального бутана 405°С, изобутана 462°С при давлении 760 мм/рт.ст.

8. Пары сжиженного газа в 2 раза тяжелее воздуха, они могут скапливаться в низких непроветриваемых местах: стелиться по полу, проникать в подполья, колодцы и ямы. Диффузия газов в атмосферу осуществляется медленно в особенности при отсутствии ветра. Только при большой скорости ветра смешение паров сжиженных газов и воздуха могут ускориться. Поэтому шкафы под баллоны устанавливаются не ближе 3 м от подвалов и колодцев, а автомашины перевозящие газ должны останавливаться не ближе 5 м от колодцев.

9. Жидкая фаза газа, попадая на тело человека, вызывает обморожение, напоминающее ожог, из-за быстрого испарения и отбора тепла от живой ткани.

10. Коэффициент объемного расширения жидкой фазы СУГ в 11-16 раз больше чем у воды. Поэтому пр заполнении сосудов сжиженными газами сохраняют свободное пространство не менее 15% их вместимости. Категорически запрещается заполнять сосуды и резервуары полностью – для контроля баллоны взвешивают, заполнение резервуаров контролируют с помощью уровнемерных устройств, а при заполнении автомобильных газовых баллонов применяют клапаны-отсекатели.

11. Удельный вес жидкой фазы СУГ примерно в 2 раза легче воды. В 50-ти литровом баллоне не более 20 кг жидкой фазы СУГ. При растекании СУГ будут находиться на поверхности воды или земли.

12. При загорании СУГ применяют следующие средства пожаротушения: огнетушители углекислотные и пенные, воду в тонкораспыленном виде, сухой песок, водяной пар, асбестовое полотно.

Использование сжиженного газа

Сжиженный газ на сегодняшний день находится в списке самых распространённых альтернативных видов топлива. Впрочем, во многих местах газ – вовсе не альтернативный вариант топлива: в определённых районах Индии, в некоторых регионах США, да даже в РФ сжиженный газ применяют не только для отопления, но и для приготовления пищи. Вы пользуетесь сжиженным газом, когда готовите в походах на природе, или используете гриль.

Сжиженный газ славится своей эффективностью и универсальностью, является весьма привлекательным источником энергии для тех людей, кому надоели большие счета за отопление, регулярное увеличение цен на газ. Поговорим о том, каким образом получают сжиженный газ, для чего его применяют и каким образом можно переделать свой автомобиль, чтобы он смог функционировать на этом более дешёвом и лёгком топливе.

Что собой представляет сжиженный газ?

Существует два вида газа, которые можно хранить под умеренным давлением в жидкой форме: бутан и пропан. Есть также изобутан – его химическая формула также проста, как и у бутана, но химическая структура другая. Чаще всего, изобутан и бутан смешиваются в разных пропорциях – в зависимости о того, в каких целях нужно использовать топливо. Пропан является практичным топливом, точка кипения составляет минус 42 градуса. То есть, даже при низких температурах данный газ испаряется моментально – сразу после того, как его извлекают из герметичного контейнера.

Всё это говорит о том, что топливо может сгорать полностью – не нужны разные приборы для выпаривания, для смешивания с воздухом. Вполне достаточно обычного выпускного отверстия. Точка кипения бутана составляет минус 0,6 градусов, это говорит о том, что испарения при низких температурах не происходит. Именно поэтому применение бутана более ограниченное, в чистом виде его почти не используют – лишь совместно с пропаном.

Приблизительного 450 грамм пропана требуются для того, чтобы получить 21548 BTU энергии (где 1 BTU составляет 0,252 ккал). Бутан же производит при том же количестве 21221 BTU.

Поговорим о том, откуда сжиженный газ берётся.

Метан и этан

Иногда к сжиженным газам относят всякий горючий газ, который при нормальным давлении и температуре находится в газообразном состоянии – то есть, речь идёт о газах с высокой точкой кипения, которая максимально соответствует средней температуре атмосферы нашей планеты. Опираясь на всё вышесказанное, можно сделать вывод – метан и этан являются жидкими газами. Однако, согласно информации из различных энциклопедий, давление, которое требуется для того, чтобы разжижать метан и этан, а также объём металла, который нужен для того, чтобы поддерживать газ под давлением, делает их применение невыгодным с экономической точки зрения.

Сжиженный газ – источники

Сжиженный газ (как и природный газ, как и нефть) – это ископаемое топливо. Добывать газ могут из природного газа или нефти посредством рафинирования – то есть, примерно также, как получают из неочищенной нефти бензин. Впрочем, многие энергетические компании всерьёз сжиженным газом не занимаются, хотя и производят его – так как он является подобным продуктом от переработки иных видов топлива.

В случае, когда энергетическая компания занимается добычей природного газа из земли, практически всегда речь идёт о метане. Все сжиженные газы, которые остаются, отделяются от метана до того момента, как он поступит сначала в трубопроводы, а после – в наши дома. Примерно 1-3% — такой объём сжиженных газов, который получается из природного газа.

Из неочищенной нефти сжиженный газ также получают. При процессе переработки производственный выход сжиженных газов составляет около трёх процентов, а если НПЗ переоборудовали для того, чтобы сконцентрироваться на добыче сжиженного газа, этот показатель может возрасти до 40%. Применение сжиженного газа – ещё одна интересная тема, которая волнует многих людей. Поговорим об этом подробнее.

Сжиженный газ – открытие

Сначала газовая промышленность испытывала проблемы с примесями, которые содержатся в газе. Бутан и пропан испарялись легко, создавали более высокое давление паров в процессе хранения и при транспортировке. Изначально решили, что нужно просто «выветривать» природные газы – за счёт этого сжиженный газ просто бы испарился и ушёл в атмосферу. Но один учёный и изобретатель, доктор Вальтер Снеллинг, который трудился в Геологической службе США, начал эксперименты в 1910 году – предметом экспериментов стала конденсированная форма этих веществ, которые на тот момент имели статус «ненужных». Образцы пропана и бутана были созданы к 1911 году, также была представлена система хранения, распределения данных видов топлива. Учёный к 1913 году получил патент на собственный метод получения жидких газов.

Универсальное топливо – сжиженный газ

Хранить сжиженный газ очень просто, он совершенно безопасен, за счёт этого является мобильным. Спектр применений сжиженного газа также велик – возможно, вы уже встречались с некоторыми из них. К примеру, одноразовые зажигалки – в них используется сжиженный газ: смесь изобутана и бутана. Кроме того, при эксплуатации газовых бытовых баллонов мы также сталкивается с сжиженным газом (как и при использовании газовых походных горелок). Если рассматривать многоразовые бытовые баллоны, в них используют пропан, кроме того, данный газ идеально подходит для подогрева баков с холодной водой, его часто применяют для разведения огня в печах, которые есть в «домах на колёсах». Данный газ также может заставить функционировать морозильники и холодильники.

Небольшие баллоны, в которых содержится пропан, можно приобрести почти что в любом бытовом магазине. У баллонов стандартные выпускные отверстия, так что их можно легко крепить к фонарям, походной плитке, не слишком крупным водонагревателям и некоторым иным приспособлениям. Пропан помогает человеку в любой ситуации, когда ему требуется топливо. На судах можно найти сжиженный газ, как и в сельских районах, охотничьих домах, на садовых участках, где услуги энергетических компаний не предоставляются. В Индии, к примеру, в некоторых городах отсутствует качественный природный газ и прочее топливо, здесь сжиженный газ – основной товар, который представлен на энергетическом рынке.

Для приготовления пищи и отопления вместо угля и нефти применяют пропан. Сжиженный газ можно применять не только для бытовых нужд и отдыха. Разные промышленные отрасли применяют его, как источник тепла для обработки керамики, стекла, металлообработки. Промышленным газом заправляются многие промышленные погрузчики, ведь газ способен дать достаточное количество энергии, чтобы рабочие могли осуществить подъём тяжёлых грузов, при этом совсем не обязательно выбрасывать дым, прочее вещества, которые будут загрязнять замкнутое пространство складов. Кроме того, набирает популярность применение сжиженных газов в рамках автомобильной индустрии. Автомобили, разработанные или переоборудованные для функционирования на сжиженном газе, становятся всё более востребованными. Чуть подробнее об этом мы поговорим чуть ниже.

Сжиженный газ и автомобили

Согласно информации от WLPGA(Всемирной Ассоциации сжиженных газов), примерно 9 миллионов машин в 38 государствах мира работают на сжиженном газе. Эта идея не является революционно новой – автомобили, которые могут функционировать на пропане, созданы уже несколько десятков лет назад. Положительная сторона данного подхода в том, что выбросы сокращаются – на 50% меньше выделяется окиси углерода, если сравнивать с бензиновым топливом, углеводородов меньше на 40%. Кроме того, на 50% меньше озона и на 35 – окиси азота. Сжиженный газ, который используют в автомобилях, может стоить дешевле, чем бензиновое топливо. Кроме того, газ – высокооктановое топливо, потребителям предлагается производительность, сопоставимая с дизельным топливом и бензином.

Многие собственники утверждают, что машина, которая использует ГБО (газобалонное оборудование), работает более гладко – за счёт этого износ компонентов двигателя происходит гораздо медленнее.

Самый лёгкий способ начать использование пропана – приобрести автомобиль, который может ездить на газе. Круг производителей такой техники достаточно широк – в том числе можно отметить серьёзные американские автомобильные компании – Форд, Дженерал Моторс, а также Daimler-Chrysler: они уже сегодня в некоторым моделях предлагают возможность использования сжиженного газа в качестве топлива.

Но, практика такова – в салонах данные автомобили вы вряд ли найдёте, их необходимо заказывать. Как правило, заводских моделей, которые могут ездить на сжиженном газе, нет – эта опция подключается на заводе. Примеры машин, которые приспособлены к функционированию на сжиженном газе — ToyotaCamry, FordCrownVictoria, Ford F-150, DodgeRam, ChevroletCavalier.

Редко (обычно в Европе) делают машины, которые могут функционировать только на газе. Двигатель сделан таким образом, что может работать максимально эффективно на пропане – за счёт этого детали изнашиваются медленнее, пробег техники увеличивается. Впрочем, потребителей ещё пугает то, что сегодня пока что сложно отыскать газозаправочные станции. Именно поэтому многие машины, которые могут работать на сжиженном газе, обладают двойной топливной системой – есть два бака: один для пропана, другой для бензина.

Система сама переключается с одной на другую по мере необходимости, за счёт чего обладатели автомобиля могут всегда использовать дешёвый и экологически чистый пропан, если он доступен. Если же нет – бак всегда можно заполнить бензиновым топливом на ближайшей автомобильной заправке. Трудно ли на самом деле отыскать газозаправочную станцию? Если честно – ничего сложного в этом нет. В отличие от прочих альтернативных разновидностей топлива (того же водорода, к примеру), уже есть надёжная и большая инфраструктура для машин, которые функционируют на пропане.

Преобразование автомобилей для работы на сжиженном газе

Чтобы преобразовать автомобиль для работы на газе, необходимо идеально знать все автомобильные системы. Некоторые фирмы предлагают специальные наборы, в которых уже есть всё необходимое для того, чтобы выполнить трансформацию. Если у вас в этой области нет достаточных знаний, обязательно нужно отыскать опытного механика. Хоть пропан и является безопасным, если систему поставить неправильно, с техникой безопасности могут возникнуть серьёзные проблемы.

Самый первый шаг к использованию сжиженного газа в собственном автомобиле – выбор подходящего бака. Чаще всего, на машину ставят двухтопливную систему, то есть, старую систему отключать не нужно – добавляют вторую новую. Бак для пропана в багажнике автомобиля займёт определённое место. Современные баки могут иметь вид «пончика» или «торпеды». Чаще всего, баки, выполненные в форме торпеды, отличаются большой вместительностью, но и места в машине им требуется больше.

Баки, форма которых «пончик», могут быть установлены точно туда, где обычно находится запасное колесо. Размер такого бака более маленький, но запаску придётся переносить в другое место. Если автомобиль большой, на него можно поставить сразу несколько баков – это позволит значительно увеличить вместительность. После того как установка бака произведена, в кузове машины необходимо выполнить отверстие – чтобы произвести заправку газом. Как правило, отверстие делается около горловины бензобака или с тыльной части кузова.

Чтобы добиться идеального расположения, потребуется минимум трубок, чтобы выполнить соединение к баку. Топливные трубки, сами по себе, выполнены из меди – за счёт этого они являются гибкими, что при подсоединении очень важно. Кроме того, бак следует подключить к заправочной горловине, провода обычно проходят по днищу автомобиля прямо к двигателю. Клапан электромагнитный ставят между двигателем и баком – на топливной магистрали. Данный клапан необходим для того, чтобы прерывать подачу газа в тот момент, когда автомобиль функционирует на бензиновом топливе, или же, когда двигатель не работает вообще. Здесь также имеется встроенный фильтр, который способен устранить любые примеси, если таковые окажутся в топливе.

Вапоризатор – ещё один очень важный компонент. Данное устройство выполняет примерно то же, что делает карбюратор в обычном бензиновом двигателе. Вапоризатор использует тепло, которое даёт охлаждающая жидкость для того, чтобы пропан обрёл газообразное состояние. Регулятор содержит в себе электронную схему, которая нужна для сокращения подачи газа в том случае, если произойдёт остановка двигателя. Регулятор обычно меньше, если сравнивать с карбюратором, так что подыскать для него место в моторном отсеке не сложно. От датчиков машины этот прибор получает информацию (или же от блока управления двигателем), за счёт этого осуществляется контроль количества того газа, которое поступает в цилиндры.

Важно, чтобы система должна быть соединена с электрической системой автомобиля – чтобы автоматическое переключение баков было возможно (посредством ручного переключателя, который есть на приборной панели), и топливомер оставался работоспособным. Связь с блоком управления также должна быть установлена – чтобы регулятор работы двигателя воспринимал разные параметры топлива. Машины, оснащённые электронной системой впрыскивания топлива, возможно будут нуждаться в электронном эмуляторе.

Когда автомобиль функционирует на газе, топливный инжектор остальным датчикам автомобиля не будет направлять информацию – будет гореть контрольный сигнал двигателя, также будут даваться неверные диагностическое показания. Именно эмулятор может сделать так, чтобы данные сигналы игнорировались, а блок управления в этом случае будет работать так, как нужно.

Комплекты для трансформации автомобилей поставляют только с подробными инструкциями, выше мы рассмотрели простой краткий обзор. Чуть позже мы поговорим о том, безопасно ли использование сжиженного газа.

Обратите внимание: всё это – не является руководством к действию, вам не нужно прямо сейчас идти в мастерскую и переделывать свою машину! Информация даётся только для того, чтобы у вас было общее представление обо всём процессе. Если у вас отсутствует опыт работы с автомобильными электрическими и топливными системами, для любых изменений обязательно нужно обратиться к специалистам.

Хранение и безопасность

Жидкие газы являются весьма безопасными, если проводить сравнение с прочими видами топлива. Температура воспламенения пропана очень велика – примерно 450-500 градусов (у бензина данный показатель составляет всего-то 257 градусов). Данный факт указывает на то, что вероятность самопроизвольного возгорания достаточно мала. Более того, из-за давления, которое требуется для того, чтобы поддерживать в жидком виде пропан, баллоны, которые используют для хранения газа, гораздо прочнее стандартных бензобаков. Коэффициент безопасности увеличивается за счёт специального клапана отсечки топлива.

Рассмотрим некоторые рекомендации по поводу хранения сжиженного газа. Следует помнить, что баки, где хранится пропан, пустыми не бывают на самом деле. Когда бак заполнен, большое количество пропана находится под давлением в жидком виде. Но, если речь идёт о нормальном давлении, сжиженным остаётся не весь пропан – небольшие количество газа будет в газообразном состоянии, оно же будет занимать часть пространства в баке. Правило здесь простое – давление падает быстрее, чем больше количество пропана, то есть в сжиженном виде будет меньшее количество пропана, а в газообразном – большее.

Важно, чтобы баллоны были заполнены только на 80%. Из-за изменения температуры, давление внутри бака может измениться. Если целый бак будет заполнен пасмурным, прохладным днём, а на следующей день вы оставите машину на солнце, из-за увеличения температуры увеличится давление в баке – из-за этого может произойти взрыв, даже если в запасе было 20% свободного объёма.

Горючие газы

Кислород — газ без цвета и запаха, соединяется с большинством элементов, кроме инертных газов, благородных металлов, а также фтора. Активно поддерживает горения. Химическая формула О2.Температура сжижения кислорода при нормальном атмосферном давлении -182,96°С. Температура затвердевания — 218,4 oС.

Кислород получают из атмосферного воздуха. Принцип получения заключается в следующем: воздух охлаждается и сжижается, а затем кислород выделяется вследствие разницы температур кипения кислорода (-183 oС) и азота (-195,8 oС), благодаря чему азот испаряется из воздуха раньше и быстрее, чем кислород.

Кислород поступает потребителю по трубопроводу под давлением 0,5-3,0 МПа (кгс/см2) от кислородной станции или газификатора, от перепускных разрядных рамп или индивидуальных баллонов под давлением 15 МПа (150 кгс/см2).

На предприятиях используется в основном кислород I сорта. Для чистовой резки допускается применение кислорода II сорта, но при этом значительно возрастает его расход.

При работе с кислородом следует всегда помнить, что кислород при контакте с маслом или жиром образует взрывоопасное соединение, поэтому вся кислородная аппаратура должна подвергаться тщательному обезжириванию. В процессе работы необходимо следить, чтобы грязь, масло и жир не могли попадать на детали аппаратуры.

Ацетилен

Ацетилен — газ, ненасыщенный углеродом, легче воздуха, бесцветен, имеет сладковатый вкус и слабо эфирный запах. Химическая формула C2H2. Температура плавления при сгорании в смеси с кислородом до 3200 oС. Длительное вдыхание ацетилена вызывает головокружение и отравление. Ацетилен имеет наибольшую из всех горючих газов скорость реакции горения в кислороде. Этим объясняется его склонность к хлопкам и обратным ударам.
Смесь ацетилена с воздухом и кислородом крайне взрывоопасна в различных пропорциях (2,2 — 81% — с воздухом, и 2,8 — 93% — с кислородом), кроме того чистый ацетилен взрывоопасен в сжатом состоянии, начиная с 15 МПа (150 кгс/см2). К потребителю ацетилен поступает по трубопроводу от газоразрядных перепускных рамп, в баллонах или его получают из карбида кальция в ацетиленовом генераторе. Использование растворенного ацетилена из баллонов предпочтительнее ацетилена, полученного в ацетиленовом генераторе: более устойчиво работает аппаратура, повышается безопасность работ и чистота рабочего места, обеспечивается лучшее использование дорогостоящего карбида кальция.

Газы — заменители ацетилена

Ввиду высокой стоимости ацетилена (С2Н2 стоит приблизительно в 4 раза дороже пропанобутановой смеси и в 43 раза дороже природного газа). Кроме того газы-заменители обладают рядом преимуществ перед кислородно-ацетиленовой резкой: более высокое качество поверхности реза; отсутствует оплавление кромок; процесс резки устойчивый, отсутствуют «хлопки» пламени; расстояние между мундштуком и разрезаемым металлом может изменяться в более широких пределах; износоустойчивость мундштуков при применении природного газа в 2-3 раза больше по сравнению с кислородно-ацетиленовой резкой. Газы-заменители подразделяются на две группы: сжиженные и сжимаемые.
Сжимаемые газы — метан и многокомпонентные газы, такие, как природный, городской, нефтяной и коксовый. К ним же относится и водород. Природные газы состоят в основном из метана и подаются, как правило, по трубопроводу или (реже) в баллонах под давлением 15 МПа (150 кгс/см2). Городской газ по своему составу непостоянен и содержит от 70 до 98% метана. К заводскому потребителю газ поступает по трубопроводу под давлением 0,3 МПа (3 кгс/см2).
Сжиженные газы — пропан, бутан и их смеси. Крупные потребители получают их в железнодорожных и автомобильных цистернах, из которых их переливают в заводские стационарные емкости (хранилища). Далее газ подается в газификатор или отбирается в паровой фазе. В таком виде он поступает в заводской газорегуляторный пункт и далее в межцеховые газопроводы под давлением не менее 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).

Техника кислородной резки с использованием газов — заменителей ацетилена принципиально такая же, как при резке ацетилено-кислородным пламенем. К особенностям кислородной резки на газах — заменителях ацетилена можно отнести следующее: максимальная температура пламени находится на расстоянии от ядра в 2-3 раза большем, чем у ацетилено-кислородного пламени. Это позволяет изменять расстояние между мундштуком резака и разрезаемым металлом в более широких пределах. Время начального подогрева металла при резке примерно вдвое больше, чем при нагреве ацетилено-кислородным пламенем, что несколько снижает производительность процесса резки.
В целом, кислородная резка с использованием газов-заменителей ацетилена (особенно природного газа) имеет ряд преимуществ перед ацетилено-кислородной: более низкая себестоимость процесса за счет низкой стоимости пропан-бутановой смеси и природного газа по сравнению со стоимостью ацетилена (в 3,5 и 43 раза соответственно!); более высокое качество поверхности реза (отсутствует оплавление кромок); процесс резки устойчивый, отсутствуют «хлопки» и обратные удары, что в свою очередь увеличивает безопасность и долговечность резака; износоустойчивость мундштуков в 2-3 раза больше у резаков с использованием газов-заменителей, чем у ацетиленовых; расстояние между мундштуком резака и разрезаемым металлом изменяется в более широких пределах.
Помимо газов также следует уделять внимание нефтепродуктам. Бензин, керосин, мазут и битум востребованные на нефтяном рынке. Оптом купить дизельное топливо летнее можно в компании Евро Групп Ойл по недорогим ценам.

Основные свойства горючих газов и жидкостей

Жидкое горючее

Жидкое горючее — керосин, бензин — поступает к потребителю только из специальных бачков (передвижных и стационарных) под давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см2). Бензин и керосин перед применением следует очистить от механических примесей фильтрованием через войлок. Бензин следует использовать в смеси с керосином в соответствии 1/1.

Карбид кальция

Карбид кальция — твердое вещество темно-серого или коричневатого цвета и представляет собой продукт плавления извести с углеродом. Ацетилен получается в результате разложения карбида кальция водой по формуле: СаС2+2Н20 = С2Н2 + Са(ОН)2. Карбид кальция получается в больших кусках, которые дробятся. Количество мелочи и пыли, во избежание взрыва генератора, не должно превышать 5%. Транспортируется и хранится карбид кальция в специальных герметических закрытых барабанах. Масса в наполненном состоянии от 50 до 130 кг. Вскрываться барабаны должны специальными искробезопасными ключами.

СПГ-танкер

Сжиженный природный газ (СПГ, англ. Liquefied Natural Gas, LNG) – природный газ, искусственно переведенный в жидкое состояние для удобства хранения и транспортировки.

Преобразование СПГ обратно в газообразную фазу для потребительских нужд осуществляется на специальных регазификационных терминалах.

Использование природного газа в сжиженной форме позволяет оптимизировать хранение и предоставляет широкие возможности его транспортировки в труднодоступные районы, находящиеся вдали от основных артерий магистральных газопроводов. Многие страны, среди которых США, Франция, Бельгия, Южная Корея и другие, рассматривают сжиженный природный газ как перспективную технологию расширения импорта полезных ископаемых.

На 2018 год 42 государства импортируют СПГ. Основным импортером сжиженного природного газа является Япония – около 100% всего ввозимого в страну газа поставляется в сжиженном виде. На втором месте с небольшим отставанием расположился Китай. В Европе основные объемы закупают Испания, Турция, Франция, Италия, Бельгия.

СПГ – перспективный и развивающийся рынок. По данным специального отчета аналитиков Royal Dutch Shell (2018 год) на СПГ приходится около 40% мирового экспорта газа. В 2018 году экспортом природного газа в сжиженном состоянии занимаются 18 стран, в том числе и Россия. По оценкам Международного Энергетического Агентства к 2040 году поставки природного газа в сжижженой форме превзойдут объемы поставки газа традиционным трубопроводным транспортом.

Рукводствуясь такими многообещающими прогнозами, многие страны инвестируют в проекты по производству сжиженного природного газа и развивают соответствующую инфраструктуру. Лидером по производству СПГ является Катар — 77 млн тонн за 2018 год. Кроме него в тройку лидеров входят Австралия и Малайзия.

В России на конец 2018 года функционируют два СПГ проекта: «Сахалин-2» и «Ямал СПГ», на очереди еще как минимум 5 крупных проектов.

Метод производства СПГ

Сжиженный природный газ производят путем проведения нескольких последовательных операций сжатия-охлаждения на специальных ожижительных установках (заводах). На каждой стадии газ сжимают в 5-12 раз, охлаждают до определенной температуры и направляют на следующую аналогичную ступень. Чистый метан переходит в жидкость при температуре -162,5 С. В случае природного газа, в зависимости от количества в составе других газов, эта температура может варьироваться, но обычно находится в пределах -158…-163 С.

При сжижении газ уменьшается в объеме до 600 раз. Сжижение газа — довольно энергозатратный процесс. На его проведение может расходоваться до 10% энергии, содержащейся в конечном продукте – СПГ.

Химический состав сжиженного природного газа

В отличие от природного газа, СПГ не содержит нежелательных примесей и воды, так как производится из уже подготовленного сырья.

Основной компонент сжиженного природного газа – это метан (85 – 95%). Остальные 5 -15% составляют другие низшие алканы (этан, пропан, бутан), а в некоторых случаях также неорганические газы (преимущественно, азот).

Физические свойства СПГ

Сжиженный природный газ представляет собой бесцветную, прозрачную криогенную жидкость, не имеющую запаха. На открытом пространстве при нормальном давлении и температуре субстанция довольно быстро переходит в газообразное состояние.

Плотность 0,41…0.50 кг/л
Вязкость 1*104…2*104 Па*с
Температура кипения -158…-163 С

Хранение СПГ

Для хранения природного газа в сжиженном состоянии используются специальные резервуары, которые могут быть как надземного, так и подземного типа. Резервуары подземного типа имеют цилиндрическую форму и выпуклую крышу. Надземные могут быть как цилиндрической, так и шарообразной формы.

СПГ резервуары имеют двойные стенки, между которыми размещается система изоляции, содержащая криогенную жидкость. Емкости изготавливаются из металлов и сплавов с низким коэффициентом теплового расширения.

Вокруг резервуаров сооружаются насыпи и обвалования для сдерживания возможных утечек при хранении. В случае подземного резервуара предусматриваются специальные стенки-замки в грунте и непроницаемый пропласток.

Считается, что подземные резервуары для хранения сжиженного газа более безопасны. Особенно это касается сейсмоактивных районов. Однако затраты на сооружения подземных резервуаров выше, чем для аналогичных надземных емкостей. Поэтому большинство емкостей для хранения сжиженного природного газа делают надземного типа, строго соблюдая при этом регламент безопасности.

СПГ-терминал

Транспортировка СПГ

Сжиженный попутный газ транспортируется в специальных изотермических емкостях, устанавливаемых на суда и наземный транспорт.

Для транспортировки по воде используются специальные газовозы рефрижераторного типа – СПГ-танкеры. Это суда, оборудованные несколькими независимыми криогенными резервуарами, разделенными жесткой тепловой пеноизоляцией, предназначенные для транспортировки сжиженного природного газа при атмосферном давлении и температуре -162,5 С.
Природный газ в сжиженном состоянии перевозится также и наземными видами транспорта – в специальных цистернах по железной дороге и на автомобилях.

В сжиженном состоянии газ доставляется в пункты регазификации. До конечного потребителя регазифицированный СПГ транспортируется по трубопроводу.

История

Первые попытки сжижения природного газа были предприняты в начале 20-го века и увенчались успехом в США в 1917 году. Однако примерно в это же время промышленники переключили внимание на транспортировку газообразных продуктов по трубопроводам, и развитие технологий сжижения было заморожено.

Следующая попытка производства СПГ была совершена в 1941 году также в США (Кливленд, штат Огайо), но промышленное производство сжиженного природного газа началось только с середины 1960-х годов. Первая трансконтинентальная транспортировка природного газа в сжиженном состоянии была осуществлена в 1959 году в рамках поставки продукта из США в Великобританию на модернизированном танкере времен Второй мировой войны.

Стремительное развитие рынка СПГ началось в 1990-х годах. А в период 2000 – 2018 гг. экспорт-импорт этого продукта вырос более чем в два раза.

В России первый завод по производству СПГ был заложен в 2006 году в рамках проекта «Сахалин-2». Ввод завода в эксплуатацию состоялся зимой 2009 года.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх