Компресираният природен газ е... Определение, състав, свойства

Разбира се, повечето съвременни частни, пътнически и товарни превозни средства се движат с петролно гориво. Понякога обаче машините могат да се пълнят и със сгъстен природен газ. Предимството на това гориво е, че в момента то може да се счита за най-икономичното гориво за автомобили.

Определение и какво представлява

Преди 1994 г. сгъстеният газ се наричаше просто втечнен природен газ. В момента това гориво е много популярно сред шофьорите. Компресираният природен газ е обикновен метан, който се компресира със специално оборудване до налягане от 20 МРа и се пълни в бутилки. Последните се монтират директно в автомобила и се интегрират в горивната система.

Предимства и недостатъци

Сгъстеният природен газ е просто втечнен метан. Предимствата на това гориво, освен икономиите пари, има много. Предимствата на СПГ включват, наред с другото, следното

• по-дълъг живот на двигателя поради липсата на сажди;
• екологична безопасност;
• по-ниско ниво на шума при работа на двигателя;
• надеждност.

Разбира се, сгъстеният газ като гориво има и някои недостатъци. Те включват например:

• Разходите за преоборудване на автомобила с природен газ са високи;
• голям размер на резервоарите за CNG;
• известна загуба на мощност на двигателя;
• възможност за миризма на газ.

Как да направите

Метанът от природен газ се втечнява в станциите с помощта на специални компресори. Съхранява се и се транспортира в резервоари за съхранение със специална конструкция. Природният газ се транспортира до станциите за СПГ по обичайния начин - по тръбопроводи на дълги разстояния. Разбира се, в тези станции трябва да се спазват различни разпоредби относно транспортирането, подготовката, съхранението и впръскването на сгъстен природен газ. ГОСТ 27577-2000 е документът, според който трябва да се извършват всички тези операции.

Състав на СПГ

произведен от обикновен метан чрез компресирането му. Съответно съставът му е същият. Това означава, че е смес от въглеводороди CnH2n+2. Основната съставка на СПГ, както бе споменато по-горе, е метанът CH4. Етанът е около 98% от компресирания природен газ. По-тежките въглеводороди също могат да бъдат компоненти на СПГ:

• етан C₂Н₆;
• бутан C₄Н₁₀;
• пропан C₃Н₈.

Този газ може да съдържа и невъглеводородни вещества:

• водород H₂;
• въглероден диоксид CO₂;
• Хелий Не;
• азот N₂;
• водороден сулфид H₂S.

Природният газ, който впоследствие се компресира в СПГ, се произвежда в земните недра и е резултат от анаеробното разлагане на органични вещества. Първоначално този вид природен газ е безцветен и без мирис. Природният газ, включително СПГ, обаче е взривоопасен. Затова преди употреба се добавят специални летливи компоненти с остра миризма. Това е необходими за за да могат хората на работа с такъв газ може да открие течове. Миризмата на преработен СПГ е много силна, дори при ниски концентрации.

Оперативни свойства

Компресираният природен газ е гориво, което се характеризира, наред с другото, с относително нисък риск от пожар. Долната граница на запалване е 645 °C. За бензина например тази стойност е 550 °C. Опасната концентрация на СПГ във въздуха е 4-15% от обема на въздуха.

Също така природен газ:

1. В 1.6 пъти по-лек от въздуха. Това означава, че в случай на теч тя просто се издига бързо и се разпръсква.
2. Не излъчва токсичност.

Съгласно нормативната уредба този вид гориво е от рисков клас 4 по отношение на чувствителността. Например бензинът се счита за по-опасен в това отношение и се класифицира като материал 3 клас на опасност.

физични и химични свойства

Температурата на запалване на сгъстения газ е 640-680 °C и се състои главно от въглеводороди. Това гориво се характеризира и със следните физични и химични характеристики

• молекулно тегло от 16.4;
• полярност при нормални условия - 0.718 kg/m;
• необходимото количество въздух за горене - 9.52.

При концентрация от 5-6% във въздуха метанът изгаря при източника на топлина. При 5-16% обаче сместа вече може да се взриви. При концентрация над 14-16% метанът във въздуха губи тази си характеристика. Експлозиите на метанови смеси са най-силни, когато концентрацията на газа във въздуха е 9.5%.

Една от особеностите на природния газ е, че той е изключително устойчив на детонация. Това се счита за едно от предимствата на това гориво. Благодарение на детонационната устойчивост на СПГ автомобилните двигатели работят по-гладко, отколкото при бензина.

Освен това, ако газът се подава под налягане, например в редуктор на налягане, температурата му рязко се понижава. Те наричат тази характеристика на природния газ ефект на Джаул-Томсън. Поради това СПГ изисква висока степен на изсушаване, което трябва да се вземе предвид при използването на това гориво в превозните средства.

Изисквания

Компресираният природен газ е основно гориво, което се използва за да се изпълнява доста сложни по дизайн съвременни автомобилни двигатели. Разбира се, за да се избегнат повреди на двигателите и други компоненти, трябва да се използват само чисти.

Съгласно нормативната уредба например в горивото не трябва да има прах или течни остатъци. Използва се и за превозни средства Компресираният природен газ трябва да има определен процент влажност. Това изискване се дължи главно на факта, че ако хидрантите на такива горива се освободят в превозното средство, може да се получи запушване на каналите на горивната система.

Станциите за зареждане с КПГ не само компресират природния газ, доставян от тръбопровода, но и го почистват, освен самото гориво. Станциите за СПГ обикновено разполагат със специално оборудване за филтриране, сушене и разделяне.

СТРАНИЦА

Превозните средства, работещи с КПГ, се зареждат предимно на бензиностанции за КПГ. Но тъй като повечето превозни средства в наши дни все още се движат с бензин, в момента в страната няма много такива станции, оборудвани с такова оборудване. В райони, отдалечени от станции за зареждане със СПГ, превозните средства могат да се зареждат с мобилни станции за зареждане с ВНГ. В тези мобилни станции за зареждане е инсталиран специален трисекционен газов компресор. Бутилките са снабдени с устройства за пълнене и дозиране.

Цилиндри за сгъстен природен газ: изисквания

Всяко оборудване, предназначено за за съхранение, Транспортирането, впръскването или използването на СПГ, разбира се, трябва да има висок марж на безопасност. Същото важи и за резервоарите, монтирани в превозните средства за този вид гориво. Преди да бъдат пуснати на пазара, тези контейнери се подлагат на изпитване за разрушаване:

• при изстрел от огнестрелно оръжие;
• при падане от височина;
• изложени на открит пламък;
• под въздействието на екстремни температури и агресивни.

Според статистически данни при пътнотранспортни произшествия през 90-те и 2000-те години от общо 1360 произшествия резервоарите за газ са били първите, които са били засегнати. В нито един момент обаче такъв резервоар не е бил повреден по някакъв значителен начин при произшествие. Ето защо понастоящем се счита, че автомобилите, работещи със сгъстен природен газ, са дори по-безопасния вид гориво от автомобилите с бензинов или дизелов двигател.