Каким газом заправляют авто?

Основной альтернативой традиционному бензину или дизелю, является газомоторное топливо (ГМТ). Каким газом заправляют автомобили с ГБО, а также в чём отличие между ними вы узнаете из этой статьи.

Условно ГМТ можно разделить по способу производства, агрегатному состоянию при использовании, хранении и транспортировке.

Виды газового топлива

• CNG (compressed natural gas) – компримированный (сжатый) природный газ (КПГ)
• LPG (liquefied petroleum gas) – сжиженный нефтяной газ (СНГ)

Менее распространённые варианты:

• LNG (liquefied natural gas) – сжиженный природный газ (СПГ)
• CBG (compressed biogas) или LBG (liquefied biogas) – биотопливо.

Природный газ

Природным газом принято считать метан. Добывается он из недр земли через подземные или подводные (морские) скважины. В первоначальном варианте топливо содержит 75-98% метана (CH4), а также множество различных примесей:

1. механические (грунт)
2. водяной пар
3. этан C2H6
4. пропан C3H8
5. бутан C4H10
6. азот N2
7. этан C2H6
8. пентан C5H12 и другие (зависит от места рождения).

После добычи, сырье подвергается очистке от загрязнений, воды (осушка). Затем методом сепарации происходит отделение сероводорода и других компонентов. Так как метан не имеет запаха, почувствовать его утечку не возможно. Для безопасности в газ добавляют специальную жидкость одорант (этантиол, этилмеркаптан C2H5SH) из расчета 16 грамм на 1000 м3.

Чистый метан по магистралям, с помощью компрессорных станций создающих давление в трубе, направляется к автомобильным газонаполнительным компрессорным станциям. На АГНКС голубое топливо компримируют (сжимают) до давления 200-220 атм. Таким образом, получается готовый к использованию CNG газ для автотранспорта (характеристики и требования к КПГ регулируются ГОСТом 27577-2000).

Существует ещё один более выгодный метод транспортировки метана. Очищенный природный газ пропускают через систему эжекторов, где при расширении его температура поэтапно понижается до температуры кипения -163°C, после чего метан переходит в сжиженное состояние. Основным преимуществом такого способа является уменьшение объёма газа в 600 раз.

Перевозку и хранение жидкого топлива осуществляют в специальных криогенных ёмкостях, которые, по сути, являются термосами. Цистерна объёмом 25 кубометров вмещает 10 тонн СПГ/LNG. Затем у сжиженного природного газа может быть два пути:

1. обратный перевод в газообразное состояние при помощи испарителей
2. использование СПГ как топливо

Последний пункт является очень перспективным для автомобильного транспорта преимущественно коммерческого направления, из-за скопления в жидком метане огромного количества тепловой энергии при относительно низком давлении в криоёмкости (от 5-16 атм.).

Основные преимущества сжатого метана, как и СПГ – это их экономические и экологические показатели. К тому же природный газ легче воздуха, в этом смысле он менее опасен при утечке чем, например пропан. Однако газы метана являются токсичными (4 класс опасности).

Главным фактором медленного распространения CNG, является отсутствие достаточного количества автозаправочных станций. В настоящее время на территории России насчитывается, порядка 330 АГНКС не считая передвижных заправщиков (ПАГЗ), которые в основном применяются для нужд предприятий.

Техника и инфраструктура под LNG только начинают появляться, поэтому более широкое применение на авто пока имеет КПГ.

Сжиженный нефтяной газ

Ввиду доступности и пониженных требований к конструкции баллонов, ещё большее распространение в качестве газомоторного топлива получил состав пропана (C3H8) с бутаном (C4H10).

Пропан-бутановую смесь выделяют из добытого газоконденсата, а также при извлечении и глубокой переработке нефти. При нефтеперегонке образуется так называемый попутный нефтяной газ (ПНГ), из него отделяют сжиженный углеводородный. Затем происходит разделение СУГ на составляющие компоненты, один из которых — это сжиженный нефтяной газ. Для разных сфер применения СНГ бывает:

• СПБА — смесь пропана-бутана автомобильная
• ПА — пропан автомобильный
• ПТ – пропан технический
• ПБТ – пропан-бутан технический.

Пропан тяжелее воздуха, поэтому при утечке может скапливаться в нишах и закрытых помещениях (смотровая яма, гараж). Взрывоопасность паров ПБ в воздухе 2,3-9,5 % при нормальном давлении и температуре 20°C, метана 5-15%. СНГ малотоксичен.

LPG топливо имеет температуру кипения -43 градуса по Цельсию, при её превышении и атмосферном давлении горючее переходит в парообразное состояние. Избыточное давление паров составляет 16 атм (при температуре 45°C). В сжиженном состоянии объём СПБ уменьшается до 250-300 раз, концентрируя большое количество энергии.

Согласно ГОСТу 52087-2003 ПА должен содержать 85% пропана (±10%), СПБА 50% (±10%). Топливо, как и метан, подвергается одоризации (за исключением правил указанных ГОСТом).

Применение технического пропана и смеси ПТ, допустимо в качестве моторного топлива автомобиля, во всех климатических зонах с температурой окружающей среды до -20°C. Октановое число пропана 105, у метана 110. По сравнению с бензином после сгорания СНГ и КПГ топлива, вредные выбросы снижаются до 10 раз.

Биотопливо

Биогаз — по сути тот же метан, полученный из растительного, животного сырья, а также различных органических отходов. CBG/LBG обладает схожими характеристиками.

Основное преимущество биометана заключается в том, что его производство никак не связано с добычей природных ископаемых. Генерируют его искусственным путём в специальных реакторах.

Процесс происходит за счёт естественной жизнедеятельности бактерий . После очистки газа от сероводорода получается топливо с содержанием метана до 98%. Применение биогаза как ГМТ актуально для сельскохозяйственных предприятий и перерабатывающих отходы организаций.

Каким газом заправляют автомобили, пропан и бутан в чем разница

С появлением двигателей внутреннего сгорания поиск экономных и экологичных видов топлива не прекращается. Углеводородные газы уверенно, постепенно занимают нишу в этой области. Несколько десятилетий владельцев транспортных средств волнует вопрос: какой вид газа оптимально решает проблемы экономичности топлива, пропан-бутан или метан?

Для чего нужно знать особенности пропана и метана?

Когда-то наиболее экономичным топливом было дизельное. Водители выбирали автомобили с соответствующим двигателем либо выполняли переоборудование. Со временем стоимость дизельного горючего намного увеличилась, самым дешёвым современным способом экономии топлива стало использование газа.

Сегодня газовые автомобильные системы активно внедряются в автопарках коммерческих, производственных предприятий, бюджетных учреждений. Переводят на ГБО свои автомобили многие владельцы частных транспортных средств.

Подключился и автопром. Появляются модели марок машин отечественного и зарубежного производства, которые на конвейере оборудованы газобаллонной системой. Причины понятны — газ позволяет существенно экономить средства на заправках. Если для кого-то не важен финансовый вопрос, экологичность применения газового топлива не оставляет сомнений.

Какой газ лучше для авто — пропан-бутановая смесь или метан? У каждого претендента на замену бензина есть положительные и отрицательные стороны. Автовладельцы делают выбор, исходя из условий использования альтернативного топлива. Разобраться в эксплуатационных характеристиках пропана и метана, значит сделать осознанный, просчитанный во всех отношениях выбор для своего автомобиля.

Если принято решение об установке газовой системы, следует учесть ряд особенностей. Нужно знать, как правильно заправлять автомобиль, определиться, ГБО какого поколения и производителя приобретать, куда обращаться за установкой, какой вид газового топлива для авто выбрать. Для начала нужно разобраться: чем отличается пропан от бутана и метана?

Метан, пропан и бутан

Пропан-бутановое топливо — сжиженная газовая смесь, метановое горючее — сжатая субстанция. Два вида газового горючего имеют различия по составу, особенностям и специфике применения. Углеводородный газ пропан имеет органическое происхождение. Является продуктом переработки нефтепродуктов либо выделенным компонентом природного газа.

Каким газом заправляют автомобили? Существуют две марки газовых смесей:

1. Пропан бутан автомобильный, используется как транспортное топливо;
2. Техническая пропан-бутановая смесь, для расхода в быту.

Потребительские свойства пропановому горючему придают следующим образом:

• газ подвергается процедуре тщательной очистки;
• пропан соединяют с этаном и бутаном, в сжиженном состоянии нагнетают в ёмкости с давлением 10-15 атм.

Таким образом, в состав горючего входят пропан и бутан разница у которых заключается в том, что первый — зимний газ, второй — летний. Сжиженный бутан не работает на морозе. Чистому «зимнему» пропану противопоказано лето, высокая температура повысит давление в газовом баллоне.

По госту содержание бутана в топливной газовой смеси не должно быть более 60%, для северных регионов и зимой доля пропана не должна быть ниже 75%. Такая газообразная субстанция хорошо ведёт себя в цилиндрах двигателя автомобиля. C3H8 тяжелее воздуха, становится взрывоопасным, вредным для человека, если концентрация превышает 2,1%.

Сжиженный нефтяной газ сохраняет газообразные свойства при нормальном температурном режиме, любом давлении. Тот факт, что пропан-бутан может сжижаться, позволяет загружать в автомобиль большие объёмы топлива, значительно увеличивая запас хода. Пропан авто не повредит, если будет высокого качества.

Метан газ — это углеводород, легче воздуха, практически не растворим в воде. Добывают газ из недр земли. Чтобы попасть к потребителю, CH4 проходит несколько технологических этапов:

1. Газ фильтруют.
2. Дополняют одорантами.
3. Метан сжимают компрессором до 200-250 атм.
4. Автомобильную топливную смесь помещают в тяжёлые толстостенные резервуары повышенной прочности.

Взрывоопасным газ становится при концентрации в окружающей среде более 4,4%. Метан топливо имеет способность к накоплению в закрытых пространствах, быстро рассеивается. Стоит дешевле пропана, относится к самому чистому газовому топливу, в отличие от пропана, примесей в нём ничтожно мало, не требуется глубокая очистка.

На заметку! Влияние на человеческий организм метана минимально на открытых площадях из-за низкого веса. В качественном компримированном метане не менее 90% природного газа.

Какое газовое горючее принесёт больше экономии автовладельцу?

Сравнительные характеристики метана и пропан-бутана:

1. Установка пропанового газобаллонного оборудования обойдётся более чем в два раза ниже по цене.
2. По стоимости топлива — метан гораздо дешевле пропан-бутана.
3. Суг снижает показатели мощности автомобиля по сравнению с бензином до 3-5%, что проявляется на скорости от 140 км в час. Метан способен «ослабить» двигатель автомобиля до 20%. Современные поколения ГБО этот показатель нивелируют.
4. По степени экологичности — у сжиженного газа больше примесей, пропан-бутан не относится к полностью безопасным веществам. Метановый газ отличается тем, что на данный момент это самый чистый топливный ресурс наряду со спиртовым, превосходит по безопасности электродвигатели.
5. По весу газовых баллонов и объему горючего, у пропана-бутана, сжатого под невысоким давлением, явное преимущество, его объёма хватит на путь в три раза длиннее.
6. Уровень взрывоопасности метана, который моментально рассеивается на открытом воздухе, в два раза ниже. Прочные метановые резервуары при аварии меньше подвержены деформации.
7. По доступности заправочных азс — пропановые искать не нужно, они почти на одном уровне с бензиновыми. Метановые автозаправки — в крупных городах.
8. Октановое число у пропан-бутановой смеси 100, у метановой 110.

Итоговая разница следующая: газ метан дешевле и безопасней, но дороже по монтажу и обслуживанию. Чтобы заправляться пропан-бутаном, не обязательно жить в большом городе. ГБО доступное по цене, баллоны более лёгкие, но газ более вредный и опасный.

Поэтому понятно, почему владельцы частных и коммерческих грузовых автомобилей останавливают выбор на метане. Машины не чувствуют веса баллонного оборудования, потеря мощности не чувствительна. Экономия на горючем существенная.

Почему выгодно заправлять авто газом

При всех достоинствах и недостатках, у разновидностей газового горючего есть общие «бонусы», привлекательные для автовладельцев:

• автогаз имеет более низкую стоимость относительно бензина;
• высокая экологическая составляющая, газ оказывает меньшее негативное воздействие на человека, токсичность газовых выхлопов незначительна;
• установка ГБО увеличивает запас гсм в автомобиле, если залить полный бак бензина и наполнить газовый баллон;
• использование газа в комплексе с бензиновым горючим замедляет износ деталей машины (эффективнее, если двигатель приспособлен к газу с завода).

Эти качества позволяют автовладельцам использовать газ вместо бензина, сеть агзс год от года расширяется.

Мнение о том, что газобаллонное оборудование способно выводить из строя верхнюю часть блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, справедливо, когда ГБО на автомобиль установлено кустарным способом.

Газовая система будет иметь статус отличной надёжности, полную безопасность, высокий кпд, если устанавливать её у профессионалов, заправлять автомобиль качественным газом, не игнорировать регулярное прохождение технического осмотра. Правильно выполненный монтаж газового баллона поможет избежать повреждения оборудования в ДТП.

На заметку! Что касается утечек газа, то добавленные в газ меркаптаны с характерным запахом позволят сразу заметить дефекты в системе.

Каким газом заправляют легковые автомобили в России

Автомобили, оснащенные газовыми установками, получили распространение еще в середине прошлого столетия. На сегодняшний день такими системами все чаще оборудуются новые модели грузовиков, автобусов и легковых авто, выпускаемых именитыми мировыми производителями.

Ежегодно повышается и число автолюбителей, переоборудующих свои транспортные средства под газовое топливо. Тем, кто планирует покупку машины на газе или собирается изменить конструкцию топливной системы на своем автомобиле, рекомендуется разобраться с тем, каким газом заправляют автомобили и каковы преимущества этого вида топлива.

Плюсы и минусы газового топлива

Большое количество автолюбителей переходят на топливо для газобаллонныхавтомобилей. Это преимущественно обусловлено более низкой стоимостью газа по сравнению с бензином и дизтопливом. Хотя подобное переоборудование обходится недешево, потраченные средства, как правило, удается компенсировать уже за первый год использования ГБО.

Еще одна веская причина для многих водителей – экологичность газового топлива: автомобиль на газе выбрасывает в окружающую среду меньше вредных веществ, чем бензиновые или дизельные двигатели. Несмотря на эти весомые достоинства, газ имеет и недостатки, в числе которых:

• снижение мощности силового агрегата;
• невозможность использовать авто при низких температурах;
• повышение массы транспортного средства.

Природный и пиролизный газ

Газовое топливо для автомобилей может быть природного и искусственного происхождения. Именно природный газ в последнее время становится востребованным. В нашей стране, как и за рубежом, для заправки автомобилей активно используется такой природный газ, как метан.

Машины на природном газе считаются более экологичными, чем автомобили на пропан-бутане, бензине или дизельном топливе, так как он дает меньше продуктов сгорания. Кроме того, баллоны с метаном абсолютно безопасно перевозить в багажнике или под автомобилем, ведь это вещество легче воздуха.

Чаще всего для заправки используется компримированный природный газ для автомобилей, который представляет собой метан в сжатом состоянии. Многие водители наверняка слышали о таком явлении, как пиролизный газ. Его получают методом сжигания древесины, торфа или угольных брикетов. Для такой добычи требуется специальное газогенераторное оборудование.

Впервые машина на пиролизном газе появилась еще в середине XIX столетия. В последующие годы было предпринято немало попыток усовершенствовать подобные установки, чтобы сделать их общедоступными для автомобильной промышленности. Советские инженеры даже выпустили партию газогенераторных грузовиков и тракторов. Однако пиролизный газ не позволяет обеспечить высокую мощность двигателя.

Из-за этого и по ряду других причин подобное топливо крайне редко используется для автомобилей. Модели с газогенераторами не производятся серийно, а изготавливаются только народными умельцами.

Какой газ используют для заправки автомобилей

Какой газ используется в автомобилях в качестве топлива – первый вопрос, который задают себе автовладельцы, решившие переоборудовать топливную систему автомобиля. На территории нашей страны самыми распространенными видами газового топлива на сегодняшний день остаются метан и пропан (вернее, его смесь с бутаном). Основная масса автозаправок предоставляет услуги по заправке автомобилей пропановым топливом.

Чтобы определиться, какое топливо выбрать, следует разобраться, на каком газе ездят автомобили в стране, и почему. Это позволит определить, каких заправок больше, и избежать в будущем проблем с заполнением баллонов.

Пропан, в отличие от природного метана, представляет собой органическое вещество, выделяемое при переработке нефтепродуктов. В качестве автомобильного топлива пропан в чистом виде не используется: его смешивают с бутаном или этаном. Газ находится в сжиженном состоянии, в котором и помещается в баллоны.

Метан – элемент из разряда простейших углеродов. Его добывают в чистом виде, фильтруют и сжимают. Именно в сжатом до 200-250 атмосфер виде этот газ используется для заправки автомобилей. Установка на транспортное средство топливной системы на метане – достаточно затратная процедура.

В теме, каким газом заправляют машины, помимо перечисленных видов топлива, есть и альтернативные варианты, однако другие газы не получили широкого распространения и не используются на автозаправках нашей страны.

Сжатый и сжиженный газ

Природный газ, как топливо для автомобилей, представляет собой метан, находящийся в сжатом состоянии. Он обязательно хранится в баллонах с повышенной прочностью, которые, как правило, имеют достаточно большую массу. Такое топливо сохраняет газообразность при нормальных температурах и любом давлении.

Даже при высоком давлении из-за незначительных показаний объемной теплоты сгорания не удается хранить большое количество метана на автомобиле. Поэтому запас хода у транспортных средств на этом топливе относительно небольшой. Качественный сжатый природный газ должен содержать в своем составе не менее чем 90 процентов метана.

Сжиженный газ для автомобилей состоит в основном из смеси пропана и бутана. Он считается полноценным заменителем бензина. Главным преимуществом сжиженного пропан-бутана является то, что его можно хранить в сравнительно легких стальных баллонах с тонкими стенками. Это позволяет перевозить в транспортном средстве достаточно большой объем топлива и увеличить запас хода автомобиля.

Качество сжиженного топлива определяется по его составу, давлению насыщенных паров, количеству вредных примесей. Лучшим считается топливо, в котором содержится не менее 80 процентов пропана и 20 процентов бутана. Такое соотношение позволяет смеси эффективнее сгорать в цилиндрах двигателя, а также снижает токсичность отработанных газов.

Какие же виды газового топлива для автомобилей предпочтительнее? Выбор между пропаном и метаном озадачивает многих автовладельцев, решивших перейти на газ. Каждый из этих типов топлива имеет свои достоинства и недостатки.

Чаще всего водители отдают предпочтение пропану, так как его установка обходится дешевле, а топливо можно перевозить в большем количестве. Кроме того, пропановые заправки есть практически на каждом шагу, а вот заправиться метаном можно не везде.

Виды газового топлива для автомобилей: преимущества и недостатки каждого из них

Для многих автомобилистов бензин – слишком дорогое удовольствие. Приходится экономить и отказывать себе в возможности использовать личный транспорт без ограничений. Переход на газовое топливо является хорошей альтернативой бензину, позволяет ощутимо экономить на заправках автомобиля. Рассмотрим, какие еще преимущества дает водителю работающий на газу двигатель.

Виды газ-топлива

Двигатели современных автомобилей могут функционировать на двух разновидностях газа:

• пропан-бутан – сжиженный газ, побочный нефтепродукт, полученный в результате переработки нефти;
• метан – природный газ, который не подвергается сжижению.

Существует мнение, что двигатель, работающий на газовом топливе, быстрее портится и выходит из строя, но мнение это ошибочное и ничем не подтверждается. Напротив, специалисты-инженеры утверждают, что мотор автомобиля на газовом топливе работает без капитального ремонта в среднем в 1,5 – 2 раза дольше, чем на бензине.

Это обусловлено тем, что газ – более однородная смесь, чем бензин, при работе двигателя происходит его полное сгорание. Кроме того, газ следующим образом влияет на работу мотора:

• газовая смесь снижает до минимума расход смазочных материалов в системе цилиндры – кольца;
• снижает нагарообразование на деталях блока двигателя – головке и поршнях;
• не загрязняет моторное масло;
• за счет более ровного сгорания топлива двигатель работает более бесшумно и мягче.

Цена газа значительно ниже, чем бензина, но расход на 10-20% больше за счет различной температуры сгорания топлива.

Преимущества и недостатки пропан-бутана

Жидкий газ имеет ряд преимуществ по сравнению с бензином:

• цена на 50% ниже, чем бензина;
• объем баллонов соответствует объему емкости бензина;
• бюджетная стоимость газовой установки;
• возможность заправки в широкой сети заправочных станций;
• мощность двигателя практически не меняется.

К минусам можно отнести лишь то, что расход газа выше, чем бензина на 10 %. Особенность функционирования: двигатель прогревается на бензине, потом переключается на газ.

Свойства, достоинства и минусы метана

К числу плюсов природного газа относят:

• самое экономичное топливо – в 3 раза дешевле бензина;
• расход газового топлива при работе двигателя намного ниже, чем расход бензина.

• двигатель, функционирующий на газу, теряет мощность на 10%;
• число заправок ограничено;
• слишком громоздкие баллоны.

Для легковых автомобилей наиболее приемлемое топливо, альтернативное бензину – газ пропан-бутан. Метан, хотя и более экономичный, но из-за громоздкости баллонов использование на легковых машинах невозможно.

Как закачать газ в баллон из газопровода. Можно ли заправить автомобиль газом в домашних условиях

Подготовка вещества

Прежде чем добытый из скважины газ начать транспортировать, его соответствующим образом готовят.

Процесс подготовки вещества включает в себя следующее:

• Многоступенчатая процедура удаления примесей, повреждающих оборудование. Первый этап очистки проводится по месту добычи, второй – внутри специальных сепараторов. Третья стадия реализуется на компрессорных установках.
• Выведение из состава смеси лишней влаги с помощью поглотителей. Если это не сделать, вещество начнет кристаллизироваться и забивать трубы. Еще один способ осушения природного газа – использование дросселирования или охлаждения.
• Введение в состав топлива добавок, придающих природному газу специфический аромат. Очищенное от примесей вещество полностью лишается запаха (как следствие, его утечка может оказаться незамеченной). Данная проблема решается путем ввода в состав смеси ароматизатора.

После подготовки топливо можно транспортировать одним из перечисленных ниже способов.

Особенности перемещения посредством труб

В нашей стране большая часть природного газа доставляется потребителю посредством трубопроводов. Для газовых магистралей характерно значительное сечение и способность выдерживать внутреннее давление от 75 атм. Для его поддержания на нужном уровне используются компрессорные станции.

Надежность газотранспортной системы

делает все необходимое, чтобы ее газотранспортная система была максимально надежной. Для этого применяются эффективные способы диагностики, своевременно осуществляются ремонтные и обслуживающие мероприятия. За основу работы руководство компании берет инновационные приемы управления и контроля за техническим состоянием и герметичностью ГТС.

Преимущества и недостатки

К несомненным достоинствам транспортировки природного газа посредством трубопроводов можно отнести следующее:

• небольшие финансовые затраты на перекачку;
• высокая скорость доставки больших объемов топлива к заказчику;
• бесперебойность работы (система функционирует круглосуточно в автоматическом режиме);
• минимизация потерь при транзите;
• простота использования и обслуживания магистралей;
• отсутствие утечек в окружающую среду.

Имеются у этого метода и некоторые минусы:

• во время перекачки газу приходится преодолевать внутренне трение;
• необходимость капиталовложений на обустройство и обслуживание линий;
• проблемы с применением в регионах с суровым климатом;
• невозможность перекачки сжиженного газа;
• нужда в периодическом ремонте трубопровода;
• статичность первоначального маршрута ГТС.

Тарифы

Тарификация используется компаниями, владеющими газовыми магистралями.

На формирование тарифа на услуги по транспортировке газа оказывают влияние следующие факторы:

• ценообразование со стороны государственных органов;
• специфика заключенных между организациями соглашений;
• предполагаемый уровень инфляции на определенный договором период;
• затраты на обслуживание и ремонт ГТС;
• специальные надбавки к тарифам на услуги по транспортировке топлива посредством ГТС (они взымаются в качестве поддержки расширения газификации).

При расчете тарифов за основу берется документ, разработанный по заказу Кабинета Министров в 2000 году. Расчет надбавок на транспортировку регулирует постановление Правительства РФ №179 от 21.02.2019.

Композитные баллоны высокого давления для природного газа (автомобильные)

Содержание

1. Введение
2. Баллоны для компримированного природного газа
3. Баллоны КПГ производимые в России
4. Зарубежные композитные баллоны для автотранспорта

Введение

По данным Национальной Газомоторной Ассоциации по состоянию на середину 2014 г а России эксплуатировалось 90 000 автомашин на газомоторном топливе, в США – 142 000, в Италии – 823 000, в Армении – 226 800, в Узбекистане- 450 000, в Аргентине – 2 389 570, в Бразилии – 1 773 403, в Таиланде – 448 025, в Иране – 3 500 000
Потребность в баллонах высокого давления напрямую связано с состоянием рынка автомобильной газомоторной техники. В целях его создания и развития органами государственного управления начиная примерно с 2013 г. приняты определенные меры по увеличению потребления газомоторного топлива в РФ

Для обеспечения работы газомоторной техники используется три вида газового топлива в соответствии с принятой в 1999 году в РФ терминологией это:

1. Компримированный природный газ (КПГ), англ. Compressed natural gas (CNG) – сжатый природный газ (метан) В России, как правило, используется с рабочим давлением 20 МПа.

2. Сжиженный природный газ (СПГ), англ. liquefied natural gas (LNG) – сжиженный при низкой температуре ( -1600 С) природный газ (как правило метан).

3. Сжиженные углеводородные газы (СУГ), англ. Liquefied petroleum gas (LPG) – смесь сжиженных под давлением легких углеводородов (пропан, бутан и т.п.)

Нас интересует применение компримированного природного газа (КПГ)

Баллоны для компримированного природного газа

Комплект газобаллонного оборудования для автотранспорта состоит из двух частей: «подкапотной группы» и «газобаллонной группы» Стоимость газовых баллонов составляет наиболее существенную часть затрат при переводе автомобильного транспорта на использование ГМТ. Тип применяемых газовых баллонов прямым образом влияет на технические характеристики автомобильного транспорта, экономическую эффективность перехода на ГМТ, экологические показатели.

Требования к газовым баллонам, используемым для автомобильного транспорта регламентируются следующими документами:

1. ISO 11439: 2000 «Gas cylinders – high pressure cylinders for the on-board storage of natural gas as a fuel for automotive vehicles (IDT)» его русская версия ГОСТ Р ИСО 11439-2010 « Газовые баллоны высокого давления для хранения на транспортном средстве природного газа как топлива»

2. ECE R 110 Правила № 110, редакция №3, Приложение № 3

3. ГОСТ Р 51752-2001 «Баллоны высокого давления для сжатого природного газа используемого в качества моторного топлива на автомобильных транспортных средствах»

Нормативной документацией предусмотрено изготовление баллонов 4 типов:

– КПГ-1 (CNG-1) – металлический;

– КПГ-2 (CNG-2) – металлический лейнер, армированный непрерывными волокнами, пропитанными смолой (кольцевая обмотка);

– КПГ-3 (CNG-3) – металлический лейнер, армированный непрерывными волокнами, пропитанными смолой (полная обмотка);

– КПГ-4 (CNG-4) – неметаллический лейнер, армированный непрерывными волокнами, пропитанными смолой (полностью композиционный).

В общем то существует и 5 тип- безлейнерный, однако в данном аспекте его рассматривать не будем.

Наряду с такими характеристиками как безопасность, надежность, срок службы, экологичность, важнейшей характеристикой баллонов является удельный вес баллона (англ. specific weight of CNG cylinder) то есть отношение массы (кг) к объему (л)

Средние значения этого параметра для баллонов КПГ (CNG) с рабочим давлением 20 Мпа различных типов даны на рисунке ниже

Это несколько расширенные значения параметра, с тем чтобы дать возможность работать на рынке и предприятиям с устаревшей технологией производства. Более реально, по состоянию на сегодня, этот показатель отражен в таблице ниже:

Процентное распределения нагрузки между лейнером и силовой оболочкой представлен в таблице:

В зарубежной практике явно прослеживается тенденция увеличения использования баллонов 4 типа, и более широкого применения для их изготовления углеродного волокна, естественно большую роль играют и ценовые показатели.

Использование баллонов 4 типа обусловлено несколькими факторами, среди которых:

• Используются для хранения СПГ на автотранспортных средствах с 1992 и имеют только положительные отзывы • Самая длительная история применения – более 50 лет, в различных приложениях, в первую очередь в авиакосмических • За всю историю применения не произошло ни одного взрыва газового баллона данного типа • Обеспечивают значительное снижения веса по сравнению со стальными баллонами (до 75%) следовательно, позволяют более полно использовать возможности автотранспортных средств и снижают выбросы углерода • Не подвержены воздействию химических веществ, ультрафиолетового излучения • Отсутствует коррозия – вне зависимости от качества топлива, идеальны для прибрежных районов. • Высокая ударная прочность • Не подвержены усталостному разрушению • Газопроницаемость и утечки гораздо ниже, чем установленные в требованиях стандартов • Самый длинный жизненный цикл, по сравнению с другими типами баллонов • Возможность отслеживания жизненного цикла • Соответствуют требованиям стандартов ISO 1439 и ECE R-110 требования, которых гораздо жестче, чем требования стандартов для металлических баллонов. Проводится 13 дополнительных тестов. • Испытывается из расчета 30 лет жизненного цикла, при установленном 20-ти летнем сроке службы • Абсолютно безопасны при простреле из огнестрельного оружия. • Возможно использование баллонов 4 типа для хранения водорода.

Более широкое использования углеродных волокон обусловлено необходимостью выполнения требований безопасности в части запаса прочности и необходимостью снижения веса, что ясно видно на следующем графике:

В соответствии с требованиями международного стандарта ИСО 11439, расчетное давление разрушения баллонов, изготавливаемых с использованием полимерных композиционных материалов, должно определяется на основании анализа напряжений, действующих в волокне.

Из приведенных на графике данных видно, что требование по запасу прочности баллонов возрастает в ряду: углеродное волокно, органическое волокно, стеклянное волокно. Для баллонов на основе органических и стеклянных волокон требование по запасу прочности возрастает по мере увеличения доли композита в конструкции. Только для баллонов на основе углеродных волокон требование по запасу прочности практически постоянно для всех типов конструкций, включая цельнометаллические баллоны.

Таким образом, одним из путей повышения конкурентоспособности баллонов 4 типа является оптимизация их характеристик за счет более широкого использования углеродных волокон в конструкциях третьего и четвертого типов, а также освоение производства цельнометаллических баллонов из легированной стали.

Баллоны КПГ производимые в России

В России довольно много фирм заявляло о начале выпуска баллонов для КПГ, тем не менее, сегодня можно сказать, что реально автопроизводителями используется продукция нижеследующих:

1. Орский машиностроительный завод производит (. ) баллоны 1 типа, температура эксплуатации от – 450 С до +650 С, установленный срок службы 15 лет Удельный вес 1, 21, что выше максимального предусмотренного стандартами 1,1. Баллоны изготавливаются по ТУ 1410-007-29416612-2005

2. Котласский электромеханический завод производит баллоны 2 типа, температура эксплуатации от -450 С до + 650 С, установленный срок службы 15 лет, удельный вес 0,675, что укладывается в предусмотренный стандартами для баллонов 2 типа. Лейнер стальной, обмотка стекловолокно на эпоксидном связующем. Баллоны изготавливаются по ТУ 4591-001-07507512-96.

3. ООО НПФ «Реал-Шторм» г. Ижевск – баллоны 3 типа, температурный режим -400 +650 С, 15 000 циклов, удельный вес 0,7 что значительно превышает максимпльно допустимый для баллонов 3 типа – 0,4, алюминиевый лейнер. Изготавливаются по ТУ 4591-010-13055988-2006. Есть сообщения что начат выпуск баллонов «Реал-Арктик» с минимальной температурой эксплуатации -600 С, но так как говорится , что габариты и вес в соответствии с вышеупомянутыми ТУ, то скорее всего просто получили документ что можно использовать прежние.

Зарубежные композитные баллоны для автотранспорта

В Россию поставляется продукция различных производителей. Однако конкурентами продукции предполагаемого производства следует рассматривать только баллоны производимые компанией xperion Energy & Environment GmbH входящей в группу AVANCO.

Компания изготавливает только баллоны 4 типа, как наиболее безопасные, инновационные и имеющий самый долгий срок жизни без образования внутренней коррозии.

Срок службы 20 лет (исходя из 1000 заправок в год), полностью соответствуют всем нормативным документам. Баллоны, как правило, имеют гибридную конструкцию, что подразумевает наличие слоя из углеволокна и слоя из стекловолокна. Хотя есть и варианты использования для силовой оболочки только углеволокна.

Удельный вес 0,33, что соответствует требованиям стандартов для баллонов 4 типа. Продукция этой компании является эталонной, как для потребителей, так и для других производителей аналогичных изделий.

Особенности перевозки автотранспортом

Транспортировка природного газа в автоцистернах является достаточно распространенным способом. Газ перед перевозкой переводят в сжиженное состояние, для чего применяется специальная технология. Температура топлива опускается до -160 градусов, а объем уменьшается примерно в 600 раз. Сжатое под давлением топливо закачивают в автомобильную цистерну. Как правило, перевозку газа таким способом применяют в тех случаях, когда другие варианты недоступны.

Слабые места транспортировки сжиженного газа автотранспортом:

• необходимость строгого соблюдения правил передвижения и оборудования машины;
• увеличение риска для водителя и рядом расположенных объектов;
• строгая регламентация разрешаемых к перемещению объемов топлива;
• высокие требования к технической исправности транспортного средства;
• дороговизна метода (с учетом расходов на горючее и ТО машины).

Кроме цистерн, сжиженный газ может закачиваться в баллоны (допустимый уровень заполнения – не больше 90% от общего объема). В дальнейшем вещество применяется в промышленных или бытовых целях.

Существуют следующие правила транспортировки газовых баллонов:

• обязательно наличие специальных приспособлений для надежного крепления баллонов;
• перед перевозкой с газовых баллонов нужно снять редукторы, а на вентили прикрепить защитные колпачки (при наличии защитных ящиков эти меры предосторожности не требуются);
• не допускать перегревания емкостей;
• к работе данного типа разрешается допускать только водителей с соответствующим опытом;
• выхлопную трубу машины необходимо вывести в переднюю часть авто и оснастить искроулавливающей сеткой;
• транспортное средство должно быть укомплектовано парой углекислотных огнетушителей;
• место установки баллонов необходимо оборудовать хорошей вентиляцией;
• во время погрузки и транспортировки сжиженного газа в баллонах запрещается курить или применять открытые источники пламени.

Еще один вариант наземной транспортировки топлива в сжиженном состоянии – железнодорожные пути. Для транзита используются специальные стальные емкости и цистерны. Как правило, речь идет о транспортировке газа на небольшие расстояния. К достоинствам способа относят универсальность и распространенность железнодорожных веток. Как правило, они соединяют большинство крупных городов страны. Это дает возможность недорого доставлять цистерны или баллоны с газом практически в любой регион.

Разновидности и типы газовых котлов

Газовое оборудование делится по своему функционалу и месту установки. В первом случае котлы можно разделить:

https://propan-metan.ru/neispravnosti/kakim-gazom-zapravlyayut-avto.html
https://xn--80alqibft0g1a.xn--p1ai/raznovidnosti/prirodnyj-gaz-v-ballonah-2.html