Skompresowany gaz ziemny to Definicja, skład, właściwości

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-02 14:01

W większości przypadków nowoczesne pojazdy osobowe, osobowe i towarowe są oczywiście napędzane paliwem naftowym. Czasami jednak samochody można napełnić sprężonym gazem ziemnym. Paliwo to ma przede wszystkim tę zaletę, że może być obecnie uważane za najbardziej ekonomiczny samochód.

Definicja i co to jest

Do 1994 roku sprężony gaz nazywano po prostu skroplonym gazem ziemnym. W tej chwili wśród kierowców ten rodzaj paliwa jest dość popularny. Jest to zwykły metan gazu ziemnego CNG, sprężony na specjalnym sprzęcie do ciśnienia 20 MPa i rozlewany do butli. Te ostatnie są dalej instalowane bezpośrednio w samochodzie i włączone do jego układu paliwowego.

Zalety i wady

Więc sprężony gaz ziemny to po prostu skroplony metan. Zalety tego rodzaju paliwa, oprócz oszczędności pieniędzy,ma masę. Zalety CNG to między innymi:

• zwiększenie żywotności silnika ze względu na brak sadzy;
• bezpieczeństwo środowiskowe;
• zmniejszenie hałasu silnika;
• niezawodność.

Oczywiście sprężony gaz jako paliwo ma pewne wady. Należą do nich na przykład:

• wysoki koszt konwersji samochodu na gaz;
• duże wymiary zbiorników CNG;
• pewna utrata mocy silnika;
• możliwy zapach gazu.

Jak odebrać

Skraplanie metanu z gazu ziemnego na stacjach za pomocą specjalnych sprężarek. Jest magazynowany i transportowany w zbiornikach magazynowych o specjalnej konstrukcji. W rzeczywistości gaz ziemny dostarczany jest do stacji CNG w zwykły sposób – głównymi rurociągami. Na takich stacjach oczywiście muszą być przestrzegane różne normy dotyczące transportu, przygotowania, przechowywania i zatłaczania sprężonego gazu ziemnego. GOST 27577-2000 to dokument, zgodnie z którym wszystkie te operacje muszą zostać wykonane.

Skład CNG

CNG jest zatem wytwarzany ze zwykłego metanu przez sprężanie. W związku z tym ma ten sam skład. Oznacza to, że jest to mieszanina węglowodorów CnH2n+2. Głównym składnikiem CNG, jak już wspomniano, jest metan CH4. Jego zawartość w sprężonym gazie wynosi około 98%. Cięższe węglowodory mogą być również składnikami CNG:

• etan C₂N_6;
• butanS₄N_10;
• propan C₃H_8.

W takim gazie mogą znajdować się również substancje niewęglowodorowe:

• wodór H_2;
• dwutlenek węgla CO_2;
• hel He;
• azot N_2;
• siarkowodór H_2S.

Powstaje gaz ziemny, który jest następnie sprężany w CNG we wnętrzu ziemi i jest wynikiem beztlenowego rozkładu materii organicznej. Początkowo ten rodzaj minerału nie ma koloru ani zapachu. Jednak gaz ziemny, w tym CNG, jest substancją wybuchową. Dlatego przed użyciem dodaje się do niego specjalne lotne składniki o ostrym zapachu. Jest to konieczne, aby ludzie mogli szybko wykryć nieszczelności podczas pracy z takim gazem. Zapach tak przygotowanego CNG jest bardzo ostry nawet przy niskich stężeniach.

Wydajność

Skompresowany gaz ziemny to rodzaj paliwa charakteryzujący się m.in. stosunkowo niskim stopniem zagrożenia pożarowego. Jego dolny próg zapłonu to 645°C. W przypadku benzyny liczba ta wynosi na przykład 550 ° C. Niebezpieczne stężenie CNG w powietrzu wynosi 4-15% objętości tego ostatniego.

Również gaz ziemny:

1. 1,6 razy lżejszy od powietrza. Oznacza to, że kiedy wycieka, po prostu szybko unosi się i rozprasza.
2. Nietoksyczny.

Zgodnie z przepisami ten rodzaj paliwa należy do 4 klasy pod względem czułości. Dona przykład ta sama benzyna jest uważana za bardziej niebezpieczną substancję pod tym względem i należy do materiałów klasy zagrożenia 3.

Właściwości fizyczne i chemiczne

Tak więc sprężony gaz ma temperaturę zapłonu 640-680 °C i składa się głównie z węglowodorów. Również takie paliwo charakteryzuje się następującymi właściwościami fizykochemicznymi:

• masa cząsteczkowa - 16,4;
• polaryzacja w normalnych warunkach - 0,718 kg/m;
• wymagana ilość powietrza do spalania - 9.52.

Gdy zawartość w powietrzu wynosi 5-6%, metan spala się w źródle ciepła. W stężeniu 5-16% mieszanina może już eksplodować. Jeśli metan w powietrzu zawiera więcej niż 14-16%, traci swoją właściwość. Eksplozje mieszaniny metanowej mają największą siłę przy stężeniu gazu w powietrzu 9,5%.

Specyfika gazu ziemnego obejmuje między innymi fakt, że ma on wysoką odporność na detonację. Wynika to również z zalet tego rodzaju paliwa. Ze względu na odporność na stukanie CNG silniki samochodowe pracują płynniej niż w przypadku benzyny.

Także przy dławieniu takiego gazu np. w reduktorze jego temperatura gwałtownie spada. Ta cecha gazu ziemnego nazywana jest efektem Joule'a-Thomsona. Z tego powodu CNG wymaga wysokiego stopnia wysuszenia, co należy wziąć pod uwagę podczas eksploatacji pojazdów wykorzystujących to paliwo.

Wymagania

Skompresowany gaz ziemny jest przede wszystkim rodzajem paliwa używanego do wystarczającej pracykompleks w projektowaniu nowoczesnych silników samochodowych. Aby uniknąć awarii silników i innych komponentów, CNG do samochodów musi być oczywiście używane wyłącznie w czystej postaci.

Zgodnie z przepisami w takim paliwie nie mogą znajdować się na przykład pyły i pozostałości płynów. Sprężony gaz ziemny używany w samochodach również musi mieć pewien stopień wilgotności. Wymóg ten wynika przede wszystkim z tego, że jeśli hydranty wypadną w takim paliwie w samochodzie, może dojść do zablokowania kanałów układu paliwowego.

Na stacjach benzynowych, oprócz samego sprężania dostarczanego autostradami, paliwo może być zatem dodatkowo oczyszczane. W tym celu stacje CNG zwykle używają specjalnego sprzętu do filtracji, suszenia i separacji.

STRONA

Samochody są najczęściej napełniane sprężonym gazem ziemnym na stacjach CNG. Ale ponieważ większość samochodów w naszych czasach nadal jeździ na benzynę, w kraju nie ma obecnie zbyt wielu takich stacji. W obszarach oddalonych od stacji CNG tankowanie pojazdów może odbywać się na mobilnych stacjach paliw. Na takich ruchomych stacjach montowana jest specjalna trzysekcyjna instalacja gazowo-butlowa. Jednocześnie takie wyposażenie jest wyposażone w jednostki ładowania i dozowania gazu dla cysterny.

Wymagania dotyczące butli ze sprężonym gazem ziemnym

Wszelkie urządzenia przeznaczone do przechowywania, transportu, pompowania lub używania CNG,Oczywiście musi mieć duży margines bezpieczeństwa. Dotyczy to również butli montowanych w pojazdach na takie paliwo. Takie pojemniki są testowane pod kątem zniszczenia przed dostarczeniem do sprzedaży:

• po wystrzeleniu z broni palnej;
• przy upadku z wysokości;
• pod wpływem otwartego ognia;
• pod wpływem ekstremalnych temperatur i środowisk korozyjnych.

Według statystyk, w latach 90. i 2000. na 1360 kolizji w samochodach butle z gazem zostały uderzone w wypadki samochodowe. Jednocześnie taki pojemnik nigdy nie uległ znacznemu uszkodzeniu podczas wypadku. Dlatego pojazdy napędzane sprężonym gazem ziemnym są obecnie uważane za jeszcze bezpieczniejszy środek transportu niż samochody, których silniki działają na benzynę lub olej napędowy.