Компримированный природный газ кпг. Разница между сжиженным и сжатым газом. Природный газ - экологичное моторное топливо

21.07.2023

Стратегия

Производство и реализация компримированного и сжиженного природного газа в качестве моторного топлива — одно из приоритетных направлений деятельности ПАО «Газпром». Для системной работы по развитию рынка газомоторного топлива создана специализированная компания — ООО «Газпром газомоторное топливо» .

Самое экономичное и экологичное топливо

На сегодняшний день природный газ является наиболее экономичным, экологичным и безопасным топливом. Природный газ — это фактически готовое моторное топливо, поэтому он гораздо дешевле бензина и дизельного топлива. При этом двигатель такого транспортного средства соответствует высочайшим стандартам — Евро-5 и Евро-6. Согласно классификации МЧС, природный газ относится к самому безопасному классу горючих веществ.

В качестве моторного топлива используется природный газ двух видов: компримированный (КПГ) и сжиженный (СПГ).

Целевые сегменты рынка:

КПГ — пассажирский, легкий грузовой, легковой транспорт и коммунальная техника;
СПГ — магистральный автомобильный, железнодорожный, водный транспорт, карьерная и сельскохозяйственная техника.

Российский рынок газомоторного топлива

Потребление природного газа в качестве моторного топлива в России стабильно увеличивается.

Значительному потенциалу роста отечественного рынка газомоторного топлива способствуют:

существенные запасы природного газа и развитая газораспределительная сеть , позволяющие обеспечивать стабильность поставок газомоторного топлива в долгосрочной перспективе;
внедрение энергоэффективных видов топлива на транспорте, в том числе перевод пассажирского транспорта и коммунальной техники на природный газ в городах с численностью населения более 100 тыс. человек;
расширение ассортимента техники, работающей на природном газе, и газозаправочной инфраструктуры;
низкая по сравнению с традиционными видами топлива цена на газомоторное топливо.

На территории Российской Федерации по состоянию на 31 декабря 2018 года действовали 293 автомобильных газонаполнительных компрессорных станции (АГНКС), принадлежащих Группе «Газпром», из которых 235 АГНКС находились в эксплуатации ООО «Газпром газомоторное топливо» и 58 — в эксплуатации дочерних компаний ПАО «Газпром».

Объем реализации КПГ через газозаправочную сеть «Газпрома» в 2018 году составил 598,2 млн куб. м.

Развитие газомоторной инфраструктуры

Стратегический подход к созданию розничной сети на территории России предусматривает развитие газомоторной инфраструктуры в 60 субъектах Российской Федерации.

Совместно с Федеральным дорожным агентством разработана Генеральная схема размещения объектов газозаправочной инфраструктуры на автомобильных дорогах федерального значения, предполагающая строительство до 2030 г. опорной сети из 181 объекта и создание так называемых «газомоторных коридоров» на ключевых действующих и перспективных автомагистралях России.

В 2018 году построены и выкуплены у частных инвесторов 21 АГНКС и три площадки для передвижных автомобильных газовых заправщиков (ПАГЗ), проведена реконструкция четырех АГНКС и двух площадок для ПАГЗ.

Реализуется Программа по созданию заправочной инфраструктуры на промышленных площадках дочерних обществ ПАО «Газпром» на период 2017-2019 гг., предусматривающая установку 100 блоков компримирования природного газа для нужд собственного транспорта.

Ведется работа по созданию инфраструктуры для производства и использования в качестве моторного топлива СПГ. Принята Программа развития малотоннажного производства и использования СПГ, реализация которой запланирована в период 2016-2032 гг.

Зарубежный рынок газомоторного топлива

Расширением использования природного газа как топлива для автомобильного и водного транспорта «Газпром» занимается и на зарубежных рынках.

В Европе в этом сегменте «Газпром» представлен на рынках Германии, Чехии и Польши через компанию Gazprom NGV Europe GmbH , а также через компанию NIS, входящую в Группу «Газпром нефть», которая реализует КПГ на рынке Сербии.

В 2018 году количество АГНКС и крио-АЗС в странах Европы составило 70. Продажи КПГ и СПГ через собственные станции Группы «Газпром» в Европе в 2018 году составили 12,9 млн куб. м.

Также Группа «Газпром» реализует КПГ через АГНКС в Армении, Белоруссии, Киргизии. В 2018 году объем продаж составил 42,3 млн куб. м.

Реализуются проекты по созданию газомоторной инфраструктуры в Боливии и Вьетнаме.

Сжатые горючие газы как моторные топлива на автомобильном транспорте стали применяться в нашей стране ещё в 30-е годы прошлого века. Сначала использовали сжатые коксовый и светильный газы, на которых эксплуатировались автомобили ГАЗ-4А и ЗИС-30 с запасом хода на одной заправке до 120 км .

После войны открытие и освоение крупных месторождений природного газа, а также строительство ряда магистральных трубопроводов позволили расширить использование газообразного топлива на автомобильном транспорте. Но в дальнейшем в связи с резким ростом добычи нефти и строительства крупных нефтеперерабатывающих заводов использование сжатого природного газа сократилось и многие газонаполнительные станции были законсервированы.

На заводах ГАЗ, ЗИЛ, ЛАЗ разработаны конструкции газобаллонных автомобилей ЗИЛ-138А, ЗИЛ-53-27, ЛАЗ-695Н и др. Запас сжатого газа находится на этих автомобилях в баллонах из углеродистой стали массой 93 кг, вместимостью 50 л, под давлением 20 МПа. В полностью заполненном баллоне содержится около 10 м 3 газа, что эквивалентно примерно 10 л бензина. Характеристики ГБА на СПГ приведены в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Характеристика основных моделей газобалонных автомобилей,

работающих на сжатом природном газе

Показатель	ЗИЛ-138А	ГАЗ-52-27	ГАЗ-52-28	ГАЗ 53-27	КамАЗ-53208	КамАЗ-55118	ЛАЗ-695НГ	ГАЗ-24-27
Тип автомобиля	Гру-зовой	Борто-вой	Грузо-вой, фургон	Гру- зовой	Борто-вой	Само-свал	Авто-бус	Такси
Грузоподъём-ность, кг							–	–
Число газовых баллонов, шт.
Ёмкость заправки газом, м 3
Степень сжатия двигателя	6,5	7,0	7,0	6,7	17,0	17,0	8,0	8,2
Максимальн. мощность двигателя, кВт	88,5							56,6
Контроль-ный расход газа, м 3 /100 км	29,3	19,6	21,5	23,8	(ДТ-6,5)	(ДТ-7,0)		7,2
Резервное топливо	А-76	А-76	А-76	А-76	–	–	АИ-93	АИ-93
Максималь-ная скорость, км/ч
Запас хода, км

Были разработаны опытные образцы и легковых автомобилей, например на базе «Москвича». Баллон изготавливался из низколегированной стали, общей массой 63 кг при толщине стенок 6 мм .

Очевидно, что целесообразно изготовление баллонов из лёгких и прочных полимерных материалов.

По сравнению с СНГ сжатый природный газ при использовании в ГБА имеет преимущества:

– разведанных и освоенных запасов природного газа гораздо больше. Уже сейчас можно перевести на СПГ весь автомобильный парк страны ;

– отработавшие газы содержат значительно меньше вредных веществ;

– сжатый газ при налаженном производстве дешевле сжиженного;

– СПГ легче воздуха, поэтому при утечках не образуются взрывоопасные конструкции, как у СНГ.

Вместе с тем сжатый природный газ имеет и ряд недостатков, сдержи-вающих его широкое применение:

– хранить СПГ приходится в сжатом виде, так как в сжиженное состояние он переходит трудно – при температуре минус 82 °С и давлении не ниже 4,5 МПа;

– большая масса баллонов значительно снижает грузоподъёмность автомобиля;

– небольшой запас хода (табл. 4.3);

– сложность заправочного оборудования газонаполнительных станций.

Природные месторождения содержат 82–98% метана, до 6% этана и 4–20% пропана.

Природный сжатый газ получают из горючего природного газа, транспортируемого по магистральным газопроводам или городским газовым сетям, удалением примесей, осушкой и последующем компрессированием по технологии, не допускающей изменения компонентного состава. Предназначенный для заправки ГБА сжатый природный газ должен отвечать требованиям ГОСТ 27577-87 «Газ природный топливный сжатый для газобаллонных автомобилей». Физико-химические показатели СПГ для ГБА приведены в табл. 4.4.

Таблица 4.4

Физико-химические показатели сжатого природного газа

по ГОСТ 27577-87

Окончание табл. 4.4

Примечание . Значения показателей установлены при температуре 20 °С и давлении 0,1013 МПа (1 атм).

Особое внимание при компрессировании сжатого газа уделяют его предварительной осушке. Максимальное содержание воды в одном кубическом метре газа допускается не более 9 мг. Это обусловлено тем, что в редукторе высокого давления происходит резкое снижение давления газа. При избыточном содержании воды происходит её кристаллизация. Кроме того, перед снижением давления газ нагревают в подогревателе за счёт тепла отработавших газов. Температура после снижения давления остаётся в допустимых пределах.

У газодизельных двигателей температура в конце такта сжатия (500…780 °С) недостаточна для самовоспламенения смеси газа и воздуха. Применение системы зажигания с установкой свечей зажигания в отверстия для форсунок технически сложно и значительно увеличивает время при переходе с одного вида топлива на другое. Поэтому на топливный насос высокого давления устанавливают ограничитель запальной дозы. Педаль подачи топлива изменяет подачу только газа, а порция дизельного топлива постоянна и примерно равна объёму подачи на уровне 15–20% от максимальной.

Большое внимание уделяется применению газового топлива в сельском хозяйстве. Кировским сельхозинститутом разработан и успешно прошёл испытания трактор «Универсал – 445». Двигатель его работает на сжатом газе. Трактор предназначен для эксплуатации в помещениях с ограниченным воздухообменом (теплицах, складах). Сжатый газ хранится в 4-х баллонах вместимостью 50 л, размещённых по бокам моторного отсека. Запуск газодизеля производится на дизельном топливе, а затем включается подача сжатого газа и работа трактора осуществляется путём регулирования подачи газа. Доза запального дизельного топлива постоянная и составляет 1,6 кг/ч. Расход газа при номинальном режиме не превышает 53 м 3 /ч. При этом мощность, развиваемая дизелем, равна 33 кВт при частоте вращения коленчатого вала 2400 мин -1 . Трактор надёжно работает на всех режимах, обеспечивая экономию дизельного топлива при снижении содержания в выхлопных газах сажи в 4–5 раз.

Этим же институтом также переоборудовано на использование СПГ в качестве топлива самоходное шасси Т-16 МГ, где, как и на тракторе, замещается газом до 80% дизельного топлива. Характерным является то, что перевод на СПГ тракторов и самоходных тележек не требует дорогостоящего оборудования и может производиться в условиях специализированных мастерских .

За рубежом применению СПГ в качестве топлива уделяется большое внимание. Это обусловлено в первую очередь в зависимости от соотношения цен на жидкое и газовое топливо, а также с учётом требования максимального использования собственных ресурсов топлива и сведения к минимуму зависимости от конъюнктуры рынка.

Ведущее место в этой области занимает Италия. Стоимость газобаллон-ного оборудования в Италии в 2 раза ниже, чем, например, в США. Это связано с более широким применением этого оборудования. По своему составу парк газобаллонных автомобилей Италии, работающих на СПГ, состоит из легковых автомобилей индивидуального пользования. Грузовые автомобили имеют дизельные двигатели.

В США фирма Ford разработала специальную модель автомобиля для работы на природном газе. Ведутся работы по применению газобаллонных установок среднего давления (2 МПа) с использованием твёрдого адсорбента. В настоящее время созданы опытные адсорбенты и баллоны, которые при давлении 2 МПа содержат запас газа, эквивалентный запасу в баллонах с давлением 15 МПа, т. е. обеспечивают коэффициент заполнения равный 7,5.

Растёт парк автомобилей, работающих на СПГ и в Канаде. Для газобаллонных автомобилей в Канаде принято рабочее давление газа, равное 21 МПа. Стальные баллоны проходят освидетельствование (гидравлические испытания) один раз в три года. Не разрешается установка баллонов на крышах транспортных средств.

Аналогичное направление развития ГБА осуществляется и в других странах.

Итальянская фирма Landi Renzo выпускает газовую аппаратуру для работы на СПГ (метане) и сжиженном углеводородном газе (СНГ). Конструктивно оба типа аппаратуры работают по универсальной схеме, т. е. обеспечивают полноценную работу автомобиля на газе и бензине. Характерным для этой фирмы является широкое использование электромагнит-ных клапанов и приводов с электрической коммутацией. Фирма считает нецелесообразным выпускать универсальные редукторы для работы на сжатом и сжиженном газах и выпускает два типа редукторов. Уделяет внимание фирма и совершенствованию топливной аппаратуры для газодизелей.

Наряду с продукцией Landi Renzo широкой популярностью пользуется газобаллонная аппаратура питания бензиновых двигателей фирмы Tartarini. Широкое использование электроники обеспечивает выпуск высококачествен-ной газосмесительной аппаратуры.

Одной из ведущих фирм, производящих газовые баллоны, является и фирма Faber.

Компримированный сжатый газ получают разными способами: непосредственно из газовых скважин, как продукт переработки нефти и путем фракционирования газового конденсата или нефтяного попутного газа. Сжатый природный газ не только может с успехом заменить жидкие моторные топлива, но и превосходит их по ряду параметров. Его основное преимущество состоит в том, что сжатый природный газ может использоваться на автомобильном транспорте без дорогостоящей технологической переработки.

Состав природных газов, добываемых на отечественных месторождениях, достаточно однотипен. В основном (82-98%) это метан СН 4 с небольшими примесями (до 6%) этана С 2 Н 6 , до 1,5% пропана С 3 Н 8 и до 1% бутана С 4 Н 10 . В попутных газах, добываемых на нефтяных месторождениях, в зависимости от района добычи содержание метана может колебаться в пределах от 40 до 82%, а бутана и пропана - от 4 до 20%.

Основной компонент - метан СН 4 характеризуется наивысшей критической температурой (-82°С). Поэтому при нормальных температурах даже при высоком давлении метан не может быть сжижен: для этого необходима низкая температура.

Свойства метана определяются его молекулярным строением. Газ относится к простым углеводородам. Его молекула содержит на один атом углерода максимум водорода. Этим обусловлена высокая теплопроводность метана, широкий диапазон воспламеняемости и низкое содержание токсичных составляющих. Ввиду высокого содержания водорода в сжатом газе происходит его более полное сгорание в цилиндрах двигателя, чем ГНС и бензина. По сравнению с другими газами-углеводородами метан намного легче воздуха, поэтому в случае утечки он скапливается в верхней части помещения. Высокая детонационная стойкость метана допускает форсирование двигателя по степени сжатия (9,5-10,5).

По энергетическим параметрам 1 м3 природного газа приравнивают к 1 л бензина. В то же самое время природный газ обладает очень низкой объемной концентрацией энергии. Если теплота сгорания 1 литра жидкого топлива равна 31426 кДж, то у природного газа она равна 33,52-35,62 кДж, т.е. почти в 1000 раз меньше. Поэтому природный газ необходимо сжать до высокого давления.

На автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях в России рабочее давление - 20 МПа.

Для сжатого газа применяют газобаллонные установки (баллоны, арматура, редуктор, газопроводы и др.), рассчитанные на работу при высоком давлении - 19,6 МПа (200 кгс/см 2). По мере расходования газа из баллона непрерывно уменьшается и рабочее давление в нем.

Баллоны для КПГ имеют вместимость от 34-400 л, рассчитаны на давление 19,6 МПа.

Поскольку баллоны для хранения сжатого газа изготавливаются толстостенными, батарея из восьми таких баллонов достаточно тяжела. Следовательно, снижается и полезная грузоподъемность автомобилей. Одновременно пробег автомобилей на КПГ становится в 2 раза меньше, чем на бензине. Поэтому более перспективной считают криогенную технологию хранения КПГ на автомобиле. К тому же это направление считают этапным и на пути создания водородных двигателей.

Компримированный (сжатый) природный газ (КПГ) ранее назывался сжатым природным газом (СПГ) регламентируется по ГОСТ 27577-2000 "Газ топливный компримированный для двигателей внутреннего сгорания" определяет физико-химические и эксплуатационные показатели КПГ (табл. 5.7).

Таблица 5.7 Физико-химические показатели и эксплуатационные показатели КПГ

Примечание. Значение показателей установлены при температуре 293К (20 °С) и давлении 0,1013 МПа.

В соответствии с ГОСТ на КПГ температура газа, заправляемого в баллоны автомобиля, должна быть не более 40°С. При температуре окружающей среды выше 35°С температура заправляемого газа должна быть не более чем на 5°С выше температуры воздуха. Температуру КПГ при заправке определяют по требованию потребителей.

КПГ воспламеняется при температуре 635-645°С в камере сгорания двигателя, что в 3 раза выше температуры воспламенения бензина.

Это затрудняет запуск двигателя, особенно при пониженных температурах (ниже -5°С) окружающего воздуха. Поэтому на автомобилях имеется резервная система питания бензином. В то же время по опасности воспламенения и пожароопасности КПГ значительно безопаснее бензина.

К положительным факторам применения КПГ можно отнести следующие:

Повышается срок службы моторного масла в 1,5-2,0 раза из-за отсутствия его разжижения и уменьшения загрязнения; в результате расход масла уменьшается на 30-40% по сравнению с бензиновыми двигателями;

Увеличивается в среднем на 35-40% моторесурс двигателя вследствие отсутствия нагара на деталях цилиндропоршневой группы;

Увеличивается на 40% срок службы свечей зажигания;

Увеличивается в 1,5 раза межремонтный пробег двигателя;

Значительно снижается (до 90%) выброс с отработавшими газами вредных веществ, особенно СО.

Двигатели газобаллонных автомобилей, работающих на КПГ, если газ израсходован, могут быстро перейти на работу на бензине.

Наряду с преимуществами можно отметить следующие недостатки:

Трудоемкость ТО и ТР увеличивается на 7-8%, а цена автомобиля возрастает в среднем на 27% из-за наличия дополнительной газобаллонной аппаратуры;

Мощность двигателя снижается на 18-20%. Ухудшаются тягово-динамические и эксплуатационные характеристики автомобилей: время разгона увеличивается на 24-30%; максимальная скорость уменьшается на 5-6%; предельные углы преодолеваемых подъемов уменьшаются на 30-40%; эксплуатация автомобиля с прицепом затрудняется; дальность ездки на одной заправке газом уменьшается (не превышает 200-250 км);

Грузоподъемность автомобиля снижается на 9-14% в связи с применением стальных баллонов высокого давления (их количество и вес могут быть разными);

Коэффициент использования пробега газобаллонных автомобилей снижается на 8-13% по сравнению с бензиновыми;

Годовая производительность при работе на городских перевозках уменьшается на 14-16% по сравнению с бензиновыми.

Рассмотренные особенности КПГ как топлива для автомобилей позволяют определить и рациональную область применения газобаллонных автомобилей: перевозки в крупных городах и прилегающих к ним районах (приоритетное значение оздоровления воздушного бассейна).

Очевидна эффективность внутригородских перевозок на газобаллонных автомобилях при обслуживании предприятий торговли, быта, связи и других учреждений.

Вопрос: Что такое CNG, LNG, LPG? В чём разница между ними? Каковы особенности применения каждого из этих газов?

Справка эксперта MITASU OIL : CNG (Compressed natural gas) – сжатый природный газ, используемый в качестве моторного топлива. Известен также как компримированный природный газ, а также как сжатый метан. В автомобильном транспорте хранится под давлением до 200 - 250 атмосфер в высокопрочных баллонах, имеющих довольно большой вес. Самый дешёвый вид газового топлива, его стоимость примерно равна 30 – 35% стоимости эквивалентного количества бензина.
LNG (Liquefied natural gas) – сжиженный природный газ (СПГ) или сжиженный метан. Если вместо сжатия метан охладить до -160°C, он переходит в жидкое состояние, а его объём уменьшается в 600 раз. Для хранения сжиженного метана применяются теплоизолированные ёмкости, имеющие довольно большой вес и размер, в связи с чем возможности использования LNG на легковом транспорте сильно ограничены, однако во многих развитых странах всё более широкое применение получают магистральные автомобили и большие автобусы, работающие на сжиженном метане или его смеси с дизтопливом.
LPG (Liquefied petroleum gas) – сжиженный нефтяной газ, смесь сжиженных под давлением лёгких углеводородов. В качестве моторного топлива обычно используется смесь пропана и бутана. В автомобильном транспорте хранится в тонкостенных баллонах под давлением 10 – 15 атмосфер. Из-за разницы в температурах кипения углеводородов, входящих в состав LPG, соотношение пропана и бутана изменяют в зависимости от температур окружающего воздуха. Летняя смесь имеет соотношение приблизительно 35% пропана, 60% бутана и около 5% других газов (этана и этилена). В зимней смеси содержится 75% пропана, 20% бутана и 5% других газов. Использование пропан-бутановых смесей при отрицательных температурах воздуха затруднено, а при температурах ниже -40°C без подогрева газового баллона невозможно. Пропан-бутановые смеси значительно дороже метана (их стоимость примерно равна 50% стоимости эквивалентного количества бензина), однако на сегодняшний день именно этот вид топлива наиболее распространён. Связано это с простотой хранения пропан-бутана и с тем, что оборудование для эксплуатации автомобиля на LPG значительно дешевле аналогичного «метанового».

Вопрос: Какой из типов газового топлива является наиболее перспективным?

Справка эксперта MITASU OIL : Если говорить о пропан-бутане в перспективе, то необходимо учитывать, что он является производной нефти, а это значит, что он закончится тогда, когда закончится нефть, поэтому наиболее перспективным газовым топливом, безусловно, является метан, разведанные мировые запасы которого существенно превышают запасы нефти, не говоря уже о биогазе, получаемом фактически из отходов и являющемся, по существу, тем же метаном. Что же касается перспектив сжатого и сжиженного метана, то скорее всего дальнейшее развитие получат оба типа топлива и CNG, и LNG, однако области их применения будут отличаться. Сжатый метан, очевидно, получит большее развитие в легковом и лёгком коммерческом автотранспорте, а сжиженный метан более широко будет использоваться в тяжелой технике.

Вопрос: Какие тенденции автомобилестроения в области производства автомобилей, работающих на газе, наблюдаются в настоящее время?

Справка эксперта MITASU OIL : Количество единиц автотранспорта, работающего на газе, во всем мире ежегодно увеличивается. По мере сокращения мировых запасов нефти и ужесточения экологических требований, количество газовых транспортных средств будет расти.

В большинстве случаев современный личный, пассажирский и грузовой автотранспорт работает, конечно же, на нефтяном топливе. Однако иногда машины могут заправляться и компримированным природным газом. Это топливо имеет в первую очередь то преимущество, что может считаться самым экономичным автомобильным на данный момент.

Определение и что собой представляет

До 1994 г. компримированный газ называли просто сжиженным природным газом. На настоящий момент среди автолюбителей этот вид топлива пользуется довольно-таки большой популярностью. Представляет собой КПГ обычный природный газ метан, сжатый на специальном оборудовании до давления в 20 МПа и заправленный в баллоны. Последние далее устанавливаются непосредственно в автомобиль и включаются в его топливную систему.

Преимущества и недостатки

Таким образом, компримированный природный газ — это просто сжиженный метан. Преимуществ такой вид топлива, помимо экономии денежных средств, имеет массу. К плюсам КПГ, помимо всего прочего, можно отнести:

увеличение ресурса двигателя, благодаря отсутствию копоти;
экологическую безопасность;
снижение шумности работы двигателя;
надежность.

Разумеется, у компримированного газа как топлива, имеются и некоторые недостатки. К таковым можно отнести, к примеру:

высокую стоимость переделки машины под газ;
большие габариты баков под КПГ;
некоторую потерю двигателем мощности;
возможность появления запаха газа.

Как получают

Сжижают природный газ метан на станциях с помощью специальных компрессоров. Хранят и транспортируют его в накопителях особой конструкции. Собственно на сами АГНКС природный газ поставляется обычным образом — по магистральным трубопроводам. На таких станциях, конечно же, должны соблюдаться разного рода нормативы по транспортировке, подготовке, хранению и закачке компримированного природного газа. ГОСТ 27577-2000 — документ, согласного которому должны производиться все эти операции.

Состав КПГ

Изготавливается КПГ, таким образом, из обычного метана путем сжатия. Соответственно и состав он имеет такой же. То есть представляет он собой смесь углеводородов CnH2n+2. Основным компонентом КПГ, как уже упоминалось, является метан СН4. Его в состав компримированного газа входит около 98%. Также компонентами КПГ могут быть и более тяжелые углеводороды:

этан С 2 Н 6 ;
бутан С 4 Н 10 ;
пропан С 3 Н 8 .

Также в таком газе могут содержаться и неуглеводородные вещества:

водород Н 2 ;
диоксид углерода СО 2 ;
гелий Не;
азот N 2 ;
сероводород H 2 S.

Образуется природный газ, сжимаемый в последующем в КПГ, в недрах земли и является результатом анаэробного разложения органических веществ. Изначально этот вид полезного ископаемого не имеет ни цвета, ни запаха. Однако природный газ, в том числе и КПГ, является веществом взрывоопасным. Поэтому перед использованием в него добавляют специальные летучие компоненты с резким запахом. Это необходимо для того, чтобы люди при работе с таким газом могли оперативно выявлять его утечки. Запах подготовленный таким образом КПГ имеет очень резкий даже в малых концентрациях.

Эксплуатационные свойства

Компримированный природный газ — это вид топлива, характеризующийся, помимо всего прочего, и относительно невысокой степенью пожароопасности. Нижний порог его воспламенения составляет 645 °С. Для бензина этот показатель, к примеру, равен 550 °С. Опасная концентрация КПГ в воздухе равна 4-15% от объема последнего.

Также природный газ:

В 1.6 раз легче воздуха. То есть при утечке он просто быстро поднимается вверх и рассеивается.
Не отличается токсичностью.

Согласно нормативам, этот вид топлива относится к 4 классу по степени чувствительности. К примеру, тот же бензин считается более опасным в этом плане веществом и относится к материалам 3 класса опасности.

Физико-химические свойства

Таким образом, компримированный газ имеет температуру воспламенения в 640-680 °С и состоит в основном из углеводородов. Также такое топливо характеризуется следующими физико-химическими характеристиками:

молекулярной массой — 16.4;
полярностью при нормальных условиях — 0.718 кг/м;
необходимым количеством воздуха для сгорания — 9.52.

К особенностям природного газа, помимо всего прочего, относят и то, что он имеет высокую детонационную стойкость. Это также относят к плюсам такого вида топлива. Из-за детонационной стойкости КПГ двигатели автомобилей работают мягче, чем при применении бензина.

Также при дросселировании такого газа, к примеру, в редукторе, его температура резко падает. Называют такую особенность природного газа эффектом Джоуля-Томсона. Из-за этого КПГ требует высокой степени сушки, что обязательно нужно учитывать при эксплуатации автомобилей на таком топливе.

Требования

Компримированный природный газ — это в первую очередь вид топлива, используемый для работы достаточно сложных по конструкции современных автомобильных двигателей. Во избежание поломки моторов и других узлов, КПГ для машин, конечно же, нужно использовать исключительно чистый.

Согласно нормативам, к примеру, в таком топливе не допускается присутствия пыли и жидкого остатка. Также используемый для автомобилей компримированный природный газ должен иметь определенную степень влажности. Это требование связано прежде всего с тем, что при выпадении гидрантов в таком топливе в автомобиле может произойти закупорка каналов топливной системы.

На газонаполнительных станциях, помимо собственно сжимания, поставляемого по магистралям, топлива, может, таким образом, дополнительно производиться его очистка. Для этой цели на АГНКС обычно используется специальное фильтрационное, осушительное и сепарационное оборудование.

ПАГЭ

Производится заправка компримированным природным газом автомобилей чаще всего именно на АГНКС. Но, поскольку в большинстве своем машины в наше время передвигаются все же на бензине, таких станций в стране на настоящий момент оборудовано не слишком много. В районах, удаленных от АГНКС, заправка автомобилей может производиться на передвижных ПАГЗ. На таких мобильных станциях монтируется специальная трехсекционная газобалонная установка. Такое оборудование при этом снабжается блоками зарядки газом заправщика и его раздачи.

Баллоны для компримированного природного газа: требования

Любое оборудование, предназначенное для хранения, транспортировки, закачки или использования КПГ, конечно же, должно иметь большой запас прочности. Касается это и баллонов, устанавливаемых на автомобилях для такого топлива. Такие емкости перед поставками на реализацию проходят испытания на разрушение:

при выстреле из огнестрельного оружия;
при падении с высоты;
под воздействием открытого огня;
под воздействием экстремальных температур и агрессивных сред.

Согласно статистике, в 90-х и 2000-х годах при ДТП из 1360 столкновений удар в автомобилях приходился именно на газовые баллоны. При этом ни разу при аварии такая емкость не была сколько-нибудь значительно повреждена. Поэтому работающие на компримированном природном газе автомобили считаются на настоящий момент даже более безопасным видом транспорта, чем машины, двигатели которых функционируют на бензине или солярке.