Отличие газа для автомобилей от бытового
Обновлено: 05.07.2024
Природный газ — это чистое топливо, на 98% состоящее из простейшего углеводорода — метана. На заправочную станцию газ поступает по газопроводу. Здесь топливо проходит очистку, осушку, сжатие (компримирование), после чего подается на заправочную колонку. По сути, это топливо, которое попадает в бак автомобиля прямо с месторождения. В него невозможно добавить и изменить состав.
заправочные комплексы всегда размещаются на безопасном расстоянии от жилого массива. Связано это с тем, что данная газовая смесь тяжелее воздуха, при утечке она быстро скапливается. Взрывоопасная концентрация достигается быстро: достаточно содержания в воздухе от 1,5% до 10% этой смеси газов.
По безопасности использования природный газ на порядок превосходит . Он официально имеет наивысший класс безопасности среди горючих веществ. Природный газ в два раза легче воздуха и при утечке быстро растворяется в атмосфере. Во многих странах автозаправки компримированным газом строятся прямо внутри жилых кварталов, потому что это безопасно.
Газ бывает трубопроводный, а бывает в баллонах или газгольдерах. Первый дешевле, но его дорого провести. Второй – гораздо проще купить, но обходится он по более высокой цене. В чем отличия этих двух видов топлива и как формируется цена? Публикуем разъяснения Региональной энергетической комиссии Омской области по этому вопросу.
Чем отличаются сжиженный и природный газ?
Природный газ относится к полезным ископаемым, это смесь разных газов природного происхождения. Большую ее часть составляет метан. Природный газ не имеет запаха, поэтому в него обязательно вводятся одоранты – неприятно пахнущие вещества – для того, чтобы быстро обнаружить утечку. Удельная теплота сгорания такой смеси составляет от 7 600 до 8 500 ккал, точный показатель зависит от состава природного газа.
Природный газ добывают из недр земли, закачивают в специальные газовые хранилища и по газовым трубам доставляют до потребителей.
Сжиженный углеводородный газ – это продукт переработки попутного нефтяного газа и газов нефтеперерабатывающих заводов, являющихся углеводородами.
При производстве сжиженного газа используется сжиженная пропан-бутановая смесь. В таком состоянии плотность газа повышается в сотни раз, что увеличивает эффективность и удобство транспортировки, хранения и потребления смеси. Сжиженный газ заполняется в специальные баллоны или закачивается в резервуары-газгольдеры. Удельная теплоемкость такой смеси несколько выше и в среднем составляет 9 500 ккал.
В соответствии с законодательством выделяют СУГ для коммунально-бытового потребления и промышленных целей и СУГ для автомобильного транспорта. В СУГ также добавляют одоранты.
По своим характеристикам СУГ для бытовых нужд и для заправки автомобилей различается, в связи с этим не рекомендуется использование СУГ для коммунально-бытового потребления в качестве топлива для автомобилей.
Отличие природного и сжиженного газа по способам реализации
Способы реализации природного газа и СУГ различны: природный газ поставляется потребителям по трубопроводу, СУГ для населения поставляется потребителям автомобильным транспортом в емкостях различного объема, в том числе в индивидуальных баллонах, либо цистернами для закачки в групповые резервуарные установки (ГРУ ), которые находятся в непосредственной близости от домов населенного пункта.
В связи с этим сжиженный газ не может быть повсеместно заменен на природный, так как для этого необходимо возведение разветвленной сети трубопроводов.
Баллоны СУГ для бытовых нужд населения заполняются на газонаполнительных станциях или на газонаполнительных пунктах.
Баллоны СУГ для автомобилей заполняются на автомобильных газозаправочных станциях. Реализация сжиженного газа на автомобильных заправках не подлежит государственному тарифному регулированию.
Кто устанавливает цены на природный и сжиженный газ?
Цены и природного, и сжиженного газа для бытовых нужд подлежат государственному регулированию, однако и здесь есть своя специфика.
В случае с природным газом сначала ФАС России устанавливает оптовую цену на газ, тарифы на услуги по транспортировке газа и плату за снабженческо-сбытовые услуги поставщика газа.
Затем на основе этих составляющих РЭК Омской области формирует и утверждает розничную цену на природный газ для населения.
Цены на сжиженный газ, реализуемый населению для бытовых нужд, устанавливаются на уровне субъектов и состоят в основном из региональных компонентов. Федеральный компонент – оптовая цена на сжиженный газ (устанавливается ФАС России).
Структура цен на сжиженный и природный газ, которая обуславливает отличия в тарифах.
Различия в технологии поставки сжиженного и природного газа до потребителей во многом определяют разницу в структуре цен на природный и сжиженный газ, реализуемый населению для бытовых нужд.
Постатейная структура розничной цены на природный газ в Омской области следующая:
— 80,01% – приобретение газа;
— 16,63% – транспортировка газа по газораспределительным сетям;
— 3,36% – стоимость снабженческо-сбытовых услуг.
Розничные цены на природный газ РЭК Омской области утверждает в летний период, поскольку только к этому времени появляются все составляющие для этих цен.
Постатейная структура розничной цены на сжиженный газ напоминает структуру других тарифов на коммунальные услуги, которые устанавливаются на уровне субъектов федерации. Так, в городе Омске структура розничной цены на сжиженный газ следующая:
— 35,13% – приобретение газа;
— 26,09% – заработная плата;
— 35,58% – прочие расходы, в том числе на охрану труда персонала, услуги по диагностике, экспертизе, освидетельствованию газового оборудования, услуги автотранспортного хозяйства, услуги по транспортировке газа, содержанию газонаполнительных станций.
Розничная цена на сжиженный газ на очередной год устанавливается в декабре текущего года.
Стоимость природного и сжиженного газа
Природный газ значительно дешевле в связи с тем, что это уже готовый продукт, который необходимо только доставить до потребителя.
Стоимость природного газа также различается по направлениям использования. Если использовать газ и на приготовление пищи, и на отопление, и на подогрев воды для горячего водоснабжения, то стоимость кубометра будет гораздо дешевле, чем, например, для пищеприготовления без использования на другие цели.
Специфика производства и доставки сжиженного газа для бытовых нужд обуславливает более высокую его цену. У сжиженного газа тоже есть свои виды использования, которые отличаются по стоимости: газ может поставляться через газораспределительные устройства (газгольдеры ) (в основном для многоквартирных домов) или в баллонах (в основном для частных домов) с доставкой непосредственно потребителю или с доставкой до промежуточных мест хранения. Забрать баллон с газом с промежуточного места хранения дешевле, чем доставить его до двери потребителя.
В настоящее время можно наблюдать неуклонную тенденция к замене жидкого моторного топлива на газовое. Причин для этого несколько, но основные из них: низкая цена газа и его экологичность. Выражается это в стремительном росте газовых колонок рядом с бензиновыми.
Виды газовых заправок
Водителям, решившим перевести свой транспорт на газовое топливо, следует знать, что оно бывает разное и для каждого вида существует своя автозаправочная станция. Различают три основных вида станций:
- АГНКС – заправляет сжатым природным газом;
- АГЗС – заполняет ГБО газом пропан и бутан;
- АГЗС на СПГ – работает со сжиженным природным газом.
Что такое АГНКС
В резервуары автомобильной газонаполнительной компрессорной станции природный газ поступает по магистральному трубопроводу. Уже на станции газ сжимается до давления 200 атмосфер. Таким компримированным природным газом (КПГ) заправляются в основном грузовой транспорт и тяжелая спецтехника. Они имеют специальное оборудование, которое намного тяжелее, чем для смеси пропан-бутана. Из-за размеров и веса такое ГБО практически не используется на легковых автомобилях.
Первые АГНКС были построены еще в середине прошлого столетия. К началу 21 века в России насчитывалось более 200 АГНКС. Основным отличием от обычной АЗС является то, что природный газ на АГНКС перед реализацией проходит многоступенчатую комплексную обработку с очисткой, сжатием и сушкой.
Что собой представляет АГЗС
Здесь заправляют баллоны сжиженным пропан-бутаном. Большое распространение получили модульные АГЗС, у которых все оборудование расположено на одной платформе. Такие станции могут быть как стационарные, так и мобильные.
Газомоторное топливо производят нефтеперерабатывающие предприятия. Также его получают при добыче нефти, как попутный газ. Затем перевозят в специальных цистернах на АГЗС.
Там СУГ сжиженный перекачивают под давлением в газовое хранилище, откуда через раздаточные колонки происходит заправка пропан-бутаном автомобилей с ГБО. Давление газа 16 атм., что в 12 раз ниже, чем при заправке метаном (природным газом). Расположение резервуара на АГЗС для хранения газа может быть, как наземное, так и подземное.
Наша компания занимается поставкой пропан бутана оптом в Москве и Московской области. Доставка осуществляется газозаправщиками собственного автопарка.
АГЗС можно отличить от АГНКС по размеру. Метановая станция намного больше пропан-бутановой. Поэтому АГНКС чаще располагают за городом. Напротив, АГЗС можно разместить на любой АЗС.
Чем отличается АГЗС СПГ
Это такая же газозаправочная станция только в качестве газомоторного топлива используется не сжатый, а сжиженный природный газ (СПГ). Его температура составляет -162 0 С. Доставка газа на станцию осуществляется автомобильными криоцистернами.
СПГ имеет некоторые преимущества перед КПГ:
- большая взрывобезопасность из-за меньшего давления;
- при сжижении подвергается дополнительной очистке, что положительно сказывается на двигателях транспорта;
- легче хранить, так как СПГ уменьшается в объеме в 575 раз в сравнении с КПГ, который уменьшается только в 250 раз.
Основной недостаток СПГ состоит в стоимости оборудования, которое включает специальные хранилища, воздушный компрессор, криогенные насосы и другие необходимые объекты, предназначенные для поддержания низкой температуры, давления и плотности.
Поэтому цена на сжиженный природный газ выше на 40% в сравнении с компримированным топливом.
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
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.
Начиная с середины XX века, все большее распространение в двигательных системах тяжелого и легкового транспорта начинают получать установки, работающие на углеводородных газах. К концу столетия и в начале XXI века такие установки становятся почти повсеместными и начинают активно внедряться на производстве крупными заводами не только для автобусов и грузовых автомобилей, но также и собственных линеек легковых авто, особенно внедорожников и минивенов, а также различных малогабаритных гибридных моделей.
Причина использования природного газа достаточно проста – он более экологичен и более дешев в использовании в сравнении с бензином. Изначально основанием для использования газовых установок была именно защита экологии, с увеличением стоимости нефти и сообразного роста цен на бензин, более остро встал и финансовый фактор использования газовых ГБО.
Пропан
Пропан относится к классу алканов и является органическим веществом, которое выделяется при крекинге (процессе переработки) нефтепродуктов, также он может выделяться из природного газа. Для целей создания топливной смеси пропан смешивается с этаном и бутаном, в сжиженном состоянии он помещается в баллоны под давлением в 10-15 атмосфер. Пропан – углеводородный газ, он тяжелее воздуха и взрывоопасен при содержании в окружающей среде в количестве 2,1 и выше процентов.
Метан
Метан относится к категории простейших углеводородов, он существенно легче воздуха и почти не растворяется в воде. Метан находится в обширных подземных месторождениях, где добывается фактически в чистом виде, а затем проходит процедуру фильтрации, дополнения одорантами для запаха. Для использования в качестве топлива метан сжимается до 200-250 атмосфер, содержится в баллоне повышенной прочности и обычно достаточно высокого веса. Взрывоопасность метана наступает при концентрации выше 4,4 процентов в воздухе, при этом он легко уносится воздушными потоками и может накапливаться только в замкнутых помещениях.
Основное удобство метана – его невысокая цена. Кроме того метан является самым чистым газом из всех, доступных для использования в топливных целях, он почти не содержит примесей и нуждается лишь в самой примитивной очистке. При этом для метана, с учетом специфики его использования, требуется достаточно дорогая установка. Данный газ, как и пропан, обладает наркотическим влиянием на человеческий организм, но незначительным, ввиду разреженного нахождения в воздухе. Увидеть метан в быту можно при использовании любой бытовой газовой плиты.
Сравнение метана и пропана
Общие преимущества газов в топливе
Оба газа имеют общие преимущества относительно бензина, что позволяет год от года расширять их применение в двигательных установках.
- Более низкая цена относительно бензина;
- Экологическая безопасность, меньшее влияние на здоровье человека;
- Увеличение срока езды без заправки за счет большего объема топлива, которое можно запасти;
- В комплексе замедление износа деталей автомобиля, особенно при использовании изначально приспособленного двигателя.
Общие недостатки газов в топливе
Существует также несколько оснований, по которым бензин все еще сохраняет лидирующее положение как автомобильное топливо.
Основные различия метана и пропана
Метан и пропан существенно отличаются друг от друга как по специфике хранения, так и по специфике использования в качестве топлива, каждый имеет свои преимущества и недостатки.
Таблица преимуществ и недостатков пропана и метана
Заправка газом может быть удобней, экономичней и функциональней, чем использование бензина, а окончательно определиться в выборе удобного газа можно при помощи следующей таблицы.
Вывод
Конечный выбор остается за автомобилистом – метан безопасней и дешевле, но дороже по установке и эксплуатации, пропан более распространен, дешевле по установке, баллоны меньше весят, но он взрывоопасен и более вреден. В любом случае – газовая заправка на АГЗС остается удобной и перспективной альтернативой заправки бензином, при этом она более функциональна, чем езда на электричестве или спирте.
Читайте также: