температура замерзания газа в авто

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 04.10.2024

Почему обмерзает газовый баллон и перестает поступать газ?

Одна из самых распространенных проблем газового оборудования, которое работает на смешанном пропане и бутане – образование инея на поверхности газового баллона. Это свидетельствует о том, что газ внутри металлической емкости замерзает. Данная проблема способствует некорректной работе газового оборудования или полному прекращению подачи газа из баллона.

Причины образования инея на баллоне

Постараемся разобраться, почему происходит так, что замерзает газ в баллоне, находящемся на улице, при понижении температуры воздуха. Так, для начала нужно понять, что охлаждение частиц происходит при интенсивном высвобождении газа из баллона. Поскольку газ внутри емкости закачивается под давлением, он сконцентрирован в жидком состоянии. Вследствие этого происходит частичное замерзание жидкого газа во время его высвобождения.

Причина первая — низкая температура воздуха

Исходя из практики использования баллонов, оптимальная температура при которой оборудование будет нормально работать составляет примерно 10 градусов, а при снижении этой отметки, начинаются проблемы с подачей газа в систему.

Если ваше оборудование находится в помещении с отоплением, тогда не стоит обращать внимание на эти показатели. Также не стоит беспокоиться о том, что ваш газовый баллон замерзнет и выйдет из строя, если оставить его в помещении без отопления в зимнюю пору года. Зимняя температура слишком маленькая, чтобы полностью заморозить топливо.

Причина вторая — высокое содержание бутана

А сейчас разберемся, может ли замерзнуть газ, который находится внутри баллона, и как это предотвратить. Так, чтобы обеспечить правильную работу газовых приборов, необходимо соблюдать правильное соотношение пропана и бутана. Правильные пропорции помогут достичь максимального потребления топлива и корректной работы приборов при отрицательной температуре окружающей среды.

Пропорции топлива летом

Как уже было сказано раньше, температура замерзания бутана, отличается от граничной температуры замерзания пропана. Путём практических исследований были выведены оптимальные пропорции для работы оборудования зимой и летом.

Для теплого времени года, топливо смешивается в таких пропорциях:

Пропан – 40 %;
Бутан 60 %.

Такое соотношение считается наиболее эффективным для потребления. Стоит отметить, что этот вариант имеет более низкую стоимость, чем топливо с «зимней» пропорцией.

Зимние пропорции топлива

Для использования газовых баллонов зимой пропорции будут другими, а именно:

Пропан – 60 %;
Бутан – 40 %.

В некоторых случаях количество пропана может достигать 80 процентов. Но, исходя из того, что пропан стоит дороже, чем бутан, итоговая цена на топливо также будет выше.

Причина третья — повышенное потребление газа

Но всё же, почему емкость покрывается инеем только в том месте, где газ находится в жидком состоянии? Низкая температура окружающей среды – не единственная причина обмерзания. Как известно, газовая плита, камин или другое оборудование, которое работает от газового баллона, функционирует при преобразовании газа из жидкого состояния в парообразный вид.

Есть два варианта преобразования газа, а именно:

нагревание топлива;
естественное испарение.

В этом случае все частицы с мощной кинетической энергией стремительно направляются в верхнюю часть емкости и отделяются от частиц в жидком состоянии с меньшим кинетическим потенциалом.

В связи с такими условиями жидкое топливо начинает терять температуру. Из этого следует, что при повышении потребления газа понижается температура его жидкого состояния. Проще говоря, чем больше топлива потребляет оборудование, тем быстрее будет замерзать газовый баллон.

По мере охлаждения частиц понижается способность самостоятельного испарения сжиженного газа. Отсюда следует, чем холоднее будут частицы, тем медленнее будет испаряться газ. При этом оборудование начинает работать с перебоями или вовсе перестаёт функционировать.

Действия при обмерзании емкости

Если вы заметили, что ваше оборудование стало работать с перебоями, тогда стоит обратить внимание на поверхность газового баллона. Скорее всего она покрылась инеем. Чтобы возобновить корректное функционирование оборудования, необходимо создать оптимальные для этого условия. Если этого не сделать вовремя, тогда газовый прибор может полностью перестать работать.

Первым делом необходимо определить, по какой причине происходит обмерзание. Если это связано с погодными условиями, тогда нужно создать оптимальный температурный режим для емкости, о том, как это сделать, будет написано дальше.

Если же охлаждение происходит по причине интенсивного потребления газа, тогда нужно сократить расход. Сделать это можно, установив дополнительный баллон, можно несколько. В зависимости от количества потребления топлива. Подключение нескольких баллонов осуществляется при помощи специальной объединяющей рампы.

Как правильно отогреть газовый баллон?

А сейчас рассмотрим, как обеспечить правильную работу газового оборудования при низкой температуре воздуха, и что можно сделать, чтобы газ не замерзал. Для решения этого вопроса, есть несколько вариантов.

В первую очередь, попробуйте перенести газовый баллон в теплое помещение, через некоторое время иней с поверхности постепенно испарится, а внутри баллона образуются условия, необходимые для преобразования сжиженного газа в парообразное состояние. После этого, подача газа будет восстановлена, и газовый прибор можно будет использовать по назначению.

Но, если перенести оборудование не представляется возможным, тогда необходимо обогреть ёмкость на месте, чтобы газ внутри не охлаждался. Очень часто, владельцы газовых приборов прибегают к прогреванию баллона путём прямого воздействия огня. Такие действия выполнять категорически запрещено, так как это способствует быстрому преобразованию газа в парообразное состояние, соответственно давление в емкости стремительно растёт и может вызвать взрыв.

Чтобы уменьшить вероятность охлаждения топлива, можно утеплить баллон специальными материалами, которые предотвращают проникновение холода. Но такой способ подходит при небольших температурных изменениях окружающей среды.

Если же на улице более холодная температура, тогда можно воспользоваться специальным обогревательным оборудованием. Электрический обогреватель способен не только отогреть газовый баллон, но и обеспечить постоянную температуру, при которой прибор будет выполнять свои функции с наибольшей эффективностью.

Почему газовый баллон покрывается инеем: причины замерзания газа в баллоне и способы это предотвратить

Так почему газовый баллон покрывается инеем и как можно избежать этой проблемы? В данной статье собрана исчерпывающая информация о причинах образования инея и способах его предотвращения, на основе чего вы сможете обеспечить правильную работу вашего оборудования.

Причины образования инея на баллоне

Постараемся разобраться, почему происходит так, что замерзает газ в баллоне, находящемся на улице, при понижении температуры воздуха.

Так, для начала нужно понять, что охлаждение частиц происходит при интенсивном высвобождении газа из баллона. Поскольку газ внутри емкости закачивается под давлением, он сконцентрирован в жидком состоянии. Вследствие этого происходит частичное замерзание жидкого газа во время его высвобождения.

Как известно, газовые баллоны заправляют примерно на 80%. Это делается из соображений безопасной эксплуатации газового оборудования. Поскольку газ имеет свойство расширяться, это может привести к тому, что от избыточного давления баллон разорвёт. Расширение газа внутри баллона происходит от его нагревания независимо от источника тепла. Процесс расширения начинается даже при воздействии прямых солнечных лучей или другого нагревательного элемента.

Пропорции топлива летом

Для теплого времени года, топливо смешивается в таких пропорциях:

Пропан – 40 %;
Бутан 60 %.

Зимние пропорции топлива

Для использования газовых баллонов зимой пропорции будут другими, а именно:

Пропан – 60 %;
Бутан – 40 %.

Подробнее о видах газовых смесей в баллонах мы рассказывали в этом материале.

Температура замерзания газа

Теперь поговорим о том, при какой же температуре обычно замерзает газ в баллоне.

А температура полного замерзания этих компонентов разная:

Пропан замерзает при температуре -188 градусов;
Бутан замерзает при температуре – 138 градусов.

Поэтому в летнее время года пропан в баллон заправляют в меньшем количестве, чем бутан. Очень часто, недобросовестные компании заправляют емкости «летним» вариантом концентрации, так как цена пропана дешевле, чем стоимость бутана.

Вследствие этого емкость с газом быстро замерзает, если оборудование установлено в неотапливаемом помещении, и подача газа прекращается.

Есть два варианта преобразования газа, а именно:

нагревание топлива;
естественное испарение.

Действия при обмерзании емкости

В рампе должны быть установлены клапан для компенсации давления и манометр, чтобы контролировать уровень топлива в объединенной системе.

Как правильно отогреть газовый баллон?

Таким образом, сокращается расход топлива до 30 процентов.

Соблюдение техники безопасности

Очень важно соблюдать основные правила техники безопасности, чтобы предотвратить трагические последствия. Работа с газовым оборудованием является чрезвычайно опасной, поэтому не рекомендуется самостоятельно подключать или изменять конструктивные элементы оборудования.

Прежде чем подключить баллон к плите или предпринять какие-то действия по его ремонту, лучше всего обратиться к специалистам по газовому оборудованию. При неправильном обращении с газовыми установками, или при нарушении эксплуатационных условий, газовый баллон может взорваться и привести к возгоранию.

На сегодняшний день зафиксировано очень много трагических случаев, в том числе и со смертельным исходом. Поэтому настоятельно рекомендуем, ответственно относится к выполнению работ, связанных с газом, а также во время пользования оборудованием.

Выводы и полезное видео по теме

Посмотрите видео, чтобы наглядно увидеть, почему обмерзает газовый прибор. Здесь вы также увидите, какой обогреватель использовать для поддержания оптимальной температуры газа внутри баллона.

Теперь мы знаем основные причины, по которым может обмерзать газовый баллон. Если вы заметили, что ваш газовый баллон покрыт инеем, значит необходимо принять меры по устранению данной проблемы. В противном случае оборудование не сможет правильно функционировать, или вовсе перестанет работать, так как охлажденный газ перестает испаряться.

Чтобы обеспечить нормальную работу высвобождения молекул газа, необходимо создать нормальные эксплуатационные условия (повысить температуру воздуха). Если такой возможности нет, тогда можно использовать специальный утеплитель для баллона, или установить обогревательный прибор.

Почему и при какой температуре замерзает газ в баллоне

Пора уже развенчать самое частое заблуждение пользователей сжиженным газом — если баллон "замерзает" или покрыт инеем, необходимо обогреть его одеялами, старым пальто или иными подручными средствами. Это совершенно неправильно. Иней на баллоне быстрее пропадет, если пропановый баллон оставить в покое, как есть.

Откуда берется наледь на пропановом баллоне

Возникновение инея объясняется определенными физическими процессами, происходящие внутри сосуда при его включении к газоприемнику: отопительный котел или колонка, калорифер или газовая печка.

В этот момент будет происходить энергичное потребление голубого топлива, а значит, существенные объемы сжиженного газа станут преобразовываться в парообразную форму.

Подобное явление сопровождается чрезмерным потреблением тепловой энергии, в связи с чем металлические стенки пропанового сосуда делаются значительно холоднее температуры воздуха в помещении.

Начинается процесс конденсатообразования на стенках сосуда, с последующим превращением влаги в иней. Это абсолютно природное явление, с которым совсем ничего делать не нужно.

Температура замерзания газа

Помимо этого, абсолютно все эксперименты воспользоваться искусственной теплоизоляцией приводят к нарушению норм пожарной безопасности при эксплуатации газового оборудования, нарушают процесс теплообмена баллона с окружающей средой, что сильно сказывается на режиме газоснабжения.

Если горелка газовой плиты при обледенении недостаточно качественно работает, то после такого "утепления" она вообще перестанет работать. В этом случае нужно обратить внимание на режим работы оборудования и заправлять сосуд пропановой смесью с параметрами, соответствующим летнему и зимнему режимам работы.

Что же делать в такой ситуации

Прежде всего нужно обратить внимание на режим работы газогорелочного оборудования. При включении газовых приборов с большой мощностью, необходимо понимать, что пропановый баллон имеет ограничения по скорости образования газовых паров из сжиженного состояния.

Это означает, что жидкая фракция преобразуется в паровую понемножку. Например, емкость на 50 л способна гарантировать подачу примерно 0.500 кг газа в час. Перечисленное равнозначно тепловой мощности в 7 кВт.

В осенне-зимний период такой показатель падает в 2 раза, при расположении оборудования на улице или в неотапливаемом помещении.

В теплое время года ситуация меняется — скорость топливоподачи становится максимальной. Поэтому, в случае, когда в нижней зоне баллона засверкал иней, это, прежде всего, свидетельствует о чрезвычайно большой топливной нагрузке. Данное явление также сопровождается падением давления газа на выходе.

При этом в емкости образуется необходимая паровая шапка. После завершения этого, иней исчезнет сам по себе, а баллон можно будет подключить к нагрузке.

Зимние пропорции топлива

Для применения газовых баллонов в холодное время года смесь сжиженного газа должна иметь такие пропорции:

Пропан C3H8 - 60 процентов;
Бутан C4H10 - 40 процентов.

В определенных вариантах объем пропана может находиться в смеси до 80 процентов. Однако, в связи с тем, что он имеет более высокую цену, чем бутан, окончательная стоимость такой заправки также будет высокой.

Смесь сжиженного газа заправляют в баллоны на специализированных заправках, которые оснащены цистернами заполненными газом с требуемым соотношением для наилучшего применения в назначенное время года. Покупателю только потребуется вовремя обратить на это внимание и проконтролировать качественную заправку.

Таким образом, сегодня можно сделать основной вывод, что появление инея на стенках сосуда — это свидетельством того, что баллон не в состоянии справится с нагрузкой.

Такой процесс способен стать первопричиной кратковременного падения давления топлива, с последующим отключением оборудования. В случае, когда подобное произошло, то надежнее будет остановить работу газовых приемников и подождать, пока появится необходимый объем паровой шапки.

ГБО зимой

На улице постепенно проходят последние летние деньки, солнце появляется все реже, а осенняя погода все больше напоминает автолюбителям что скоро зима. Езда на авто с ГБО зимой может подкинуть автолюбителям несколько неприятных сюрпризов, поэтому дабы их избежать давайте разберемся как же подготовить систему ГБО к эксплуатации в зимнее время года.

Подготовка авто

Ареометр

Далее следует обратить внимание на состояние свечей зажигания, высоковольтных проводов, измерить уровень заряда, который выдает генератор.

Разумеется, слабым местом любого авто в сырость и мороз является аккумулятор, поэтому, если с ним были проблемы в прошлом году, лучше всего присмотреться к новому. Если же финансовой возможности приобрести новый аккумулятор нет, а проблемы с ним наблюдаются, можно попробовать восстановить батарею, возможно, таких манипуляций хватит, чтобы перезимовать.

Подготовка ГБО

Системе ГБО же перед наступлением зимы нужно сделать плановое тех.обслуживание. О том, как его провести для ГБО 2 поколения своими руками мы описывали в этой статье.

Подготовка ГБО к зиме включает в себя следующие пункты:

Если пробег авто за год составил более 10 000 км в обязательном порядке нужно заменить газовые фильтры.
Если у Вас установлено ГБО 4 поколения, обратите внимание на работу форсунок, если при работе на газу форсунки издают «поклацывание» либо авто троит или глохнет, есть смысл обратиться в специализированное СТО для регулировки, калибровки, или замены форсурнок.

Если это первая зима для вашего авто с ГБО обратите внимание на подключение редуктора испарителя к системе охлаждения. При подключении редуктора должен использоваться тройник, в противном случае в сильные морозы возможен недостаточный нагрев узла, а также прохладный воздух из печки в салоне авто.
Если по прогнозу обещают сильное понижение температуры или заморозки, следует найти заправочную станцию, на которой будут заправлять «зимним газом». Многие не знаю в чем принципиальное отличие летнего от зимнего состава газа. Суть зимней смеси в повышенном содержании пропана (примерно на уровне 75%) и, соответственно, пониженном содержании бутана (примерно 25%). В летней же смеси обычно соблюдаются пропорции 55% пропана и 45% бутана.

Особенности эксплуатации

Сейчас хочу написать то, за что на многих форумах начались бы огромные дебаты и поливание автора грязью.

Практически везде Вы найдете рекомендацию того, что заводить автомобиль зимой нужно на бензине, а уже после прогрева охлаждающей жидкости до 40 С переключаться на газ. Если у Вас установлено ГБО 4 поколения спорить с этим трудно, да и не зачем, автоматика регулирует весь процесс, и автолюбитель даже не замечает когда система переходит на газ.

Но давайте поговорим о ГБО 2 поколения и финансовом смысле заводить автомобиль на бензине. По сути, запуск автомобиля в холоднее время года, пока на улице температура воздуха держится на уровне -5 С и выше, при ежедневном использовании грозит исключительно выходом из строя редуктора-испарителя. При этом один сезон редуктор отбегает практически в 100% случаев. А далее, при наступлении оттепели можно купить рем.комплект (мембраны и резиновые уплотнители) за 10$, пружину 2-ой ступени за 0.5 $ и получить практически новенький редуктор. При этом экономия на бензине будет составлять гораздо больше 10$ за зимний сезон.

Но если Вы не любите экспериментировать, лучше будет прислушаться к советам опытных автолюбителей и заводить автомобиль на бензине, прогревая его до 40 градусов и только после этого переходить на газовую смесь.

Еще пару слов

Давайте выделим еще несколько нюансов эксплуатации ГБО зимой:

Если Вы настраиваете ЭБУ на летний режим, устанавливая температуру перехода на газ на уровне 30 градусов следует повысить ее на зиму до уровня 40-45 С, а температуру газа до +15.
У некоторых систем есть функция «прогрев форсунок», если Вы живете в суровом климате, где морозы -20 не редкость, рекомендуется также активировать эту опцию, которая с помощью микроимпульсов прогреет форсунки перед запуском в работу. Если такой функции в вашем ГБО нет можно оснастить форсунки рампой с подогревом от охлаждающей жидкости, это увеличит срок эксплуатации форсунок и уменьшит их износ при эксплуатации ГБО зимой.

Еще раз проверьте уровень охлаждающей жидкости и делайте это хотя бы 1 раз в неделю. Без достаточного уровня охлаждайки редуктор просто не сможет нормально работать.
Если Вы ставите свое авто в теплый гараж не заправляйте баллон газом «до отсечки», зимний газ в теплом гараже увеличится в объеме. Хотя ради справедливости стоит сказать, что более чем на 80% баллон Вы не заправите, а в теплом гараже газ на 20% не увеличиться.
Заправляйте только «зимний газ» на проверенных заправках.
Бытует мнение, что езда на пустом баллоне зимой приводит к образованию на дне баллона конденсата, который в свою очередь влияет на загрязнение форсунок (справедливо исключительно для ГБО 4 поколения). В действительности же существенный вред форсункам конденсат нанести не способен, но если у Вас есть такая возможность старайтесь не допускать езды на «красной лампочке».
Увеличенный в зимнее время расход топлива считается нормальным явлением.

Вот и все, о чем мы хотели рассказать в рамках статьи ГБО зимой, если у Вас возникли какие-либо вопросы задавайте их в комментариях к статье и мы обязательно на них ответим.

Почему обмерзает газовый баллон и как с этим бороться?

Зимняя эксплуатация — это всегда испытание для автомобилиста, а для обладателей ГБО зима нередко превращается в одну большую проблему. Довольно часто зимой с авто с газобаллонным оборудованием возникает неприятность, когда газовый баллон обмерзает, доставляя тем самым определенные неудобства автомобилистам. В этой статье я попытаюсь ответить на вопрос: "Почему обмерзает газовый баллон?", вы узнаете почему это происходит и как бороться с этой неприятностью.

Баллон обмерзает, как правило, со дна и до половины или ниже (в зависимости от уровня жидкой фазы). Эта проблема неприятна тем, что обмерзание сопровождается прекращением подачи газа, в результате происходит переход с газа на бензин.

Почему это происходит?

Газ в баллоне, как вы знаете, находится в жидком состоянии, под высоким давлением, а сама заправка газа АГЗС происходит таким образом, что баллон наполняется примерно на 80% от своего объема. Это необходимо для того, чтобы в случае расширения газа при нагреве (когда температура окружающей среды повышается) баллон не разорвало. Во время эксплуатации парообразная фаза газа поднимается вверх и используется в первую очередь. По мере потребления газа, жидкая фаза постепенно переходит в парообразное состояние, этот процесс сопровождается потерей "быстрых" молекул, у которых более сильная кинетическая энергия. Эти молекулы потребляются и жидкость постепенно утрачивает свою энергию и остывает. При этом скорость остывания жидкости напрямую зависит от скорости испарения, а также остатка жидкости в баллоне. При достижении критически низкой температуры, испарение ухудшается, и подача газа прекращается. В зимнее время, когда температура воздуха понижается, этот процесс усложняется и обмерзание газового баллона ускоряется.

Вторая причина, по которой баллон обмерзает — плохое качество газового топлива. Нередко решение проблемы обмерзания заключается в некачественном газе, которым мы с вами заправляемся. Зимой на заправках должен заправляться исключительно "зимний" вариант пропан-бутана, в котором должен преобладать пропан, по той причине, что газ этот прекрасно испаряется даже при минусовой температуре. Однако стоимость пропана выше бутана, поэтому нередко газовщики нарочно экономят и "бадяжат" на своих АГЗС откровенно "летнее" топливо.

Газовый баллон обмерзает — что делать?

Решить данную проблему можно несколькими способами. Вариант первый — обеспечить обогрев баллона, вариант второй — снизить расход топлива. Во втором случае подразумевается не снизить расход топлива в общем для двигателя, а понижение за счет ограничения использования. Теперь более подробно.

Подогрев газового баллона подразумевает повышение температуры вокруг резервуара. Это может быть перемещение баллона в салон автомобиля. Более высокая температура окружающей среды (в салоне) позволит отодвинуть порог, при котором обмерзает баллон ГБО.

Второй вариант — утепление места расположения баллона. В данном случае существует риск создания еще более худших условий, при которых баллон еще больше будет подвержен обмерзанию. Почему? Дело в том, что охлаждение происходит изнутри баллона, в итоге вы получите такой себе холодильник или термос, который будет генерировать холод и держать его в стенках утеплителя.
Третий вариант — увеличение количества баллонов. Если подключить к системе несколько баллонов, мгновенный расход газа у каждого баллона снизится в три раза, следовательно, это не позволит избежать критически низких температур. Данный вариант не подойдет для тех, у кого в багажнике минимум места.
Еще один способ "победить" обмерзание газового баллона — установить подогрев. Этот способ кардинальный и малоизученный, поэтому прежде чем приступать к его реализации, необходимо все как следует изучить.

Важно помнить, что несоблюдение правил техники безопасности и внедрение самодельных доработок в газовую систему, чревато печальными последствиями!

В сети есть умельцы, которые утверждают, что избавиться от обмерзания баллона можно путем установки электроподогрева зеркал (большого размера) под днище баллона. Другие твердят, что в качестве подогрева подходят комплекты подогрева сидений, которые оснащены термореле и температурными датчиками. Но опять же повторюсь, такой подогрев баллона это всего лишь чья-то идея, которая не имеет научного основания и не рекомендуется к использованию ни одним производителем ГБО. Поэтому будьте осторожны, все что вы делаете — вы делаете на свой страх и риск .

Подводя итоги

Если баллон обмерзает и вы регулярно испытываете неудобства, в связи с этим рекомендую обратиться к профессионалам, думаю, они найдут истинную причину, по которой это происходит и смогут порекомендовать вам какое-нибудь оригинальное решение вашей проблемы.

У меня все, спасибо за внимание! Буду рад услышать ваши варианты решения проблемы, когда газовый баллон обмерзает на авто с ГБО. Берегите себя, пока!

Какая температура сжиженного газа в баллоне

Пора уже развенчать самое частое заблуждение пользователей сжиженным газом — если баллон «замерзает» или покрыт инеем, необходимо обогреть его одеялами, старым пальто или иными подручными средствами. Это совершенно неправильно. Иней на баллоне быстрее пропадет, если пропановый баллон оставить в покое, как есть.

1 Откуда берется наледь на пропановом баллоне
2 Температура замерзания газа
3 Что же делать в такой ситуации
4 Зимние пропорции топлива

Откуда берется наледь на пропановом баллоне

Температура замерзания газа

Вообще, пропан замерзает при температуре -40 градусов по Цельсию, а Бутан при -1 градус.

Если горелка газовой плиты при обледенении недостаточно качественно работает, то после такого «утепления» она вообще перестанет работать. В этом случае нужно обратить внимание на режим работы оборудования и заправлять сосуд пропановой смесью с параметрами, соответствующим летнему и зимнему режимам работы.

Характеристики СУГ

Основное преимущество СУГ – возможность их существования при температуре окружающей среды и умеренных давлениях как в жидком, так и в газообразном состоянии. В жидком состоянии они легко перерабатываются, хранятся и транспортируются, в газообразном имеют лучшую характеристику сгорания.

Состояние углеводородных систем определяется совокупностью влияний различных факторов, поэтому для полной характеристики необходимо знать все параметры. К основным из них, поддающимся непосредственному измерению и влияющим на режимы течения, относятся: давление, температура, плотность, вязкость, концентрация компонентов, соотношение фаз.

Система находится в равновесном состоянии, если все параметры остаются неизменными. При таком состоянии в системе не происходит видимых качественных и количественных метаморфоз. Изменение хотя бы одного параметра нарушает равновесное состояние системы, вызывая тот или иной процесс.

Что же делать в такой ситуации

В такой ситуации самым лучшим решением будет перенести баллон в теплое помещение, где оставить его, пока температурный режим на поверхности стенок сосуда и в помещении не выровняется.

Технологии получения СУГ и СПГ

Чтобы перевести метан из газового состояния в жидкое, его необходимо охладить до -163 °С. А пропан-бутан сжижается уже при -40 °С. Соответственно технологии и затраты в обоих случаях сильно различаются.

Один литр СПГ равен приблизительно 1,38 куб. м исходного природного газа (цифра эта зависит от температуры и давления), уменьшение в объеме – порядка 620 раз

Для сжижения природного газа используются следующие технологии от разных фирм:

AP-SMR (AP-X, AP-C3MR);
Optimized Cascade;
DMR;
PRICO;
MFC;
GTL и др.

В основе всех них лежат процессы компримирования и/или теплового обмена. Операция по сжижению происходит на заводе в несколько этапов, в ходе которых газ постепенно сжимается и охлаждается до температуры перехода в жидкую фазу.

Подготовка газовой смеси

Перед тем как начать сжижать сырой природный газ, из него требуется удалить воду, гелий, водород, азот, соединения серы и другие примеси. Для этого обычно применяют адсорбционную технологию глубокой очистки газовой смеси путем пропускания ее через молекулярные сита.

Затем происходит второй этап подготовки исходного сырья, в ходе которого удаляются тяжелые углеводороды. В итоге в газе остаются лишь этан и метан (либо пропан и бутан) с объемом примесей менее 5%, чтобы уже эту фракцию начать охлаждать и сжижать.

Первичная подготовка с удалением из природного газа всего ненужного производится, чтобы обезопасить холодильное оборудование от агрессивного воздействия воды, углекислоты, серных соединений и т.д.

Фракционирование позволяет избавиться от вредных примесей и выделить только основной газ для последующего сжижения. При давлении 1 атм температура перехода в жидкое состояние у метана -163 °С, у этана -88 °С, у пропана -42 °С, а у бутана -0,5 °С.

Как раз эти температурные различия и объясняют причину, зачем разделяют на фракции и только потом сжижают газ, поступающий на завод. Единой технологии сжижения для всех типов газообразных углеводородных соединений не существует. Для каждого из них приходится строить и применять свою технологическую линию.

Основной процесс сжижения

Основой для перевода газ в жидкое состояние служит холодильный цикл, в ходе которого тем или иным хладагентом теплота переносится от среды с низкой температурой к среде с более высокой. Процесс этот многоступенчатый и требует наличия мощных компрессоров для расширения/сжатия теплоносителя и теплообменников.

Технологии компримирования высокотехнологичны, энергоемки и затратны, однако за один цикл они позволяют газ сжать сразу в 5–12 раз

В качестве хладагента на разных стадиях сжижения применяются:

пропан;
метан;
этан;
азот;
вода (морская и очищенная);
воздух.

Например, для первичного охлаждения природного газа на «Ямал-СПГ» Новатэка используется прохладный арктический воздух, который позволяет понизить температуру исходного сырья с минимальными затратами сразу до +10 °С. А в жаркие летние месяцы вместо него предусмотрено использование морской воды из Северного Ледовитого океана, имеющей независимо от времени года на глубине постоянные 3–4 °С.

При этом в качестве конечного хладагента на Ямале применяют азот, получаемый прямо на месте из воздуха. В результате Арктика дает все необходимое для получения СПГ – от исходного природного газа до используемых в процессе сжижения рабочих агентов.

Пропан сжижается по аналогичной с метаном схеме. Только температуры охлаждения ему требуются гораздо менее низкие – минус 42 °С против минус 163 °С. Поэтому сжижение газа для газгольдеров стоит в разы дешевле, однако сам получаемый пропан-бутановый СУГ востребован на рынке меньше.

Транспортировка и хранение

Практически весь объем СПГ перевозится крупногабаритными морскими танкерами-газовозами от одного берега к другому. Транспортировка по суше ограничена необходимостью поддерживать температуру «жидкого голубого топлива» на значениях около -160 °С, иначе метан начинает переходить в газовое состояние и становится взрывоопасным.

Для перевозки СУГ используются баллоны 5–50 литров с давлением внутри до 1,5–2 МПа и более крупные емкости-цистерны, рассчитанные на 5–17 МПа

Давление в емкости с СПГ близко к атмосферному. Однако, если температура жидкого метана поднимется выше -160 °С, то он начнет превращаться из жидкости в газ. В результате давление в емкости начнет повышаться, что представляет серьезную опасность. Поэтому танкеры для перевозки СПГ оборудуются установками поддержания низких температур и мощным слоем теплоизолятора.

СУГ регазифицируется в газ прямо в газгольдере. А регазификация СПГ производится на специальных промышленных установках без доступа кислорода. По физике жидкий метан при положительной температуре постепенно превращается в газ. Однако если это будет происходить прямо на воздухе вне специальных условий, то такой процесс приведет к взрыву.

После того, как природный газ в виде СПГ сжижают на заводе, его перевозят, а потом опять на заводе (только регазификационном) превращают обратно в газообразное состояние для дальнейшего применения.

Зимние пропорции топлива

Для применения газовых баллонов в холодное время года смесь сжиженного газа должна иметь такие пропорции:

Пропан C3H8 — 60 процентов;
Бутан C4H10 — 40 процентов.

Таким образом, сегодня можно сделать основной вывод, что появление инея на стенках сосуда — это свидетельством того, что баллон не в состоянии справится с нагрузкой.

Основные характеристики горючих газов

Жаропроизводительность представляет собой максимальную температуру, развиваемую при полном сгорании сухого топлива в необходимом для горения количестве воздуха .
Жаропроизводительность, °С,

метан 2043,
пропан 2500,
бутан 2118,
водород 2235,
ацетилен 3620.
МАПП газ 2960

Количество кислорода, необходимое для горения, составляет примерно 1 м3 на 21 МДж теплотворной способности газа.В связи с тем, что в воздухе около 21 % кислорода, то для сжигания 1 м3 метана необходимо 10 м3 воздуха, пропана 24 м3, бутана 31м3.

Температура воспламенения это минимальная температура газовоздушной смеси, при которой начинается самопроизвольный процесс горения за счет выделения теплоты горящими частицами газа. Воспламенение смеси может быть вызвано нагревом до температуры воспламенения либо применением внешних источников зажигания (запального пламени, электрических искр). Первый способ используется в двигателях внутреннего сгорания, второй — при сжигании газа с помощью горелок.

Чтобы начался процесс горения, температура поджигающего источника должна быть выше, чем температура воспламенения.

Температура воспламенения, °С,

ацетилен 335,
водород 510,
метан 545,
бутан 430,
пропан 504

Предел воспламеняемости воспламенение и дальнейшее самопроизвольное горение газовоздушной смеси возможно только при определенных соотношениях газа и воздуха это и называют пределами воспламеняемости.

Нижний предел воспламеняемости, об. %:

ацетилен 2,5,
водород 4,
метан 5,
пропан 2,3,
бутан 1,9;

Верхний предел воспламеняемости, об. %:

ацетилен 80,
водород 75,
метан 15,
бутан 8,5,
пропан 9,5.
Если содержание газа в смеси меньше нижнего предела воспламенения, то такая смесь самостоятельно гореть не может.
При содержании газа, большем верхнего предела воспламенения, количества воздуха в смеси недостаточно для полного сгорания газа.

Газовоздушная смесь, содержание газа в которой находится между нижним и верхним пределами воспламенения, взрывоопасна.

Взрыв явление быстрого перехода вещества из одного состояния в другое, сопровождаемое нагревом продуктов сгорания до высокой температуры и резким повышением давления.

Если горючая смесь находится в закрытом объеме (сосуд, трубопровод, помещение), то при появлении источника теплоты или пламени с температурой, достигающей температуры воспламенения, происходит взрыв этой смеси.

Например, давление при взрыве метановоздушной смеси достигает 0,7… 0,75 МПа, пропан-бутановой смеси — 0,8…0,9.

Читайте также: