LPG

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Butle do gazu płynnego

LPG (skrót od ang. Liquefied Petroleum Gas) (znany jako propan-butan), gazolmieszanina propanu i butanu. Używany jako gaz, ale przechowywany w pojemnikach pod ciśnieniem jest cieczą. Należy do najbardziej wszechstronnych źródeł energii. Stosowany jest głównie jako:

LPG uzyskiwany jest jako produkt uboczny przy rafinacji ropy naftowej i ze złóż gazu ziemnego, zwykle na początku uruchamiania nowego odwiertu. Niezależnie od źródła pochodzenia, wymagania co do właściwości LPG są określane jednolicie. Aktualnie w polskim systemie normatywnym funkcjonują dwie normy charakteryzujące właściwości fizykochemiczne LPG w zależności od jego zastosowania, tj.:

  • PN-C-96008 „Przetwory naftowe. Gazy węglowodorowe. Gazy skroplone C3-C4” – normę tę stosuje się do gazów skroplonych C3–C4 stosowanych jako podstawowy surowiec do dalszej przeróbki chemicznej, również jako gaz opałowy dla gospodarstw domowych, przemysłu i turystyki,
  • PN-EN 589 „Paliwa do pojazdów samochodowych. LPG. Wymagania i metody badań” – w normie tej podano wymagania i metody badań paliwa silnikowego LPG (skroplonego gazu węglowodorowego) będącego w sprzedaży i dystrybucji, dotyczy to LPG używanego w samochodach z silnikami dostosowanymi do tego paliwa[1].

LPG w temperaturze pokojowej przy normalnym ciśnieniu ma postać gazu. Ulega on skropleniu w temperaturze pokojowej gdy ciśnienie wynosi od 2.2 do 4 atm. Do butli jest pompowany przy ciśnieniu rzędu 6 atm. Butle, w których się go przechowuje i transportuje, napełnia się zwykle do 80% lub 85% objętości, aby uniknąć rozerwania butli przez rozszerzającą się przy zmianie temperatury ciecz.

LPG został otrzymany po raz pierwszy w 1910 r. przez doktora Waltera Snellinga. W handlu pojawił się po raz pierwszy w roku 1912 – sprzedawany był jako wygodne i bezpieczne paliwo do przenośnych kuchenek gazowych.

LPG jako paliwo napędowe[edytuj]

LPG jako paliwo samochodowe[edytuj]

W wielu krajach wzrasta popularność LPG jako paliwa silnikowego, zwłaszcza w Europie (głównie w Holandii, Belgii, Włoszech, Wielkiej Brytanii) oraz w Indiach i Korei. W Polsce liczba aut z LPG ciągle rośnie – pod koniec 2011 roku wyniosła ona 2,5 mln[2].

Liczba oktanowa LPG wynosi 90-120, choć do oceny właściwości antystukowych tego paliwa stosuje się częściej liczbę metanową, która dla LPG stosowanego do napędu samochodów mieści się w granicach 60-80.

LPG stosowany jest głównie jako źródło zasilania silników benzynowych, zarówno gaźnikowych, jak i z jedno i wielopunktowymi układami wtryskowymi. Korzystanie z LPG wymaga zainstalowania specjalnej instalacji. Samochody zaopatrzone w tę instalację muszą też częściowo korzystać z benzyny, gdyż ze względów technicznych rozruch i rozgrzanie silnika powinno odbywać się przy zasilaniu benzyną. Bardziej zaawansowane technicznie instalacje do LPG automatycznie przełączają się z benzyny na gaz w momencie uzyskania przez silnik odpowiedniej temperatury i prędkości obrotowej. W mniej zaawansowanych istnieje konieczność ręcznego przełączania zasilania z benzyny na LPG.

Instalację LPG można również zastosować w samochodach z silnikiem dwusuwowym oraz z silnikiem Diesla.

Instalacje gazowe dzieli się na tzw. generacje. W styczniu 2006 r. istniało 5 typów instalacji zasilanych LPG:

I – instalacja mieszalnikowa (podciśnieniowa lub nadciśnieniowa) bez regulacji składu.
II – instalacja mieszalnikowa (podciśnieniowa lub nadciśnieniowa) z elektroniczną regulacją składu mieszanki.
III – instalacja wielopunktowa, o ciągłym zasilaniu gazem w fazie lotnej.
IV – instalacja wielopunktowa zasilania gazem w fazie lotnej, poprzez elektronicznie sterowane zawory (pot. wtryskiwacze).
V – instalacja wtrysku sekwencyjnego gazu w fazie ciekłej.

Zalety instalacji gazowej w samochodzie[edytuj]

  • głównym powodem stosowania LPG jako paliwa silnikowego jest jego cena wynosząca w Polsce ok. 45% ceny benzyny bezołowiowej
  • instalacja LPG jest niskociśnieniowa, a więc zbiornik jest lekki
  • sam silnik iskrowy, czterosuwowy nie wymaga specjalnych zabiegów aby przystosować się do pracy na LPG
  • w związku z tym, że transport samochodowy w Europie jest odpowiedzialny za emisję 17% gazów cieplarnianych, wykorzystanie LPG jako paliwa ma znaczący wpływ na ochronę środowiska. LPG zawierając węglowodory o krótszym łańcuchu, których spalanie powoduje wydzielenie się mniejszej ilości gazów cieplarnianych niż w przypadku benzyny (24% tlenku azotu i 60% mniej dwutlenku węgla)

Wady instalacji gazowej w samochodzie[edytuj]

Tabliczka o zakazie wjazdu pojazdów zasilanych gazem propan butan nad wjazdem do garażu podziemnego jednego z budynków w Warszawie
  • zalecane jest (szczególnie zimą) uruchomienie silnika na benzynie z uwagi na konieczność ogrzewania parownika płynem chłodniczym
  • butla z gazem ogranicza funkcjonalność samochodu
  • większe są koszty przeglądów i serwisowania
  • zbyt rzadkie korzystanie z układu zasilania benzyną albo jego poziom poniżej rezerwy może spowodować zepsucie się pompy paliwa
  • w instalacjach gazowych starszych (podciśnieniowych – I i II generacji) istniało ryzyko fali wstecznej (eksplozji gazu) w kanale ssącym, stąd konieczny metalowy kolektor dolotowy i układ zapobiegający uszkodzeniu obudowy filtru powietrza („kominek”)
  • źle skonfigurowana instalacja gazowa może powodować uszkodzenia rury wydechowej albo katalizatora
  • zakaz parkowania w niektórych garażach podziemnych

LPG jako paliwo do wózków widłowych[edytuj]

Gaz płynny w butlach znajduje również zastosowanie jako paliwo do zasilania gazowych wózków widłowych. Butle przeznaczone do tego celu mają specjalny zawór umożliwiający pobór fazy ciekłej gazu z butli. Budowa zaworu powoduje, że popularnie takie butle nazywane są butlami syfonowymi.

Wózki widłowe zasilane gazem płynnym cechują się:

  • dużą mobilnością i elastycznością pracy – butle z gazem można dostarczyć w dowolne miejsce a ich wymiana jest szybka (2 min.),
  • cichą pracą – w stosunku do innych silników spalinowych emisja hałasu niższa o około 2÷3 dB,
  • wszechstronnością eksploatacji - wózki widłowe zasilane LPG lepiej sprawują się na zewnątrz hal i mogą być eksploatowane wewnątrz budynków
  • bardzo niską toksycznością emitowanych spalin – możliwość pracy w zamkniętych pomieszczeniach magazynowych.
  • droższą eksploatacją w porównaniu do wózków akumulatorowych (butle z gazem są droższe w zakupie niż ładowanie baterii)
  • droższym serwisowaniem w porównaniu do wózków akumulatorowych (konieczność przeglądów silnika i generatora energii (prądu lub napędu hydrostat)
  • mniejszym rygorem eksploatacji (brak konieczności doładowywania akumulatora podczas nieużywania wózka np. przy wykorzystywaniu sezonowym)
  • długotrwałą żywotnością silnika i zmniejszoną częstotliwością wymian oleju.

Norma autogazowa w Polsce[edytuj]

Od 1.01. 2007 r. gaz płynny do zasilania pojazdów samochodowych (w tym wózków widłowych) powinien spełniać wymogi normy PN-EN 589, zwanej normą autogazową. Aby propan-butan mógł być stosowany jako autogaz powinien charakteryzować się:

  • liczbą oktanowo-motorową nie niższą niż 89,
  • zawartością siarki nie większą niż 50 mg/kg,
  • prężnością par – max 1550 kPa przy 40 °C.

Polskie akty prawne dotyczące LPG[edytuj]

Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 grudnia 2006 r. w sprawie wymagań jakościowych dla gazu skroplonego (LPG)[3]określa m.in. temperaturę, w której względna prężność par w gazie LPG jest nie mniejsza niż 150 kPa:

  • dla okresu zimowego (1.12–31.03) wynosi max. – 5 °C,
  • dla okresu letniego (1.04–30.11) wynosi max. + 10 °C.

LPG w gospodarstwie domowym[edytuj]

LPG stanowi alternatywę dla energii elektrycznej i oleju opałowego i najczęściej jest stosowany głównie na terenach niezurbanizowanych, gdzie nie ma dostępu do instalacji gazu ziemnego. W skali globalnej głównym konsumentem LPG są wciąż gospodarstwa domowe, wykorzystujące gaz przede wszystkim do gotowania (kuchenki gazowe) i ogrzewania (instalacje zbiornikowe na gaz płynny, przenośne ogrzewacze na butle gazowe). Szacuje się, że obecnie ok. 40% gospodarstw domowych korzysta w Polsce z kuchenek zasilanych gazem płynnym z butli. W dużej części kraju w wyniku rozwoju sieci gazu ziemnego, kuchnie na butle gazowe zastąpione zostały kuchenkami na gaz z sieci. Wielu użytkowników wybiera również kuchnie elektryczne. Najpopularniejsze na polskim rynku są butle gazowe o pojemności 11 kg gazu propan-butan, choć zyskują na popularności również butle o pojemności 10 kg gazu propan – wykorzystywane zwłaszcza do piecyków gazowych i promienników ze względu na właściwości propanu (propan-butan przestaje wrzeć i pozostaje cieczą w temperaturze -20 °C przy proporcjach 65:35, a czystego propanu można używać w postaci gazowej do -40 °C).

LPG jako paliwo do kuchenek domowych jest bardzo popularny w wielu krajach III świata, jako rozwiązanie znacznie tańsze od stosowania kuchenek na prąd. Np. w Indiach, w roku 2001 ok. 17.5% (33.6 miliona) gospodarstwo domowych było zaopatrzonych w kuchenki na LPG. W Indiach LPG jest na tyle ważny, że rząd tego kraju dotuje jego produkcję, zaś próby podnoszenia jego ceny są tematem „gorącym” politycznie[4].

W celu ogrzewania gospodarstw domowych za pomocą LPG można stosować zróżnicowane rozwiązania technologiczne takie jak piece i kotły gazowe (standardowe lub kondensacyjne), gazowe pompy ciepła i podgrzewacze gazowe. LPG może być również używany jako źródło energii dla skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej, które powstają w procesie mikrokogeneracji. Technologia ta pozwala na wykorzystanie LPG nie tylko jako paliwa do ogrzewania i gotowania, ale umożliwia również jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej. LPG można również łączyć z innymi odnawialnymi źródłami energii (takimi jak np. panele solarne), co zapewnia większą niezawodność pracy przy jednoczesnym ograniczeniu emisji dwutlenku węgla do atmosfery.

LPG w turystyce[edytuj]

Jednorazowy „nabój” (kartusz) turystyczny przebijany z mieszanką propan-butan

Gaz płynny wykorzystywany jest również szeroko w turystyce, głównie jako źródło energii dla kuchenek turystycznych oraz turystycznych lamp gazowych. W Polsce powszechnie stosowany jest do tego celu gaz w stalowych butlach wielokrotnego użytku (tzw. nabojach gazowych lub kartuszach). Do małych, lekkich kuchenek (palników) turystycznych stosowany jest standard wykorzystujący lżejsze i mniejsze naboje (tzw. kartusze) jednorazowe przebijane lub nakręcane z aluminium.

LPG w przemyśle[edytuj]

Rzadziej wykorzystywany jest płynny gaz w butlach do zastosowań technicznych, tam gdzie trudno dostarczyć energię w innej formie. Przy pokrywaniu dachów papą termozgrzewalną, lutowaniu rynien, instalacji centralnego ogrzewania i wodociągowych oraz innych podobnych, wykorzystywane są palniki zasilane płynnym gazem. Używa się go także do podgrzewania i suszenia pomieszczeń, podczas robót drogowych (topienie asfaltu), w hodowli i rolnictwie (suszenie siana lub zboża, ogrzewanie kurników i chlewni), a także w licznych dziedzinach przemysłu. Dzięki zastosowaniu gazu płynnego w procesach produkcyjnych można stosować urządzenia wytwarzające wysokie temperatury (cegielnie i fabryki ceramiki) bez ubocznej emisji substancji szkodliwych[5].

Wpływ LPG na środowisko[edytuj]

LPG wytwarza mniej zanieczyszczeń niż olej napędowy, olej opałowy, drewno i węgiel, niższa jest emisja zanieczyszczeń niekontrolowanych (benzenu i ciężkich węglowodorów aromatycznych)[6]. Gaz skroplony w czasie spalania emituje o 20% mniej dwutlenku węgla niż w przypadku spalania oleju opałowego i 50% mniej niż w przypadku spalania węgla. W procesie spalania LPG nie powstają pyły ani fluoryty, dzięki czemu gaz nie jest toksyczny i nie zanieczyszcza gleby i wód podziemnych w wypadku wycieku. LPG jest źródłem o wiele bardziej efektywnym energetycznie od paliw tradycyjnych, dzięki czemu możliwe jest zmniejszenie strat energii i lepsze wykorzystanie surowca zarówno przy zastosowaniu paliwa w gotowaniu, ogrzewaniu, jak i jako paliwa samochodowego.

Bezpieczeństwo użytkowania LPG[edytuj]

Propan i butan są gazami palnymi, dlatego najistotniejszymi zagrożeniami stwarzanym przez ich używanie może być wybuch lub pożar. Zagrożenia te mogą występować głównie na skutek uwolnienia LPG i jednoczesnego wystąpienia bodźca energetycznego (np. iskry, nagrzane powierzchnie, ogień), który powoduje zapłon. Najczęstszą przyczyną takich wypadków jest lekceważenie przez użytkowników zasad bezpiecznej eksploatacji i przepisów BHP[7]. Najprostszymi sposobami uniknięcia takich sytuacji jest profilaktyka: oddzielenie pojemników LPG od potencjalnych źródeł ognia oraz kupowanie butli gazowych od profesjonalnych dostawców (dostawca kontroluje butle i zapewnia ich ewentualną wymianę na nowe)[8].

Zobacz też[edytuj]

Przypisy

  1. Najważniejsze przepisy prawne obowiązujące w branży gazu płynnego (pol.). [dostęp 2012-01-12].
  2. Rząd wyczuł żyłę złota w kieszeni kierowców. Już się jej przygląda.. (pol.). [dostęp 2012-01-12].
  3. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 grudnia 2006 r. w sprawie wymagań jakościowych dla gazu skroplonego (LPG). ze zm. Dz.U. 2006 nr 251 poz. 1851 ze zm.
  4. The Dangerous Substances and Explosive Atmospheres Regulations. Retrieved on 27 June 2007.
  5. Zastosowanie gazu płynnego (pol.). [dostęp 2012-01-12].
  6. Czy LPG jest ekologiczne?. motoryzacja.interia.pl, 2006-05-26. [dostęp 2013-08-14].
  7. Polska Organizacja Gazu Płynnego, Raport roczny 2010, Warszawa 2011, s. 41.
  8. Gaz płynny w butli (pol.). [dostęp 2012-01-12].

Linki zewnętrzne[edytuj]