Основные нормативные показатели сжиженных газов разных марок

Примечание. В сжиженных газах СПБТЗ, СПБТЛ и БТ не содержатся свободная влага и щелочи.

	Рис. 2.15. Зависимость давления насыщенных паров пропанобутановых смесей от температуры: 1 – пропан; 2 – 80 % пропана + 20 % бутана; 3 – 60 % пропана + 40 % бутана; 4 – 40 % пропана + 60 % бутана; 5 – 20 % пропана + 80 % бутана; 6 – бутан
	Рис. 2.16. Зависимость плотности сжиженных газов от температуры: 1 – пентан; 2 – изопентан; 3 – бутилен и изобутилен; 4 – бутан; 5 – изобутан; 6 –пропилен; 7 – пропан

По плотности жидкой фазы можно судить о концентрации энергии в единице объема сжиженного газа, относящегося к легким жидкостям, плотность которых составляет 0,5...0,55 кг/л. Отличительная особенность сжиженных газов – более высокий коэффициент объемного расширения, чем у жидких нефтепродуктов.

На рис. 2.16 показано изменение плотности сжиженных газов р_сж в зависимости от температуры t. Например, плотность пропана в сжиженном виде при –10 °С равна 0,54 кг/л, а при 30 °С уменьшается до 0,48 кг/л. При этом удельный объем увеличивается на 11%. Данное свойство учитывают при заполнении баллона газом, оставляя около 10% объема на паровую подушку. Если баллон будет полностью заполнен, т. е. будет отсутствовать паровая подушка, то даже незначительное повышение температуры сжиженного газа приведет к резкому увеличению давления в баллоне. Приращение давления в баллоне составляет приблизительно 0,7 МПа на один градус повышения температуры сжиженного газа.

Все компоненты сжиженного газа, кроме метана и этилена, тяжелее воздуха, поэтому при утечках они скапливаются в низких местах (на полу, в канавах, приямках), образуя взрывоопасную смесь. Сжиженные газы менее пожаро- и взрывоопасны, чем пары бензина. Сжиженные газы образуют с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров пропана от 2,1 до 9,5 %, изобутана от 1,8 до 8,4 %, нормального бутана от 1,5 до 8,5 % по объему при температуре 15...20°С.

Температура самовоспламенения в воздухе при давлении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) составляет: пропана 466 °С, изобутана 462 °С, бутана 405 °С. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (в перерасчете на углерод): пропана 300 мг/м³, непредельных углеводородов 100 мг/м³.

Сжиженные газы обладают высокой детонационной стойкостью. Например, октановое число пропана, определенное по моторному методу, равно 96, бутана 90. Однако некоторые компоненты газа имеют сравнительно низкие октановые числа. Так, октановое число бутилена 80, а пропилена 85, вследствие чего их содержание в сжиженном газе ограничивают.

На организм человека токсичность компонентов сжиженных газов влияет косвенным образом. Эти газы не вызывают непосредственного отравления, однако при смешивании с воздухом уменьшают содержание в нем кислорода и тем самым обусловливают кислородное голодание человека. Сжиженные газы, попадая на тело человека, вызывают обморожение, напоминающее ожог.

Для ощущения присутствия газа в окружающем воздухе ему придают специфический запах, добавляя резко пахнущие вещества – одоранты. Из них наиболее широко применяют этилмер-каптан: 2,5 г на 100 л сжиженного газа. При такой степени одоризации можно по запаху определить 0,4...0,5 % газа в воздухе. Данная концентрация газа в воздухе невзрывоопасна, так как состав­ляет всего лишь 20 % нижнего предела воспламеняемости.

2.3.2 Природный и генераторный газы. Биогаз

Природный газ. Для двигателей внутреннего сгорания используют природный топливный компримированный газ (ГОСТ 27577-2000). Этот газ получают из горючего природного газа, транспортируемого по магистральным газопроводам или городским газовым сетям. На газонаполнительной компрессорной станции проводят компримирование и удаление примесей по технологии, не предусматривающей изменения компонентного состава.

В табл. 2.11 указаны физико-химические показатели природного газа для двигателей внутреннего сгорания. Основные компоненты газа: метан и этан. Возможны примеси азота, кислорода, сероводорода, паров воды и др.

В систему питания автомобильных двигателей, работающих на сжатом природном газе, входят стальные баллоны вместимостью 50 л, рассчитанные на рабочее давление 19,6 МПа. Температура газа, заправляемая в баллон, не должна превышать температуру окружающего воздуха более чем на 15 °С. Газ способен образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.