Воспламеняемость (цетановое число)

Свойства дизельного топлива

Воспламеняемость (цетановое число)

Воспламеняемость влияет на легкость пуска, продолжительность «белого дымления» после пуска, приемистость до прогрева и интенсивность «дизельного стука» (жесткость работы) на холостом ходу.

Воспламеняемость напрямую определяет содержание вредных составляющих (СО и СН) в отработанных газах двигателя.
С уменьшением задержки воспламенения процесс сгорания начинается раньше и содержание вредных составляющих в отработанных газах снижается.
Задержка воспламенения измеряется испытанием на цетановое число ГОСТ 3122-67 (ASTM D 613), в котором используется одноцилиндровый двигатель с регулируемой степенью сжатия, аналогичный двигателю по определению октанового числа бензина. Задержку воспламенения (а не стук) измеряют при фиксированной степени сжатия, и результаты сопоставляют со стандартным эталонным топливом, состоящим из смеси нормального цетана и альфаметилнафталина (в ряде стран, гептаметилноанола).
Цетановое число (ЦЧ) представляет собой содержание цетана в смеси, которая дает ту же задержку воспламенения, что и испытуемое топливо.
Дизельные двигатели широко различаются по требованиям к цетановому числу, и нет общепризнанных путей определения этих требований.

Требования дизелей к качеству применяемых топлив зависят от их быстроходности. Быстроходные дизели со средней скоростью более 10 м/сек представляют более высокие требования к цетановому числу, чем дизели со средней скоростью менее 10 м/сек.

В общем случае, в двигателях с меньшим номинальным числом оборотов используются топлива с меньшим цетановым числом. Крупные судовые дизели нормально работают на топливе с цетановыми числами до 20, тогда как изготовители современных высокооборотных дизелей легковых автомобилей требуют топливо с цетановым числом не менее 55. Большинство изготовителей дизелей для грузовых автомобилей требуют минимальное цетановое число 40-45.

Чем выше цетановое число, тем ниже скорость нарастания давления и тем менее жестко работает двигатель. Однако, с повышением цетанового числа сверх оптимального, несколько уменьшается экономичность двигателей и повышается дымность отработавших газов. Для отечественных быстроходных дизелей оптимальным цетановым числом является 40-50. В летнее время года могут успешно применяться топлива с октановым числом не менее 40. Для обеспечения гарантированного зимнего пуска двигателя цетановое число должно быть не менее 45.

Наиболее высокими цетановыми числами обладают парафиновые углеводороды нормального строения. Самые низкие цетановые числа у ароматических углеводородов, не имеющих боковых цепей.

Для повышения (на 2-7) единиц цетанового числа могут использоваться соответствующие присадки, обычно изопропил или циклогексилнитраты. Однако их применение носит ограниченный характер, т.к. приводит к понижению температуры вспышки и повышению коксуемости топлив.

За рубежом для оценки воспламеняемости дизельных топлив наряду с цетановым индексом используют расчетный дизельный индекс. Для расчета цетанового индекса используется номограмма (ASTM D 976).

Дизельный индекс для конкретного топлива определяется по значениям плотности при 15оС и температуре выкипания 50% топлива. Этот показатель нормируется и для отечественных топлив при их поставке на экспорт.

Вязкость и плотность.

Вязкость и плотность топлив во многом определяют процессы испарения и смесеобразования в дизелях. С их увеличением растет диаметр капель, и ухудшаются условия сгорания, в результате чего увеличивается расход топлива и дымность отработанных газов. Вязкость топлива влияет на наполнение и утечки топлива через зазоры плунжерных пар.

При работе на маловязких топливах увеличивается износ деталей топливных насосов, что требует применения в их составе противоизносных присадок. Вязкость топлива зависит от его углеводородного состава, в связи с чем варьирируется в широких пределах.

Испаряемость.

Характер процесса горения в камере сгорания двигателя во многом определяется фракционным составом топлива, характеризующим его испаряемость. На сгорание топлива более легкого фракционного состава требуется меньше воздуха, за счет уменьшения времени необходимого для образования топливовоздушной смеси. При этом процессы смесеобразования протекают более полно.

Влияние фракционного состава топлив на работу двигателей с различным смесеобразованием неодинаково. Двигатели с предкамерным и вихревым образованием менее чувствительны к фракционному составу по сравнению с двигателем с непосредственным впрыском. Наличие нагретых до высоких температур стенок предкамеры обеспечивает более благоприятные условия смесеобразования.

Чрезмерное облегчение фракционного состава может привести к повышению жесткости работы двигателя.

Содержание серы.

Содержание серы напрямую определяет уровень вредных составляющих в отработанных газах двигателя. С уменьшением содержания серы до уровня 0,035% и ниже (экологически чистые дизельные топлива) смазывающие свойства топлив снижаются, а их уровень регламентируется показателем «пятно износа» на машине трения. Поэтому в малосернистые топлива вводятся противоизносные присадки.

Уровень выбросов, в не меньшей степени, определяет содержание ароматических углеводородов.

Сернистые соединения.

Сернистые соединения, непредельные углеводороды и металлы (ванадий, натрий) влияют на процессы нагарообразования в дизелях, являются причиной повышенных износов и коррозии. Их содержание в топливе регламентировано.

Температура вспышки.

Степень пожарной опасности определяется температурой вспышки топлива. В пожароопасных условиях, когда двигатель установлен в закрытом помещении, применяются топлива с повышенной температурой вспышки.

ГОСТ 305-82 предусматривает производство топлив для дизелей общего назначения с температурой вспышки не ниже 40оС, для судовых и тепловозных двигателей, горных машин с температурой вспышки не ниже 62 оС, что достигается повышением температуры начала кипения топлива. Такое повышение температуры начала кипения является причиной снижения выхода дизельного топлива по отношению к сырью. Поэтому топлива с повышенной температурой вспышки должны применяться строго по назначению.

Бензин

Автомобильные двигатели являются энергетической установкой, источником энергии которой служит бензиновое или газовое топливо. Другие источники энергии, такие как твердое топливо, аккумуляторные и солнечные батареи, в настоящее время широкого распространения не получили.

Первый автомобильный двигатель внутреннего сгорания был создан в 1860 году французом Этьеном Ленуаром. Топливом для него служил синтетический газ, полученный из угля или торфа. Немецкий конструктор Николай Отто в 1876 году построил первый 4-тактный двигатель, усовершенствовав конструкцию Ленуара. В 80-х годах прошлого столетия одновременно 0. Костович в России и К. Бенц в Германии создали двигатели внутреннего сгорания, работавшие на бензине, считавшемся отходом переработки нефти. В конце XIX века Рудольф Дизель изобретает двигатель с воспламенением топлива от сжатия, названный дизелем по имени своего изобретателя.

Бензин (от франц. bеnzinе) - смесь легких углеводородов с температурой кипения 30-2053С. Прозрачная жидкость плотностью 0,70 - 0,78 г/см3. Бензин производится путем смешивания компонентов первичной (прямой) перегонки нефти, продуктов крекинга отдельных ее фракций и присадок (в основном повышающих октановое число, см. ниже).

Бензин является топливом для автомобильных двигателей с искровым зажиганием.

Детонационная стойкость - важнейший показатель качества бензина. Несоответствие марки бензина параметрам автомобильного двигателя может вызывать детонационное сгорание топлива, сопровождаемое характерным металлическим стуком, повышением дымности отработавших газов и температуры в цилиндрах двигателя. Это связано с самовоспламенением части рабочей смеси, горение которой приобретает взрывной характер (детонация). При детонации скорость распространения фронта пламени в камере сгорания увеличивается с 15 - 20 до 1500 - 2500 м/с. Мгновенное повышение температуры и возникновение ударных волн ведет к перегреву и оглавлению днища поршней, прогару прокладки головки блока цилиндров, пригоранию и разрушению поршневых колец, износу шатунных вкладышей коленчатого вала.

Октановое число (ОЧ) бензина - основной показатель, характеризующий детонационную стойкость бензина. Определяют подбором смеси эталонных углеводородов - гептана (ОЧ = 0) и изооктана (ОЧ = 100), детонационная стойкости, которой равна детонационной стойкости испытываемого бензина при равных условиях испытания. Процентное содержание изооктана в полученной смеси принимают за октановое число бензина.

Определение ОЧ производится на специальной моторной установке, с переменной степенью сжатия, двумя методами: исследовательским и моторным.

При исследовательском методе режимы и параметры моторной установки подбирают так, чтобы характеризовать детонационные свойства бензина при эксплуатации автомобиля в городских условиях (движение с небольшой скоростью, частыми пусками и остановками двигателя).

Моторный метод имеет более жесткий режим испытания (повышенная температура, большее число оборотов) для определения ОЧ бензина в условиях форсированной работы двигателя (на пример, при движении по скоростной трассе). В связи с этим, ОЧ, по исследовательскому методу на 4 -10 единиц выше, чем по моторному.

Если марка бензина содержит букву "И" (например, АИ-93), цифра соответствует ОЧ, определенному по исследовательскому методу, если ее нет - по моторному методу. Исключение составляют марки бензина А-80, А-92 и А-96.

При вынужденном использовании низкооктанового бензина недопустим быстрый разгон и движение с высокой скоростью. Следует пользоваться в основном низшими передачами.

Октановое число смеси разных марок бензина. Изменить ОЧ топлива можно путем смешения низко- и высокооктанового бензинов. Октановое число такой смеси (по моторному методу) подсчитывается по следующей формуле: ОЧсмеси = ОЧн + q х (ОЧв - ОЧн), где ОЧ в и ОЧн - октановые числа соответственно высоко- и низкооктанового бензина по моторному методу, qх - доля высокооктанового бензина в смеси. Если ОЧ компонентов смеси определены по исследовательскому методу, их следует заменить ОЧ, определенными по моторному методу.

Высокая детонационная стойкость (большое ОЧ) бензина достигается использованием в качестве его компонентов высокооктановых вторичных продуктов переработки нефти и (или) антидетонаторов

Антидетонаторы - вещества, которые добавляются в бензин с целью повышения его детонационной стойкости. Самым эффективным антидетонатором является тетраэтилсвинец (ТЭС) - РЬ(С2Н5)4. Представляет собой тяжелую маслянистую, бесцветную и сильно ядовитую жидкость. В качестве антидетонатора ТЭС используется с 1921 года, однако более дешевого и столь же эффективного аналога пока не создано. Об эффективности ТЭС можно судить по следующему факту: в концентрации 0,05% он повышает октановое число на 15-17 единиц.

В чистом виде ТЭС в бензин не добавляется, так как образующийся в результате сгорания оксид свинца имеет очень высокую температуру плавления (880°С) и не выносится из камеры сгорания, осаждаясь в виде нагара на клапанах, свечах и т.д. Поэтому в ТЭС добавляют вещества-выносители, вступающие в процессе сгорания в реакцию со свинцом и его оксидами. В результате получаются легколетучие соединения, которые выносятся из камеры сгорания с отработавшими газами.

Смесь ТЭС с выносителем и специальным красителем (для предупреждения о высокой токсичности) называется этиловой жидкостью, а бензин, в который она добавляется, называется этилированным.

Применение этилированного бензина недопустимо на автомобилях, оборудованных специальными каталитическими нейтрализаторами для очистки от отработавших газов. Оксиды свинца выводят нейтрализатор из строя через несколько часов работы двигателя.

В бензинах А-76, А-80, А-91 и А-92 применяются антидетонаторы на основе ароматических аминов (экстралин, АДА, Дакс, Самин). Эти вещества малотоксичны, не образуют нагара, стабильны и обладают хорошей эффективностью - в концентрации до 1% повышают ОЧ бензина на 9 - 12 единиц.

Одним из наиболее эффективных антидетонаторов, широко применяемых в настоящее время в высокоразвитых странах, является метилтретбутиловый эфир (МТБЭ). По свойствам МТБЭ близок к бензинам, имеет высокое октановое число, нетоксичен. Добавка 10-15% МТБЭ в бензин повышает ОЧ на 6 -12 единиц, что позволяет получать неэтилированные бензины с высокой детонационной стойкостью и хорошими экологическими характеристиками.

Условия хранения бензина должны соответствовать требованиям для любой легкоиспаряющейся жидкости. Отсутствие герметизации при перекачке, хранении и транспортировке приводит к потере легких фракций, что ухудшает пусковые свойства бензина, снижает его 04, усиливает нагарообразование в камере сгорания за счет испарения выносителей свинца для этилированных бензинов. Повышенная температура и солнечный свет ускоряют образование смол в бензине. Поэтому при длительном хранении бензина рекомендуется держать его в доверху заполненной, плотно закрытой канистре в темном, прохладном помещении.

Рекомендации

Топливо являются сложными многокомпонентными системами, поэтому невозможно визуально определить их качество без проведения испытаний в специализированной лаборатории. Во избежание заправки автомобиля некачественным бензином не следует заправляться из цистерн передвижных автотопливозаправщиков, стоящих целый день на открытой местности, особенно в летний зной. Даже в качественном бензине или дизельном топливе после долгого хранения в нагретой металлической цистерне образуются смолы, которые приведут к повышенному нагарообразованию в двигателе. Как правило, такое топливо содержит много механических примесей и недостаточное количество легких (пусковых) фракций. Поэтому лучше пользоваться услугами стационарных ДЗС, имеющих лицензию на право торговли нефтепродуктами.

В случае сомнения в качестве топлива вы вправе потребовать от работников АЗС сертификат соответствия - документ, удостоверяющий, что топливо соответствует всем требованиям нормативно-технической документации (ГОСТам, ТУ) на данную марку.

В сертификате указываются:

• срок его действия;
• изготовитель топлива;
• данные об испытательной лаборатории и органе, выдавшем сертификат.

В случае явного недолива топлива можно потребовать у работников АЗС паспорта госповерки раздаточных устройств или проверки точности налива с помощью специально откалиброванного мерника.

 

Сжиженный газ (ПБА)

 

Использование смеси данных газов в качестве моторного топлива обусловлено рядом физико-химических свойств. В первую очередь это достаточно высокие температуры кипения при атмосферном давлении. Такие свойства позволяют хранить пропан-бутановую смесь в сжиженном состоянии в диапазоне эксплуатационных температур от минус 40°С до плюс 45°С при относительно низком давлении (до 1,6 МПа).

Основными преимуществами газов, находящихся в сжиженном состоянии, по сравнению с компримированным (сжатым) газом являются: большая концентрация тепловой энергии в единице объема, значительно меньшее давление газа в баллоне и соответственно меньшая прочность и толщина стенок баллона, а соответственно меньшая масса и стоимость. К примеру, один 50-литровый баллон для автомобиля ВАЗ 2106, заправленный пропан-бутаном на 80%, рассчитан на 500 км пробега, баллон такой же емкости, заправленный сжатым метаном, обеспечивает пробег не более 100 км.

Каждый из компонентов имеет определенную температуру кипения, поэтому давление паровой фазы сжиженного газа зависит как от температуры, так и от его компонентного состава.

Компонентный состав сжиженного нефтяного газа регламентируется ГОСТ 27578-87 «Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта. Технические условия». Стандарт предусматривает две марки газа: зимнюю – ПА (пропан автомобильный) и летнюю – ПБА (пропан-бутан автомобильный). В марке ПА содержится (85±10)% пропана, в марке ПБА – (50±10)% пропана, остальное бутан и не более 6% непредельных углеводородов.

Давление насыщенных паров оказывает большое влияние на конструкцию и работу газобаллонного оборудования.

В газе марки ПА давление насыщенных паров при температуре минус 35°С должно быть не менее 0,07 МПа, в газе марки ПБА – при температуре плюс 45°С – не более 1,6 МПа, а при температуре минус 20°С не менее 0,07 МПа. Содержание жидкого остатка при 40°С, свободной воды и щелочи не допускается. Снижение давления газа в баллоне ниже указанных величин приводит к нестабильной работе двигателя или его остановке.

На автомобильные газонаполнительные станции поступает, в основном, газ по ГОСТ 20448-90 «Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления. Технические условия». Данный ГОСТ имеет более широкие допуски на содержание компонентов, в том числе вредных с точки зрения воздействия на двигатель и топливную аппаратуру (например, серу и ее соединения, непредельные углеводороды и т. д.). По этим техническим условиям газовое топливо поступает двух марок: смесь пропан-бутановая зимняя (СПБТЗ) и смесь пропан-бутановая летняя (СПБТЛ).

Количество непредельных углеводородов типа пропилена и бутилена по сути не определено, а именно непредельные углеводороды при нагреве вступают в реакцию с другими углеводородами, в результате чего могут образовываться полимерные цепи.

Примеси масла, попадающего в газ из компрессоров и насосов, тяжелых остатков, воды, соединений серы адсорбируются на резино-технических соединениях газобаллонной аппаратуры и со временем выводят ее из строя. Именно поэтому все производители газобаллонного оборудования категорически настаивают на использовании в качестве моторного топлива газа по ГОСТ 25578-87, жидкий остаток в которых не допускается.

Компоненты газа в сжиженном состоянии имеют большой коэффициент объемного расширения, именно поэтому во избежание разрушения баллона запрещается заправлять его полностью. Любая топливная автомобильная аппаратура учитывает это требование и обеспечивает автоматическое прекращение заправки баллона при заполнении его на 80%.

Плотность паровой фазы газа оказывает влияние на массовый заряд газовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя, а, следовательно, и на мощность и топливную экономичность. В зимнее время, когда плотность газовоздушной смеси достигает максимальных значений, двигатель имеет наилучшие эксплуатационные показатели.

Основными преимуществами использования сжиженного газа являются:

Топливная экономичность

Топливная экономичность газового двигателя – наиболее важный показатель автомобильного мотора – определяется октановым числом топлива и пределом воспламенения топливовоздушной смеси. Октановое число является показателем детонационной стойкости топлива, которая ограничивает возможность применения топлива в мощных и экономичных двигателях с высокой степенью сжатия. В современной технике октановое число является главным показателем сортности топлива: чем оно выше, тем качественнее и дороже топливо. СПБТ имеет значение октанового числа от 100 до 110 единиц, поэтому ни на одном режиме работы двигателя не возникает детонация.

Анализ теплофизических свойств топлива и его горючей смеси (теплота сгорания и теплотворность горючей смеси) показывает, что все газы превосходят бензин по теплотворной способности, однако в смеси с воздухом их энергетические показатели снижаются и это является одной из причин уменьшения мощности двигателя. Уменьшение мощности при работе на сжиженном пропан-бутане составлят до 7%. Аналогичный двигатель при работе на сжатом (компримированном) метане теряет до 20% мощности.

Вместе с тем высокие октановые числа позволяют повысить степень сжатия газовых двигателей и поднять показатель мощности, но дешево выполнить эту работу по силам только автозаводам. В условиях монтажного участка произвести данную доработку слишком дорого, а зачастую просто невозможно.

Высокие октановые числа требуют увеличения угла опережения зажигания на 5°…7°. Однако, раннее зажигание может привести к перегреву деталей двигателя. В практике эксплуатации наблюдались случаи прогара днищ поршня и клапанов при слишком раннем зажигании и работе на сильно обедненных смесях.

Удельные расходы топлива двигателем тем меньше, чем беднее топливовоздушная смесь, на которой работает двигатель, то есть чем меньше топлива приходится на 1 кг воздуха, поступающего в двигатель. Однако очень бедные смеси, где топлива слишком мало просто не воспламеняются от искры. Это и ставит предел повышению топливной экономичности. В смесях бензина с воздухом предельное содержание топлива в 1 кг воздуха, при котором воспламенение возможно, составляет 54 г. В предельно бедной газо-воздушной смеси это содержание составляет только 40 г. Поэтому на режимах, когда от двигателя не требуется развивать максимальную мощность (городское движение) автомобиль, работающий на природном газе значительно экономичнее, чем бензиновый. Специально поставленные ВНИИГАЗом опыты показали, что расход топлива на 100 км при движении автомобиля, работающего на газе, со скоростями в пределах от 25 до 50 км/час в 2 раза меньше чем у того же автомобиля в тех же условиях, работающего на бензине. Компоненты газового топлива имеют пределы воспламенения, значительно смещенные в сторону бедных смесей, что дает дополнительные возможности повышения топливной экономичности.

Газобаллонная аппаратура

В состав комплекта газобаллонной аппаратуры, как правило, входят следующие основные элементы:

• • бортовая система хранения топлива (баллоны для газа);
• • средства подготовки газа к подаче в двигатель (редукторы, снижающие давление газа, подогреватель газа, фильтры и др.);
• • устройства подачи топлива в цилиндры (смесители, дозаторы, форсунки);
• • элементы системы управления и автоматики (микропроцессорные системы, электромагнитные клапаны, вентили, переключатели вида топлива);
• • контрольно-измерительные и предохранительные устройства (указатель запаса топлива, датчики утечки газа, система звуковой и визуальной сигнализации и пр.);
• • узел заправки топлива (наполнительные вентили, краны);
• • трубопроводы высокого и низкого давления, их соединительные части.

Автомобильные баллоны для ГСН рассчитаны на рабочее давление 16 атмосфер. На них монтируются арматура для заправки и выпуска сжиженного нефтяного газа. На баллонах для легковых автомобилей, как правило, устанавливается мультиклапан, снабженный указателем уровня и автоматическим устройством отсечки заправки при заполнении баллона на 80 - 85 %. В состав мультиклапана обычно входит обратный клапан, предотвращающий истечение газа из баллона в заправочную магистраль, и скоростной клапан, препятствующий истечению газа в магистраль выпуска при ее разгерметизации.

Передовые фирмы мира уже в течение многих лет выпускают газовую топливную аппаратуру с электронным управлением. Это вызвано, прежде всего, необходимостью обеспечить максимальную экономичность двигателя и его соответствие нормам токсичности отработавших газов.

В России пока еще основная доля газотопливной аппаратуры представлена рычажно-мембранными системами. Однако электронно-управляемые системы с распределенной подачей топлива отечественного производства уже начинают внедряться на двигателях.

Сжиженный газ в баллоне находится одновременно в двух агрегатных состояниях - жидком и газообразном (жидкая и паровая фаза). В целях безопасности баллон заполняется сжиженным углеводородным газом так, чтобы над зеркалом жидкости было пространство для паров. Баллоны для СГН, выпускаемые российскими предприятиями, в основном, имеют следующую вместимость: 50 и 65 литров для легковых автомобилей; 115, 130 и 250 литров для грузовых автомобилей и автобусов.

Баллоны для сжиженного нефтяного газа, как правило, имеют цилиндрическую форму. В настоящее время для легковых автомобилей все большее распространение получают торовые баллоны. Баллон удобно устанавливается в нишу для запасного колеса в багажном отделении автомобиля.

Баллоны для сжиженного нефтяного газа могут устанавливаться в различных местах автомобиля: в багажном отделении, в кузове, на раме шасси. Поскольку углеовдородныйй газ тяжелее воздуха и при утечке стремится вниз, баллоны для СГН, как правило, устанавливаются внизу автомобиля. Иногда встречаются варианты нетрадиционной схемы установки баллонов и, в частности, на крыше кабины водителя.

На сжиженном природном газе работают не только автомобили. Так фирма "Ловато" создала топливное оборудование для мотоциклов и катеров.

Давление подачи в двигатель СГН обеспечивается обычно обогреваемым двухступенчатым редуктором (с 16 до 1 атмосферы).

В комплектах газотопливной аппаратуры могут использоваться агрегатированные моноблочные устройства, содержащие два и более функциональных компонента (например: моноблок редукторов, редуктор высокого давления с газовым электромагнитным клапаном и т. п.).

Переоборудование автомобилей для работы на сжиженном газе должно осуществляться предприятиями, имеющими соответствующие лицензии. Работы выполняются в соответствии с действующими нормативными документами и техническими условиями завода-изготовителя топливной аппаратуры и газовых баллонов.

Переоборудование включает в себя следующие основные процессы:

• • приемка автомобилей и подготовка их к переоборудованию;
• • установка газового оборудования на автомобили;
• • испытание газовой системы питания переоборудованных автомобилей;
• • оформление документации и выдача автомобилей заказчику.

Говоря о безопасности эксплуатации газобаллонных автомобилей, нельзя не упомянуть о самих газовых баллонов. Очень часто можно услышать сравнение газового баллона с бомбой.

Автомобильные газовые баллоны сами по себе не представляют такой опасности, как это зачастую пытаются представить. Они имеют многократный запас прочности, должны удовлетворять требованию безосколочного разрушения. Баллоны проходят целую серию испытаний на устойчивость к разрушению при падении с высоты, простреле из огнестрельного оружия, воздействии экстремальных температур, открытого пламени, кислоты.

Производители

Доминирующее положение на рынке производства сжиженного газа в России занимают открытые акционерные общества "Газпром" и "СИБУР". Их доля в общем объеме производства сжиженного газа в Российской Федерации в последние годы составляет 50-60 процентов. Нефтеперерабатывающие предприятия в процессе переработки нефти также производят сжиженный газ. Эти предприятия входят в состав вертикально-интегрированных нефтяных компаний ("Роснефть", "ТНК", "НК "ЛУКОЙЛ" и некоторые другие). Каждое из них имеет относительно небольшую долю в общем объеме производства сжиженного газа.

Транспортировка сжиженного газа от предприятий-производителей до оптовых потребителей (нефтехимических предприятий, баз, газонаполнительных станций и на экспорт) осуществляется в основном железнодорожным транспортом в специально оборудованных цистернах или непосредственно по трубопроводам (продуктопроводам). Продуктопроводы, протяженность которых незначительна, обычно соединяют несколько предприятий, объединенных единой технологией, или предприятия и наливные железнодорожные эстакады.

Для доставки сжиженного газа до потребителей создана сеть баз и газонаполнительных станций, предназначенных для приема, хранения и распределения сжиженного газа.

Крупнейшим перевозчиком сжиженного газа в специализированных железнодорожных цистернах является федеральное государственное унитарное предприятие "СГ-транс". На его долю приходится около 70 процентов общего объема железнодорожных перевозок сжиженного газа в стране.

Большая часть сжиженного газа для бытовых нужд перевозится цистернами предприятия "СГ-транс", причем его территориальные филиалы, осуществляющие реализацию газа, играют существенное значение (как базы хранения) для обеспечения населения сжиженным газом.

Затраты предприятий на перевозку сжиженного газа по железным дорогам состоят из регулируемого государством тарифа Министерства путей сообщения Российской Федерации и нерегулируемой стоимости услуг предприятия "СГ-транс". Стоимость услуг указанного предприятия составляет в среднем 40 - 80 процентов железнодорожного тарифа. Другими крупными владельцами железнодорожных цистерн для перевозки сжиженного газа являются компании, входящие в состав открытых акционерных обществ "Газпром" и "НК "ЛУКОЙЛ".

Потребители

Производимый в Российской Федерации сжиженный газ используется, (в процентах от общего объема товарного производства в 2004 году):

• • в качестве сырья для нефтехимической промышленности (47 процентов);
• • для поставок розничным потребителям (38 процентов), в том числе для использования в качестве моторного топлива (17 процентов);
• • для поставок на экспорт (15 процентов).

Потребление сжиженного газа нефтехимической промышленностью возросло в 1998-2004 годах (в 2002 году произошло временное сокращение, связанное в основном с реорганизацией акционерного общества "СИБУР", но в настоящее время снова наметился рост). Это обусловлено наращиванием объемов производства и увеличением загрузки производственных мощностей нефтехимической, химической и шинной промышленности, являющихся основными потребителями сжиженного газа.

Отпускная цена сжиженного газа у производителей в основном зависит от состава реализуемого сырья, а также от расстояния до основных рынков сбыта. Внутренний рынок сжиженного газа носит ярко выраженный сезонный характер, что также отражается на общей динамике цен.

Розничный рынок сжиженного газа для бытовых нужд в Российской Федерации сегментирован.

Существует традиционный сектор рынка сжиженного газа для бытовых нужд населения, который сформирован потреблением сжиженного газа в жилищах, газифицированных еще в советский период. В этом секторе было отмечено существенное падение потребления сжиженного газа (в 1,5-2 раза в зависимости от региона) в течение 1991-1998 годов. Это падение было вызвано снижением производства сжиженного газа при одновременном существенном росте цен на него и организационными изменениями в системе доставки и реализации сжиженного газа населению. В этот период ряд потребителей (в первую очередь в Сибири и на Дальнем Востоке) отказались от использования сжиженного газа. Кроме того, почти в 2 раза снизилась норма его фактического потребления. В настоящее время потребление сжиженного газа составляет в среднем около 32 - 33 килограммов на человека в год при норме расхода 50 - 55 килограммов газа на человека в год, установленной строительными нормами и правилами. По данным о потреблении сжиженного газа населением, объем этого сектора розничного рынка сжиженного газа оценивается примерно в 1 млн. тонн в год. Этот сектор розничного рынка сжиженного газа отличается низкой эластичностью спроса. Несмотря на то, что в течение 1999-2002 годов регулируемая оптовая цена на сжиженный газ выросла в 2,7 раза, потребление населением сжиженного газа сохранилось практически на одном уровне.

В последние годы успешно развивается сектор рынка сжиженного газа, используемого в качестве автомобильного топлива. Объем этого сектора розничного рынка оценивается в настоящее время в 300-400 тыс. тонн в год. В данном секторе сжиженный газ конкурирует с автомобильными бензинами, которые и задают ценовой ориентир для сжиженного газа: конкурентоспособная оптовая цена поставки сжиженного газа (в рублях за килограмм) составляет 50-60 процентов цены бензина (в рублях за литр) распространенных марок (например, АИ-80).

По данным Министерства промышленности, науки и технологий России, спрос на автомобильную технику в России будет по-прежнему увеличиваться, и составит в 2006 г. по автобусам 57-60 тысяч, по грузовым автомобилям 230-240 тысяч, по легковым автомобилям 1300-1500 тысяч штук. К 2010 г. эти цифры могут составить 65-67 300-320, 1800-1900 тысяч штук соответственно.

При этом спрос на автобусы и грузовые автомобили во многом будет определяться необходимостью замены физически и морально устаревшей автомобильной техники, доля которой в настоящее время продолжает увеличиваться.

Потенциал удовлетворения такого спроса у российских предприятий есть. Выпуск с конвейера автозаводов хотя бы 10% автобусов, 5% грузовиков и 1 % легковых автомобилей (от указанных цифр) в газобаллонном исполнении позволил бы к 2010 году удвоить имеющийся парк ГБА и впоследствии дополнительно высвобождать как минимум по 650 тысяч тонн нефтяных топлив.

По прогнозам Министерства энергетики России, в 2000-2020 годах внутреннее потребление моторного топлива, в том числе и газового, должно вырасти с 61 до 99 млн. тонн в год.

Наибольший и скорейший эффект будет получен при организации серийного производства газовых двигателей и газобаллонных автомобилей непосредственно на заводах-изготовителях.

Российские предприятия освоили выпуск всех четырех типов (по международной классификации) газовых баллонов. Для каждого из них есть свой потенциальный потребитель. Сдерживающим фактором производства является отсутствие крупных заказов на баллоны.

Главными покупателями баллонов сегодня являются не автомобильные заводы, а предприятия, выпускающие и устанавливающие газовое оборудование на автомобили, находящиеся в эксплуатации. Выпуск газобаллонных автомобилей в заводском исполнении позволит загрузить имеющиеся мощности по производству баллонов и сдерживать рост цен на этот вид продукции.

Также относительно недавно получило развитие использование сжиженного газа в коммерческих целях: для приготовления пищи на продажу, для отопления помещений и т.д.

Экспорт сжиженного газа

В России экспорт сжиженного газа в период 90-х годов снизился почти в 2,3 раза (с 2,5 млн. тонн в 1990 году до менее 1 млн. тонн в 2002 году). Существенные изменения произошли в структуре экспорта: если в 1990 году 80 процентов вывозимого за пределы Российской Федерации сжиженного газа поставлялось в республики СССР, то в 2001 году в Белоруссию, Украину и страны Балтии было поставлено не более 20 процентов сжиженного газа, а в страны дальнего зарубежья - 80 процентов. Основными рынками сбыта российского сжиженного газа являются Финляндия, Польша, другие страны Центральной и Восточной Европы. Экспортные цены на сжиженный газ имеют ярко выраженный сезонный характер. Стоимость тонны сжиженного газа на рынках Северо-Западной Европы колеблется от 210 долларов США в летние месяцы и до 340 долларов США - в зимние.

Введение повышенных (фактически запретительных) ставок вывозных таможенных пошлин на сжиженный газ в конце 1999 года продемонстрировало эффективность данного государственного механизма для обеспечения потребностей внутреннего рынка в сжиженном газе. В настоящее время ставка вывозной таможенной пошлины на сжиженный газ устанавливается в размере 90 процентов ставки таможенной пошлины на нефть (эти ставки пересматриваются один раз в два месяца одновременно с пересмотром ставок вывозных таможенных пошлин на нефть, которые на законодательном уровне "увязаны" со средней ценой на нефть на международных рынках). Зависимость таможенной пошлины на сжиженный газ от ставки вывозной таможенной пошлины на нефть нецелесообразна, посколь