Увеличение числа автомобилей в Украине, потребляющих сжиженный газ, или LPG, послужило причиной большого спроса на него. Количество газовых автозаправочных станций начало расти в арифметической прогрессии. При этом многие из таких АЗС работают нелегально или полулегально, о чем ZN.UA неоднократно рассказывало. Такой бизнес в значительной степени подпитывается мифом о том, что, в отличие от бензина, LPG невозможно "разбавить", следовательно, покупая газовое топливо на АЗС, владелец автомобиля ничем не рискует. Действительно ли это так?
Начнем с того, что качество автомобильного газа регулируется соответствующими стандартами. До 1 февраля 2018 г. формально в Украине действовал еще советский ГОСТ 27578-87, замененный стандартом ЕС EN-589. На рынке присутствуют разнообразные пропан-бутановые смеси (а именно эти вещества образуют сжиженный газ), качество которых регламентируется стандартом для топливных смесей - ДСТУ 4047-2001 "Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления".
Это еще не означает, что топливо, продаваемое на АЗС Украины, некачественное. Путем смешивания различных пропан-бутановых смесей можно получить довольно качественный автогаз. Характеристики такого газа можно узнать из паспорта качества, который непременно должен быть у добросовестного продавца. Так что далее остановимся на основных характеристиках, которые и влияют на качество автомобильного сжиженного газа.
Неприемлемой и все чаще опасной для вашего автомобиля делает пропан-бутановую смесь наличие дополнительных примесей, а именно:
- ненасыщенных углеводородов (алкенов и алкадиенов);
- жидкого остатка (вещество, которое остается после выпаривания LNG при температуре 200С);
- влаги (так называемой подтоварной воды);
- сероводорода и меркаптановой серы.
Объясним, что это означает и как именно эти вещества влияют на качество горючего и на безопасность и долговечность автомобильного двигателя.
Ненасыщенные углеводороды снижают октановое число и давление насыщенных паров (к этому показателю мы вернемся ниже) смеси, тем самым ухудшая эксплуатационные свойства топлива.
Октановое число пропан-бутановой смеси по стандарту EN-589 должно составлять не менее 89,0. При этом оно зависит от процентного соотношения компонентов топлива (см. табл.).
В таблице приведено октановое число отдельных компонентов пропан-бутановой смеси. Чем больше в смеси пропена и бутенов, тем меньше октановое число. Согласно стандарту EN-589 алкенов (в нашем случае бутена и пропилена) в топливе вообще не должно быть, поскольку доля алкадиенов не должна превышать 0,5%.
Жидкий остаток - это побочные продукты производства сжиженного газа, в первую очередь засоряющие топливный баллон. При сжигании жидкого остатка в двигателе образуется нагар на впускных клапанах и засоряются газовые форсунки, что может привести к выходу из строя автомобиля. Поэтому чем меньше такого "мусора" в топливе, тем лучше для двигателя и газобаллонной установки. Согласно ДСТУ 4047-2001 объемная доля жидкого остатка не должна превышать 1,6% пропан-бутановой смеси и 0,7% - для технического пропана. В соответствии же со стандартом EN-589 доля жидкого остатка в автомобильном топливе не должна превышать 0,006÷0,01%.
Сера и серные соединения в топливе приводят к следующим негативным явлениям:
- выделению токсичных газов в процессе сгорания;
- повреждению металла и катализаторов в двигателе и топливных элементах, ведь при сгорании этих компонентов в двигателе образуются сернистый и серный ангидриды, которые при взаимодействии с водой превращаются в сернистую и серную кислоты;
- оседанию серы в топливной аппаратуре, что приводит к сужению проходных сечений трубопроводов и разрушению резинотехнических элементов топливной системы автомобиля.
Кстати, эта проблема неоднократно исследовалась учеными (более детально можно, к примеру, посмотреть здесь: Mohammad Reza Memar Kazerooni and Farshad Farahbod. Experimental Investigation of Sulphur Removal from LPG: New Aspect Journal of Environmental Science and Technology 9 (1): 164–169, 2016; Maciej Paczuski, Marcin Marchwiany, Ryszard Pulawski, Andrzej Pankowski, Kamil Kurpiel and Marcin Przedlack. Liquefied Petroleum Gas (LPG) as a Fuel for Internal Combustion Engines. Chapter 5, Edited by Krzysztof Biernat, 190 pages, Publisher: InTech, Chapters, March 24, 2016, pages 105–136).
Избежать наличия соединений серы невозможно ввиду как технологии транспортировки сжиженного газа (следует помнить об ограничении в 1,6 МПа для рабочего давления в баллонах), так и безопасности, а именно - одорирования (добавление соединений серы) с целью придания газу неприятного запаха, который будет сигнализировать потребителю о его утечке. Но согласно стандарту EN-589 количество таких соединений после одорирования должно быть не более 50 мг/кг продукта. В соответствии с ДСТУ 4047-2001 предельное значение составляет 130 мг/кг, а по ГОСТ 27578-87 - 100 мг/кг.
Влаги, или подтоварной воды, согласно стандартам не должно быть вообще, ведь при сжигании топлива она способствует образованию из соединений серы серной и сернистой кислот, следовательно, приводит к разрушению двигателя автомобиля.
Автомобильный газ - "зимний" и "летний"
Сжиженный газ, и это принципиальное отличие между бензиновым топливным баком и газовым баллоном, самостоятельно поступает в топливную систему автомобиля под действием давления насыщенных паров (ДНП). Чем выше этот показатель, тем лучше будет подаваться топливо в систему, и наоборот. ДНП пропан-бутановой смеси очень зависит от температуры (при более высокой температуре ДНП выше, и наоборот) и состава топлива (ДНП у пропана выше, чем у бутана). Этот показатель согласно рекомендациям EN-589 должен находиться в диапазоне от 150 до 1550 кПа.
Какая же опасность поджидает владельца автомобиля? Чем ниже ДНП, тем хуже будет поступать топливо в двигатель. Автомобиль может заглохнуть из-за недостатка топлива, хотя более современное газобаллонное оборудование обеспечит переключение двигателя на потребление бензина.
В худшем случае горение "обедненной" смеси может привести к прогоранию клапанов и выходу из строя двигателя. Самым низким давление будет в зимний период, поэтому зимой производитель должен увеличивать в топливе долю пропана, ДНП которого выше. (Нижняя граница давления насыщенных паров согласно EN-589, как уже было сказано выше, должна составлять не менее 150 кПа, вместе с тем согласно рекомендациям производителей газобаллонного оборудования давление должно быть не менее 200 кПа.)
В летний период, а особенно в жаркие дни, наличие значительной доли пропана в топливе может привести к превышению максимально допустимого ДНП, а следовательно, производитель должен увеличивать в топливе долю бутана, а еще лучше - изобутана. Таким образом, и этот факт, очевидно, станет новостью для большинства автомобилистов в Украине, автомобильный сжиженный газ, как и дизельное топливо, бывает "летним" и "зимним".
Подытожим. Внедрение стандарта EN-589 будет способствовать росту качества автомобильного сжиженного газа, а значит, и безопасности автомобиля. Заправляя свой автомобиль на легальной заправке, потребитель всегда может проверить паспорт качества горючего, в котором должны быть указаны перечисленные выше качественные показатели автогаза.
Вместе с тем, заправляя более дешевый газ на нелегальной заправке, потребитель рискует технической исправностью собственного автомобиля.
Вместе с тем перед владельцами газозаправочных станций сегодня возникает проблема поиска источников поставки качественного сжиженного автогаза. Хорошей новостью является то, что из имеющихся на рынке топливных сжиженных газов при правильном соблюдении технологии смешивания вполне возможно получить качественное автомобильное горючее. Правда, следует очень тщательно подбирать такие смеси, ведь, например, снизить содержание серы самостоятельно у продавца топлива технически не получится.