Якість LPG на заправках України — кіт у мішку

Збільшення кількості автомобілів в Україні, що споживають скраплений газ, або LPG, спричинило неабиякий попит на нього. Кількість газових автозаправних станцій почала зростати в арифметичній прогресії. При цьому багато з таких АЗС працюють нелегально або напівлегально, про що DT.UA неодноразово розповідало. Такий бізнес значною мірою підживлюється міфом про те, що, на відміну від бензину, LPG неможливо "розбавити", а отже, купуючи газове паливо на АЗС, власник автомобіля нічим не ризикує. Чи справді це так?

Почнемо з того, що якість автомобільного газу регулюється відповідними стандартами. До 1 лютого 2018 р. формально в Україні діяв ще радянський ГОСТ 27578-87, який було замінено стандартом ЄС EN-589. На ринку присутні різноманітні пропан-бутанові суміші (а саме ці речовини утворюють скраплений газ), якість яких регламентується стандартом для паливних сумішей - ДСТУ 4047-2001 "Гази вуглеводневі скраплені паливні для комунально-побутового споживання".

Це ще не означає, що паливо, яке продається на АЗС України, є неякісним. Шляхом змішування різних пропан-бутанових сумішей можна отримати доволі якісний автогаз. Характеристики такого газу можна дізнатися з паспорта якості, який неодмінно повинен бути у сумлінного продавця. Тож далі зупинимося на основних характеристиках, які й впливають на якість автомобільного скрапленого газу.

Неприйнятною і дедалі частіше небезпечною для вашого автомобіля робить пропан-бутанову суміш вміст додаткових домішок, а саме:

- ненасичених вуглеводнів (алкенів і алкадієнів);

- рідкого залишку (речовина, яка залишається після випаровування LNG за температури 20⁰С);

- вологи (так званої підтоварної води);

- сірководню та меркаптанової сірки.

Пояснимо, що це означає і як саме ці речовини впливають на якість пального та на безпеку і довговічність автомобільного двигуна.

Ненасичені вуглеводні знижують октанове число та тиск насичених парів (до цього показника ми повернемося трохи нижче) суміші, тим самим погіршуючи експлуатаційні властивості палива.

Октанове число пропан-бутанової суміші за стандартом EN-589 повинно становити не менш як 89,0. При цьому воно залежить від відсоткового співвідношення компонентів палива (див. табл.).

У таблиці наведено октанове число окремих компонентів пропан-бутанової суміші. Що більше в суміші пропена та бутенів, то менше октанове число. Згідно зістандартом EN-589 алкенів (у нашому випадку бутену та пропілену) у паливі взагалі не має бути, тоді як частка алкадієнів не повинна перевищувати 0,5%.

Рідкий залишок - це побічні продукти виробництва скрапленого газу, які перш за все засмічують паливний балон. Під час спалювання рідкого залишку в двигуні утворюється нагар на впускних клапанах і засмічуються газові форсунки, що може призвести до виходу з ладу автомобіля. Тож що менше такого "сміття" в паливі, то краще для двигуна і газобалонної установки. Згідно з ДСТУ 4047-2001 об'ємна частка рідкого залишку не має перевищувати 1,6% пропан-бутанової суміші та 0,7% - для технічного пропану. Згідно ж зі стандартом EN-589 частка рідкого залишку в автомобільному паливі не повинна перевищувати 0,006÷0,01%.

Сірка та сірчані сполуки в паливі призводять до таких негативних явищ:

- виділення токсичних газів під час процесу згорання;

- пошкодження металу та каталізаторів у двигуні та в паливних елементах, адже під час згорання цих компонентів у двигуні утворюються сірчистий і сірчаний ангідриди, які при взаємодії з водою перетворюються на сірчисту і сірчану кислоти;

- осідання сірки в паливній апаратурі, що призводить до звуження прохідних перерізів трубопроводів і руйнування гумотехнічних елементів паливної системи автомобіля.

До речі, ця проблема неодноразово досліджувалася науковцями (більш детально можна, для прикладу, подивитися тут: 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 Puławski, Andrzej Pankowski, Kamil Kurpiel and Marcin Przedlack. Liquefied Petroleum Gas (LPG) as a Fuel for Internal Combustion Engines. Chapter 5, Edited by HYPERLINK "https://www.intechopen.com/books/editor/alternative-fuels-technical-and-environmental-conditions"Krzysztof Biernat, 190 pages, Publisher: InTech, Chapters, March 24, 2016, pages 105–136).

Уникнути наявності сполук сірки неможливо з огляду як на технології транспортування скрапленого газу (варто пам'ятати про обмеження в 1,6 МПа для робочого тиску в балонах), так і на безпеку, а саме - одорування (додавання сполук сірки) з метою надати газу неприємний запах, який сигналізуватиме споживачу про його витік. Однак згідно із стандартом EN-589 кількість таких сполук після одорування має бути не більш як 50 мг/кг продукту. Відповідно до ДСТУ 4047-2001 гранична межа становить 130 мг/кг, а за ГОСТ 27578-87 - 100 мг/кг.

Вологи, або підтоварної води, відповідно до стандартів не повинно бути взагалі, адже при спалюванні палива вона сприяє утворенню зі сполук сірки сірчаної та сірчистої кислот, а отже, призводить до руйнування двигуна автомобіля.

Автомобільний газ - "зимовий" і "літній"

Скраплений газ, і це принципова відмінність між бензиновим паливним баком і газовим балоном, самостійно надходить до паливної системи автомобіля під дією тиску насичених парів (ТНП). Що вищий цей показник, то краще подаватиметься паливо в систему, і навпаки. ТНП пропан-бутанової суміші дуже залежить від температури (при вищій температурі ТНП вищий, і навпаки) та складу палива (ТНП у пропану вищий, аніж у бутану). Цей показник відповідно до рекомендацій EN-589 має перебувати в діапазоні від 150 до 1550 кПа.

Яка ж небезпека чатує на власника автомобіля? Що нижчий ТНП, то гірше надходитиме паливо до двигуна. Автомобіль може заглухнути через нестачу палива, хоча сучасніше газобалонне обладнання забезпечить перемикання двигуна на споживання бензину.

У гіршому випадку горіння "збідненої" суміші може призвести до прогорання клапанів і виходу з ладу двигуна. Найнижчим тиск буде в зимовий період, тому взимку виробник повинен збільшувати в паливі частку пропану, ТНП якого вищий. (Нижня межа тиску насичених парів згідно з EN-589, як уже було сказано вище, має становити не менш як 150 кПа, разом з тим згідно з рекомендаціями виробників газобалонного обладнання тиск повинен бути не менш як 200 кПа.)

У літній період, а особливо у спекотні дні, наявність значної частки пропану у паливі може призвести до перевищення максимально допустимого ТНП, а отже, виробник повинен збільшувати в паливі частку бутану, а ще краще - ізобутану. Таким чином, і цей факт, напевне, стане новиною для більшості автомобілістів в Україні: автомобільний скраплений газ, як і дизельне паливо, буває "літнім" і "зимовим".

Підсумуємо. Запровадження стандарту EN-589 сприятиме зростанню якості автомобільного скрапленого газу, а отже, і безпеці автомобіля. Заправляючи свій автомобіль на легальній заправці, споживач завжди може перевірити паспорт якості пального, в якому повинні бути зазначені перелічені вище якісні показники автогазу.

Натомість, заправляючи дешевший газ на нелегальній заправці, споживач ризикує технічною справністю власного автомобіля.

Разом з тим перед власниками газозаправних станцій сьогодні постає проблема пошуку джерел постачання якісного скрапленого автогазу. Хорошою новиною є те, що з наявних на ринку паливних скраплених газів при правильному дотриманні технології змішування цілком можливо отримати якісне автомобільне пальне. Щоправда, слід дуже ретельно підбирати такі суміші, адже, приміром, знизити вміст сірки самостійно у продавця палива технічно не вийде.