Типы газовых баллонов для использования КПГ (МЕТАН)

Многие владельцы автомобилей  даже не догадываются, что в качестве альтернативного топлива для автомобиля можно использовать не только сжиженный углеводородный газ - пропан-бутан, но и  экологически чистый, природный газ метан .

К сожалению, при атмосферном давлении, плотность метана в тысячу раз ниже плотности бензина, поэтому при использовании на транспортных средствах он храниться в специальных газовых баллонах в сжатом виде, под давлением 200-250 атмосфер.

Если раньше метан в качестве топлива можно было увидеть только на больших автобусах и грузовиках, то сейчас, благодаря развитию современных технологий газового оборудования, установка для работы на метане возможна даже на автомобилях премиум-класса.

Кроме того метан, как моторное топливо, расходуется двигателем внутреннего сгорания экономичнее бензина, в отличии от пропан-бутана. Например,  если расхода пропанобутановой смеси превышает расход бензина на 10-20%, то расхода метана как правило, ниже расхода бензина на 5- 10% . Это обусловлено физико-химическими свойствами природного газа, особо стойким строением его молекул и, главное, его октановым числом, которое, достигая 120, заметно превосходит показатели самых высокооктановых углеводородов.

Стоит отметить тот факт, что стоимость 1 м³ метана (в г. Москве- ) гораздо ниже стоимости 1л. пропан-бутана(в г. Москве- ).Особенно экономия заметна на коммерческом транспорте и автомобилях с большим объемом двигателя.

Однако, стоимость газового оборудования для метана выше стоимости оборудования для пропан-бутана, что обусловлено установкой одного или нескольких более дорогих специальных баллонов для метана.

Для заправки автомобиля метаном используются специальные автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (АГНКС).

К сожалению, сеть заправочных станций для метана не так развита, как сеть для заправок пропан-бутаном, но согласно действующим проектам Газпрома, в ближайшие несколько лет, количество АГНКС для метана, должно значительно увеличиться.

В газовом оборудовании для пропан-бутана и метана используются разные по виду, заправочные устройства, это сделано специально, чтобы владельцы автомобилей не путались.

	Винтиль заправочный для метана EMER		Выносное заправочное устройство Tomasetto пропан-бутан

Самой большой и главной составляющей газового оборудования для метана являются газовые баллоны, они делятся на 4 типа:

Тип I		Металлические газовые баллоны для автомобилей, имеют цилиндрическую форму, горловину под вентиль с одной стороны и закругленное донышко с другой стороны. Баллоны такого типа, отливаются в специальных формах, не имеют сварочных швов, что придает им большую прочность и плотность. В процессе изготовления, все баллоны, подвергаются строгому контролю, они должны отвечать всем требованиям нормативной и технической документации на все 100%. Кроме того каждый баллон проходит  ультразвуковую проверку на предмет скрытых дефектов, а также проверятся избыточным давлением 30 МПа (300 кг/см2).
Тип II		Металлопластиковые баллоны 2 типа представляют собой герметичный лейнер изготовленный из легированной конструкционной стали прочностью 120кгс/мм2. и вязкостью 100кгс/мм2, основная часть которого покрыта прочной армирующей оболочкой.  Применяемая сталь сохраняет свои механические характеристики при эксплуатации баллонов в условиях низких температур окружающего воздуха.
Тип III		В металлопластиковом баллоне типа III отличительной особенностью является алюминиевый лейнер, в отличии от типа II. Алюминиевый лейнер усилен специальной оплеткой из карбоволокна, разрывное усилие которой составляет не менее 140 кгс/мм2, нить оплетка пропитывается связующим составом на основе эпоксидной смолы.  Наружные и внутренние поверхности баллона надежно защищены специальным покрытием стойким к коррозии в течение расчетного срока эксплуатации баллона.
Тип IV		По типу конструкции газовые баллоны типа IV схожи с типом III, единственной особенностью является , что материал лейнера используется  полимерный, с армирующей оболочкой из композитного материала или углеродного волокна.  Основным плюсом баллонов типа IV является маленький вес баллона, по сравнению с баллонами других типов,  но баллоны типа IV пока остаются довольно редким явлением в силу высокой стоимости и небольшой разницы коэффициентов совершенства (отношения объема сосуда к собственной массе) относительно 3-го типа.

Технические характеристики газовых баллонов типа II,III:

• Рабочее давление металлопластиковых баллонов – 19,6 Мпа(200 кг/см2);
• Максимально допустимое давление при заправке – 25 Мпа, при температуре окружающего воздуха до +55 градусов Цельсия;
• Расчетная температура эксплуатации – от -40 до +45 градусов Цельсия;
• Средний срок службы – 15 лет (не менее 15 тыс. заправок);
• Периодичность испытаний – один раз в пять лет;
• Давление на разрушение не менее  51Мпа, при том, что осколки не образуются.

Каждый баллон испытывается избыточным давлением 30Мпа (на прочность) и 20Мпа на герметичность. Кроме того один баллон из партии дополнительно испытывается избыточным давлением 51 МПа (на разрушение) и циклическую устойчивость – не менее 15 тыс. циклов.

В таблице 1 представлены технические характеристики газовых метановых баллонов тип I производства (ОМЗ) Россия.

В таблице 2 представлены технические характеристики газовых метановых баллонов тип III, где средний коэффициент совершенства (отношение массы к объему) = 0.65, т.е. баллон объемом 100 литров будет весить примерно 65 кг

В таблице 3 представлена зависимость изменения объема газа, от температуры окружающей среды и давления в баллоне

Отличным качеством и относительно невысокой стоимостью, зарекомендовали себя газовые баллоны производства:

• Sinoma Китай
• РЕАЛ-ШТОРМ (Ижевск) Россия
• Орского машиностроительного завода (ОМЗ), Россия
• Digitronic Китай.

В соответствие с ТР ТС 018/2011 допускается применение вентелей  только  с автоматическим запорным клапаном и предохранительным устройством.

Самыми надежными и безопасными, признаным во всем мире, являются автоматические баллонные вентиля марки EMER

баллонный вентиль марки Emer

автомобиль Combo Zafirа с ГБО метан	автомобиль Lada Priora с ГБО метан

Видео процесса изготовления метановых газовых баллонов на заводах:

Выводы:

На сегодняшний день, современные комплекты газобаллонного оборудования отвечают всем необходимым требованиям, и являются более надежными и безопасными по сравнению с компонентами бензиновой системы питания автомобилей, это было неоднократно доказано на опытах.

Видео про баллоны из передачи «Главная дорога»