5.6. Особливості застосування газоподібного палива в сільському господарстві

Всі вуглеводневі гази маючи високу теплоту і темпе­ратуру згоряння і достатньо низьку займання, надзвичайно по­жежно небезпечні при розгерметизації трубопроводів і ємно­стей, в яких вони транспортуються і зберігаються. У повітрі по­гано вентильованих приміщень, навіть при незначних витікан­нях газу, можуть утворюватися вибухонебезпечні газоподібні суміші. Одним із засобів зниження вибухонебезпечності є змішування природних газів з деякими штучними (крекінговим, світильним), у яких менші межі вибуховості, тому часто до споживачів надходить змішаний подвійний або потрійний газ. Відсутність запаху у більшості з газів і кольору у всіх вугле­воднів створює труднощі для виявлення газу при витіканні. Для своєчасного виявлення витікання газу йому придають специ­фічний запах, додаючи гостропахнучі речовини, які називають одорантами. Як одоранти використовують меркатан і його спо­луки, найчастіше метил і етилмеркатан. У невеликих концентра­ціях меркатани не шкідливі для організму людини і не руйнують матеріали деталей, що застосовують в системах живлення, в тех­нологічних процесах і побутовій техніці. Запах адоранта, напри­клад, етилмеркатану відчувається навіть при концентраціях 0,19 г в 1000 м³ повітря. Одоризацію природних газів здійсню­ють на газорозподільних станціях, а зрідження - на газонафтопереробних заводах. Наприклад, на 100л зрідженого газу додають 2,5г етилмеркатану і при такій концентрації можна визначити витікання 0,4...0,5% газу в повітрі. Так концентрація газу в повітрі вибухобезпечна, оскільки складає всього 20% нижньої межі займання. Разом з тим меркаптан має особливості збиратися у невеликій кількості в моторному маслі, системах живлення і пуску. Природні гази легші ніж повітря і тому зби­раються у верхній частині приміщення, а пари зріджених газів за густиною перевищують повітря і збираються в низьких місцях, які, як правило, погано провітрюються. При атмосферному тис­ку вуглеводневі гази не токсичні, але їх присутність у приміщені знижує в ньому вміст кисню. Потрапивши на шкіру людини рідка фаза пропан-бутанової суміші спричиняє обмороження, що нагадує опік. Санітарними нормами передбачається макси­мально допустима концентрація в повітрі приміщення насиче­них вуглеводнів 300 мг/м³, а ненасичених - 100 мг/м³.

5.7. Закордонні класифікації газоподібних палив

Масштаби використання газоподібного палива, як палива ДВЗ, у закордонних країнах залежить від співвідношення цін на рідке і газоподібне паливо, а також від вимог максимального використання власних ресурсів і зведення до мінімуму залеж­ності від кон’юктури ринку на нафтопродукти.

Найбільшого поширення стиснутий і розріджені гази, як паливо для ДВЗ, одержали в Японії, США, Новій Зеландії і Канаді, а в європейських країнах - в Італії, Німеччині, Франції, Бельгії та Англії.

У США в 2002 р. використання зрідженого газу, як палива для ДВЗ, досягло більше 5 млн. т, на ньому працює приблизно 700 тис. автомобілів. Прийнята програма переобладнання авто­мобілів на стиснутий природний газ. На газ переведені в основному автомобілі сфери обслуговування, в тому числі вантажні і легкові автомобілі, таксі. Всі автомобілі виготовлено за універсальною схемою живлення. При використанні стисну­того газу вартість експлуатації зменшується в 1,6 рази у порів­нянні з використанням рідкого палива, збільшується строк служби двигуна до капітального ремонту (з 95 до 130 тис. км), вартість установки обладнання окупається за 2…5 років. Ціна 1 м³ стиснутого газу в 2,8 рази менше ціни 1 л бензину. Для інших країн різниця в цінах на бензин і газоподібне паливо складає: в Німеччині 25%, в Австралії - 34%, в Італії - 38% і в Нідерландах - 56%.

Провідне місце в області застосування газоподібного палива займає Італія. В цій країні переведення автомобілів на газоподібне паливо почалось ще в 30-ті роки. В даний час в Італії на газобалонні автомобілі в структурі парку припадає 4,6%, у тому числі 1,6% на автомобілі, що працюють на стис­нутому природному газі. Загальне споживання газоподібного палива на автомобільному транспорті Італії складає 3% (у тому числі 1,2% стиснутого) від загальної кількості газу, що витрачається галузями національної економіки.

У Канаді 1 м³ стиснутого природного газу нижче вартості 1 л бензину в 2 рази. В цій країні існують і інші стимули (податкові пільги, державна дотація в розмірі 400 доларів на автомобіль при переведенні його на природний газ), що робить економічно вигідним використання газоподібного палива. В результаті цього строк окупності газобалонного обладнання становить біля 1 року.

У Німеччині значне поширення газоподібне паливо одер­жало у 80-ті роки. Перевагу в цій країні надають зрідженому газу. Автомобільний транспорт у 2002 році витратив біля 50 млн. т зрідженого газу і споживання його зростає.

Інтерес становить досвід експлуатації газобалонних авто­мобілів Японії, яка не має власних сировинних ресурсів для виробництва зрідженого газу, але досягла помітних успіхів в області ефективного його використання. В Японії таксомотор­ний парк (більше 300 тис. автомобілів) працює на зрідженому газі. Діє державний стандарт, який регламентує склад та інші па­раметри газу при його використанні в літній і зимовий періоди:

Густина в рідкій фазі при 15 °С, Н/л 5,5...5,6

Температура пароутворення, °С, не більше

при 95% 0

при 100% +2

Тиск пари при 37,8 0С, МПа 0,5...0,85/0,3...0,55

Вміст сірки (за масою), % не більше 0,01

Склад газу (за масою), %:

пропан 20...40/0...20

бутан та ізобутан 80...40/100...80

бутилен та ін., не більше 5,0

залишок, % не більше 0,5

Примітка. У чисельнику наведені дані для зимового виду, у знаменнику – для літнього.

В інших країнах використовують зріджений газ різного виду, включаючи чистий пропан (США) і бутан (Швеція). Склад і теплотехнічні властивості, як правило, достатньо жорстко регламентуються. Відхилення від нормального складу обме­жується межами А і В, які гарантують зміну теплоти згоряння і випаровування, що забезпечує економічну і надійну роботу двигунів при будь-яких погодних умовах (табл. 1.28).

Таблиця 1.28

Характеристика зрідженого газу, який застосовується у Франції

Показник	Номінальний склад	Границя
		А	В
Теплота згоряння, кДЖ/кг Густина при 15 °С, Н/л Тиск при, МПа: при 0 °С при 50 °С Склад рідкої фази, % за об’ємом: пропан бутан ізобутан пропен і бутен етан і ізопентан	45700 5,73 0,16 0,92 29 27 24 19 1	45300 5,80 0,13 0,81 21 16 31 31 1	46000 5,63 0,21 1,08 38 26 20 15,4 0,6

РОЗДІЛ ІІ.

Використання та експлуатаційні властивості мастильних матеріалів для енергетичних засобів сільсько­господарського виробництва і автотранспортних підприємств

1. Загальні відомості про мастильні матеріали

2. Мастильні матеріали та їх властивості

3. Моторні масла

4. Трансмісійні масла

5. Масла для гідравлічних систем

6. Пластичні мастильні матеріали

7. Масла іншого призначення

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО МАСТИЛЬНІ МАТЕРІАЛИ

1.1. Роль мастильних матеріалів у використанні машин

1.2. Аспекти проблеми поняття про тертя і його види

1.3. Призначення мастильних матеріалів та пред'явлені до них вимоги

1.4. Класифікація мастильних матеріалів

1.1. Роль мастильних матеріалів у використанні машин

Процес технічного переозброєння енергонасиченою і високопродуктивною технікою, що відбувається в усіх галузях народного господарства України, нерозривно зв’язаний з розробленням і застосуванням нових сортів мастильних матеріалів, що забез­печують надійну і довговічну роботу машин і механізмів. Одночасне застосування нових сортів масел вимагає вишуку­вання оптимальних режимів їхнього використання. Ці задачі можна вирішити тільки за умови оволодіння знаннями з хімії і технології мастильних матеріалів, обліку реальних умов роботи машин і науково обґрунтованому виборі режимів використання мастильних матеріалів.

Великий внесок у розвиток вітчизняної науки у цій галузі внесли праці російських учених Н.И. Черножукова, С.Е. Крейна, К.К. Папок, К.С. Рамайя, Г.В. Виноградова, Б.В. Лосікова, Е.Г. Семенідо і багатьох інших. За їхньої участі були створені мастила нових сортів і присадки до них, розроблені нові методи і прилади для оцінювання експлуатаційних властивостей олій, вивчений вплив хімічного складу на їхню якість, досліджені процеси окислювання і впливу цих продуктів на роботу двигуна.

Розвиток виробництва нових мастил нерозривно пов’язаний з працями із теорії і конструювання двигунів і машин учених академіків В.Н. Болтонского й Е.А. Чудакова, професорів Д.Н. Вирубова, А.С. Орлина, М.М. Вихерта, И.М. Леніна та ін.

У зв’язку з різноманіттям моделей двигунів і різних умов експлуатації питання розробки, підбору і використання мастиль­них матеріалів для забезпечення високої експлуатаційної надійності та довговічності є досить важливими й одночасно складними. У зв’язку з цим знання питань законо­мірностей поводження моторних олій у взаємозв’язку з харак­тером роботи і технічним станом двигунів є важливою задачею для створення нових перспективних сортів олій.

Професор К.К. Папок обґрунтував думку і вніс істотний вклад у розвиток нової науки – хімотології, що повинна об’єд­нати цілу низку суміжних наук, щоб прискореними темпами вирішувати питання ефективного використання техніки.