الغاز الطبيعي المضغوط هو التعريف والتكوين والخصائص

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-02 13:49

في معظم الحالات ، تعمل المركبات الشخصية الحديثة ومركبات الركاب والشحن ، بالطبع ، بالوقود البترولي. ومع ذلك ، في بعض الأحيان يمكن تعبئة السيارات بالغاز الطبيعي المضغوط. أولاً وقبل كل شيء ، يتمتع هذا الوقود بميزة أنه يمكن اعتباره السيارة الأكثر اقتصادا في الوقت الحالي.

تعريف وما هو

حتى عام 1994 ، كان يُطلق على الغاز المضغوط ببساطة اسم الغاز الطبيعي المسال. في الوقت الحالي ، يحظى هذا النوع من الوقود بشعبية كبيرة بين سائقي السيارات. هو عبارة عن غاز ميثان عادي بالغاز الطبيعي المضغوط CNG ، مضغوط على معدات خاصة إلى ضغط 20 ميجا باسكال ومعبأ في أسطوانات. يتم تثبيت هذا الأخير بشكل مباشر في السيارة ويتم تضمينه في نظام الوقود الخاص بها.

مزايا وعيوب

لذا فإن الغاز الطبيعي المضغوط هو مجرد غاز ميثان مسال. مزايا هذا النوع من الوقود بالإضافة إلى توفيره للمال ،لديه كتلة. تشمل مزايا CNG ، من بين أشياء أخرى:

• زيادة في عمر المحرك بسبب عدم وجود السخام ؛
• سلامة البيئة
• تقليل ضوضاء المحرك
• الموثوقية.

بالطبع الغاز المضغوط كوقود له بعض العيوب. وتشمل هذه ، على سبيل المثال:

• تكلفة عالية لتحويل السيارة إلى غاز
• أبعاد كبيرة لخزانات الغاز الطبيعي المضغوط ؛
• فقدان بعض من قوة المحرك ؛
• ممكن رائحة غاز

كيفية استلام

غاز الميثان المسال في المحطات باستخدام ضواغط خاصة. يتم تخزينها ونقلها في صهاريج تخزين ذات تصميم خاص. في الواقع ، يتم توفير الغاز الطبيعي لمحطات تعبئة الغاز الطبيعي المضغوط بالطريقة المعتادة - من خلال خطوط الأنابيب الرئيسية. في مثل هذه المحطات ، بالطبع ، يجب مراعاة المعايير المختلفة لنقل وإعداد وتخزين وحقن الغاز الطبيعي المضغوط. GOST 27577-2000 هو مستند يجب بموجبه تنفيذ جميع هذه العمليات.

تكوين CNG

يتكون CNG من غاز الميثان العادي عن طريق الضغط. وفقًا لذلك ، لها نفس التكوين. أي أنه خليط من CnH2n + 2 هيدروكربونات. المكون الرئيسي للغاز الطبيعي المضغوط CNG ، كما ذكرنا سابقًا ، هو الميثان CH4. يبلغ محتواها في الغاز المضغوط حوالي 98٪. يمكن أن تكون الهيدروكربونات الأثقل أيضًا مكونات CNG:

• إيثان C₂N_6؛
• بوتانS₄N_10؛
• البروبان C₃H_8.

يمكن أيضًا احتواء المواد غير الهيدروكربونية في مثل هذا الغاز:

• الهيدروجين H_2؛
• ثاني أكسيد الكربون CO_2؛
• الهليوم هو ؛
• نيتروجين N_2؛
• كبريتيد الهيدروجين H_2S.

يتكون الغاز الطبيعي ، والذي يتم ضغطه لاحقًا في CNG ، في أحشاء الأرض نتيجة التحلل اللاهوائي للمواد العضوية. في البداية ، هذا النوع من المعادن ليس له لون أو رائحة. ومع ذلك ، فإن الغاز الطبيعي ، بما في ذلك الغاز الطبيعي المضغوط ، مادة متفجرة. لذلك ، قبل الاستخدام ، تضاف إليه مكونات متطايرة خاصة برائحة نفاذة. يعد ذلك ضروريًا حتى يتمكن الأشخاص من اكتشاف التسريبات بسرعة عند العمل بمثل هذا الغاز. رائحة CNG المحضرة بهذه الطريقة نفاذة للغاية حتى بتركيزات منخفضة.

الأداء

الغاز الطبيعي المضغوط هو نوع من الوقود يتميز ، من بين أمور أخرى ، بدرجة منخفضة نسبيًا من مخاطر الحريق. عتبة الاشتعال المنخفضة هي 645 درجة مئوية. بالنسبة للبنزين ، هذا الرقم ، على سبيل المثال ، هو 550 درجة مئوية. التركيز الخطير للغاز الطبيعي المضغوط في الهواء هو 4-15٪ من حجم الأخير.

غاز طبيعي أيضًا:

1. 1.6 مرة أخف من الهواء. أي عندما يتسرب ، يرتفع بسرعة ويتبدد.
2. غير سام.

وفقًا للوائح ، ينتمي هذا النوع من الوقود إلى الدرجة الرابعة من حيث الحساسية. إلىعلى سبيل المثال ، يعتبر نفس البنزين مادة أكثر خطورة في هذا الصدد وينتمي إلى مواد فئة الخطر 3.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

وهكذا ، فإن الغاز المضغوط له درجة حرارة اشتعال من 640-680 درجة مئوية ويتكون أساسًا من الهيدروكربونات. كما يتميز هذا الوقود بالخصائص الفيزيائية والكيميائية التالية:

• الوزن الجزيئي - 16.4 ؛
• قطبية في ظل الظروف العادية - 0.718 كجم / م ؛
• كمية الهواء المطلوبة للاحتراق - 9.52.

عندما يكون المحتوى في الهواء بمقدار 5-6٪ ، يحترق الميثان عند مصدر حراري. بتركيز 5-16٪ ، قد ينفجر الخليط بالفعل. إذا احتوى غاز الميثان في الهواء على أكثر من 14-16٪ فإنه يفقد خصائصه. انفجارات خليط الميثان لها أكبر قوة عند تركيز غاز في الهواء بنسبة 9.5٪.

خصائص الغاز الطبيعي ، من بين أمور أخرى ، تشمل حقيقة أنه يتمتع بمقاومة عالية للانفجار. ويعزى ذلك أيضًا إلى مزايا هذا النوع من الوقود. بسبب مقاومة القرقعة لـ CNG ، تعمل محركات السيارة بشكل أكثر سلاسة مما هي عليه عند استخدام البنزين.

أيضًا ، عند اختناق مثل هذا الغاز ، على سبيل المثال ، في مخفض ، تنخفض درجة حرارته بشكل حاد. تسمى هذه الخاصية للغاز الطبيعي بتأثير جول-طومسون. لهذا السبب ، يتطلب الغاز الطبيعي المضغوط CNG درجة عالية من التجفيف ، والتي يجب أخذها في الاعتبار عند تشغيل المركبات باستخدام هذا الوقود.

المتطلبات

الغاز الطبيعي المضغوط هو في الأساس نوع من الوقود المستخدم للعمل بشكل كافمعقدة في تصميم محركات السيارات الحديثة. من أجل تجنب تعطل المحركات والمكونات الأخرى ، يجب استخدام الغاز الطبيعي المضغوط للسيارات ، بالطبع ، حصريًا.

وفقًا للوائح ، على سبيل المثال ، لا يُسمح بالغبار وبقايا السوائل في مثل هذا الوقود. يجب أن يكون للغاز الطبيعي المضغوط المستخدم في السيارات درجة معينة من الرطوبة. يرجع هذا المطلب في المقام الأول إلى حقيقة أنه في حالة سقوط صنابير المياه في مثل هذا الوقود في السيارة ، يمكن أن يحدث انسداد في قنوات نظام الوقود.

في محطات تعبئة الغاز ، بالإضافة إلى الضغط الفعلي الذي يتم توفيره عبر الطرق السريعة ، يمكن بالتالي تنقية الوقود بشكل إضافي. لهذا الغرض ، عادة ما تستخدم محطات CNG معدات ترشيح وتجفيف وفصل خاصة.

الصفحة

السيارات مليئة بالغاز الطبيعي المضغوط في أغلب الأحيان في محطات تعبئة الغاز الطبيعي المضغوط. ولكن نظرًا لأن معظم السيارات في عصرنا لا تزال تعمل بالبنزين ، فلا يوجد الكثير من هذه المحطات في البلاد في الوقت الحالي. في المناطق البعيدة عن محطات تعبئة الغاز الطبيعي المضغوط ، يمكن إعادة تزويد المركبات بالوقود في محطات التزود بالوقود المتنقلة. في مثل هذه المحطات المتنقلة ، يتم تركيب أسطوانات غاز خاصة من ثلاثة أقسام. وفي نفس الوقت يتم تزويد هذه المعدات بوحدات شحن وصرف الغاز للناقلة.

متطلبات اسطوانات الغاز الطبيعي المضغوط

أي معدات مصممة لتخزين أو نقل أو ضخ أو استخدام الغاز الطبيعي المضغوط ،بالطبع ، يجب أن يكون لها هامش أمان كبير. ينطبق هذا أيضًا على الأسطوانات المثبتة على المركبات لمثل هذا الوقود. يتم اختبار هذه الحاويات للتدمير قبل تسليمها للبيع:

• عند إطلاقها من سلاح ناري ؛
• عند السقوط من ارتفاع
• تحت تأثير إطلاق النار ؛
• تحت تأثير درجات الحرارة القصوى والبيئات المسببة للتآكل.

وفقًا للإحصاءات ، في التسعينيات والألفينيات من القرن الماضي ، من بين 1360 تصادمًا في السيارات ، أصيبت اسطوانات الغاز في حوادث السيارات. في الوقت نفسه ، لم تتضرر مثل هذه الحاوية بشكل كبير أثناء وقوع حادث. لذلك ، تعتبر المركبات التي تعمل بالغاز الطبيعي المضغوط حاليًا وسيلة نقل أكثر أمانًا من السيارات التي تعمل محركاتها بالبنزين أو وقود الديزل.