Проработав с автомобильным газовым оборудованием более 20 лет, с 1999 года, я могу уверенно сказать: использование газа, менее опасно, чем использование бензина.
Но если так, то откуда этот благоговейный страх перед газом?
Остаётся лишь разводить руками. Я не знаю…
И дело тут, наверное, не в «страшилках» про газ – а вдруг рванет!..
Историй про человеческую глупость и бензин значительно больше, чем историй про газ. Сколько людей и домов сгорело после фразы: «Что-то плохо костер занялся… Плесну-ка я в него бензинчика». А сколько машин и гаражей сгорело после фразы: «Посвети зажигалкой – не видно сколько бензина в канистре».
Может виной наши страхи из детства? Наверное каждый получил по носу разорвавшимся в руках воздушным шариком… И сделал для себя вывод на будущее – сосуды под давлением – это серьезно…
Попытаемся простым языком поговорить о безопасности в использовании ГБО на транспорте.
Безопасность использования ГБО можно условно разделить на две темы:
- Системы защиты самого газового оборудования на автомобиле
- Правила поведения водителя, использующего ГБО
Давайте поговорим о первом и разберемся, какие меры безопасности водителя и окружающих реализованы в самом автомобильном газовом оборудовании?
Поговорим на примере оборудования для сжиженного газа (LPG). 95 % автолюбителей используют именно этот газ, когда речь идет об альтернативном топливе.
Начнём с важного принципа: в автомобильном газовом оборудовании (ГБО) исповедуется принцип многократного дублирования устройств безопасности.
Газовый баллон
Газовый баллон изготавливается из высококачественной стали толщиной 3-4 мм. Рабочим давлением, при котором хранится газ в баллоне, считается 16 атмосфер. В действительности давление в баллоне в обычных условиях эксплуатации редко превышает 10 атмосфер. При производстве баллоны проверяются самым тщательным образом.
Это еще не все. Согласно европейским правилам, один баллон из тысячи должен быть испытан «на разрыв». Накачивают давлением воды до тех пор, пока не порвет. Баллоны для сжиженного газа, рассчитанные на использование до 16 атмосфер, рвутся примерно при давлении в 80-100 атмосфер. Подобные испытания «на разрыв» проводятся и при смене партии стали, используемой для производства продукции.
Вот как, к примеру, выглядит эта процедура на Новогрудском заводе газовой аппаратуры. Баллон, сошедший с конвейера, отправляют на рентгеновскую установку. Оператор проверяет качество сварных швов и отсеивает все те, которые вызвали у него подозрение. Затем баллоны накачивают воздухом под давлением в 25 атмосфер, после чего выдерживают определенное время под водой. Таким нехитрым способом баллон повторно проверяется на герметичность. На предприятиях Европы баллоны рентгеном не проверяют. Уровень сварки автоматом там настолько высокий, что качество сварного шва гарантируется практически 100 процентное.
В 2018 году на нашем предприятии мы открыли пункт переаттестации баллонов. (Если вам требуется эта услуга, то можно перейти по ссылке.)
Один из баллонов, выбракованных по глубине коррозии, мы решили испытать на разрыв. Поверьте мне, вы бы не рискнули поставить этот баллон на свой автомобиль. Он выглядел очень плохо. Так вот баллон удалось порвать только под давлением 80 атмосфер. Выбракованный баллон был способен держать давление более, чем в 4 раза превышает рабочее давление в системе ГБО.
На баллон устанавливается мультиклапан – блок запорной аппаратуры, либо отдельные элементы запарной аппаратуры.
Мультиклапан ГБО
Мультиклапан совмещает в себе несколько функций, и большинство из них имеет к безопасности самое непосредственное отношение.
Мультиклапан снабжен отсекающим поплавком. При достижении заполненности баллона 80-85 процентов, мультиклапан перекрывает доступ газа в баллон. Пожалуй, одно из главных правил, которое необходимо знать, пользуясь автомобильным газовом оборудованием: баллон заполняется на 80-85 процентов от своего номинального объема.
Почем важно соблюдать это правило?
Здесь нужно отвлечься и поговорить о физических свойствах сжиженного газа. Для примера мы возьмем… скороварку. Хозяйка заливает в нее воду и ставит на огонь. Вода в скороварке, под воздействием тепла, нагревается и начинает испарятся. Внутри образуется паровая подушка и поднимается давление. При достижении определенного давления водяной пар в скороварке становится насыщенным и выпадает осадком в виде воды. Давление снижается. Происходит процесс саморегуляции. Поэтому скороварку можно оставить на огне на долгие часы. Затем, стравив пар и открыв ее, убедится, что воды в ней осталось примерно столько же, сколько и было залито изначально. Так вот, если скороварку заполнить водой до краев и поставить на огонь, то скороварка ваша лопнет: вода при нагревании, вроде как, должна испарятся, но поскольку места для испарения вы ей не оставили, жидкость будет, повинуясь законам физики, расширятся до тех пор пока скороварка будет способна держать давление. Но как вы понимаете, это вопрос, времени, крепости скороварки и скорости нагрева.
Тот же процесс, что и в скороварке, происходит внутри газового баллона, с той только разницей, что баллон со сжиженным газом греть не надо. Температура кипения газа, в зависимости от процентного соотношения в нем пропана и бутана, колеблется от 0 до -40 градусов по Цельсию. Газ в баллоне кипит и испаряется при обычных температурах окружающей среды. Кипит, до тех пор, пока в баллоне не создаться насыщенная паровая подушка. Далее начинается процесс саморегуляции.
Как я уже говорил, при обычных условиях: до +30 градусов окружающей среды, баллон заполнен на 80 процентов, давление внутри баллона не превышает 11-12 атмосфер. Однако, давление внутри значительно увеличивается при сокращении объема подушки и повышении температуры: при +40 градусов по Цельсию и 90 процентах заполненности – уже более 16 атмосфер. При +50 градусах и 100 процентной заполненности – более 30 атмосфер.
Поэтому одно из главных правил безопасности эксплуатации автомобильного газового оборудования: нельзя заполнять баллон более, чем на 80 процентов от его объема.
Современные мультиклапаны, используемые в автомобильном газовом оборудовании, всегда имеют предохранительный клапан.
Предохранительный клапан нужен на тот случай, если давление в баллоне все-таки превысило допустимый порог. Большинство предохранительных клапанов отрегулировано на 20-25 атмосфер. То есть, при этом давлении они начинают стравливать избыточное давление. В каких случаях давление в баллоне может возрасти выше допустимого? Первый случай: вы заполнили баллон «поз завязку» и поставили автомобиль греться на солнышке, второй – это пожар. Если автомобиль окажется в огне, то баллон не взорвется, как многие себе это представляют, а будет как Змей-Горыныч пыхать огнем до тех пор, пока газ внутри сосуда не выгорит полностью.
При избыточном давлении аварийный клапан открывается и стравливает испаренный газ. Но куда он его стравливает? Все баллоны, размещаемые внутри автомобиля, имеют вентиляционную камеру (вентиляционный короб). Стравленный газ попадает в этот короб, а дальше по вентиляционным каналам, выводится за борт автомобиля. Вентиляционная камера — она же и предохранитель, на случай разгерметизации соединений мультиклапана и магистральных трубопроводов, по которым течет газ в баллон, из баллона в подкапотное пространство. (Вообще-то все соединения высокого давления в газовом оборудовании собираются при помощи медных уплотнительных муфт. Такое соединение вечно, если его не трогать. Так что, герметичность может быть нарушена либо из-за очень высокой вибрации – это следствие некачественной установки, либо в следствии проведения некачественного ремонта ГБО.)
Для того, чтобы стравленный газ не попал в салон вашего автомобиля, вентиляционный короб нужно всегда держать закрытым.
Мультикапаны бывают с механическими и электрическими запорными клапанами. Механические — имеет вентиля, которые необходимо перекрыть вручную. Таким образом, газ не подается под капот автомобиля по топливной магистрали. Электрический — запирает газ в баллоне в тот момент, когда водитель глушит двигатель или переводит его в режим работы на бензине.
Очевидно, что электрические мультиклапана более безопасны в использовании, поскольку полностью исключают утечку газа из баллона. Исключают влияние человеческого фактора. По этой причине в Европе запрещено использование мультиклапанов с механическими запорными элементами. С 2020 года мы на СТО «Газ-Альтернатива» так же используем только электрические мультиклапана. Это безусловно более дорогие комплектующие. Однако — безопасность превыше. Мультиклапан ГБО – это устройство в автомобильном газовом оборудовании, несущее основную функцию обеспечения безопасности оборудования.
Ну и последнее устройство безопасности имеющееся в мультикапане – это скоростной клапан. Если вы где-то, случайно перебьете топливную магистраль, по которой газ подается из баллона в подкапотное пространство, газ будет выходить из баллона со скоростью превышающей нормальный расход. В этом случае сработает скоростной клапан и перекроет выход газа наружу.
Впрочем, это еще не все.
Защита электронными устройствами
Оборудование разных поклонений, имеет разные дополнительные пороги безопасности, обеспечиваемые электронными устройствами.
95 % ГБО сегодня — это системы, которые газовщики называют газовое оборудование 4го поколения.
Не будем вдаваться в подробное описание — как электроника на бензиновом двигателе управляет впрыском газа. Скажем только, что блок управления ГБО начиная с 4го поколения не оставляет водителю никаких шансов «поступить неправильно». Блок управления газом позволяет человеку только выбрать топливо. Перевести автомобиль с бензина на газ, с газа на бензин на заведенном двигателе. И в крайнем, аварийном случае, позволяет запустить двигатель на газу. Анализ работы газового оборудования и вся регуляция процессами происходит в автоматическом режиме.
Блок управления следит за всеми важными параметрами работы двигателя — давлением и температурой газа, нагрузкой на двигатель и т.д. Процесс полностью автоматизирован и исключает ошибку, которая может привести к аварии — утечке газа и, тем более, его воспламенению.
Широко газовое оборудование на автомобилях начало использоваться сразу после Второй Мировой Войны, в Италии. С тех пор прошло 70 лет. За это время элементы ГБО стали по—настоящему безопасными. Продуманными. Во многом это уже не инициатива инженеров, а требования технических регламентов и стандартов. Надеюсь в первой части, рассказав о элементах ГБО, я вас убедил: газ на авто — это безопасно.
В следующей части статьи мы поговорим о том насколько опасен газ как топливо, и сравним его с бензином.
Директор ООО «Газ-Альтернатива», Михаил Дулько
