Баллоны бывают для метана (природного газа) и для сжиженного газа (пропан-бутановая смесь).
Метан хранится в баллонах в сжатом виде, пропан-бутан — в сжиженном.
Разные свойства газов, как раз и определяют разницу между типами баллонов. Природный газ не сжижается. Он хранится в баллоне в сжатом состоянии под очень большим давлением: 200 атмосфер — рабочее давление, 300 атмосфер- проверочное. Метановый баллоны можно часто увидеть на грузовых автомобилях — кассеты по 8-10 красных вытянутых цилиндров.
Метановое ГБО (и соответственно метановые баллоны) также используется и на легковом транспорте. Существуют различные способы компоновки метановых баллонов в транспортном средстве. Например, заводское метановое ГБО устанавливают концерны Фольксваген и Опель. В этом случае, 3-4 баллона крепится как правило снаружи автомобиля и закрывается кожухами. Для того, чтобы была возможность разместить как можно больше баллонов в таких автомобилях производитель использует бензиновый бак меньшего размера — как правило 10-15 литров.
Первые метановые баллоны были только стальными и очень тяжелыми. Это главная причина, почему они использовались только на грузовом транспорте.
Однако, технологии развивались.
На сегодня, метановые баллоны разделяют на 4 типа:
- CNG-1 — цельностальные баллоны. Самые тяжелые, однако и самые дешевые.
- CNG-2 — облегченные баллоны. Стенка в таком баллоне тоньше, чем в метановом баллоне CNG-1. Но для того, чтобы баллон выдерживал рабочие нагрузки выполняется частичная или полная обмотка баллона полимерными материалами. Такие баллоны более легкие, чем ТИП-1
- CNG-3 — алюминиевые баллоны с намоткой композитного материала. Появились, как результат продолжающейся борьбы с весом метанового баллона
- CNG-4 — полностью композитный баллон в намотке. Самый легкий и самый дорогой метановый баллон. Еще одно преимущество баллонов для природного газа CNG-4 — безосколочный разрыв в случае аварии. Эти баллоны очень популярны в Европе при использовании на общественном транспорте.
Благодаря развитию технологий, метан, как вид топлива, все чаще применяется на легковом транспорте. Метановое ГБО стало доступно даже для небольших автомобилей. Например, на СТО «Газ-Альтернатива» в 2019-2021 годах очень большое количество автомобилей такси — Фольксваген Поло, Шкода Рапид, Рено Логан — было переоборудовано именно для работы на метане. В этом случае обычно в автомобиль устанавливается 90 литровый баллон CNG-2, который позволяет взять «на борт» авто около 20-22 кубических метров метана, что эквивалентно такому же количеству литров бензина. Вес баллона — около 80 килограммов.
Более широко на легковом транспорте в качестве топлива используется сжиженный газ — пропан-бутановая смесь. Газ храниться в баллоне в сжиженном виде, с паровой подушкой сверху.
Баллоны рассчитаны на рабочее давление 16 атмосфер. В действительности обычно в баллоне редко бывает давление свыше 10 атмосфер. 10-16 атмосфер — это сравнительно немного. Хорошо знакомым всем примером резервуара с хранящимся в нем сжиженным газом является китайская пластиковая зажигалка. За ее прозрачными стенками вы можете в подробностях, вблизи, рассмотреть, что из себя представляет сжиженный газ, хранящийся под давлением.
На баллон монтируются мультиклапан — арматура для заправки и выпуска сжиженного нефтяного газа. Мультиклапан так же выполняет функции обеспечения безопасности. Он снабжен автоматическим устройством отсечки заправки при заполнении баллона на 80 — 85 %.
Как работает это устройство можно понять заглянув в бочек унитаза (если конечно Вам это интересно) — поплавок поднимается вместе с уровнем жидкости, в нашем случае газа, и запирает подающую магистраль при достижении ею определенного уровня. Почему баллон заполняется на 80-85 процентов объясним ниже. В состав мультиклапана также входит еще два устройства безопасности. Обратный клапан — он предотвращающий выход газа из баллона в заправочную магистраль. Чтобы не получилось как с шариком в детстве — вы его надули, а он тут же сдулся, выпустив вам струю воздуха в лицо. Скоростной клапан — это устройство запирает выход газа из баллона в случае разгерметизации системы. Например, вы решили срезать путь к любимой бабушке, и погнали свои спортивный Мерседес лесом. Случайно об пенек разорвали газовую магистраль. Газ в этом случае не выльется на пеньки. Выход из баллона запрет скоростной клапан.
Сжиженный нефтяной газ в баллоне находится одновременно в двух агрегатных состояниях — жидком и газообразном (жидкая и паровая фаза). То есть газ будет испарятся до тех пор пока не наберет рабочее давление — все те же 10-16 атмосфер. В целях безопасности баллон наполняется газом не полностью.
Если баллон заполнить газом до предела, то при определенных обстоятельствах давление в баллоне может подняться выше рабочего. При каких обстоятельствах?.. Например, вы только что заправились. У вас полный баллон газа. Вы открыли багажник машины, чтобы похвастаться новым оборудованием соседу… но соседи все подходят и подходят… Смотрят и смотрят… А баллон тем временем нагревается под прямыми солнечными лучами — ведь на улице 35 градусов тепла. Что произойдет если давление в баллоне поднимется выше рабочего?.. Современные мультиклапаны имеют еще одно устройство безопасности — предохранительный клапан. Предохранительный клапан стравит лишнее давление в атмосферу за борт автомобиля. Обращаю ваше внимание: как правило все системы безопасности в автомобильном газовом оборудовании дублированы по несколько раз.
Традиционно баллоны для ГБО имеют цилиндрическую форму. В этом есть и свои плюсы, и свои минусы. К несомненным плюсам можно отнести большую по сравнению с тороидальным баллоном вместимость — чаще всего по объему они не уступают бензобаку. А вот минусы — с просторным и вместительным багажником придется проститься. Его часть займет этот самый баллон.
Поэтому в последнее время все большую популярность приобретают тороидальные баллоны — так называемые баллоны «под запаску», «бублики».
Тор удобно устанавливается в нишу для запасного колеса в багажном отделении автомобиля. Правда, появляется другая сложность: надо куда-то девать запасное колесо. Но, упаковав запаску в чехол, вы сохраняете объем багажника — ведь ее легко можно убрать в салон, если, к примеру, нужно перевозить габаритные грузы. Также к недостаткам тороидального баллона можно отнести его сравнительно небольшой объем. Как правило в нишу автомобиля с размером колеса R14-15 можно установить баллон объемом 47 литров.
Баллоны для сжиженного нефтяного газа могут устанавливаться в различных местах автомобиля: в багажном отделении, в кузове, на раме шасси. Иногда встречаются варианты нетрадиционной схемы установки баллонов и, в частности, на крыше кабины водителя.
Для автолюбителей важно помнить, что и баллоны для природного газа и баллоны для сжиженного газа требуют обслуживания, а так же должны проходить периодическую проверку, гидравлические испытания и аттестацию. Наше предприятие —
