Анализ научно-технической документации с целью повышения качества газомоторного топлива

Анализ научно-технической документации с целью повышения качества газомоторного топлива

Н.А. Лапушкин,

начальник лаборатории ООО «Газпром ВНИИГАЗ», к.т.н.

Совершенствование нормативной базы по газовому моторному топливу определяет перспективы его применения на транспорте. Рассмотрены действующие нормативы, определена необходимость их пересмотра и разработки новых документов.

Ключевые слова: компримированный природный газ (КПГ), нормативная база, производство, транспортные средства, экология.

Analysis normative-technical documentation for the purpose of rise quality gas fuel

N.A. Lapushkin

Perfection of normative base gaseous fuel takes shape perspective its use on transport. Considered standard currently in force, defined needs their revision and designing new normative document.

Keywords: compressed natural gas (CNG), normative base, manufacture, transport vehicles, ecology.

Необходимость применения горючих газов в качестве топлива диктуется как экономическими, так и экологическими проблемами, возникающими в связи с резким увеличением количества транспортных средств.

При рассмотрении природного газа в качестве перспективного моторного топлива необходимо регламентировать все этапы жизненного цикла КПГ и СПГ:

• производство;

• хранение;

• транспортировку;

• заправку (отгрузка потребителю);

• использование;

• контроль качества топлива и оказываемых услуг.

Существующая нормативная база для газового моторного топлива была

разработана в 80-х гг. прошлого века, ориентирована на станции большой производительности и грузовые автомобили с карбюраторными двигателями. Нормативная база не учитывает экологические характеристики как автотранспорта, так и газового моторного топлива.

Действующие в настоящий момент нормативные документы (НД), регламентирующие производство и использование ГМТ, имеют различный статус и разработаны до принятия Федерального закона «О техническом регулировании». НД должны быть пересмотрены для приведения их статуса и содержания в соответствие с системой, установленной Федеральным законом «О техническом регулировании». При этом необходимо учесть, что

практически все ссылочные нормативные документы также будут подвергнуты переработке.

Производство

Производство газового моторного топлива осуществляется на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС), оборудование которых включает:

• компрессорные установки;

• блоки очистки газа;

• установки осушки газа;

• аппараты воздушного охлаждения антифриза;

• технологические трубопроводы;

• запорно-регулирующую арматуру;

• газонаполнительные колонки;

• системы подготовки и обеспечения сжатым воздухом;

• системы электроснабжения, электрооборудование и электроустановки;

• системы автоматического управления и контрольно-измерительные приборы;

• системы пожарной безопасности, контроля загазованности и охранной сигнализации;

• системы вентиляции, кондиционирования и отопления;

• системы водоснабжения;

• здания, сооружения, подъездные дороги.

К настоящему времени созданы Р Газпром «Общие технические требования к оборудованию автомобильных газонаполнительных компрессорных станций». В них определен состав оборудования АГНКС, их функциональное назначение, общие технические требования.

Техническая эксплуатация оборудования АГНКС определяется ВРД 39-2.5-082-2003 «Правила технической эксплуатации автомобильных газонаполнительных компрессорных станций», которые разработаны для АГНКС, размещаемых в капитальных зданиях, и не в полной мере удовлетворяют современным условиям эксплуатации контейнерных и автоматизированных АГНКС.

С учетом проведения реконструкции и технического перевооружения

«Транспорт на альтернативном топливе» № 1 (25) февраль 2012 г.

t jBkДШИ .....ттигятп,.,

<щ

Стандарты и нормы

АГНКС-500 и АГНКС-250 и строительства новых контейнерныхзаправочных станций целесообразно разработать нормативы на современное технологическое оборудование - компрессорные установки, блоки осушки, многоступенчатые системы заправки, а также правила его безопасной технической эксплуатации.

Хранение

Хранение КПГ на АГНКС осуществляется в аккумуляторах, рассчитанных на давление 20...35 МПа. Требования к оборудованию для хранения КПГ, заполнению аккумуляторов и их безопасной эксплуатации определены в нормативных документах:

• ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»;

• РД 51-553-94 «Инструкция по техническому освидетельствованию аккумуляторов газа при эксплуатации АГНКС».

Транспортировка

При транспортировке компри-мированного природного газа руководствуются международными правилами («Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов» - ДОПОГ), в которых дана классификация опасных веществ, определены требования к изготовлению сосудов для перевозки газов, проведению испытаний на герметичность, маркировке транспортных средств. Однако, несмотря на имеющиеся правила перевозки опасных грузов, необходимо разработать технические требования к передвижным газовым заправщикам (ПАГЗ), передвижным станциям заправки, а также их оборудованию, разработать правила их технической эксплуатации и пожарной безопасности.

Заправка

Техническое развитие систем заправки и оборудования привело к применению на АГНКС многоуровневых систем заправки, внедрению

заправочных пистолетов с минимальными потерями КПГ, увеличению точности измерения количества отпускаемого топлива, повышению безопасности при заправке за счет применения разрывных муфт и скоростных клапанов. Однако не на все используемое оборудование существует нормативная документация. Необходимо разработать технологический регламент на заправку транспортных средств для стационарных АГНКС, пунктов заправки, передвижных автомобильных газовых заправщиков и станций, а также технические требования для многоуровневых систем заправки, заправочных колонок, пистолетов.

В РФ конструкция заправочных пистолетов определена ОСТ 37.001.657-99 «Расходно-напол-нительное и контрольно-измерительное оборудование. Общие технические требования и методы испытаний». Европейские пистолеты имеют другой принцип присоединения, отличный от российских конструкций. Правила ЕЭК ООН № 110 соответственно ориентированы на конструкцию европейских заправочных пистолетов. Поэтому целесообразно разработать отечественный норматив на унифицированные заправочные устройства, позволяющие заправлять автомобили с отечественными и европейскими заправочными устройствами, или оставить только один тип.

Использование КПГ

На автотранспортных средствах для хранения КПГ используют баллоны по ГОСТ Р 51753-2001 «Баллоны высокого давления для сжатого природного газа, используемого в качестве моторного топлива на автомобильных транспортных средствах». Газовое оборудование транспортных средств должно быть разработано в соответствии с техническим регламентом «О безопасности колесных транспортных средств», принятым постановлением Правительства РФ от 23.09.2009 г. № 720, и сертифицировано на соответствие Правилам ЕЭК ООН № 110.

Качество газового моторного топлива

В соответствии с техническим регламентом «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту», принятым постановлением Правительства РФ от 27.02.2008 г. № 118, введена экологическая классификация моторных топ-лив. Сравнение норм предельного содержания серы в автомобильных топливах и КПГ показывает, что КПГ по содержанию серы (ГОСТ 27577-2000) не соответствует моторному топливу экологического класса 4.

Ужесточение экологических требований к выбросам с отработавшими газами автотранспортных средств вызывает необходимость повышения качества газового моторного топлива для обеспечения его применения с учетом вводимой системы сертификации моторных топлив. В частности, ужесточение требований по содержанию в ГМТ соединений серы, низкомолекулярных углеводородов, различных примесей, включая пары масла, требует совершенствования различных очисток КПГ. Мировые тенденции по ужесточению требований к качеству жидкого моторного топлива привели к необходимости выдачи сертификата на каждую партию топлива, в том числе и на компримиро-ванный природный газ.

К настоящему времени для газовых моторных топлив на основе метана разработана система показателей, учитывающих требования автопроизводителей, экологические требования и определяющих разработку целого комплекса нормативных документов. Это касается оценки детонационной стойкости газового топлива, содержания соединений серы, твердых частиц размером до 5 мкм, тяжелых углеводородов, негорючих примесей, водорода. Расширение зоны эксплуатации газовых автомобилей в северные регионы потребует разработки нормативных документов для исключения возможности выпадения влаги и гидратов в баллонах и элементах системы питания автомобилей в

»ЮПФйявби

«Транспорт на альтернативном топливе» № 1 (25) февраль 2012 г.

условиях низких температур. Целесообразно ввести сорта ГМТ, отвечающие экологическим требованиям и сопоставимые по основным эксплуатационным качествам с сортами топлива мирового газомоторного рынка, на которые ориентированы производимые автомобилестроительными фирмами метановые модификации автомобилей.

Получение газового моторного топлива с заданными свойствами является сложной задачей, решение которой при наименьших затратах возможно только на специализированных предприятиях. Как основу таких предприятий можно рассматривать крупные АГНКС на 250-500 заправок, дополненные системами подготовки газа.

Пожарная безопасность

Пожаровзрывобезопасность АЗС, осуществляющих прием, хранение и выдачу жидкого моторного топлива (бензин и дизельное топливо), определяется Федеральным законом от 22.07.2008 г. № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», в котором определение расстояний до объектов соответствует правилам НПБ 111-98* «Автозаправочные станции. Требования пожарной безопасности». В мировой практике расстояния определяются на основе теории рисков, при этом вероятность возникновения события принята 10-6. В Российской Федерации для объектов гражданского назначения такие же расчеты проводятся с вероятностью 10-8, что неоправданно увеличивает расстояния до объектов и требует проведения более дорогостоящих защитных мероприятий. Размещение объектов АГНКС на безопасном расстоянии в соответствии с названными выше документами приводит к неоправданному увеличению землеотвода под строительство, что в свою очередь сокращает возможность выбора площадок в коммерчески выгодных местах.

К настоящему времени необходимо разработать технический регламент для КПГ, определяющий безопасность его производства и

использования, технический регламент на газовые моторные топлива на основе метана, свод правил по пожарной безопасности для объектов производства и использования газового моторного топлива на основе метана, ГОСТ на газовые моторные топлива на основе метана для двигателей внутреннего сгорания. Кроме основных документов, определяющих требования на газовое моторное топливо на основе метана, требуется разработать нормативные документы на технологическое оборудование АГНКС - компрессоры, осушку, аккумуляторы, заправочные колонки, а также правила его эксплуатации и обеспечения пожарной безопасности, которые должны задавать технический уровень используемого оборудования.

Сжиженный природный газ

В настоящий момент ОАО «Газпром» интенсивно развивает мощности по производству сжиженного природного газа (СПГ), предназначенного как для применения в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, так и газификации регионов. Комплекс малотоннажного производства и потребления ограничивается производительностью 100 тыс. т/год СПГ и резервуарным парком до 500 м3 СПГ. Эти значения являются верхней границей опасных производств, далее идут особо опасные со своими процедурами согласования проектов, надзора за строительством и эксплуатацией. Малотоннажные комплексы могут быть удобно размещены вблизи мест потребления СПГ, иметь приемлемую стоимость с учетом требований безопасности и требований потребителей СПГ по производительности и т.д.

До настоящего времени требования нормативных документов, касающихся промышленной и пожарной безопасности объектов производства и потребления СПГ, ориентированы на крупные производства. Попытки их применения к объектам малотоннажного произ-водстваипотребленияСПГприводятк

удорожанию объектов и даже к отказу от реализации таких проектов. Стоимость противопожарных мероприятий иногда превышает стоимость основного оборудования или вообще не позволяет разместить объект в желаемом месте (разрывы, водяные завесы, свечи с подогревом, приямки на полный объем резервуара и др.).

В ОАО «Газпром» действуют три стандарта в области производства и использования СПГ. Однако стандарты организации не признаются государственными надзорными органами, которым необходимо сдавать объекты малотоннажного производства и потребления СПГ, они же осуществляют экспертизу проектов и т.д.

Сегодня по поручению ОАО «Газпром» ОАО «Газпром ВНИИГАЗ» разрабатывает комплекс НД по пожарной безопасности, требований к проектированию объектов малотоннажного производства и потребления СПГ. К ним относятся:

• свод правил «Правила пожарной безопасности для объектов малотоннажного производства и потребления сжиженного природного газа»;

• СТО Газпром «Криогенные автомобильные газозаправочные станции. Общие технические требования»;

• ГОСТ Р «Объекты малотоннажного производства и потребления сжиженного природного газа. Общие технические требования», в котором будут отражены вопросы проектирования объекта в целом, его размещения на площадке, требования к основному оборудованию и его размещению, системам управления и другие.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что к настоящему времени большинство нормативных документов по газомоторной тематике устарело и требует пересмотра. Одновременно необходимо разрабатывать нормативные документы, определяющие текущие и перспективные требования по производству и использованию газового топлива, безопасности, улучшению его потребительских и экологических свойств.

«Транспорт на альтернативном топливе» № 1 (25) февраль 2012 г.

.....ттигятп,.,