Ciśnienie LPG w instalacji gazowej. Niemal wszystko zależy od temperatury
Ciśnienie w zbiorniku samochodowej instalacji gazowej jest zależne od dwóch podstawowych czynników – składu LPG oraz temperatury. Różnice mogą być ogromne.
Skład LPG używanego do samochodowych instalacji gazowych jest zależny od gatunku gazu, który z kolei stosuje się względem pory roku. Wszystko rozbija się o prężność par, czyli zdolność LPG do przechodzenia w stan lotny ze stanu ciekłego, a prężność par zależy od temperatury oraz zawartości propanu i butanu.
A zwłaszcza butanu, który wrze już przy temperaturze -0,5 stopni Celsjusza (propan przy -42 stopni Celsjusza), zatem przy niskich temperaturach w LPG musi być więcej propanu, a mniej butanu.
Polska norma przewiduje, że w okresie zimowym należy stosować LPG gatunku B, który zapewnia prężność par na poziomie minimum 150 kPa w temperaturze otoczenia -5 stopni Celsjusza. Zatem zimą w Polsce mieszanina propan-butan to odpowiednio 60-40 proc., natomiast latem (gat. D) jest na odwrót, czyli 40-60 proc.
Warto zaznaczyć, że w zimniejszych rejonach Europy są mieszaniny z jeszcze większą zawartością propanu, nawet do 100 proc. Sprawdźmy zatem jak zmienia się ciśnienie w butli LPG zależnie od temperatury oraz od mieszaniny LPG.
Propan | 70 proc. | 60 proc. | 50 proc. | 40 proc. | 30 proc. | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Butan | 30 proc. | 40 proc. | 50 proc. | 60 proc. | 70 proc. | ||
| -10°C | 0,17 | 0,15 | 0,12 | 0,09 | 0,07 | ||
| 0°C | 0,28 | 0,25 | 0,22 | 0,17 | 0,13 | ||
| 10°C | 0,43 | 0,38 | 0,33 | 0,28 | 0,22 | ||
| 20°C | 0,60 | 0,53 | 0,47 | 0,41 | 0,34 | ||
| 30°C | 0,80 | 0,73 | 0,66 | 0,57 | 0,48 | ||
| 40°C | 1,05 | 0,97 | 0,87 | 0,77 | 0,66 | ||
| 50°C | 1,365 | 1,26 | 1,13 | 1,00 | 0,87 | ||
| Przygotowano na podstawie materiałów AC S.A. | |||||||
Jak widać na powyższej tabeli, większy wpływ na ciśnienie ma temperatura niż skład LPG. Przykładowo, przy gazie letnim, ciśnienie wzrasta dwukrotnie przy wzroście temperatury z 10 do 30 stopni Celsjusza. To zmiana o 2,86 atmosfery. Ciśnienie w zbiorniku przy wyższych temperaturach jest stosunkowo wysokie - przy 40 stopniach Celsjusza może wzrosnąć do 0,77 MPa, co oznacza ok. 7,6 atm. Jednak wytrzymałość zbiorników jest znacznie wyższa.
Zawór bezpieczeństwa w samochodowej instalacji gazowej powinien się otworzyć przy ciśnieniu 2,7 MPa, (z tolerancją 0,1 MPa) niezależnie od temperatury otoczenia. Butle podczas tankowania napełniane są przy ciśnieniu ok. 0,6 MPa do 80 proc. objętości geometrycznej zbiornika, o co dba tzw. zawór 80 proc..
