Gaz propan-butan

Czas czytania 5 minut

W pojazdach kempingowych jednym z głównych źródeł energii jest gaz płynny znany również pod nazwami – gaz skroplony, LPG czy propan-butan. Aby znać wszelkie zagrożenia jakie wynikają z użytkowania tego paliwa, trzeba poznać jego właściwości fizyczne. Warto również zapoznać się z przyjętymi zasadami przy użytkowaniu instalacji na gaz płynny.

Gazy płynne to mieszaniny węglowodorów. Najczęściej otrzymujemy je przez stabilizację gazoliny surowej, ropy naftowej lub przez przeróbkę gazów rafineryjnych pochodzących z procesów reformowania benzyn, krakingu, pirolizy itp. procesów przeróbczych. Mówiąc prościej: LPG pochodzi z ropy naftowej i powstaje w komorze destylacyjnej jako jej najlżejsza frakcja.

Proporcje
Kupowany na stacjach gaz w butlach powinien być mieszanką propanu z butanem w stosunku 1:1. Niestety, praktyka rozlewni gazu jest różna i często butan – jako ten tańszy – potrafi zajmować większą część procentową.

Właściwości
Jedną z podstawowych wartości opisujących właściwości gazu jest ciepło spalania i wartość opałowa. Przyjrzyjmy się bliżej, co dokładnie charakteryzują te wielkości.

Ciepło spalania gazu jest to ilość ciepła wydzielona przy całkowitym spaleniu 1m3 odmierzonego w temperaturze 25°C i przy ciśnieniu 1013,25 hPa, przy czym woda powstała w procesie spalania wodoru i jego związków występuje w postaci cieczy. Jednostką ciepła spalania jest megadżul podzielony przez metr sześcienny [MJ/ m3] Wartość opałowa gazu jest to ilość ciepłą wydzielona przy całkowitym spaleniu 1m3 odmierzonego w temperaturze 25°C i przy ciśnieniu 1013,25 hPa, przy czym woda powstała w procesie spalania wodoru i jego związków występuje w postaci pary wodnej. Jednostka jest taka sama jak dla ciepła spalania. Wartość opałowa ma zatem zawsze mniejszą wartość od ciepła spalania (o około 11 proc.). Spowodowane jest to wydzielaniem się sporych ilości ciepła przy kondensacji pary wodnej. Ponieważ w procesie użytkowym urządzeń przystosowanych do spalania gazu nie występuje kondensacja pary wodnej, wartość opałowa spalania jest podstawą do różnego rodzaju porównań, analiz i obliczeń.

gaz Wartość opałowa [MJ/m3]
propan 93,11
butan 123,66

W powyższej tabelce widzimy, że butan jest gazem bardziej energetycznym. Wspomniane było również, iż jest paliwem tańszym. Dlaczego więc mieszamy go z propanem? Przyjrzyjmy się kolejnej właściwości fizycznej, jaką jest temperatura skraplania.

Temperatura skraplania
W warunkach normalnych (temperatura 0°C, ciśnienie 1013,5 hPa) zarówno propan, jak i butan są substancjami w stanie lotnym. Aby zmienić ich stan skupienia mamy dwie możliwości, albo zwiększyć ciśnienie, albo zmniejszyć temperaturę. Zmieniając tylko temperaturę czysty butan będzie już cieczą przy -0,5°C, natomiast propan przy -42°C. W praktyce, w celu skroplenia gazu stosujemy zwiększenie ciśnienia.

Pamiętajmy, by butle ustawione były zawsze pionowo.

Czemu dla nas, turystów caravaningowych, temperatura skraplania jest tak ważna? Wszystkie odbiorniki w naszych pojazdach pracują na paliwie w fazie gazowej. Gaz przed spaleniem musi zmienić fazę – a potrzebna jest do tego odpowiednia temperatura. Latem nie ma z tym najmniejszego problemu, niestety w momencie, gdy temperatura spadnie poniżej -0,5 °C (zimą lub wczesną wiosną) z mieszanki znajdującej się w butli odparowywać będzie tylko propan. Efekt końcowy będzie taki, że butla, w której rzekomo nie ma już gazu – jest do połowy pełna! Dlatego w caravaningu zimowym zaleca się stosowanie czystego propanu.

Wybuchowość
Granice wybuchowości (zapłonu) wyrażają nam takie granice zawartości paliwa gazowego w mieszaninie z powietrzem, pomiędzy którymi zachodzi spalanie tej mieszaniny. Dolna granica zapłonu przedstawia nam minimalną zawartość paliwa gazowego, poniżej której zainicjowanie zapłonu mieszaniny nie rozprzestrzenia się, natomiast górna granica – maksymalną zawartość paliwa.

Granice propan butan
dolna 2,1 1,5
górna 9,5 8,5

Gęstość
Gaz płynny w odróżnieniu od gazu ziemnego jest cięższy od powietrza. Przy jakimkolwiek wycieku, zbiera się on w najniższym punkcie, stwarzając niebezpieczeństwo zapłonu. Warto zatem w naszych pojazdach umieścić otwory wentylacyjne w podłodze pod lodówką i kuchenką. Pamiętajmy również o nie zakrywaniu nisko umieszczonych otworów w wyizolowanych pomieszczeniach na butle gazowe.

Toksyczność
Gaz płynny w dużych stężeniach ma właściwości narkotyczne i może wywoływać zatrucia objawiające się bólem głowy, wymiotami i ogólnym osłabieniem. Chciałbym w tym miejscu wspomnieć, iż najbardziej toksycznym gazem jest tlenek węgla. Powstaje on przy niepełnym spalaniu węgla pierwiastkowego zawartego w paliwach gazowych. Dbajmy zatem o to, aby nasze odbiorniki gazowe zawsze były sprawne i dobrze wyregulowane.

Prawo
W Polsce instalacje na gaz płynny w przyczepach i samochodach kempingowych nie podlegają żadnym obowiązkowym przeglądom. Warto jednak dla bezpieczeństwa swojego i najbliższych sprawdzić szczelność instalacji. Myślę, że pomocy nie odmówią warsztaty zajmujące się zakładaniem instalacji LPG do samochodów.

Kilka bardzo ważnych zasad przy użytkowaniu instalacji na gaz płynny:
• w pomieszczeniu, w którym znajduje się butla, temperatura nie powinna przekroczyć 35°C;
• butle instalujemy wyłącznie w pozycji pionowej;
• między butlą a urządzeniem promieniującym ciepło należy zachować odległość co najmniej 1,5 metra;
• butli nie należy umieszczać w odległości mniejszej niż 1 metr od urządzeń mogących powodować iskrzenie;
• instalację gazową należy łączyć z reduktorem ciśnienia gazu na butli za pomocą elastycznego przewodu o długości nieprzekraczającej 3 metrów i wytrzymałości na ciśnienie co najmniej 300 kPa, odpornego na składniki gazu płynnego, uszkodzenia mechaniczne oraz temperaturę do 60°C.