WŁAŚCIWOŚCI GAZU PŁYNNEGO

Gazy płynne (LPG, ang. Liquefied Petroleum Gas), to skroplone gazy węglowodorowe, składające się z mieszaniny propanu, butanu i innych węglowodorów. Otrzymuje się je z gazu ziemnego mokrego lub gazów rafineryjnych. W normalnych warunkach atmosferycznych LPG występują w postaci gazowej, zamieniając się jednak w ciecz pod zwiększonym ciśnieniem (np. 2,6 MPa dla propanu-butanu).

Do rodziny gazów skroplonych C3—C4 należą:
—    butan techniczny, oznaczany symbolem B (mieszanina węglowodorów alifatycznych, w której jest co najmniej 95% butanu);
—    propan techniczny, oznaczany symbolem P (mieszanina węglowodorów alifatycznych w których jest co najmniej 90% propanu);
—    propan-butan, oznaczany symbolem B/P (mieszanina węglowodorów alifatycznych, w której jest od 18% do 55% propanu i co najmniej 45% butanu).
W celach grzewczych korzysta się głównie z propanu (z niewielkimi domieszkami butanu i innych składników)
Gazy płynne charakteryzują się dwu fazowością i mają zdolność przechodzenia z fazy ciekłej w gazową i na odwrót. Na rysunku

tmp2c18-1

pokazano zależność ciśnienia par gazów płynnych w funkcji temperatury. Wymiana ciepła z otoczeniem przy niezbyt dużym poborze gazu (jak to ma miejsce w przypadku małych i średnich kotłowni) zapewnia właściwą pracę układu, tj. utrzymanie odpowiedniego ciśnienia fazy gazowej i stabilny pobór gazu przez palniki (przy dużym poborze konieczne jest podgrzewanie zbiornika w celu intensyfikacji parowania lub też — pobieranie fazy ciekłej).
Z wykresu wynika, iż propan w temperaturze 0°C ma ciśnienie około 4 bar, a w temperaturze 30°C około 10 bar. Natomiast w temperaturze -42°C (temperatura wrzenia) nie odparowuje i jest tylko w stanie ciekłym.
Tymczasem butan już w temperaturze niższej niż 0°C jest wyłącznie w fazie ciekłej, czyli nie paruje. Nie nadaje się więc do potrzeb grzewczych, gdyż podczas mrozów zbiornikach stojących poza budynkiem nie byłoby fazy gazowej, tylko ciekła. Także mieszanina P-B nie może być używana w zbiornikach naziemnych do celów grzewczych, gdyż przy niskiej temperaturze zewnętrznej odparowywać będzie tylko propan i ciśnienie może spaść poniżej wartości wymaganej do właściwej pracy reduktora i palnika kotłowego. Po dłuższej eksploatacji w zbiorniku pozostałby tylko butan. Mieszaninę propan-butan można stosować w zbiornikach podziemnych, przykrytych warstwą ziemi o grubości co najmniej 1 m. Pozwoli to na zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych, gdyż butan jest tańszy od propanu o około 20%.

Gaz skroplony jest bezbarwny, a jego gęstość w przybliżeniu 1,8 razy mniejsza od gęstości wody. Objętość właściwa gazu skroplonego jest niewielka w porównaniu z fazą gazową (propan około 1:260), dlatego można go łatwo magazynować w zbiornikach. Gazowy propan lub propan-butan jest odpowiednio około 1,5 i 2,0 razy cięższy od powietrza i ma tendencje do zalegania w dolnych częściach pomieszczenia oraz w miejscach usytuowanych poniżej poziomu terenu.

Na rysunku

tmp2c18-2

przedstawiono zmiany gęstości ciekłego propanu w zależności od temperatury, a w tablicy niektóre parametry propanu i propan-butanu.

Propan  Propan-butan
Stan skupienia Gaz skroplony Gaz skroplony
Wartość opalowa co najmniej 45,64 MJ/kg

91,77 MJ/m3

45,22 MJ/kg

90,93 MJ/m3

Prężność par nasyconych, co najmniej 0,2 MPa w -15°C 3,04 MPa w 70°C 0,1 MPa w -15°C

2,55 MPa w 70°C

Gęstość 495 kg/m3 w15,6°C 500 kg/m3 w 15°C
Temperatura wrzenia -42°C (propan) W zależności od proporcji składników w mieszaninie od -42°C (propan) do -0,5°C (butan)
Gęstość względna par (powietrza wynosi 1) 1,52 w 15°C 2,0 w 15°C
Temperatura zapłonu 510°C 480-510°C
Dolna granica wybuchowości 2,1% 1,5%
Górna granica wybuchowości 10,1% 9,0%
Ciśnienie nominalne gazu przed urządzeniami gazowymi kPa                                              2,9-4,4

Granica wybuchowości gazu płynnego wynosi od około 2% do 10% zawartości gazu w powietrzu. Detektory w kotłowniach nastawiane są na stężenie 1/5 dolnej granicy wybuchowości (czyli 0,4%).

Pary gazu są bezbarwne i mają słaby zapach benzyny, co powoduje ich trudną wykrywalność (ze względów bezpieczeństwa gaz jest sztucznie nawaniany). Gaz płynny nie jest trujący. Jednak w dużych stężeniach, przy dłuższym przebywaniu w pomieszczeniu nim wypełnionym, może spowodować omdlenie, zatrucie, a nawet uduszenie. Gaz skroplony może powodować poważne odmrożenia skóry, ponieważ szybko parując znacznie obniża temperaturę otoczenia.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *