Menu
Samochody na LNG

Samochody na LNG – zasady bezpiecznego użytkowania

W związku z coraz bardziej restrykcyjnymi przepisami dotyczącymi emisji spalin, ale również ze względów ekonomicznych skroplony gaz ziemny będzie coraz częściej używany jako paliwo samochodowe. Miesięcznik „Przegląd Pożarniczy” postanowił zamieścić na swoim portalu tekst, który opisuje ewentualne zagrożenia związane z posiadaniem instalacji LNG. Jednocześnie artykuł zawiera informacje o sposobach ich zapobiegania. Przestrzegając zasad, możemy bezpiecznie korzystać gazowego paliwa.

Niektóre polskie miasta decydują się na umieszczenie w swej flocie autobusów zasilanych skroplonym gazem ziemnym. Pojazdy takie posiadają wiele zabezpieczeń chroniących je i pasażerów przed niebezpiecznymi sytuacjami. Podobnie jednak jak w przypadku innych pojazdów może dojść do awarii albo wypadku drogowego.

Pierwszy przypadek pożaru autobusu zasilanego LNG – podaje „Przegląd Pożarniczy” – miał miejsce podczas jazd próbnych w 2010 roku. W tym przypadku przyczyna pożaru nie była związana z instalacją gazową. Natomiast zainstalowane w pojeździe systemy bezpieczeństwa zadziałały prawidłowo, co uniemożliwiło wydostanie się gazu mimo zniszczenia pojazdu.

Właściwości LNG

Gaz ziemny w większości składa się z metanu, jednak w jego skład mogą wchodzić wyższe węglowodory, głównie etan i propan. Ponadto zawiera niewielkie ilości azotu, dwutlenku węgla i helu. Skład LNG czyni go skrajnie łatwopalnym – zaznacza „Przegląd Pożarniczy” – jednak by doszło do zapłonu, musi on przejść w stan gazowy, a stężenie w powietrzu musi wynieść między 5 a 15 proc. Minimalna temperatura zapłonu wynosi natomiast 426 stopni Celsjusza.

Ponieważ temperatura, w której gaz ziemny ulega skropleniu wynosi -160 stopni Celsjusza, zbiorniki służące do jego przechowywania muszą być izolowane termicznie. Dzięki temu nie jest konieczne instalowanie w pojazdach dodatkowej aparatury chłodzącej. Problem stwarza natomiast długotrwałe przechowywanie LNG w zbiornikach samochodowych, gdyż stopniowo ogrzewa się on i przechodzi w gaz.

W temperaturze pokojowej gaz ziemny jest o połowę lżejszy od powietrza. Sam gaz nie jest toksyczny, jednak przy większych stężeniach wypiera tlen z atmosfery. Ponieważ do LNG nie dodaje się THT parujący gaz jest bezwonny. THT (tetrahydrotiofen) dodaje się do gazu z sieci, by zapach alarmował w razie wycieku.

Zagrożenia związane z użyciem LNG do napędu pojazdów

Jak pisze „Przegląd Pożarniczy”: LNG jest źródłem pewnych zagrożeń dla ludzi, środowiska i mienia. Przede wszystkim jest palny, ale grozi również – co niespotykane przy tradycyjnych paliwach – oparzeniami i odmrożeniami kriogenicznymi. W razie uwolnienia LNG do środowiska naturalnego, nie powoduje on w miejscu wycieku długotrwałych efektów ubocznych, poza lokalnym oddziaływaniem niskiej temperatury.

W przypadku wycieku – podaje portal – LNG będzie zbierał się w zagłębieniach terenu. Parujący gaz jest bezbarwny, jednak w miejscu parowania pojawi się niekiedy mgła wywołana schłodzeniem pary wodnej znajdującej się w powietrzu. Rozlany LNG pali się podobnie jak benzyna. W pomieszczeniach zamkniętych i tunelach parujący gaz ziemny gromadzi się przy suficie. Może to powodować eksplozję oparów, jeśli gaz osiągnie odpowiednie stężenie i pojawi się źródło zapłonu.

Dodatkowe zagrożenia, których nie ma w tradycyjnych paliwach, stanowią: możliwość wystąpienia pożaru strumieniowego w przypadku rozszczelnienia zbiornika oraz występowanie odmrożeń i poparzeń kriogenicznych przy kontakcie skroplonego gazu ze skórą.

Ponieważ LNG, przechodząc w stan gazowy, zwiększa swoją objętość aż 600 razy, uszkodzenie termicznej osłony zbiornika może prowadzić do jego eksplozji. Jest to jednak zdarzenie bardzo mało prawdopodobne ze względu na stosowane zabezpieczenia i zawory bezpieczeństwa.

Zapobieganie groźnym sytuacjom

Samochody zasilane LNG mają cały szereg zabezpieczeń, które chronią ich użytkowników przez skutkami awarii lub uszkodzenia instalacji. Same instalacje służące do zasilania pojazdu są maksymalnie uproszczone, by zmniejszyć liczbę połączeń między ich elementami. Instalacja paliwowa służy w tym przypadku do regzyfikacji LNG i dostarczenia paliwa w formie gazowej do silnika.

Zbiorniki do przechowywania skroplonego gazu ziemnego muszą odpowiadać przepisom dotyczącym zbiorników ciśnieniowych. Mogą one składać się z dwóch zbiorników, umieszczonych jeden w drugim i oddzielonych warstwą izolacyjną i próżnią. Mimo stosowania izolacji, LNG w zbiorniku nagrzewa się i po kilkunastu dniach od zatankowania dochodzi do usuwania nadmiaru parującego gazu przez zawór bezpieczeństwa. W samochodach fabrycznie przystosowanych do zasilania gazem zbiorniki umieszcza się w miejscach, w których występuje najmniejsze ryzyko uszkodzenia w razie wypadku i dodatkowo izoluje od zewnętrznych źródeł ciepła.

Mimo umieszczenia zbiornika w relatywnie bezpiecznym miejscu, może dochodzić do jego fizycznego uszkodzenia. Ponieważ zbiorniki budowane są z bardzo wytrzymałych materiałów, zazwyczaj uszkodzeniu ulega tylko izolacja termiczna. W takim przypadku gaz zacznie się ogrzewać, co przyśpieszy jego parowanie. Rosnące ciśnienie zostaje wtedy obniżone dzięki zaworom bezpieczeństwa.

Bardzo rzadkim przypadkiem jest uszkodzenie osłony termicznej i właściwego zbiornika. Dochodzi do niego tylko w trakcie poważnego wypadku lub celowego działania. Rozlany LNG szybko paruje, więc może powstać strefa o podwyższonym stężeniu gazu ziemnego grożąca wybuchem.

Może także dochodzić do rozszczelnienia instalacji. Ponieważ gaz powstały z LNG jest bezbarwny i bezwonny, w samochodach instaluje się czujniki informujące o zwiększonym jego stężeniu wokół instalacji zasilającej lub zbiornika.

Jak pisze „Przegląd Pożarniczy”: Zbiornik napełniany jest w 90 proc. objętości wodnej. Zgodnie z wytycznymi ADR zbiorniki kriogeniczne dla gazów skroplonych schłodzonych i palnych napełniane są w takim stopniu, że ściśliwa faza gazowa zapobiega wzrostowi ciśnienia, a w konsekwencji rozerwaniu zbiornika przez wzrost objętości fazy ciekłej powodowany przez rosnącą temperaturę. Dodatkowo niecałkowite wypełnienie zbiornika fazą ciekłą zapobiega uwalnianiu jej przez zawór bezpieczeństwa.

Garażowanie pojazdów na LNG w budynkach możliwe jest tylko wtedym gdy budynki te są zaopatrzone w instalacje zapobiegające gromadzeniu się gazu. Przed pozostawieniem pojazdu w garażu trzeba również opróżnić instalację i wypełnić ją gazem obojętnych – pisze „Przegląd Pożarniczy”. Naprawy samej instalacji powinny natomiast odbywać się poza budynkiem.

Zbiorniki chronione są przed wieloma czynnikami zewnętrznymi. Jednym z nich jest wystąpienie pożaru. Jego źródło stanowić może sama instalacja, ale również inne urządzenia w pojeździe, bądź źródła ognia znajdujące się poza nim.

W przypadku wystąpienia pożaru w komorze silnika superizolacja w układzie zbiorników nie powinna dopuścić do bezpośredniego oddziaływania płomieni na zbiornik wewnętrzny z LNG. W związku z tym prawdopodobnie rozszczelnieniu ulegnie izolacja próżniowa i paliwo zacznie się powoli ogrzewać. Główny zawór bezpieczeństwa będzie stopniowo upuszczał nadmiar ciśnienia do strefy nad dachem […], gdzie nastąpi jego spalanie. Do podobnej sytuacji doszło 23 kwietnia 2010 r. podczas jazdy testowej seryjnego autobusu – pisze „Przegląd Pożarniczy”

Chociaż podczas tamtej awarii autobus uległ całkowitemu spaleniu, a zbiornik utracił izolację, nie doszło do wybuchu. Zawór bezpieczeństwa nie został uszkodzony i usuwał parujący gaz ze zbiornika.

Przestrzeganie zasad bezpieczeństwa

Inny opisywany przez „Przegląd Pożarniczy” pożar z udziałem autobusu miał miejsce w roku 1992. Wówczas wina leżała po stronie człowieka. Mechanik naprawiający instalację LNG dokonywał jej w garażu. Stanowiło to naruszenie zasad bezpieczeństwa, które mówią, że naprawa instalacji powinna odbywać się na zewnątrz.

Jak opisuje „Przegląd Pożarniczy”: W trakcie naprawy instalacji nastąpiło uwolnienie metanu i uruchomienie sygnałów ostrzegawczych z systemu detekcji niebezpiecznych stężeń gazów palnych. Mechanik próbował więc uruchomić autobus i wyjechać nim z garażu. Wówczas prawdopodobnie system klimatyzacji i wentylacji spowodował zapłon uwolnionego gazu ziemnego, który zgromadził się przede wszystkim wewnątrz pojazdu. W wyniku przyrostu ciśnienia wszystkie szyby w autobusie uległy zniszczeniu, popękały też włazy i klapy umieszczone w dachu warsztatu. Mechanik nie odniósł poważniejszych obrażeń.

Przypadek ten pokazuje, że w samochodach zasilanych LNG należy bezwzględnie przestrzegać zasad bezpieczeństwa. Zasady te są zazwyczaj umieszczone w instrukcji obsługi dołączanej do auta.

By uniknąć uszkodzeń skóry spowodowanych niską temperaturą, należy unikać bezpośredniego kontaktu z nieosłoniętymi elementami instalacji, w których znajduje się gaz w formie skroplonej. Należy też unikać kontaktu z rozlanym paliwem.

Dodać tu można, że dla zapewnienia bezpieczeństwa powinno się przeprowadzać regularne kontrole instalacji i odnawiać homologację. Choć instalacje LNG są zazwyczaj chronione przed skutkami wypadków, powinno się dokonywać ich przeglądu po każdym takim zdarzeniu drogowym.

Wojciech Ostrowski

Źródło: „Przegląd Pożarniczy”

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.

Udostępnij

  • Polecane

    NO CONTENT

  • Wszystkie prawa zastrzeżone | All rights reserved TankujLNG.pl 2021