Gpl

53

description

referat

Transcript of Gpl

Page 1: Gpl
Page 2: Gpl

CUPRINS

Introducere...............................................................................................................

Capitolul 1 GPL – definiţie, generalităţi, caracteristici...........................................

1.1 Generalităţi.............................................................................................

1.2 Caracteristici..........................................................................................

1.3 Stocare GPL............................................................................................

1.4 Interacţiunea GPL cu mediul..................................................................

Capitolul 2 Utilizarea GPL în domeniul auto...........................................................

2.1 Generalităţi..............................................................................................

2.2 Componentele unei instalaţii GPL montată pe autovehicul....................

2.3 Tipuri de instalaţii auto GPL...................................................................

2.4 Prelucrarea şi interpretarea semnalelor în sistemele GPL montate pe

autovehicule...................................................................................................

2.5 Instalaţii GPL de tip SKID.......................................................................

Capitolul 3 Evoluţia pieţei de GPL, concluzii, direcţii de cercetare........................

3.1 Evoluţia pieţei de GPL.............................................................................

3.2 Concluzii şi direcţii de cercetare.............................................................

Bibliografie...............................................................................................................

1

2

2

7

12

14

16

16

19

25

28

32

46

46

49

51

Page 3: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

1

INTRODUCERE

Utilizarea combustibililor alternativi în general, iar în domeniul auto, în mod special

reprezintă o prioritate în programul de dezvoltare al ţării noastre şi al Uniunii Europene.

Reducerea evidentă a poluării, precum şi costul scăzut al acestor combustibili faţă de benzină

şi motorină îi transformă într-o soluţie bună în momentul de faţă.

UE analizează cu un interes din ce în ce mai mare alte alternative ecologice la

combustibilii fosili și a inclus noi ținte pentru utilizarea acestora până în 2020. GPL, energia

electrică și biocombustibilii, reprezintă alternative viabile la combustibilii tradiționali, dar

disponibilitatea comercială a acestora și infrastructura necesită în continuare îmbunătățiri

importante. Mai mult, cadrul legislativ nu este încă omogen în rândul diferitelor state

membre, iar investițiile în noile tehnologii/combustibili sunt împiedicate de incertitudinea cu

privire la ceea ce se consideră a fi un transport mai durabil. Analizele sunt complexe, iar

sensul dezbaterilor se pot modifica rapid, la fel ca și încrederea investitorilor în piața

energiilor regenerabile.

Odată cu tendința către o legislație mai strictă privind poluarea fonică și emisiile de

CO2, operatorii sunt nevoiți să găsească soluții alternative. Nivelul scăzut de noxe asociat cu

tehnologia autovehiculelor bazate pe consumul de GPL are drept rezultat emisii mai scăzute

de CO2 și costuri mai mici pentru comercianții cu amănuntul/consumatori.

Directiva privind energia din surse regenerabile și Directiva privind calitatea

carburanților au fost adoptate oficial în 2009 și reprezintă un pas înainte către o promovare

puternică a carburanților în vederea reducerii emisiilor de GES pentru sectorul

transporturilor. Îmbunătățirea eficienței vehiculelor și reducerea intensității GES a

carburanților folosiți constituie o parte semnificativă a planurilor Uniunii Europene de

îndeplinire a angajamentelor sale pentru anul 2020, iar comercianții cu amănuntul, uneori

anticipând textele legislative, răspund pozitiv la stimulul6 care mărește gradul acestora de

utilizare a unor metode alternative de tracțiune în operațiunile de distribuție.

Până în anul 2020 consumul de GPL în lume va creşte apreciabil, se vor căuta şi alte tehnologii de

producţie a GPL, obţinerea unei alternative mai ieftine şi mai ecologice fiind prioritară.

Page 4: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

2

CAPITOLUL 1

GPL – DEFINIŢIE, GENERALITĂŢI, CARACTERISTICI

1.1 Generalităţi

Prin gaze petroliere lichefiate, prescurtat GPL, se înţeleg acele produse petroliere

care sunt constituite din amestecuri variabile de hidrocarburi gazoase (etan, metan,

butan) şi care în condiţii ambiante, sunt în stare de vapori, dar pot fi uşor lichefiate. În

România, prin gaz petrolier lichefiat – notat prescurtat GPL – se înţelege produsul

petrolier constituit din amestec de butan (minim 90%) şi propan (maxim 9%).

Gazele petroliere lichefiate sunt cunoscute în literatura de specialitate a ţărilor de

origine latină cu numele prescurtat de GPL sau în literatura anglo-saxonă LPG (Liquid

Petroleum Gas); aceste prescurtări sunt utilizate atât în scris cât şi în discuţiile tehnice

curente. Denumirea internaţională standard este LPG, inscripţie care se trece şi în cartea de

identitate a autovehiculelor alimentate cu gaze petroliere lichefiate.

Principalele componente ale GPL-ului sunt hidrocarburile de propan C3H8 şi de

butan C4H10. Acestea sunt, de obicei menţionate prin abrevierile C3 şi C4, dar amestecul

comercial de GPL conţine şi alte hidrocarburi, cum ar fi izo-propan şi propilena în propan

şi n-butan, n-butilena şi izo-butilena în butan. Aceste proprietăţi chimice nu au nicio

legătură directă cu stocarea şi livrarea în siguranţă a produselor GPL, aceste aspecte fiind

dependente cu precădere de proprietăţile fizice ale GPL.

Deci GPL poate fi definit ca un amestec de hidrocarburi, în special C3 (propan – C3H8 )

şi C4, (izobutan şi normal butan - C4H10, butene - C4H8, etc.) cantităţi mici de hidrocarburi C5

(pentan) şi cantităţi foarte mici (urme) de hidrocarburi C2 (etan, propilena, etc.) Aceste

hidrocarburi se obţin din prelucrarea petrolului brut şi a derivatelor acestuia dar pot fi

obţinute şi din gaze naturale.

Caracteristicile gazului petrolier lichefiat (GPL) s-au definit în România prin STAS 66-

78, conţinând, în principal max 12% C3 (propan) şi min. 87% C4 (butan), cu presiunea de

vapori de max. 7,5 bar/50 0C. În Indicativul I 31/76 "Normativ pentru proiectarea şi

executarea instalaţiilor de utilizare cu G.P.L.” se defineşte ca GPL ,"Un amestec de

hidrocarburi format din butan 90%, propan 9%, şi pentan 1%" (făcându-se referire la ceea ce

se numeşte astăzi butanul comercial). Butanul comercial s-a folosit până în anul 1990, în ţara

noastră, în domeniul casnic, proporţia de propan (STAS 66-78) fiind limitată la maxim 12%

din masa de gaz.

În Indicativul I 31/99 "Normativ pentru proiectarea şi executarea sistemelor de

alimentare cu G.P.L.", se defineşte ca GPL "Amestecul de hidrocarburi menţinute în stare

lichefiată, sub presiune, ce poate fi utilizat în faza gazoasă drept combustibil (propan, propilenă,

izobutan şi normal butan, butene).

După 1990 produsele petroliere, din ţara noastră, au început tot mai mult să fie aliniate

calitativ la nivelul normelor Uniunii Europene.

În general prin gaze petroliere lichefiate se înţelege propanul comercial şi butanul

comercial (precum şi amestecul dintre ele). Propanul (C3H8) şi butanul (C4H10) sunt compuşi chimici

alcătuiţi din carbon (C) şi hidrogen (H), ceea ce le justifică denumirea de "hidrocarburi". Propanul

comercial este un amestec compus în principal din propan şi/sau propenă, restul fiind etan/etenă şi

izomeri butan/butenă; se foloseşte în instalaţiile industriale şi civile, inclusiv pentru încălzire.

Page 5: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

3

Butanul comercial este format în principal din butan şi/sau butene şi propan/propenă şi izomeri

pentan; se utilizează aproape exclusiv în domeniul casnic. În locul butanului se foloseşte de

regulă un amestec de butan şi propan; cum este cazul autogazuluiu utilizat ca şi combustibil la

motoare cu ardere internă.

Fig. 1 Hidrocarburile saturate ce intră în componenţa GPL

Raportul C3/C4 se stabileşte în funcţie de utilizarea gazului. Dacă stocarea GPL se face în

rezervoare supraterane fixe, raportul C3/C4 trebuie astfel ales încât conţinutul recipientului să se

vaporizeze în totalitate, asigurând în acelaşi timp o presiune suficientă unei utilizări

satisfăcătoare; în zonele geografice cu climat rece, gazul lichefiat este constituit practic numai din

propan, în timp ce în zonele temperate se foloseşte un amestec din propan-butan.

Gazele petroliere lichefiate finite trebuie să conţină şi cantităţi foarte mici de substanţe

puternic mirositoare (ex. mercaptan) pentru sesizarea olfactivă a prezenţei gazelor în atmosferă, în

scopul evitării pericolului de explozie (incendiu).

În ţările puternic industrializate, GPL a fost utilizat de mai bine de 60 de ani şi sfera de

utilizare continuă să se extindă. Aceste state manifestă o preocupare continuă pentru protecţia mediului

ambiant şi prin stimularea consumului de GPL, stabilind accize foarte mici la GPL şi preţuri mai

mici la GPL în comparaţie cu ceilalţi carburanţi şi se acceptă deductibilitatea TVA. Utilizarea

GPL- ului ca şi combustibil la motoare cu ardere internă (m.a.i.) s-a început încă din anii 80,

făcându-se ciclic, perioada de glorie fiind urmată de o perioadă de uitare, deoarece anumite probleme

tehnice nu au putut fi rezolvate sau au fost doar parţial rezolvate.

Consumul mondial de GPL pentru utilizări casnice, industriale şi în autotracţiune era de

136 milioane tone în anul 1999, cu o creştere de 4% pe an în perioada 1995-1997. Sectorul domestic

şi de mic comerţ reprezenta în 1999 deja 72% din totalul pieţei energetice a GPL (exclusiv chimizare),

în timp ce ponderea consumului industrial era de 17%. În anul 2000, pe plan mondial existau peste 5

milioane de autovehicule alimentate cu GPL.

În Europa cea mai mare piaţă de GPL a fost şi este Italia. Olanda era pe poziţia a doua, în

1999, cu vânzări de 662.773 tone; numărul staţiilor de alimentare a automobilelor cu GPL era în

1999 de 9.145 iar în 2000 existau 315.000 de autovehicule alimentate cu GPL şi 1.347

autobuze.

În Belgia, Germania, Franţa şi Anglia se stimulează atât consumul de GPL, prin accize foarte

reduse cât şi convertirea autovehiculelor pe combustie de GPL.

În Ungaria s-a început aprovizionarea cu GPL la începutul anilor 60; iar din 2000 accizele

sunt foarte scăzute pentru stimularea consumului de GPL.

Din anul 2000 în Grecia s-a acceptat utilizarea GPL pentru combustie la toate tipurile de

autovehicule.

În ţara noastră, până în 1990 GPL era utilizat cu precădere în procese de chimizare, butanul

comercial se folosea la consumul casnic. În jurul anilor 70 sunt consemnate şi alte încercări, fără o

importanţă majoră, fără promovare de echipamente şi reglementări specifice. După 1990, s-a extins

Page 6: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

4

utilizarea GPL ca resursă energetică, în consumul domestic, în turism, sănătate, amenajări locative

de grup, în transporturi rutiere, întreprinderile mici şi mijlocii, etc.

Piaţa românească de GPL opera deja în anii 2000 cu peste 150 de agenţi economici în

domeniile:

- producţiei şi al distribuţiei GPL- cca. 65;

- fabricaţiei de echipamente şi aparate pentru GPL- cca. 25;

- consultanţă tehnică - cca. 10;

- montaj şi instalaţii - cca. 45;

Utilizarea GPL se poate clasifica în trei ramuri principale:

- consum casnic şi industrial;

- carburant pentru autovehicule;

- petrochimie.

În prezent, în România, oferta de resurse energetice primare din producţia internă este

scăzută, ea situându-se sub nivelul consumului. Deficitul dintre cerere şi ofertă este acoperit în

principal de importul de gaze naturale şi ţiţei.

În 1996, producţia internă de energie primară a fost de circa 48 de milioane de tone de

combustibil convenţional, ponderea principalelor resurse având-o gazele naturale cu 44%,

cărbunele cu 26%, şi ţiţeiul cu 18%.

În anul 2000 gazele naturale importate au avut o pondere de 15% din totalul consumului

intern; consumul total al populaţiei fiind de 20% .

Satisfacerea cererii de gaze naturale, chiar utilizându-se alte resurse energetice locale,

este dependentă în mare măsură de import. În acest sens, România a întreprins o serie de

acţiuni privitoare la diversificarea resurselor de import, pentru interconectarea sistemului

naţional de transport cu sistemele din Ucraina, Ungaria şi Republica Moldova. În fig.2 se

observă evoluţia consumului de GPL și a combustibililor petrolieri din 2010 pană în 2030

(prognozat) în Europa

Fig. 2 Graficul consumului de energie în Europa (2001-2030)

O echilibrare a raportului dintre cerere şi oferta de resurse energetice poate fi

determinată de creşterea producţiei interne de gaz petrolier lichefiat GPL şi de importul

acestui combustibil, precum şi de extinderea utilizării acestuia la diferite tipuri de

Page 7: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

5

consumatori. Această perspectivă este deja materializată în majoritatea ţărilor dezvoltate din

Europa Occidentală, la ora actuală existând cca. 50 de terminale marine de GPL cu capacităţi

între 5000-10000 m3, amplasate în Marea Nordului, Oceanul Atlantic, Marea Mediterană. În

fig.3 se observă evoluţia cererii de GPL în lume între anii 2000-2012.

Fig. 3 Evoluţia pieţei de GPL între anii 2000-2012

Oferta de GPL de pe piaţa românească în anul 2000 a fost situată la 600000 tone.

Potenţialii consumatori de GPL sunt:

- grupuri de gospodării din sate;

- ansambluri de blocuri izolate, vile, hoteluri;

- unităţi militare;

- unităţi de ocrotire a sănătăţii;

- ferme agro-zootehnice, sere şi multe altele.

În octombrie 1996 s-a constituit Asociaţia Română a Gazului Petrolier Lichefiat

(ARGPL), având iniţial 29 de agenţi economici din domeniul GPL ajungând în 2000 la peste

150 de agenţi economici. ARGPL este o "Asociaţie profesională a agenţilor economici care

activează în domeniul GPL din România"; asociaţie neguvernamentală şi persoană juridică

non-profit. Obiectul de activitate al ARGPL se concretizează prin elaborarea normelor

profesionale, aplicarea normelor şi standardelor internaţionale în domeniul GPL din România

şi promovarea cercetării în domeniul GPL.

Din octombrie 2000 apare Buletinul informativ "Info GPL" editat de ARGPL, revista

prin care se prezintă materiale care încearcă să impulsioneze utilizarea gazelor petroliere

lichefiate.

În conformitate cu prescripţiilor ISCIR, amestecurile de hidrocarburi C1 – C4 sunt

încadrate în mai multe categorii după presiunea de vapori şi masa volumică şi anume :

amestecuri de tip A, Ao, B şi C.

– amestecul de tip A: la 700C are o tensiune de vapori ce nu depăşeşte 11

bari şi la 500C o masă volumică nu mai mică de 0,525 Kg/l;

– amestecul de tip Ao: la 700C are o tensiune de vapori ce nu depăşeşte 16 bari

şi la 500C o masă volumică nu mai mică de 0,495 Kg/l;

În comerţ, aceste amestecuri (A şi Ao) se numesc, în mod curent, butan

(comercial).

Page 8: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

6

– amestecul de tip B: la 700C are o tensiune de vapori ce nu depăşeşte 26

bari şi la 500C o masă volumică nu mai mică de 0,450 Kg/l;

– amestecul de tip C: la 700C

C are o tensiune de vapori ce nu depăşeşte 31

bari şi la 5500C o masă volumică nu mai mică de 0,440 Kg/l.

Amestecurile de hidrocarburi B şi C sunt denumite comercial propan. În

momentul lichefierii gazelor, volumul se reduce considerabil, determinând depozitarea şi

manevrarea uşoară a acestora. Un volum mic de GPL conţine un volum considerabil de

energie termică potenţială. In momentul utilizării, GPL poate reveni în starea sa de

vapori, pentru a fi utilizat de client ca un combustibil gazos.

In anul 2010 a fost inaugurat in Portul Midia cel mai mare terminal maritim de gaz

petrol lichefiat (GPL) din ţară. Terminalul opereaza traficul de GPL destinat pieţei interne,

dar si exportul catre ţări vecine precum Bulgaria, Serbia sau Ungaria. Terminalul are o

suprafata de circa 24.000 de metri patrati si o capacitate de stocare de 4.000 mc. Instalatiile

cuprind 10 rezervoare a cate 400 mc, rampe de descarcare, pompe de mare productivitate si

automatizari. Terminalul este conectat la calea ferata, reteaua rutiera si transportul pe apa.

Poate incarca 8 vagoane cisterna si 2 autocisterne simultan. Dana de acostare are o adancime

de 9,5 metri si un cheu cu o lungime de 120 m. Descarcarea este asigurata cu pompe de mare

randament, cu un debit de 200 - 250 mc pe ora. Instalatia este dotata cu recuperatoare de gaze

din tancuri, care elimina pierderile de marfa. Terminalul de GPL din Portul Midia are

potentialul de a deveni unul dintre cei mai importante terminale de specialitate de pe piata de

gaz petrol lichefiat din Europa Centrala si de Est.[3]

Fig. 4. Terminalul GPL din Portul Midia

Page 9: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

7

1.2 Caracteristici

Principalele caracteristici ale hidrocarburilor pure, sunt prezentate în tabelul următor:

Tab.1 Caracteristicile principale ale hidrocarburilor

Nr.

crt. Caracteristici Propan Propilenă Izobutan

N

butan

1 Masa moleculară (kg/kmol) 44,09 42,08 58,52 58,52

2 Greutatea specifică la 15,50C (kg/l) 0,5077 0,522 0,5635 0,5844

3 Presiunea de vapori la 500C (ata) 17,2 21 7 5

4 Temperatura de fierbere, 0C -42,07 -44,75 -11,73 -0,5

5 Temperatura de aprindere în aer, 0C 446 455 490 430

6 Temperatura de autoaprindere, 0C 446 455 543 430

7

Limite de explozie. % vol. de gaze în amestec cu aerul 760 mmHg; 200C

- limita inferioară 1,9 2,0 1,9 1,6

- limita superioară 9,5 10,3 8,5 8,5

8

Puterea calorifică (kcal/kg) la 00C şi 760 mmHg

- superioară 12000 11600 11800 11800

- inferioară 11000 10900 10900 10900

În UE, peste 90% din gazele petroliere lichefiate se obţin în rafinăriile de petrol.

Gazele naturale, gazele de sondă şi cele asociate au un conţinut variabil de hidrogen

sulfurat, mercaptani, azot, bioxid de carbon precum şi de sulf, determinate de

zăcămintele din care provin. Pentru a asigura valorile prescrise privind conţinutul în

compuşi cu sulf precum şi conţinutul de apă, gazele petroliere lichefiate sunt supuse unor

operatiuni suplimentare de tratare. Gazele petroliere lichefiate sunt constituite fie din proan-

propene (gaze cunoscute sub denumirea de Propan Comercial) fie din butan-butene (gaze

cunoscute sub denumirea de Butan Comercial) fie din amestecuri ale acestor hidrocarburi în

proporţie aproape egală.

Tab. 2 Compoziţia chimică a propanului commercial de tip I şi II

extras din STAS 8723-70

Propan Comercial Tip I Tip II

Compoziţie chimică (%)

-Propan, min 92 93,5

-Hidrocarburi, (C2), max 5 2,5

-Propilenă, max 2 2

-Hidrocarburi, (C4), max 2 2

-Sulf 0,5

-Apă 0,05

Page 10: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

8

În compoziţia lor sunt cuprinse şi cantităţi mici de hidrocarburi mai uşoare decât

propanul (metanul este practic absent, iar etanul în proporţie de sub 2% ).

Hidrocarburile gazoase sunt incolore şi aproape fără miros. Ca atare pentru a fi uşor

depistate organoleptic, în cazul scăpărilor din conducte sau recipiente, când sunt folosite

drept combustibil casnic sau industrial se odorizează cu un agent puternic mirositor, care

să indice prezenţa gazelor în atmosferă până la concentraţii sub o cincime din limita de

explozie. Când este folosit în scopuri tehnologice, gazul petrolier lichefiat poate fi livrat şi

inodorizat.

Ca odorant, se folosesc produse cu miros caracteristic, cum sunt compuşii

sulfului (mercaptanii, sulfurile, disulfurile). De regulă, etil mercaptanul se adaugă în

proporţie de 0,1 mg la 1 litru de gaz şi asigură un miros pătrunzător şi neplăcut de

usturoi sau ouă stricate, permiţând detectarea olfactivă a celor mai mici scăpări de gaze în

mediul înconjurător.

Gazele petroliere lichefiate sunt puţin solubile în apă, dar sunt solubile în eter,

cloroform şi benzen, dizolvă lubrifianţii, uleiurile, lacurile şi vopselele, provocând gonflarea

apreciabilă a cauciucului natural. Are o vâscozitate mai mică decât apa şi ca urmare,

pătrunde prin pori şi fisuri mai uşor decât aceasta. Nu este toxic, dar este un anestezic

puternic, inhalarea în exces cauzând moartea prin aritmie.

Tab.3. Propietăţi fizico-chimice ale GPL

Caracteristici Valori

Conţinut de hidrocarburi C3, (% max.) 9

Conţinut de hidrocarburi i şi nC4, (% min.) 90

Conţinut de hidrocarburi C5, (% max.) 1

Presiune de vapori, (bar)

- la 100C 2,0

- la 400C 5,6

- la 600C 9,3

Conţinut de sulf total după odorizare, g/Nm3, max 0,5

Conţinut de sulf mercaptanic după odorizare, g/Nm3, min. 0,051

Temperatura reziduului de evaporare, 0C, max. 1

Puterea calorifică superioară, kcal/Nm3 28.5

Pentru a reliefa cât mai bine pericolul deosebit de explozie şi incendiu prezentat de

gazele lichefiate, sunt prezentate în continuare câteva caracteristici fizico-chimice

esenţiale ale unora dintre acestea (care le deosebesc, de altfel, de hidrocarburile

lichide), caracteristici care trebuie să fie cunoscute de către toţi cei care lucrează în acest

domeniu.

Se prezintă în continuare, mai în detaliu, unele proprietăţi specifice GPL- ului, şi

anume: presiunea de vapori, densitatea relativă, punctual de fierbere, limitele de

inflamabilitate, dilatarea GPL-ului, raportul lichid-gaz:

Presiunea de vapori: Recipientele în care se află GPL nu sunt umplute niciodată

complet cu lichid, ci numai 80%. În spaţiul liber rămas deasupra lichidului se găseşte

acelaşi produs în fază gazoasă, cele două faze fiind în stare de echilibru. Pentru ca faza

Page 11: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

9

lichidă să treacă în stare gazoasă, trebuie să i se transmită din exterior o cantitate de

căldură. Moleculele evaporate din lichid exercită o presiune asupra recipientului în care se

află, denumită presiunea de vapori. Când faza gazoasa a unui produs coexistă în echilibru cu

faza lichidă, presiunea de vapori este o măsură a volatilităţii gazului; cu cât temperatura

este mai ridicată, cu atât mai mare este presiunea pe care o exercită gazul în interiorul

recipientului care îl conţine.

Variaţia presiunii de vapori cu temperatura este descrisă de relaţia lui Clapeyron:

(1)

în care s-au folosit notaţiile:

–T – temperatura sistemului;

–p – presiunea sistemului;

–L – căldura de vaporizare molară;

-(Vv –Vl) – diferenţa dintre volumul molar al vaporilor şi volumul molar al

lichidului, ambele la temperatura T.

Presiunea de vapori pentru un amestec de mai mulţi componenţi poate fi calculată,

cunoscând compoziţia chimică a acestuia şi presiunea de vapori ale fiecărui component,

aplicând relaţia:

(2)

unde: -x1, x2,………xn – concentraţiile volumice procentuale;

-p1,p2,……….pn – presiunile de vapori ale componentelor.

Densitatea relativă: Denumită şi masă volumică relativă reprezintă raportul dintre

densitatea produsului şi densitatea unui produs de referinţă la aceleaşi condiţii de

temperatură şi presiune. In mod convenţional s-a luat aerul uscat ca produs de referinţă

pentru gaz şi apa distilată în vid (fără urme de gaze) pentru produsele lichide, inclusiv

gazele petroliere lichefiate.

Densitatea gazelor este dependentă de temperatura T şi de presiunea p. Valoarea

densităţii unui gaz de masă m, la altă stare 2 de temperatură şi presiune se stabileşte cu

relaţia de mai jos, starea 1 fiind considerată cea normală:

(3)

Din această relaţie se deduce că densitatea gazelor scade cu creşterea temperaturii şi

creşte odată cu creşterea presiunii. Pentru gazele şi lichidele constituite din amestecuri de

componenţi (cum sunt gazele petroliere lichefiate şi gazele combustibile rezultate din

acestea) densitatea este variabilă dependentă de proporţia componenţilor în amestecul

respectiv şi se poate stabili cu relaţia:

(4)

unde: -x1, x2,………xn – concentraţiile volumice procentuale;

- ρ1 , ρ 2,…. ρ n - densităţile componentelor.

În tabelul 4 sunt redate densităţile relative ale fazei lichide şi fazei gazoase ale

propanului şi butanului la starea normală (00C şi 760 mm Hg).

Page 12: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

10

Tab.4 Densităţile relative ale propanului şi butanului la 00C şi 760 mm Hg

Gazul Densitatea relativă

Faza lichidă Faza gazoasă Propan Butan

0,51 1,561

0,582 2,079

Din acest tabel se observă că, densitatea relativă a fazei lichide a celor două faze

considerate este aproximativ jumătate din cea a apei, ceea ce înseamnă că acestea plutesc pe

apă, observaţie importantă în cazul scurgerilor de lichid. În schimb, densitatea relativă a

fazei gazoase este supraunitară în ambele cazuri.Trebuie să se acorde o atenţie deosebită

acestei proprietăţi în cazul unei scurgeri dintr-un rezervor de depozitare, instalaţie

tehnologică, conductă etc., deoarece în această situaţie gazele se vor acumula sub forma

unui nor la nivelul solului, deplasându-se în jos în canale, gropi, subsoluri, nerăspândindu-

se uşor în atmosferă, decât dacă viteza vântului este foarte mare. Situaţia prezintă un

pericol sporit de incendiu datorită multitudinii surselor posibile de aprindere.

Punctul de fierbere: Punctul de fierbere este temperatura la care lichidele, prin

încălzire, trec în stare gazoasă sau de vapori. La 0 0C, presiunea de vapori pentru limita

inferioară a butanului este de 0 bari, adică acesta este punctul său de fierbere în condiţii

normale.

Similar, punctul de fierbere al propanului este de – 44 0 C. Aceste temperaturi sunt

temperaturile maxime la care butanul şi respectiv propanul trebuie răcite, dacă se

urmăreşte depozitarea lor la presiune atmosferică. Valorile coborâte ale punctelor de

fierbere a gazelor petroliere lichefiate creează pericole în exploatarea echipamentelor de

evacuare a presiunii în care poate exista apă sau hidrocarburi grele.

Punctele joase de fierbere a gazelor petroliere lichefiate mai creează şi alte pericole în

exploatare. Unul dintre ele ar fi acela că vaporizarea rapidă a acestor lichide poate răci

pielea suficient pentru a cauza degerături personalului operativ ce vine în contact cu

aceste hidrocarburi uşoare. Este obligatoriu deci ca, ori de câte ori se lucrează cu

GPL, operatorul să folosească echipament de protecţie adecvat. Scăpările de gaze

lichefiate dintr-un recipient pot fi uşor detectate, deoarece la depresurizarea

izoentalpică până la presiunea atmosferică, temperatura acestora ajunge la valori

negative. Ca urmare, umiditatea din aer îngheaţă, apărând un nor albicios şi gheaţă în

jurul locului în care s-a produs neetanşeitatea.

Limitele de inflamabilitate: În amestec cu aerul, gazele petroliere lichefiate

dau naştere unor amestecuri explozive care pun în primejdie instalaţiile şi

personalul. Intervalul de explozie pentru amestec propan-aer se situează între 2,4 –

9,5%, iar pentru butan 1,8 – 8,4%. În practică, limitele se referă la limita inferioară pentru

butan şi la limita superioară pentru propan. În urma arderii propanului şi butanului în aer

rezultă bioxid de carbon şi apă. Pentru o ardere completă, un volum de butan necesită

30 volume de aer, iar un volum de propan 24 volume de aer. Trebuie avut în vedere că o

cantitate insuficientă de aer conduce la apariţia monoxidului de carbon.

Dilatarea GPL-ului: Dilatarea fazei lichide a gazelor petroliere lichefiate sub

influenţa unei surse de încălzire este foarte mare în comparaţie cu alte lichide. Astfel, rata

de expansiune a gazelor petroliere lichefiate este de 15-20 ori mai mare decât cea a apei.

Când temperatura creşte, gazul petrolier lichefiat se dilată, putându-se ajunge ca întregul volum al

rezervorului să fie umplut cu gaz, fără să mai existe vreun spaţiu de lichid. Începând din acest

moment, la creşterea temperaturii cu fiecare grad, presiunea creşte de 7-8 ori. Ca urmare a

Page 13: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

11

compresibilităţii reduse a gazului lichefiat şi a capacităţii de dilatare elastică a pereţilor

rezervorului de asemenea mică, acesta cedează. De acea este important să se lase spaţiu pentru

dilatare în orice vas în care se păstrează GPL.

Nivelul maxim de îmbuteliere în siguranţă, pentru un vas cu GPL, poate fi calculat cu

precizie în funcţie de produsul depozitat, dar, de reglă, se lasă un spaţiu de 20% din volumul

vasului cu GPL, atunci când vasul se umple până la nivelul său maxim de îmbuteliere în

siguranţă. Acest nivel este denumit adesea “spaţiu mort” şi se determină prin utilizarea unui

limitator de “spaţiu mort”. Concluzionând, recipientele nu se umplu niciodată mai mult de

80% din volum.

Raportul lichid-gaz: După cum s-a arătat, prin aplicare unei presiuni vaporilor de

GPL, aceştia pot trece în stare lichidă. Ca lichid, GPL ocupă un spaţiu mult mai restrâns

decât GPL în stare gazoasă. De aceea, este mai convenabil şi mai economicos să

se transporte GPL în stare lichidă. Când se reduce presiunea din recipient, lichidul revine în

stare gazoasă şi, în acest proces, volumul său creşte de aproximativ 250 de ori.

Cu alte cuvinte, o tonă de lichid, în procesul trecerii în stare de vapori, va umple

echivalentul unui vas de 250 de tone. GPL-ul se evaporă, ocupând un volum de 250 de

ori mai mare decât volumul său propriu. Diferenţele reale între butan şi propan, la trecerea

din stare lichidă în stare de vapori, sunt:

– 1 litru de propan lichid se transformă în 275 litri de vapori de propan;

– 1 litru de butan lichid se transformă în 233 litri de vapori de butan.

Este important de reţinut că o scăpare mică de GPL lichid poate degaja o cantitate

semnificativă de vapori de GPL. Pentru a lichefia propanul, este necesară o presiune de

trei ori mai mare decât presiunea necesară lichefierii butanului. În concluzie, degajarea unei

tone de GPL va împrăştia un nor de gaz cu un volum echivalent cu volumul unui vas de

250 de tone, care atunci când intră în combinaţie cu aerul la limita inferioară de aprindere

de 2,0% va degaja un nor de gaz inflamabil cu un volum echivalent cu volumul unui vas de

1250 de tone şi care poate detona cu o forţă corespunzătoare la 0,9 – 1,2 t de TNT.

GPL-gazele petroliere lichefiate se obţin atât din gazele naturale propriu- zise, din

gazele de sondă şi cele asociate, cât şi din gazele de rafinărie.

- Gazele naturale propriu-zise se extrag din zăcăminte gazeifere şi conţin cantităţi

variabile de metan, etan, propan şi butan.

- Gazele de sondă şi cele asociate provin din zăcămintele de ţiţei şi conţin cantităţi

variabile de hidrocarburi gazoase (metan, etan, propan, butan) cât şi hidrocarburi

lichide (pentan, hexan, heptan, octan).

- Gazele de rafinărie se obţin în instalaţiile de distilare atmosferică a ţiţeiului sau

în instalaţiile de prelucrare distructivă şi în special din procesele termice şi termo

catalitice (reformarea, cracarea, coxarea etc.), de prelucrare a diferitelor fracţiuni

petroliere provenite din ţiţei.

Stabilirii domeniilor de explozivitate şi respectiv detonabilitate ale amestecurilor de gaz

petrolier lichefiat (GPL) şi aer fiind extreme de importantă, în prezent s-au efectuat

numeroase cercetări în scopul determinării presiunilor şi vitezelor de explozie.

Rezultatele experimentărilor efectuate permit fundamentarea ştiinţifică a cauzele

producerii unor accidente determinate de explozii de GPL, precum şi măsurile de prevenire a

unor astfel de evenimente.

Page 14: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

12

Tab.5. Parametrii de explozivitate ai GPL Componenţi ai

GPL

Concentraţie

(% m/m) Masa

molară

(g/mol)

Limita

inferioară de

explozivitate

[%v/v]

Limita

superioară de

explozivitate

[%v/v]

Temperatura

de aprindere

(°C)

Energia

minimă de

aprindere

(mJ) Metan 0,03 16,04 5 15 537 0,28

Etan 0,04 30,07 3 12,5 510 0.22

Propan 6,90 44,10 2,1 10 470 0,24

Propenă 1,12 42,08 2,0 11,1 455 0.282

iso-Butan 47,75 58,12 1,8 8,5 460 0,16

Butan 10,62 58,12 1,5 8,5 372 0,16

trans-2-Butenă 13,87 56,11 1,3 9,8 324

1-Butenă 13,09 56,11 1,6 10 440

iso-Butenă 1,53 56,11 1,8 8,8 465

cis-2-Butenă 4,80 56,11 1,8 9,7 324

2-Metil-butan

(iso-pentan)

0,02 72,15 1,3 8 420

1,3-Butadienă 0,23 54,09 1,1 12,5 415

1.3 Stocarea GPL

În continuare, se prezintă principalele instalaţii de GPL utilizate pe plan mondial:

1. Instalaţii monobloc tip SKID pentru livrare de autogaz (cu sau fară posibilitatea de

umplere/îmbuteliere recipiente-butelii) în staţii de distribuţie mixte (benzină şi GPL), sau

independente. Aceste tipuri de instalaţii respectă prescripţiile din normativul NP-037/99

referitor la „proiectarea, execuţia şi exploatarea sistemelor de alimentare cu gaze petroliere

lichefiate (GPL) pentru autovehicule.

În funcţie de modul de poziţionare al rezervoarelor (recipientelor) de GPL, aceste

instalaţii se subclasifică astfel:

a) Instalaţii GPL cu recipiente staţionare orizontale sau vertical supraterane:

– recipiente sub presiune cu capacitate de până la 13m3 apă;

– recipiente sub presiune cu capacitate peste 13m3 apă.

b) Instalaţii GPL cu recipiente staţionare subterane:

– recipiente sub presiune orizontale cu capacitate de până la 13m3 apă;

– recipiente sub presiune orizontale cu capacitate de peste 13m3 apă.

c) Instalaţii GPL cu recipiente acoperite:

– recipiente sub presiune orizontale cu capacitate de până la 13m3 apă;

– recipiente sub presiune orizontale cu capacitate peste 13m3 apă.

2. Instalaţii exterioare pentru livrare de GPL în sistem mic vrac.

Aceste tipuri de instalaţii se subclasifică în:

a) Instalaţii GPL cu recipiente sub presiune supraterane, fixe sau transportabile:

– butelii cu capacitate până la 150 l apă;

– containere cu capacitate până la 450 l apă;

– recipiente sub presiune cu capacitate până la 13m3 apă;

– recipiente sub presiune cu capacitate peste 13m3 apă;

b) Instalaţii GPL cu recipiente sub presiune staţionare subterane:

– containere cu capacitate până la 450 l apă;

– recipiente sub presiune cu capacitate până la 13m3 apă;

– recipiente sub presiune cu capacitate peste 13m3 apă;

Page 15: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

13

c) Instalaţii GPL cu recipiente acoperite:

– recipiente sub presiune cu capacitate până la 13m3 apă;

– recipiente sub presiune cu capacitate peste 13m3 apă.

3. Instalaţii pentru livrare de GPL în sistem mic vrac pentru echipament recreaţional

(rulote şi bărci de agrement);

4. Instalaţii interioare de uz casnic şi industrial pentru utilizarea GPL drept

combustibil cu sau fără vaporizatoare;

5. Instalaţii de uz industrial pentru utilizarea GPL la operaţii de tăiere şi sudare (cu

O2);

6. Instalaţii interioare industriale pentru utilizarea GPL în laboratoare;

7. Instalaţii pentru utilizarea GPL la refrigerare, inclusiv instalaţii de condiţionarea

aerului care utilizează GPL drept agent de răcire;

8. Instalaţii pentru umplerea aerosolilor cu GPL;

9. Sisteme de presurizare cu GPL în sisteme de depozitare sau terminale;

10. Instalaţii pentru conversia combustibilului la vehicule rutiere şi feroviare inclusiv

kituri auto pentru motoare, cu combustie pe GPL auto.

Gazele petroliere lichefiate-GPL, au caracteristici aparte, care permit clasificarea şi

identificarea acestora la nivelul UE şi nu numai:

– GPL reprezintă un amestec de hidrocarburi uşoare în fază gazoasă în condiţii

standard de presiune şi temperatură, care pot fi lichefiate prin creşterea presiunii sau scăderea

temperaturii;

– GPL sunt considerate fluidele având o presiune de vapori care nu o depăşeşte pe cea

admisă pentru propanul comercial, compus predominant din următoarele hidrocarburi -

singure sau în amestec - propan, propenă(propilenă), butan (n-butan şi/sau izo-butan) şi

butene (butilene) inclusiv butadiene;

– GPL sunt fracţii de hidrocarburi uşoare din seria parafine (alcani), derivate din

procesele de rafinare, instalaţii de stabilizare a ţiţeiului şi din procesarea gazelor naturale.

Sunt în mod normal lichefiate sub presiune pentru a fi transportate sau depozitate.

Pentru identificare imediată, la nivelul producătorilor şi al pieţei, GPL este

caracterizat de numere unice de clasificare după cum urmează:

– numărul ONU/UN cuprins în recomandările privind transportul mărfurilor

periculoase serveşte ca bază pentru reglementările în transportul naval, feroviar şi rutier

naţional, regional şi internaţional; Numărul ONU/UN a fost stabilit de Comitetul de experţi

(COE) în transportul mărfurilor periculoase al Consiliul Economic şi Social (ECOSOC) sub

egida ONU şi este utilizat în întreaga lume în comerţul şi transportul international pentru

identificarea produselor chimice sau a claselor de mărfuri periculoase fiind cuprins în

regulamentele privind transportul mărfurilor periculoase .

– numărul CAS (Chemical Abstract Service Registry Number) care defineşte produsul

chimic, dar nu concentraţia sau amestecurile specifice; Numărul CAS defineşte produsul

chimic, dar nu concentraţia sau amestecurile specifice. Din punctul de vedere al securităţii şi

al modului de inventariere a substanţelor chimice reprezintă cel mai bun criteriu în privinţa

eliminării ambiguităţilor;

– numărul EINECS introdus prin Decizia 81/437/EEC a Comisiei Comunităţii

Europene şi este compus din două grupe de trei cifre şi un grup de două cifre (digiţi).

– numărul ICSC este caracteristic identificării internaţionale a substanţelor

periculoase al International Chemical Safety Cards (Fişa internaţională de securitate

chimică).

În afară de acestea mai există şi numărul EC, care a fost introdus în baza Directivei

87/548/EEC. OUG 200/2000 privind clasificarea, etichetarea şi ambalarea substanţelor

Page 16: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

14

periculoase prevede în Anexa 1, numerele de identificare EC caracteristice GPL – propan si

butan, precum şi amestecurilor acestora aşa cum sunt definite în Regulamentele de transport a

mărfurilor periculoase ADR/RID.

1.4 Interacţiunea GPL cu mediul

Gazul petrolier lichefiat este considerat ca un combustibil prioritar în dezvoltarea

durabilă.

Emisiile mai mici de CO2 în timpul arderii îl recomandă ca pe un combustibil verde.

Având în vedere axele prioritare de cercetare (apă, hrană, energie curate) aduc GPL în

interesul cercetătorilor.

Studiile elaborate la nivelul Uniunii Europene, pentru perioada anilor 1990-2000, privind

efectele nocive ale poluării asupra mediului înconjurător, scot în evidenţă faptul că efectul poluant

major este datorat bioxidului de carbon (C02), bioxidul de sulf (S02), oxizii de azot (NOx),

amestecurile organice volatile (VOC) şi oxidul de carbon (CO), produşi de industrie, producţia de

energie şi mijloacele de transport cu motoare cu ardere internă. O bună parte din noxele existente în

atmosferă se datorează proceselor de ardere a combustibililor clasici; aceste procese au ca rezultat o

emisie continuă în atmosferă de substanţe gazoase ca: anhidride carbonice şi sulfuroase, oxizi de

azot şi carbon şi particule materiale. Poluarea are consecinţe nefaste asupra întregului mediu

înconjurător (aer, sol, apă şi subsol). Ploile acide rezultate provoacă efecte devastatoare asupra

mediului înconjurător.

Emisiile poluante din gazele de eşapament ale mijloacelor de transport auto au o pondere

deosebită în volumul total al poluanţilor din atmosferă. Cuantumul gazelor de eşapament, ale

motoarelor cu ardere internă care utilizează carburanţi tradiţionali, în mediul ambiant (în participări

volumice) sunt apreciate astfel:

- CO2 →17.0%;

- CO → 70.0%;

- VOC (amestecurile organice volatile) → 48.8%;

- NOx → 53.4%;

- Pb → 60.0%;

- Particule materiale solide → 52.3%;

- SO2 → 5.0%,.

Efectele nocive asupra organismului uman sunt cu atât mai accentuate cu cât creşte durata

expunerilor la mediul poluat şi cu cât persoanele sunt mai în vârstă şi au afecţiuni profesionale.

Poluanţii şi efectele asupra stării de sănătate se prezintă astfel:

- Hidrocarburile irită ochii, provoacă tuse, migrene, astmă şi sunt cancerigene.

- Bioxidul de sulf afectează căile respiratorii, (laringe, bronhii, etc.); în amestec cu

anumiţi poluanţi declanşează la astmatici spasmul bronşic, creşte frecvenţa şi

intensitatea bolilor respiratorii la adulţi şi afectează funcţiile respiratorii la copii.

- Bioxidul de azot atacă celulele sistemului imunitar, favorizează agresiunea

bacteriană şi virală, provoacă senzaţii de vomă, afectează funcţiile respiratorii şi creşte

sensibilitatea la infecţiile microbiene.

- Oxidul de carbon se fixează în hemoglobina din sânge, produce dureri de cap, astenie,

vomă şi în cantităţi mai mari poate avea efecte mortale.

- Plumbul este toxic şi în doze mari la copii provoacă perturbări in dezvoltarea

cerebrală.

- Compuşii organici volatili au efecte poluante foarte diverse, iritaţii, diminuarea

capacităţii respiratorii, etc.

Page 17: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

15

- Particulele solide provoacă iritarea bronhiilor, în special la copiii la care sistemul

imunitar este fragil sau nematurizat; favorizează alţi poluanţi care pot penetra în căile

respiratorii.

- Particulele care provin din hidrocarburi aromatice policiclice, sunt nocive şi

cancerigene.

- Difuzarea în atmosferă a unor gaze blochează radiaţiile infraroşii degajate de suprafaţa

pământului şi duc la apariţia "efectului de seră", care favorizează creşterea globală a

temperaturii mediului ambiant peste cele favorabile condiţiilor normale de viaţă.

- Efectele încălzirii globale pot fi dezastruoase: schimbări climatice, creşterea nivelului

mărilor însoţite de inundaţii, etc.

- Bioxidul de carbon este cel mai mare deşeu produs de omenire şi se consideră că el

produce aproape jumătate din efectul de încălzire globală a atmosferei.

- Volumul gazelor degajate în atmosferă, a ajuns la un nivel critic.

Având în vedere acest fapt, care poate produce dezastru pe pământ, Comunitatea

Europeană a adoptat, în anul 1990, un program de reducere drastică a emisiilor de (CO2). Programul

adoptat prevede îmbunătăţirea randamentelor şi tehnologiilor purtătorilor de energie şi promovarea

unor surse energetice noi cum ar fi GPL pentru carburaţia motoarelor autovehiculelor de

transport, care duce la diminuarea gradului de poluare a mediului ambiant. Directiva

1999/30/CE a Consiliului din 22 aprilie 1999, impune valori limită pentru anhidrida sulfuroasă,

bioxidul de azot şi oxidul de azot şi particule solide conţinute de aer din mediul ambiant.

Această directivă a devenit obligatorie pentru statele membre ale Uniunii Europene din iulie 2001.

Utilizarea G.P.L-ului ca şi combustibil oferă posibilitatea reducerii poluării printr-un

consum mai mic de combustibil, datorită unui randament mărit şi impact mai mic asupra

ecosistemului. Se evidenţiază absenţa plumbului, aditivilor şi a particulelor materiale (funingine) şi

prezenţa foarte scăzută a anhidridelor sulfuroase (S02) (cca. de 500 ori mai puţin decât la

motorină), de oxid de azot (NO) (de 4...5 ori mai puţin decât la motorină şi cu 15...20% mai

puţin decât la benzina premium), cu 20% mai puţin CO şi cu 10... 15% mai puţin C02 în raport cu

benzina premium.

Toate aceste avantaje îndreptăţesc denumirea pentru GPL de "combustibil verde".

Fig.5 Prezentarea GPL ca un combustibil aparţinând energiei curate

Page 18: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

16

CAPITOLUL 2

UTILIZAREA GPL ÎN DOMENIUL AUTO

2.1 Generalităţi

Emisiile poluante produse de motoarele autovehiculelor pot fi împărţite în două clase:

- substanţe primare;

- substanţe secundare.

Substanţele primare sunt emise direct de motor şi cuprind materiale nocive în stare

gazoasă: oxidul de carbon (CO), hidrocarburile (HC), oxizii de azot (NOx), sau sunt sub

formă de particule solide (de plumb la m.a.s. şi organice care alcătuiesc fumul la m.a.c.) sau

particule lichide. Motorul diesel produce, în plus, oxizi de sulf (SO2, SO3), când motorina

conţine sulf şi substanţe rău mirositoare (hidroxi-indanona, metal-fenol, metoxifenol, furani,

alkenone, indanone, fenoli, benzoaldehide, etc.).

Substanţele secundare sunt substanţe nocive care se formează în atmosferă prin

interacţiunea unor substanţe primare cu aerul şi se numesc smog. Smogul reduce vizibilitatea

şi are o acţiune sufocantă.

Emisiunile poluante de la m.a.s. sunt generate de combustibil şi de etanşarea

imperfectă a cilindrilor şi a rezervoarelor de combustibil. Noxele generate prin ardere (CO,

HC, NOx, particule) se elimină în atmosferă, cca. 70%, prin gazele de evacuare şi parţial, cca.

10% prin gazele de carter. Hidrocarburile rezultate prin etanşarea imperfectă a camerei de

nivel constant şi a rezervorului de benzină ajung direct în atmosferă sub formă de vapori.

Cantitatea emisiilor poluante depinde de natura combustibililor, precum şi de procesul de

amestecare şi procesul de ardere.

Creşterea poluării prin emisiile autovehiculelor este determinată de următoarele

tendinţe:

- Concentrarea populaţiei în centre urbane mari;

- Creşterea numărului de autovehicule cu M.A.I.

Normele severe, impuse de legislaţia unor ţări, impun alternative la

combustibilul convenţional, prin utilizarea parţială sau integrală a unor clase de combustibili

neconvenţionali, cu acţiune poluantă mai redusă. Creşterea numărului de autoturisme a adus

în actualitate utilizarea gazelor petroliere lichefiate ca şi combustibil pentru alimentarea

motoarelor cu ardere internă.

Gazul Petrolier Lichefiat utilizat la alimentarea autoturismelor este cunoscut sub

numele de autogaz. Instalaţiile de GPL utilizează un amestec de propan şi butan în funcţie de

anotimp şi temperatura medie din regiunea respectivă astfel încât GPL-ul să se vaporizeze,

pentru a nu produce dificultăţi în utilizare.

Amestecul de propan şi butan variază de la ţară la ţară funcţie de schema de rafinare

şi de excedentul diverselor componente, după cum reiese şi din tabelul 6.

Utilizarea autogazului la motoarele cu ardere internă nu implică modificări

constructive deosebite mai ales la motoarele cu aprindere prin scânteie cu carburator. Există

fabrici constructoare care livrează echipamente care permit adaptarea automobilelor pentru

utilizarea alternativă a combustibililor lichizi şi a celor gazoşi.

Page 19: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

17

Tabelul 6. GPL – tipuri de amestec de hidrocarburi

Ţara

Media

anuală propan/

butan [%]

Iarna Vara

Belgia 40/60 20/80 50/50

Spania 30/70 -

Italia 25/75 - -

Olanda 50/50 40/80 60/40

Anglia 89/11 - -

România - 85....70/15...30 30...40/70....60

Utilizarea GPL ca şi combustibil la M.A.I. prezintă următoarele avantaje:

- ardere completă;

- emisii poluante reduse;

- eventualele scăpări nu poluează solul sau apa;

- reducerea nivelului de zgomot;

- creşte economicitatea transportului, atâta timp cât preţul gazului este mai redus decât

al celorlalţi combustibili lichizi;

- scăderea depunerilor carbogazoase care micşorează tendinţa arderii cu aprinderi

secundare;

- depozite mai mici de calamine ce duc la durata de serviciu mai mare a motorului;

- reducerea solicitărilor cuzineţilor şi a lagărelor prin scăderea tendinţei de ardere cu

detonaţii;

- reducerea uzurii cilindrului, pistonului şi segmenţilor, fiindcă uleiul nu este dizolvat

de combustibilul lichid depus pe pereţi;

- uleiul nu este alterat de hidrocarburi nearse şi de aditivi pe bază de plumb.

Dezavantajele utilizării combustibililor gazoşi sunt:

- pornire mai dificilă, la rece, a motorului;

- scăderea puterii motorului cu până la 10 %;

- creşterea regimului termic al motorului, care duce la uzura mai rapidă a

supapelor şi a scaunelor de supape.

Firma DAEWOO Automobile Craiova a efectuat teste de funcţionare în condiţii de

exploatare normală pe trei tipuri diferite de autovehicule. Au fost echipate trei autoturisme cu

un sistem dublu de alimentare, benzină şi GPL. În cadrul testului au fost obţinute rezultate

care evidenţiază faptul că utilizarea GPL în combustia motoarelor permite realizarea mai

uşoară a cerinţelor impuse de legislaţia europeană.

Nivelul zgomotului produs de motoarele alimentate cu GPL este cu cca. 50% mai mic

decât în cazul consumului de motorină şi mai redus cu cca. 6dB faţă de motorul cu benzină.

Efectul combinat al emisiilor toxice al vehiculelor alimentate cu GPL este cu cca. 90% mai

redus decât cel produs de utilizarea benzinei sau motorinei.

Utilizarea tot mai largă a autogazului a polarizat tot mai mult atât preocupările

firmelor specializate, cât şi pe cele ale autorităţilor administrative pentru îmbunătăţirea

performanţelor tehnice şi a nivelului de siguranţă în funcţionarea mijloacelor de transport,

Page 20: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

18

echipate cu motoare alimentate cu autogaz. Creşterea numărului de autovehicule alimentate

cu acest carburant au stimulat elaborarea unor studii bine puse la punct referitoare la

aspectele de siguranţă şi fiabilitate. Astfel probabilitatea apariţiei unui accident rutier în

Belgia este de cca. 6,4∙10-7

pe km/an (determinare făcută pentru o perioadă de 15 ani: 1983-

1997). Se estimează că numărul accidentelor posibile cu implicarea automobilelor alimentate

cu autogaz este de ordinul a cca. 900 pe an. Nu există o evidenţă a exploziilor la

autoturismele alimentate cu autogaz implicate în accidente.

Comparabil cu vehiculele Diesel, rezervoarele de combustibil ale vehiculelor

alimentate cu autogaz sunt mult mai rezistente şi probabilitatea că vor fi sparte în cazul unui

accident este foarte mică. Conductele de carburant sunt protejate de supape de sens unic sau

supape de exces de debit, astfel şi scăpările de gaze la un vehicul alimentat cu autogaz sunt

mai puţine ca la un vehicul alimentat cu motorină.

De multe ori cumpărarea unui autovehicul este mult influenţată de preţul momentan al

combustibilului cu care funcţionează motorul acestuia. Motivele care duc la alegerea unui

combustibil sunt în principal de natură economică, chiar dacă se ţine cont şi de alţi parametri

care pot influenţa alegerea autovehiculului. O analiză economică este însă foarte dificil de

făcut cu exactitate, mai ales datorită numărului mare de parametrii care concură la stabilirea

preţului de funcţionare a unui autovehicul.

În literatura de specialitate, în general se adoptă o analiză simplificată, în aşa fel încât

oricine doreşte să cumpere un autovehicul să fie capabil să efectueze evaluări, fără să

trebuiască să apeleze la ajutorul experţilor. Formula utilizată este:

Cb

LCe

K

T

KA

PC

(5)

unde: C = Cost/km

P = preţ total al autovehiculului (inclusiv costurile cu instalaţia de gaz)

K = km parcurşi / an

T = taxa de circulaţie / an

Ce = coeficient de echivalenţă calculat ca raport între puterea calorifică

inferioară/litru de combustibil [Hi/l] comparat şi [Hi/l] benzină→(tabelul 7)

L = costul carburantului / litru

Cb = consumul maşinii pe benzină [km/l]

A = ani de utilizare.

Tabelul 7. Coeficienţii de echivalenţă

Nr.crt. Felul combustibilului Coeficient de echivalenţă

1 Benzină 1.00

2 Propan comercial 1.27 … 1.38

3 Butan comercial 1.11 … 1.22

4 Gazolină 08 … 0.9

Formula de mai sus se compune din trei costuri raportate la km parcurşi:

- de achiziţie a maşinii;

- taxa pe maşină

- preţul carburantului.

Pentru simplificarea calculelor, în formulă nu se iau în considerare costuri comune cum

ar fi:

Page 21: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

19

- costul asigurării;

- de întreţinere;

- de reparaţie, etc. deoarece acestea sunt aproape egale în toate cazurile cu cele ale

motorului cu ardere prin scânteie (pentru m.a.c. sunt superioare); calculele se referă

la motoare alimentate cu benzină şi autogaz.

Folosind formula de mai sus rezultă, în general, că autogazul este cel mai economic

carburant. Transformarea unei maşini ce se alimentează cu benzină într-una alimentată cu

autogaz nu comportă modificări la motor, ci doar instalarea aparaturii specifice.

G.P.L.- ul lichid vehiculat din recipient parcurge tubulatura de înaltă presiune şi

ajunge la reductorul-vaporizator. Debitul este reglat de o electrovalvă ce rămâne închisă când

motorul este oprit sau funcţionează cu benzină. În reductorul-vaporizator autogazul trece din

stare lichidă în stare gazoasă. Energia necesară pentru vaporizare este furnizată de apa caldă

derivată din instalaţia de răcire a motorului. G.P.L.- ul vapori la o presiune redusă este

aspirat din reductorul-vaporizator prin intermediul tubulaturii de legătură.

Rezervoarele de autogaz sunt din oţeluri de calitate şi cuprind în mod normal 3 părţi

(două funduri şi un înveliş) unite între ele prin sudură; sunt prevăzute cu o etichetă cu numele

constructorului, data construcţiei şi a omologării, capacitatea efectivă şi capacitatea de sarcină,

precum şi un număr matricol. Rezervoarele sunt supuse unei probe hidraulice interne la o

presiune de 45 bar.

Normele în vigoare prevăd ca rezervorul să fie umplut la maxim 80% din capacitatea sa

totală. Limita de 80% permite menţinerea rezervorului în condiţii de siguranţă chiar şi în cazul

creşterii temperaturii. În caz de anomalii de încărcare (peste 80%) pot fi create condiţii de pericol.

2.2 Componentele unei instalaţii GPL montată pe autovehicul

Componentele acestui sistem au fost proiectate şi fabricate în scopul echipării perfecte

a motorului, fără a-i modifica modul de funcţionare original. În România soluţia alternativă a

alimentarii cu G.P.L. este astăzi legală (RNTR 6/2000), uşoară şi imediată. Dezvoltarea

tehnicii a dus la soluţii în măsură să depăşească toate problemele legate de utilizarea gazului

pe orice tip de vehicul. Recentele inovaţii au introdus îmbunătăţiri substanţiale utilizând

sonda Lambda şi pentru G.P.L., în cazul injecţiei de benzină.

Componentele principale ale unei instalaţii auto de gaz sunt prezentate în cele ce

urmează.

a) Reductorul-vaporizator: Reductorul este un dispozitiv electropneumatic cu

dublu control al presiunii, care permite reducerea şi vaporizarea gazului lichid provenit din

rezervor, în aşa fel încât asigură o alimentare stabilă a motorului cu un flux de gaz adecvat

diferitelor condiţii de utilizare. Gazul provine din rezervor în stare lichidă, cu o presiune de

5-10 bari şi se reduce în primul stadiu la 0,8-1,2 bari. Al doilea stadiu permite să alimenteze,

în funcţie de depresiunea creată în galeria de aspiraţie, cantitatea adecvată de gaz.

Fig.6 Reductor vaporizator Milano, Marini, Genius

Page 22: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

20

b) Electrovalva GPL: Este un dispozitiv care este montat între rezervor şi

reductorul GPL, care permite blocarea debitului de gaz către reductor în

momentul trecerii pe benzină. Are şi rolul de a filtra gazul de impurităţi.

Fig.7 Electrovalvă Marini

c) Comutatorul: Este dispozitivul care permite selectarea combustibilului

pentru a utiliza GPL-ul sau benzină. Există o gamă largă de astfel de

dispozitive, care pot sau nu să aibă indicatoare, pentru a indica nivelul

combustibilului din rezervor. Trecerea de pe benzină pe GPL se face prin

simpla apăsare a unui buton (în cazul automobilelor pe carburator sau

automat (în cazul celor pe injecţie).

Fig. 8 Tipuri comutator

d) Modulul electronic de comandă şi control: Este dispozitivul electronic dotat

cu un microprocesor care este programat să verifice semnalele de la sonda

lambda şi senzorul de acceleraţie TPS şi care este capabil, cu ajutorul

motoraşului pas cu pas, să gestioneze cantitatea de gaz aspirată de motor, în

aţa fel încât să fie menţinute condiţiile bune de funcţionare în regim

stoechiometric. Reglarea carburaţiei este complet automată , astfel se

memorează parametrii corecţi pentru carburaţie şi dacă este necesar, în

funcţie de condiţiile de funcţionare, se fac corecţiile necesare şi se menţine

raportul aer/gaz corect.

Fig.9 Unitatea de comandă Zenit Pro cu modul de adaptare, premiată la INPRO 2012

Page 23: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

21

e) Emulatorul: Este dispozitivul electronic care întrerupe alimentarea cu

tensiune a injectorilor, oprind astfel alimentarea cu benzină în momentul

trecerii pe GPL.

Fig.10 Tipuri de emulator

f) Mixerul: Este un dispozitiv mecanic care, folosind principiul Venturi,

asigură amestecul corect aer/carburant, atât în condiţii dinamice cât şi

statice. Acest dispozitiv este necesar de montat la unele autovehicule pentru

a crea un vacuum destul de mare care să permită absorbţia controlată a

gazului în funcţie de poziţia clapetei de acceleraţie. Fiecare mixer este

proiectat special pentru fiecare tip de autovehicul în parte pentru a asigura

împreună cu un redactor, optima funcţionare atât pe benzina, cât şi pe GPL

Fig.11 Tipuri de mixer

Page 24: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

22

g) Rezervorul GPL: Rezervorul GPL este dispozitivul mecanic care permite

stocarea GPL- ului fiind ferm fixat de caroserie cu bride metalice. Aceasta

nu se schimbă ca şi la aragaz, ci se umple prin dispozitivul de alimentare cu

GPL la staţiile care dispun de skid- uri GPL. Rezervorul este realizat din

material de 3,5 mm special tratat chimic pentru a evita fisurile în caz de

accident, este dotat cu un grup de supape care împiedică umplerea cu mai

mult de 80% din capacitate, permiţând astfel gazului o expandare în caz de

temperaturi înalte. Rezervoarele sunt echipate cu multivalve prevăzute cu

supape de suprapresiune care se deschid la presiuni mai mari de 25 atm.

conducând gazul pe tubulatura de aerisire afară din portbagaj, spre

exteriorul autoturismului. Presiunea de lucru este de 2-8 atm.(iarna –vara).

Există o gamă variată de rezervoare şi diferite locuri de amplasare:

rezervoare cilindrice - se montează în cele mai multe situaţii în portbagajul

unui autoturism în funcţie de posibilităţile de montaj regulamentare oferite

de autoturism, având capacităţi cuprinse între 20 – 150 liri; rezervoare

toroidale de interior - se folosesc când roata de rezervă a autoturismului se

află în interiorul portbagajului şi au capacităţi cuprinse între 24 şi 80 litri.

(Cielo, Opel, etc.); rezervoare toroidale de exterior - se folosesc atunci

când roata de rezervă a autoturismului se află în exterior şi au capacităţi

cuprinse între 24 si 80 litri (sub autoturism în locul roţii de rezervă - Dacia

Papuc). Regula generală pentru montarea unui rezervor toroidal este că

acesta trebuie montat în poziţie orizontală.

Modele de rezervoare:

Fig.12 Rezervoare cilindrice si toroidale pentru interior si exterior

Page 25: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

23

Fig.13. Montarea rezervoarelor interioare toroidale si cilindrice

h) Multivalva: Multivalva este de fapt un grup mecanic din bronz şi din alte

materiale rezistente la gaz, care este montat vizibil în afara rezervorului şi

care are rolul de a limita alimentarea la 80% din capacitatea rezervorului.

Acest sistem are aplicată o electrovalvă cu rolul de a bloca gazul în rezervor

în momentul întreruperii alimentarii cu curent electric, o valvă de exces de

debit care garantează blocajul scăpărilor de gaz, în caz de rupere accidental

a tubulaturii, un indicator de nivel pentru conţinutul de GPL, în interior, un

sorb pentru alimentare, precum şi două robinete cu acţionare manuală cu

rolul închiderii permanente a multivalvei.

Fig.14 Multivalve, Tomasetto, Marini, R00

Page 26: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

24

i) Carcasa etanşă: Este carcasa etanşă montată pe ansamblul rezervor-

multivalvă, cu rolul de a elimina către exterior eventualele scăpări de gaze

din instalaţie.

Fig.15 Carcasa etansa

j) Dispozitivul de alimentare: Este un dispozitiv cu supapă de reţinere,

confecţionat din aliaj de bronz legat de multivalvă printr-un tub de cupru

plastifiat, cu rolul de a asigura umplerea rezervorului cu gaz. Alimentarea se

face cu un pistol special care se cuplează ermetic pe gura de alimentare,

pierderile de combustibil în mediu înconjurător fiind nule.

Fig. 16 Dispozitive de alimentare

Tehnologic, sistemele AUTO GPL se dezvoltă mereu, (injecţie multipunct asistată

electronic în faza lichidă sau gazoasă) datorită avantajelor pe care le oferă acest carburant

ecologic şi mereu mai ieftin decât benzina.

Să nu uităm că datorită normelor privind poluarea nu se va mai produce benzină

pentru maşinile cu carburator, în acest caz singura soluţie viabilă şi posibil de realizat este

alimentarea cu GPL. De altfel marile companii de autoturisme sunt direct implicate în

dezvoltarea şi producerea de motoare ultra ecologice, una dintre soluţiile imediat aplicabile

fiind echiparea autovehiculelor cu motoare alimentate cu GPL (Volvo, Opel, Fiat,

Daewoo,etc.) sunt echipate opţional din fabrică cu sistem AUTO GPL). Dezavantajele cum ar

fi reducerea spaţiului din portbagaj, preţul iniţial al instalaţiei, performanţele dinamice ale

maşinii cu cca. 10% mai scăzute, sunt pe deplin compensate de avantajele economice,

ecologice şi de siguranţă oferite în exploatare.

Page 27: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

25

În cazul ruperii unei conducte multivalvă sistemul multivalvă-butelie sesizează

scurgerea de debit mărit şi se blochează automat, oprind astfel pierderea accidentală de gaz.

În cazul opririi accidentale a motorului sistemul SAFETY CAR închide automat gazul în trei

puncte. În caz de incendiu multivalva este dotată cu o supapă de suprapresiune care nu

permite o eventuală explozie a rezervorului.

Testele au demonstrat că autovehiculul alimentat cu GPL nu explodează, deci este

mult mai sigur faţă de cel alimentat cu benzină.

2.3 Tipuri de instalaţii auto GPL

Sunt instalaţii de ultima generaţie, capabile să alimenteze cele mai noi tipuri de

motoare care corespund celor mai severe norme de poluare. Este un sistem care se montează

în paralel cu sistemul pe benzină funcţionând în strânsă legătură cu sistemul de injecţie al

autoturismului, ceea ce face ca acesta să-şi păstreze performanţele dinamice şi de consum.

Această instalaţie se poate monta pe orice autoturism alimentat cu benzină (3-8 cilindrii),

având injecţie electronică de benzină, cu nivel de poluare.

Instalaţia GPL MILANO a revoluţionat industria GPL, face parte din a 4-a generaţie

de instalaţii GPL, a fost dezvoltată în cursul anului 2005, folosindu-se tehnologie de ultimă

oră. În urma testelor efectuate în Romania pe autoturismele Dacia SOLENZA, LOGAN şi

Skoda OCTAVIA s-a demonstrat că randamentul şi fiabilitatea sunt superioare faţă de

celelalte tipuri de instalaţii GPL de generaţie a 3-a. Poate echipa orice autoturism cu injecţie

electronică EURO2, EURO3, EURO4, cu 4 sau 6 cilindrii, cu puterea cuprinsă între 38 - 120

kw.

Instalaţia GPL AUTRONIC S.I.S (Seqventia Injection System) AJ 100 MISTRAL a

revoluţionat industria GPL, face parte din a 4-a generaţie de instalaţii GPL, a fost dezvoltată

în cursul anului 2003, folosindu-se tehnologie de ultimă oră, fiind net îmbunătăţită prin

apariţia noului MISTRAL II în anul 2005. Acest produs a fost dezvoltat, folosindu-se cea mai

nouă tehnologie disponibilă astăzi şi reprezintă o "operă de artă" în rândul sistemelor LPG

din ultima generaţie. Instalarea uşoară a componentelor şi controlul exact al injecţiei gazului,

pornind de la aşezarea iniţială a injecţiei de benzină fac ca Mistral să fie soluţia ideală de

transformare a tuturor vehiculelor, în special autoturismele de ultima generaţie.

Sistemul electronic achiziţionează date de la motorul vehiculului în orice regim de

funcţionare garantând controlul emisiilor şi menţinând funcţionarea corespunzătoare.

Sistemul electronic inovator prezent în centralina e-Gas duce la reducerea la minim a

pierderilor de putere. Nu este absolut necesar prelevarea tuturor semnalelor de la central de

benzină, eliminând astfel orice problemă care poate apare în faza de instalare faţă de alte

instalaţii existente pe piaţă. Unic in felul său, kitul SLY Injection necesită doar două

conexiuni electrice (pozitivul şi negativul bateriei). Datorită cablajului inovator, conexiunile

cu celelalte componente se vor face prin conectori speciali, eliminându-se astfel erorile de

conectare, dând posibilitatea şi operatorilor mai puţin experimentaţi să realizeze conexiunile

electrice asupra oricărui vehicul.

O clasificare a instalaţiilor GPL este:

a) Instalaţiile auto GPL secvenţiale

b) Instalaţii auto GPL cu injecţie

Instalaţiile GPL auto cu injecţie sunt de mai multe tipuri, astfel:

– injecţie monopunct;

– injecţie multipunct fără sondă lambda;

– injecţie multipunct cu sondă lambda;

– injecţie secvenţială.

Page 28: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

26

Fig. 17. Adaptare a unei instalaţii GPL pentru un autoturism cu carburator

Fig. 18. Adaptare a unei instalaţii GPL pentru un autoturism cu injecţie monopunct

Page 29: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

27

Sistemul de injecţie secvenţială LANDI RENZO OMEGAS este un model de ultimă

generaţie al sistemelor de conversie benzină – gaz apărute pe piaţa europeană. Principiul de

determinare de către Unitatea Electronică de Control (ECU) a timpilor de injecţie induşi

injectoarelor de gaz, este bazată pe achiziţia de date în timp real, în timpul funcţionării pe

gaz, a timpilor de injecţie induşi injectoarelor de benzină prin emularea impedanţelor interne

de către ECU. Aceasta înseamnă că întregul control al motorului este realizat în continuare de

unitatea de control al benzinei în timp ce unitatea de control al gazului – ECU – primeşte

sarcina de a converti datele generate iniţial pentru injectoarele de benzină, în date

corespunzătoare pentru injectoarele de gaz.

Într-o exprimare mai simplă, putem spune că ECU realizează o echivalare energetică

între cei doi carburanţi.

Rezultatul este un sistem de alimentare identic comparativ cu cel original, pe benzină,

şi care este capabil să integreze efectiv funcţiile principale (controlul carburaţiei, regimul

economic “cut off”, epuratorul, limitatorul de turaţie, etc.) şi funcţiile opţionale secundare

(aer condiţionat, controlul ambreiajului, servo-direcţie, consumatori electrici suplimentari,

etc.). Convertirea de către ECU a timpilor de injecţie ai benzinei în timpi de injecţie ai

gazului se realizează pe baza unui set de parametrii, suplimentar faţă de citirea instantanee a

timpilor de injecţie de benzină:

- presiunea gazului în rampa comună;

- temperatura gazului;

- temperatura lichidului de răcire a motorului;

- turaţia motorului;

- tensiunea acumulatorului.

În particular, urmărind menţinerea unei corespondenţe perfecte cu sistemul de benzină,

ECU a sistemului de gaz determină injecţia gazului în exact acelaşi cilindru şi în cantitatea

corespunzătoare, indicată de timpul de injecţie al benzinei.

Pentru pornirea, care în mod normal se va face cu benzină, există opţiunea ca în caz de

urgenţă să fie efectuată pe gaz, prin manevrarea unui comutator. Odată pornit motorul, dacă

comutatorul este în poziţia gaz, ECU va verifica îndeplinirea condiţiilor pentru realizarea

comutării pe gaz.

Gazul în faza lichidă, care este stocat în rezervor la o presiune ce depinde de

compoziţia sa şi de temperatura mediului, este transformat din faza lichidă în faza gazoasă în

reductorul-vaporizator şi este adus la ieşirea din regulator la o presiune care este cu 0.95 bar

mai mare decât presiunea din colectorul de admisie.

Din momentul în care următoarele condiţii sunt îndeplinite :

- Pragul minim de turaţie ;

- Temperatura minimă a lichidului de răcire ;

- Starea de accelerare sau de decelerare a motorului ;

electrovalvele se deschid şi după o secundă sistemul trece pe gaz.

În acest moment injectoarele de benzină sunt întrerupte şi ECU a sistemului de gaz

dirijează injectoarele de gaz.

ECU a sistemului de gaz citeşte individual fiecare timp de injecţie de benzină şi îl

transformă într-un timp echivalent de injecţie de gaz pe care îl atribuie injectorului de gaz

corespunzător aceluiaşi cilindru. În acest mod injectorul asigură în colectorul de admisie

cantitatea corectă de gaz.

Pentru o calibrare precisă a matricei obţinute folosind softul LANDI RENZO înseamnă

că nu este nevoie să se realizeze o adaptare specifică la gaz, ci totul trebuie asimilat cu buna

evoluţie în cazul funcţionării cu benzină.

Page 30: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

28

În plus pentru dirijarea injectoarelor de gaz, ECU – LANDI RENZO controlează de

asemenea alte funcţii cu scopul de a completa sistemul, cum ar fi : nivelul de carburant;

operabilitatea electrovalvelor sistemului; revenirea la funcţionarea cu benzină la epuizarea

gazului din rezervor , etc

În timpul fazelor de montaj şi întreţinere este posibil să vizualizăm acţiunile sistemului

şi să le diagnosticăm prin conectarea unui PC la ECU – LANDI RENZO, folosind softul

OMEGAS şi o interfaţă serială RS 232 sau USB.

2.4 Prelucrarea şi interpretarea semnalelor în sistemele GPL montate pe

autovehicule

Sistemul foloseşte timpii de injecţie de benzină ca parametrii principali pentru

calcularea cantităţii necesare de gaz injectat : ECU a sistemului de gaz transformă timpii de

injecţie de benzină în timpi de injecţie de gaz pe care îi transmite injectoarelor de gaz. Cu

toate acestea, tensiunea transmisă injectoarelor de benzină este de asemenea folosită pentru

recunoaşterea cheii de origine.

Fig.19 Schema de funcţionare a unui sistem GPL-benzină

a) Semnale de intrare

Semnalele adresate injectoarelor de benzină sunt preluate de ECU gaz prin intermediul

unui cablaj special (fig.20.; fig.25.) interpus între injectoarele de benzină şi circuitul original

de comandă al acestora (cablaj de întrerupere injecţie benzină).

Semnal RPM (turaţia motorului): Semnalul de turaţie este unul din cei doi parametrii

de bază, împreună cu timpul de injecţie al benzinei, folosit pentru transformarea timpului de

injecţie al benzinei în timp te injecţie al gazului. Este de asemenea folosit pentru a testa dacă

motorul este în funcţiune sau oprit. Pentru acest semnal, este necesar să conectam un

conductor la sistemul de aprindere al motorului.

Semnal MAP - presiunea aerului în colectorul de admisie: Semnalul MAP este folosit

pentru a determina revenirea la funcţionarea pe benzină în cazul în care carburantul GPL se

epuizează. Semnalul poate fi preluat de la senzorul original al vehiculului.

Page 31: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

29

Semnalul de turaţie a motorului este preluat din pinul 32- ECU benzină prin

intermediul unui conductor MARO, la 80-100 mm de ieşirea din conectorul ECU benzină

(fig.20.).

La autoturismul LOGAN – Semnalul de presiune a aerului în colectorul de admisie

este preluat din pinul 16 ECU benzină prin intermediul unui conductor ROSU / GALBEN, la

80-100 mm de ieşirea din conectorul ECU benzină (fig.20.)

MAP . . LAMBDA RPM

Fig. 20. Preluarea semnalului de presiune a aerului în colectorul de admisie

Semnal de temperatură a lichidului de răcire: Temperatura lichidului de răcire este

folosită

- pentru a controla momentul de transfer benzină – gaz;

- pentru a corecta timpul de injecţie al gazului.

Această corecţie este folosită pentru a controla încălzirea motorului în timpul

funcţionării cu gaz. Softul include o nouă strategie care asigură, chiar în cazul în care

conductorul nu este conectat, o dirijare corectă a transferului de la benzină la gaz.

La autoturismul LOGAN – Semnalul de temperatură a lichidului de răcire este preluat

din pinul B4 (fig.21.) al conectorului original aflat în spatele acumulatorului electric, prin

intermediul unui conductor PORTOCALIU.

Fig. 21. Preluarea semnalului de temperatură a lichidului de răcire

Page 32: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

30

Semnal temperatură gaz: Temperatura gazului este folosită pentru a corecta timpul de

injecţie a gazului; această corecţie tinde să compenseze variaţiile energetice de natură

densimetrică şi volumetrică din timpul funcţionării, chiar şi pentru temperatura constantă.

Dacă conductorul de citire a semnalului de temperatură a apei nu este conectat, semnalul de

temperatură a gazului va fi cel care determină transferul de la benzină la gaz.

Semnal presiune gaz: Odată cu creşterea presiunii gazului, creşte şi densitatea şi

energia volumetrică. Pentru a compensa aceasta, este utilizată o corectare a timpului de

injecţie de gaz în funcţie de presiunea gazului. Semnalul de presiune a gazului este de

asemenea utilizat pentru determinarea momentului de revenire la benzină în eventualitatea

epuizării GPL din rezervor sau colmatării filtrului de gaz.

La autoturismul LOGAN – Semnalul de temperatură / presiune a gazului este preluat

prin cablajul ECU gaz din senzorul de presiune / temperatură gaz aflat pe rampa de injecţie

gaz montată în partea dreaptă a motorului, la nivelul carcasei filtrului de aer (fig.22.).

Fig. 22. Preluarea semnalului temperatură / presiune a gazului

Semnal nivel gaz: Senzorul nivelului de carburant de pe multivalvă informează ECU

despre cantitatea de GPL existentă în rezervor. ECU foloseşte acest semnal pentru a-l

transmite utilizatorului prin intermediul indicatorului de nivel integrat în comutatorul gaz-

benzină. Este de asemenea folosit pentru a transmite utilizatorului problemele care au apărut

şi natura acestora precum şi dacă a fost efectuat transferul pe benzină.

La autoturismul LOGAN – preluat prin cablajul ECU gaz de la senzorul de nivel care

echipează multivalva montată pe rezervorul de GPL (compartiment portbagaj); conductor

ALB şi conductor NEGRU care parcurg traseul compartiment spate (rezervor GPL) –

compartiment faţă (motor), împreună cu conducta de GPL de înalta presiune, pe traseul

conductelor de benzină / lichid de frână.

b) Semnale de ieşire

Semnale injecţie de gaz: ECU foloseşte timpii de injecţie de gaz, calculaţi pornind de

la timpii de injecţie de benzină, pentru dirijarea injectoarelor de gaz şi permite în acest mod

corecta funcţionare a vehiculului.

La autoturismul LOGAN - transmise de ECU gaz prin intermediul unui cablaj special

(fig.23.), marcat cu ordinea de conectare şi adresat celor două rampe de injectoare de gaz

montate în stânga / dreapta motorului, la nivelul carcasei filtrului de aer.

Page 33: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

31

Fig. 23. Preluarea semnalelor injecţie de gaz

Pilotarea electrovalvelor de gaz: ECU a sistemului de gaz dirijează cele două

electrovalve ale sistemului :

- electrovalva multivalvei

La autoturismul LOGAN – semnal transmis prin intermediul cablajului de comandă al

ECU gaz ; conductoare de culoare ALB/NEGRU şi ALB/ALBASTRU pe cablajul-faţă, care

se cuplează cu NEGRU (MARO în unele cazuri) respectiv ALBASTRU pe cablajul de

comandă al multivalvei. Urmează un traseu identic cu cel al cablajului semnal nivel de gaz.

- electrovalva regulatorului

La autotursmul LOGAN – semnal transmis prin intermediul cablajului de comandă al

ECU gaz; conductoare de culoare NEGRU şi ALBASTRU pe cablajul-faţă care se termină cu

un conector SICMA 2.

Comutator / Indicator: Comutatorul-indicator este interfaţa între utilizator şi sistem

care realizează următoarele funcţii :

- indică tipul de carburant folosit momentan;

- indică cantitatea de GPL din rezervor;

- indică probleme rezultate în urma procedurilor de auto-diagnosticare;

- emite semnale acustice de avertizare a utilizatorului.

Diagnoza PC: Computerul se conectează la ECU gaz prin intermediul unei interfeţe şi este

utilizat pentru :

- programarea ECU a sistemului de gaz;

- diagnoza vehiculului.

Fig. 24 Preluarea semnalelor de ieşire.

Page 34: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

32

2.5 Instalaţii GPL

Instalaţii GPL de tip SKID pentru autovehicule

Descrierea instalaţiei cu rezervoare supraterane: În figura 25 este prezentată schema

staţiei de distribuţie GPL la autovehicule, numită prescurtat SKID:

Fig.25 Schema unei staţii supraterane de distribuţie GPL la autovehivule

Elementele componente ale unei astfel de staţii sunt următoarele:

1. Suport rezervor;

2. Recipient GPL: a-indicator de nivel, b-supapă de siguranţă, c-ventil de

umplere, d-indicator de presiune;

3. Ventil de închidere (cu comandă de la distanţă sau cu comandă manuală);

4. Ventil de sens unic;

5. Ventil de limitare exces debit;

6. Filtru;

7. Supapă de siguranţă;

8. Pompă centrifugă;

9. Motor antrenare pompă;

10. Supapă de siguranţă;

11. Ventil by-pass;

12. Traseu recirculare GPL;

13. Pompă distribuţie GPL cu pistol de conectare la auto şi măsurătoare

mecanică sau electronică;

14. Tablou de comandă montat în cutie antiex;

15. Suport cadru metalic.

Instalaţia monobloc de distribuţie GPL la autovehicule – tip Skid se amplasează pe o

fundaţie de beton. La amplasarea Skid-ului se respectă distanţele de siguranţă faţă de

obiectivele din incinta staţiei şi faţă de obiectivele din vecinătate, existente după limita de

proprietate, conform Normativului de proiectare, execuţie şi exploatare a sistemelor de

alimentare cu gaze petroliere lichefiate pentru autovehicule, indicativ NP-037/1999. Pentru

detalii se realizează şi „Planul de zonare Ex”. Distanţele de siguranţă între instalaţia

monobloc tip SKID şi alte construcţii şi amenajări în incinta staţiei mixte de carburanţi sunt

prezentate în tabelul 8:

Page 35: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

33

Tab.8 Distanţele de siguranţă în proiectarea staţiei GPL

Nr.crt. Categorii de construcţii din incinta staţiei Distanţele de

siguranţă

faţă de Skid* (m2)

1 Punct de alimentare cu GPL din autocisternă 5

2 Cabină personal de deservire 10

3 Grup sanitar 10

4 Magazin propriu pentru piese auto 10

5 Spălătorie auto, atelier reparaţii 10

6 Punct de alimentaţie publică, cu volum sub 100 m3

15

7 Restaurant, motel – cu volum de peste 100 m3

30

8 Construcţii subterane 15

9 Prize de aer proaspăt pentru ventilare 10

10 Separatoare de grăsimi, cămine de canalizare 10

11 Rezervoare subterane de carburanţi (benzină, motorină) 10

12 Pompe de distribuţie carburanţi (benzină, motorină)

la autovehicule

15

13 Post transformare, staţie conexiuni de tip interior 20

14 Punct desfacere butelii aragaz 10-15

Accesul, staţionarea, circulaţia în zona pompei de alimentare cu GPL şi ieşirea

autovehiculelor din staţie, se organizează astfel încât să asigure:

- siguranţa autovehiculelor, utilizatorilor şi autocisternelor cu GPL;

- neafectarea fluxurilor prevăzute la pompele de benzină şi motorină;

- intrarea în zona de distribuţie GPL, fără manevre suplimentare;

- reducerea la maximum a riscului de coliziune între autovehicule intrate la pompele de

benzină respectiv la pompa de GPL;

- intrarea în zona de distribuţie GPL, fără manevre suplimentare.

În zona Skid-ului se amplasează marcaje şi inscripţionări pentru identificarea şi

avertizarea conducătorilor auto privind pericolul de incendiu şi explozie, sensurile de acces,

circulaţie şi de ieşire a autovehiculelor. Autocisterna de GPL va staţiona pe timpul alimentării

paralel cu Skid-ul, la distanţa de minim 5,00m. În perioada cât se realizează descărcarea, nu

este permis accesul autovehiculelor în zonă. Distanţele faţă de obiectele existente în zona se

încadrează în cele minime de siguranţă prevăzute în tabelul 9. (extras din NP 037/1999).

Tab.9 Distanţele de siguranţă faţă de obiectivele din zonă, utilizate la proiectarea şi

amplasarea unei staţii GPL (extras din NP 037/1999)

Nr.

crt.

CATEGORIILE DE CONSTRUCŢII, INSTALAŢII ŞI ALTE AMENAJĂRI Distanţa

faţă de

instalaţia

Skid [m]

a b c

A. Civile-Publice

1 Clădiri de locuit:

- birouri amplasate în cartiere de locuinţe;

- locuinţe unifamiliale (individuale) amplasate în construcţii izolate.

40

40

20

2 Construcţii de învăţământ (grădiniţe, şcoli primare şi gimnaziale, licee, şcoli

profesionale şi postliceale, instituţii de învăţământ superior).

40

Page 36: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

34

a b c

3 Construcţii de sănătate (spitale, policlinici, creşe speciale, case de copii, cămine de

bătrâni, staţii de salvare şi alte unităţi sanitare).

50

4 Construcţii de cultură:

- expoziţii, biblioteci, muzee, cluburi, săli de reuniune, cazinouri, case de cultură,

cinematografe, centre şi complexe culturale, teatre;

- săli polivalente şi circuri.

40

50

5 Construcţii de cult:

- lăcaşe de cult;

- mănăstiri, schituri şi cimitire.

40

50

6 Construcţii comerciale:

- magazine generale, construcţii pentru comerţ alimentar şi nealimentar;

- supermagazine, pieţe agroalimentare, depozite en-gros.

40

50

7 Construcţii şi amenajări sportive:

- complexe sportive, stadioane, patinoare, poligoane de tir, săli de competiţii

sportive;

- săli de antrenamente, popicării.

50

30

8 Construcţii de agrement:

- locuri de joacă pentru copii, parcuri, scuaruri;

50

9 Construcţii de turism:

- hoteluri, moteluri şi restaurante şi alte clădiri de cazare cu peste 50 locuri;

- hoteluri, moteluri, vile, cabane, restaurante et. Cu capacitate de cazare sub 50

locuri.

30

20

10 Campusuri universitare, campinguri şi sate de vacanţă. 50

11 Construcţii financiar-bancare (sedii de bănci centrale, filiale):

- sedii societăţi de asigurări.

30

12 Construcţii pentru transport:

- porturi, aeroporturi, gări, autogări.

35

13 Construcţii administrative:

- sedii ale administraţiei centrale şi locale;

- sedii de birouri.

30

25

B. Industriale de producţie şi depozitare

14 Cu procese tehnologice din categoria A, B pericol de incendiu. 25

15 Cu procese tehnologice din categoria C, D, E pericol de incendiu. 15

16 Mici ateliere de producţie, depozite de mărfuri (cu suprafaţa construită sub 100

m2).

15

17 Depozite lichide inflamabile supraterane 25

18 Depozite lichide inflamabile subterane, altele decât din benzinării. 15

C. Drumuri, reţele, conducte, magistrale, amenajări

19 Autostrăzi, drumurile internaţionale. 15

20 Drumuri naţionale şi judeţene. 8

21 Căi ferate. 20

22 Linii de tramvai. 10

23 Drumuri publice în localităţi (străzi). 5

24 Linii electrice aeriene de înaltă tensiune. 30

25 Linii electrice aeriene de medie şi joasă tensiune. 10

26 Conducte de transport gaze naturale sau de produse petroliere. 10

27 Cămine de canalizare. 10

28 Canale termoficare. 15

29 Împrejmuire la limita de proprietate. 8

Page 37: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

35

În „Planul de zonare Ex” se poate prezenta atât zonarea Ex pentru Skid, cât şi cea

pentru instalaţia de distribuţie a combustibililor lichizi (benzine/motorine) pentru

autovehicule. La amplasarea Skid-ului se are în vedere şi respectarea cerinţelor din

Normativul pentru proiectarea, executarea, exploatarea, dezafectarea şi postutilizarea staţiilor

de distribuţie a carburanţilor la autovehicule (benzinării), indicativ NP004/2000.

Zonarea Ex se face atât pentru staţii de distribuţie a benzinei, conform "Normativului pentru

proiectare, execuţie, exploatare şi postutilizare a staţiilor de distribuţie a carburanţilor la

autovehicule (benzinării) pentru asigurarea siguranţei la foc ", Indicator NP004-2000, cât şi

pentru staţii mixte la care zonele ex sunt definite astfel:

ZONA 0 - cuprinde mediul în care pericolul de explozii există în mod permanent sau

pentru perioade foarte lungi de timp, ori perioade scurte de timp cu frecvenţă mare în condiţii

normale de funcţionare, respectiv mai mult de 1000 ore pe an

ZONA 1 – este acea zonă în care există amestecuri explozive: o în mod intermitent

sau periodic, în condiţii normale de funcţionare(respectiv în total între 10 şi 1000 ore pe an);

o în mod frecvent, datorită lucrărilor de reparaţii sau de întreţinere sau din cauza

neetanşeităţii; o zona în care o avarie sau funcţionare greşită a instalaţiilor tehnologice poate

conduce la formarea de amestecuri cu pericol de explozii, cu existenţa simultană (datorită

avariei) a unei surse potenţiale de aprindere.

ZONA 2 – este locul în care: o atmosfera explozivă are apariţii accidentale, ca urmare

a unui accident tehnic sau pe perioade scurte de timp în condiţii normale de funcţionare,

respectiv până la 10 ore pe an; o acele locuri care sunt învecinate cu zonele "1" şi la care

concentraţiile periculoase de vapori pot pătrunde ocazional; o spaţiile din jurul flanşelor cu

garnituri plane de construcţie obişnuite, a racordurilor înfiletate, în încăperi închise,

neventilate corespunzător.

Pentru instalaţia de distribuţie GPL tip SKID se stabilesc zonele 0, 1 şi 2 în

modul următor:

Zona "0" – interiorul recipientului de stocare GPL;

– interiorul autocisternei pentru transport pe timpul alimentării

instalaţiei monobloc tip SKID;

Zona "1" – interiorul carcasei pompei de distribuţie GPL;

– interiorul încăperilor pompei centrifuge GPL;

– în jurul supapelor de siguranţă;

– zona punctului de alimentare din autocisternă;

– zona pompei centrifuge de la instalaţia monobloc tip SKID;

– zona din jurul canalului de ventilare a încăperii pompelor centrifuge.

Zona "2" – spaţiul din jurul instalaţiei monobloc tip SKID;

– spaţiul din zona pompelor de distribuţie GPL;

– spaţiul din jurul punctului de alimentare din autocisternă.

Planul de zonare Ex al staţiei a fost întocmit prin transpunerea pe acesta a extinderii

zonelor cu pericol de explozii ale fiecărui obiect. Planul de zonare Ex, în timpul exploatării,

va fi reexaminat şi adus la zi, ori de câte ori se produc modificări în instalaţii, va fi aprobat de

proprietarul staţiei şi va fi prezentat la solicitarea organelor de control competente. Orice

modificare într-o instalaţie cu pericol de explozii conduce automat la reexaminarea

documentaţiei de zonare şi la consecinţele ce decurg din aceasta. Revizuirea documentaţiei

examinate se face de către unitatea care a întocmit proiectul modificator.

Dotarea cu instalaţie de stingere a incendiilor se face la: încăperea pompelor,

recipiente, construcţiile anexe şi auxiliare, astfel:

Page 38: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

36

a) Încăperea pompelor – se prevede o instalaţie de stingere cu dioxid de carbon,

conform normativului ID 49. Volumul încăperilor trebuie umplu cu gaz astfel încât procentul

de oxigen în aer să scadă cu 14% cât mai repede;

b) Recipientele – butelii de dioxid de carbon trebuie să respecte prevederile C5-98 ale

ISCIR, trebuie amplasate într-o încăpere subterană, la cel puţin 10 m faţă de încăperea

pompelor;

c) Construcţiile auxiliare şi anexe se prevăd cu stingătoare portabile, cu 1 stingător

minim pentru 100 mp. de suprafaţă construită desfăşurată, dar minim 2 stingătoare la o

construcţie.

Dotarea minimă este următoarea (conform art. 7.40):

– 3 stingătoare portabile cu pulbere de 6 kg pentru fiecare SKID;

– 6 stingătoare portabile cu pulbere de 6 kg şi un stingător transportabil cu

pulbere pentru fiecare sistem de distribuţie cu un recipient subteran de 15.000

l (volum de apă).

Prima intervenţie la SKID se realizează astfel:

1. Se izolează recipientul prin acţionarea sistemului de închidere de la distanţă

a ventilului de siguranţă prevăzut pe aspiraţia pompei centrifuge;

2. Se acţionează cu stingătoarele cu pulbere şi/sau jeturi de apă pentru răcirea

rezervorului (după caz);

3. Se anunţă pompierii;

4. Se evacuează autovehiculele şi se opreşte accesul utilizatorului în staţie;

5. După sosirea pompierilor se procedează conform prevederilor manualului

de operare (transvazare, inundare cu apă) asigurându-se răcirea cu apă până la

terminarea operaţiunilor de intervenţie.

În figura 26 se prezintă o instalaţie de tip SKID – vedere dinfaţă/laterală.

Fig.26 Instalaţie GPL de tip SKID

În continuare, se prezintă unele detalii legate de instalaţia de distribuţie de gaze

petroliere lichefiate pentru autovehicule. Utilajele din componenţa Skid-ului sunt montate pe

un cadru metalic, care se fixează pe o fundaţie de beton armat. Instalaţia SKID se livrează cu

toate utilajele, armăturile, aparatele, echipamentele şi conductele montate, instalaţia

monobloc fiind garantată de producător.

Page 39: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

37

Darea în exploatare a instalaţiei monobloc tip Skid se face numai după obţinerea

autorizaţiei de funcţionare eliberate de ISCIR, pe baza proiectului.

Recipientul de stocare GPL este avizat ISCIR şi corespunde Prescripţiilor tehnice C8 –

Colecţia ISCIR.

Fig.27 Recipient de stocare

Recipientul este prevăzut cu următoarele racorduri :

- racord cu supapă pentru încărcarea GPL din autocisterne;

- racord pentru conducta de aspiraţie a pompei centrifuge;

- racord pentru supapa de siguranţă;

- racord pentru indicatorul de nivel;

- racord pentru returul fazei lichide şi fazei gazoase în recipient;

- racord pentru manometru.

Recipientul se protejează împotriva supratensiunilor interne cu o supapă de siguranţă

cu arc, reglată să se deschidă în atmosferă la depăşirea parametrilor stabiliţi prin Prescripţiile

ISCIR C4 şi C37. Supapa de siguranţă va fi verificată şi sigilată o dată pe an, pe standuri

autorizate ISCIR. Supapa de siguranţă este prevăzută cu un element de închidere: sub-supapa,

(menţinută în poziţia deschis pe timpul funcţionării), care asigură închiderea circuitului în

cazul demontării supapei pentru verificare sau înlocuire.

Recipientul este echipat de furnizor cu următoarele aparate de indicare şi măsură:

- manometru care indică permanent presiunea vaporilor de GPL în interiorul

rezervorului;

- indicator de nivel, cu transmisie magnetică şi indicare permanentă.

Volumul de stocare GPL maxim admis în recipient este de 4000 l (80% din

capacitatea recipientului). Pe recipient este aplicată în loc vizibil, o placă de timbru

cuprinzând datele, parametrii de lucru şi de încercare ai vasului, conform Prescripţiilor

ISCIR. Recipientul este protejat împotriva radiaţiilor solare cu vopsea alba având proprietăţi

reflectorizante. În zona mediană, pe întreg perimetrul recipientului se trasează o dungă de

culoare portocalie cu lăţimea de 200 mm, pe care, cu culoare albă, se inscripţionează pe

ambele părţi <<GAZ PETROLIER LICHEFIAT>>. Racordul pentru umplere se prevede cu

un dispozitiv (supapa de încărcare) care permite alimentarea recipientului numai sub

presiunea realizată prin pornirea pompei din echiparea autocisternei de GPL.

Conducta de retur (by-pass) a fazei lichide este prevăzută cu o supapă limitatoare de

debit şi un robinet manual, cu rol de a prelua surplusul de fază lichidă dinspre pompa

centrifugă în recipient.

Page 40: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

38

În figurile 28 şi 29 este prezentat un rezervor subteran

Fig.28 Rezervor subteran (schiţă – vedere din faţă şi vedere laterală)

Fig.29 Rezervor vertical

Electropompa centrifugă: Pentru vehicularea fazei lichide, dinspre recipient spre

pompa de distribuţie GPL la autovehicule, se prevede o pompă centrifugă acţionată de un

motor electric în construcţie adecvată mediului cu degajări de vapori GPL (protecţia minimă

a echipamentului electric Ex-dIIB). Pompa centrifugă are prevăzute ventile manuale de

izolare (figura 30). Acţionarea şi comanda pompei centrifuge se realizează prin butoane de

pornire-oprire, protejate într-o carcasă metalică în construcţie Ex.

Fig.30 Electropompă centrifugă

Page 41: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

39

Pe aspiraţia pompei centrifuge s-au prevăzut:

- un robinet cu bilă rezistent la foc, realizat din material rezistente la acţiunea focului,

sigilat în poziţie „normal deschis”;

- supapă de exces de flux;

- robinet pneumatic acţionat pneumatic de la distanţă de la un compresor cu aer,

asigurând admisia GPL în fază lichidă în aspiraţia pompei centrifuge;

- un filtru pentru reţinerea impurităţilor;

- supapă de siguranţă;

- robinet de siguranţă diferenţial reglat la 10 bar;

- un robinet cu bilă.

Acţionarea pompei centrifuge (pornire, oprire şi oprire în caz de urgenţă) se face de la

tabloul local de comandă montat în tabloul general al staţiei, în afara zonei EX. Oprirea de

urgenţă a pompei centrifuge şi închiderea circuitului de aer în caz de eveniment se face din

butonul de emergenţă sau din tabloul de comandă (scoatere de sub tensiune a instalaţiei).

Distribuitorul GPL la autovehicule este prevăzut cu:

- robinete electromagnetice pe faza lichidă, respectiv a fazei gazoase;

- filtru pe traseul de intrare a fazei lichide;

- contor volumetric;

- separator de faze;

- afişaj electronic a cantităţii de GPL livrate şi a preţului;

- aparatură de măsură şi control;

- furtun flexibil prevăzut cu pistol de alimentare şi cuplaj de închidere automată a

circuitului în cazul smulgerii accidentale a furtunului.

Pistolul pompei de alimentare cu GPL a recipientelor din echiparea autovehiculelor

trebuie astfel conceput încât să asigure livrarea GPL numai atunci când s-a realizat cuplarea

etanşă a pistolului cu valva de alimentare de pe recipientul autovehiculului. Închiderea

automată a circuitului la atingerea nivelului maxim de umplere se realizează de către valva

din rezervorul automobilului alimentat cu GPL.

Fig. 31 Distribuitor GPL

Page 42: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

40

Instalaţii utilitare: Alimentarea cu energie a pompei centrifuge se realizează din

tabloul general de distribuţie, amplasat în cabina staţiei. Compresorul care asigură aerul

necesar deschiderii robinetului de pe aspiraţia pompei este amplasat în camera tehnică şi se

alimentează cu energie din traseul de prize de 220 V, prin intermediul unei prize cu contact

de protecţie. Butonul de emergenţă, prin a cărui acţionare se închide automat robinetul de pe

aspiraţia pompei şi se întrerupe alimentarea cu energie electrică a pompei centrifuge, se

montează pe peretele magazinului pe latura dinspre Skid. Traseul de aer comprimat de la

compresor la ventilul de închidere rapidă se realizează printr-un tub capilar flexibil din

polipropilenă care este furnizat de producător. Traseu tubului capilar de la compresor pe

porţiunea îngropată se protejează în tub de PVC şi se pozează pe un pat de nisip împreună cu

cablurile electrice.

Coloneta apă-aer: Coloneta prezentată în figura 32 pentru staţia de distribuţie a

carburanţilor este de tip Auto Air II-K.

Fig.32 Colonetă apă-aer

Coloneta este utilizată ca aparat de verificare automată a presiunii pentru umflarea

cauciucurilor până la maxim 5,5 bari. Auxiliar, are montat şi un furtun de apă pentru

completarea lichidului în circuitul de răcire a maşinii sau în circuitul de spălare a parbrizului

care poate fi folosit numai la temperaturi peste 0°C. Coloneta are ca parte principală un aparat

de verificare automată a presiunii cu preselectarea valorii cerute prin butoanele +/-. Există şi

un buton special pentru cazul în care cauciucul care trebuie umflat este pe jantă. Valorile

presiunii actuale şi cerute sunt afişate pe un display de 2,5 cm. Când valoarea

nominală/cerută este atinsă se aude un semnal sonor. Echipamentul este livrat cu un

compresor instalat în interior, dotat cu valvă de siguranţă, comutator de presiune şi filtru

reductor de presiune. Filtrul reductor de presiune este echipat cu drenaj automat al apei

provenită din condens. Pentru protejarea compresorului pe timp de iarnă, în jurul său se află o

Page 43: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

41

rezistenţă automată care intră în funcţiune şi încălzeşte proporţional cu scăderea temperaturii

mediului ambiant. Pentru protejarea blocului electronic de comandă pe timp de vară la

temperaturi excesive, coloneta este dotată :

- miniventilator pentru circulaţie forţată a aerului în zona părţii electronice;

- vopsea reflectorizantă pe suportul metalic de afişaj;

- orificii pentru circulaţia aerului.

Pentru alimentarea colonetei cu apă sub aparat trebuie montată o ţeavă cu diametrul

de 1/2” cu robinet cu bilă, tot de 1/2”, situate la nivelul insulei support a colonetei.

Montarea Skid-ului se va face în incinta staţiei, într-un amplasament ce nu contravene

normelor în vigoare. Pentru descărcarea electricităţii statice, Skid-ul se leagă la pământ.

Aceasta se poate face prin racordarea Skid-ului la centura de împământare a clădirii prin

intermediul unei platbande metalice, sau printr-un cablu multifilar de 10 mm şi o bară

metalică cuprată în lungime de 2 m, înfiptă în pământ. Legăturile se realizează prin bride care

vor asigura un contact perfect. Pentru montarea Skid-ului este necesară realizarea unei

platform din beton armat cu dimensiuni de 5,00 × 2,00 m şi grosime de minim 50 cm, din

care 35 cm suprateran.

Înainte de punerea în funcţiune a Skid-ului, întreaga instalaţie trebuie să fie inertizată

cu azot sau dioxid de carbon. Punerea în funcţiune a instalaţiei se face numai după avizul

ISCIR şi după ce s-a efectuat testul de etanşeitate al întregii instalaţii tip Skid la presiune

minimă de 5 bar, timp de 30 minute, cu fluid de lucru sau cu gaz inert, în prezenţa ISCIR. La

încărcarea recipientului de stocare este interzisă distribuirea oricărui carburant, de asemenea

accesul oricărui autovehicul sau persoană neautorizată, cu excepţia personalului autorizat

ISCIR. Autocisterna cu GPL intră în staţie pe platforma betonată cu o viteză de maxim 10

Km/h. Cisterna va staţiona în perioada descărcării la 5,00 m faţă de Skid.

Din momentul intrării cisternei, staţia devine neoperaţională, interzicându-se accesul

sau continuarea alimentării autovehiculelor la pompa de GPL. Pistolul pompei de distribuţie

se asigură prin închiderea locaşului cu lacăt. Obligatoriu, se va scoate de sub tensiune pompa

centrifugă, se va opri compresorul, ceea ce va conduce la izolarea recipientului ca urmare a

închiderii robinetului acţionat pneumatic de pe aspiraţia pompei. Se vor închide robinetele

manuale de pe aspiraţia, respectiv refularea pompei centrifuge şi de pe retur faza lichidă şi

gazoasă în recipient. La încărcarea recipientului de stocare de la autocisternă, acesta trebuie

să aibă cel puţin 10 % gaz în el. Premergător descărcării, conducătorul auto va lua toate

măsurile privind asigurarea vehiculului (oprirea motorului, tragerea frânei de mână şi

montarea saboţilor la roţi). Conducătorul autovehiculului va asigura împământarea

autocisternei şi va racorda furtunul flexibil de la autocisternă la ştuţul de încărcare de pe

recipient prin intermediul sistemului de cuplare (personalul de deservire va supraveghea

corectitudinea operaţiilor). În cazul în care autocisterna este prevăzută şi cu furtun pentru faza

gazoasă, se va efectua racordarea acestuia la ştuţul prevăzut cu manometru pentru egalizarea

presiunii între recipientul de pe autocisternă şi recipientul Skid-ului. După cuplarea

furtunurilor flexibile, conducătorul auto va deschide ventilul pe faza lichidă de la recipientul

autocisternei şi va porni pompa, în prima fază descărcându-se circa 100 l GPL, după care

opreşte pompa. Manevra are scopul de a verifica etanşeitatea sistemului de alimentare şi a

Skid-ului precum şi funcţionarea aparaturii de măsură şi control de pe recipientul respectiv de

la autocisternă (manometru şi indicator de nivel). În situaţia în care nu se sesizează scăpări de

GPL, operaţia de încărcare cu GPL a recipientului se continuă, repornindu-se pompa şi

urmărindu-se permanent indicaţiile aparaturii de măsură şi control (manometru, termometru)

de la Skid, respectiv manometrul, indicatorul de nivel şi contorul de la autocisternă.

Pe perioada încărcării este interzis conducătorului auto şi personalului de deservire să

părăsească zona.

Page 44: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

42

Încărcarea este considerată terminată la indicarea nivelului de 80 % la aparatul de pe

recipientul Skid-ului. Cantitatea de GPL livrată se verifică prin indicaţia contorului de pe

autocisternă (prin diferenţă). Încărcarea la capacitate maximă a Skid-ului se poate verifica

prin deschiderea şurubului de pe ştuţul pe care este montat manometrul de la Skid (la

atingerea nivelului de 80 % se eşapează în atmosferă faza lichidă). După descărcare

conducătorul auto decuplează furtunul şi îl strânge pe tambur, scoate împământarea şi scoate

autocisterna în afara incintei staţiei.

După plecarea autocisternei personalul de distribuţie GPL va face o nouă verificare a

etanşeităţii sistemului, utilizând soluţie de apă cu săpun. Pentru ca staţia de distribuţie GPL la

autovehicule tip Skid să devină operaţională personalul de distribuţie va efectua următoarele

manevre :

- pornirea compresorului care deschide robinetul cu închidere rapidă de pe aspiraţia

pompei;

- deschiderea robinetelor manuale de pe aspiraţia şi refularea pompei, de izolare şi de

pe returul fazelor lichidă-gazoasă şi eventual a robinetului de pe by-pass-ul pompei

centrifuge, în situaţia apariţiei vibraţiilor la conducta de retur.

Alimentarea cu GPL a autovehiculelor presupune ridicarea pistolului din locaş şi

racordarea cuplei la gura de alimentare de pe autovehicul, decuplarea pârghiei pistolului şi

pornire pompei de distribuţie. Obligatoriu, pe timpul alimentării se vor urmări contorul

(afişajul) şi manometrul pompei de distribuţie GPL, precum şi etanşeitatea cuplării pistolului

la gura de încărcare de la autovehicul. Cuplarea şi încărcarea recipientului de pe autovehicul

se face numai de către personalul de distribuţie, autorizat ISCIR. Pe timpul alimentării

autovehiculului, faza gazoasă separată pe traseul spre pistolul de distribuţie se întoarce în

recipient pe conducta de retur, asigurându-se echilibrarea presiunilor între Skid şi recipientul

de pe autovehicul. Presiunea vehiculată de pompă la încărcarea rezervoarelor autovehiculelor

este de circa 8-10 bari, atingerea nivelului de 80 % în rezervorul de pe autovehicul conducând

la întreruperea automată a pompei de distribuţie.

Cantitatea de GPL livrată în litri, este indicată de contorul electronic al

distribuitorului, putându-se citi ulterior de către beneficiar prin indicaţia aparatului de

măsurare a nivelului montat în grupul multivalvă de pe rezervorul autovehiculului. După

încărcare, se opreşte pompa de distribuţie prin trecerea manetei pe poziţie închis, se

decuplează pistolul apăsând pe pârghie, şi se asigură pistolul prin punerea în locaşul de la

pompa de distribuţie. În cazul în care, nu sunt alte autovehicule la alimentat se asigură

pistolul prin închiderea cu lacăt, se opreşte compresorul şi se scoate de sub tensiune pompa

centrifugă, Skid-ul trecând în poziţie de aşteptare.

La proiectarea şi realizarea staţiei de distribuţie GPL la autovehicule de tip Skid, s-au

respectat cerinţele esenţiale referitoare la protecţia, siguranţa şi igiena muncii prevăzute în

actele normative în vigoare :

- Legea nr. 90, privind protecţia muncii;

- Normativul de proiectare, execuţie şi exploatare a staţiilor de distribuţie GPL la

autovehicule – indicativ NP 037/1999;

- Normativul de proiectare, execuţie şi exploatare a staţiilor de distribuţie carburanţi la

autovehicule – indicativ NP 004/1996.

Personalul de deservire dar mai ales cel de intervenţie şi întreţinere va fi autorizat de

ISCIR, în conformitate cu Prescripţiile Tehnice CR 5-2000 Colecţia ISCIR. Realizarea şi

exploatarea staţiei de distribuţie asigură condiţii de siguranţă şi sănătate atât pentru personalul

de deservire, cât şi pentru utilizatori. Personalul de deservire a Skid-ului este obligat ca pe

durata programului de lucru să poarte echipamentul de protecţie pus la dispoziţie de

administratorul staţiei.

Page 45: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

43

Echipamentul de protecţie şi îmbrăcămintea trebuie să fie realizate din fibre de

bumbac. Încălţămintea nu trebuie să aibă blacheuri sau alte accesorii din materiale feroase,

care pot produce scântei. Pe timpul intervenţiilor sau reparaţiilor la utilaje, personalul

desemnat va purta mănuşi şi după caz, ochelari de protecţie. Sistemele de siguranţă se iau în

fazele de proiectare, execuţie şi exploatare şi se asigură protecţia împotriva:

- depăşirii parametrilor de lucru (montarea a două supape de siguranţă pe recipient,

,manometru, termometru, indicatoare de nivel);

- curenţilor electrostatici (împământarea instalaţiei şi izolarea conductelor îngropate);

scânteilor electrice (alegerea echipamentelor electrice de tip Ex. IIAT1) şi mecanice

(evitarea gripării pompelor şi descentrărilor);

- surselor cu foc deschis (respectarea distanţelor de siguranţă faţă de vecinătăţi şi

eliminarea scurgerilor GPL-ului.

Deoarece aparatul Auto Air II-k nu este rezistent sub acţiunea exterioară a unei

explozii, nu este permisă instalarea acestui tip de echipament în zone în care pot apărea

explozii. Punctul de alimentare cu energie electrică, respectiv cablul aferent al colonetei

trebuie amplasat prin pământ în partea de jos sau din spatele echipamentului. Pentru a lucra

fără incidente este necesar să conectaţi cablul de alimentare la panoul general de distribuţie a

energiei electrice (230 V, 50 Hz). Între punctul de comutare şi echipament trebuie instalat un

comutator principal într-un loc adecvat.

Pe lângă instalaţiile de tip Skid cu rezervoare supraterane cu capacitate de maxim

5000 l (volum de apă se utilizează şi instalaţiile cu rezervoare subterane, care pot avea unul

sau două recipiente subterane de aceeaşi capacitate, cu un volum de maxim 15000 l (volum

de apă), şi 30.000 l (volum de apă). Atât la instalaţiile de tip SKID cu rezervoare supraterane,

cât şi la cele cu rezervoare subterane, trebuiesc respectate şi prescripţiile tehnice C4, C8, C20

şi C27 ale ISCIR.

Acestea se realizează în două tipuri constructive:

a) Cu pompă nesubmersibilă, ca cel prezentat în figura 33:

Fig. 33 Sistem de depozitare subteran cu pompă de transfer la suprafaţă

Page 46: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

44

b) Cu pompă submersibilă:

Fig. 34 Sistem de depozitare subteran cu pompă de transfer submersibilă

În figurile 33 şi 34 s-au făcut următoarele notaţii:

1. supapa de exces de debit

1a supapa de exces de debit armatura de retinere

2. armatura de siguranta-antiincendiu

2a armatura cu actionare de la distanta

3. pompa

4. manometru

5. supapa diferentiala

6. armaturi de izolare distribuitor

7. distribuitor

8. supapa de siguranta

9. indicator de nivel

10. armatura de retinere

11. purjare

12. supapa antismulgere

13. indicator de nivel maxim

14. spre punct de transfer (umplere)

15. recipient subteran - ingropat-acoperit

16. supapa de dilatare termica

La proiectare, execuţia şi exploatarea instalaţiilor GPL la autovehicule se vor respecta

cerinţele de calitate din legea nr. 10/1995, astfel:

a) rezistenţă şi stabilitate

b) siguranţă în exploatare

c) siguranţă la foc

Page 47: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

45

d) igienă, sănătate, refacerea şi protecţia mediului

e) izolaţie termică, hidrofugă şi economie de energie

f) protecţie împotriva zgomotului

Atât rezervoarele subterane (îngropate şi acoperite cu nisip), cât şi cele supraterane

trebuie să respecte cerinţele din normativul NP-037/99), prezentate la articolele 5.1-5.24.

Recipientele se echipează cu aparatură de măsură, control şi siguranţă care să semnalizeze o

funcţionare normală, iar în caz de avarie să semnalizeze corespunzător. Aparatura constă din:

- manometru cu cadran, în diametru de cel puţin 160 mm şi termometru cu cadran în

diametru de cel puţin 160 mm;

- indicator pentru măsurarea nivelului de lichid minim, maxim, continuu;

- supape de siguranţă (minim două bucăţi pe rezervor), pentru limitarea presiunii

interioare, cu descărcare în atmosferă la înălţime de min. 3,0 m faţă de cota terenului.

Aparatele de măsură şi control vor fi alese astfel ca indicaţiile parametrilor de lucru să

fie în treimea mijlocie a cadranului, valorile maxime fiind inscripţionate cu vopsea

roşie;

- supape de exces debit pe racordurile de intrare/ieşire fază lichidă şi gazoasă pentru

izolarea mecanică a rezervorului.

Se precizează, de asemenea, că darea în exploatare a instalaţiei monobloc tip Skid se

face numai după obţinerea autorizaţiei de funcţionare eliberată de ISCIR, conform

prevederilor Prescripţiilor tehnice CR 1, colecţia ISCIR.

Page 48: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

46

CAPITOLUL 3

EVOLUŢIA PIEŢEI DE GPL, CONCLUZII, DIRECŢII DE CERCETARE

3.1 Evoluţia pieţei de GPL

Un studiu întocmit de DATAMONITOR , a analizat evoluţia cererii şi a consumului de GPL

şi bazat pe date statistice a prognozat următoarele evoluţii, pe plan mondial, până în anul 2009:

- consumul mondial de GPL pentru alte utilizări decât materii prime petrochimice creşte

de la 136 milioane tone din anul 1999 la 227 milioane tone, ceea ce revine la o creştere de

5% pe an faţă de 4% pe an, cât a fost creşterea în perioada 1995-1997;

- piaţa Europeană de GPL va creşte într-un ritm de 5% pe an, principala motivaţie a acestei

creşteri fiind emisiile reduse ale automobilelor alimentate cu GPL, ajungându-se la un

consum de 5,4 milioane tone pe an iar numărul staţiilor de distribuţie a GPL pentru

automobile va creşte într-un ritm de 5,3% pe an. Numărul total al autovehiculelor

alimentate cu GPL, în Europa, va fi de cca. 5 milioane, ca urmare a unei creşteri de 6.5% pe

an în primul deceniu al secolului XXI.

Cea mai mare piaţă va rămâne Italia, cu o creştere de 3,5% pe an şi va ajunge la un consum

anual de 2,3 milioane tone GPL. Numărul staţiilor de alimentare a automobilelor cu GPL va creşte

la 14.848, ce vor alimenta peste 1,5 milioane de automobile.

Turcia tinde să devină a doua piaţă ca mărime în privinţa GPL pentru tracţiune auto,

ajungând la 691.971 tone/an, cu 500000 de automobile.

Olanda va cădea de pe poziţia a doua, ocupată în 1999, pe poziţia a treia, cu vânzări de

662.773 tone/an.

Polonia va ajunge la 2.824 staţii, cu 725000 automobile, urmată îndeaproape de Franţa.

Marea Britanie va ajunge la un volum al vânzărilor de GPL pentru tracţiune auto de 25.753 tone/an,

cu cca. 500000 de automobile, ceea ce reprezintă doar 0,4% din totalul vânzărilor de GPL în

Europa.

Zona Asia-Pacific va înregistra o creştere a acestui consum de 52% (creşterile cele mai

importante înregistrându-se în China şi India), în aşa fel încât această regiune va reprezenta 40% din

piaţa mondială a GPL, utilizată în alte scopuri decât pentru chimizare. Consumul rezidenţial

(domestic) în Asia se va dubla. China va înregistra o creştere de 19,2 milioane tone/an.

America de Nord, datorită creşterii consumului de gaze naturale, va cunoaşte un declin de

0,6% pe an la consumul de GPL.

America Latină va înregistra un declin al consumului de GPL de cca. 1,7% pe an,

datorită competiţiei cu gazele naturale.

Prognoza pe plan mondial, până în anul 2020, prevede existenţa a peste 6 milioane de

autovehicule alimentate cu GPL cu un consum de 16 milioane tone/an. Producţia mondială de GPL

depinde de o serie de factori cum sunt:

- evoluţia producţiei şi a preţurilor la gazele naturale;

- preţurile şi volumul de ţiţei prelucrat;

- tendinţele din industria chimică pentru utilizarea GPL ca materie primă;

- capacitatea şi flexibilitatea sistemelor de transport şi depozitare a GPL;

- stabilitatea economiei mondiale în ansamblu, etc.

Page 49: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

47

Concluzia este că până în anul 2020 consumul de GPL în lume va creşte apreciabil şi probabil

se vor căuta şi alte tehnologii de producţie a GPL din hidrocarburi cu greutate moleculară mai

mare.

În ceea ce priveşte evoluţia preţului la GPL, cel mai ieftin carburant disponibil, în

România s-a scumpit cu peste 45%, cea mai mare creştere de preţ pentru acest tip de

carburant fiind înregistrată în Spania, 73%. La polul opus se află Bulgaria unde GPL-ul s-a

ieftinit cu 12% în perioada 12.01.2009-04.06.2012.

Producţia de energie primară în România bazată atât pe valorificarea rezervelor fosile

de energie primară, cărbune şi hidrocarburi cât şi pe cele de minereu de uraniu, în cea mai

optimistă situaţie, nu va creşte în următoarele 2 – 3 decade. Rezultă faptul că acoperirea

creşterii cererii de energie primară în România va fi posibilă prin creşterea utilizării surselor

regenerabile de energie şi prin importuri de energie primară – gaze, ţiţei, cărbune,

combustibil nuclear. La nivelul orizontului analizat România va rămâne dependentă de

importurile de energie primară. Gradul de dependenţă va depinde de descoperirea de noi

resurse interne exploatabile, de gradul de integrare a surselor regenerabile de energie şi de

succesul măsurilor de creştere a eficienţei energetice.

Politica Uniunii Europene în domeniul energiei pentru perioada până în 2020 se

bazează pe trei obiective fundamentale, pentru care UE a propus pachete separate de reformă

legislativă şi de reglementare:

- Durabilitate – subliniază preocuparea UE pentru schimbările climatice prin reducerea

emisiilor sale de gaze cu efect de seră (GES) la un nivel care să limiteze efectul de

încălzire globală la doar 2°C în plus faţă de temperaturile din era pre-industrială. În

acest sens, în decembrie 2008, a fost aprobat Pachetul „Energie – Schimbări

Climatice”;

- UE este tot mai conştientă de vulnerabilitatea sa prin dependenţa de importurile de

energie primară şi de şocurile pe care aceasta le poate produce asupra securităţii. În

consecinţă face paşi concreţi în adoptarea unei noi politici energetice comune;

- Competitivitate – vizează asigurarea implementării efective a pieţei interne de

energie; în acest sens, în septembrie 2008 Parlamentul European şi Consiliul au

adoptat cel de-al treilea pachet legislativ pentru piaţa internă de energie;

- Siguranţa în alimentarea cu energie – vizează reducerea vulnerabilităţii UE în privinţa

importurilor de energie, a întreruperilor în alimentare, a posibilelor crize energetice şi

a nesiguranţei privind alimentarea cu energie în viitor.

Pachetul de reglementări privind politica viitoare a UE în domeniul energie -

schimbări climatice a fost aprobat în cadrul Consiliului European şi adoptat de Parlamentul

European în decembrie 2008 (publicat în Jurnalul Oficial al Uniunii Europene în iunie 2009).

În contextul instituirii şi al funcţionării pieţei interne şi din perspectiva necesităţii de protecţie

şi conservare a mediului înconjurător, politica energetică a UE urmăreşte:

- asigurarea funcţionării pieţelor de energie în condiţii de competitivitate;

- asigurarea siguranţei aprovizionării cu energie în Uniune;

- promovarea eficienţei energetice şi a economiei de energie;

- dezvoltarea surselor regenerabile de energie;

- reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră;

- promovarea interconectării reţelelor energetice.

Pachetul „Energie – Schimbări Climatice”, stabileşte pentru UE o serie de obiective

pentru anul 2020, cunoscute sub denumirea de „obiectivele 20-20-20”, şi anume:

- reducere a emisiilor de GES la nivelul UE cu cel puţin 20% faţă de nivelul anului

1990;

Page 50: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

48

- creşterea cu 20% a ponderii surselor de energie regenerabilă (SRE) în totalul

consumului energetic al UE, precum şi o ţintă de 10% biocarburanţi în consumul de

energie pentru transporturi;

- o reducere cu 20% a consumului de energie primară, care să se realizeze prin

îmbunătăţirea eficienţei energetice, faţă de nivelul la care ar fi ajuns consumul în lipsa

acestor măsuri.

De asemenea, UE propune să reducă nivelul emisiilor cu până la 30% până în 2020,

doar dacă şi alte state dezvoltate vor adopta obiective similare, ca parte a unui viitor acord de

mediu global post - 2012. Negocieri pentru un astfel de acord la nivelul Naţiunilor Unite sunt

încă în derulare. Acest pachet legislativ conţine patru acte normative complementare:

- Directiva 2009/29/CE - pentru îmbunătăţirea şi extinderea schemei europene de

tranzacţionare a certificatelor de emisii de gaze cu efect de seră (EU – ETS);

- Decizia 2009/406/CE - Decizia non-ETS;

- Directiva 2009/28/CE - Directiva privind energiile regenerabile (RES).

Politica Europeană în domeniul pieţelor de energie: Piaţa internă a energiei este încă

fragmentată şi nu a atins potenţialul de transparenţă, accesibilitate şi alegere. Companiile au

crescut dincolo de frontierele naţionale, dar dezvoltarea lor este încă afectată de o serie de

reguli şi practici naţionale diferite. Există încă multe bariere pentru o competiţie deschisă şi

corectă. În acelaşi timp, statele membre trebuie să elimine subvenţiile din sectoarele cu

impact negativ asupra mediului. Se depun eforturi sustinute pentru atingerea ţintei de 20%

din consum asigurat din surse regenerabile, este un drum lung până la atingerea obiectivului

stabilit pentru eficienţă energetică. Comisia Europeană a emis al Treilea Pachet de prevederi

legislative dedicate pieţei interne de energie electrică şi gaz. Acesta stabileşte cadrul de

reglementare necesar pentru deschiderea completă a pieţei de energie şi a intrat în vigoare la

3 septembrie 2009. Aceste elemente legislative au ca scop să asigure o mai mare siguranţă în

alimentare, să promoveze dezvoltarea durabilă şi să asigure condiţii pentru o competiţie

corectă în piaţă. Separarea efectivă a producţiei şi vânzării energiei de transportul acesteia,

prevăzută în acest nou pachet legislativ, va crea o mai multă libertate de mişcare pentru

investitori pe pieţele de energie.

Piaţa Regională: Evoluţiile recente din spaţiul central-est european indică dezvoltarea

unor modele de piaţă bazate pe opţiuni diferite, proiectele nefiind deplin convergente. Există

o diversitate a opiniilor principalelor entităţi implicate în ceea ce priveşte soluţia optimă

pentru realizarea unei integrări a pieţelor în această regiune. Pieţele naţionale de energie

electrică din această regiune sunt caracterizate de grade diferite de maturitate şi niveluri de

lichiditate. Cu toate acestea, realizarile anului 2010 si ale inceputului anului 2011 au adus cu

ele un semnal optimist ca diferendele de opinie si inegalitatea stadiului de maturitate si

lichiditate reprezinta impedimente ce pot fi depasite prin colaborare avand in vedere interesul

reciproc si obligativitatea implementarii directivelor si reglementarilor UE. Astfel:

- in data de 6.04.2010 Nord Pool a inclus o noua zona de ofertare (Estlink) reprezentata

de piata din Estonia;

- in 20.08.2010 si-a inceput activitatea bursa de energie electrica din Ungaria, OKTE.

- in 9.11.2010 au fost lansate cuplarea prin pret a pietelor din regiunea central-vestica si

cuplarea prin volum a pietei regionale CWE, astfel formate, cu regiunea Nordica.

- In data de 30.11.2010 a fost semnat Memorandumul între Ministerul Economiei,

Comerţului şi Mediului de Afaceri din România şi Ministerul Economiei, Energiei şi

Turismului din Republica Bulgaria privind pregătirea şi implementarea proiectului de

cuplare a pieţelor de energie electric

Page 51: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

49

- in data de 15.12.2010 a fost lansata cuplarea prin pret a Poloniei la piata regionala

administrate de Nord Pool Spot.

- La 1.01.2011 si-a inceput activitatea operatorul pietei de energie electrica din

Slovacia, OKTE.

- La 1.01.2011 a avut loc cuplarea pietelor din Italia si Slovenia.

Tratatul Comunităţii Energetice în Sud-Estul Europei (în vigoare la 1 iulie 2006)

urmăreşte crearea unei pieţe regionale pentru energie electrică şi gaz funcţională şi eficientă

în sud-estul Europei, în concordanţă cu strategia şi viziunea Uniunii Europene. Ţările

semnatare s-au angajat să implementeze acquis-ul comunitar pentru energie, mediu,

concurenţă şi surse regenerabile, concordanţa cu legislaţia aferentă a Uniunii Europene fiind

precizată în mod specific, aceste ţări asumându-şi întreprinderea tuturor măsurilor

corespunzătoare pentru a se asigura asupra îndeplinirii obligaţiilor şi cerinţelor rezultate din

Tratat. Ministerul Economiei, Comertului si Mediului de Afaceri promoveaza cooperarea cu

tarile din regiunea a 8-a (Europa de Sud Est) prin semnarea de memorandumuri de intelegere

si intalniri inter – ministeriale.

3.2 Concluzii şi direcţii de cercetare

Începând cu anul 2013, sectorul energiei electrice, responsabil de cea mai mare parte

a emisiilor de CO2 din UE, va fi supus în întregime unui sistem de licitaţii pentru

achiziţionarea certificatelor de emisii de CO2.

Prin aceste directive se stabilesc următoarele obiective, ţinte şi mecanisme:

- Un cadru comun pentru promovarea energiei din surse regenerabile (SRE), astfel încât

UE să ajungă la o pondere a energiei din SRE în consumul final brut de energie de

20% în anul 2020. Pentru a atinge această ţintă, se stabilesc obiective naţionale

obligatorii pentru fiecare stat membru, precum şi mecanismele de cooperare în

domeniu. Pentru România ţinta naţională este de 24%.

- Un obiectiv minim de 10% pentru utilizarea de biocarburanţi în transportul din

interiorul UE, care să fie atins până în 2020. Acest procent este acelaşi pentru toate

statele membre.

- Se instituie un cadru juridic pentru captarea şi stocarea geologică, în condiţii de

siguranţă din punct de vedere al mediului. UE intenţionează construirea şi punerea în

funcţiune până în 2015 a unui număr de până la 12 instalaţii demonstrative de CSC.

Orientările comunitare, revizuite, privind ajutoarele de stat pentru protecţia mediului,

emise în acelaşi perioadă în care a fost aprobat pachetul legislativ, permit guvernelor să

asigure sprijin financiar pentru instalaţiilepilot de CSC.

Implementarea prevederilor pachetului legislativ Energie - Schimbări Climatice va

avea implicaţii majore în special asupra instalaţiilor din sectorul energetic care intră şi sub

incidenţa Directivei 2001/81/CE privind controlul integrat al poluării. Aceste instalaţii vor

trebui să respecte concomitent şi obligaţiile privind calitatea aerului, care conduc la reducerea

emisiilor de substanţe poluante generate (SO2, NOx, particule).

Măsurile privind eficienţa energetică au un rol critic în garantarea realizării la cele

mai mici costuri a obiectivelor stabilite prin pachetul energie-schimbări climatice. Este

evident că obiectivul de 20% referitor la eficienţa energetică va contribui în mare măsură la

obiectivele privind durabilitatea şi competitivitatea în UE. În plus, diminuarea consumului

prin eficienţa energetică este cel mai efficient mod de a reduce dependenţa de combustibilii

fosili şi de importuri. Recunoscând importanţa tehnologiei în domeniul energiei pentru

reducerea emisiilor de CO2, a garantării securităţii în alimentarea cu energie şi a

Page 52: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

50

competitivităţii companiilor europene, UE a propus o strategie comună pentru promovarea

tehnologiilor energetice. În octombrie 2009 se adoptă „Planul strategic european pentru

tehnologiile energetice – Către un viitor cu emisii reduse de carbon”. În acest document

Comisia Europeană propune o strategie coordonată între UE, companiile industrial europene

şi statele membre, precum şi o prioritizare a tehnologiilor energetice cu accent pe tehnologiile

de îmbunătăţire a eficienţei energetice, utilizare a surselor de energie regenerabilă şi de

reducere a emisiilor de CO2 (centrale cu ardere pe combustibil solid cărora să li se aplice

tehnologia de captare şi stocare a CO2 şi a patra generaţie de centrale nucleare).

Uniunea Europeană este în pragul unei perioade fără precedent pentru domeniul

energetic. Efectele turbulenţelor de pe pieţele globale de energie au fost în mare măsură

atenuate în ultimii ani, ca urmare a liberălizării, aprovizionarii şi posibilităţilor adecvate de

import. Cu toate acestea se întrevăd schimbările dramatice. Preţurile energiei vor fi afectate

de marea nevoie pentru investiţiile din sectorul energetic, precum şi de stabilirea preţului

carbonului şi a preţurilor internaţionale mai mari la energie datorită creşterii cererii în ţările

emergente. Competitivitatea, securitatea aprovizionării şi obiectivele legate de atenuarea

schimbărilor climatice vor fi subminate cu excepţia cazului în care reţelele electrice vor fi

modernizate, instalaţiile învechite vor fi înlocuite cu alternative competitive şi mai curate.

În ceea ce priveşte combustibilii alternativi în general şi GPL în special se poate

concluziona că sunt absolut necesare următoarele:

- Armonizarea infrastructurii locale și a standardelor logistice (și anume, căi ferate și

unități de încărcare).

- Asigurarea unei abordări holistice care să recunoască necesitatea combinării eficienței

și durabilității.

- Maximizarea contribuției tuturor părților interesate implicate în lanțul de distribuție,

cu respectarea întotdeauna a normelor în materie de concurență și de piața internă.

- Combinarea obiectivelor de mediu cu obiectivele practice.

- Satisfacerea nevoilor cumpărătorilor în cel mai eficient mod din punct de vedere al

costurilor și al protecției mediului.

- Este necesară o mai bună cunoaștere a lanțurilor de transport, a încărcăturilor, a

greutăților etc. UE are nevoie de statistici mai concludente pentru a alege mai bine

instrumentele adecvate. Autoritățile locale ar trebui – împreună cu asociațiile

relevante – să promoveze transferul de cunoștințe și bune practici către IMM-uri.

- Achiziții publice ecologice: promovarea unor vehicule mai eficiente din punct de

vedere al consumului de carburanți pentru propriile camioane și servicii de transport

public.

- Standarde pentru vehicule: acțiuni suplimentare destinate reducerii efectelor asupra

mediului ale operațiunilor realizate cu ajutorul vehiculelor, inclusiv aerodinamica

vehiculelor

Page 53: Gpl

Combustibili alternativi

Gaz petrolier lichefiat

51