I31-99 - Normativ Pt. Proiectarea Si Executarea Sistemelor de Aliment Are Cu GPL
Gpl
-
Upload
bogdan-barabas -
Category
Documents
-
view
77 -
download
8
description
Transcript of 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
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.
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.
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
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
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).
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
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
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
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).
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
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.
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;
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
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.
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
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.
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,
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:
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
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
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
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
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
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.
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.
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
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.
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.
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
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.
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.
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:
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
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
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:
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.
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.
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
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
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
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.
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.
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
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
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.
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.
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;
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
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
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
Combustibili alternativi
Gaz petrolier lichefiat
51