-1 معرفی محصول
-1-1 مشخصات کلی محصول
در حال حاضر میزان متوسط مصرف بنزین هر اتومبیل سواری در کشور روزانه در حدود 10لیتراست که این میزان بیش از 4 برابر کشور انگلستان و بیش از 5,5 برابر کشور فرانسه است . در نیمه اول سال 1381 ، متوسط مصرف روزانه بنزین 50میلیون لیتر و واردات بنزین و افزودنی های مربوطه بالغ بر 13 میلیون لیتر بوده است که با ادامه همین روند برای تامین بنزین مورد نیاز تا پایان سال 81
حدود یک میلیارد تومان واردات داشته ایم .این در حالی است که ظرفیت بنادر و ناوگان توزیع سوخت کشور برای تخلیه و توزیع این حجم از واردات بسیار نامحدود است .با توجه به روند تولیدات اتومبیل انتظار می رود تعداد اتومبیل ها در سال 1400 بالغ بر 15 میلیون دستگاه باشد که بدین ترتیب میزان کسری بنزین در کشور طی 20 سال آینده بالغ بر 500 میلیارد لیتر خواهد بود .
با درک این شرایط فکرکردن در مورد سوخت های جایگزین امری اجتناب ناپذیر می باشد . با توجه به اینکه ایران به تنهایی حدود 15,5 درصد از ذخایر گاز طبیعی دنیا را در اختیار داشته و از این نظر مقاوم دوم جهان را دارا می باشد .استفاده از CNG یا همان گاز طبیعی فشرده به عنوان یک راه حل مناسب مطرح است . بررسی ها نشان می دهد که از نظر اقتصادی نیز این سرمایه گذاری از توجیح کافی برخوردار است واز جنبه زیست محیطی نیز CNG سوختی کاملا پاک و سالم می باشد .
امروزه تقریبا %18 از ناوگان حمل و نقل جهان ، گاز طبیعی مصرف می کنند .اکثر کشورها به دلیل ملاحظات زیست محیطی ، کارایی تجهیزات ، هزینه کمتر و سهولت دسترسی به گاز طبیعی ، در زمینه گسترش استفاده از خودروهای با سوخت طبیعی طرح های ملی بلندمدتی را در دستور کار خود دارند .
جایگاه های CNG برای سوخت گیری خودروها در مدت زمانی قابل مقایسه با جایگاه های سوخت گیری سوخت مایع پیش بینی شده اند . در ایستگاه سوخت گیری مدت زمان لازم سوخت گیری
(برای خودروهای سبک و متوسط ) با توجه به نوع جایگاه حدود 3 الی 5 دقیقه است .
در کشور ما نیز در دسترس بودن ذخایر عظیم گاز طبیعی و وجود شبکه توزیع گسترده آن و همچنین کاهش واردات سوخت ، ایجاد اشتغال و کاهش آلودگی های زیست محیطی از مزایای بارز استفاده از این سوخت به شمار می رود .
گاز طبیعی : CNG :COMPRESSED NATURAL GAS
مقبولترین تئوری برای تشکیل گاز طبیعی تئوری منشا آلی است که تشکیل آنرا ناشی از مدفون شدن بقایای موجودات زنده در زیر زمین و تبدیلات شیمیایی آنها می داند.متان قسمت اصلی گاز طبیعی است .
CH4
گاز طبیعی عمدتا از متان( ( CH4 تشکیل یافته است (معمو لا 88 تا 96درصد مولی )و مابقی ترکیبات آن را سایر آلکانها (نظیر اتان پروپان ،بوتان ......) با نسبتهای کم شونده تشکیل می دهد .
سایر اجزایی که در گاز طبیعی یافت می شوند عبارتند ازنیتروژن N2) )، دی اکسید کربن (co2) آب اکسیژن ومقدار نا چیزی از روغنهای روان کننده (حاصل از کمپرسورها ) سولفور به صورت سولفید هیدروژن H2S) )و سایر ترکیبات سولفور.
اثر اجزاﺀمتشکله گاز بر مجموعه قطعات سیستم :
آب(:( H2O هنگامی که گاز طبیعی متراکم می شود .امکان تشکیل آب در سیلندر و لوله های ارتباطی بین اجزا سیستم خودروهای گاز وجود دارد. در هوای سرد (زمستان )احتمال وقوع چنین پدیده ای می باشد که باعث خوردگی و همچنین تشکیل هیدرات می شود . میزان غلظت مجاز آب بین 5تا10 میلی گرم در متر مکعب می باشد .
دی اکسید کربن : (CO2)
گازکربنیک ذخیره شده در سیلندرهای از جنس کربن استیل با آب واکنش داده و ممکن است تشکیل Feco3 در داخل سیلندرها شود .
• سولفید هیدروث ن(:( H2s
در هنگام حضور آب ،H2s می تواند محلول اسیدی تشکیل داده وبا عث خوردگی روی استیلها می شود
• گوگرد :
به دلیل میزان انحلال اندک گوگرد در آب این عنصر نقش بزرگی در تشکیل ومیزان خوردگی نخواهد داشت .
بودار کننده گاز طبیعی (مرکاپتان ):
از آنجاییکه گاز طبیعی بدون بو می باشد ،شرکتهای توزیع کننده محلی مواد بوزای مرکاپیتان (نظیر ترشری بوتیل مرکاپیان ) را به علت رعایت ایمنی(آشکار ساختن حضور گاز )به آن اضافه می کنند .
این ماده با غلظتی کمتر از 1/5 حد پایینی اشتغال .که قابل آشکار شدن باشد اضافه می شود .این ماده بودار چندان قابل حل در آب نبوده و به میزان قابل توجهی در فرایند خوردگی موثر نیست .
روشهای مختلف نگهداری گاز طبیعی:
گاز طبیعی فشرده :( CNG) در این روش گاز طبیعی تحت فشار در کپسولها و مخازن فلزی و محدوده فشارهای بالا 200 بار نگهداری می شود .عمل فشرده سازی گاز توسط کمپر سورهای مخصوص انجام می
گیرد .
انواع کمپرسورها :
-1پیستونی : سازندگان اینگونه کمپرسورها بیشمار بوده و تکنولوژی ساخت آنها شناخته شده ودر
دسترس می باشد.امابا توجه به تعداد قطعات متحرک بالا در اینگونه کمپرسورهاهزینه نگهداری آنها
قابل توجه است.
-2هیدرو لیکی: این کمپرسورها قطعات متحرک کمتر بوده ولی رنج ظرفیتی محدودتری دارند.
انواع مخزنهای نگهداری گاز فشرده :
مخزنهارا باتوجه به جنس مخزن ونیز درجه مقاومت آن در برابر فشار وعوامل محیطی به چهار گروه تقسیم میشوند
(مطابق با :الزامات استاندارد ملی ایران به شماره 6303 جهت مخازن – CNGانواع مخازن)
-1 مخزن تمام فلزی(:(CNG-1
مخزن فلزی از جنس فولاد ویا آلیاژآلومینیوم.
2مخزن کمر پیچ :(CNG-2)
مخزن فولادی ویا آلومینیومی با پوشش خارجی از پیچیدن محیطی رشته تقویت کننده بر روی قسمت استوانه ای لا یه داخلی تولید شده است ورشته تقویت کننده می تواند از جنس الیاف شیشه ، آرامید ویا کربن بوده که همراه با زرین استفاده باشد.
-3 مخزن تمام پیچ(: (CNG-3
مخزن فولادی و یا آلومینیومی توسط رشته های تقویت کننده در دو جهت محیطی و محوری پوشیده شده است و رشته تقویت کننده می تواند از جنس الیاف شیشه ، آرامید و یا کربن بوده که همراه با رزین استفاده شده باشد.
_4 مخزن مرکب( : (CNG- 4
مخزن تماما از رشته هایی با جنس الیاف شیشه ، آرامید و یا کربن ، همراه با رزین ساخته شده است .
گاز طبیعی مایع شده : LNG : Liquefied Natural Gas
در این روش گاز طبیعی در دمایی پایین تر از 162 درجه زیر صفر و در فشار اتمسفر مایع می شود . این سوخت در مخزن هایی عایق بندی شده ذخیره و به نقاط مختلف حمل می شود . این روش نگهداری در حال حاضر تنها در موارد حمل و نقل مقادیر بالای گاز طبیعی بین نقاط مختلف مورد استفاده قرار گرفته و در خودروها استفاده نمی شود.
گاز طبیعی جذب شده : ANG:Absorbed natural Gas
در این روش گاز طبیعی در مخازنی حاوی مولد جامد جاذب گاز ذخیره می شود . این مواد جامد متخلخل بوده و منفذهای میکرونی با قطر کمتر از 2 نانومتر دارند . حسن این روش استفاده از مخازن ذخیره با اشکال چهار ضلعی و بجز مخازن استوانه ای است که با توجه به فضای محدود موجود در خودرو بسیار مناسب خواهند بود . این مخازن هنوز بطور عملی مورد استفاده قرار نگرفته و فشارهای ذخیره نمونه های موجود این مخازن در حدود 40 بار می باشد ، که با این تفسیر حجم گاز اندکی را در خود نگه می دارد.