W skrócie
Wielu kierowców obawia się tankowania CNG ze względu na wysokie ciśnienie robocze rzędu 200 barów. Tymczasem procedura tankowania przebiega praktycznie identycznie jak przy paliwach płynnych, a sam zbiornik gazu ziemnego jest znacznie odporniejszy na uszkodzenia mechaniczne i ogień niż tradycyjny bak benzynowy. Artykuł wyjaśnia, dlaczego CNG — paliwo bezbarwne, bezwonne i lżejsze od powietrza — jest w praktyce jednym z bezpieczniejszych rozwiązań napędowych.
Ciśnienie w zbiorniku
200 barprzy pełnym zatankowaniu
Temperatura samozapłonu
650°Cznacznie wyżej niż benzyna
Granice wybuchowości
ok. 4,9–15,4%objętości gazu w powietrzu
1Czym jest CNG i kiedy grozi zagrożenie wybuchem
CNG to sprężony gaz ziemny — lżejszy od powietrza, bezbarwny i bezwonny, celowo nawaniany związkiem THT (tetrahydrotiofen) dla wyczuwalności ewentualnego wycieku. Paliwo jest palne, ma klasę temperaturową T1, temperaturę samozapłonu ok. 650°C, grupę wybuchowości IIA, a jego dolna granica wybuchowości wynosi ok. 4,9 proc. objętości, a górna ok. 15,4 proc., w zależności od zawartości metanu. Z tych parametrów wynika, że do zagrożenia wybuchem może dojść praktycznie tylko w pomieszczeniu zamkniętym — odpowiednio dobrana wentylacja, uniemożliwiająca nagromadzenie się gazu w niebezpiecznym stężeniu, zapewnia prawidłowe warunki bezpieczeństwa.
2Ciśnienie 200 barów — dlaczego nie ma się czego bać
Ciśnienie 200 bar w zbiorniku pojazdu odpowiada nacisk 200 kg na centymetr kwadratowy działającemu na ścianki zbiornika od środka, niezależnie od tego, czy jest on stalowy, czy kompozytowy. Dla porównania — w elektronicznie sterowanych układach wtrysku wysokociśnieniowego (np. w autach Mercedes-Benz) ciśnienie sięga 2000–2200 bar, czyli dziesięciokrotnie więcej.
Podczas testów ogniowych samochody na CNG również ulegają spaleniu tak jak pojazdy benzynowe, ale różnicę widać przy zbiorniku paliwa — nie ulega on rozerwaniu. Wysokie ciśnienie magazynowania uniemożliwia wdarcie się płomienia do wnętrza, a osprzęt zbiornika nie dopuszcza do niekontrolowanego wzrostu nadciśnienia — gaz jest bezpiecznie odprowadzany na zewnątrz i pali się niewielkim, malejącym płomieniem, chłodzonym gwałtownym spadkiem temperatury towarzyszącym redukcji ciśnienia z 200 do 1 bara.
Zbiorniki CNG poddawane testom przestrzeliwania czy detonacji granatu na powierzchni nie ulegają rozerwaniu, a ubytek masy po takim teście jest znikomy. Właśnie dlatego radiowozy policyjne w Stanach Zjednoczonych coraz częściej korzystają z tego paliwa — ostrzelany zbiornik CNG nie eksploduje.
3Jak wygląda tankowanie krok po kroku
CNG nie wlewa się do baku — pistolet dystrybutora zapinany jest szczelnie na przyłączu samochodowym. Podstawowe zasady bezpieczeństwa są takie same jak przy paliwach płynnych: zatrzymanie pojazdu i zabezpieczenie go przed samoistnym przemieszczeniem, wyłączenie silnika i urządzeń elektrycznych, zakaz używania otwartego ognia, palenia papierosów i korzystania z telefonu komórkowego na stanowisku tankowania. Kierowca usuwa korek osłonowy przyłącza i podłącza pistolet węża dystrybutora.
Dystrybutor CNG różni od dystrybutora paliw płynnych dodatkowy przycisk „start”, umieszczony zwykle obok uchwytu pistoletu — inicjuje on tankowanie. Tylko prawidłowe połączenie pistoletu z pojazdem umożliwia rozpoczęcie procesu wtłaczania gazu; w przypadku nieszczelności tankowanie zostaje natychmiast przerwane. Kierowca może w każdej chwili zatrzymać tankowanie przyciskiem „stop”. Po zatankowaniu w wężu dystrybutora pozostaje gaz pod wysokim ciśnieniem — ruch dźwignią pistoletu odgazowuje komorę, dopiero potem następuje rozłączenie od przyłącza. Dzięki dwudrożnym wężom kierowca nie jest narażony na przetankowanie zbiornika i zalanie się paliwem, tak jak przy paliwie płynnym.
4Zabezpieczenia na stacji tankowania
W przypadku czegoś niepokojącego osoba tankująca może użyć wyłącznika awaryjnego bezpieczeństwa („grzyb”), umieszczonego na dystrybutorze i w innych widocznych miejscach stacji. W pomieszczeniach stacji tankowania CNG montuje się czujniki kontrolujące stężenie gazu, które mogą automatycznie odcinać dopływ gazu i wyłączać urządzenia. Magazyn paliwa jest osłaniany przed słońcem i zabezpieczany przed kolizją z pojazdem, a na wypadek wzrostu ciśnienia zainstalowany jest zawór bezpieczeństwa, odprowadzający nadmiar gazu do atmosfery przez kolektor wydmuchowy.
Dystrybutory CNG, podobnie jak dystrybutory benzyn, wyposażone są w złącza zrywne, które zadziałają w razie rozszczelnienia połączenia z samochodem — eliminując niebezpieczne skutki odjechania pojazdu wciąż podłączonego do dystrybutora. Instalacja elektryczna stacji jest zabezpieczona przed przepięciami atmosferycznymi i prądami zwarciowymi, a główny wyłącznik prądu jest łatwo dostępny i odpowiednio oznakowany.
Rozszczelnieniu instalacji CNG towarzyszy charakterystyczny zapach środka nawaniającego, syczący dźwięk oraz miejscowe szronienie instalacji, spowodowane redukcją ciśnienia gazu. W takiej sytuacji należy zgasić wszystkie źródła ognia, nie używać elektryczności i unikać czynności mogących wywołać iskrzenie. Ubytek CNG z instalacji nie tworzy niebezpiecznej kałuży ani plamy na posadzce — gaz, będąc lżejszy od powietrza, bezpiecznie ulatuje do góry.
Warto wiedzieć
CNG to ten sam gaz ziemny (głównie metan), który trafia do domowych kuchenek gazowych — różni się jedynie sposobem magazynowania, czyli sprężeniem do ok. 200 barów w zbiorniku pojazdu. Wysoka temperatura samozapłonu (650°C, wobec ok. 250°C dla benzyny) i wąski zakres wybuchowości sprawiają, że gaz ten w praktyce trudniej zapalić niż paliwa płynne. Na świecie CNG wykorzystuje się nawet do zasilania autobusów szkolnych oraz gokartów, którymi młodzież uczy się jeździć w halach sportowych — bez ryzyka oblania paliwem przy ewentualnej kolizji czy przewróceniu pojazdu.
Źródło: opracowanie własne redakcji cng.auto.pl na podstawie analizy bezpieczeństwa instalacji CNG
