Jesteś tutaj: Strona główna » Wiedza i porady » Gaz płynny - LPG » Właściwości i przeliczanie
Gaz płynny - LPG
Live Chat

Właściwości gazu płynnego

Zgodnie z polską normą PN-82/C-96000 „gazy węglowodorowe płynne (C3-C4) są to skroplone i pozostające pod ciśnieniem własnych par mieszaniny węglowodorów alifatycznych, których podstawowymi składnikami określonymi w niniejszej normie literą C z indeksem liczbowym są:


  • Propan, propylen – C3,
  • Butan, buteny oraz butadieny – C4,


oraz w mniejszych ilościach:


  • Metan – C1,
  • Etan, etylen – C2,
  • Petany, peteny i wyższe – C5.



W zależności od zawartości podstawowych węglowodorów i przeznaczenia, rozróżnia się trzy rodzaje mieszanin gazów węglowodorowych (płynnych C3-C4): butan techniczny (mieszanina A), propan-butan techniczny (mieszanina B), propan techniczny (mieszanina C).

Gaz płynny jest cięższy od powietrza. W przypadku wycieku zbiera się z zagłębieniach, dlatego też przepisy zabraniają montażu instalacji w miejscach, w których w razie wycieku gaz płynny mógłby się gromadzić.

Propan C3H8


Wysoka wartość kaloryczna
Temperatura wrzenia: -42 st. C
Temperatura zamarzania: -187 st. C
Wartość opałowa górna: na kilogram - 13,8 kWh (49,8 MJ)
Wartość opałowa dolna: na kilogram - 12,8 kWh (46,1 MJ)
Wysokie ciśnienie - większa zdolność odparowywania
Łatwy w magazynowaniu na zewnątrz
Cięższy od powietrza


Propan-Butan C3H8+C4H10


Temperatura wrzenia (w zależności od proporcji mieszanki): - 20& st. C (dla mieszanki 30% propanu, 70% butanu)
Niższe ciśnienie - niższa zdolność odparowywania
Przeznaczony do użytku w pomieszczeniach
Cięższy od powietrza

Butan C4H10


Temperatura wrzenia: -2 st. C
Temperatura zamarzania: -140 st. C
Przeznaczony do użytku w pomieszczeniach
Cięższy od powietrza

Właściwości cieplne gazu płynnego


Wartość opałowa jest podstawą do prowadzenia wszystkiego rodzaju obliczeń cieplnych. Jest to wartość ciepła (energii) jaką można uzyskać w wyniku spalania całkowitego i zupełnego z jednego kilograma (lub 1 m3) gazu płynnego. Dla gazów płynnych wynosi ona:

Gaz faza gazowa faza ciekła
kcal/Nm3 kJ/Nm3 kcal/kg kcal/kg
propan 21.790 91.260 11.070 46.360
butan 29.280 122.570 10.920 45.720

Aby należycie ocenić kaloryczność propanu i butanu należy porównać ją z kalorycznością innych paliw gazowych, np. z gazów ziemnych. Użytkowa wartość opałowa gazu ziemnego jest równa około 37 300 kJ/Nm3. Wartość opałowa gazów płynnych przewyższa więc kaloryczność gazu ziemnego.


  • Propan: 91.260/37.300 = 2,4 krotnie wyższa
  • Butan: 122.570/37.300 = 3,3 krotnie wyższa.

Średnia wartość opałowa mieszaniny propanu i butanu wynosi QW=46.000 kJ/kg.

Wartości przeliczeniowe dla propanu


1 l płynu = 0,254 m3 gazu

 

faza ciekła faza gazowa wartość opałowa
1 l = 0,52 kg
1 kg = 1,92 l
1 Nm3 = 2 kg
1 kg = 0,5 Nm3
ok. 46 MJ/kg
ok. 92 MJ/m3
ok. 11000 kcal/kg
ok. 22000 kcal/m3
ok. 1 kg/h = 13 kW ok. 1 kW = 0,077 kg/h

Przeliczanie ilościowe LPG

Tony na litry

Dla produktów LPG normy określają przedziały gęstości, jakie należy przyjąć do obliczeń. Komplikuje to nieco sprawę, dlatego przeliczanie ilościowe dla zastanie to przedstawione według następującego szablonu:


  • jednostki i wartości,
  • wzory do przeliczeń,
  • przykład przeliczenia

Wzór podstawowy do przeliczeń:

p=
m
V
gdzie:

m - masa (w próżni)[kg],
v - objętość [m3],
p - gęstość (masy), masa objętościowa [kg/m3]


PRZELICZANIE MASY I OBJĘTOŚCI


METODA MASOWA (mt vac, kg vac)

Jedna z najpowszechniej stosowanych metod rozliczeń ilościowych ciekłych produktów naftowych w Polsce (jakkolwiek często w sposób nieświadomy). Oparta jest o określenie masy produktu w oparciu o pomiar jego objętości obserwowanej Vt (np. zmierzonej w zbiorniku lądowym lub wskazanej przez przepływomierz) i gęstości obserwowanej dt. Uzyskany wynik, czyli Masa ("Masa w próżni"), jest wielkością niezależną od warunków zewnętrznych (takich jak siła wyporu powietrza, wartość lokalnego przyspieszenia ziemskiego, itp.).



METODA WAGOWA (mt air, kg air)

Inna z powszechnie stosowanych metod rozliczeń ilościowych ciekłych produktów naftowych w Polsce. Oparta jest o określenie wagi netto produktu (poprzez ważenie brutto/tara na legalizowanych wagach kolejowych lub samochodowych) załadowanego/wyładowanego do/z cystern kolejowych lub samochodowych. Uzyskany wynik, czyli wynik ważenia ("waga", "więżar w powietrzu", "masa w powietrzu"), jest wielkością zależną od warunków zewnętrznych (takich jak siła wyporu powietrza, wartość lokalnego przyspieszenia ziemskiego, itp.). Jest wynikiem działania dwóch sił na każdą substancję poddawaną ważeniu: siły ciężkości (zgodnie ze wzorem Newtona F = m × g ) oraz siły wyporu powietrza (zgodnie z prawem Archimedesa). Siła oddziaływująca na wagę jest wypadkową tych dwóch sił.



Wynik ważenia jest zatem zawsze mniejszy (liczbowo) od masy ("waga mniejsza od masy").

Zależność pomiędzy masą a wynikiem ważenia ("masą a wagą")

Do wzajemnych przeliczeń masy M i wyniku ważenia WTair stosuje się współczynniki (faktory) przeliczeniowe z Tabeli 56 (opublikowanej przez American Petroleum Institute) i wymienionej w normie PN-ISO 91-1:

M(masa) = WTair × faktor (współczynnik z Tabeli 56 waga->masa)

WTair = M(masa) × faktor (współczynnik z Tabeli 56 masa->waga)

Tabela 56 (fragment)
Gęstość / 15st.C
[kg/dm3]
Współczynnik
masa->waga
Gęstość / 15st.C
[kg/dm3]
Współczynnik
waga->masa
0,6971 - 0,7392 0,99845 0,6981 - 0,7402 1,00155
0,7393 - 0,7869 0,99855 0,7403 - 0,7879 1,00145
0,7870 - 0,8411 0,99865 0,7880 - 0,8421 1,00135
0,8412 - 0,9034 0,99875 0,8422 - 0,9044 1,00125

Tabela 56 (fragment dla LPG)
Gęstość / 15st.C
[kg/dm3]
Współczynnik
waga->masa
0,5000 - 0,5191 1,00225
0,5192 - 0,5421 1,00215
0,5422 - 0,5673 1,00205
0,5674 - 0,5950 1,00195
0,5951 - 0,6255 1,00185

m = p × V
masa(m) jest wielkością, która może być zmierzona za pomocą wagi

Podstawa prawna do stosowania - masa czy waga?


Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Finansów z dnia 22 kwietnia 2004 r. w sprawie obniżenia stawek podatku akcyzowego (Dz. U. nr 87, poz. 825), cytuję:

Objaśnienia:
  1. Dla celów podatkowych przyjmuje się objętość paliw w temperaturze 15 st.C ; w przypadku wyznaczania objętości paliw przez ważenie i pomiar gęstości, jako podstawę do obliczeń należy przyjąć masę paliwa.
  2. Dla celów podatkowych przyjmuje się objętość olejów smarowych w temperaturze 15 st.C ; w przypadku wyznaczania objętości olejów smarowych przez ważenie i pomiar gęstości, jako podstawę do obliczeń należy przyjąć masę oleju smarowego.
  3. Dla obliczenia kwoty należnej akcyzy od gazu płynnego przyjmuje się stały przelicznik w wysokości 1,78 litra na kilogram gazu."
    Oczywiście oznacza to, że należy rozumieć tę jednostkę jako kilogram masy gazu.
    Uwaga: Punkt 3 powinien mieć treść:

    Dla obliczenia kwoty należnej akcyzy od LPG przyjmuje się przelicznik (litr/kg) w wysokości określanej dla każdej dostawy przy gęstości i temperaturze obserwowanej.

Przykład:
waga LPG = 25 ton = 25 000 kg
gęstość = 0,544 kg/dm3
temperatura = 100 st.C
V = ?

Rozwiązanie:
V = m / p
V = 25 051 kg : 0,544 kg/dm3 = 46 050 dm3

gdzie:
m = 25 000 kg × 1,00205 = 25 051 kg
p = 0,544 kg/dm3