ГОСТ 27577-2000 Газ природный топливный компримированный для двигателей внутреннего сгорания. Технические условия
ГАЗ ПРИРОДНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ
КОМПРИМИРОВАННЫЙ
ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 52 «Природный газ» (ВНИИГАЗ)
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 18 от 18.10.2000 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование национального органа стандартизации
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 25 января 2001 г. № 32-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 27577-2000 «Газ природный топливный компримированный для двигателей внутреннего сгорания. Технические условия» введен в действие непосредственно в качестве межгосударственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2002 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 27577-87
1 Область применения . 2
2 Нормативные ссылки . 2
3 Технические требования . 2
4 Требования безопасности . 3
6 Методы испытаний . 4
7 Гарантии поставщика . 4
Приложение А Октановые числа углеводородов для расчета октанового числа природного газа по моторному методу . 4
ГАЗ ПРИРОДНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ КОМПРИМИРОВАННЫЙ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Compressed natural fuel gas for internal-combustion engines.
Specifications
Дата введения 2002-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на природный компримированный газ (далее — газ), применяемый в качестве альтернативного топлива для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств: автомобилей, железнодорожного транспорта, речных судов и сельскохозяйственной техники.
Обязательные требования к качеству продукции изложены в 3.2 (таблица 1, показатели 4 и 5), и разделах 5 и 6.
(Поправка. ИУС 8-2002).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.011-78* Система стандартов безопасности труда. Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний
* На территории Российской Федерации действуют ГОСТ Р 51330.2-99, ГОСТ Р 51330.5-99, ГОСТ Р 51330.11-99 и ГОСТ Р 51330.19-99.
ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения
ГОСТ 2405-88 Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия
ГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия
ГОСТ 20060-83 Газы горючие природные. Методы определения содержания водяных паров и точки росы влаги
ГОСТ 22387.2-97 Газы горючие природные. Методы определения содержания сероводорода и меркаптановой серы
ГОСТ 22387.4-77 Газ для коммунально-бытового потребления. Метод определения содержания смолы и пыли
ГОСТ 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа «Воббе»
ГОСТ 23781-87 Газы горючие природные. Хроматографический метод определения компонентного состава
ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний
3 Технические требования
3.1 Природный топливный компримированный газ получают из горючего природного газа, транспортируемого по магистральным газопроводам или городским газовым сетям, компримированием и удалением примесей на газонаполнительной компрессорной станции (ГНКС) по технологии, не предусматривающей изменения компонентного состава и утвержденной в установленном порядке.
3.2 По физико-химическим показателям газ должен соответствовать требованиям и нормам, приведенным в таблице 1 .
1 Объемная теплота сгорания низшая, кДж/м 3 , не менее
2 Относительная плотность к воздуху
3 Расчетное октановое число газа (по моторному методу), не менее
4 Концентрация сероводорода, г/м 3 , не более
5 Концентрация меркаптановой серы, г/м 3 , не более
6 Масса механических примесей в 1 м 3 , мг, не более
7 Суммарная объемная доля негорючих компонентов, %, не более
8 Объемная доля кислорода, %, не более
9 Концентрация паров воды, мг/м 3 , не более
По ГОСТ 20060, раздел 2
Примечание — Значения показателей установлены при температуре 293 К (20 °С) и давлении 0,1013 МПа.
3.3 Избыточное давление газа в момент окончания заправки баллона должно соответствовать ТУ на ГНКС и ТУ на газобаллонные средства заправки.
3.4 Температура газа, заправляемого в баллон, может превышать температуру окружающего воздуха не более чем на 15 °С, но не должна быть выше 333 К (60 °С).
4 Требования безопасности
4.1 Газ по токсикологической характеристике относится к веществам 4-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007.
4.2 Газ относится к группе веществ, способных образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. Концентрационные пределы воспламенения газа (по метану) в смеси с воздухом при температуре 293 К (20 °С) и нормальном давлении:
нижний — 5 % (по объему);
верхний — 15 % (по объему).
Для газа конкретного состава концентрационные пределы воспламенения определяют в соответствии с ГОСТ 12.1.044.
Категория и группа взрывоопасной смеси IIA — T 1 — по ГОСТ 12.1.011.
4.3 Максимальное давление взрыва смеси газа с воздухом, находящейся при абсолютном давлении 0,1013 МПа и температуре 293 К (20 °С), равно 0,72 МПа (по метану).
4.4 Для тушения при возгорании газа должны применяться углекислотные, пенные или порошковые огнетушители, песок или земля, асбестовая кошма или специальные огнетушащие газы и другие средства в соответствии с технологическим регламентом АГНКС.
4.5 При производстве, хранении, транспортировании и использовании газа необходимо соблюдать требования безопасности, предусмотренные Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, и Правилами технической эксплуатации и безопасного обслуживания оборудования автомобильной газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС).
4.6 Меры и средства защиты работающих от воздействия газа, требования к личной гигиене работающих, оборудованию и применению регламентируются Правилами безопасности в нефтегазодобывающей промышленности и Правилами безопасности в газовом хозяйстве, а также Правилами технической эксплуатации и безопасного обслуживания оборудования АГНКС.
4.7 Предельно допустимая концентрация (ПДК) углеводородов газа в воздухе рабочей зоны не должна превышать 300 мг/м 3 в пересчете на углерод ( ГОСТ 12.1.005).
Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочей зоны 10 мг/м 3 , сероводорода в смеси с углеводородами С1 — С5 — 3 мг/м 3 .
5 Приемка
5.1 Приемка газа, поступающего от поставщика, — по ГОСТ 5542.
5.2 Периодичность контроля газа по показателю 9 таблицы 1 должна быть не реже одного раза в сутки. Давление газа в баллонах определяют после окончания каждой заправки. Температуру газа, подаваемого на заправку, определяют по требованию потребителя.
Результаты контроля распространяют на объем газа между данным и последующим испытаниями.
5.3 Контроль газа по показателям 1-8 таблицы 1 проводят не реже одного раза в месяц по данным о качестве газа, получаемого от поставщика.
5.4 При получении неудовлетворительных результатов контроля газа по концентрации водяных паров проводят повторное испытание. Результаты повторных испытаний распространяются на объем газа между данным и последующим испытаниями.
При получении неудовлетворительных результатов при повторных испытаниях заправка баллонов сжатым газом должна быть прекращена до устранения причин, вызывающих отступление от норм, и получения положительных результатов контрольного испытания.
5.5 При несоответствии качества газа, поступающего на ГНКС, по показателям 1-8 таблицы 1 после повторного контроля приемка газа от поставщика должна быть прекращена до получения результатов, удовлетворяющих требованиям настоящего стандарта.
5.6 Газ принимают партиями. Партией считают любое количество газа, сопровождаемое одним документом о качестве, содержащим информацию в соответствии с ГОСТ Р 51121-97 (п. 4.6., перечисления 1-8).
(Введен дополнительно. Поправка. ИУС 8-2002)
6 Методы испытаний
6.1 Давление газа в баллоне после заправки определяют манометрами по ГОСТ 2405 класса точности не ниже 2,5 или другого типа, установленными на газозаправочных колонках ГНКС.
6.2 Метод измерения количества отпускаемого газа и применяемые измерительные средства должны обеспечивать измерение с относительной погрешностью не более 5 % для табличного способа расчета с потребителем и не более 1,5 % для счетчиков по учету отпускаемого природного газа на ГНКС.
6.3 Определение температуры газа, заправляемого в баллон
Температуру газа измеряют термометрами по ГОСТ 28498 или датчиками температуры в линии подачи газа в точке не дальше 1 м от заправочного вентиля газонаполнительной станции с относительной погрешностью не более 3 °С.
6.4 Расчетное октановое число РОЧ вычисляют по формуле
РОЧ 
,
где О i — октановое число i -го горючего компонента сжатого газа;
С i — объемная доля i -го горючего компонента сжатого газа в смеси;
n г — количество горючих компонентов сжатого газа, определенных анализом.
Октановые числа горючих компонентов сжатого газа приведены в приложении А.
7 Гарантии поставщика
Заправщик (ГНКС) гарантирует соответствие качества комбинированного природного газа требованиям настоящего стандарта при соблюдении правил заправки газовых баллонов согласно требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
Срок гарантии — 24 ч после заправки.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Октановые числа углеводородов для расчета октанового числа природного газа по моторному методу
Природный газ как моторное топливо для автомобильных двигателей внутреннего сгорания
В начале ХХ века журнал «Автомобилист» (№ 4 за 1910 год) сообщил: «Имея в виду высокую стоимость бензина и постоянную тенденцию к дальнейшему повышению цен на него, нельзя не приветствовать появление на автомобильном рынке приборов и устройств, преследующих цели экономии бензина, сокращение расхода этого дорогого топлива автомобильных моторов».
Остановимся на некоторых фактах применения в России, ведущей стране в мире по добыче и запасам природного газа, моторного топлива для работы автомобильных ДВС.
Наша страна одной из первых начала промышленное использование природного газа в автомобильных ДВС. В тезисах автотракторной топливной конференции 1930 года можно прочитать: «Природные газы, богатыми месторождениями которых изобилует наша страна, также могут занять по праву одно из первых мест среди горючего для автотранспорта». Уже в 1939 году ЗИС и ГАЗ освоили серийный выпуск газобаллонных автомобилей (ГБА), а в 1949 году с конвейеров пошли усовершенствованные ГБА ЗИС-156 и ГАЗ-51Б. К 1960 году построили тридцать мощных автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) для заправки 40 тысяч автомобилей.
Ученые и инженеры отметили достоинства природного газа: увеличение ресурса двигателя, отсутствие детонации (октановое число газа – 115), снижение расхода масла в полтора раза, отсутствие нагара и сажи в цилиндрах и уменьшение вредных веществ в отработавших газах. К недостаткам отнесли: падение мощности двигателя до 15 процентов, увеличение времени разгона автомобиля на 30 процентов, уменьшение максимальной скорости на 5‑6 процентов и угла преодолеваемого подъема на 30‑40 процентов. Газовые баллоны снижали грузоподъемность. Повышались расходы на обслуживание и ремонт автомобиля.
В 1981-1983 годах в стране были намечены мероприятия до 2000 года, по которым планировалось довести число автомобилей, работающих на природном газе, до 1 миллиона и построить 1012 АГНКС. Для снижения холостых пробегов автомобилей и увеличения использования оборудования АГНКС (особенно во вторую и третью смены) предполагалось выпустить две тысячи передвижных автомобильных газозаправщиков (ПАГЗ). Но в 1991 году в стране произошли события, из‑за которых выполнение программы прекратили.
Отмеченные выше работы выполнялись по принятой концепции переоборудования на компримированный природный газ (КПГ) автомобилей, спроектированных и выпускаемых как бензиновые и дизельные. Было освоено производство газобаллонного оборудования (ГБО). С конвейеров заводов сходили дооборудованные двухтопливные бензогазовые и газодизельные автобусы, грузовые и легковые автомобили. На автопредприятиях самостоятельно оборудовали автомобили комплектами ГБО. Число газобаллонных автомобилей (ГБА), работающих на природном газе, превысило 100 тысяч. Но у бензиновых автомобилей при работе на природном газе ухудшались эксплуатационные свойства, а газодизельные КамАЗы, выпущенные в 1986 году небольшим количеством, не получили одобрения у автомобилистов из‑за логической ошибки в конструкции системы управления двигателем.
Снижение объемов перевозок грузов и пассажиров, возгорания и взрывы автомобилей, отравления газом водителей, отсутствие заправок и другие недостатки вызывали негативное отношение общества к использованию автомобилями природного газа, и их число стало сокращаться. Замедлилось развитие инфраструктуры и строительства АГНКС. На автопредприятиях перестали реконструировать участки и цеха для хранения, обслуживания и ремонта ГБА. Не помогло активизации использования природного газа автотранспортом вышедшее постановление правительства РФ от 15 января 1993 года № 31, по которому стоимость 1 кубометра природного газа для автомобилей не должна превышать 50 процентов стоимости бензина А-76. В результате к 2013 году в России эксплуатировалось примерно 80 тысяч автомобилей (около 0,2 процентов автомобильного парка), переоборудованных для работы на природном газе, и работали 212 АГНКС.
Сегодня по действующей c 2004 года государственной программе газификации автотранспорта (аналогичной программе 1986‑1990 годов) необходимо к 2020 году увеличить число АГНКС до 1100 единиц и перевести на природный газ более 1 миллиона автомобилей. Правительство России для реализации этого плана 13 мая 2013 года выпустило распоряжение за № 767‑р «О регулировании отношений в сфере использования газового моторного топлива, в том числе природного газа». Оно предусматривает разработку комплекса правовых, экономических и организационных мер господдержки производства автомобильной техники на природном газе, создание инфраструктуры и технического регулирования при использовании природного газа в качестве моторного топлива.
Распоряжение активизировало интерес к использованию природного газа в автомобильных ДВС. Уже год на площадках разных уровней проводятся научно-практические форумы и конференции, семинары, презентации новых газовых автомобилей и другой транспортной техники. СМИ широко освещают оптимистичные выступления и рапорты участников об успехах газификации автомобильного транспорта и разработанных перспективных проектах.
Большинство докладчиков указывают на прошлые и современные значительные достижения наших ученых и инженеров в создании газовых автомобилей. Они отмечают, что в России имеются не только благоприятные условия использования природного газа в автомобильных ДВС, но и накоплен опыт эксплуатации автомобильного транспорта на компримированном природном газе (КПГ) и сжиженном природном газе (СПГ).
Для практики широкого использования природного газа в автомобильных ДВС целесообразно критически оценить некоторые причины неудач предыдущих попыток. Специалисты знают, что транспортная система «автомобиль – водитель – среда» может работать в едином технологическом процессе, если все ее звенья исправно функционируют. Сбой в одном из звеньев приводит к отрицательному результату. Эффективная, надежная и долговечная работа автомобильного двигателя возможна только на топливе, для которого он создавался. Применять несоответствующее топливо не допускается, так как увеличиваются затраты на обслуживание и ремонт, ухудшаются эксплуатационные свойства автомобиля, могут разрушиться детали двигателя.
В начале проектирования автомобильного ДВС необходимо определиться, какого качества природный газ будет заправляться в газовые баллоны. Строгая регламентация параметров природного газа влияет на рабочий процесс и расчетные показатели. Но природный газ с разных месторождений различается по низшей теплоте сгорания в диапазоне от 33 294 до 47 007 кДж / м3, содержанию метана от 69,1 до 99,6 процента и имеет диапазон октанового числа от 80 до 115 единиц. Газы могут содержать большое количество сероводорода, смол, пыли, кислорода, цианистых соединений и других примесей, которые сокращают срок службы ДВС. Это доказывает необходимость химической и механической подготовки природного газа перед заправкой автомобиля на АГНКС.
Можно вспомнить ГОСТ 6367‑53 «Газы сжатые для газобаллонных автомобилей». По нему на заправках отпускались три разные марки газа: «природный», содержащий (по объему) 70‑98 процента метана, 1‑10 процентов этана и другие примеси, «коксовый метанизированный», имеющий метана не менее 65 процентов, и «коксовый обогащенный», в составе которого не менее 50 процентов метана и не более 12 процентов водорода. Эти газы использовались в двигателях, которые работали на бензинах А-56 и А-66. По техническим условиям ТУ 51‑166‑83 «Газ горючий природный сжатый. Топливо для газобаллонных автомобилей» на АГНКС отпускали две марки КПГ: «А» и «Б». Они отличались только плотностью и теплосодержанием из‑за разного объемного состава метана и азота. Основные показатели:
• давление газа в баллонах, не менее 19,62 (200) Мпа (кгс / см2);
• температура газа, подаваемого на заправку газобаллонных автомобилей, °C, не более
* для умеренной и холодной климатических зон +40,
* для жаркой климатической зоны +45;
• компонентный состав объемный, процентов метана