Газовозы для перевозки сжиженного углеводородного газа (СУГ): устройство и особенности

Что такое СУГ и почему для него нужна специальная техника

СУГ перевозится в жидком виде при давлении 1,6–1,8 МПа (16–18 кгс/см²): при обычной температуре пропан-бутан кипит, поэтому его держат под давлением в закрытом сосуде. Пролитая жидкая фаза мгновенно испаряется, образуя с воздухом взрывоопасную смесь, — поэтому автоцистерны для СУГ выделены в отдельный класс техники со своими нормами: ГОСТ 21561-2017 для сосудов на давление до 1,8 МПа, техрегламент ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования» и правила перевозки опасных грузов (ДОПОГ).

Цистерна: сосуд под давлением

Главная часть газовоза — сварной сосуд из низколегированной стали 16ГС, которая сохраняет ударную вязкость при температуре до −40 °C. Конструкцию рассчитывают на внутреннее давление при температуре стенки +50 °C и на динамические удары при движении по неровной дороге с коэффициентом запаса 2,5.

Типовые объёмы: от 5–7 м³ у бортовых газовозов (таких как АЦТ-7 на шасси КАМАЗ) до 23 м³ у длиннобазных моделей и 28–32 м³ у полуприцепов-цистерн. Снаружи сосуд окрашивается эмалью серебристого цвета — это требование против нагрева солнечной радиацией, а по бортам наносятся красные полосы шириной 200 мм и надпись «ПРОПАН — ОГНЕОПАСНО».

Внутри цистерны:

• Указатель уровня с диапазоном от 10 до 90 % вместимости. Стеклянные трубки и приборы с выбросом газа в атмосферу запрещены — используется поплавковая электронная система (например, «Сенсор»).
• Вентиль максимального наполнения на 85 %. Заполнять сосуд больше нельзя: жидкость не должна занимать весь объём, иначе при нагреве гидроудар разорвёт цистерну.
• Не менее двух предохранительных клапанов на паровой фазе — они стравливают излишек давления при перегреве. Их должно быть минимум два, и линии к ним нельзя использовать для отбора газа.

Технологический отсек: подробнее о сердце газовоза

Всё «рабочее» оборудование газовоза собрано в боковом технологическом отсеке (БТО — бортовой технологический отсек). Именно он отличает заправочный газовоз от простой цистерны.

Донные клапаны. Установлены внутри сосуда на выходе магистралей. Их задача двойная: дистанционно перекрывать выход газа из цистерны и автоматически отсекать поток при разрыве рукава — аварии с проливом СУГ. Клапаны открываются пневмоприводом от блока подготовки воздуха (типовые бренды — Omeca/Cavagna Group, Camozzi): без подачи воздуха цистерна герметично закрыта, и машина не отдаст ни литра газа.

Магистрали жидкой и паровой фаз. Жидкая фаза (Ду 50–80 мм) — для слива и налива основного продукта; паровая (Ду 25–32 мм) — для выравнивания давления и перегонки газа собственным давлением цистерны. Всё управляется шаровыми кранами, на больших сечениях — с редукторным маховиком. Трубопроводы снабжены устройствами сброса давления из рукавов перед отсоединением — продувочными свечами, выводимыми вверх.

Скоростные клапаны. Дублируют защиту донных: при резком росте потока (обрыв рукава, разрушение арматуры) захлопываются и останавливают утечку. По ГОСТ скоростной клапан ставится на сливной линии, обратный — на наливной.

Насосный агрегат. Перекачка СУГ по принципу «вытеснения» паровой фазой работает медленно, поэтому при сливах в подземные резервуары и заправке газгольдеров используют насос. Типовые решения — пластинчатые насосы Corken Z-2000 (США) с приводом от гидросистемы шасси или от коробки отбора мощности, производительностью до 300 л/мин.

Байпасный клапан. Обязательная часть обвязки насоса: при закрытом потребителе или малом расходе возвращает излишек газа обратно на вход насоса, защищая его от перегрузки.

Расходомер. Для коммерческой отгрузки ставится счётчик — механический поршневой (Liqua Tech LPM-200, до 380 л/мин) с электронным блоком учёта или кориолисовый массовый. Расходомер совмещён с дозатором: оператор задаёт литраж, и налив останавливается по достижении дозы.

Рукавный барабан. Для раздачи газа потребителю рукав сматывается на барабан с электроприводом во взрывозащищённом исполнении. По ГОСТ газовоз комплектуется не менее чем двумя напорно-всасывающими рукавами высокого давления (для автомобилей-цистерн — не менее 6,5 м каждый).

КИП. Манометры на линиях жидкой и паровой фаз — виброустойчивые, класса точности не ниже 2,5, с верхним пределом 2,5 МПа и возможностью подключения контрольного прибора для поверки.

Схема работы: цикл слива

Типовая последовательность при сливе газа в резервуар потребителя:

1. Пневмоблок открывает донные клапаны цистерны.
2. Жидкая фаза по магистрали через фильтр и обратный клапан подаётся к насосу.
3. Насос нагнетает газ через узел переключения — либо напрямую, либо через расходомер (в зависимости от того, идёт ли коммерческий учёт).
4. Через рукав и заправочную струбцину газ поступает в газгольдер или резервуар АГЗС.
5. Байпасный клапан всё время поддерживает безопасный режим насоса.
6. После слива остатки газа из рукава стравливаются в продувочную свечу.

Если давление в цистерне выше, чем в приёмнике, возможен слив без насоса — по паровой фазе и самотёком, когда газ просто «выдавливается» разницей давлений через четырёхходовой клапан, связывающий оба сосуда.

Безопасность: что обязательно должно быть на газовозе

Требования к автоцистернам СУГ собираются из нескольких документов, и основные из них таковы:

• Защита от статического электричества: заземляющий трос со штырём-струбциной и заземляющая цепочка, касающаяся земли; перемычки между штуцерами рукавов.
• Механизм автоматической блокировки зажигания двигателя на время сливо-наливных операций.
• Защитные кожухи на арматуре с возможностью пломбирования на время транспортировки, заглушки на штуцерах.
• Противооткатные упоры под колёса при стоянке; у полуприцепов — предохранительная цепь на передней опоре на случай несрабатывания седельно-сцепного устройства.
• Противопожарный комплект: не менее двух порошковых огнетушителей вне кабины, искрогаситель на глушителе.
• Маркировка ДОПОГ: оранжевые информационные таблицы, знаки опасности, свидетельство ДОПОГ у водителя и допуск ТС к перевозке опасных грузов. При этом в ДОПОГ действует «правило 1000 баллов»: малые партии газа можно возить без спецразрешения, но тара и маркировка всё равно обязательны.

Какие бывают комплектации газовозов

Конфигурация зависит от задачи:

• Доставка на АГЗС — минимальный набор: запорная арматура, донные клапаны, насос, счётчик, рукава. Самый простой вариант обвязки.
• Заправка газгольдеров частных домов и предприятий — полный узел: насос с гидроприводом, расходомер с дозатором, рукавный барабан 50 м, пневмоуправление донными клапанами.
• Перекачка «из ёмкости в ёмкость» — схемы с четырёхходовым клапаном и отбором паровой фазы для выравнивания давления.
• Слив на ГНС (газонаполнительных станциях) — обратная операция, при которой газовоз сам выступает приёмником.