Zasady poboru próbek LPG

LPG stanowiące najbardziej popularne paliwo alternatywne w Europie cały czas w ujęciu globalnym pozostaje niszowym nośnikiem energii w zastosowaniach transportowych. Z tego powodu w poszczególnych krajach poziom uregulowań prawnych dotyczących jakości tego paliwa jest zróżnicowany.

Polska jako jeden z europejskich i światowych potentatów w branży autogazu w ciągu około 20 lat rozwoju tego rynku wypracowała całkiem niezłe przepisy regulujące właściwości i parametry jakościowe LPG jako paliwa silnikowego.

Niezbyt odległe są jednak czasy kiedy stan uregulowań prawnych w Polsce w stosunku do LPG jako paliwa silnikowego nie przedstawiał się tak dobrze. W początkowym okresie rozwoju rynek autogazu cierpiał na brak normy definiującej wymagania dla autogazu. Płynna mieszanina propanu i butanu miała niewiele wspólnego z paliwem silnikowym, jej parametry były odpowiednie do zastosowań przemysłowych, komunalnych, a pogardliwe określenie „kitchen gas” w stosunku do LPG dostępnego na stacjach paliw niestety często odzwierciedlało jego jakość.

gazeo.plNapełnianie gazem próbnika

Obecnie, po wielu latach systematycznej pracy podmiotów związanych z branżą, warsztatów, firm handlowych, producentów, a także organizacji branżowych (Polska Organizacja Gazu Płynnego, Koalicja Na Rzecz Autogazu), krajowy sektor autogazu stanowi wzór dla wielu innych rynków, na których LPG rozwija się dynamicznie. Na bazie istniejących norm na LPG w odniesieniu do zastosowań transportowych powstają obowiązujące akty prawne. Są to 3 rozporządzenia ministra gospodarki określające wymagania dla LPG: z 28 grudnia 2006 r. w sprawie wymagań jakościowych dla gazu skroplonego LPG, z 31 stycznia 2007 r. w sprawie pobierania próbek gazu skroplonego LPG oraz z 23 marca 2007 r. w sprawie metod badania jakości gazu skroplonego LPG.

Rozporządzenia bazują na normach PN-EN 589:2006 (Paliwa do pojazdów samochodowych LPG. Wymagania i metody badań); PN-EN ISO 4257:2004 (Skroplone gazy węglowodorowe. Metoda pobierania próbek); PN-EN ISO 4259:2009 (Przetwory naftowe. Wyznaczanie i stosowanie precyzji metod badania). Czynności związane z przygotowaniem próbników oraz poborem próbek LPG z dystrybutora nie są objęte normami europejskimi. Próbki w ramach działań systemu monitorowania i kontrolowania jakości paliw w Polsce są pobierane w oparciu o opracowaną w IPiEO (Instytut Paliw i Energii Odnawialnej), obecnie będącym częścią PIMot (Przemysłowy Instytut Motoryzacji), normę ZN/MG/CN-18:2007 (Przetwory naftowe pobieranie próbek LPG z odmierzacza).

Podstawowe zasady przy poborze próbek LPG

Podstawową czynnością w ocenie właściwości jakościowych paliw, w tym także LPG jest odpowiednie, zgodne z wymaganiami pobranie próbki do badań. Wymagania te podkreślają, że pobrana próbka musi być reprezentatywna, tzn. musi odzwierciedlać średni skład i cechy (fizykochemiczne i chemiczne) badanej partii produktu.

Pobranie próbki reprezentatywnej wiąże się z koniecznością przestrzegania kilku podstawowych zasad.

gazeo.plBardzo ważne jest okresowe czyszczenie zbiorników transportowych oraz magazynowych, aby zapewnić odpowiednią jakość LPG na każdym etapie dystrybucji tego paliwa

Czyszczenie zbiorników

Utrzymywanie w odpowiednim stanie infrastruktury magazynowej i transportowej jest bardzo istotne, ponieważ wiele zanieczyszczeń przedostaje się się do LPG w długim łańcuchu logistycznym, obejmującym przewóz wieloma środkami transportu oraz wielokrotnie wykonywany przeładunek.

Wykonane ze stali zbiorniki podlegają różnym niekorzystnym procesom, w tym korozji, dlatego na ich dnie mogą znajdować się zanieczyszczenia stałe. Z tego powodu bardzo ważne jest ich okresowe czyszczenie, aby odkładające się na ich dnie osady stałe nie przedostawały się do fazy ciekłej LPG.

Z uwagi na możliwość występowania zanieczyszczeń na dnie zbiornika nie należy pobierać próbek tuż po jego napełnieniu (możliwość poderwania ewentualnych zanieczyszczeń zalegających na dnie). Odczekanie aż poziom gazu w zbiorniku ustabilizuje się i zanieczyszczenia opadną z powrotem na dno, gwarantuje reprezentatywność pobieranej próbki.

Rozwarstwianie się mieszaniny

Gaz płynny (LPG) będący mieszaniną dwóch podstawowych węglowodorów (propanu i butanu) o różnych gęstościach, może mieć tendencję, w czasie dłuższego przechowywania, do rozwarstwiania się. Dlatego też przed pobraniem próbki do badań jakościowych zaleca się wykonać cyrkulację w zbiorniku tak, aby mieszanina obu składników stała się jak najbardziej jednorodna. Dotyczy to w szczególności zbiorników magazynowych. Po takiej operacji należy odczekać jakiś czas, aby ewentualne, poderwane z dna osady zdążyły na nie opaść powtórnie. Wtedy można przystąpić do pobierania próbek.

Miejsce poboru

Bardzo ważne jest również miejsce poboru próbki LPG do czego niezbędna jest znajomość schematu technologicznego instalacji, szczególnie w przypadku dużych obiektów, np. rozlewnie. Nie zawsze pobór próbki gazu w pobliżu zbiornika gwarantuje, że próbka została pobrana właśnie z niego.

gazeo.plWykonanie cyrkulacji w zbiorniku cysterny z wykorzystaniem węża wydawczego gwarantuje pobranie reprezentatywnej próbki

Cysterna

Szczególnym przypadkiem poboru próbek do analiz jakościowych jest cysterna samochodowa. Pobierane próbek odbywa się w tym przypadku przez wąż wydawczy za pomocą którego następuje rozładunek LPG (do zbiorników stacji czy zbiorników przydomowych). Jest on wyposażony w zawory (na wyjściu ze zbiornika i w pistolecie na końcu węża), co powoduje, że cały czas znajduje się w nim gaz, zatem po zatankowaniu zbiornika cysterny w wężu pozostaje paliwo z poprzedniej dostawy. Z tego powodu przed pobraniem gazu do badań jakościowych należy wykonać cyrkulację w zbiorniku i wężu wydawczym. Wykorzystuje się w tym celu króciec przelewowy w armaturze zbiornika. Dzięki tej czynności paliwo zawarte w wężu, które może pochodzić z innej dostawy miesza się z gazem zawartym w cysternie. Próbka pobrana po wykonaniu tej czynności będzie z pewnością reprezentatywna. Bez wykonania cyrkulacji do badań jakościowych zostanie pobrana próbka gazu zawartego w wężu, nie mająca nic wspólnego z zawartością zbiornika cysterny.

Jak widać warunki poboru próbek ze zbiorników i dystrybutorów różnią się dość wyraźnie, ale to nie wszystkie różnice. W różny sposób przygotowuje się również próbniki przed pobraniem próbki.

Czyszczenie próbników

W obu przypadkach używa się takich samych próbników o pojemnościach 3,6 i 0,6 l. Pobierając próbkę ze zbiornika (wg normy PN-EN ISO 4257:2004) próbnik musi być „umyty” z wykorzystaniem acetonu i pentanu oraz przepłukany propanem. Po wykonaniu tych czynności jego wnętrze musi pozostać w atmosferze propanu. W przypadku poboru próbek z dystrybutora (wg normy ZN/MG/CN-18:2007) próbniki są „myte” także z wykorzystaniem acetonu i pentanu, lecz do przepłukania służy obojętny azot i w takiej atmosferze próbniki są pozostawiane.

Taki sposób przygotowania próbników, różny dla obu przypadków komplikuje proces kontroli jakości LPG. Ujednolicenie procedur ich przygotowania w znaczny sposób ułatwiłoby pracę Inspekcji Handlowej ponieważ zarówno pobieranie próbek ze zbiorników jak i na stacjach paliw odbywało by się z wykorzystaniem tak samo przygotowanych próbników.

gazeo.plPłukanie zbiorników płynnym LPG przed pobraniem próbki staje się dość problematyczne w czasie jeśli operację tę należy wykonać na stacjach paliw w miastach, często położonych w pobliżu budynków, jezdni po których poruszają się pojazdy, chodników na których przemieszczają się piesi. Jak w takiej sytuacji zapewnić bezpieczne opróżnianie próbnika po przepłukaniu autogazem?

Przygotowanie próbników przed poborem próbek

Przed przystąpieniem do jakichkolwiek czynności związanych z napełnianiem próbników należy je uziemić. Później można przystąpić do zasadniczych czynności przygotowawczych, które zarówno w przypadku poboru próbek ze zbiorników magazynowych jak i z dystrybutorów na stacjach paliw polegają na przepłukaniu gazem próbników oraz linii służącej do ich napełniania. W tym celu próbniki są trzykrotnie napełniane płynnym gazem i w kontrolowany sposób opróżniane. Przy tej czynności należy uwzględnić siłę i kierunek wiatru, opróżniając próbniki „z wiatrem”.

Ta część procedury poboru próbek wydaje się nieco archaiczna w stosunku do obowiązujących wymagań ekologicznych, ponieważ gaz z próbników uchodzi wprost do atmosfery. W dobie stosowanych powszechnie układów hermetyzacji par paliw (w samochodach, na stacjach paliw) jest to działanie, które z ekologią ma niewiele wspólnego.

Pobór próbek i przewóz do laboratorium

Po wykonaniu czynności przygotowawczych można przystąpić do napełnienia próbników. Po ich napełnieniu plombuje się zawory, uniemożliwiając ingerencję osób postronnych, a próbniki w specjalnym samochodzie z odpowiednio wykonanymi stelażami, w których są one zabezpieczone przed przemieszczeniem, przewozi się do laboratorium.

Podsumowanie

Jak widać przy pobieraniu próbek gazu oprócz regulacji prawnych bardzo ważny jest zdrowy rozsądek i postępowanie zgodnie z ściśle określonymi procedurami. Tylko połączenie tych dwóch czynników powoduje, że pobrane próbki będą oddawać faktyczny stan paliwa w danym zbiorniku, a wykonane na nich badania pozwolą określić rzeczywiste parametry jakościowe paliwa.