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:
oraz w mniejszych ilościach:
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.
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
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
Temperatura wrzenia: -2 st. C
Temperatura zamarzania: -140 st. C
Przeznaczony do użytku w pomieszczeniach
Cięższy od powietrza
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:
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.
Średnia wartość opałowa mieszaniny propanu i butanu wynosi QW=46.000 kJ/kg.
- 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 | kJ/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:
Wzór podstawowy do przeliczeń:
gdzie:
m - masa (w próżni)[kg],
v - objętość [m3],
p - gęstość (masy), masa objętościowa [kg/m3]
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)
Tabela 56 (fragment dla LPG)
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:
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
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
V
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:
- 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.
- 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.
- 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