Jsou auta na zemní plyn bezpečná?

Využití plynu v moderní dopravě si teprve prošlapává cestičky k masovějšímu nasazení, zkušenosti s plynnými pohonnými hmotami však sahají až do 19. století. Přesto mezi potenciálními uživateli stále panují obavy ze zvýšeného nebezpečí.

Plyn - metan - byl poprvé v historii použit v Ottově spalovacím motoru v roce 1872. Brzy se však k pohonu výbušných motorů začaly používat i dnes známé kapalné pohonné hmoty, a to nejdříve benzín (1873) a později nafta. Ty se pak koncem 19. a zejména ve 20. století staly rozhodujícími pohonnými hmotami v automobilovém průmyslu.

Ke konci 19. století kapalná paliva - benzín, nafta a petrolej - nad plynem zvítězila. O návrat plynových vozidel v první polovině 20. století se postaral nedostatek kapalných pohonných hmot za první i druhé světové války. Použití stlačeného plynu k pohonu automobilů, tehdy ještě svítiplynu, má své počátky kolem roku 1930 ve Francii. Brzy se však rozšířilo do dalších evropských zemí.

V českých zemích začalo využívání plynu v dopravě v roce 1936. Konkrétně se jednalo o používání stlačeného svítiplynu k pohonu automobilů, autobusů a traktorů. Vítkovické železárny jako první vyráběly kompresní tankovací stanice a provozovaly na svítiplyn vlastní nákladní vozy.

Zemní plyn jako pohonná hmota se začal v České republice uplatňovat od roku 1981, kdy byla provedena první přestavba vozidla na zemní plyn.

Bílá kniha dopravní politiky

V současné době je na světě přes 65 výrobců vozidel na stlačený zemní plyn (CNG), v ČR si můžete vybrat z 25 druhů osobních a užitkových vozidel od různých výrobců. Jedná se tedy o sériovou výrobu, žádné přestavby. V provozu je u nás přes 2.200 CNG vozidel, z toho více než 1.800 vozidel osobních a užitkových.

Do roku 2020 by v ČR mělo být okolo 400.000 těchto vozidel. Toto číslo vychází z cíle Evropské unie, resp. Bílé knihy dopravní politiky z roku 2001, kdy byl z potřeby snížení závislosti na ropě, snížení emisí výfukových plynů a snížení měrné spotřeby u spalovacích motorů přijat cíl náhrady 20 % kapalných pohonných hmot za alternativní paliva do r. 2020. Z těchto 20 % je polovina, tedy 10 %, vyhrazena pro zemní plyn.

Na světě dnes jezdí více než 11,1 milionů těchto vozidel v 77 zemích.

Důraz na bezpečí

Vzhledem ke stále se rozšiřujícímu světovému počtu CNG automobilů byla věnována značná pozornost i technickému vývoji bezpečnostních komponentů a prvků.

Na tankovacím otvoru je zpětný ventil, který zamezí úniku plynu přes tankovací prostor. Vysokotlaká potrubí a plynové nádrže jsou z ušlechtilé bezešvé ocele. Plynové nádrže jsou silnostěnné tlakové lahve (zemní plyn je v nich stlačen na tlak 200 barů), které jsou bezpečnější než tenkostěnné nádrže na kapalné pohonné hmoty.

Tlakové nádoby procházejí řadou zkoušek mnohem přísnějších ve srovnání se zkouškami nádrží kapalných paliv. Hlavně se zkouší odolnost proti nárazu, požáru a zvýšení tlaku. Ani v praktickém provozu, při havárii plynových vozidel, kdy byl automobil totálně zničen nebo po požáru garáže plynových autobusů, nedošlo k významnějšímu poškození plynových nádob.

Plynové nádrže jsou umístěny na spodku vozidla a kryty plechovým krytem. Každá tlaková láhev je osazena tzv. bezpečnostním ventilem. Jeho základní funkcí je za jakýchkoliv provozních podmínek, i včetně těžké havárie automobilu, zabránit úniku zemního plynu z nádrží, a nevytvářet tak v okolí automobilu výbušné prostředí. To však neplatí pro případ požáru, kdy je naopak nutné plyn z nádrže řízeným způsobem odpustit.

Bezpečnostní ventil se skládá z několika ventilů a pojistek. Ruční uzávěr slouží pro manuální uzavření tlakové nádoby, např. při opravě vozu v servisu. Elektromagnetický ventil samočinně uzavírá tlakovou nádobu, jestliže není pod napětím, tedy vždy, když není klíček v zapalování či není vůz nastartován. Po vypnutí zapalování, ztrátě napětí či při nárazu vozu uzavře elektromagnetický ventil samočinně tlakovou nádobu.

Zpětný výtokový ventil je zašroubován do vnitřku tlakové nádoby, a zůstává tak stále v nádobě i při případném uražení vlastního tělesa ventilu od nádoby. Při zvýšeném průtoku plynu hrdlem uzavírá mechanicky výtok plynu z nádoby vlivem zvýšeného průtoku hrdlem tlakové nádoby, např. při přetržení vysokotlakého plynového potrubí v automobilu či při uražení tělesa ventilu od nádoby.

Pro případ požáru je zde tepelná tavná pojistka, která je z Woodova kovu a roztaví se při teplotách

nad 95 °C; umožňuje kontrolovatelné odhoření plynu. Průtržná tlaková pojistka tvořená kovovou membránou pak slouží pro výtok plynu z nádrže, v případě zvýšení tlaku plynu v ní, nad kritickou hodnotu tak, aby nedošlo k roztržení či explozi tlakové nádoby, např. v případě zvyšování tlaku plynu vlivem narůstající teploty při požáru.

Ve srovnání s ostatními palivy...

Vozidla na zemní plyn jsou bezpečnější než vozidla používající benzín, naftu nebo LPG. Tento fakt vyplývá i z fyzikálních vlastností zemního plynu a potvrzuje to i test ADAC aj.

Zemní plyn je lehčí než vzduch a při případném úniku se okamžitě rozptyluje. Teplota vzplanutí i vznícení u zemního plynu je proti benzínu mnohonásobně vyšší a mez výbušnosti par ve směsi se vzduchem je u zemního plynu až 8x vyšší než u klasických ­kapalných pohonných hmot. V případě dopravní nehody či požáru vozidla s pohonem na CNG je postup zásahu hasičů obdobný jako u vozidel na naftu nebo benzín.

Pro splnění cíle EU v podobě náhrady 10 % kapalných pohonných hmot za zemní plyn v dopravě je potřeba vytvářet průběžně podmínky podporující rozvoj této oblasti a odstraňovat překážky, které ztěžují nebo znevýhodňují užívání CNG vozidel ve srovnání s vozidly s klasickými pohony.

Za takovou významnou překážku jsou označována různá omezení v garážování, resp. parkování, CNG vozidel a zejména zákaz vjezdu těchto vozidel do podzemních hromadných garáží určených pro veřejnost.

AUTOR: Michael Málek