Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy

Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
LỜI NÓI ĐẦU
Khoa học ngày càng phát triển, đời sống của con người ngày càng được cải thiện
hơn nhưng cũng nảy sinh những vấn đề cần được giải quyết, trong đó sự cạn kiệt
nguồn tài nguyên và ô nhiễm môi trường là hai vấn đề cấp bách hiện nay, mà khí
thải động cơ là một trong những yếu tố gây ra sự ô nhiễm không khí trầm trọng. Để
góp phần giảm thiểu mức độ ô nhiễm môi trường, khoa học thế giới đã có những
nghiên cứu tìm kiếm, ứng dụng các nguồn năng lượng mới, nhiên liệu mới thay thế
cho những nhiên liệu lỏng truyền thống. Tuy nhiên ở nước ta, việc ứng dụng nhiên
liệu mới còn nhiều hạn chế.
Sau quá trình học tập ở trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, em được trang bị
những kiến thức cơ bản về động cơ đốt trong và hiểu được sự cần thiết của việc
thay thế các nguồn nhiên liệu truyền thống bằng các nguồn năng lượng sạch, thân
thiện với môi trường hơn. Dưới sự hướng dẫn của Thầy PGS.TS Trần Thanh Hải
Tùng, em đã làm đề tài “ Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy ”,
thiết kế một hệ thống cung cấp LPG với quy mô nhỏ nhằm phổ biến sử dụng khí
hóa lỏng LPG làm nhiên liệu cho ô tô và xe máy cho người dân.
Dù cố gắng nhưng vì kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế, nên không tránh khỏi
những thiếu sót, khiếm khuyết. Kính mong các Thầy đóng góp ý kiến để cho đồ án
được hoàn thiện hơn.
Em xin gửi lời cám ơn chân thành đến Thầy PGS. TS Trần Thanh Hải Tùng đã
tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành đồ án này.
Đà Nẵng, ngày 04 tháng 06 năm 2015
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thìn
1
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
1. Giới thiệu đề tài nghiên cứu
1.1. Những vấn đề về môi trường và sự cạn kiệt nguồn nhiên liệu truyền thống
của Việt Nam và toàn cầu hiện nay
1.1.1. Những vấn đề về môi trường

Chất lượng không khí hiện nay bị ô nhiễm nặng đến mức phải báo động trên toàn
địa cầu; mà trong đó khí thải của động cơ đốt trong là tác nhân chủ yếu gây nên ô
nhiễm không khí. Cùng với sự tăng trưởng về số lượng ô tô, một mâu thuẫn nảy
sinh trong sự phát triển của xã hội là vấn đề ô nhiễm môi trường do khí thải độc hại
từ động cơ xe ô tô, xe máy thải ra vào không khí. Nguồn ô nhiễm này trở thành mối
đe dọa chính cho cuộc sống của con người, đặc biệt là ở các thành phố có mật độ xe
cơ giới cao, mối nguy hiểm này càng lớn. Ở Anh ước tính có khoảng 24.000 cái
chết sớm có liên hệ đến ô nhiễm không khí mà chủ yếu do khí thải của các phương
tiện vận tải. Phần lớn trong số họ bị mắc các bệnh như: hen, viêm phế quản, các
bệnh về hô hấp. Ở Đức, nghiên cứu trên 632 trẻ em từ 7-11 tuổi phát hiện bệnh hô
hấp ngày càng trầm trọng khi ô nhiễm không khí gia tăng. Các hóa chất độc hại có
trong khí thải của các phương tiện vận tải rất nhiều, trong đó carbon monoxide (CO)
gây ra chứng nghẹt thở; chì ảnh hưởng đến hệ thần kinh, làm suy giảm trí nhớ;
benzene và nitrogen và nitrogen dioxide tác động xấu đến hệ miễn dịch; polycyclic
hydrocarbons: tác động xấu đến da. Ngoài ra, benzen và polycyclic hydrocarbons có
thể là tác nhân gây ung thư. Ngoài ra khí thải của động cơ còn làm thay đổi nhiệt độ
khí quyển, gây ra hiện tượng “Hiệu ứng nhà kính”, tạo ra các cơn mưa axít làm huỷ
diệt các khu rừng và các cánh đồng, …
Ở TP Hồ Chí Minh, các nhà khoa học đã báo động về tình trạng ô nhiễm không
khí, đặc biệt là sự gia tăng nồng độ các chất độc hại trong không khí như: benzene,
nitơ oxit,… Nồng độ bụi đặc trưng PM10 có nơi đạt tới 80 microgam /m
3
trong khi
nồng độ cho phép nhỏ hơn con số này nhiều lần. Nồng độ SO
2
lên đến 30
microgam/m
3
, nồng độ benzene có nơi đạt 35 ÷ 40 microgam/m
3

. Và hàng năm,
Việt Nam các phương tiện giao thông đã thải ra sáu triệu tấn CO
2
, sáu mươi mốt
nghìn tấn CO, ba mươi lăm nghìn tấn NO
2
, mười hai nghìn tấn SO
2
và hơn hai mươi
hai nghìn tấn C
m
H
n
. nồng độ các chất có hại trong không khí ở các đô thị lớn vượt
quá mức cho phép nhiều lần, riêng SO
2
cao gấp 2-3 lần, …
1.1.2. Sự cạn kiệt nguồn nhiên liệu truyền thống
Các nhà khoa học đã lên tiếng cảnh báo cộng đồng quốc tế rằng thời điểm khủng
hoảng năng lượng thế giới đang đến gần khi mà các nguồn cung cấp dầu mỏ và khí
đốt trên thế giới đang cạn kiệt nhanh với tốc độ 4 ÷ 5% hàng năm, Bộ năng lượng
2
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Mỹ dự báo đến năm 2037, nhu cầu dầu mỏ và khí đốt trên thế giới sẽ lớn hơn khả
năng cung cấp. Nhà kinh tế năng lượng Mỹ Philip cho biết Mỹ là nước tiêu dùng
dầu lửa lãng phí nhất thế giới: nhập khẩu 11 triệu thùng dầu/ngày, tiêu thụ 1/7 sản
lượng dầu mỏ toàn cầu. Theo ông Philip, sản lượng tiêu thụ dầu mỏ của Mỹ có thể
giảm 50% nếu Mỹ thực hiện chính sách tiết kiệm năng lượng. Năm 2003, Trung
quốc đã vượt qua Nhật Bản trở thành nước tiêu dùng dầu mỏ và khí đốt lớn thứ 2
thế giới sau Mỹ. Các nhà khoa học Mỹ và Anh nhận định thế giới sẽ khủng hoảng

dầu khí vào năm 2010 hoặc chậm lắm cũng chỉ vài năm sau đó. Thế giới hiện đang
sản xuất và tiêu dùng 75 triệu thùng dầu/ngày. Với tốc độ tiêu dùng như năm 2004,
đến năm 2015, nhu cầu dầu mỏ và khí đốt của thế giới sẽ tăng thêm 2/3, tức cần
thêm tới 60 triệu thùng/ngày. Nhà khoa học Canada Richard Gun cho rằng cho dù
các giếng dầu ở Iraq được khai thác hết công suất, các mỏ dầu ở Trung Á hoặc
Siberi được khai thác với những công nghệ tiên tiến nhất thì sản lượng khai thác
tăng thêm cũng chỉ đáp ứng được 1/10 nhu cầu tăng thêm của thế giới .
Hình 1 – 1 Tiêu thụ năng lương thế giới theo nguồn năng lượng 1970- 2025
(đơn vị nghìn triệu triệu btu ).
Dầu mỏ vẫn được coi là nguồn năng lượng chính cho toàn thế giới tới năm 2025.
Hình 1.1 thống kê nhu cầu tiêu thụ các loại năng lượng của thế giới. Thống kê của
IEO2004 cho thấy, với nhu cầu đòi hỏi về dầu mỏ tăng lên 1,9% mỗi năm thì trong
vòng 24 năm tới, mức tiêu thụ 77 triệu thùng/ngày năm 2001 sẽ tăng lên tới 121
triệu thùng/ngày vào năm 2025, mà nhu cầu lớn nhất sẽ là từ Mỹ và các nước đang
phát triển ở châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc… Các quốc gia này có thể sẽ chiếm tới
60% nhu cầu của thế giới.
Nhu cầu về dầu mỏ ngày càng cao trong khi đó lượng dầu mỏ chưa khai thác
ngày một cạn kiệt làm cho giá của loại “vàng đen” có xu hướng tăng.
3
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Hình 1 - 2 Nguồn dầu mỏ ngày càng cạn kiệt khiến giá
của loại “vàng đen” này không ngừng tăng.
Thế giới đang bước vào một kỷ nguyên giá năng lượng cao do không thể khuyến
khích việc tiết kiệm năng lượng và phát triển các nguồn nhiên liệu thải ít khí cácbon
nếu giá các loại nhiên liệu hóa thạch không tiếp tục tăng cao hơn nữa. Ngoài ra, thời
gian trước khi có các giải pháp thay thế thường rất dài, do vậy việc tạm thời thiếu
các loại nhiên liệu hóa thạch sẽ kéo dài và khi giá dầu trở nên quá nhạy cảm cả với
sự mất cân bằng nhỏ giữa cung - cầu năng lượng.
1.2. Sự cần thiết có nguồn nhiên liệu mới thay thế nguồn nhiên liệu lỏng truyền
thống

Tuy dầu mỏ hiện chiếm khoảng 60-80% cán cân năng lượng thế giới nhưng với
tốc độ tiêu thụ như hiện nay và trữ lượng dầu mỏ hiện có, nguồn năng lượng này sẽ
nhanh chóng bị cạn kiệt, cộng với diễn biến phức tạp của giá xăng dầu gần đây và
vấn đề ô nhiễm môi trường đang trở nên cấp thiết thì việc tìm ra các nguồn nhiên
liệu thay thế nhằm giải quyết những vấn đề mà nhiên liệu lỏng truyền thống đem lại
cho môi trường là mối quan tâm hàng đầu của nền khoa học thế giới.
Các loại nhiên liệu thay thế này có các nguồn gốc và được phân loại như sau:
+ Nguồn hóa thạch: Khí thiên nhiên nén CNG, khí thiên nhiên hóa lỏng LNG
(liquefied natural gas), khí dầu mỏ hóa lỏng LPG (liquefied petroleum gas), khí lò
ga…
+ Nguồn gốc sinh học: Các loại nhiên liệu được chiết suất từ dầu hoặc tinh bột
của các loại cây (cọ, dừa, hướng dương, jatropha, tảo, mía, sắn, ngô…), mỡ động
vật hay khí biogas sản xuất từ phế thải (rác thải, chất thải từ động vật,…).
Trong các dạng nhiên liệu thay thế đó thì biodiesel dùng để thay thế cho diesel,
còn bioethanol, biomethanol dùng để thay thế cho nhiên liệu xăng, năng lượng sinh
học đang là xu thế phát triển tất yếu, nhất là ở các nước nông nghiệp và nhập khẩu
nhiên liệu, do các lợi ích của nó như: công nghệ sản xuất không quá phức tạp, tận
4
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
dụng nguồn nguyên liệu tại chỗ, tăng hiệu quả kinh tế nông nghiệp, không cần thay
đổi cấu trúc động cơ cũng như cơ sở hạ tầng hiện có và giá thành cạnh tranh so với
xăng dầu.
Sử dụng nhiên liệu thay thế, ngoài việc giải quyết vấn đề cạn kiệt nhiên liệu hóa
thạch, tận dụng triệt để các nguồn năng lượng sẵn có trong thiên nhiên, nó còn tạo
công ăn việc làm cho người dân, giải quyết phần nào vấn đề ô nhiễm môi trường.
Ngoài ra, nếu có sự quy hoạch tốt về sử dụng đất thì việc sử dụng nhiên liệu thay
thế, đặc biệt là nhiên liệu sinh học còn tạo động lực cho sự phát triển, giảm triệt để
phát thải gây hiệu ứng nhà kính nhờ vòng khép kín CO2(cây hấp thụ khí CO2 từ
động cơ - trồng cây để sản xuất nhiên liệu sinh học cho động cơ).
Đối với động cơ diesel sử dụng trên tàu du lịch ven biển, việc nghiên cứu sử

dụng nhiên liệu thay thế nói chung và nhiên liệu sinh học bio-diesel hay nhiên liệu
khí hóa lỏng LPG nói riêng là hết sức cần thiết nhằm cắt giảm tiêu thụ nhiên liệu
hóa thạch, giảm phát thải chất độc hại và khí gây hiệu ứng nhà kính. Điều đó hòa
nhập với xu thế thế giới cũng như đi đúng lộ trình phát triển bền vững mà Việt Nam
đang hướng tới.
1.3. Mục đích, ý nghĩa của đề tài
 Mục đích
Thiết kế hệ thống sử dụng các bình chứa gas 48 kg rút lỏng có sẵn trên thị trường
đề cấp nhiên liệu cho ô tô và xe máy mà không cần phải xây dựng trạm nạp chi phí
lớn, hướng tới phổ biến sử dụng khí LPG làm nhiên liệu để thay thế một phần
nguồn nhiên liệu truyền thống (xăng, dầu) cho phương tiện giao thông vận tải nhằm
góp phần giải quyết hai vấn đề lớn là ô nhiễm môi trường và cạn kiệt nguồn nhiên
liệu hiện nay.
 Ý nghĩa
Đối với đất nước ta hiện nay cơ sở hạ tầng của trạm cấp khí LPG là rất mỏng,
trong nước cũng đã có thế mạnh là sản xuất được nhiên liệu khí LPG và việc xây
dựng một trạm nạp LPG cố định chi phí lớn, yêu cầu khoảng không gian rộng và
điều này rất khó để xây dựng phổ biến trong tình hình kinh tế nước ta hiện nay.
Chính vì vậy việc nghiên cứu, tìm hiểu để xây dựng một hệ thống cấp nhiên liệu
LPG với chi phí thấp hơn, yêu cầu khoảng không gian nhỏ và dễ lắp đặt là rất thiết
thực và cần thiết.
5
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
2. Giới thiệu về khí LPG, Các tiêu chuẩn về lắp đặt hệ thống cung cấp nhiên
liệu LPG cho các phương tiện giao thông đường bộ - yêu cầu thiết kế, lắp đặt,
vận hành
2.1. Giới thiệu về khí LPG
2.1.1. Nguồn gốc, quá trình khai thác và xử lý khí hóa lỏng LPG
Khí hoá lỏng LPG là sản phẩm thu được từ quá trình chưng cất dầu và tinh luyện
khí thiên nhiên. Nguyên liệu ban đầu dùng để sản xuất LPG là dòng khí thiên nhiên

khai thác từ các mỏ dầu hoặc qua quá trình xử lý dầu thô để thu được LPG. Về cơ
bản quy trình sản xuất LPG gồm các bước sau:
+ Làm sạch khí: loại bỏ các tạp chất bằng phương pháp lắng, lọc Sau khi loại
bỏ các tạp chất, khí nguyên liệu còn lại chủ yếu là các hydrocarbon như etan,
propan,butan…
+ Tách khí: hỗn hợp khí nguyên liệu cần được tách riêng từng khí để sử dụng và
pha trộn cho từng mục đích sử dụng khác nhau. Có thể dùng các phương pháp tách
khí như phương pháp nén, hấp thụ, làm lạnh từng bậc, làm lạnh bằng giãn nở khí…
Qua hệ thống các dây chuyền tách khí có thể thu được propan và butan tương đối
tinh khiết với nồng độ từ 96÷ 98 %.
+ Pha trộn: các khí thu được riêng biệt lại được pha trộn theo các tỷ lệ thể tích
khác nhau tùy theo yêu cầu. Hiện nay trên thị trường Việt Nam có khá nhiều loại
LPG khác nhau do các hãng cung cấp với các tỷ lệ propan: butan là 30:70, 40:60,
50:50… Đối với LPG có tỷ lệ là 30:70, 40:60 thường được sử dụng trong sinh hoạt.
Còn tỷ lệ pha trộn 50:50 thường được sử dụng làm nguyên liệu trong các ngành
công nghiệp như nấu thủy tinh, sản xuất ắc quy, cơ khí đóng tàu, …
 Một số phương pháp sản xuất LPG:
+ Phương pháp nén
6
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Hình 2 – 1 Sơ đồ sản xuất LPG theo phương pháp nén.
Nguyên tắc của phương pháp là nguyên liệu được đưa vào tháp chưng sẽ tách ra
các khí hydrocacbon chủ yếu từ C2 tới C4. Các khí này được đưa vào máy nén tới
áp suất p = 1,2 – 1,5 MPa, hóa lỏng, rồi được đưa sang tháp tách etan và tháp tách
propan. Sản phẩm của quá trình là etan, propan, butan.
+ Phương pháp làm lạnh theo bậc:
Hình 2 – 2 Sơ đồ sản xuất LPG theo phương pháp làm lạnh theo bậc.
Nguyên tắc chung của phương pháp là dòng khí nguyên liệu được làm lạnh theo
hai bậc (bậc thứ nhất tác nhân lạnh là propan, bậc thứ hai tác nhân lạnh là etan).
Bằng các quá trình làm lạnh này, khí được hóa lỏng đi vào các tháp tách metan,

tháp tách etan, tháp tách propan và tháp tách butan. Sản phẩm thu được sau mỗi
tháp tách là metan, etan, propan, butan và xăng nhẹ.
+ Phương pháp làm lạnh bằng giãn nở khí:
7
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Hình 2 – 3 Sơ đồ sản xuất LPG theo phương pháp làm lạnh bằng giãn nở
khí.
Nguyên tắc chung của phương pháp là sử dụng chu trình làm lạnh trong bằng
phương pháp giãn nở, khí nguyên liệu sẽ được làm lạnh và hóa lỏng. Sau đó đi vào
tháp tách metan, khí metan sẽ được tách ra và đưa đi làm khí đốt. Sản phẩm của quá
trình là LPG và xăng tự nhiên.
+ Phương pháp hấp thụ:
Hình 2 – 4 Sơ đồ sản xuất LPG theo phương pháp hấp thụ
Nguyên liệu được đưa vào tháp chưng cất phân đoạn để thu các khí phục vụ quá
trình chế biến. Khí được đưa qua máy nén rồi đi vào tháp tách etan; sản phẩm đáy
tháp là LPG. Phân đoạn naphta của quá trình chưng cất được sử dụng làm tác nhân
hấp thụ. Đi ra khỏi tháp hấp thụ là etan, naphta được tuần hoàn liên tục trong quá
trình.
8
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
+ Thu hồi từ nhà máy LNG:
Nguyên liệu là khí tự nhiên được đưa vào tháp tách metan, sản phẩm đỉnh tháp là
metan đưa tới để hóa lỏng sản xuất LNG, sản phẩm đi ra từ đáy tháp được đưa vào
tháp tách etan. Etan sẽ được tách ra trên đỉnh tháp tách etan, sản phẩm đi ra ở đáy
tháp là LPG.
Hình 2 – 5 Sơ đồ sản xuất LPG theo phương pháp thu hồi từ nhà máy LPG.
2.1.2. Thành phần hoá học, tính chất lý hoá khí hóa lỏng LPG
2.1.2.1. Thành phần hoá học
Thành phần chủ yếu của khí hoá lỏng LPG là C3H8 (Propan) và C4H10 (Butan)
được nén theo tỷ lệ phần trăm Propan trên phần trăm Butan.

Ở nhiệt độ và áp suất khí quyển LPG ở dạng khí. Để thuận tiện về tồn chứa và
vận chuyển LPG được hoá lỏng. LPG thương mại bao gồm ít nhất một thành phần
dưới đây:
+ Propan thương mại: sản phẩm này chứa chủ yếu là Propan còn lại là Butan
hoặc Buten với tỷ lệ thấp và cũng có thể xuất hiện etan hoặc etylen.
+ Butan thương mại: chủ yếu gồm hydrocacbon C
4
, thông thường thành phần lớn
nhất là n-Butan hoặc Butylen-1, cũng có thể xuất hiện Propan hoặc Propylen với
nồng độ không đáng kể cùng với Pentan.
+ Hỗn hợp Propan – Butan: hỗn hợp này được đưa ra trong một số khu vực nhất
định. Các thành phần đều do nhà sản xuất và kinh doanh địa phương quyết định và
phụ thuộc vào một số yêu tố khác, tỷ lệ Propan/Butan có thể thay đổi từ 30/70 đến
50/50 về thể tích tuỳ theo mục đích sử dụng và điều kiện khí hậu.
Trong hành phần khí hoá lỏng LPG chứa rất ít lưu huỳnh( 40÷ 60) ppm, thấp hơn
nhiều so với tiêu chuẩn cho phép của cộng đồng châu Âu (200 ppm), một tiêu chuẩn
khắc khe nhất về các chất phụ gia có trong nhiên liệu. Do đó động cơ dùng LPG
9
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
phát ra rất ít chất ô nhiễm gốc lưu huỳnh và hiệu quả của bộ lọc xúc tác được cải
thiện.
Cấu tạo phân tử:
Hình 2 – 6 Cấu tạo phân tử các hydro cacbon.
2.1.2.2. Tính chất lý hoá
Do thành phần chủ yếu của LPG là Propan và Butan nên tính chất của LPG là
tính chất của Propan và Butan.
LPG có những tính chất sau:
+ Là chất lỏng không màu ( trong suốt).
+ Là chất lỏng không mùi, không vị, tuy nhiên trong thực tế trong quá trình chế
biến được pha thêm Ethyl Mecaptan có mùi đặc trưng để dễ phát hiện rò rỉ. Nồng

độ mùi phải đủ để nhận ra trước khi chúng tạo thành hỗn hợp nổ.
+ LPG không độc, không gây ô nhiễm môi trường, không ảnh hưởng đến thực
phẩm và sức khoẻ con người, tuy nhiên không nên hít vào số lượng lớn vì có thể
gây ngạt thở hay say do thiếu ôxy.
+ LPG nặng hơn không khí (1,5 ÷ 2) lần, nhẹ hơn nước 0,5 lần vì thế nếu thoát ra
ngoài hơi LPG sẽ lan truyền ở mặt đất và tập trung ở những phần thấp nhất, như
rãnh, hố ga,… tuy nhiên nó sẽ tản mất khi có gió.
+ LPG được tồn chứa trong các bể chịu áp lực khác nhau, chúng tồn tại ở trạng
thái bảo hoà. Gas lỏng ở dưới, hơi gas ở phía trên, theo quy định an toàn thì các loại
10
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
bể chứa LPG chỉ được phép nhập tối đa (80 ÷ 85)% thể tích, phần còn lại đảm bảo
cho sự giãn nở nhiệt của LPG.
+ Đặc trưng lớn của LPG khác với các loại khí khác là chúng tồn tại ở dạng bão
hoà nên với thành phần không đổi (70% Butan – 30% Propan). Áp suất bão hoà
trong bể chứa cũng như trong hệ thống không phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài.
Thông thường gas Petrolimex có áp suất 4,5 kg/cm
2
÷ 7,8 kg/cm
2
ở

nhiệt độ (15 ÷
30) °C.
+ LPG có tỷ lệ giãn nở lớn: một thể tích gas lỏng bay hơi tạo ra 250 thể tích hơi,
do vậy LPG chỉ thuận tiện và kinh tế khi vận chuyển và tồn chứa ở dạng lỏng.
+ LPG là nhiên liệu sạch : hàm lượng lưu huỳnh rất thấp (< 0,02%), khi cháy chỉ
tạo ra CO2 và hơi nước, không tạo muội, không tạo khói, đặc biệt không sinh ra khí
SO
2

, H
2
S, CO.
+ Giới hạn cháy nổ của hơi gas trong hỗn hợp không khí- gas là phần trăm của
hơi gas để tự bắt cháy nổ. Giới hạn cháy nổ của hơi LPG trong không khí rất hẹp, từ
(1,5 ÷ 10) %.
+ Tốc độ hóa hơi mãnh liệt, do vậy LPG gây bỏng lạnh trên da khi tiếp xúc trực
tiếp, nhất là với dòng LPG rò rỉ trực tiếp vào da nếu không có trạng bị bảo hộ lao
động…
+ Nhiệt độ sôi: Nhiệt độ sôi của khí đốt hóa lỏng thấp. Ở áp suất khí quyển,
Propan sôi ở -42°C và Butan ở -0,5°C.
+ Áp suất hơi của khí LPG thay đổi theo nhiệt độ, không phụ thuộc vào lượng
LPG trong dụng cụ chứa:
11
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Hình 2 – 7 Sự phụ thuộc của áp suất vào nhiệt độ của khí LPG.
+ Chỉ số Octan: Nhiên liệu khí hoá lỏng được đặc trưng bởi chỉ số Octan nghiên
cứu (RON) cao, có thể đạt tới 98. Bảng 2 - 1 giới thiệu RON của các loại khí khác
nhau. Chỉ số Octan động cơ (MON) của LPG cũng cao hơn xăng.
Bảng 2 – 1 Chỉ số Octan của một số chất. [7]
Chất RON MON
Propan
Propen
n- Butan
Iso- butan
But- 1-en
But- 2- en
>100
102
95

>100
(98)
100
100
85
92
99
80
83
Chỉ số Octan của LPG từ 110 ÷ 120.
+ LPG hoá lỏng có nhiệt trị theo khối lượng cao, cao hơn cả xăng hay diesel.
Tuy nhiên do khối lượng riêng của nó thấp, nhiệt trị riêng thấp hơn nhiên liệu
lỏng khác.
12
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Bảng 2 - 2: So sánh LPG và các loại nhiên liệu cổ điển. [7]
Thông số đặc
trưng
Eurosper Diesel
Propan
thương mại
Butan
thương
mại
LPG
Khối lượng
riêng (kg/dm
3
)
0,725 ÷ 0,78 0,82 ÷ 0,86 0,51 0,58 0,51 ÷ 0,58

Nhiệt trị thấp:
+ Theo khối
lượng(MJ/kg).
+Theo thể tích
(MJ/dm
3
).
42,7
32
42,6
35,8
46
23,5
45,6
26,4
45,8
25
2.1.3. Những đặc điểm của động cơ sử dụng nhiên liệu LPG
2.1.3.1. Mô men, công suất động cơ
Mô men và công suất động cơ sử dụng LPG thấp hơn khoảng 10% so với động
cơ xăng cùng cỡ do:
+ Nhiệt trị thể tích của hỗn hợp không khí- xăng lớn hơn nhiệt trị thể tích của
hỗn hợp không khí – LPG khoảng 3% ÷ 5 %.
+ Đặc tính của hệ thống cấp nhiên liệu LPG: khi phun LPG dạng khí vào đường
nạp qua họng Ventury làm giảm hệ số nạp và gây xáo trộn động lực học trên đường
nạp làm giảm mô men và công suất động cơ. Khi phun LPG dạng lỏng sẽ bốc hơi
trên đường nạp làm giảm nhiệt độ khí nạp và làm tăng khối lượng riêng của hỗn
hợp giúp cải thiện hệ số nạp, khắc phục phần nào sự giảm mô men và công suất
động cơ.
2.1.3.2. Suất tiêu hao nhiên liệu

Suất tiêu hao nhiên liệu tính theo thể tích và theo khối lượng nhiên liệu của động
cơ LPG so với động cơ xăng như sau: thực tế nếu so sánh năng lượng tiêu hao trên
100km hành trình thì nhiên liệu LPG thấp hơn xăng khoảng vài phần trăm. Mặt
khác, nếu LPG giàu Propan (C
3
H
8
) với chỉ số Octan của nó rất cao do đó có thể tăng
tỷ số nén động cơ nên cải thiện suất tiêu hao nhiên liệu.
2.1.3.3. Mức độ phát ô nhiễm
Động cơ sử dụng LPG ít phát thải ô nhiễm, giảm đi rất đáng kể so với động cơ
xăng.
Bảng 2 – 3 Mức độ phát thải ô nhiễm của ô tô chạy nhiên liệu LPG so với tiêu
chuẩn ô nhiễm hiện nay. [7]
Chất ô nhiễm
Giới hạn cho phép Mức độ phát ô nhiễm
Europe 2000
(g/km)
California ULEV
(g/km)
Chu trình
Euro (g/km)
Chu trình FTP75
(g/mile)
CO 1,70 0,160 0,160 0,140
13
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
HC 0,04 0,031 0,031 0,032
NO
x

0,20 0,020 0,020 0,065
Đồng thời nồng độ NO
x
giảm, đặc biệt khi động cơ hoạt động ở khu vực gần đầy
tải, điều này do nhiệt độ màng lửa nhiên liệu LPG thấp hơn màng lửa của xăng. Còn
mức độ phát sinh HC thấp chủ yếu do LPG bay hơi rất dễ dàng, lượng nhiên liệu
bám trên thành buồng cháy thấp và lượng nhiên liệu hấp thụ bởi dầu bôi trơn thấp,
HC trong khí xả động cơ LPG chủ yếu là hydrocacbua nhẹ (C
3
, C
4
) ít độc hơn
hydrocacbua nặng trong khí xả động cơ xăng và diesel.
2.1.3.4. Tính an toàn và tuổi thọ động cơ
Vấn đề an toàn: Trong hệ thống nhiên liệu LPG có rất nhiều thiết bị an toàn cả về
mặt cơ khí lẫn điện tử, đảm bảo an toàn khi động cơ hoạt động lẫn không hoạt động
và khi xảy ra tai nạn.
Các van an toàn tự động đóng, ngắt hệ thống nhiên liệu, và hệ thống này hoàn
toàn khoá kín với môi tường không khí bên ngoài.
Vấn đề tuổi thọ động cơ: Do LPG có tính chống kích nổ cao, không có chì (Pb),
sản phẩm cháy không có muội than, không có hiện tượng đóng màng nên động cơ
dùng LPG ít gây kích nổ hơn động cơ xăng. Do không có các hạt chì hoặc các hạt
muội than đọng lại trong thành vách xy lanh, cửa xupap nạp, thải nên ít gây mài
mòn xy lanh, piston, secmăng, xupap, đế xupap. Một vấn đề nữa ở động cơ xăng
hay có hiện tượng hơi xăng hình thành trong buống cháy rửa sạch các màng dầu bôi
trơn và có khuynh hướng lọt xuống cacte làm giảm khả năng bôi trơn.
Nhìn chung, động cơ LPG có tuổi thọ cao hơn động cơ xăng ở cùng một chế độ
hoạt động.
2.1.4. Khả năng ứng dụng LPG ở Việt Nam
LPG được ứng dụng khá rộng rãi ở nhiều lĩnh vực:

+ Dân dụng và thương nghiệp: Nấu ăn, nấu nước nóng, sưởi ấm, đèn gas… trong
các hộ dân, các cửa hàng ăn uống, các khách sạn …
+ Công nghiệp và nông nghiệp: Sấy thực phẩm, nung gốm sứ, ấp trứng, hàn cắt,
thanh trùng dụng cụ y tế, …
+ Ô tô: LPG được biết như là loại nhiên liệu thay thế cho diesel và xăng. Vì thế,
hiện nay trên thế giới đã có nhiều xe sử dụng LPG như là nguồn nhiên liệu cung cấp
năng lượng cho động cơ. Trong thực tế việc sử dụng LPG thường mang lại cảm giác
chạy xe êm hơn, tiếng ồn thấp, đặc biệt trên các xe tải nặng. Tuy nhiên các xe
thương mại dùng LPG như một nguồn nhiên liệu hiện nay vẫn chưa được sản xuất.
14
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
+ Phát điện: Chạy máy phát điện.
+ Hoá dầu: Sản xuất ethetylen, propylen, butadiene cho ngành nhựa và đặc biệt
là sản xuất MTBE là chất làm tăng chỉ số Octane.
2.1.4.1. Thuận lợi
Các thành phần hóa học của LPG tương đối ít, do đó dễ dàng thực hiện việc điều
chỉnh đúng tỉ lệ hỗn hợp nhiên liệu và không khí để quá trình cháy xảy ra hoàn toàn.
Cả hai Propane và Butane được hóa lỏng một cách dễ dàng và đựng trong các
bình chứa áp suất. Đặc tính này làm cho nhiên liệu có tính cơ động cao, do đó có
thể vận chuyển dễ dàng trong các bình hoặc các thùng chứa đến người sử dụng.
LPG là chất thay thế tốt cho xăng trong các động cơ xăng. Đặc tính cháy sạch
của LPG trong một động cơ thích hợp đã làm giảm bớt lượng khí thải, kéo dài tuổi
thọ cho động cơ.
Chi phí sản xuất nhiên liệu LPG thấp hơn xăng và diesel, do đó giá thành rẻ.
2.1.4.2. Hạn chế
Cơ sở hạ tầng, vấn đề vận chuyển, phân phối LPG còn chưa phổ biến. Việc chi
phí xây dựng một trạm cấp LPG mới cũng rất tốn kém, yêu cầu độ an toàn cao.
Khi cải tạo, chuyển đổi các hệ thống trên xe thì dù ít hay nhiều cũng làm thay đổi
về bố trí chung, các tính năng động lực học cũng như độ ổn định của xe.
Thói quen sử dụng nguồn nhiên liệu mới và ý thức bảo vệ môi trường của người

Việt Nam còn dè dặt, hạn chế.
2.2. Tiêu chuẩn về lắp đặt hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG cho các phương
tiện giao thông đường bộ - yêu cầu thiết kế, lắp đặt, vận hành
Trích theo tiêu chuẩn TCN 88:2005 “Trạm nạp nhiên liệu LPG cho các phương
tiện giao thông đường bộ - Yêu cầu thiết kế, lắp đặt và vận hành”. Và các tài liệu
liên quan.
2.2.1. Yêu cầu thiết kế trạm nạp
2.2.1.1. Yêu cầu chung ( Trích TCN 88:2005)
Thiết kế trạm nạp LPG cho các phương tiện giao thông đường bộ phải được các
cơ quan có thẩm quyền thẩm duyệt về phòng cháy chữa cháy và vệ sinh môi trường.
Khi thiết kế và lắp đặt trạm nạp nhiên liệu LPG cho các phương tiện giao thông
đường bộ ngoài việc áp dụng đúng quy định của tiêu chuẩn này còn phải tuân thủ
các quy định hiện hành có liên quan của Nhà nước.
Vị trí lắp đặt trạm nạp phải đảm bảo yêu cầu thông thoáng gió và không bị che
chắn xung quanh.
15
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Vị trí mà tại đó các yếu tố có thể gây nguy hiểm cho thiết bị lắp đặt tại khu tồn
chứa và các phương tiện giao thông thì phải có các phương án phòng ngừa. Các
phương án này phải đảm bảo tránh các va chạm cơ khí đối với tất cả các hạng mục
của hệ thống tồn chứa, đường ống như sử dụng các rào chắn va chạm hay các cọc
tiêu, hàng rào an toàn hoặc hạn chế tốc độ bằng cách xây các gờ mấp mô trên đường
hay dựng bảng thông báo…
Thiết bị và công nghệ của trạm nạp phải là loại chuyên dùng cho LPG, đảm bảo
các yêu cầu an toàn về phòng cháy nổ và có chứng chỉ chất lượng và xuất xứ của
nhà sản xuất.
Trạm nạp phải có biển chỉ dẫn, nội quy, hướng dẫn sử dụng rõ ràng, đặt ở nơi dễ
thấy, dễ nhận biết.
Tại các khu vực nguy hiểm phải đảm bảo:
+ Không có các nguồn phát sinh các tia lửa cố định.

+ Nghiêm cấm sử dụng lửa và hút thuốc lá.
+ Các nguồn phát sinh tia lửa tiềm ẩn phải được kiểm soát.
+ Chỉ các phương tiện vận tải để vận chuyển và xuất nhập LPG mới được phép
đi vào.
+ Chỉ sử dụng các thiết bị chuyên dùng cho LPG và phòng nổ thích hợp trong
các khu vực này và phải lắp đặt theo tiêu chuẩn.
2.2.1.2. Công nghệ, vị trí và mặt bằng trạm nạp LPG
a) Yêu cầu về kho chứa (Trích TCVN 7441: 2004; TCVN 6304:1997)
 Yêu cầu chung
Đảm bảo thông thoáng, thuận tiên cho việc thay thế chai và dễ tiếp cận trong
trường hợp khẩn cấp. Mặt tiền của kho chứa phải bằng phẳng, không phát ra tia lửa
khi va chạm.
Sức tối đa cho phép của kho chứa chai là 1000 kg, các chai chứa được xem như
là đựng đầy LPG, bất kể lượng LPG thực tế trong chai.
Trong phạm vi 3m không được đặt các rãnh thoát nước trên nền kho hoặc trong
khu vực liền kề với kho. Nếu không thì phải đậy kín hoặc bịt kín.
Kho chứa chia phải được đặt trên mặt đất ngoài nhà dân dụng, công nghiệp nếu
sức chứa của kho lớn hơn 700 kg, nếu sức chứa nhỏ hơn 700 kg thì được phép đặt
nhưng phải đảm bảo thông thoáng, an toàn cháy nổ.
Nền kho phải vững chắc, bằng phẳng, không trơn trượt, ngang bằng hoặc cao
hơn mặt bằng xung quanh, làm bằng vật liệu không cháy.
16
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Bảng 2 – 4 Khoảng cách an toàn đến các công trình (Khoảng cách tính bằng
mét).
Tổng lượng khí đốt hóa lỏng tồn chứa
(kg)
Khi không có tường
ngăn cháy (m)
Khi có tường ngăn

cháy (m)
Từ 15 đến 400 1 0
Trên 400 đến 1.000 3 1
Hàng rào kho phải chắc chắn, có chiều cao ít nhất 1,8m và không gây ảnh hưởng
tới thông gió tự nhiên.
Kho phải có ít nhất hai lối ra vào, cửa mở ra phía ngoài.
Không được bảo quản các chất ôxy hóa cùng với chai chứa khí đốt hóa lỏng.
Trong khoảng cách an toàn không được có cỏ rác và vật liệu dễ cháy. Phải tháo
bỏ bao gói (bọc ngoài vỏ chai hoặc nệm bọc) khi không cần thiết.
Không được hút thuốc và sử dụng các nguồn gây cháy trong kho hoặc trong
khoảng cách an toàn.
Chai chứa chỉ được sử dụng để chứa LPG và phải để cách xa chai chứa các chất
nguy hiểm khác một khoảng cách không nhỏ hơn như sau:
+ Chai chứa khí nén (trừ các bình cứu hoả) 3m.
+ Chai axetylen 3m.
+ Bồn chứa chất lỏng dễ cháy 3m.
+ Chất độc, chất ăn mòn, chất dễ cháy 3m.
+ Ôxy lỏng 7,5 m.
Phải treo biển báo cấm lửa, cấm hút thuốc, hướng dẫn chữa cháy tại vị trí dễ thấy
trước cửa kho.
Xe có động cơ (trừ xe nâng và bốc dỡ hàng) không được vào khu vực kho. Các
xe của kho có thể đỗ trong khoảng cách an toàn, nhưng phải cách kho ít nhất 3m.
Kho chứa chai chứa khí đốt hóa lỏng phải có hệ thống bảo vệ chống sét.
Kho chứa chai chứa khí đốt hóa lỏng phải được trang bị đủ phương tiện và dụng
cụ chữa cháy theo quy định của các tiêu chuẩn hiện hành. Kho phải có nguồn nước
chữa cháy.
Thiết bị điện chiếu sáng phải phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành có liên quan.
Nguồn điện cấp cho các thiết bị điện trong kho phải được khống chế bằng thiết bị
đóng ngắt chung (cầu dao, aptomat ).
 Yêu cầu đối với kho ngoài trời

Kho phải sạch, thoáng, tiếp cận dễ dàng.
17
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Kho chứa chai rỗng phải cách:
+ Kho chứa chai đầy ít nhất 3m.
+ Hàng rào bảo vệ, nhà hoặc nguồn gây cháy cố định ít nhất 1m;
+ Các bình chứa ôxy, vật liệu dễ cháy, chất độc ít nhất 2m.
Nếu kho sử dụng mái che và có tổng lượng khí đốt hóa lỏng tốn chứa tối đa là
400 kg thì:
Mái che phải:
+ Làm bằng kết cấu chịu lửa, tốt nhất là vật liệu xốp, nhẹ.
+ Cao hơn đỉnh của chồng chất cao nhất chứa bên trong ít nhất 1m.
Cột chống phải chắc chắn, có giới hạn chịu lửa ít nhất 30 phút.
Kho phải được trang bị hệ thống phun nước chữa cháy cố định với vận tốc phun
12,5 lít/m
2
/phút nếu diện tích mái kho lớn hơn 10m x 10m.
 Yêu cầu đối với kho trong nhà
Kho phải là tòa nhà một tầng. Kho phải xây bằng vật liệu có giới hạn chịu lửa ít
nhất 60 phút.
Tấm che và mái che trong kho được phép làm bằng vật liệu thường nhưng cột
chống và tường ngăn phải làm bằng vật liệu có giới hạn chịu lửa ít nhất 30 phút.
Kho phải có lỗ thông hơi bố trí trên tường và trên mái. Diện tích lỗ thông hơi
phải đạt ít nhất 2,5% diện tích tường.
Đối với kho có tổng lượng khí đốt hóa lỏng tồn chứa nhiều nhất là 1.000 kg cho
phép bố trí trong tầng một của nhà hai tầng, khi đó:
+ Cửa, trần và sàn kho phải có giới hạn chịu lửa ít nhất 30 phút.
+ Cửa ra vào kho phải bố trí ở tường ngoài cùng.
+ Cửa phải có chiều cao ít nhất 2,5m.
Không được đục lỗ trên tường mặt trước của toà nhà. Lỗ thông hơi phải được bố

trí ở tường ngoài và phải đảm bảo yêu cầu.
Nếu toà nhà dùng để ở, tường phân cách phải có giới hạn chịu lửa ít nhất 60 phút.
Phải trang bị hệ thống báo cháy tự động.
Cho phép bảo quản chai chứa khí đốt hoá lỏng trong buồng nhỏ với điều kiện
tổng lượng tồn chứa không quá:
+ 400 kg trong nhà một tầng;
+ 300 kg trong nhà nhiều tầng không có người ở.
18
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
+ 70 kg trong nhà có người ở.
Buồng chứa phải bảo đảm thoáng gió, có giới hạn chịu lửa ít nhất 30 phút.
Xung quanh cửa ra vào buồng chứa, cấm để vật liệu dễ cháy. Cửa luôn khóa khi
không sử dụng.
Buồng chứa phải có thiết bị báo cháy tự động.
b) Tường ngăn cháy
Khi sử dụng tường ngăn cháy cho phép giảm khoảng phân cách tối đa 30% so
với khoảng phân cách yêu cầu khi không có tường ngăn cháy.
Tường ngăn cháy phải không có lỗ thủng, được xây dựng vững chắc bằng gạch,
bê tông hoặc các vật liệu khác, phải đảm bảo giới hạn chịu lửa ít nhất 150 phút.
Chiều cao tường ngăn cháy ít nhất phải ngang bằng với chồng chai chứa cao
nhất. Tường ngăn cháy phải có chiều dài sao cho khoảng cách từ kho chứa chai (đo
từ điểm cuối của tường ngăn cháy) đến hàng rào ranh giới, đến toà nhà, hoặc đến
nguồn phát lửa cố định không được nhỏ hơn khoảng phân cách trong Bảng 2 - 4.
Chiều cao tường ngăn cháy của kho chứa phải cao hơn tối thiểu 0,5 m so với
chiều cao bồn chứa và có chiều dài mỗi bên lớn hơn tối thiểu 0,75 m.
Đối với kho chứa chai không có mái che và tường ngăn cháy chính là tường của
toà nhà thì phải có thêm các yêu cầu sau đây:
+ Trong khoảng cách 2 m theo chiều cao từ mép hàng rào, cao 9 m từ đỉnh chai
chứa của tường chắn không được có lỗ hổng.
+ Phía trên chai chứa, không cho phép có bất kỳ mái hiên hoặc cấu trúc nhô ra

làm bằng vật liệu dễ cháy. Không được đặt cầu thang hoặc thang thoát hiểm của toà
nhà bên trên hoặc xung quanh khu vực chai chứa.
c) Chai chứa LPG
Chai chứa trước khi đưa vào sử dụng phải được cơ quan có thẩm quyền kiểm tra
cấp giấy phép lưu hành theo quy định hiện hành.
Mặt ngoài chai phải đầy đủ các thông số kỹ thuật của nhà chế tạo và mầu sơn
theo đúng qui định.
Trong quá trình vận chuyển chai chứa khí đốt hóa lỏng phải có biện pháp đảm
bảo an toàn, tránh làm hư hỏng chai và các bộ phận của chai. Khi vận chuyển, chai
phải luôn ở tư thế thẳng đứng, van ở trên, mũ van phải đóng cho tới khi lắp đặt để
sử dụng. Cho phép xếp làm nhiều chồng với điều kiện cách 2 chồng phải có ván
đệm.
d) Máy bơm LPG
19
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Phải sử dụng máy bơm chuyên dùng cho LPG. Loại máy bơm này có chức năng
phù hợp với đặc tính của LPG, có khả năng cung cấp áp suất cao hơn 6 kg/cm
2
so
với áp suất làm việc thông thường của bồn chứa.
Trên đường nối ống công nghệ giữa bơm và bồn chứa phải đặt một van cầu đóng
mở bằng tay hoặc có van ngắt khẩn cấp sử dụng trong trường hợp đứt gãy đường
ống.
Động cơ của bơm LPG và đầu nối dây điện của động cơ phải đảm bảo các yêu
cầu quy định.
 Vị trí của máy bơm:
Lắp đặt bơm càng gần van đường xuất LPG lỏng càng tốt.
Xung quanh bơm phải đảm bảo thông thoáng để tránh tích tụ hơi LPG.
e) Cột bơm và điểm nối ống mềm LPG
Tất cả các thiết bị của hệ thống nạp LPG phải có tính năng làm việc phù hợp với

điều kiện của LPG thương mại, tức là ở nhiệt độ từ -20°C đến +50°C và áp suất thử
bền lớn hơn 25 kg/cm
2
.
Cột bơm phải có tính năng ngắt bơm khi bình chứa của phương tiện đầy hoặc khi
áp suất ở đầu ra cột bơm cao quá mức cho phép.
Thuận tiện cho phương tiện vào nạp nhiên liệu.
Phương tiện đang nạp nhiên liệu không được cản trở sự di chuyển của các
phương tiện khác.
Ống mềm không được xoắn hoặc kéo căng.
Cột bơm và ống mềm dẫn LPG và đường ống cố định phải được đặt tại vị trí hạn
chế tối thiểu các va chạm và phải được bảo vệ bằng cách: sử dụng các cọc ngăn, rào
chắn, bờ đá và bê tông.
Đối với trạm nạp tự phục vụ, đồng hồ đo tính và ống mềm phải được đặt tại vị trí
dễ nhìn, dễ quan sát phòng điều khiển.
Cột bơm phải được nối đất an toàn điện và chống tĩnh điện.
Vị trí của cột bơm và điểm nối ống mềm: Đối với các hệ thống là cụm thiết bị
được ghép nối trên một khung thép thì cột bơm, bồn chứa, máy bơm và các thiết bị
khác không yêu cầu khoảng cách phân chia nhưng dung tích của bồn chứa phải nhỏ
hơn 10000 lít.
Phải đặt cột bơm và điểm nối ống dẫn LPG nạp cho phương tiện ngoài trời và tại
nơi thông thoáng.
f) Ống mềm
20
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Ống mềm sử dụng để nối từ cột bơm đến họng nạp của cột bơm để lắp vào đầu
nạp của phương tiện. Ống mềm kết nối giữa chai chứa và ống góp không được để
ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp và không được để ống mềm trong tình trạng không
kết nối với van chai chứa.
Khớp nối của ống mềm phải đi kèm với một van tự đóng để ngăn rò rỉ LPG từ

ống mềm ngoài ra khi bị tháo rời khỏi van chai chứa LPG.
Ống mềm này phải là loại ống chịu lực kéo và chịu được áp lực cao, có thể làm
việc bình thường ở áp suất 30 kg/cm
2
và có áp suất thử không dưới 50 kg/cm
2
và
phải có chứng chỉ của nhà sản xuất.
Chiều dài của ống mềm được sử dụng nhỏ nhất là 2m.
Phần nối giữa ống mềm và cột bơm phải có khớp nối tách rời để ngắt ống mềm
ra khỏi cột bơm và ngăn không cho dòng LPG ra ngoài trong trường hợp phương
tiện chạy khi chưa tháo họng nạp.
g) Đồng hồ đo tính lượng LPG
Đồng hồ đo tính lượng LPG phải được kiểm tra và cấp chứng chỉ, đảm bảo chính
xác khi đo tính và được các cơ quan có chức năng trong hoặc ngoài nước cấp chứng
nhận trước khi đưa vào sử dụng.
Đồng hồ đo tính phải đảm bảo không rò rỉ LPG.
Đồng hồ đo tính LPG có các mạch điện và điện tử không phải là mạch an toàn tia
lửa thì phải được đặt trong tủ- phòng nổ để đảm bảo an toàn.
Cột bơm phải có ít nhất 3 thông số hiển thị: hiển thị tổng khối lượng tiền đã bơm,
hiển thị tổng số lít hoặc khối lượng bơm và hiển thị đơn giá. Ngoài ra cần có thêm
đồng hồ tính tổng số lít LPG đã bơm của cột bơm.
Phía sau thiết bị đo đếm phải có thiết bị theo dõi dòng LPG lỏng trong quá trình
nạp cho phương tiện.
h) Họng nạp của cột bơm
Bộ phận đầu họng nạp tiếp xúc với đầu nạp LPG của bình chứa trên phương tiện
phải được chế tạo bằng đồng để tránh phát sinh tia lửa điện trong quá trình tháo lắp.
Họng nạp phải phù hợp với tiêu chuẩn chung, dễ dàng thao tác khi nối với đầu
nạp của phương tiện và phải có gioăng làm kín đảm bảo không rò rỉ LPG trong quá
trình nạp.

Họng nạp phải có van một chiều không cho LPG lỏng phun ra khi tháo họng khỏi
đầu nạp phương tiện sau khi bơm xong.
i) Đường ống và thiết bị đường ống
21
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
 Yêu cầu chung
Cách bố trí đường ống và các giá đỡ cho đường ống phải tính toán đến sự giản
nở hay co ngót của đường ống bởi tác động của nhiệt độ. Khoảng cách giữa các giá
đỡ của các đường ống theo phương thẳng đứng và phương nằm ngang phải tuân
theo bảng sau:
Bảng 2 – 5 Khoảng cách giữa các giá đỡ cho đường ống lắp đặt trên mặt đất.
Kích thước danh định của
đường kính ống dẫn (mm)
Khoảng cách tối đa
Theo phương thẳng đứng
(m)
Theo phương ngang (m)
20 3 2,5
25 3 2,5
32 3 2,7
40 3,5 3
50 3,5 3
80 4,5 3
100 4,5 3
150 4,5 3
200 4,5 3
Đường ống phải được bảo vệ để chống lại các tác động của môi trường xung
quanh như: nguồn nhiệt quá nóng hoặc quá lạnh, sự ăn mòn,…. Các đường ống đi
nổi trên mặt đất quy định ống LPG hơi sơn màu vàng, ống LPG lỏng sơn khác màu
vàng.

Hơi LPG ở áp suất lớn hơn 1,4 kG/cm, LPG lỏng không được dẫn bằng đường
ống vào bên trong bất kỳ toà nhà nào.
Trên đường ống, tại các vị trí cần thiết như đầu ra của máy bơm, trước van hồi
lưu,… phải có đồng hồ đo áp suất để kiểm tra quá trình hoạt động của các thiết bị
và xử lý sự cố.
Độ dài ống công nghệ đặt nổi từ bơm LPG đến cột bơm LPG sao cho ngắn nhất.
Ống dẫn LPG có đường kính danh định lớn hơn 50 mm, không được ghép nối
ren, phải nối bích hoặc hàn giáp mép hai đầu. Đường ống được nối ren phải có độ
dày hơn 4 mm và phải tiện ren dạng hình côn.
 Vật liệu chế tạo ống
Đường ống LPG áp suất cao phải được chế tạo bằng ống thép không hàn chuyên
dùng cho LPG.
Được phép sử dụng các đường ống bằng phi kim loại trên đoạn ống có áp suất
đến 2 kG/cm
2
trung bình và áp suất thấp. Các ống này được sản xuất chuyên dùng
22
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
cho LPG có chứng chỉ của nhà sản xuất và khi sử dụng phải tuân theo chỉ dẫn của
nhà sản xuất.
Gioăng sử dụng tại các điểm nối bích trên đường ống phải có khả năng chống ăn
mòn và chống lão hoá. Nếu gioăng được làm bằng kim loại hoặc vật liệu có kim
loại thì có điểm nóng chảy dưới 816°C phải được bảo vệ chống lại tác động của
ngọn lửa.
Các liên kết ống phải tuân theo các quy định sau:
Bảng 2 – 6 Quy định các mối liên kết ống.
Áp suất LPG Chiều dày ống 4mm Chiều dày ống 8mm
Hàn Hàn hoặc ren
Áp suất ≤ 125 Psi = 9 Kg/cm
2

= 0,9 Mpa.
Hàn hoặc ren Hàn hoặc ren
Áp suất > 125 Psi = 9
Kg/cm
2
= 0,9 Mpa.
Hàn Hàn hoặc ren
 Van an toàn cho đường ống
Trên đường ống dẫn LPG phải lắp van an toàn ở vị trí chất lỏng cô lập lại như
đầu ra của máy bơm, tại đoạn ống giữa của hai van chặn.
Đầu ống xả van an toàn phải hướng ra nơi thoáng gió, không hướng trực tiếp vào
bồn chứa, thiết bị và nơi công cộng hoặc nguồn gây cháy.
Van an toàn cho đường ống phải có áp suất làm việc trong khoảng từ 18 kg/cm
2
đến 27 kg/cm
2
và phải có van chặn ở phía trước để đóng lại khi kiểm tra, sửa chữa.
 Các van khác của đường ống
Vị trí lắp các van này phải thuận tiện cho vận hành, bảo dưỡng hoặc sửa chữa.
Van hồi lưu tự động đặt ở đầu ra của máy bơm, van này làm việc khi áp suất phía
đường ra của bơm cao hơn áp suất làm việc của van.
Với mỗi van hồi lưu, có thể lắp một đường ống có van khóa bằng tay ở vị trí
song song với đường ống lắp van hồi lưu để sử dụng trong trường hợp van hồi lưu
hỏng. Van khóa phải có nhãn hiệu. Trên van phải có ký hiệu chiều đóng mở trên tay
quay và chiều chuyển động của môi chất trên thân van. Nhãn hiệu của van phải ghi:
+ Đường kính trong qui ước, mm.
+ Áp suất quy ước, kG/cm
2
.
j) Thiết bị điện

Thiết kế và lắp đặt hệ thống điện cho trạm nạp tuân theo tiêu chuẩn TCVN
7441:2004.
23
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
Tuân thủ đúng khuyến cáo của nhà sản xuất để lắp đặt thiết bị điện phù hợp với
vùng nguy hiểm cháy nổ.
Việc tính toán, lựa chọn thiết bị điện cho hệ thống phải tuân thủ các yêu cầu
nghiêm ngặt về an toàn phòng chống cháy nổ.
Thiết bị điện:
Các thiết bị điện sử dụng trong khu vực nguy hiểm phải là loại phòng nổ như một
trong các dạng sau:
+ Dạng có vỏ chống cháy nổ: Thiết bị điện có vỏ chịu được áp lực nổ của hỗn
hợp khí công suất bên trong vỏ mà không bị hư hỏng và không lan truyền cháy nổ
ra bên ngoài qua các mặt bích hoặc cấu trúc vỏ, không gây bốc cháy hỗn hợp khí
hoặc hơi dễ cháy nổ ở môi trường bên ngoài.
+ Dạng ngâm dầu.
+ Dạng có vỏ được thổi áp suất dư.
+ Dạng đổ đầy chất bao phủ.
+ Dạng an toàn tia lửa.
+ Dạng tăng cường an toàn chống nổ: dạng bảo vệ được áp dụng bổ sung cho
thiết bị điện nhằm tăng tính an toàn (không bị quá nhiệt, không tạo ra hồ quang điện
hoặc không phát sinh tia lửa) trong điều kiện làm việc bình thường.
Trong khu vực nguy hiểm cháy nổ, các thiết bị điện có mạch điện, điện tử không
phải là mạch an toàn tia lửa thì phải đặt trong tủ điện phòng nổ, đảm bảo an toàn khi
có sự cố về điện xảy ra.
Việc lựa chọn aptomat, contacto và cáp điện phải đáp ứng yêu cầu công suất của
trạm nạp, không để các thiết bị hoạt động trong tình trạng quá tải và tính đến khả
năng mở rộng trạm nạp.
Để đảm bảo an toàn, các đường dây nối và cáp điện nên đặt ngầm dưới đất và
được đặt trong ống thép hoặc sử dụng loại có vỏ thép bảo vệ.

Trong đường nối từ nguồn cung cấp từ tủ điện tổng đến tủ điện trạm nạp phải có
aptomat chính để đảm bảo an toàn và thao tác khi sửa chữa sự cố.
Vị trí đặt aptomat phải thuận tiện, dễ dàng thao tác khi có sự cố về điện xảy ra và
có chỉ dẫn bằng tiếng Việt.
Công tắc điều khiển khởi động bơm phải đặt ngay trên cột bơm, dễ thao tác.
An toàn tĩnh điện:
+ Tuân theo các quy định về an toàn tĩnh điện, chống sét và nối đất trong tiêu
chuẩn 6486:1999.
24
Thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho ô tô và xe máy
+ Ống công nghệ đặt trên mặt đất phải được tiếp đất thông qua các cọc tiếp địa
để bảo vệ chống tĩnh điện.
+ Điện trở đo trên mỗi mét chiều dài ống phải nhỏ hơn 0,75 Ω và các ống phải có
tính liên tục về dẫn điện, giữa hai mặt bích phải có cầu nối bằng đồng liên kết để
cân bằng điện thế.
+ Cọc tiếp địa của hệ thống ống công nghệ phải có đường dẫn ra ngoài khu vực
xuất nhập của xe bồn kết nối với xe bồn phải đảm bảo bồn chứa, hệ thống ống và xe
bồn có cùng điện thế.
+ Đường ống nổi và các thiết bị của trạm nạp phải nối đất khi đặt sau các mặt
bích cách điện.
k) Khoảng cách giữa các bộ phận trạm nạp
Bảng 2 – 7 Khoảng cách phân chia nhỏ nhất.[8]
Bơm
Đồng hồ đo đếm LPG hoặc điểm nối
dây dẫn LPG nạp cho phương tiện
Phương tiện
đang được
nạp
1.Bơm - 0 1,5m
2.Đồng hồ đo hoặc

điểm nối dây dẫn.
LPG nạp cho phương
tiện.
0 - 0
3.Phương tiện đang
nạp xăng hoặc LPG.
1,5 0 -
4.Đỉnh lỗ người chui
của bồn xăng chôn
ngầm không có đường
nhập và xuất.
3m 3m 0
5.Bồn trên mặt đất có
chứa chất dễ cháy có
nhiệt độ chớp cháy
dưới 65°C.
3m 3m 2m
6.Các họng nhập bồn
xăng từ xa.
7,5m 7,5m 0
7.Lỗ và ống thở của
bồn xăng
*
.
7,5m 7,5m 0
25