Odoreringsmedel för naturgas: egenskaper hos odoranter, normer och regler för deras tillsats

Explosioner, förstörelse och förlorade liv – allt detta är tragiska konsekvenser av felaktig användning av gasutrustning. Sannolikheten minskar avsevärt ju snabbare en läcka upptäcks och åtgärdas. Men är det så lätt att upptäcka en läcka?

Du har hört många gånger att gas luktar av sig själv och att lukten vid en läcka kommer just från gasen, eller hur? Men denna uppfattning är felaktig – i den slutliga blandningen tillsätts en komponent känd som odorant för naturgas.

I den här artikeln behandlas ingående egenskaper och sammansättning hos odoranter, de huvudsakliga metoderna för att införa dem för att säkerställa säkerhet både på industriella anläggningar och i hemmet. Normerna för odorisering av naturgas samt de senaste lagändringarna granskas noggrant. För enkel förståelse kompletteras texten med videor och illustrationer.

Grundläggande egenskaper hos odoranter

Gas används i stor utsträckning i hemmet och kan orsaka allvarlig förgiftning, och hög koncentration skapar en explosiv miljö. Ursprungligen har hushållsgas (metan med andra föroreningar, inklusive propan, etan, butan) ingen lukt, och varje läckage från ett slutet system skulle endast kunna upptäckas med hjälp av speciella sensorer.

Problemet löses genom att tillsätta en komponent med stark lukt – en odorant – till gasen. Själva processen att införa den i flödet kallas odorisering. Blandningen utförs på gasdistributionsstationer eller centrala punkter.

Idealiskt sett bör odoriserande ämnen ha följande egenskaper:

1. Ha en stark, specifik lukt för tydlig och snabb igenkänning.
2. Säkerställa stabil dosering. Vid blandning med metan och transport i gasledningen måste odoranter uppvisa kemisk och fysikalisk beständighet.
3. Ha en tillräcklig koncentrationsnivå för att minska den totala förbrukningen.
4. Under drift inte bilda giftiga produkter.
5. Tillsatserna får inte uppvisa korrosiva effekter på behållare och armatur, vilket säkerställer lång livslängd för gasutrustning och ledningar.

En odorant som helt uppfyller alla angivna kriterier finns inte. Därför utvecklades för Gazprom de tekniska specifikationerna TU 51-31323949-94-2002 och driftsföreskrifterna VRD 39-1.10-069-2002. Men dessa är interna dokument för Gazprom, obligatoriska endast för organisationer inom Gazpromgruppen.

I dokumentet VRD 39-1.10-06-2002 anges grundläggande krav för tillverkning, lagring, transport och användning av tillsatser.

För att neutralisera den starka lukten av odorant vid läckage används en lösning av kaliumpermanganat eller klorblekmedel. Då krävs definitivt gasmask och annan skyddsutrustning.

Korrekt användning av odoranter regleras i Driftsreglerna för huvudgasledningar STO Gazprom 2-3.5-454-2010, där det anges att explosionsgränsen för den lättantändliga vätskan är 2,8–18 %, och MAC-värdet är 1 mg/m³.

För att bestämma odorantens luktintensitet i poäng samt mäta dess masskoncentration kan gasanalysatorn ANKAT-7631 Mikro-RSH användas.

Inandning av ångor kan framkalla kräkreflex, medvetslöshet, i stora mängder orsakar ämnet kramper, förlamning och död. Enligt graden av påverkan på kroppen är detta farliga ämnen i faroklass 2. Deras koncentration inomhus kan bestämmas med hjälp av en gasanalysator av typ RSH.

Normer och sammansättning av odoriserande ämnen

Naturgas ska kunna kännas igen på lukten i luften när dess koncentration är högst 20 % av den nedre explosionsgränsen, vilket motsvarar 1 volymprocent av den organiska föreningen. Vad du ska göra om det luktar gas i din lägenhet har vi beskrivit i detalj i nästa artikel.

Mängden odorant i gasen som levereras till konsumenten beror på blandningens kemiska sammansättning.

I föreskrifterna för teknisk drift av GRS för huvudgasledningar VRD 39-1.10-069-2002 anges att normen för tillsats av etylmerkaptan är 16 g per 1 000 m³ gas.

Denna odorant var en av de första industriella tillsatserna som användes inom det forna Sovjetunionen, men EtSH har flera betydande nackdelar:

• uppvisar lätt oxidation;
• reagerar med järnoxider;
• har hög toxicitet;
• löses i vatten.

Bildning av dietylsulfid, som etylmerkaptan är benägen för, minskar luktintensiteten, särskilt vid transport över långa avstånd. Sedan 1984 används i stort sett över hela Ryssland en blandning av naturliga merkaptaner, som innehåller isopropylmerkaptan, etylmerkaptan, tert-butylmerkaptan, butylmerkaptan, tetrahydrotiofen, n-propylmerkaptan och n-butylmerkaptan.

Odorant överensstämmer med TU 51-31323949-94-2002 «Odorant naturlig OOO Orenburggazprom». Normen för denna flerkomponenttillsats skiljer sig inte från den rekommenderade mängden etylmerkaptan.

Lastning av fat för fyllning med odorant, transport av farligt gods och dess omplacering på platsen måste ske uteslutande med mekaniserade metoder. Detta görs för att undvika skador på behållarna, som var och en också måste vara märkt.

Så kallade merkaptaner framställs på basis av vätesulfid, svavel och sulfider. Men modern produktion bygger på användning av svavelfria föreningar, till exempel tillverkas i Tyskland en miljövänlig produkt som heter Gasodor™ S-Free™.

Som bas för odoranten GASODOR™ S-Free™ används etylacrylat och metylacrylat, som vid förbränning bildar vatten och koldioxid. Trots goda prestanda kan vissa polymermaterial orsaka en kraftig minskning av koncentrationen av akrylater, och som en följd minskad intensitet hos gaslukten.

Denna odorant har en skarp specifik lukt, är stabil även vid långvarig lagring och förändrar inte sina egenskaper vid temperaturförändringar.

Tillsatsen uppskattas också högt för att den inte löser sig i vatten. Vid provningar som bekräftade substansens lämplighet, vid en av de inhemska Gazprom-anläggningarna, användes en odorantkoncentration på 10-12 mg/m³.

Etantiol transporteras i tankbilar och järnvägstankvagnar, flaskor, containrar. Högsta tillåtna lagringsvolym är 1,6 ton i cylindriska ovanjordstankar, fyllningsfaktorn ska vara 0,9-0,95.

Krotonaldehyd betraktas som en potentiell odorant. En lättantändlig vätska med skarp lukt, tillhör faroklass 2 avseende påverkan på kroppen.

Har flera väsentliga fördelar jämfört med etantiol:

• innehåller inget svavel;
• har lägre toxisk effekt;
• har låg flyktighet under normala förhållanden.

Den maximala utsläppsnivån från krotonaldehyd överskrider inte den tillåtna gränsen och är 0,02007 mg/m³. Möjligheten att praktiskt använda ämnet som odorant har ännu inte studerats i detalj.

Bestämning av odoriseringskvalitet

Klagomål på de strikt reglerade normerna för odorisering av hushållsgas blir allt vanligare.

Istället föreslås att uppmärksamhet riktas mot flera faktorer som påverkar kvaliteten på odoreringen av naturgas:

1. Gasledningens skick och längd. Luktintensiteten kan minska till följd av kemiska reaktioner mellan gasledningens väggar och odoranten, i så fall kommer det att krävas en ökning av doseringen av ämnet i gasflödet.
2. Behovet av att ändra dosen kan också vara relaterat till den specifika vikten av merkaptansvavel i sammansättningen. Genom att känna till dess procenthalt kan man minska mängden odorant. Vid dålig bränslekvalitet eller ansamling av kondensat i gasledningen kommer det tvärtom att krävas en ökad koncentration av ämnet.
3. Luktintensiteten påverkas även av transport- och lagringsförhållanden. Användning av olämpliga behållare, inklusive svart stål, kraftiga temperaturväxlingar och påverkan av atmosfärisk nederbörd, påverkar odorantens kvalitet negativt.

När det gäller faktorn förändring av komponentsammansättningen kommer betydande kostnader att krävas för analysen. Man kan minska onödig förbrukning av tillsatser genom en automatiserad doseringsprocess, vilket också löser miljö- och säkerhetsfrågor.

Man kan bestämma odorantkoncentrationen även i en sluten behållare under tryck. En givare, vars arbetsprincip är baserad på den hydrostatiska metoden, beräknar volym, nivå och massa av vätskan med hjälp av en mikroprocessorbaserad styrenhet.

Effektiviteten av odoreringen beror också på utrustningsbasen, automatiseringsgraden och blandningsmetoden. Låt oss titta närmare på den sista parametern.

Metoder för odorisering av naturgas

Typen av odorant väljs utifrån flera krav:

• erforderlig noggrannhetsnivå;
• tillräcklig kapacitet;
• ekonomiska möjligheter.

Tillsatsen används både i flytande och ångform. Den första metoden innebär droppvis dosering eller användning av en doseringspump. För att mätta med ånga förs odoranten in i en del av gasflödet genom avgrening eller blåsning av en vätad veke.

Metod #1 – droppvis införande av ämnet

Denna doseringsmetod kännetecknas av relativt låga kostnader och en enkel användningsprincip. Funktionsprincipen bygger på att räkna antalet droppar per tidsenhet, vilket ger den önskade flödeshastigheten.

För transport av gas i stora volymer omvandlas dropparna till en vätskeström, i sådana fall använder man en nivåmätarskala eller en speciell graderad behållare.

Droppräknaren används för visuell övervakning av flödet av aggressiva ämnen, inklusive vid dosering av odorant. Alla delar, inklusive höljet, är tillverkade av motståndskraftiga material.

Denna metod kräver kontinuerlig manuell justering och kontroll av flödet, särskilt när antalet konsumenter förändras.

Processen kan inte automatiseras, därför är dess noggrannhet låg – endast 10–25%. I moderna anläggningar används droppare endast som reserv vid fel på huvudutrustningen.

Metod #2 – användning av vekeodorisator

Användning av vekeodörisator är en annan metod som passar för små gasvolymer. Alla operationer utförs manuellt. Odöranter används för ångor och flytande tillstånd, och dess innehåll bestäms av mängden flöde per tidsenhet.

Avdunstning i vekeodörisatorer, till skillnad från andra enheter, sker direkt från ytan över vilken gasen passerar. Täckningen består ofta av flanellvekar.

Matningen regleras genom att ändra mängden gas som passerar genom veken.

Metod #3 – bubblande införande av lukt i gasen

Anläggningar som använder bubbelmetoden, till skillnad från de två föregående, kan automatiseras.

Tillförsel av odöranter sker med hjälp av en diafragma och doserare. Mängden beräknas proportionellt mot gasflödet. Ämnet flödar med självtryck från förrådskärlet. En ejektor ansvarar för påfyllningsprocessen.

Schema för bubbelodörisator. Till huvudelementen hör diafragma, gasledning, ventil, kammare och filter. Olika storlekar av enheterna tillverkas beroende på gasdistributionsstationens kapacitet.

Bland de senaste utvecklingarna för att förbättra odoriseringsprocessen finns användning av doseringspumpar. De består av ett reningsfilter, ett elektroniskt styrsystem och en styranordning – en magnet eller ventil.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Detaljer om bränsletransport, hur och med vad naturgas odoriseras, berättar en anställd på museet för gastransportledningar:

Intressant inslag om modernisering av en odoriseringsanläggning:

Montering av en odoriseringsenhet kan ses i en video:

Uppkomsten av en karakteristisk lukt vid gasläckage inomhus är ett av nyckelvillkoren för säker användning av gas i hemmet. För att i tid upptäcka oplanerat gasutsläpp används odöranter.

Gasluktens intensitet måste vara tillräcklig för att upptäckas och får samtidigt inte överskrida den tillåtbara explosionsgränsen. Vid temperaturfall försvagas lukten, därför bör mängden tillsatt odöranter vara flera gånger lägre på vintern än på sommaren.

Om du har frågor om ämnet eller vill lägga till användbar information om naturgasodorisering, lämna gärna dina kommentarer. Blocket finns under texten nedan.