Одорант на природен газ: особености на одорантите, норми и правила за тяхното въвеждане

Експлозии, разрушения и загубени животи — всичко това са трагични последствия от неправилна експлоатация на газовото оборудване. Тяхната вероятност значително намалява с това колко бързо ще бъде открито и отстранено мястото на теч. Но толкова ли е лесно да се открие теч?

Вие сте чували неведнъж, че газът мирише сам по себе си и при теч миризмата излиза именно от него, нали така? Но това мнение е погрешно — в крайния състав за миризма се добавя компонент, известен като одорант на природен газ.

В представената статия подробно са разгледани свойствата и съставът на одорантите, основните начини за тяхното въвеждане за осигуряване на безопасност както в промишлени обекти, така и в бита. Скрупульозно са разгледани нормите за одоризация на природния газ, както и последните промени в законодателството. За лесно възприемане текстът е допълнен с видеоклипове и илюстрации.

Основни свойства на одорантите

Газът се използва широко в бита и може да предизвика силно отравяне, а високата му концентрация създава взривоопасна среда. Първоначално битовият газ (метан с други примеси, включително пропан, етан, бутан) няма миризма и всеки теч от затворена система би могъл да бъде открит единствено с помощта на специални сензори.

Решават този проблем чрез добавяне в газа на компонент с ярко изразена миризма — одорант. А непосредственият процес на въвеждане в потока се нарича одоризация. Смесването се извършва на газоразпределителна станция или на централизирани пунктове.

В идеалния случай одориращите вещества трябва да притежават следните качества:

1. Да имат ярко изразена, специфична миризма за ясно и бързо разпознаване.
2. Да осигуряват стабилно дозиране. При смесване с метан и движение по газовата тръба одорантите трябва да проявяват химическа и физическа устойчивост.
3. Да имат достатъчно ниво на концентрация за намаляване на общия разход.
4. По време на експлоатация да не образуват токсични продукти.
5. Добавките не трябва да проявяват корозионно действие спрямо съдовете, арматурата, което ще осигури дълъг срок на експлоатация на газовото оборудване и тръбопроводите.

Одорант, който отговаря напълно на всички посочени критерии, не съществува. Затова за Газпром бяха разработени технически условия ТУ 51-31323949-94-2002 и Положение за експлоатация ВРД 39-1.10-069-2002. Но това са вътрешни документи на Газпром, задължителни за изпълнение само от организациите, влизащи в Групата на Газпром.

В документа ВРД 39-1.10-06-2002 са приведени основните изисквания към производството, съхранението, транспортирането и използването на добавките.

За неутрализиране на силната миризма на одоранта в местата на течовете му се използва разтвор на калиев перманганат или хлорна вар. В такъв случай задължително ще са необходими противогаз и други защитни средства.

Регламентирано е правилното използване на одоранти в Правилата за експлоатация на магистрални газопроводи СТО Газпром 2-3.5-454-2010, където е посочено, че границата на взривяемост на леснозапалимата течност е 2,8-18%, а ПДК – 1 mg/m³.

За определяне на интензитета на миризмата на одоранта в балове, както и за измерване на неговата масова концентрация, може да се използва газоанализатор АНКАТ-7631 Микро-RSH

Вдишването на парите може да провокира позиви за повръщане, загуба на съзнание, в големи количества веществото причинява гърчове, парализа и летален изход. По степен на въздействие върху организма – това са вредни вещества от 2-ри клас на опасност. Тяхната концентрация в помещението може да се определи с помощта на газоанализатор от тип RSH.

Норми и състав на одориращите вещества

Природният газ трябва да се открива по миризма във въздуха, когато концентрацията му е не повече от 20% от долната граница на взривяемост, което е равно на 1% обемен дял на органичното съединение. Какво да правите, ако в апартамента ви мирише на газ, подробно сме описали в следващата статия.

Количеството одорант в газа, доставян до потребителя, зависи от химичния състав на сместа.

В Положението за техническа експлоатация на ГРС на магистрални газопроводи ВРД 39-1.10-069-2002 е посочено, че нормата за въвеждане на етилмеркаптан е 16 g на 1000 m³ газ.

Този одорант беше една от първите промишлени добавки, която се използваше на територията на бившия СССР, но EtSH има няколко съществени недостатъка:

• проявява лека окисляемост;
• взаимодейства с железни оксиди;
• притежава висока токсичност;
• разтваря се във вода.

Образуването на диетилсулфид, към което е склонен етилмеркаптанът, намалява интензитета на миризмата, особено при транспортиране на големи разстояния. От 1984 г. насам практически на цялата територия на Русия се използва смес от природни меркаптани, в чийто състав влизат изопропилмеркаптан, етилмеркаптан, трет-бутилмеркаптан, бутилмеркаптан, тетрахидротиофен, н-пропилмеркаптан и н-бутилмеркаптан.

Одорантът отговаря на ТУ 51-31323949-94-2002 «Одорант природен ООО «Оренбурггазпром»». Нормата за тази многокомпонентна добавка не се различава от препоръчителното количество етилмеркаптан.

Натоварването на бъчвите за пълнене с одорант, транспортирането на опасния товар, преместването му на площадката трябва да се извършва изключително по механизиран начин. Това се прави за да няма повреди по контейнерите, като върху всеки от тях трябва да бъде нанесена маркировка.

Така наречените меркаптани се произвеждат на основата на сероводород, сяра и сулфиди. Но съвременното производство се основава на използването на безсерни съединения, например в Германия произвеждат екологично чист продукт на име Gasodor™ S-Free™.

Като основа на одоранта GASODOR™ S-Free™ се използват етилакрилат и метилакрилат, които при изгаряне образуват вода и въглероден диоксид. Въпреки добрите експлоатационни характеристики, някои полимерни материали могат да причинят рязко намаляване на концентрацията на акрилати и като следствие намаляване на интензивността на миризмата на газа.

Този одорант има рязка специфична миризма, запазва стабилност дори при продължително съхранение, не променя качествата си при промяна на температурния режим.

Добавката се цени високо и за това, че не се разтваря във вода. При провеждане на изпитванията, които потвърдиха пригодността на веществото, на един от местните обекти на Газпром, се използва концентрация на одоранта 10-12 мг/м³.

Етантиолът се транспортира в автомобилни и железопътни цистерни, бутилки, контейнери. Максимално допустимият обем на съхранение е 1,6 тона в наземни резервоари с цилиндрична форма, коефициентът на запълване трябва да бъде 0,9-0,95.

Кротонов алдехид се разглежда като потенциален одорант. Лесно запалима течност с рязка миризма, отнася се към втори клас на опасност по степен на въздействие върху организма.

Има няколко съществени предимства в сравнение с етатиол:

• в състава отсъства сяра;
• отличава се с по-слабо токсично въздействие;
• притежава малка летливост при нормални условия.

Максималното ниво на емисии от кротонов алдехид не надвишава пределно допустимата норма и съставлява 0,02007 мг/м3. Подробно възможността за практическо използване на веществото като одорант все още не е проучена.

Определяне качеството на одоризация

Оплакванията от строго регламентираните норми за одоризация на битовия газ постъпват все по-често.

Вместо това се предлага да се акцентира вниманието върху няколко фактора, влияещи върху качеството на одоризацията на природния газ:

1. Състояние на газопровода и неговата дължина. Интензитетът на миризмата може да намалее в резултат на химически реакции между стените на газопровода и одоранта, в такъв случай ще се наложи увеличаване на нормите за въвеждане на веществото в газовия поток.
2. Необходимостта от промяна на нормата също може да бъде свързана с относителното тегло на меркаптановата сяра в състава. Познавайки нейното процентно съдържание, може да се намали количеството на одоранта. При лошо качество на горивото или натрупване на кондензат в газопровода, обратно, ще се наложи увеличение на концентрацията на веществото.
3. Влияят на интензитета на миризмата също условията на транспортиране и съхранение. Използването на неподходящи съдове, включително от черна стомана, резки промени на температурата и въздействие на атмосферни валежи, се отразяват отрицателно на качеството на одоранта.

Що се отнася до фактора на промяна на компонентния състав, за провеждане на анализа ще са необходими значителни разходи. Намаляването на неоправдания разход на добавки може да се постигне с помощта на автоматизиран процес на тяхното въвеждане, това също ще позволи да се реши въпросът за екологията и безопасността.

Концентрацията на одоранта може да се определи и в затворен съд, под налягане. Датчикът, чийто принцип на работа е основан на хидростатичния метод, с помощта на микропроцесорен БУ изчислява обема, нивото и масата на течността.

Ефективността на одоризацията също зависи от базата на оборудването, степента на автоматизация и начина на смесване; нека разгледаме последния параметър по-подробно.

Начини за одоризация на природния газ

Типът на одоранта се избира въз основа на няколко изисквания:

• необходимото ниво на точност;
• достатъчна производителност;
• материални възможности.

Добавката се използва както в течна, така и в парообразна форма. Първият способ предвижда капково въвеждане или използване на дозираща помпа. За насищане с пари в част от газовия поток се въвежда одорант чрез отклонение или обдухване на намокряем фитил.

Начин #1 — капково въвеждане на веществото

Този способ на въвеждане се отличава с сравнително малки разходи и проста схема на използване. Принципът на действие е основан на броенето на броя капки за единица време, което позволява да се получи необходимия дебит.

За транспортиране на газ в големи обеми капките се трансформират в струя течност, в такива случаи се използва скала на нивомер или специален съд с деления.

Капкомерът се използва за визуален контрол на дебита на агресивни вещества, включително при дозиране на одорант. Всички части, включително корпуса, са изработени от устойчиви материали

Този способ изисква постоянна ръчна регулировка и проверка на дебита, в частност при промяна на броя на потребителите.

Процесът не подлежи на автоматизация, затова точността му е ниска – съставлява само 10-25%. В съвременните инсталации капкомерът се използва само като резерв при неизправност на основното оборудване.

Начин #2 — използване на фитилен одоризатор

Използването на фитилен одоризатор – още един метод, който подхожда за малки обеми газ. Всички операции се извършват ръчно. Одоризантът се използва за пари и течно състояние, съдържанието му се определя по количеството разход за единица време.

Изпарението във фитилните одоризатори, за разлика от други устройства, става непосредствено от повърхността, над която преминава газът. Покритието често се състои от фланелени фитили.

Подаването се регулира чрез промяна на количеството газ, което се пропуска през фитила.

Начин #3 — барботажно въвеждане на миризмата в газа

Инсталациите, в които се използва барботаж, за разлика от предишните две, могат да бъдат автоматизирани.

Подаването на одоризанта се осъществява с помощта на диафрагма и дозатор, количеството му се изчислява пропорционално на разхода на газ. Веществото постъпва гравитачно от разходния резервоар. За процеса на зареждане отговаря ежектор.

Схема на барботажен одоризатор. Към основните елементи могат да се отнесат диафрагма, газопровод, клапан, камера и филтър. Произвеждат се различни размери устройства в зависимост от производителността на газоразпределителната станция.

Сред последните разработки за усъвършенстване на процеса на одоризация – използване на дозиращи помпи. Те се състоят от пречистващ филтър, електронен блок за управление и устройство за управление – магнит или клапан.

Изводи и полезно видео по темата

Подробно за транспортирането на горивото, как и с какво одоризират природния газ ще разкаже служител на музея на магистралния транспорт на газ:

Интересен сюжет за модернизацията на одоризационна инсталация:

Монтажът на одоризационно устройство може да се види във видеоклип:

Появата на характерна миризма при изтичане на газ в помещението – едно от ключовите условия за безопасна употреба на газа в бита. За своевременно откриване на непланирано изпускане на газ се използват одоризанти.

Интензивността на миризмата на газ трябва да бъде достатъчна за откриване и при това да не надвишава допустимия праг на взривоопасност. По време на понижаване на температурата миризмата отслабва, затова през зимата количеството на въвеждания одоризант трябва да бъде няколко пъти по-ниско, отколкото през лятото.

Ако имате въпроси по разглежданата тема или искате да добавите полезна информация относно одоризацията на природния газ, моля, оставете вашите коментари. Блокът се намира под текста по-долу.