Odorantul gazului natural: caracteristici ale odoranților, norme și reguli de introducere

Explozii, distrugeri și vieți pierdute — toate acestea sunt consecințe tragice ale exploatării necorespunzătoare a echipamentelor de gaz. Probabilitatea acestora se reduce semnificativ pe măsură ce locul scurgerii este identificat și eliminat cât mai rapid. Dar este chiar atât de simplu să detectați o scurgere?

Ați auzit de nenumărate ori că gazul miroase de la sine și că la o scurgere mirosul provine chiar de la el, nu-i așa? Dar această părere este greșită — în compoziția finală, pentru miros, se adaugă un component cunoscut sub numele de odorant al gazului natural.

În articolul prezentat sunt analizate în detaliu proprietățile și compoziția odoranților, principalele metode de introducere a acestora pentru asigurarea securității atât în obiecte industriale, cât și în uz casnic. Sunt examinate cu scrupulozitate normele de odorizare a gazului natural, precum și ultimele modificări legislative. Pentru o înțelegere ușoară, textul este completat cu videoclipuri și ilustrații.

Proprietățile principale ale odoranților

Gazul este utilizat pe scară largă în gospodării și poate provoca intoxicații grave, iar concentrația sa ridicată creează un mediu exploziv. Inițial, gazul menajer (metan cu alte impurități, inclusiv propan, etan, butan) nu are miros, iar orice scurgere dintr-un sistem închis ar putea fi detectată doar cu ajutorul unor senzori speciali.

Această problemă se rezolvă prin adăugarea în gaz a unui component cu miros puternic — odorantul. Iar procesul propriu-zis de introducere în flux se numește odorizare. Amestecarea se efectuează la stația de distribuție a gazului sau la puncte centralizate.

În mod ideal, substanțele odorizante ar trebui să posede următoarele calități:

1. Să aibă un miros puternic, specific, pentru o recunoaștere clară și rapidă.
2. Să asigure o dozare stabilă. La amestecarea cu metanul și la deplasarea prin conducta de gaz, odoranții trebuie să manifeste rezistență chimică și fizică.
3. Să aibă un nivel suficient de concentrație pentru a reduce consumul total.
4. În timpul exploatării, să nu formeze produse toxice.
5. Aditivii nu trebuie să manifeste acțiune corozivă asupra recipientelor, armăturilor, ceea ce va asigura o durată lungă de viață a echipamentelor de gaz și a conductelor.

Un odorant care să corespundă pe deplin tuturor criteriilor menționate nu există. De aceea, pentru Gazprom au fost elaborate condițiile tehnice TU 51-31323949-94-2002 și Regulamentul de exploatare VRD 39-1.10-069-2002. Însă acestea sunt documente interne ale Gazprom, obligatorii doar pentru organizațiile din cadrul Grupului Gazprom.

În documentul VRD 39-1.10-06-2002 sunt prezentate cerințele principale privind fabricarea, depozitarea, transportul și utilizarea aditivilor.

Pentru neutralizarea mirosului puternic de odorant în locurile de scurgere se utilizează o soluție de permanganat de potasiu sau de clorură de var. În acest caz, este obligatorie folosirea măștii de gaze și a altor mijloace de protecție.

Utilizarea corectă a odoranților este reglementată în Regulile de exploatare a gazoductelor magistrale STO Gazprom 2-3.5-454-2010, unde se indică faptul că limita de explozibilitate a lichidului inflamabil este de 2,8-18%, iar CMA – 1 mg/m³.

Pentru determinarea intensității mirosului odorantului în puncte, precum și pentru măsurarea concentrației sale masice, poate fi utilizat gazoanalizatorul ANKAT-7631 Micro-RSH

Inhalarea vaporilor poate provoca greață, pierderea cunoștinței, iar în cantități mari, convulsii, paralizie și deces. Din punct de vedere al impactului asupra organismului, acestea sunt substanțe nocive de clasa a 2-a de pericol. Concentrația lor în încăpere poate fi determinată cu ajutorul unui gazoanalizator de tip RSH.

Normele și compoziția substanțelor odorizante

Gazul natural trebuie să fie detectabil prin miros în aer atunci când concentrația sa nu depășește 20% din limita inferioară de explozibilitate, ceea ce reprezintă 1% din fracția volumică a compusului organic. Ce trebuie să faceți dacă în apartamentul dumneavoastră miroase a gaz, am descris detaliat în articolul următor.

Cantitatea de odorant din gazul livrat consumatorului depinde de compoziția chimică a amestecului.

În Regulamentul de exploatare tehnică a stațiilor de reglare a gazului (GRS) din gazoductele magistrale VRD 39-1.10-069-2002 se indică faptul că norma de introducere a etilmercaptanului este de 16 g la 1 000 m³ de gaz.

Acest odorant a fost unul dintre primii aditivi industriali utilizați pe teritoriul fostei URSS, însă EtSH prezintă câteva dezavantaje semnificative:

• se oxidează ușor;
• reacționează cu oxizii de fier;
• are toxicitate ridicată;
• se dizolvă în apă.

Formarea dietilsulfidei, la care este predispus etilmercaptanul, reduce intensitatea mirosului, mai ales la transportul pe distanțe lungi. Din 1984, pe aproape întreg teritoriul Rusiei se utilizează un amestec de mercaptani naturali, care conține izopropilmercaptan, etilmercaptan, tert-butilmercaptan, butilmercaptan, tetrahidrotiofen, n-propilmercaptan și n-butilmercaptan.

Odorantul corespunde ST 51-31323949-94-2002 «Odorant natural SRL «Orenburggazprom»». Norma pentru acest aditiv multicomponent nu diferă de cantitatea recomandată de etanetiol.

Încărcarea butoaielor pentru umplerea cu odorant, transportul mărfurilor periculoase și reamplasarea acestora pe platformă trebuie efectuate exclusiv mecanizat. Aceasta se face pentru a evita deteriorarea recipientelor, pe fiecare dintre acestea trebuind să fie aplicată și o etichetă.

Așa-numiții mercaptani sunt produși pe bază de hidrogen sulfurat, sulf și sulfuri. Dar producția modernă se bazează pe utilizarea compușilor fără sulf, de exemplu, în Germania se fabrică un produs ecologic numit Gasodor™ S-Free™.

Ca bază a odorantului GASODOR™ S-Free™ se utilizează etilacrilat și metilacrilat, care la ardere formează apă și dioxid de carbon. În ciuda caracteristicilor bune de exploatare, unele materiale polimerice pot provoca o scădere bruscă a concentrației acrilatilor și, în consecință, o reducere a intensității mirosului de gaz.

Acest odorant are un miros specific puternic, își păstrează stabilitatea chiar și în timpul depozitării îndelungate și nu își modifică calitățile la schimbarea regimului de temperatură.

Aditivul este foarte apreciat și pentru faptul că nu se dizolvă în apă. În cadrul testelor care au confirmat adecvarea substanței, la unul dintre obiectele naționale ale Gazprom, s-a utilizat o concentrație de odorant de 10-12 mg/m³.

Etanetiolul se transportă în cisterne auto și feroviare, butelii, containere. Volumul maxim admis de depozitare este de 1,6 tone în rezervoare terestre de formă cilindrică, coeficientul de umplere trebuie să fie de 0,9-0,95.

Aldehida crotonică este considerată un odorant potențial. Lichid inflamabil cu miros puternic, aparține clasei a doua de pericol din punctul de vedere al impactului asupra organismului.

Are câteva avantaje semnificative în comparație cu etanetiolul:

• în compoziție lipsește sulful;
• se caracterizează printr-un impact toxic mai mic;
• are o volatilitate redusă în condiții normale.

Nivelul maxim al emisiilor de la aldehida crotonică nu depășește norma maximă admisă și este de 0,02007 mg/m³. Posibilitatea utilizării practice a substanței ca odorant nu a fost încă studiată în detaliu.

Determinarea calității odorizării

Plângerile privind normele strict reglementate de odorizare a gazelor menajere sunt din ce în ce mai frecvente.

În schimb, se propune accentuarea atenției asupra mai multor factori care influențează calitatea odorizării gazului natural:

1. Starea gazoductului și lungimea acestuia. Intensitatea mirosului poate scădea ca urmare a reacțiilor chimice dintre pereții gazoductului și odorant, caz în care va fi necesară creșterea normelor de introducere a substanței în fluxul de gaz.
2. Necesitatea modificării normei poate fi, de asemenea, legată de greutatea specifică a sulfului mercaptanic din compoziție. Cunoscând conținutul său procentual, se poate reduce cantitatea de odorant. La calitate slabă a combustibilului sau acumulare de condens în gazoduct, dimpotrivă, va fi necesară creșterea concentrației substanței.
3. Condițiile de transport și depozitare influențează, de asemenea, intensitatea mirosului. Utilizarea recipientelor nepotrivite, inclusiv din oțel negru, variațiile bruște de temperatură și expunerea la precipitații atmosferice afectează negativ calitatea odorantului.

În ceea ce privește factorul modificării compoziției componentelor, pentru efectuarea analizei vor fi necesare costuri semnificative. Reducerea consumului nejustificat de aditivi se poate realiza printr-un proces automatizat de introducere a acestora, ceea ce va permite, de asemenea, rezolvarea problemei ecologice și de securitate.

Concentrația odorantului poate fi determinată și într-un recipient închis, sub presiune. Senzorul, al cărui principiu de funcționare se bazează pe metoda hidrostatică, cu ajutorul unei unități de comandă cu microprocesor calculează volumul, nivelul și masa lichidului.

Eficiența odorizării depinde, de asemenea, de baza echipamentului, de gradul de automatizare și de metoda de amestecare; să analizăm ultimul parametru mai detaliat.

Metode de odorizare a gazului natural

Tipul de odorant se alege în funcție de mai multe cerințe:

• nivelul necesar de precizie;
• productivitate suficientă;
• posibilități materiale.

Aditivul se utilizează atât în formă lichidă, cât și sub formă de vapori. Prima metodă presupune introducerea prin picurare sau utilizarea unei pompe de dozare. Pentru saturarea cu vapori, odorantul este introdus într-o parte a fluxului de gaz prin derivare sau prin suflarea unui fitil umezit.

Metoda #1 — introducerea prin picurare a substanței

Această metodă de introducere se caracterizează prin costuri relativ mici și o schemă simplă de utilizare. Principiul de funcționare se bazează pe numărarea numărului de picături într-o unitate de timp, ceea ce permite obținerea debitului necesar.

Pentru transportul gazului în volume mari, picăturile se transformă într-un jet de lichid, în astfel de cazuri se utilizează o scală a nivelometrului sau un recipient special cu diviziuni.

Picurătoarea este utilizată pentru controlul vizual al debitului de substanțe agresive, inclusiv la dozarea odorantului. Toate piesele, inclusiv carcasa, sunt fabricate din materiale rezistente.

Această metodă necesită reglare manuală constantă și verificare a debitului, în special la modificarea numărului de consumatori.

Procesul nu poate fi automatizat, de aceea precizia sa este scăzută – constituie doar 10-25%. În instalațiile moderne, picurătorul este utilizat doar ca rezervă în caz de defecțiune a echipamentului principal.

Metoda #2 — utilizarea odorizatorului cu fitil

Utilizarea odorizatorului cu fitil – încă o metodă care este potrivită pentru volume mici de gaz. Toate operațiunile se efectuează manual. Odorantul este utilizat pentru vapori și stare lichidă, conținutul său se determină în funcție de cantitatea de consum pe unitatea de timp.

Evaporarea în odorizatoarele cu fitil, spre deosebire de alte dispozitive, are loc direct de pe suprafața peste care trece gazul. Acoperirea constă adesea din fitile de flanelă.

Se reglează alimentarea prin modificarea cantității de gaz care este trecută prin fitil.

Metoda #3 — introducerea prin barbotare a mirosului în gaz

Instalațiile în care se folosește barbotarea, spre deosebire de cele două precedente, pot fi automatizate.

Alimentarea cu odorant se realizează cu ajutorul unei diafragme și a unui dozator, cantitatea acestuia se calculează proporțional cu debitul de gaz. Substanța curge gravitațional din rezervorul de consum. Pentru procesul de umplere răspunde ejectorul.

Schema odorizatorului cu barbotare. Printre elementele principale se numără diafragma, conducta de gaz, supapa, camera și filtrul. Se produc diverse dimensiuni ale dispozitivelor în funcție de capacitatea stației de distribuție a gazului.

Printre cele mai recente dezvoltări pentru îmbunătățirea procesului de odorizare – utilizarea pompelor dozatoare. Acestea constau dintr-un filtru de curățare, un bloc electronic de comandă și un dispozitiv de control – un magnet sau o supapă.

Concluzii și material video util pe această temă

Detalii despre transportul combustibilului, cum și cu ce se odorizează gazul natural, va spune angajatul muzeului transportului magistral de gaz:

Un reportaj interesant despre modernizarea instalației de odorizare:

Montajul dispozitivului de odorizare poate fi vizionat în videoclipul:

Apariția mirosului caracteristic la scurgerea de gaz în încăpere – una dintre condițiile cheie pentru utilizarea în siguranță a gazului în uz casnic. Pentru detectarea la timp a ieșirii neplanificate a gazului se utilizează odoranți.

Intensitatea mirosului de gaz trebuie să fie suficientă pentru detectare și, în același timp, să nu depășească pragul admisibil de explozibilitate. În timpul scăderii temperaturii, mirosul slăbește, de aceea iarna cantitatea de odorant introdusă trebuie să fie de câteva ori mai mică decât vara.

Dacă aveți întrebări cu privire la subiectul abordat sau doriți să adăugați informații utile despre odorizarea gazului natural, vă rugăm să lăsați comentariile dumneavoastră. Blocul se află sub textul de mai jos.