Dabasgāzes odorants: odorantu īpatnības, normas un ievadīšanas noteikumi

Sprādzieni, iznīcība un iznīcinātas dzīvības — tās ir visas traģiskas sekas nepareizai gāzes iekārtu ekspluatācijai. To iespējamība ievērojami samazinās atkarībā no tā, cik ātri tiek atklāta un novērsta noplūdes vieta. Bet vai tiešām ir tik vienkārši atklāt noplūdi?

Jūs esat vairākkārt dzirdējuši, ka gāze smaržo pati no sevis un noplūdes gadījumā smaka nāk tieši no tās, vai ne? Bet šis viedoklis ir kļūdains — galīgajā sastāvā smaržai pievieno komponentu, kas pazīstams kā dabasgāzes odorants.

Piedāvātajā rakstā detalizēti apskatītas odorantu īpašības un sastāvs, galvenie to ievadīšanas veidi, lai nodrošinātu drošību gan rūpniecības objektos, gan ikdienā. Rūpīgi apskatītas dabasgāzes odorizācijas normas, kā arī pēdējās izmaiņas likumdošanā. Viegli uztveramam tekstu papildina video un ilustrācijas.

Odorantu galvenās īpašības

Gāze tiek plaši izmantota ikdienā un var izraisīt smagu saindēšanos, un tās augsta koncentrācija rada sprādzienbīstamu vidi. Sākotnēji sadzīves gāze (metāns ar citiem piemaisījumiem, tostarp propānu, etānu, butānu) nav smaržas, un jebkuru noplūdi no slēgtas sistēmas varētu atklāt tikai ar speciālu sensoru palīdzību.

Šo problēmu risina, pievienojot gāzei komponentu ar izteiktu smaržu — odorantu. Bet pats ievadīšanas process plūsmā tiek saukts par odorizāciju. Sajaukšanu veic gāzes sadales stacijā vai centralizētos punktos.

Ideālā gadījumā odorējošām vielām jāpiemīt šādām īpašībām:

1. Izteikta, specifiska smarža skaidrai un ātrai atpazīšanai.
2. Nodrošināt stabilu dozēšanu. Sajaucoties ar metānu un pārvietojoties pa gāzes cauruli, odorantiem jāizrāda ķīmiskā un fiziskā izturība.
3. Pietiekams koncentrācijas līmenis, lai samazinātu kopējo patēriņu.
4. Ekspluatācijas laikā neveidot toksiskus produktus.
5. Piedevām nevajadzētu izrādīt korodējošu iedarbību uz tvertnēm, armatūru, kas nodrošinās ilgu gāzes iekārtu un cauruļvadu kalpošanas laiku.

O odorants, kas pilnībā atbilst visiem norādītajiem kritērijiem, neeksistē. Tāpēc Gazpromam tika izstrādāti tehniskie noteikumi TU 51-31323949-94-2002 un Ekspluatācijas noteikumi VRD 39-1.10-069-2002. Bet tie ir Gazproma iekšējie dokumenti, kas ir obligāti jāievēro tikai organizācijām, kas ietilpst Gazproma grupā.

Dokumentā VRD 39-1.10-06-2002 ir dotas galvenās prasības piedevu ražošanai, uzglabāšanai, transportēšanai un izmantošanai.

Lai neitralizētu spēcīgo odoranta smaku tā noplūdes vietās, izmanto kālija permanganāta vai hlorkaļķu šķīdumu. Tādā gadījumā noteikti būs nepieciešama gāzmaska un citi aizsardzības līdzekļi.

Pareiza odorantu lietošana ir reglamentēta Maģistrālo gāzesvadu ekspluatācijas noteikumos STO Gazproms 2-3.5-454-2010, kur norādīts, ka viegli uzliesmojoša šķidruma uzliesmojamības robeža ir 2,8–18%, bet PDK (maksimāli pieļaujamā koncentrācija) ir 1 mg/m³.

Lai noteiktu odoranta smakas intensitāti ballēs, kā arī izmērītu tā masas koncentrāciju, var izmantot gāzes analizatoru ANKAT-7631 Micro-RSH.

Tvaiku ieelpošana var izraisīt vemšanas kārdinājumu, samaņas zudumu, lielos daudzumos viela izraisa krampjus, paralīzi un nāvējošu iznākumu. Pēc ietekmes uz organismu pakāpes tās ir kaitīgas vielas 2. bīstamības klases. To koncentrāciju telpā var noteikt ar RSH tipa gāzes analizatoru.

Odorējošo vielu normas un sastāvs

Dabasgāzei jābūt nosakāmai pēc smakas gaisā, kad tās koncentrācija ir ne vairāk kā 20% no apakšējās uzliesmojamības robežas, kas ir vienāda ar 1% tilpuma daļas organisko savienojumu. Ko darīt, ja jūsu dzīvoklī smaržo pēc gāzes, mēs detalizēti aprakstījām nākamajā rakstā.

Odoranta daudzums patērētājam piegādātajā gāzē ir atkarīgs no maisījuma ķīmiskā sastāva.

Maģistrālo gāzesvadu GRS tehniskās ekspluatācijas noteikumos VRD 39-1.10-069-2002 ir norādīts, ka etilmerkaptāna ievadīšanas norma ir 16 g uz 1000 m³ gāzes.

Šis odorants bija viena no pirmajām rūpnieciskajām piedevām, kas tika izmantota bijušās PSRS teritorijā, bet EtSH ir vairāki būtiski trūkumi:

• uzrāda vieglu oksidējamību;
• reaģē ar dzelzs oksīdiem;
• ir augsta toksicitāte;
• šķīst ūdenī.

Dietilsulfīda veidošanās, uz kuru etilmerkaptāns ir tendēts, samazina smakas intensitāti, īpaši transportējot lielos attālumos. Kopš 1984. gada praktiski visā Krievijas teritorijā tiek izmantots dabisko merkaptānu maisījums, kura sastāvā ietilpst izopropilmerkaptāns, etilmerkaptāns, tert-butilmerkaptāns, butilmerkaptāns, tetrahidrotiofēns, n-propilmerkaptāns un n-butilmerkaptāns.

Oderants atbilst TU 51-31323949-94-2002 «Oderants dabisks SIA «Orenburgasgāzprom»». Norma šai daudzkomponentu piedevai neatšķiras no ieteicamā etilmerkaptāna daudzuma.

Mucu iekraušana, lai tās piepildītu ar oderantu, bīstamās kravas transportēšana un tās pārkārtošana uz platformas jāveic tikai mehanizētā veidā. Tas tiek darīts, lai izvairītos no bojājumiem uz tvertnēm, uz katras no tām jābūt arī marķējumam.

Tā sauktos merkaptānus ražo, izmantojot sērūdeņradi, sēru un sulfīdus. Taču mūsdienu ražošana balstās uz bezsēra savienojumu izmantošanu, piemēram, Vācijā ražo videi draudzīgu produktu ar nosaukumu Gasodor™ S-Free™.

Par oderanta GASODOR™ S-Free™ pamatu tiek izmantots etilakrilāts un metilakrilāts, kas sadegot veido ūdeni un oglekļa dioksīdu. Neskatoties uz labajiem ekspluatācijas raksturlielumiem, daži polimēru materiāli var izraisīt krasu akrilātu koncentrācijas samazināšanos un līdz ar to gāzes smakas intensitātes samazināšanos.

Šim oderantam ir asa specifiska smaka, tas saglabā stabilitāti pat ilgstošas uzglabāšanas laikā un nemaina savas īpašības, mainoties temperatūras režīmam.

Piedevu augstu vērtē arī tāpēc, ka tā nešķīst ūdenī. Veicot testus, kas apstiprināja vielas piemērotību, vienā no Krievijas Gāzproma objektiem tika izmantota oderanta koncentrācija 10-12 mg/m³.

Etantiolu transportē auto un dzelzceļa cisternās, balonos, konteineros. Maksimāli pieļaujamais uzglabāšanas apjoms ir 1,6 tonnas virszemes cilindriskās tvertnēs, piepildījuma koeficientam jābūt 0,9-0,95.

Krotonaldehīds tiek apsvērts kā potenciāls oderants. Viegli uzliesmojošs šķidrums ar asu smaku, pieder pie otrās bīstamības klases pēc ietekmes uz organismu.

Tam ir vairākas būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar etantiolu:

• sastāvā nav sēra;
• atšķiras ar mazāku toksisko iedarbību;
• piemīt neliela gaistamība normālos apstākļos.

Maksimālais krotonaldehīda emisiju līmenis nepārsniedz pieļaujamo normu un ir 0,02007 mg/m³. Detalizēta vielas praktiskās izmantošanas iespēja kā oderants pagaidām nav izpētīta.

Odorizācijas kvalitātes noteikšana

Sūdzības par stingri reglamentētām normām attiecībā uz sadzīves gāzes odorizāciju nāk arvien biežāk.

Tā vietā tiek piedāvāts pievērst uzmanību vairākiem faktoriem, kas ietekmē dabasgāzes odorizācijas kvalitāti:

1. Gāzesvada stāvoklis un tā garums. Smaržas intensitāte var samazināties ķīmisko reakciju rezultātā starp gāzesvada sienām un odorantu, tādā gadījumā būs nepieciešams palielināt vielas ievadīšanas normas gāzes plūsmā.
2. Nepieciešamība mainīt normu var būt saistīta arī ar merkaptāna sēra īpatnējo svaru sastāvā. Zinot tā procentuālo saturu, var samazināt odoranta daudzumu. Sliktas degvielas kvalitātes vai kondensāta uzkrāšanās gadījumā gāzes vadā, gluži pretēji, būs nepieciešams palielināt vielas koncentrāciju.
3. Smaržas intensitāti ietekmē arī transportēšanas un uzglabāšanas apstākļi. Nepiemērotu tvertņu, tostarp no melnā tērauda, lietošana, krasas temperatūras svārstības un atmosfēras nokrišņu iedarbība negatīvi ietekmē odoranta kvalitāti.

Runājot par komponentu sastāva maiņas faktoru, analīzes veikšanai būs nepieciešami ievērojami izdevumi. Nepamatotu piedevu patēriņu var samazināt, izmantojot automatizētu to ievadīšanas procesu, tas arī ļaus atrisināt ekoloģijas un drošības jautājumu.

Odoranta koncentrāciju var noteikt arī slēgtā tvertnē zem spiediena. Sensors, kura darbības princips balstās uz hidrostatisko metodi, ar mikroprocesora vadības bloka palīdzību aprēķina šķidruma tilpumu, līmeni un masu.

Odorizācijas efektivitāte ir atkarīga arī no iekārtu bāzes, automatizācijas pakāpes un sajaukšanas veida, aplūkosim pēdējo parametru sīkāk.

Dabasgāzes odorizācijas veidi

Odoranta veidu izvēlas, balstoties uz vairākām prasībām:

• nepieciešamā precizitātes līmeņa;
• pietiekamas veiktspējas;
• materiālo iespēju.

Piedevu izmanto gan šķidrā, gan tvaika veidā. Pirmais veids paredz pilienveida ievadīšanu vai dozēšanas sūkņa izmantošanu. Lai piesātinātu ar tvaikiem, daļā gāzes plūsmas ievada odorantu, izmantojot atzarojumu vai slapināta dagļa apūšanu.

1. veids — vielas pilienveida ievadīšana

Šī ievadīšanas metode izceļas ar salīdzinoši zemām izmaksām un vienkāršu lietošanas shēmu. Darbības princips balstās uz pilienu skaita skaitīšanu laika vienībā, kas ļauj iegūt nepieciešamo plūsmas ātrumu.

Lai transportētu gāzi lielos apjomos, pilieni pārveidojas šķidruma strūklā, šādos gadījumos izmanto līmeņa mērītāja skalu vai īpašu graduētu tvertni.

Pilinātāju izmanto agresīvu vielu plūsmas vizuālai kontrolei, tostarp odoranta dozēšanā. Visas detaļas, ieskaitot korpusu, ir izgatavotas no izturīgiem materiāliem.

Šī metode prasa pastāvīgu manuālu regulēšanu un plūsmas pārbaudi, jo īpaši mainoties patērētāju skaitam.

Process nav automatizējams, tāpēc tā precizitāte ir zema – tikai 10-25%. Mūsdienu iekārtās pilinātāju izmanto tikai kā rezervi galvenā aprīkojuma kļūmes gadījumā.

2. veids — dakts odoratora izmantošana

Dakts odorizatora izmantošana ir vēl viena metode, kas piemērota nelieliem gāzes apjomiem. Visas darbības tiek veiktas manuāli. Odorantu izmanto tvaika un šķidruma stāvoklī, tā saturu nosaka pēc patēriņa daudzuma laika vienībā.

Iztvaikošana dakts odorizatoros, atšķirībā no citām ierīcēm, notiek tieši no virsmas, virs kuras plūst gāze. Pārklājums bieži sastāv no flaneļa daktiem.

Padevi regulē, mainot gāzes daudzumu, kas tiek izvadīts caur dakti.

3. veids — smakas burbuļu ievadīšana gāzē

Iekārtas, kurās izmanto barbotāžu, atšķirībā no iepriekšējām divām, var būt automatizētas.

Odoranta padeve tiek veikta ar diafragmas un dozatora palīdzību, tā daudzums tiek aprēķināts proporcionāli gāzes patēriņam. Viela plūst pašteces ceļā no patēriņa tvertnes. Par uzpildes procesu atbild ežektors.

Barbotāžas odorizatora shēma. Pie galvenajiem elementiem var minēt diafragmu, gāzes vadu, vārstu, kameru un filtru. Ierīces tiek ražotas dažādos izmēros atkarībā no gāzes sadales stacijas jaudas.

Starp jaunākajiem izstrādājumiem odorizācijas procesa uzlabošanai ir dozēšanas sūkņu izmantošana. Tie sastāv no tīrīšanas filtra, elektroniskās vadības bloka un vadības ierīces – magnēta vai vārsta.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Detalizēti par degvielas transportēšanu, kā un ar ko odorizē dabasgāzi, pastāstīs maģistrālā gāzes transporta muzeja darbinieks:

Interesants sižets par odorizācijas iekārtas modernizāciju:

Odorizācijas ierīces montāžu var apskatīt video ierakstā:

Raksturīgas smakas parādīšanās gāzes noplūdes gadījumā telpā ir viens no galvenajiem drošas lietošanas nosacījumiem gāzei mājsaimniecībā. Savlaicīgai neplānotas gāzes izplūdes noteikšanai izmanto odorantus.

Gāzes smakas intensitātei jābūt pietiekamai, lai to varētu atklāt, un vienlaikus tā nedrīkst pārsniegt pieļaujamo sprādzienbīstamības slieksni. Temperatūras pazemināšanās laikā smaka vājinās, tāpēc ziemā ievadāmā odoranta daudzumam jābūt vairākas reizes mazākam nekā vasarā.

Ja Jums rodas jautājumi par apskatīto tēmu vai vēlaties pievienot noderīgu informāciju par dabasgāzes odorizāciju, lūdzu, atstājiet savus komentārus. Bloks atrodas zem tālāk esošā teksta.