Odorant zemeljskega plina: značilnosti odorantov, norme in pravila njihovega uvajanja

Eksplozije, uničenje in uničena življenja – vse to so tragične posledice nepravilne uporabe plinske opreme. Njihova verjetnost se bistveno zmanjša, čim hitreje je mesto puščanja odkrito in odpravljeno. Toda ali je res tako preprosto odkriti puščanje?

Večkrat ste slišali, da plin diši sam po sebi in da pri puščanju vonj izhaja prav iz njega, kajne? Toda to mnenje je napačno – v končno sestavo za vonj dodajo komponento, znano kot odorant zemeljskega plina.

V predstavljenem članku so podrobno obravnavane lastnosti in sestava odorantov, osnovni načini njihovega vnašanja za zagotavljanje varnosti tako na industrijskih obratih kot v gospodinjstvih. Skrbno so obravnavane norme odorizacije zemeljskega plina ter zadnje spremembe v zakonodaji. Za lažje razumevanje je besedilo dopolnjeno z videoposnetki in ilustracijami.

Osnovne lastnosti odorantov

Plin se pogosto uporablja v gospodinjstvu in lahko povzroči hudo zastrupitev, visoka koncentracija pa ustvarja eksplozivno okolje. Prvotno gospodinjski plin (metan z drugimi primesmi, vključno s propanom, etanom, butanom) nima vonja, zato bi bilo mogoče vsako puščanje iz zaprtega sistema zaznati le s pomočjo posebnih senzorjev.

Ta problem rešujejo z dodajanjem komponente z izrazitim vonjem v plin – odoranta. Sam postopek vnosa v tok pa imenujemo odorizacija. Mešanje poteka na plinski distribucijski postaji ali na centraliziranih točkah.

V idealnem primeru bi morale imeti odoriščne snovi naslednje lastnosti:

1. Imeti izrazit, specifičen vonj za jasno in hitro prepoznavanje.
2. Zagotavljati stabilno doziranje. Pri mešanju z metanom in gibanju po plinski cevi morajo odoranti izkazovati kemično in fizično odpornost.
3. Imeti zadostno raven koncentracije za zmanjšanje skupne porabe.
4. Med obratovanjem ne smejo tvoriti strupenih produktov.
5. Dodatki ne smejo izkazovati korodirajočega delovanja na posode, armature, kar bo zagotovilo dolgo življenjsko dobo plinske opreme in cevovodov.

Odoranta, ki v celoti ustreza vsem navedenim kriterijem, ne obstaja. Zato so za Gazprom razvili tehnične pogoje TU 51-31323949-94-2002 in Pravilnik o obratovanju VRD 39-1.10-069-2002. Toda to so interni dokumenti Gazproma, ki so obvezni le za organizacije, ki so v skupini Gazprom.

V dokumentu VRD 39-1.10-06-2002 so navedene glavne zahteve za izdelavo, skladiščenje, prevoz in uporabo dodatkov.

Za nevtralizacijo močnega vonja odoranta na mestih njegovega uhajanja se uporablja raztopina kalijevega permanganata ali klorovega apna. V tem primeru je obvezno potrebna plinska maska in druga zaščitna sredstva.

Pravilna uporaba odorantov je določena v Pravilih obratovanja magistralnih plinovodov STO Gazprom 2-3.5-454-2010, kjer je navedeno, da je meja eksplozivnosti vnetljive tekočine 2,8–18 %, PDK pa 1 mg/m³.

Za določanje intenzivnosti vonja odoranta v točkah ter merjenje njegove masne koncentracije se lahko uporablja plinski analizator ANKAT-7631 Mikro-RSH.

Vdihavanje hlapov lahko povzroči siljenje k bruhanju, izgubo zavesti; v večjih količinah snov povzroči krče, paralizo in smrtni izid. Po stopnji vpliva na organizem so to škodljive snovi 2. razreda nevarnosti. Njihovo koncentracijo v prostoru lahko določimo s plinskim analizatorjem tipa RSH.

Norme in sestava odorantov

Zemeljski plin mora biti zaznaven po vonju v zraku, ko njegova koncentracija ne presega 20 % spodnje meje eksplozivnosti, kar je enako 1 % prostorninskega deleža organske spojine. Kaj storiti, če v vašem stanovanju diši po plinu, smo podrobno opisali v naslednjem članku.

Količina odoranta v plinu, ki se dobavlja potrošniku, je odvisna od kemične sestave zmesi.

V Pravilniku o tehničnem obratovanju GRS magistralnih plinovodov VRD 39-1.10-069-2002 je navedeno, da je norma vnosa etilmerkaptana 16 g na 1 000 m³ plina.

Ta odorant je bil eden prvih industrijskih dodatkov, ki so se uporabljali na ozemlju nekdanje ZSSR, vendar ima EtSH več bistvenih pomanjkljivosti:

• kaže lahko oksidativnost;
• reagira z železovimi oksidi;
• ima visoko toksičnost;
• je topen v vodi.

Tvorba dietilsulfida, h kateremu je nagnjen etilmerkaptan, zmanjšuje intenzivnost vonja, zlasti pri transportu na velike razdalje. Od leta 1984 se skoraj po vsem ozemlju Rusije uporablja zmes naravnih merkaptanov, v sestavo katere spadajo izopropilmerkaptan, etilmerkaptan, terc-butilmerkaptan, butilmerkaptan, tetrahidrotiofen, n-propilmerkaptan in n-butilmerkaptan.

Odorant ustreza TU 51-31323949-94-2002 »Odorant naravni OOO Orenburggazprom«. Norma za ta večkomponentni dodatek se ne razlikuje od priporočene količine etilmerkaptana.

Polnjenje sodov z odorantom, prevoz nevarnega tovora, njegovo prestavljanje na ploščadi mora potekati izključno mehanizirano. To se izvaja, da ne pride do poškodb na posodah, na vsako od njih pa mora biti nameščena tudi oznaka.

Tako imenovani merkaptani se proizvajajo na osnovi vodikovega sulfida, žvepla in sulfidov. Toda sodobna proizvodnja temelji na uporabi brezžveplovih spojin, na primer v Nemčiji izdelujejo okolju prijazen izdelek z imenom Gasodor™ S-Free™.

Kot osnova odoranta GASODOR™ S-Free™ se uporabljata etilakrilat in metilakrilat, ki pri zgorevanju tvorita vodo in ogljikov dioksid. Kljub dobrim obratovalnim lastnostim lahko nekateri polimerni materiali povzročijo močno zmanjšanje koncentracije akrilatov in posledično zmanjšanje intenzivnosti vonja po plinu.

Ta odorant ima oster specifičen vonj, ohranja stabilnost tudi pri dolgotrajnem shranjevanju, ne spreminja svojih lastnosti pri spremembi temperaturnega režima.

Dodatek je cenjen tudi zato, ker se ne topi v vodi. Med preskusi, ki so potrdili primernost snovi, je bila na enem od domačih objektov Gazproma uporabljena koncentracija odoranta 10–12 mg/m³.

Etantiol se prevaža v avtomobilskih in železniških cisternah, jeklenkah, zabojnikih. Največja dovoljena količina shranjevanja je 1,6 tone v nadzemnih rezervoarjih valjaste oblike, polnilni faktor mora znašati 0,9–0,95.

Krotonaldehid se obravnava kot potencialni odorant. Vnetljiva tekočina z ostrim vonjem, spada v drugi razred nevarnosti glede na stopnjo vpliva na organizem.

Ima več pomembnih prednosti v primerjavi z etantiolom:

• v sestavi ni žvepla;
• ima manjši toksični učinek;
• ima majhno hlapnost pri normalnih pogojih.

Najvišja raven emisij krotonaldehida ne presega mejne dovoljene vrednosti in znaša 0,02007 mg/m³. Podrobnosti o možnosti praktične uporabe snovi kot odoranta še niso raziskane.

Določanje kakovosti odorizacije

Pritožbe glede strogo predpisanih norm za odorizacijo gospodinjskega plina prihajajo vse pogosteje.

Namesto tega se predlaga, da se pozornost usmeri na več dejavnikov, ki vplivajo na kakovost odorizacije zemeljskega plina:

1. Stanje plinovoda in njegova dolžina. Intenzivnost vonja se lahko zmanjša zaradi kemijskih reakcij med stenami plinovoda in odorantom; v tem primeru bo potrebno povečanje norm vnosa snovi v plinski tok.
2. Potreba po spremembi norme je lahko povezana tudi s specifično težo merkaptanskega žvepla v sestavi. Če poznamo njegovo odstotno vsebnost, lahko zmanjšamo količino odoranta. Pri slabi kakovosti goriva ali kopičenju kondenzata v plinovodu pa bo potrebno povečanje koncentracije snovi.
3. Na intenzivnost vonja vplivajo tudi pogoji transporta in skladiščenja. Uporaba neustreznih posod, vključno s tistimi iz črnega jekla, nenadna nihanja temperature in vpliv atmosferskih padavin negativno vplivajo na kakovost odoranta.

Kar zadeva dejavnik spremembe komponentne sestave, bodo za izvedbo analize potrebni znatni stroški. Neupravičeno porabo dodatkov je mogoče zmanjšati z avtomatiziranim postopkom njihovega vnosa, kar bo prav tako omogočilo rešitev vprašanja ekologije in varnosti.

Koncentracijo odoranta je mogoče določiti tudi v zaprti posodi, pod tlakom. Tipalo, katerega princip delovanja temelji na hidrostatični metodi, s pomočjo mikroprocesorske krmilne enote izračuna prostornino, nivo in maso tekočine.

Učinkovitost odorizacije je odvisna tudi od baze opreme, stopnje avtomatizacije in načina mešanja; si oglejmo zadnji parameter podrobneje.

Načini odorizacije zemeljskega plina

Vrsta odoranta se izbere na podlagi več zahtev:

• potrebne ravni natančnosti;
• zadostne zmogljivosti;
• materialnih možnosti.

Dodatek se uporablja tako v tekoči kot v parni obliki. Prvi način predvideva kapljični vnos ali uporabo dozirne črpalke. Za nasičenje s paro se v del plinskega toka odorant vnese z odcepitvijo ali pihanjem preko namočenega stenja.

Način #1 – kapljični vnos snovi

Ta način vnosa se odlikuje po relativno nizkih stroških in enostavni shemi uporabe. Načelo delovanja temelji na štetju števila kapljic na enoto časa, kar omogoča doseganje zahtevanega pretoka.

Pri transportu plina v velikih količinah se kapljice pretvorijo v curek tekočine; v takih primerih uporabljajo lestvico merilnika nivoja ali posebno posodo z oznakami.

Kapalka se uporablja za vizualni nadzor pretoka agresivnih snovi, vključno pri doziranju odoranta. Vsi deli, vključno z ohišjem, so izdelani iz odpornih materialov.

Ta način zahteva stalno ročno prilagajanje in preverjanje pretoka, zlasti ob spremembi števila odjemalcev.

Postopka ni mogoče avtomatizirati, zato je njegova natančnost nizka – znaša le 10–25 %. V sodobnih napravah se kapalni sistem uporablja samo kot rezerva ob okvari glavne opreme.

Način #2 – uporaba fitilnega odoratorja

Uporaba fitilnega odorizatorja – je še ena metoda, ki je primerna za majhne količine plina. Vse operacije se izvajajo ročno. Odorant se uporablja za pare in tekoče stanje, njegovo vsebnost določimo glede na količino porabe na enoto časa.

Izparevanje v fitilnih odorizatorjih za razliko od drugih naprav poteka neposredno s površine, nad katero poteka plin. Prevleka je pogosto sestavljena iz flanelastih fitiljev.

Dovod uravnavamo s spreminjanjem količine plina, ki ga spustimo skozi fitil.

Način #3 – barbotažni vnos vonja v plin

Naprave, v katerih se uporablja barbotaža, za razliko od prejšnjih dveh, so lahko avtomatizirane.

Dovod odoranta poteka s pomočjo diafragme in dozirnika, njegova količina se izračuna sorazmerno s pretokom plina. Snov doteka gravitacijsko iz dozirne posode. Za postopek polnjenja je odgovoren ejektor.

Shema barbotažnega odorizatorja. Med glavne elemente lahko prištejemo diafragmo, plinovod, ventil, komoro in filter. Proizvajajo različne velikosti naprav, odvisno od zmogljivosti plinske distribucijske postaje.

Med zadnjimi razvoji za izboljšanje postopka odorizacije – je uporaba dozirnih črpalk. Te so sestavljene iz čistilnega filtra, elektronske krmilne enote in krmilne naprave – magneta ali ventila.

Zaključki in koristen video na to temo

Podrobno o transportu goriva, kako in s čim odoriramo zemeljski plin, bo povedal uslužbenec muzeja magistralnega transporta plina:

Zanimiva zgodba o modernizaciji odorizacijske naprave:

Montažo odorizacijske naprave si lahko ogledate v video posnetku:

Pojav značilnega vonja ob uhajanju plina v prostoru je eden ključnih pogojev za varno uporabo plina v gospodinjstvu. Za pravočasno odkrivanje nepredvidenega uhajanja plina se uporabljajo odoranti.

Intenzivnost vonja plina mora biti zadostna za zaznavo in hkrati ne sme presegati dopustnega praga eksplozivnosti. Ob znižanju temperature vonj oslabi, zato mora biti pozimi količina vnesenega odoranta nekajkrat nižja kot poleti.

Če imate vprašanja o obravnavani temi ali želite dodati koristne informacije o odorizaciji zemeljskega plina, pustite svoje komentarje. Blok se nahaja pod besedilom.