Odorant zemního plynu: vlastnosti odorantů, normy a pravidla jejich přidávání

Výbuchy, destrukce a zmařené životy – to vše jsou tragické důsledky nesprávného používání plynového zařízení. Jejich pravděpodobnost se výrazně snižuje v závislosti na tom, jak rychle je místo úniku odhaleno a odstraněno. Je však tak snadné odhalit únik?

Nejednou jste slyšeli, že plyn sám o sobě zapáchá a při úniku zápach pochází právě z něj, že? Ale tento názor je mylný – do konečného složení pro zápach se přidává složka známá jako odorant zemního plynu.

V předloženém článku jsou podrobně popsány vlastnosti a složení odorantů, základní způsoby jejich zavádění pro zajištění bezpečnosti jak v průmyslových zařízeních, tak v domácnostech. Pečlivě jsou zváženy normy odorizace zemního plynu a také nejnovější změny v legislativě. Pro snadné vnímání je text doplněn videi a ilustracemi.

Základní vlastnosti odorantů

Plyn je široce používán v domácnostech a může vyvolat silnou otravu, přičemž jeho vysoká koncentrace vytváří výbušné prostředí. Původně domácí plyn (metan s dalšími příměsmi, včetně propanu, etanu, butanu) nemá žádný zápach a jakýkoli únik z uzavřeného systému by mohl být zjištěn pouze pomocí speciálních senzorů.

Tento problém se řeší přidáním složky s výrazným zápachem do plynu – odorantu. A samotný proces zavádění do proudu se nazývá odorizace. Míchání se provádí na plynárenské distribuční stanici nebo na centralizovaných místech.

Ideálně by měly odorizační látky mít následující vlastnosti:

1. Mít výrazný, specifický zápach pro jasné a rychlé rozpoznání.
2. Zajistit stabilní dávkování. Při smíchání s metanem a pohybu plynovým potrubím musí odoranty vykazovat chemickou a fyzikální odolnost.
3. Mít dostatečnou úroveň koncentrace pro snížení celkové spotřeby.
4. Během provozu nevytvářet toxické produkty.
5. Přísady by neměly vykazovat korozivní účinek na nádoby a armatury, což zajistí dlouhou životnost plynového zařízení a potrubí.

Odorant, který plně splňuje všechna uvedená kritéria, neexistuje. Proto byly pro Gazprom vypracovány technické podmínky TU 51-31323949-94-2002 a Provozní předpis VRD 39-1.10-069-2002. Jedná se však o interní dokumenty Gazpromu, které jsou závazné pouze pro organizace patřící do skupiny Gazprom.

V dokumentu VRD 39-1.10-06-2002 jsou uvedeny základní požadavky na výrobu, skladování, přepravu a použití přísad.

K neutralizaci silného zápachu odorantu v místech jeho úniků se používá roztok manganistanu draselného nebo chlorového vápna. V takovém případě bude nezbytně nutná plynová maska a další ochranné prostředky.

Správné použití odorantů je regulováno v Pravidlech provozu hlavních plynovodů STO Gazprom 2-3.5-454-2010, kde je uvedeno, že mez výbušnosti hořlavé kapaliny je 2,8–18 % a maximální přípustná koncentrace – 1 mg/m³.

Pro stanovení intenzity zápachu odorantu v bodech, stejně jako měření jeho hmotnostní koncentrace, lze použít analyzátor plynu ANKAT-7631 Mikro-RSH.

Vdechování par může vyvolat nutkání na zvracení, ztrátu vědomí, ve velkých množstvích látka způsobuje křeče, paralýzu a smrt. Podle stupně účinku na organismus – se jedná o škodlivé látky 2. třídy nebezpečnosti. Jejich koncentraci v místnosti lze zjistit pomocí analyzátoru plynu typu RSH.

Normy a složení odorizačních látek

Zemní plyn musí být cítit ve vzduchu, když jeho koncentrace činí nejvýše 20 % dolní meze výbušnosti, což odpovídá 1 % objemového podílu organické sloučeniny. Co dělat, pokud v bytě cítíte plyn, jsme podrobně popsali v následujícím článku.

Množství odorantu v plynu dodávaném spotřebiteli závisí na chemickém složení směsi.

V Provozním předpisu pro technický provoz GRS hlavních plynovodů VRD 39-1.10-069-2002 je uvedeno, že norma dávkování ethylmerkaptanu činí 16 g na 1 000 m³ plynu.

Tento odorant byl jednou z prvních průmyslových přísad používaných na území bývalého SSSR, ale EtSH má několik zásadních nedostatků:

• projevuje snadnou oxidovatelnost;
• vstupuje do reakce s oxidy železa;
• má vysokou toxicitu;
• rozpouští se ve vodě.

Tvorba diethylsulfidu, ke které ethylmerkaptan inklinuje, snižuje intenzitu zápachu, zejména při přepravě na velké vzdálenosti. Od roku 1984 se prakticky na celém území Ruska používá směs přírodních merkaptanů, která obsahuje isopropylmerkaptan, ethylmerkaptan, terc-butylmerkaptan, butylmerkaptan, tetrahydrothiofen, n-propylmerkaptan a n-butylmerkaptan.

Odorant odpovídá TU 51-31323949-94-2002 „Přírodní odorant OOO OrenburgGazprom“. Norma pro tuto vícesložkovou přísadu se neliší od doporučeného množství ethylmerkaptanu.

Nakládání sudů pro plnění odorantem, přeprava nebezpečného nákladu a jeho přestavování na ploše musí být prováděno výhradně mechanizovaným způsobem. Děje se tak, aby nedošlo k poškození nádob, na které musí být rovněž naneseno označení.

Takzvané merkaptany se vyrábějí na bázi sirovodíku, síry a sulfidů. Moderní výroba je však založena na použití bezsirných sloučenin, například v Německu vyrábějí ekologicky čistý produkt pod názvem Gasodor™ S-Free™.

Jako základ odorantu GASODOR™ S-Free™ se používá ethylakrylát a methylakrylát, které při hoření tvoří vodu a oxid uhličitý. Navzdory dobrým provozním vlastnostem mohou některé polymerní materiály způsobit prudký pokles koncentrace akrylátů a v důsledku toho snížení intenzity zápachu plynu.

Tento odorant má ostrý specifický zápach, zachovává stabilitu i při dlouhodobém skladování a nemění své vlastnosti při změně teplotního režimu.

Přísada je vysoce ceněna také proto, že je nerozpustná ve vodě. Při zkouškách, které potvrdily vhodnost látky, byla na jednom z tuzemských objektů Gazpromu použita koncentrace odorantu 10–12 mg/m³.

Ethanthiol se přepravuje v automobilových a železničních cisternách, lahvích a kontejnerech. Maximální povolený objem skladování je 1,6 tuny v nadzemních nádržích válcového tvaru, koeficient plnění by měl být 0,9–0,95.

Krotonaldehyd je zvažován jako potenciální odorant. Je to hořlavá kapalina s ostrým zápachem, patří do druhé třídy nebezpečnosti podle stupně vlivu na organismus.

Má několik významných výhod ve srovnání s ethanthiolem:

• neobsahuje síru;
• vyznačuje se menším toxickým účinkem;
• má nízkou těkavost za normálních podmínek.

Maximální úroveň emisí z krotonaldehydu nepřekračuje nejvyšší přípustnou normu a činí 0,02007 mg/m³. Možnost praktického využití látky jako odorantu zatím nebyla podrobně prozkoumána.

Stanovení kvality odorizace

Stížnosti na přísně stanovené normy pro odorizaci domácího plynu přicházejí stále častěji.

Namísto toho se navrhuje zaměřit se na několik faktorů ovlivňujících kvalitu odorizace zemního plynu:

1. Stav plynovodu a jeho délka. Intenzita zápachu se může snížit v důsledku chemických reakcí mezi stěnami plynovodu a odorantem, v takovém případě bude nutné zvýšit normy dávkování látky do proudu plynu.
2. Potřeba změny normy může také souviset s měrnou hmotností merkaptanové síry ve složení. Při znalosti jejího procentuálního obsahu lze snížit množství odorantu. Při špatné kvalitě paliva nebo hromadění kondenzátu v plynovodu bude naopak nutné zvýšit koncentraci látky.
3. Na intenzitu zápachu mají vliv také podmínky přepravy a skladování. Použití nevhodných nádob, včetně těch z černé oceli, prudké změny teploty a působení atmosférických srážek negativně ovlivňují kvalitu odorantu.

Co se týče faktoru změny složení složek, pro provedení analýzy budou nutné značné náklady. Snížit neoprávněnou spotřebu aditiv lze pomocí automatizovaného procesu jejich dávkování, což také umožní vyřešit otázku ekologie a bezpečnosti.

Koncentraci odorantu lze určit i v uzavřené nádobě pod tlakem. Senzor, jehož princip fungování je založen na hydrostatické metodě, pomocí mikroprocesorové řídicí jednotky vypočítává objem, hladinu a hmotnost kapaliny

Účinnost odorizace také závisí na základě zařízení, stupni automatizace a způsobu míchání, podívejme se na poslední parametr podrobněji.

Způsoby odorizace zemního plynu

Typ odorantu se volí na základě několika požadavků:

• požadované úrovně přesnosti;
• dostatečného výkonu;
• materiálních možností.

Aditivum se používá jak v kapalné, tak v parní formě. První způsob zahrnuje kapkové dávkování nebo použití dávkovacího čerpadla. Pro nasycení parami se do části proudu plynu zavádí odorant pomocí odbočky nebo ofukováním smáčeného knotu.

Způsob #1 — kapkové dávkování látky

Tento způsob dávkování se vyznačuje poměrně nízkými náklady a jednoduchým schématem použití. Princip fungování je založen na počítání počtu kapek za jednotku času, což umožňuje dosáhnout požadovaného průtoku.

Pro přepravu plynu ve velkých objemech se kapky transformují do proudu kapaliny, v takových případech se používá stupnice hladinoměru nebo speciální nádoba s dílky.

Kapátko se používá pro vizuální kontrolu průtoku agresivních látek, včetně dávkování odorantu. Všechny díly, včetně těla, jsou vyrobeny z odolných materiálů

Tento způsob vyžaduje neustálé ruční nastavování a kontrolu průtoku, zejména při změně počtu odběratelů.

Proces nelze automatizovat, proto je jeho přesnost nízká – činí pouze 10-25%. V moderních zařízeních se kapací systém používá pouze jako rezerva při poruše hlavního zařízení.

Způsob #2 — použití knotového odorizátoru

Použití knotového odorizátoru – další způsob, který je vhodný pro malé objemy plynu. Všechny operace se provádějí ručně. Odorant se používá pro páry a kapalné skupenství, jeho obsah se určuje podle množství spotřeby za jednotku času.

Odpařování u knotových odorizátorů, na rozdíl od jiných zařízení, probíhá přímo z povrchu, nad kterým prochází plyn. Povlak často sestává z flanelových knotů.

Přívod se reguluje změnou množství plynu, který se propouští přes knot.

Způsob #3 — probublávací vstup pachu do plynu

Zařízení, která používají barbotáž, na rozdíl od předchozích dvou, mohou být automatizována.

Dodávka odorantu se provádí pomocí membrány a dávkovače, jeho množství se vypočítává úměrně průtoku plynu. Látka přitéká samospádem z zásobní nádrže. Za proces plnění odpovídá ejektor.

Schéma barbotážního odorizátoru. K hlavním prvkům lze zařadit membránu, plynovod, ventil, komoru a filtr. Vyrábějí se různá velikosti zařízení v závislosti na výkonu plynárenské distribuční stanice.

Mezi nejnovější vývoj pro zdokonalení procesu odorizace – použití dávkovacích čerpadel. Skládají se z čistícího filtru, elektronické řídicí jednotky a ovládacího zařízení – magnetu nebo ventilu.

Závěry a užitečné video k tématu

Podrobně o přepravě paliva, jak a čím se odorizuje zemní plyn, vypráví pracovník muzea dálkové přepravy plynu:

Zajímavý příběh o modernizaci odorizačního zařízení:

Montáž odorizačního zařízení lze zhlédnout ve videu:

Objevení se charakteristického zápachu při úniku plynu v místnosti – jedna z klíčových podmínek bezpečného používání plynu v domácnosti. Pro včasné odhalení neplánovaného úniku plynu se používají odoranty.

Intenzita zápachu plynu musí být dostatečná pro detekci a zároveň nesmí překračovat přípustnou mez výbušnosti. Při poklesu teploty zápach slábne, proto v zimě musí být množství přidávaného odorantu několikrát nižší než v létě.

Pokud máte dotazy k probíranému tématu nebo chcete přidat užitečné informace o odorizaci zemního plynu, zanechte prosím své komentáře. Blok se nachází pod textem.