Odorant prirodnog plina: značajke odoranata, norme i pravila njihovog unošenja

Eksplozije, razaranja i izgubljeni životi – sve su to tragične posljedice nepravilnog rukovanja plinskom opremom. Njihova vjerojatnost znatno se smanjuje ovisno o tome koliko brzo se otkrije i ukloni mjesto propuštanja. No, je li doista tako jednostavno otkriti propuštanje?

Vi ste više puta čuli da plin miriše sam po sebi i da pri propuštanju miris dolazi upravo od njega, zar ne? No, to je pogrešno mišljenje – u konačni sastav za miris dodaje se komponenta poznata kao odorant prirodnog plina.

U prikazanom članku detaljno su razmotrena svojstva i sastav odoranata, osnovni načini njihova unošenja radi osiguranja sigurnosti kako u industrijskim objektima, tako i u kućanstvu. Pomno su razmotrene norme odorizacije prirodnog plina, kao i posljednje izmjene u zakonodavstvu. Radi lakšeg razumijevanja tekst je dopunjen videozapisima i ilustracijama.

Osnovna svojstva odoranata

Plin se široko koristi u kućanstvu i može izazvati jako trovanje, a njegova visoka koncentracija stvara eksplozivno okruženje. U početku kućanski plin (metan s drugim primjesama, uključujući propan, etan, butan) nema miris, a svako propuštanje iz zatvorenog sustava moglo bi se otkriti isključivo pomoću posebnih senzora.

Taj problem rješava se dodavanjem u plin komponente s izraženim mirisom – odoranta. A sam proces unošenja u tok naziva se odorizacija. Miješanje se provodi na plinskoj distribucijskoj stanici ili na centraliziranim mjestima.

U idealnom slučaju, odorirajuće tvari trebale bi imati sljedeća svojstva:

1. Imati izražen, specifičan miris za jasno i brzo prepoznavanje.
2. Osigurati stabilno doziranje. Pri miješanju s metanom i kretanju kroz plinsku cijev, odoranti moraju pokazivati kemijsku i fizičku postojanost.
3. Imati dovoljnu razinu koncentracije za smanjenje ukupne potrošnje.
4. Tijekom uporabe ne stvarati toksične proizvode.
5. Dodaci ne smiju pokazivati korozivno djelovanje prema spremnicima i armaturama, što će osigurati dug vijek trajanja plinske opreme i cjevovoda.

Ne postoji odorant koji u potpunosti zadovoljava sve navedene kriterije. Stoga su za Gazprom razvijeni tehnički uvjeti TU 51-31323949-94-2002 i Pravilnik o eksploataciji VRD 39-1.10-069-2002. No, to su unutarnji dokumenti Gazproma, obvezujći samo za organizacje koje su dio Grupe Gazprom.

U dokumentu VRD 39-1.10-06-2002 navedeni su osnovni zahtjevi za proizvodnju, skladištenje, transport i korištenje aditiva.

Za neutralizaciju jakog mirisa odoranta na mjestima njegovog istjecanja koristi se otopina kalijevog permanganata ili klorovog vapna. U tom će slučaju svakako biti potrebna protugasna maska i druga zaštitna sredstva.

Pravilna uporaba odoranta propisana je u Pravilima eksploatacije magistralnih plinovoda STO Gazprom 2-3.5-454-2010, gdje je navedeno da granica eksplozivnosti lako zapaljive tekućine iznosi 2,8-18%, a MDK – 1 mg/m³.

Za određivanje intenziteta mirisa odoranta u bodovima, kao i mjerenje njegove masene koncentracije, može se koristiti plinski analizator ANKAT-7631 Mikro-RSH.

Udisanje para može izazvati nagon za povraćanjem, gubitak svijesti; u velikim količinama tvar uzrokuje grčeve, paralizu i smrtni ishod. Prema stupnju utjecaja na organizam, to su štetne tvari 2. razreda opasnosti. Njihovu koncentraciju u prostoriji moguće je odrediti pomoću plinskog analizatora tipa RSH.

Norme i sastav odorirajućih tvari

Prirodni plin mora se mirisom otkriti u zraku kada njegova koncentracija iznosi najviše 20% donje granice eksplozivnosti, što je jednako 1% volumnog udjela organskog spoja. Što učiniti ako u vašem stanu miriše na plin, detaljno smo opisali u sljedećem članku.

Količina odoranta u plinu koji se isporučuje potrošaču ovisi o kemijskom sastavu smjese.

U Pravilniku o tehničkoj eksploataciji GRS magistralnih plinovoda VRD 39-1.10-069-2002 navedeno je da norma unosa etilmerkaptana iznosi 16 g na 1 000 m³ plina.

Ovaj odorant bio je jedan od prvih industrijskih aditiva koji su se koristili na području bivšeg SSSR-a, ali EtSH ima nekoliko značajnih nedostataka:

• pokazuje laku oksidaciju;
• reagira s oksidima željeza;
• ima visoku toksičnost;
• topljiv je u vodi.

Stvaranje dietil sulfida, čemu je sklon etilmerkaptan, smanjuje intenzitet mirisa, posebno kod transporta na velike udaljenosti. Od 1984. godine praktički na cijelom području Rusije koristi se smjesa prirodnih merkaptana koja uključuje izopropilmerkaptan, etilmerkaptan, tert-butilmerkaptan, butilmerkaptan, tetrahidrotiofen, n-propilmerkaptan i n-butilmerkaptan.

Odorant odgovara tehničkim uvjetima TU 51-31323949-94-2002 «Prirodni odorant OOO Orenburggazprom». Norma za ovaj višekomponentni dodatak ne razlikuje se od preporučene količine etilmerkaptana.

Utovar bačava za punjenje odorantom, prijevoz opasnog tereta i njegovo premještanje na mjestu mora se obavljati isključivo mehaniziranim načinom. To se čini kako bi se izbjegla oštećenja spremnika, od kojih svaki također mora imati oznaku.

Takozvani merkaptani proizvode se na bazi sumporovodika, sumpora i sulfida. No suvremena proizvodnja temelji se na primjeni spojeva bez sumpora, primjerice u Njemackoj proizvode ekološki prihvatljiv proizvod pod nazivom Gasodor™ S-Free™.

Kao osnova odoranta GASODOR™ S-Free™ koriste se etilakrilat i metilakrilat, koji pri izgaranju stvaraju vodu i ugljični dioksid. Unatoč dobrom radnim karakteristikama, neki polimerni materijali mogu izazvati nagli pad koncentracije akrilata, a tim i smanjenje intenziteta mirisa plina.

Ovaj odorant ima oštar specifičan miris, zadržava stabilnost čak i pri dugotrajnom skladištenju, ne mijenja svoja svojstva pri promjeni temperature.

Dodatak se cijeni i zbog toga što se ne otapa u vodi. Tijekom ispitivanja koja su potvrdila prikladnost tvari na jednom od domaćih objekata Gazproma, korištena je koncentracija odoranta od 10-12 mg/m³.

Etantiol se prevozi u cestovnim i željezničkim cisternama, bocama, kontejnerima. Maksimalno dopušteni volumen skladištenja je 1,6 tona u nadzemnim spremnicima cilindričnog oblika, faktor punjenja treba biti 0,9-0,95.

Krotonaldehid smatra se potencijalnim odorantom. Lako zapaljiva tekućina oštrog mirisa, pripada drugom razredu opasnosti prema stupnju djelovanja na organizam.

Ima nekoliko značajnih prednosti u usporedbi s etantiolom:

• u sastavu nema sumpora;
• odlikuje se manjim toksičnim djelovanjem;
• posjeduje malu hlapljivost u normalnim uvjetima.

Maksimalna razina emisije krotonaldehida ne prelazi granično dopuštenu normu i iznosi 0,02007 mg/m3. Mogućnost praktične uporabe tvari kao odoranta zasad nije detaljno istražena.

Određivanje kvalitete odorizacije

Pritužbe na strogo regulirane norme za odorizaciju kućanskog plina dolaze sve češće.

Umjesto toga, predlaže se usredotočiti na nekoliko čimbenika koji utječu na kvalitetu odorizacije prirodnog plina:

1. Stanje plinovoda i njegova duljina. Intenzitet mirisa može se smanjiti uslijed kemijskih reakcija između stijenki plinovoda i odoranta, u tom slučaju bit će potrebno povećanje normi unošenja tvari u tok plina.
2. Potreba za promjenom norme također može biti povezana s udjelom merkaptanskog sumpora u sastavu. Znajući njegov postotni udio, može se smanjiti količina odoranta. Pri lošoj kvaliteti goriva ili nakupljanju kondenzata u plinovodu, naprotiv, bit će potrebno povećanje koncentracije tvari.
3. Na intenzitet mirisa također utječu uvjeti transporta i skladištenja. Korištenje neprikladnih spremnika, uključujući one od crnog čelika, oštre promjene temperature i utjecaj atmosferskih oborina, negativno utječu na kvalitetu odoranta.

Što se tiče čimbenika promjene komponentnog sastava, za provođenje analize bit će potrebni značajni troškovi. Smanjiti neopravdanu potrošnju aditiva može se pomoću automatiziranog procesa njihovog unošenja, što će također riješiti pitanje ekologije i sigurnosti.

Koncentraciju odoranta moguće je odrediti i u zatvorenom spremniku, pod tlakom. Senzor, čiji se princip rada temelji na hidrostatskoj metodi, pomoću mikroprocesorskog upravljačkog uređaja izračunava volumen, razinu i masu tekućine.

Učinkovitost odorizacije također ovisi o bazi opreme, stupnju automatizacije i načinu miješanja, razmotrit ćemo posljednji parametar detaljnije.

Načini odorizacije prirodnog plina

Tip odoranta bira se na temelju nekoliko zahtjeva:

• potrebne razine točnosti;
• dostatne produktivnosti;
• materijalnih mogućnosti.

Aditiv se koristi i u tekućem i u parovitom obliku. Prvi način predviđa kapljično uvođenje ili primjenu dozirne pumpe. Za zasićenje parama u dio plinskog toka uvodi se odorant putem grananja ili puhanja na vlaženi fitilj.

Način #1 – kapajno unošenje tvari

Ovaj način unosa odlikuje se relativno niskim troškovima i jednostavnom shemom korištenja. Princip djelovanja temelji se na brojanju broja kapi u jedinici vremena, što omogućuje postizanje potrebnog protoka.

Za transport plina u velikim količinama kapi se pretvaraju u mlaz tekućine, u takvim slučajevima koristi se ljestvica mjerača razine ili posebna posuda s podjelama.

Kapaljka se koristi za vizualnu kontrolu protoka agresivnih tvari, uključujući i pri doziranju odoranta. Svi dijelovi, uključujući kućište, izrađeni su od otpornih materijala.

Ovaj način zahtijeva stalnu ručnu regulaciju i provjeru protoka, osobito pri promjeni broja potrošača.

Proces se ne može automatizirati, stoga njegova točnost nije visoka – iznosi samo 10-25%. U modernim postrojenjima kapaljka se koristi samo kao rezerva u slučaju kvara glavne opreme.

Način #2 – korištenje fitiljnog odorizatora

Korištenje fitiljnog odorizatora – još jedna metoda koja je prikladna za male količine plina. Sve operacije se provode ručno. Odorant se koristi za pare i tekuće stanje, a njegov sadržaj određuje se prema količini protoka u jedinici vremena.

Isparavanje u fitiljnim odorizatorima, za razliku od drugih uređaja, događa se izravno s površine iznad koje prolazi plin. Pokrov se često sastoji od flanelastih fitilja.

Dovod se regulira promjenom količine plina koji prolazi kroz fitilj.

Način #3 – barbotažno unošenje mirisa u plin

Postrojenja u kojima se koristi barbotaž, za razliku od prethodna dva, mogu biti automatizirana.

Dovod odoranta provodi se pomoću dijafragme i dozatora, a njegova količina izračunava se proporcionalno protoku plina. Tvar dolazi gravitacijom iz potrošnog spremnika. Za proces punjenja odgovoran je ejektor.

Shema barbotažnog odorizatora. Glavni elementi uključuju dijafragmu, plinovod, ventil, komoru i filtar. Proizvode se različite veličine uređaja ovisno o kapacitetu plinske distribucijske stanice.

Među najnovijim razvojem za poboljšanje procesa odorizacije – korištenje dozirnih pumpi. One se sastoje od filtra za čišćenje, elektroničke upravljačke jedinice i upravljačkog uređaja – magneta ili ventila.

Zaključci i koristan video na temu

Detaljno o transportu goriva, kako i čime se odorira prirodni plin ispričat će djelatnik muzeja magistralnog transporta plina:

Zanimljiva reportaža o modernizaciji odorizacijske instalacije:

Montažu odorizacijskog uređaja možete pogledati u video isječku:

Pojava karakterističnog mirisa pri curenju plina u prostoriji – jedan je od ključnih uvjeta sigurne uporabe plina u kućanstvu. Za pravovremeno otkrivanje neplaniranog ispuštanja plina koriste se odoranti.

Intenzitet mirisa plina treba biti dovoljan za otkrivanje, a pritom ne prelaziti dopušteni prag eksplozivnosti. Tijekom pada temperature miris slabi, stoga zimi količina unesenog odoranta treba biti nekoliko puta niža nego ljeti.

Ako imate pitanja o temi koja se razmatra ili želite dodati korisne informacije o odorizaciji prirodnog plina, ostavite svoje komentare. Blok se nalazi ispod teksta.