Geurstof van aardgas: eigenschappen van geurstoffen, normen en regels voor toevoeging

Explosies, vernielingen en verwoeste levens — dat zijn allemaal tragische gevolgen van onjuist gebruik van gasapparatuur. De kans daarop neemt aanzienlijk af naarmate de locatie van een lek sneller wordt opgespoord en verholpen. Maar is het zo eenvoudig om een lek te ontdekken?

U heeft herhaaldelijk gehoord dat gas vanzelf ruikt en dat bij een lek de geur ervan afkomstig is, nietwaar? Maar die mening is onjuist - aan de uiteindelijke samenstelling wordt een component toegevoegd die bekend staat als geurstof voor aardgas.

In het gepresenteerde artikel worden de eigenschappen en samenstelling van geurstoffen, de belangrijkste methoden om ze toe te voegen voor de veiligheid in zowel industriële omgevingen als huishoudens, in detail besproken. De normen voor geurtoevoeging van aardgas en de laatste wetswijzigingen worden nauwgezet onderzocht. Voor een gemakkelijke begrip is de tekst aangevuld met video's en illustraties.

Belangrijkste eigenschappen van geurstoffen

Gas wordt veel gebruikt in huishoudens en kan ernstige vergiftiging veroorzaken, terwijl een hoge concentratie een explosieve omgeving creëert. Oorspronkelijk heeft huishoudelijk gas (methaan met andere onzuiverheden, waaronder propaan, ethaan, butaan) geen geur, en elke lekkage uit een gesloten systeem zou alleen kunnen worden opgespoord met behulp van speciale sensoren.

Dit probleem wordt opgelost door een component met een sterk uitgesproken geur aan het gas toe te voegen - een geurstof. Het directe proces van toevoeging aan de stroom wordt geurtoevoeging genoemd. Het mengen vindt plaats op het gasdistributiestation of op centrale punten.

Idealiter zouden geurtoevoegende stoffen de volgende eigenschappen moeten bezitten:

1. Een sterk uitgesproken, specifieke geur hebben voor duidelijke en snelle herkenning.
2. Zorgen voor een stabiele dosering. Bij menging met methaan en verplaatsing door de gasleiding moeten geurstoffen chemische en fysieke bestendigheid vertonen.
3. Een voldoende concentratieniveau hebben om het totale verbruik te verminderen.
4. Tijdens gebruik geen toxische producten vormen.
5. Additieven mogen geen corrosieve werking vertonen ten opzichte van containers en armaturen, wat zorgt voor een lange levensduur van gasapparatuur en leidingen.

Een odorant die volledig aan alle genoemde criteria voldoet, bestaat niet. Daarom zijn voor Gazprom de technische specificaties TU 51-31323949-94-2002 en de exploitatievoorschriften VRD 39-1.10-069-2002 ontwikkeld. Maar dit zijn interne documenten van Gazprom, die alleen verplicht zijn voor organisaties die tot de Gazprom Groep behoren.

In document VRD 39-1.10-06-2002 staan de belangrijkste eisen voor de vervaardiging, opslag, transport en het gebruik van additieven.

Om de sterke geur van odorant op plaatsen van lekkage te neutraliseren, wordt een oplossing van kaliumpermanganaat of chloorbleekloog gebruikt. In dat geval zijn een gasmasker en andere beschermingsmiddelen absoluut noodzakelijk.

Het juiste gebruik van odoranten is geregeld in de exploitatieregels voor hoofdgastransportleidingen STO Gazprom 2-3.5-454-2010, waarin staat dat de explosiegrens van brandbare vloeistof 2,8-18% bedraagt, en de MAC-waarde – 1 mg/m³.

Voor het bepalen van de geurintensiteit van odorant in punten en het meten van de massaconcentratie kan een gasanalysator ANKAT-7631 Micro-RSH worden gebruikt.

Inademing van dampen kan braakneigingen, bewustzijnsverlies veroorzaken; in grote hoeveelheden veroorzaakt de stof stuiptrekkingen, verlamming en de dood. Wat betreft de mate van effect op het lichaam zijn dit schadelijke stoffen van gevarengklasse 2. Hun concentratie in een ruimte kan worden bepaald met behulp van een gasanalysator van het type RSH.

Normen en samenstelling van geurtoevoegende stoffen

Aardgas moet door geur in de lucht detecteerbaar zijn wanneer de concentratie niet meer dan 20% van de onderste explosiegrens bedraagt, wat overeenkomt met 1% volumefractie van de organische verbinding. Wat u moet doen als het in uw appartement naar gas ruikt, hebben we uitgebreid beschreven in het volgende artikel.

De hoeveelheid odorant in het gas dat aan de consument wordt geleverd, hangt af van de chemische samenstelling van het mengsel.

In het voorschrift voor technische exploitatie van GRS van hoofdgasleidingen VRD 39-1.10-069-2002 staat dat de norm voor de toevoeging van ethylmercaptaan 16 g per 1 000 m³ gas bedraagt.

Deze odorant was een van de eerste industriële additieven die op het grondgebied van de voormalige USSR werd gebruikt, maar EtSH heeft verschillende belangrijke nadelen:

• vertoont lichte oxiderbaarheid;
• gaat in wisselwerking met ijzeroxiden;
• bezit hoge toxiciteit;
• lost op in water.

De vorming van diethylsulfide, waartoe ethylmercaptaan neigt, vermindert de geurintensiteit, vooral bij transport over lange afstanden. Sinds 1984 wordt vrijwel in heel Rusland een mengsel van natuurlijke mercaptanen gebruikt, dat bestaat uit isopropylmercaptaan, ethylmercaptaan, tert-butylmercaptaan, butylmercaptaan, tetrahydrothiofeen, n-propylmercaptaan en n-butylmercaptaan.

Deodorant voldoet aan TU 51-31323949-94-2002 «Natuurlijke deodorant OOO «Orenburggazprom»». De norm voor dit meercomponentenadditief verschilt niet van de aanbevolen hoeveelheid ethylmercaptaan.

Het laden van vaten voor het vullen met odorant, het transport van gevaarlijke goederen, het verplaatsen ervan op het terrein moet uitsluitend op mechanische wijze gebeuren. Dit wordt gedaan om schade aan de containers te voorkomen, die elk ook van een markering moeten worden voorzien.

De zogenaamde mercaptanen worden geproduceerd op basis van waterstofsulfide, zwavel en sulfiden. Maar de moderne productie is gebaseerd op het gebruik van zwavelvrije verbindingen; in Duitsland wordt bijvoorbeeld een milieuvriendelijk product vervaardigd onder de naam Gasodor™ S-Free™.

Als basis van de odorant GASODOR™ S-Free™ worden ethylacrylaat en methylacrylaat gebruikt, die bij verbranding water en koolstofdioxide vormen. Ondanks de goede gebruikseigenschappen kunnen sommige polymeermaterialen een sterke daling van de concentratie acrylaten veroorzaken, en daardoor een afname van de intensiteit van de gasgeur.

Deze odorant heeft een scherpe, specifieke geur, behoudt stabiliteit zelfs bij langdurige opslag en verandert zijn kwaliteiten niet bij verandering van temperatuurregime.

Het additief wordt ook zeer gewaardeerd omdat het niet oplost in water. Bij het uitvoeren van tests die de geschiktheid van de stof bevestigden, werd op een van de binnenlandse Gazprom-locaties een concentratie van 10-12 mg/m³ odorant gebruikt.

Ethanethiol wordt vervoerd in vrachtwagen- en spoorwegtanks, flessen, containers. Het maximaal toegestane opslagvolume is 1,6 ton in cilindrische bovengrondse tanks, de vulcoëfficiënt moet 0,9-0,95 bedragen.

Crotonaldehyde wordt beschouwd als een potentiële odorant. Een licht ontvlambare vloeistof met een scherpe geur, behoort tot de tweede gevarenklasse wat betreft de mate van invloed op het organisme.

Heeft verschillende significante voordelen ten opzichte van ethanethiol:

• bevat geen zwavel;
• onderscheidt zich door een lagere toxische werking;
• bezit een geringe vluchtigheid onder normale omstandigheden.

Het maximale emissieniveau van crotonaldehyde overschrijdt de maximaal toelaatbare norm niet en bedraagt 0,02007 mg/m3. De mogelijkheid van praktisch gebruik van de stof als odorant is nog niet in detail onderzocht.

Bepaling van de kwaliteit van geurtoevoeging

Klachten over de strikt gereglementeerde normen voor odorisatie van huishoudelijk gas komen steeds vaker voor.

In plaats daarvan wordt voorgesteld de aandacht te vestigen op verschillende factoren die de kwaliteit van de odorisatie van aardgas beïnvloeden:

1. Toestand van de gasleiding en de lengte ervan. De intensiteit van de geur kan afnemen als gevolg van chemische reacties tussen de wanden van de gasleiding en het odorant; in dat geval is een verhoging van de injectienormen van de stof in de gasstroom nodig.
2. De noodzaak om de norm te wijzigen kan ook verband houden met het soortelijk gewicht van mercaptaanzwavel in de samenstelling. Door het percentage ervan te kennen, kan de hoeveelheid odorant worden verminderd. Bij slechte brandstofkwaliteit of ophoping van condensaat in de gasleiding is daarentegen een verhoging van de concentratie van de stof nodig.
3. Ook de transport- en opslagomstandigheden beïnvloeden de geurintensiteit. Het gebruik van ongeschikte containers, waaronder die van zwart staal, plotselinge temperatuurschommelingen en blootstelling aan neerslag, hebben een negatief effect op de kwaliteit van het odorant.

Wat betreft de factor verandering van de componentsamenstelling, voor het uitvoeren van de analyse zijn aanzienlijke kosten nodig. Het onnodige verbruik van additieven kan worden verminderd door een geautomatiseerd injectieproces; dit zal ook het milieu- en veiligheidsvraagstuk oplossen.

De concentratie van het odorant kan ook worden bepaald in een gesloten container onder druk. Een sensor, waarvan het werkingsprincipe is gebaseerd op de hydrostatische methode, berekent met behulp van een microprocessorgestuurde regeleenheid het volume, het niveau en de massa van de vloeistof.

De efficiëntie van odorisatie hangt ook af van de basis van de apparatuur, de mate van automatisering en de mengmethode. Laten we de laatste parameter in detail bekijken.

Methoden voor geurtoevoeging van aardgas

Het type odorant wordt gekozen op basis van verschillende vereisten:

• noodzakelijk nauwkeurigheidsniveau;
• voldoende prestatie;
• financiële mogelijkheden.

Het additief wordt zowel in vloeibare als in dampvorm gebruikt. De eerste methode omvat druppelinjectie of het gebruik van een doseerpomp. Voor verzadiging met dampen wordt het odorant in een deel van de gasstroom gebracht door middel van een aftakking of door het besproeien van een bevochtigde lont.

Methode #1 - druppelgewijze toevoeging van de stof

Deze injectiemethode kenmerkt zich door relatief lage kosten en een eenvoudig gebruiksprincipe. Het werkingsprincipe is gebaseerd op het tellen van het aantal druppels per tijdseenheid, waardoor het gewenste debiet wordt verkregen.

Voor het transporteren van gas in grote volumes worden de druppels omgezet in een vloeistofstraal; in dergelijke gevallen wordt een niveaumeterschaal of een speciale container met schaalverdeling gebruikt.

De druppelteller wordt gebruikt voor visuele controle van het debiet van agressieve stoffen, onder andere bij het doseren van odorant. Alle onderdelen, inclusief de behuizing, zijn vervaardigd uit duurzame materialen.

Deze methode vereist constante handmatige aanpassing en controle van het debiet, met name bij verandering van het aantal afnemers.

Het proces kan niet worden geautomatiseerd, daarom is de nauwkeurigheid laag – slechts 10-25%. In moderne installaties wordt de druppelaar alleen als reserve gebruikt bij een storing van de hoofdapparatuur.

Methode #2 - gebruik van een lontodorisator

Het gebruik van een lontodorisator – nog een methode die geschikt is voor kleine hoeveelheden gas. Alle handelingen worden handmatig uitgevoerd. Het odourant wordt gebruikt voor dampen en vloeibare toestand, het gehalte wordt bepaald door de hoeveelheid verbruik per tijdseenheid.

Verdamping in lontodorisatoren vindt, in tegenstelling tot andere apparaten, rechtstreeks plaats vanaf het oppervlak waarover het gas stroomt. De bekleding bestaat vaak uit flanellen lonten.

De toevoer wordt geregeld door de hoeveelheid gas die door de lont wordt geleid te veranderen.

Methode #3 - barbotage-injectie van geur in gas

Installaties waarin belleninjectie wordt gebruikt, kunnen in tegenstelling tot de twee voorgaande worden geautomatiseerd.

De toevoer van odourant geschiedt met behulp van een membraan en een doseerinrichting; de hoeveelheid wordt berekend evenredig aan het gasverbruik. De stof stroomt uit een verbruikstank onder invloed van de zwaartekracht. Een ejector is verantwoordelijk voor het bijvulproces.

Schema van een bellenodorisator. Tot de belangrijkste onderdelen behoren het membraan, de gasleiding, de klep, de kamer en het filter. Er worden verschillende maten apparaten geproduceerd, afhankelijk van de capaciteit van het gasdistributiestation.

Onder de nieuwste ontwikkelingen ter verbetering van het odorisatieproces – het gebruik van doseerpompen. Deze bestaan uit een reinigingsfilter, een elektronische besturingseenheid en een besturingsapparaat – een magneet of een klep.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

In detail over het transport van brandstof, hoe en waarmee aardgas wordt geodoriseerd, vertelt een medewerker van het museum voor hoofdgasleidingtransport:

Een interessante reportage over de modernisering van een odorisatie-installatie:

De montage van een odorisatie-inrichting is te zien in een video:

Het verschijnen van een karakteristieke geur bij een gaslek in een ruimte is een van de belangrijkste voorwaarden voor veilig gebruik van gas in huis. Voor tijdige detectie van ongeplande gasuitstoot worden odoranten gebruikt.

De intensiteit van de gasgeur moet voldoende zijn voor detectie en mag de toegestane explosiegrens niet overschrijden. Bij dalende temperatuur wordt de geur zwakker, daarom moet de hoeveelheid ingebrachte odourant in de winter meerdere keren lager zijn dan in de zomer.

Als u vragen heeft over het behandelde onderwerp of nuttige informatie over odorisatie van aardgas wilt toevoegen, laat dan uw reacties achter. Het blok bevindt zich onder de tekst hieronder.