Меню Рубрики

Установки для одоризации газа

ОДОРИЗАЦИЯ ГАЗА

Что это такое?

Одоризация газа — это придание голубому топливу специфического запаха с помощью специальных компонентов для своевременного обнаружения возможных утечек.

Схема процесса одоризации газа

Для чего это нужно?

Природный газ не имеет ни цвета, ни запаха, поэтому обнаружить утечку голубого топлива довольно трудно. Чтобы обеспечить безопасность транспорта и использования газа, его одорируют, то есть специально придают резкий и неприятный запах. Для этой цели в голубое топливо вводят одоранты — вещества, предупреждающие о наличии газа в воздухе. Используемые для одоризации газа реагенты должны быть физиологически безвредны, неагрессивны по отношению к металлам и материалам газовых сетей и приборов, инертны к составным частям голубого топлива. Всем этим требованиям в большей степени удовлетворяют такие сернистые соединения, как этилмеркаптан, метилмеркаптан, пропилмеркаптан, каптан, сульфан. Наибольшее распространение в качестве одоранта получил этилмеркаптан — жидкость с резким запахом. Наличие паров одоранта в газе должно быть таким, чтобы резкий запах ощущался уже при небольшой объемной концентрации.

Как это происходит?

Процесс одоризации происходит непосредственно перед подачей голубого топлива потребителям — на газораспределительных станциях . Реагент вводят в газопровод с помощью специальных установок, обеспечивающих подачу одоранта пропорционально расходу газа — строго по установленным нормам. Одоризационные системы на газораспределительных станциях работают в ручном и автоматическом режимах. В основном используют установки двух типов: капельные и барботажные. В одоризационных системах капельного типа реагент подается в газопровод в виде капель или тонкой струи. Барботажные одоризационные установки работают по принципу насыщения отведенного потока газа парами одоранта в барботажной камере и затем смешения его с основным потоком в газопроводе.

На складах одорант хранится в контейнерах заводского изготовления на открытых площадках, а непосредственно на ГРС — в подземных или надземных металлических емкостях, связанных технологическими линиями с одоризационной установкой.

А как у нас?

В ООО «Газпром трансгаз Ставрополь» одоризацию голубого топлива проводят как на газораспределительных станциях , так и на установках кустовой одоризации, расположенных в системе магистрального транспорта газа. В качестве одоранта на ГРС Общества используют смесь природных меркаптанов (СПМ-1). Процесс одоризации на станциях осуществляют в автоматическом и ручном режимах. Реагент добавляют в голубое топливо из расчета 16 граммов на каждую тысячу кубических метров природного газа. Весь одорант , необходимый для производственных нужд Общества, хранится на технологической площадке Изобильненского ЛПУМГ. На газораспределительные станции Общества реагент доставляют в специальных передвижных контейнерах. Ежегодно для одоризации газа в ООО «Газпром трансгаз Ставрополь» используют десятки тонн одоранта .

источник

Оборудование для одоризации газа

Природный газ, очищенный от сероводорода, не имеет ни цвета, ни запаха. Поэтому обнаружить утечку газа довольно трудно. Чтобы обеспечить безопасность транспорта и использования газа его одорируют, т.е. придают ему резкий и неприятный запах. Для этой цели в газ вводят специальные одоранты, и продукты их сгорания должны быть физиологически безвредными, достаточно летучими (низкая температура кипения), не должны вызывать коррозию, химически взаимодействовать с газом, поглощаться водой или углеводородным конденсатом, сильно сорбироваться почвой или предметами, находящимися в помещениях. Одоранты должны быть недорогими. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяет этилмеркаптан (C2H5SH). Однако при использовании этилмеркаптана следует учитывать присущие ему недостатки. Так, по токсичности он равноценен сероводороду; если газ идёт на химическую переработку, то необходимо очищать его от меркаптана, так как последний отравляет катализаторы. Этилмеркаптан химически взаимодействует с окислами металла, поэтому при транспорте одорированного газа запах его постепенно ослабевает.

Кроме этилмеркаптана также используют сульфан, метилмеркаптан, пропилмеркаптан, калодорант, пенталарам и др. В качестве одоранта также применяют смесь меркаптанов, получаемых при очистке природного газа с высоким содержанием серы и сернистых соединений. Одоризацию газа проводят на головных сооружениях газопровода и газораспределительных станциях, в основном с помощью одоризационных установок, например, АОГ-30, УОГ-1 и др.

Концентрация паров одоранта в газе должна быть такой, чтобы резкий запах ощущался при объёмной концентрации газа, не превышающей 1/5 от нижнего предела взрываемости. Среднегодовая норма расхода этилмеркаптана составляет 16г на 1000м 3 газа. В летнее время расход одоранта примерно в 2 раза меньше, чем зимой.

Устройства, при помощи которых одорант вводится в поток газа, называется одоризаторами. Они бывают капельные, испарительные и барботажные. Капельными одоризаторами (рис.7.37.) одорант вводится в газопровод каплями или тонкой струёй. Одоризатор действует за счёт перепада давления, создаваемого диафрагмой. Одорант из поплавковой камеры проходит через диафрагму, смотровое стекло и по трубке поступает в газопровод. В поплавковой камере всё время сохраняется постоянный уровень.

Расход одоранта можно изменять при помощи сменной диафрагмы. Наибольшее распространение имеют испарительные (фитильные) (рис.7.38.) и барботажные одоризаторы (рис.7.39.). В резервуар с одорантом частично погружены фланелевые полосы. Над поверхностью одоранта между полосами фланели проходит газ и насыщается одорантом. Резервуар снабжён подогревателем. Температура одоранта, от которой зависит интенсивность испарения (а, следовательно, и степень одоризации), поддерживается терморегулятором.

В барботажном одоризаторе (рис. 7.39.) из газопровода 3 часть газа попадает в барботажную камеру 2, в которой происходит насыщение газа одорантом, поступающим из расходного бачка 13. При помощи поплавкового регулятора в барботажной камере поддерживается постоянный уровень. Отсюда газ проходит через ёмкость одоризатора 17, входит в газопровод сзади диафрагмы 1, создающей перепад давления для прохождения газа через одоризатор. Капли неиспарившегося одоранта, захватываемые газом из барботажной камеры, оседают на дно ёмкости 17. Накопившийся там одорант сливается через кран 20. Регулирование степени одоризации осуществляется вентилем 19.

Читайте также:  Установка pioneer на мерседес

Рис. 7.37. Капельный одоризатор с диафрагмой

1 – бачок для одоранта; 2 – фильтр-отстойник; 3 – поплавок; 4 – поплавковая камера;

5,8 – соединительные трубки; 6 – тонкая диафрагма; 7 – смотровое стекло; 9 – диафрагма в газопроводе; 10 – газопровод; 11 – ручной насос; 12 – запасная ёмкость.

Однако для рассмотренных одоризаторов характерно отсутствие прямой пропорциональной зависимости расхода одоранта от расхода газа, так как ввод одоранта происходит под действием меняющегося столба жидкости, не зависящего от количества проходящего газа. При колебании расхода в течение суток часто приходится менять режим работы установки. Регулировку выполняют вручную игольчатым вентилем, поэтому точность дозирования зависит от опытности обслуживающего персонала.

Рис. 7.38. Испарительный (фитильный) одоризатор

1 – диафрагма; 2 – газопровод; 3 – резервуар; 4 – вертикально подвешенные фитили;

5 – регулировочный вентиль; 6 – мерное стекло.

Рис. 7.39. Барботажный одоризатор

1 – диафрагма; 2 – барботажная камера; 3 – газопровод; 4 – трубка, подводящая газ под давлением; 5 – тарелка; 6 – клапан; 7 – питательная трубка; 8 – фильтр; 9 – трубка, подводящая газ в барботажную камеру; 10 – поплавок регулятора уровня; 11 – вентиль;

12 – этилмеркаптан; 13 – расходный бак; 14 – трубка, подводящая этилмеркаптан со склада; 15 – манометр; 16 – стеклянная трубка указателя уровня; 17 – ёмкость одоризатора; 18 – отбойник брызг; 19 – регулировочный вентиль; 20 – сливной кран;

На некоторых газораспределительных станциях внедрены полуавтоматические установки одоризации газа, которые просты по конструкции, надёжны в работе и обеспечивают практически полную пропорциональную зависимость расхода одоранта от расхода газа (рис. 7.40.). В установке на пути газового потока установлена диафрагма 9, на которой создаётся определённый перепад давления в зависимости от расхода газа. Газ с давлением Р1 до диафрагмы поступает в бачок 3 с одорантом и создаёт давление на столб одоранта, равное P1-Horg. Одорант из бачка3 через фильтр 2 и колибровочное сопло 1 впрыскивается в газопровод за диафрагмой с давлением Р2. Давление впрыскивания меняется в зависимости от количества газа, проходящего через диафрагму, и этим достигается пропорциональность расхода одоранта и газа. Уровнемерное стекло 4 используется для наблюдения за расходом одоранта. Ёмкость 8, предназначенная для заполнения бачка одорантом, снабжена предохранительным клапаном 5. Давление заполнения бачка поддерживается редуктором 7 и контролируется по манометру 6. При монтаже фланец с соплом крепится к фланцу задвижки 10, что позволяет заменять и чистить сопла. Диаметр сопла подбирается по формуле:

где G – расход одоранта на 1000м 3 газа; φ – коэффициент истечения φ=0,82; Ри – давление истечения одоранта.

Изменение степени одоризации достигается за счёт изменения диаметра сопла. Степень одоризации определяется хроматографическими методами.

Рис. 7.40. Полуавтоматическая одоризационная установка

Рис. 7.41. Установка одоризации газа. Одоризатор ОДДК 02

Рис. 7.42. Комплекс «ФЛОУТЭК-ТМ-Д» (Флоуодоризатор)

Конденсатосборники

Транспортируемый по магистральным газопроводам газ может содержать в себе конденсат, воду, метанол, соляровое масло, вынесенное из жидкостных пылеуловителей, которые при определённых условиях могут выпадать и скапливаться в наиболее низких местах газопровода, уменьшая его сечение. Для их удаления на трассе газопровода в местах наиболее вероятного скопления устанавливаются линейные конденсатосборники.

Рис. 7.43. Схема конденсатосборника

Конденсатосборник состоит из сборника 6, устанавливаемого под газопроводом 1, соединённых с ним конденсатоотводов 5, продувочной трубы 4 с запорной арматурой 3 и устройством автоматического удаления жидкости. Линия 2 служит для выравнивания давления.

Жидкость, выпадаемая из газа, накапливается в сборнике 6, откуда периодически её удаляют по трубе 4 в наземную ёмкость. Как только уровень в сборнике достигнет верхнего заданного уровня командный прибор открывает клапан слива на продувочной линии и жидкость сливается в наземную ёмкость. При понижении уровня жидкости до нижнего заданного уровня командный прибор закрывает клапан слива и сброс её прекращается. Для автоматического удаления жидкости применяют пневматические комплексы, которые состоят из щита автоматики, сигнализаторов уровня жидкости, сопел и клапанов. С помощью щита автоматики задаётся ритм сброса; обрабатываются поступающая в него от сигнализаторов уровня и сопел информация и выдаются команды на открытие или закрытие клапанов слива. На рис. 7.42. показана схема конденсатосборника.

Работа конденсатосборника типа «расширительная камера» (рис. 7.44.)основана на выпадении из потока газа капелек жидкости под действием силы тяжести при снижении скорости газа в следствие его расширения в камере. Газ при движении в газопроводе своим потоком увлекает тонкую плёнку конденсата по стенкам трубы. Когда поток газа попадает в «расширительную камеру», скорость его движения уменьшается и капельная жидкость, находящаяся внутри потока, выпадает.

Рис. 7.44. Конденсатосборник типа «расширительная камера»

1 – газопровод; 2 – расширительная камера; 3 – рёбра жёсткости; 4 – конденсатоотводная трубка; 5 – газопровод.

Плёнка же конденсата при определённом угле переходного патрубка 1 (обычно равным 9-12 градусов), не разрываясь, продолжает двигаться по стенкам камеры 2 до противоположного конца. Благодаря наличию тупикового участка, конденсат собирается в нижней части камеры и стекает по конденсатоотводу и в подземную ёмкость.

Читайте также:  Установка бокового стекла опель астра

Конструктивные размеры «расширительной камеры» принимают в зависимости от диаметра и параметров работы газопровода. Диаметр камеры принимают в 1,4÷1,6 раз больше диаметра газопровода, а иногда и более. Длина, определяемая расчётным путём, должна быть больше длины траектории осаждения капелек жидкости. Длина траектории осаждения капелек жидкости оценивается по формуле:

где W – скорость газа на входе в конденсатосборник; D – диаметр газопровода; Dk – диаметр расширительной камеры; ρж – плотность жидкости; ρг – плотность газа; μ – вязкость газа.

Иногда по каким-либо причинам не удаётся полностью удалить конденсат из газопровода. В этом случае в предполагаемом месте его скопления монтируют дренажное устройство, которое представляет собой патрубок, вваренный внутрь газопровода, с запорным устройством и продувочным трубопроводом. Работы по его врезке в газопровод можно проводить без освобождения газопровода от газа.

Расчёт и испытание на прочность линейных конденсатосборников проводят в соответствии с требованиями, предъвляемыми к участкам газопровода категории I.

Рис. 7.45. Конденсатосборник

Наиболее эффективным способом удаления из газопровода различных загрязнений является периодическая очистка с помощью пропуска очистных устройств по газопроводу, что позволяет свести к минимуму или ликвидировать полностью необходимость установки конденсатосборников на трассе, а также установок по заливке метанола (метанольницы) для борьбы с гидратообразованиями в трубопроводе.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9862 — | 7526 — или читать все.

источник

Одорант природного газа: особенности одорантов, нормы и правила их ввода

Взрывы, разрушения и загубленные жизни — все это трагичные последствия неправильной эксплуатации газового оборудования. Их вероятность существенно снижается по мере того, насколько быстро будет выявлено и устранено место утечки. Но так ли просто обнаружить утечку?

Вы неоднократно слышали, что газ пахнет сам по себе и при утечке запах исходит именно от него, не так ли? Но это мнение ошибочное — в конечный состав для запаха добавляют компонент известный как одорант природного газа.

В представленной статье детально рассмотрены свойства и состав одорантов, основные способы их введения для обеспечения безопасности как на промышленных объектах, так и в быту. Скрупулезно рассмотрены нормы одоризации природного газа, а также последние изменения в законодательстве. Для легкого восприятия текст дополнен видеороликами и иллюстрациями.

Основные свойства одорантов

Газ широко используется в быту и способен спровоцировать сильное отравление, а высокая его концентрация создает взрывоопасную среду. Изначально бытовой газ (метан с другими примесями, в том числе пропаном, этаном, бутаном) не имеет запаха, и любая утечка из закрытой системы могла бы быть выявлена исключительно с помощью специальных датчиков.

Решают эту проблему путем добавления в газ компонента с ярко выраженным запахом — одоранта. А непосредственный процесс ввода в поток называется одоризацией. Смешивание проводят на газораспределительной станции или на централизованных пунктах.

В идеале одорирующие вещества должны обладать следующими качествами:

  1. Иметь ярко выраженный, специфический запах для четкого и быстрого распознавания.
  2. Обеспечивать стабильную дозировку. При смешивании с метаном и движении по газовой трубе одоранты должны проявлять химическую и физическую стойкость.
  3. Иметь достаточный уровень концентрации для снижения общего расхода.
  4. Во время эксплуатации не образовывать токсичные продукты.
  5. Добавки не должны проявлять корродирующее действие по отношению к емкостям, арматуре, что обеспечит длительный срок службы газового оборудования и трубопроводов.

Одоранта, отвечающего в полной мере всем указанным критериям, не существует. Поэтому для Газпрома были разработаны технические условия ТУ 51-31323949-94-2002 и Положение по эксплуатации ВРД 39-1.10-069-2002. Но это внутренние документы Газпрома, обязательные к исполнению лишь организациями, входящими в Группу Газпрома.

В документе ВРД 39-1.10-06-2002 приведены основные требования к изготовлению, хранению, транспортировке и использованию добавок.

Регламентировано правильное использование одорантов в Правилах эксплуатации магистральных газопроводов СТО Газпром 2-3.5-454-2010, где указано, что предел взрываемости легковоспламеняемой жидкости составляет 2,8-18%, а ПДК – 1 мг/м 3 .

Вдыхание паров может спровоцировать позывы к рвоте, потерю создания, в больших количествах вещество вызывает судороги, паралич и летальный исход. По степени воздействия на организм – это вредные вещества 2-го класса опасности. Определить их концентрацию в помещении можно с помощью газоанализатора типа RSH.

Нормы и состав одорирующих веществ

Природный газ должен обнаруживаться по запаху в воздухе, когда его концентрация составляет не более 20% от нижней границы взрываемости, что равно 1% объемной доли органического соединения. Что делать, если у вас в квартире пахнет газом, мы подробно описали в следующей статье.

Количество одоранта в газе, поставляемом к потребителю, зависит от химического состава смеси.

В Положении по технической эксплуатации ГРС магистральных газопроводов ВРД 39-1.10-069-2002 указано, что норма ввода этилмеркаптана равняется 16 г расчете на 1 000 м³ газа.

Этот одорант был одной из первых промышленных добавок, которая использовалась на территории бывшего СССР, но EtSH имеет несколько существенных недостатков:

  • проявляет легкую окисляемость;
  • вступает во взаимодействие с оксидами железа;
  • обладает высокой токсичностью;
  • растворяется в воде.

Образование диэтилсульфида, к которому склонен этилмеркаптан, снижает интенсивность запаха, в особенности при транспортировке на большие расстояния. С 1984 года практически по всей территории России используется смесь природных меркаптанов, в состав которой входит изопропилмеркаптан, этилмеркаптан, трет-бутилмеркаптан, бутилмеркаптан, тетрогидротиофен, н-пропилмеркаптан и н-бутилмеркаптан.

Читайте также:  Установка вентилятора в кухонную вытяжку

Одорант соответствует ТУ 51-31323949-94-2002 «Одорант природный ООО «Оренбурггазпром»». Норма для этой многокомпонентной добавки не отличается от рекомендованного количества этилмеркаптана.

Так называемые меркаптаны выпускают на основе сероводорода, серы и сульфидов. Но современное производство основано на применении бессернистых соединений, к примеру, в Германии изготавливают экологически чистый продукт под названием Gasodor™ S-Free™.

Этот одорант имеет резкий специфический запах, сохраняет стабильность даже при продолжительном хранении, не изменяет свои качества при изменении температурного режима.

Высоко ценится добавка и за то, что не растворяется в воде. При проведении испытаний, которые подтвердили пригодность вещества, на одном из отечественных объектов Газпрома, использовалась концентрация одоранта 10-12 мг/м³.

Кротоновый альдегид рассматривается как потенциальный одорант. Легковоспламеняющаяся жидкость с резким запахом, относится ко второму классу опасности по степени воздействия на организм.

Имеет несколько существенных преимуществ по сравнению с этантиолом:

  • в составе отсутствует сера;
  • отличается меньшим токсическим воздействием;
  • обладает небольшой летучестью при нормальных условиях.

Максимальный уровень выбросов от кротонового альдегида не превышает предельно допустимую норму и составляет 0,02007 мг/м3. Детально возможность практического использования вещества в качестве одоранта пока что не изучена.

Определение качества одоризации

Жалобы на жестко регламентированные нормы по одоризации бытового газа поступают все чаще.

А взамен предлагается акцентировать внимание на нескольких факторах, влияющих на качество одоризации природного газа:

  1. Состояние газопровода и его протяженность. Интенсивность запаха может снизиться в результате химических реакций между стенками газопровода и одорантом, в таком случае понадобится увеличение норм ввода вещества в поток газа.
  2. Потребность в изменении нормы также может быть связана с удельным весом меркаптановой серы в составе. Зная ее процентное содержание, можно снизить количество одоранта. При плохом качестве топлива или скоплении конденсата в газопроводе, наоборот потребуется увеличение концентрации вещества.
  3. Влияют на интенсивность запаха также условия транспортировки и хранения. Использование неподходящих емкостей, в том числе из черной стали, резкие перепады температуры и воздействие атмосферных осадков, отрицательно сказываются на качестве одоранта.

Что касается фактора изменения компонентного состава, для проведения анализа понадобятся существенные затраты. Снизить неоправданный расход добавок можно с помощью автоматизированного процесса их ввода, это также позволит решить вопрос экологии и безопасности.

Эффективность одоризации также зависит от базы оборудования, степени автоматизации и способа смешивания, рассмотрим последний параметр детальнее.

Способы одоризации природного газа

Тип одоранта выбирают, исходя из нескольких требований:

  • необходимого уровня точности;
  • достаточной производительности;
  • материальных возможностей.

Добавка используется как в жидком, так и в парообразном виде. Первый способ предусматривает капельное введение или применение дозирующего насоса. Для насыщения парами в часть газового потока вводят одорант путем ответвления или обдува смачиваемого фитиля.

Способ #1 — капельный ввода вещества

Этот способ ввода отличается сравнительно небольшими затратами и простой схемой использования. Принцип действия основан на подсчете количества капель в единицу времени, что позволяет получить требуемый расход.

Для транспортировки газа в больших объемах капли трансформируются в струю жидкости, в таких случаях используют шкалу уровнемера или специальную емкость с делениями.

Этот способ требует постоянной ручной регулировки и проверки расхода, в частности при изменении количества потребителей.

Процесс не поддается автоматизации, поэтому точность его невысокая – составляет всего 10-25%. В современных установках капельницу используют только в качестве резерва при неисправности основного оборудования.

Способ #2 — использование фитильного одоризатора

Использование фитильного одоризатора – еще один способ, который подходит для небольших объемов газа. Все операции проводятся вручную. Одорант используется для паров и жидкого состояния, его содержание определяют по количеству расхода в единицу времени.

Регулируют подачу с помощью изменения количества газа, который пропускают через фитиль.

Способ #3 — барботажный ввод запаха в газ

Установки, в которых используется барботаж, в отличие от двух предыдущих, могут быть автоматизированы.

Подача одоранта осуществляется с помощью диафрагмы и дозатора, его количество рассчитывается пропорционально расходу газа. Вещество поступает самотеком из расходной емкости. Отвечает за процесс заправки эжектор.

В числе последних разработок для усовершенствования процесса одоризации – использование дозирующих насосов. Они состоят из очищающего фильтра, электронного блока управления и устройства для управления – магнита или клапана.

Выводы и полезное видео по теме

Детально о транспортировке топлива, как и чем одорируют природный газ расскажет сотрудник музея магистрального транспорта газа:

Интересный сюжет о модернизации одоризационной установки:

Монтаж одоризационного устройства можно посмотреть в видео-ролике:

Появление характерного запаха при утечке газа в помещении – одно из ключевых условий безопасного использования газа в быту. Для своевременного выявления незапланированного выхода газа используют одоранты.

Интенсивность запаха газа должна быть достаточной для обнаружения и при этом не превышать допустимый порог взрываемости. Во время снижения температуры запах ослабевает, поэтому зимой количество вводимого одоранта должно быть в несколько раз ниже, чем летом.

Если у вас появились вопросы по рассматриваемой теме или хотите добавить полезную информацию по одоризации природного газа, оставляйте, пожалуйста, свои комментарии. Блок расположен под ниже текстом.

источник