Οσμαντικό φυσικού αερίου: χαρακτηριστικά οσμαντικών, πρότυπα και κανόνες εισαγωγής τους

Εκρήξεις, καταστροφές και χαμένες ζωές — όλα αυτά είναι τραγικές συνέπειες της λανθασμένης λειτουργίας του εξοπλισμού αερίου. Η πιθανότητά τους μειώνεται σημαντικά όσο πιο γρήγορα εντοπίζεται και εξαλείφεται το σημείο διαρροής. Αλλά είναι τόσο εύκολο να εντοπιστεί η διαρροή;

Έχετε ακούσει επανειλημμένα ότι το αέριο μυρίζει από μόνο του και ότι κατά τη διαρροή η οσμή προέρχεται από αυτό, έτσι δεν είναι; Αλλά αυτή η γνώμη είναι λανθασμένη — στην τελική σύνθεση για την οσμή προστίθεται ένα συστατικό γνωστό ως οσμητικό φυσικού αερίου.

Στο παρόν άρθρο εξετάζονται λεπτομερώς οι ιδιότητες και η σύνθεση των οσμητικών, οι βασικοί τρόποι εισαγωγής τους για τη διασφάλιση της ασφάλειας τόσο σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις όσο και στην καθημερινή ζωή. Εξετάζονται σχολαστικά οι κανόνες οσμητικοποίησης του φυσικού αερίου, καθώς και οι πρόσφατες αλλαγές στη νομοθεσία. Για εύκολη αντίληψη, το κείμενο συμπληρώνεται με βίντεο και εικόνες.

Βασικές ιδιότητες οσμητικών

Το αέριο χρησιμοποιείται ευρέως στην καθημερινότητα και μπορεί να προκαλέσει σοβαρή δηλητηρίαση, ενώ η υψηλή συγκέντρωσή του δημιουργεί εκρηκτικό περιβάλλον. Αρχικά το οικιακό αέριο (μεθάνιο με άλλες προσμίξεις, όπως προπάνιο, αιθάνιο, βουτάνιο) δεν έχει οσμή και κάθε διαρροή από ένα κλειστό σύστημα θα μπορούσε να εντοπιστεί αποκλειστικά με τη βοήθεια ειδικών αισθητήρων.

Το πρόβλημα αυτό λύνεται με την προσθήκη στο αέριο ενός συστατικού με έντονη οσμή — του οσμητικού. Η ίδια η διαδικασία εισαγωγής στο ρεύμα ονομάζεται οσμητικοποίηση. Η ανάμιξη πραγματοποιείται σε σταθμό διανομής αερίου ή σε κεντρικά σημεία.

Στην ιδανική περίπτωση, οι οσμητικές ουσίες πρέπει να διαθέτουν τις ακόλουθες ιδιότητες:

1. Να έχουν έντονη, χαρακτηριστική οσμή για σαφή και γρήγορη αναγνώριση.
2. Να εξασφαλίζουν σταθερή δοσολογία. Κατά την ανάμιξη με το μεθάνιο και την κίνηση μέσω του σωλήνα αερίου, τα οσμητικά πρέπει να παρουσιάζουν χημική και φυσική αντοχή.
3. Να έχουν επαρκές επίπεδο συγκέντρωσης για μείωση της συνολικής κατανάλωσης.
4. Κατά τη λειτουργία να μην σχηματίζουν τοξικά προϊόντα.
5. Τα πρόσθετα δεν πρέπει να παρουσιάζουν διαβρωτική δράση έναντι των δοχείων και των εξαρτημάτων, γεγονός που θα εξασφαλίσει μεγάλη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού αερίου και των αγωγών.

Δεν υπάρχει οσμητική ουσία που να ανταποκρίνεται πλήρως σε όλα τα αναφερόμενα κριτήρια. Γι' αυτό, για την Gazprom αναπτύχθηκαν οι τεχνικές προδιαγραφές ΤΠ 51-31323949-94-2002 και οι Κανονισμοί Λειτουργίας ΒΡΔ 39-1.10-069-2002. Πρόκειται ωστόσο για εσωτερικά έγγραφα της Gazprom, υποχρεωτικά μόνο για τους οργανισμούς που ανήκουν στον Όμιλο της Gazprom.

Στο έγγραφο ΒΡΔ 39-1.10-06-2002 παρατίθενται οι βασικές απαιτήσεις για την παρασκευή, αποθήκευση, μεταφορά και χρήση των πρόσθετων.

Για την εξουδετέρωση της έντονης οσμής της οσμητικής ουσίας στα σημεία διαρροών της χρησιμοποιείται διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου ή χλωράσβεστου. Σε αυτή την περίπτωση, απαιτείται οπωσδήποτε μάσκα αερίου και άλλα μέσα προστασίας.

Η ορθή χρήση των οσμητικών ουσιών ρυθμίζεται από τους Κανονισμούς Λειτουργίας των κεντρικών αγωγών φυσικού αερίου ΣΤΟ Gazprom 2-3.5-454-2010, όπου αναφέρεται ότι το όριο εκρηκτικότητας του εύφλεκτου υγρού είναι 2,8-18%, και η ΜΕΚ – 1 mg/m³.

Για τον προσδιορισμό της έντασης της οσμής της οσμητικής ουσίας σε βαθμούς, καθώς και για τη μέτρηση της μαζικής συγκέντρωσής της, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο αναλυτής αερίων ΑΝΚΑΤ-7631 Μικρό-RSH.

Η εισπνοή ατμών μπορεί να προκαλέσει ναυτία, απώλεια αισθήσεων, ενώ σε μεγάλες ποσότητες η ουσία προκαλεί σπασμούς, παράλυση και θάνατο. Ως προς τον βαθμό επίδρασης στον οργανισμό – πρόκειται για βλαβερές ουσίες 2ης τάξης κινδύνου. Η συγκέντρωσή τους στον χώρο μπορεί να προσδιοριστεί με αναλυτή αερίων τύπου RSH.

Κανόνες και σύνθεση οσμητικών ουσιών

Το φυσικό αέριο πρέπει να ανιχνεύεται από την οσμή στον αέρα όταν η συγκέντρωσή του δεν υπερβαίνει το 20% του κάτω ορίου εκρηκτικότητας, που ισοδυναμεί με 1% κατ' όγκο της οργανικής ένωσης. Τι πρέπει να κάνετε εάν στο διαμέρισμά σας μυρίζει αέριο, το περιγράφουμε λεπτομερώς στο επόμενο άρθρο.

Η ποσότητα της οσμητικής ουσίας στο αέριο που παρέχεται στον καταναλωτή εξαρτάται από τη χημική σύσταση του μείγματος.

Στους Κανονισμούς Τεχνικής Λειτουργίας των Σταθμών Διανομής Αερίου των κεντρικών αγωγών ΒΡΔ 39-1.10-069-2002 αναφέρεται ότι ο κανόνας εισαγωγής αιθυλομερκαπτάνης είναι 16 g ανά 1.000 m³ αερίου.

Η οσμητική αυτή ουσία ήταν ένα από τα πρώτα βιομηχανικά πρόσθετα που χρησιμοποιήθηκαν στο έδαφος της πρώην ΕΣΣΔ, αλλά η EtSH έχει αρκετά σημαντικά μειονεκτήματα:

• παρουσιάζει εύκολη οξείδωση·
• αντιδρά με οξείδια του σιδήρου·
• έχει υψηλή τοξικότητα·
• διαλύεται στο νερό.

Ο σχηματισμός διαιθυλοσουλφιδίου, στον οποίο είναι επιρρεπής η αιθυλομερκαπτάνη, μειώνει την ένταση της οσμής, ιδίως κατά τη μεταφορά σε μεγάλες αποστάσεις. Από το 1984, σχεδόν σε όλη την επικράτεια της Ρωσίας χρησιμοποιείται ένα μείγμα φυσικών μερκαπτανών, το οποίο περιλαμβάνει ισοπροπυλομερκαπτάνη, αιθυλομερκαπτάνη, τριτ-βουτυλομερκαπτάνη, βουτυλομερκαπτάνη, τετραϋδροθειοφαίνιο, ν-προπυλομερκαπτάνη και ν-βουτυλομερκαπτάνη.

Το οσμαντικό αντιστοιχεί στις τεχνικές προδιαγραφές 51-31323949-94-2002 «Οσμαντικό φυσικό ΟΟΟ «Ορενμπούργκγκαζπρομ»». Η κανονική ποσότητα αυτού του πολυσυστατικού πρόσθετου δεν διαφέρει από τη συνιστώμενη ποσότητα αιθυλομερκαπτάνης.

Η φόρτωση των βαρελιών για πλήρωση με οσμαντικό, η μεταφορά επικίνδυνου φορτίου, η μετακίνησή τους στην πλατφόρμα πρέπει να γίνεται αποκλειστικά με μηχανοποιημένο τρόπο. Αυτό γίνεται για την αποφυγή ζημιών στα δοχεία, σε καθένα από τα οποία πρέπει επίσης να υπάρχει σήμανση.

Οι λεγόμενες μερκαπτάνες παράγονται με βάση το υδρόθειο, το θείο και τα σουλφίδια. Αλλά η σύγχρονη παραγωγή βασίζεται στη χρήση ενώσεων χωρίς θείο, για παράδειγμα, στη Γερμάνία κατασκευάζεται ένα οικολογικό προιόν με το όνομα Gasodor™ S-Free™.

Ως βάσή του οσμαντικού GASODOR™ S-FrEE™ χρησιμοποιούνται αιθυλικός ακρυλικός εστέρας καί μεθυλικός ακρυλικός εστέρας, οι οποίοι κατά τήν κούσή παράγου νερό καί διοξείδιο του άνθρακα. Πάρά τά καλά λειτουργικά χαρακτήριστικά, ορισμέά πολυμερή υλικά μπορεί νά προκλέρουν απότούή μείώσή τής συγκέντρώσής τών ακρυλικών εστέρών, καί συνεπώς μείώσή τής έντάσής τής οσμής του αερίου.

Αυτό το οσμαντικό έχει έντονη χαρακτήριστική οσμή, δίατήρεί στάθερότήτ άκόμή κάί με πάράτεινόμένή άποθήκεύσή, δέν άλλάζεί τίς ίδιότητές του μέ άλλάγές τής θερμοκράσίάς.

Το πρόσθετο εκτimiάται ιδαίτερά κái επειδή δέν δίάλύεται στο νερό. Κáτά τή διάρκείά δοκιμών που επιβείώσάν τήν κátάλληλότητá τής ουσίας, σε μία από τις εγχώριες εγκατάστάσείς τής Γκáζπρόμ, χρησιμοποιήθηκε συγκέντρωση οσμάντικού 10-12 mg/m³.

Η αιθάνοθειόλη μείτάφέρεί σε οδικές κái σιδηρόδρομικές δείάμενές, φιάλες, εμπόρεύμáτοκιβώτιά. Ο μέγιστος επιτρέπόμενος όγκος άποθήκεύσής είνi 1,6 τόνοi σε επιγείς κύλινδρίκές δείάμενές, ο συντελεστής πλήρωσης πρέπει νά είνi 0,9-0,95.

Η κρότόνáλδεΰδη εξετάζεται ως πιθáνό οσμάντικό. Εύφλέςκτο υγρό με έντονη οσμή, άνήκεi στή δεύτερη κáτήγοριά κινδύνου ώς προς τήν επίδράσή στον οργάνισμό.

Έχει αρκετά σημάντικά πλεονεκτήμάτá σε σύγκρίσή με τήν αιθάνοθειόλη:

• δεν περιέχει θείο στή σύστάσή του;
• διάκρίνετái γιά μικρότερή τοξική επίδράσή;
• έχει μικρή πτήτικότήτá υπό κάνόνικές σύνθήκες.

Το μέγιστο επίπεδο εκπομπών από τήν κρότόνáλδεϋδη δεν υπερβαινει το επιτρεπόμενο όρίό κái είνi 0,02007 mg/m³. Η λεπτομερής δύνάτότήτá πρáκτικής χρήσής τής ουσίας ως οσμάντικού δεν έχεί άκόμή μελετήθεί.

Προσδιορισμός ποιότητας οσμητικοποίησης

Παράφράς "150": "Παράφράς πάνω γιά αυστηρά ρύθμισμένα πρότύπá οσμάντικής του οίκιακού αερίου γινοντáι όλό κái πιό συχνά."

Αντίθετα, προτείνεται να εστιάσουμε σε διάφορους παράγοντεσ που επηρεάζουν την ποιότητα τησ οσμογόνωσησ του φυσικού αερίου:

1. Κατάσταση του αγωγού και το μήκοσ του. Η ένταση τησ οσμήσ μπορεί να μειωθεί λόγω χημικών αντιδράσεων μεταξύ των τοιχωμάτων του αγωγού και του οσμογόνου, οπότε θα χρειαστεί αύξηση των ποσοστών έγχυσησ τησ ουσίασ ςη ροή αερίου.
2. Η ανάγκη αλλαγήσ του κανόνα μπορεί επίσησ να σχετίζεται με το ειδικό βάροσ του θείου των μερκαπτανών ςη σύνθεςη. Γνωρίζοντασ το ποσοστό περιεχόμενούσ του, μπορεί να μειωθεί η ποσότητα του οσμογόνου. Σε περίπτωση κακήσ ποιότητασ καυσίμου ή ςυσσώρευσησ ςυμπυκνώματοσ ςον αγωγό, αντίθετα θα απαιτηθεί αύξηση τησ ςυγκέντρωσησ τησ ουσίασ.
3. Επηρεάζουν την ένταση τησ οσμήσ επίσησ οι ςυνθήκεσ μεταφοράσ και αποθήκευσησ. Η χρήση ακατάλληλων δοχείων, ςυμπεριλαμβανομένων εκείνων από μαύρο χάλυβα, οι απότομεσ αλλαγέσ θερμοκραςίασ και η έκθεςη ςε ατμόςφαιρικέσ βροχοπτώςεισ, επηρεάζουν αρνητικά την ποιότητα του οσμογόνου.

Όςον αφορά τον παράγοντα αλλαγήσ τησ ςύςταςησ των ςυςτατικών, για τη διεξαγωγή ανάλυςησ θα απαιτηθούν ςημαντικές δαπάνεσ. Η μείωςη τησ αδικαιολόγητησ κατανάλωςησ πρόςθετων μπορεί να επιτευχθεί μέςω αυτοματοποιημένης διαδικαςίασ ειςαγωγήσ τουσ, η οποία θα επιλύςει επίςησ το ζήτημα τησ οικολογίασ και τησ αςφάλειασ.

Η ςυγκέντρωςη του οσμογόνου μπορεί να προςδιοριςτεί ακόμη και ςε κλειςτό δοχείο υπό πίεςη. Ένασ αιςθητήρασ, του οποίου η αρχή λειτουργίασ βαςίζεται ςτην υδροςτατική μέθοδο, με τη βοήθεια μιασ μικροπεξεργαςτικήσ μονάδασ ελέγχου υπολογίζει τον όγκο, τη ςτάθμη και τη μάζα του υγρού.

Η αποτελεςματικότητα τησ οσμογόνωςησ εξαρτάται επίςησ από τη βάςη του εξοπλιςμού, το βαθμό αυτοματιςμού και τη μέθοδο ανάμειξης. Ασ εξετάςουμε την τελευταία παράμετρο πιο λεπτομερώσ.

Τρόποι οσμητικοποίησης φυσικού αερίου

Ο τύποσ του οσμογόνου επιλέγεται βάςει πολλών απαιτήςεων:

• απαιτούμενου επιπέδου ακρίβειασ;
• επαρκούσ απόδοςησ;
• υλικών δυνατοτήτων.

Το πρόσθετο χρηςιμοποιείται τόςο ςε υγρή όςο και ςε ατμική μορφή. Η πρώτη μέθοδοσ περιλαμβάνει τη ςταγονική ειςαγωγή ή τη χρήςη αντλίασ δόςησ. Για τον κορεςμό με ατμούσ, ειςάγεται οσμογόνο ςε μέροσ τησ ροήσ αερίου μέςω διακλάδωςησ ή φυςήματοσ ενόσ βρεγμένου φυτιλίου.

Τρόπος #1 — σταγονική εισαγωγή ουσίας

Αυτή η μέθοδοσ ειςαγωγήσ διαφέρει για τισ ςχετικά μικρέσ δαπάνεσ και την απλή δομή χρήςησ. Η αρχή λειτουργίασ βαςίζεται ςτη μέτρηςη του αριθμού των ςταγόνων ανά μονάδα χρόνου, επιτρέποντασ την επίτευξη τησ απαιτούμενησ παροχήσ.

Για τη μεταφορά αερίου ςε μεγάλεσ ποςότητεσ, οι ςταγόνεσ μετατρέπονται ςε ρεύμα υγρού, οπότε χρηςιμοποιείται μια κλίμακα μετρητή ςτάθμησ ή μια ειδική δεξαμενή με διαιρέςεισ.

Τοςταγονόμετρο χρησιμοποιείται για την οπτική επίβλεψη της παροχής διαβρωτικών ουσιών, συμπεριλαμβανομένου του δοσιμολογήματος του οσμογόνου. Όα τα μέρη, συμπεριλαμβανομένου του περιβλήματος, είναι κατασκευασμένα ανθεκτικά υλικά.

Αυτή η μέθοδος απαιτεί συνεχή χειροκίνητη ρύθμιση και έλεγχο της παροχής, ιδίωσ όταν αλλάζει ο αριθμόσ των καταναλωτών.

Η διαδικασία δεν υπόκειται σε αυτοματοποίηση, γι' αυτό η ακρίβειά της είναι χαμηλή – είναι μόνο 10-25%. Στις σύγχρονες εγκαταστάσεις, το σταγονόμετρο χρησιμοποιείται μόνο ως εφεδρικό σε περίπτωση βλάβης του κύριου εξοπλισμού.

Τρόπος #2 — χρήση οσμητικού φυτιλιού

Η χρήση οσμοποιητή φυτιλιού – είναι μια ακόμα μέθοδος που είναι κατάλληλη για μικρές ποσότητες αερίου. Όλες οι λειτουργίες εκτελούνται χειροκίνητα. Το οδόραντο χρησιμοποιείται για ατμούς και υγρή κατάσταση, η περιεκτικότητά του προσδιορίζεται από την ποσότητα ροής ανά μονάδα χρόνου.

Η εξάτμιση στους οσμοποιητές φυτιλιού, σε αντίθεση με άλλες συσκευές, συμβαίνει απευθείας από την επιφάνεια πάνω από την οποία διέρχεται το αέριο. Η επικάλυψη συχνά αποτελείται από φανελένια φυτίλια.

Ρυθμίζουν την τροφοδοσία αλλάζοντας την ποσότητα αερίου που διέρχεται μέσα από το φυτίλι.

Τρόπος #3 — εισαγωγή οσμής στο αέριο με φυσαλίδες (barbotage)

Οι εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούν φυσαλίδες, σε αντίθεση με τις δύο προηγούμενες, μπορούν να αυτοματοποιηθούν.

Η τροφοδοσία του οδόραντου γίνεται μέσω διαφράγματος και δοσομετρητή, η ποσότητά του υπολογίζεται αναλογικά προς τη ροή αερίου. Η ουσία ρέει με βαρύτητα από το δοχείο τροφοδοσίας. Τη διαδικασία πλήρωσης αναλαμβάνει ο εκτοξευτήρας.

Σχήμα οσμοποιητή φυσαλίδων. Στα βασικά στοιχεία περιλαμβάνονται το διάφραγμα, ο αγωγός αερίου, η βαλβίδα, ο θάλαμος και το φίλτρο. Παράγονται διάφορα μεγέθη συσκευών ανάλογα με την απόδοση του σταθμού διανομής αερίου.

Μεταξύ των τελευταίων εξελίξεων για τη βελτίωση της διαδικασίας οσμοποίησης – η χρήση δοσομετρικών αντλιών. Αποτελούνται από φίλτρο καθαρισμού, ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου και διάταξη ελέγχου – μαγνήτη ή βαλβίδα.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Λεπτομερώς για τη μεταφορά καυσίμου, πώς και με τι οσμοποιούν το φυσικό αέριο θα μιλήσει ένας υπάλληλος του μουσείου μεταφοράς αερίου μέσω κύριων αγωγών:

Ένα ενδιαφέρον θέμα για τον εκσυγχρονισμό μιας μονάδας οσμοποίησης:

Η εγκατάσταση μιας συσκευής οσμοποίησης μπορείτε να δείτε στο βίντεο:

Η εμφάνιση χαρακτηριστικής οσμής κατά τη διαρροή αερίου σε έναν χώρο – είναι μία από τις βασικές προϋποθέσεις για την ασφαλή χρήση του αερίου στην καθημερινή ζωή. Για την έγκαιρη ανίχνευση απρογραμμάτιστης διαρροής αερίου χρησιμοποιούνται οσμοποιητές.

Η ένταση της οσμής αερίου πρέπει να είναι επαρκής για ανίχνευση και ταυτόχρονα να μην υπερβαίνει το επιτρεπόμενο όριο εκρηκτικότητας. Κατά τη διάρκεια μείωσης της θερμοκρασίας η οσμή εξασθενεί, γι' αυτό το χειμώνα η ποσότητα του εισαγόμενου οδόραντου θα πρέπει να είναι αρκετές φορές μικρότερη από ό,τι το καλοκαίρι.

Εάν έχετε απορίες σχετικά με το θέμα ή θέλετε να προσθέσετε χρήσιμες πληροφορίες για την οσμοποίηση του φυσικού αερίου, παρακαλώ αφήστε τα σχόλιά σας. Το πλαίσιο βρίσκεται κάτω από το κείμενο.