Geruchsstoff für Erdgas: Merkmale von Geruchsstoffen, Normen und Regeln für ihre Einführung

Explosionen, Zerstörungen und der Verlust von Menschenleben sind allesamt tragische Folgen des unsachgemäßen Betriebs von Gasanlagen.Ihre Wahrscheinlichkeit nimmt deutlich ab, je schneller das Leck erkannt und repariert wird. Aber ist es so einfach? Leck erkennen?

Sie haben immer wieder gehört, dass Gas von selbst riecht und wenn es ein Leck gibt, kommt der Geruch davon, oder? Diese Meinung ist jedoch falsch – der endgültigen Geruchszusammensetzung wird eine Komponente hinzugefügt, die als Erdgasodoriermittel bekannt ist.

Der vorgestellte Artikel untersucht im Detail die Eigenschaften und Zusammensetzung von Geruchsstoffen sowie die wichtigsten Methoden ihrer Einführung, um die Sicherheit sowohl in Industrieanlagen als auch im Alltag zu gewährleisten. Die Standards für die Odorierung von Erdgas sowie die neuesten Gesetzesänderungen werden sorgfältig überprüft. Zur leichteren Verständlichkeit wird der Text durch Videos und Abbildungen ergänzt.

Grundlegende Eigenschaften von Duftstoffen

Das im Alltag weit verbreitete Gas kann schwere Vergiftungen verursachen und sorgt aufgrund seiner hohen Konzentration für eine explosionsfähige Umgebung. Anfänglich Haushaltsgas (Methan mit anderen Verunreinigungen, einschließlich Propan, Ethan, Butan) ist geruchlos und jedes Leck aus einem geschlossenen System könnte ausschließlich mit Hilfe spezieller Sensoren erkannt werden.

Dieses Problem wird gelöst, indem dem Gas eine Komponente mit ausgeprägtem Geruch zugesetzt wird – ein Odoriermittel. Und der direkte Vorgang des Eintritts in den Strom wird Odorierung genannt. Die Mischung erfolgt an einer Gasverteilungsstation oder an zentralen Punkten.

Idealerweise sollten Duftstoffe folgende Eigenschaften aufweisen:

1. Haben Sie einen ausgeprägten, spezifischen Geruch für eine klare und schnelle Erkennung.
2. Sorgen Sie für eine stabile Dosierung. Wenn Geruchsstoffe mit Methan vermischt und durch eine Gasleitung geleitet werden, müssen sie eine chemische und physikalische Beständigkeit aufweisen.
3. Achten Sie auf ausreichende Konzentration, um den Gesamtverbrauch zu reduzieren.
4. Während des Betriebs entstehen keine giftigen Produkte.
5. Additive sollten keine korrosive Wirkung auf Behälter und Armaturen haben, was eine lange Lebensdauer von Gasgeräten und -leitungen gewährleistet.

Es gibt kein Duftmittel, das alle diese Kriterien vollständig erfüllt. Daher wurden für Gazprom die technischen Spezifikationen TU 51-31323949-94-2002 und die Betriebsordnung entwickelt VRD 39-1.10-069-2002. Dabei handelt es sich jedoch um interne Dokumente von Gazprom, die nur für die zur Gazprom-Gruppe gehörenden Organisationen verbindlich sind.

Das Dokument VRD 39-1.10-06-2002 legt die grundlegenden Anforderungen für die Herstellung, Lagerung, den Transport und die Verwendung von Zusatzstoffen fest.

Um den starken Geruch des Duftstoffs an Stellen, an denen er austritt, zu neutralisieren, verwenden Sie eine Lösung aus Kaliumpermanganat oder Bleichmittel. In diesem Fall benötigen Sie unbedingt eine Gasmaske und weitere Schutzausrüstung.

Der ordnungsgemäße Einsatz von Odoriermitteln ist in der Betriebsordnung für Ferngasleitungen geregelt STO Gazprom 2-3.5-454-2010, wo angegeben ist, dass die Explosionsgrenze einer brennbaren Flüssigkeit 2,8-18 % beträgt und die maximal zulässige Konzentration 1 mg/m beträgt³.

Zur punktuellen Bestimmung der Geruchsintensität eines Duftstoffs sowie zur Messung seiner Massenkonzentration kann der Gasanalysator ANKAT-7631 Micro-RSH verwendet werden

Das Einatmen von Dämpfen kann Erbrechen und Leistungsverlust hervorrufen; in großen Mengen führt die Substanz zu Krämpfen, Lähmungen und zum Tod. Je nach Grad der Einwirkung auf den Körper handelt es sich um Schadstoffe der 2. Gefahrenklasse. Ihre Konzentration in einem Raum kann mit einem Gasanalysator wie RSH bestimmt werden.

Standards und Zusammensetzung von Duftstoffen

Erdgas muss geruchlich in der Luft wahrnehmbar sein, wenn seine Konzentration nicht mehr als 20 % der unteren Explosionsgrenze beträgt, was 1 Vol.-% der organischen Verbindung entspricht. Wir haben ausführlich beschrieben, was zu tun ist, wenn Ihre Wohnung nach Gas riecht. nächster Artikel.

Der Geruchsstoffgehalt des dem Verbraucher zugeführten Gases hängt von der chemischen Zusammensetzung des Gemisches ab.

Die Verordnung über den technischen Betrieb von GDS der Hauptgaspipelines VRD 39-1.10-069-2002 gibt an, dass die Inbetriebnahmerate Ethylmercaptan entspricht 16 g pro 1.000 m³ Gas.

Dieser Duftstoff war einer der ersten industriellen Zusatzstoffe, die in der ehemaligen UdSSR verwendet wurden, EtSH hat jedoch mehrere erhebliche Nachteile:

• weist eine leichte Oxidation auf;
• interagiert mit Eisenoxiden;
• hat eine hohe Toxizität;
• löst sich in Wasser auf.

Die Bildung von Diethylsulfid, zu dem Ethylmercaptan neigt, verringert die Geruchsintensität, insbesondere beim Transport über große Entfernungen. Seit 1984 wird fast in ganz Russland eine Mischung natürlicher Mercaptane verwendet, darunter Isopropylmercaptan, Ethylmercaptan, tert-Butylmercaptan, Butylmercaptan, Tetrohydrothiophen, n-Propylmercaptan und n-Butylmercaptan.

Das Odoriermittel entspricht der TU 51-31323949-94-2002 „Natürliches Odoriermittel LLC Orenburggazprom“.Die Dosierung dieses Mehrkomponentenadditivs weicht nicht von der empfohlenen Menge an Ethylmercaptan ab.

Das Beladen von Fässern zum Befüllen mit Odoriermitteln, der Transport gefährlicher Güter und deren Umlagerung auf der Baustelle dürfen ausschließlich mechanisiert erfolgen. Dies geschieht, um Schäden an den Behältern zu vermeiden, die jeweils auch gekennzeichnet sein müssen

Sogenannt Mercaptane hergestellt auf Basis von Schwefelwasserstoff, Schwefel und Sulfiden. Die moderne Produktion basiert jedoch auf der Verwendung schwefelfreier Verbindungen; in Deutschland wird beispielsweise ein umweltfreundliches Produkt namens hergestellt Gasodor™ S-Free™.

Die Duftstoffbasis GASODOR™ S-Free™ verwendet Ethylacrylat und Methylacrylat, die bei der Verbrennung Wasser und Kohlendioxid erzeugen. Trotz guter Leistungseigenschaften können einige Polymermaterialien zu einem starken Rückgang der Acrylatkonzentration und damit zu einer Abnahme der Intensität des Gasgeruchs führen

Dieser Duftstoff hat einen scharfen, spezifischen Geruch, bleibt auch bei längerer Lagerung stabil und verändert seine Eigenschaften bei Temperaturänderungen nicht.

Der Zusatzstoff wird auch deshalb sehr geschätzt, weil er sich nicht in Wasser auflöst. Bei der Durchführung von Tests, die die Eignung des Stoffes in einer der inländischen Anlagen von Gazprom bestätigten, wurde eine Geruchsstoffkonzentration von 10-12 mg/m³ verwendet.

Ethanthiol wird in Straßen- und Bahntanks, Zylindern und Containern transportiert. Das maximal zulässige Lagervolumen beträgt 1,6 Tonnen in oberirdischen zylindrischen Tanks, der Füllfaktor sollte 0,9-0,95 betragen

Crotonaldehyd gilt als potenzieller Geruchsstoff.Als leicht entzündliche Flüssigkeit mit stechendem Geruch gehört sie hinsichtlich des Ausmaßes der Einwirkung auf den Körper zur zweiten Gefahrenklasse.

Hat mehrere wesentliche Vorteile gegenüber Ethanthiol:

• enthält keinen Schwefel;
• hat weniger toxische Wirkungen;
• Unter normalen Bedingungen ist es leicht volatil.

Der maximale Emissionswert von Crotonaldehyd überschreitet den maximal zulässigen Standard nicht und beträgt 0,02007 mg/m3. Die Möglichkeit einer praktischen Verwendung des Stoffes als Riechstoff wurde noch nicht im Detail untersucht.

Bestimmung der Odorierqualität

Immer häufiger gehen Beschwerden über streng regulierte Standards zur Odorierung von Haushaltsgas ein.

Im Gegenzug wird vorgeschlagen, sich auf mehrere Faktoren zu konzentrieren, die die Qualität der Odorierung von Erdgas beeinflussen:

1. Zustand der Gasleitung und deren Länge. Die Intensität des Geruchs kann durch chemische Reaktionen zwischen den Wänden der Gasleitung und dem Geruchsstoff abnehmen. In diesem Fall muss die Geschwindigkeit der Einbringung des Stoffes in den Gasstrom erhöht werden.
2. Die Notwendigkeit einer Normänderung kann auch mit dem spezifischen Gewicht des Mercaptanschwefels in der Zusammensetzung zusammenhängen. Wenn Sie den Prozentsatz kennen, können Sie die Menge des Geruchsstoffs reduzieren. Wenn die Qualität des Brennstoffs schlecht ist oder sich Kondensat in der Gasleitung ansammelt, ist dagegen eine Erhöhung der Stoffkonzentration erforderlich.
3. Auch Transport- und Lagerbedingungen beeinflussen die Intensität des Geruchs.. Die Verwendung ungeeigneter Behälter, auch aus schwarzem Stahl, plötzliche Temperaturschwankungen und die Einwirkung von Niederschlägen beeinträchtigen die Qualität des Duftstoffes.

Was den Faktor der Änderung der Komponentenzusammensetzung betrifft, so sind für die Durchführung der Analyse erhebliche Kosten erforderlich.Durch die automatisierte Zugabe von Zusatzstoffen lässt sich der ungerechtfertigte Verbrauch von Zusatzstoffen reduzieren und so auch die Frage der Ökologie und Sicherheit lösen.

Die Konzentration des Duftstoffes kann auch in einem geschlossenen Behälter unter Druck bestimmt werden. Der Sensor, dessen Funktionsprinzip auf dem hydrostatischen Verfahren basiert, berechnet mithilfe einer Mikroprozessor-Steuereinheit Volumen, Füllstand und Masse der Flüssigkeit

Die Wirksamkeit der Odorierung hängt auch von der Gerätebasis, dem Automatisierungsgrad und der Mischmethode ab; betrachten wir den letzten Parameter genauer.

Methoden zur Odorierung von Erdgas

Die Auswahl des Duftstofftyps richtet sich nach mehreren Anforderungen:

• erforderliches Maß an Genauigkeit;
• ausreichende Leistung;
• materielle Möglichkeiten.

Das Additiv wird sowohl in flüssiger als auch in dampfförmiger Form verwendet. Bei der ersten Methode handelt es sich um die Tropfverabreichung oder den Einsatz einer Dosierpumpe. Zur Sättigung mit Dampf wird ein Geruchsstoff in einen Teil des Gasstroms eingebracht, indem er verzweigt oder auf einen benetzten Docht geblasen wird.

Methode Nr. 1 – Tropfinjektion der Substanz

Diese Eingabemethode zeichnet sich durch relativ geringe Kosten und ein einfaches Nutzungsschema aus. Das Funktionsprinzip basiert auf der Zählung der Tropfen pro Zeiteinheit, wodurch Sie die erforderliche Durchflussrate ermitteln können.

Um Gas in großen Mengen zu transportieren, werden Tropfen in einen Flüssigkeitsstrom umgewandelt; in solchen Fällen wird eine Füllstandsskala oder ein spezieller Behälter mit Unterteilung verwendet.

Der Tropfer dient zur visuellen Überwachung des Verbrauchs aggressiver Substanzen, auch bei der Dosierung von Duftstoffen. Alle Teile, auch der Körper, sind aus nachhaltigen Materialien gefertigt

Dieses Verfahren erfordert eine ständige manuelle Anpassung und Kontrolle des Durchflusses, insbesondere wenn sich die Anzahl der Verbraucher ändert.

Der Prozess kann nicht automatisiert werden, daher ist seine Genauigkeit gering – nur 10–25 %.In modernen Anlagen dient der Tropfer nur als Reserve im Falle einer Fehlfunktion der Hauptausrüstung.

Methode Nr. 2 – Verwendung eines Docht-Geruchsspenders

Die Verwendung eines Dochtgeruchsgeräts ist eine weitere Methode, die für kleine Gasmengen geeignet ist. Alle Vorgänge werden manuell ausgeführt. Der Duftstoff wird im dampfförmigen und flüssigen Zustand eingesetzt; sein Gehalt wird durch die Menge des Verbrauchs pro Zeiteinheit bestimmt.

Im Gegensatz zu anderen Geräten erfolgt die Verdunstung bei Dochtgeruchsgeräten direkt an der Oberfläche, über die das Gas strömt. Die Beschichtung besteht oft aus Flanelldochten

Die Regulierung der Zufuhr erfolgt durch Veränderung der Gasmenge, die durch den Docht geleitet wird.

Methode Nr. 3 – sprudelndes Einbringen von Geruch in das Gas

Installationen, die im Gegensatz zu den beiden vorherigen Sprudeln verwenden, können automatisiert werden.

Die Zufuhr des Duftstoffs erfolgt über eine Membran und einen Spender; seine Menge wird im Verhältnis zum Gasverbrauch berechnet. Die Substanz fließt durch die Schwerkraft aus dem Vorratsbehälter. Für den Füllvorgang ist der Ejektor zuständig.

Schema eines Blasenodorierers. Zu den Hauptelementen gehören Membran, Gasleitung, Ventil, Kammer und Filter. Abhängig von der Leistung der Gasverteilerstation produzieren sie Geräte unterschiedlicher Größe

Zu den jüngsten Entwicklungen zur Verbesserung des Odorierungsprozesses gehört der Einsatz von Dosierpumpen. Sie bestehen aus einem Reinigungsfilter, einer elektronischen Steuereinheit und einem Steuergerät – einem Magneten oder Ventil.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Ein Mitarbeiter des Museums für Ferngastransport informiert Sie ausführlich über den Transport von Kraftstoffen, wie und womit Erdgas odoriert wird:

Eine interessante Geschichte zur Modernisierung einer Odorieranlage:

Die Installation des Odoriergeräts ist im Video zu sehen:

Das Auftreten eines charakteristischen Geruchs bei einem Gasleck in einem Raum ist eine der Schlüsselbedingungen sichere Verwendung Gas im Alltag. Geruchsstoffe werden eingesetzt, um ungeplante Gasfreisetzungen rechtzeitig zu erkennen.

Die Intensität des Gasgeruchs muss zur Erkennung ausreichen und darf die zulässige Explosionsschwelle nicht überschreiten. Wenn die Temperatur sinkt, wird der Geruch schwächer, daher sollte die verabreichte Duftstoffmenge im Winter um ein Vielfaches geringer sein als im Sommer.

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