Тема лекции: Одоризация газа. Капельный, испарительный, барботажный одоризаторы.

Одоризация 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 (С₂Н₅SН). Однако при использовании этилмеркаптана следует учитывать присущие ему недостатки. Так, по токсичности он равноценен сероводороду; если газ идет 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.

В качестве одорантов можно использовать: сульфан; метилмеркаптан; пропилмеркаптан; калодорант; пенталарам; смесь меркаптанов, получаемых при очистке природного газа с высоким содержанием серы и сернистых соединений, и др. Одоризацию газа проводят на головных сооружениях газопровода и газораспределительных станциях, в основном с помощью одоризационных установок типов АОГ-30 и УОГ-1.

Концентрация паров одоранта в газе должна быть такой, чтобы резкий запах ощущался при объемной концентрации газа, не превышающей 1/5 от нижнего предела взрываемости. Среднегодовая норма расхода этилмеркаптана составляет 16г на 1000м³ газа. В летнее время расход одоранта примерно в 2 раза меньше, чем зимой.

Устройства, при помощи которых одорант вводят в поток газа, называются одоризаторами. Они бывают капельные, испарительные и барботажные. Капельными одоризаторами одорант вводится в газопровод каплями или тонкой струей (рисунок 2.15). Одоризатор действует за счет перепада давления, создаваемого диафрагмой. Одорант из поплавковой камеры проходит через диафрагму, смотровое стекло и по трубке поступает в газопровод. В поплавковой камере все время сохраняется постоянный уровень.

Расход одоранта можно изменять при помощи сменной диафрагмы. Наибольшее распространение имеют испарительные (фитильные) (рисунок 2.16) и барботажные одоризаторы (рисунок 2.17). В испарительном (фитильном) одоризаторе, в резервуар с одорантом частично погружены фланелевые полосы. Над поверхностью одоранта между полосами фланели проходит газ и насыщается одорантом. Резервуар снабжен подогревателем (на схеме не показан). Температура одоранта, от которой зависит интенсивность испарения (а, следовательно, и степень одоризации), поддерживается терморегулятором.

4 – поплавковая камера; 5, 8 – соединительные трубки; 6 – тонкая диафрагма; 7 – смотровое стекло; 9 – диафрагма в газопроводе;

10 – газопровод; 11 – ручной насос; 12 – запасная емкость.

Рисунок 2.15 - Капельный одоризатор с диафрагмой.

1 – диафрагма; 2 – газопровод; 3 – резервуар; 4 – вертикально подвешенные фитили; 5 – регулировочный вентиль; 6 – мерное стекло.

Рисунок 2.16 - Испарительный (фитильный) одоризатор.

Барботажный одоризатор изображен на рисунке 2.17. Из газопровода 3 часть газа попадает в барботажную камеру 2, в которой происходит насыщение газа одорантом, поступающим из расходного бака 13. При помощи поплавкового регулятора в барботажной камере поддерживается постоянный уровень. Отсюда газ проходит через емкость 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 емкости 17. Накопившийся там одорант сливается через кран 20.

Регулирование степени одоризации осуществляется вентилем 19.

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 – емкость одоризатора; 18 – отбойник брызг; 19 – регулировочный вентиль; 20 – сливной кран; 21 – трубка, отводящая газ.

Рисунок 2.17 - Барботажный одоризатор.

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. На рисунке 2.18 показана полуавтоматическая одоризационная установка.

На некоторых газораспределительных станциях внедрены полуавтоматические установки одоризации газа, которые просты по конструкции, надежны в работе и обеспечивают практически полную пропорциональную зависимость расхода одоранта от расхода газа. Установка работает следующим образом. На пути газового потока в газопровод установлена диафрагма 9, на которой создается определенный перепад давления в зависимости от расхода газа. Газ с давлением р₁ до диафрагмы поступает в бачок 3 с одорантом и создает давление на столб одоранта, равное р₁ - Н_оrg. Одорант из бачка 3 через фильтр 2 калибровочное сопло 1 впрыскивается в газопровод за диаграммой с давлением р₂.

Рисунок 2.18 - Полуавтоматическая одоризационная установка

Давление впрыскивания меняется в зависимости от количества газа, проходящего через диаграмму, и этим достигается пропорциональность расхода одоранта и газа. Уровнемерное стекло 4 используется для наблюдения за расходом одоранта. Емкость 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.