Odorant du gaz naturel : particularités des odorants, normes et règles d'introduction

Explosions, destructions et vies gâchées — ce sont toutes les conséquences tragiques d'une mauvaise utilisation des équipements gaziers. Leur probabilité diminue considérablement à mesure que le lieu de la fuite est détecté et réparé rapidement. Mais est-ce si simple de détecter une fuite?

Vous avez entndu à maintes repises que le gaz sent par lui-même et qu'en cas de fuite, l'odeur provient de lui, n'est-ce pas ? Mais cete oinion est erronée — dans la compositon finae, on ajoute un composant connu sous le nom d'odorant du gaz nature.

Dans cet aricle, les propiétés et la compositon des odorants sont examinées en détail, ainsi que les principales éthodes de leur introducton pour assurer la sécurite tant dans les instalations indstrieles que dans les foyers. Les normes d'odorisation du gaz naturel sont minuieusment examinées, ainsi que les récents changements législatifs. Pou faciliter la compréhension, le tex est comlété par des vidéos et des ilstrations.

Propiétés principales des odorants

Le gaz est largement utilisé dans les foyers et peut provoquer de graves intoxications, et sa concentration élevée crée un environnement explosif. À l'origine, le gaz domestique (méthane avec d'autres impuretés, notamment le propane, l'éthane, le butane) n'a pas d'odeur, et toute fuite d'un système fermé ne pourrait être détectée qu'à l'aide de capteurs spéciaux.

On résout ce problème en ajoutant au gaz un composant à l'odeur prononcée — un odorant. Et le processus d'introduction directe dans le flux est appelé odorisation. Le mélange est effectué dans une station de distribution de gaz ou dans des points centralisés.

Idéalement, les substances odorisantes doivent posséder les qualités suivantes :

1. Avoir une odeur prononcée et spécifique pour une reconnaissance claire et rapide.
2. Assurer un dosage stable. Lors du mélange avec le méthane et du déplacement dans la conduite de gaz, les odorants doivent faire preuve de résistance chimique et physique.
3. Avoir un niveau suffisant de concentration pour réduire la consommation globale.
4. Pendant l'exploitation, ne pas former de produits toxiques.
5. Les additifs ne doivent pas montrer une action corrosive sur les récipients, la robinetterie, ce qui garantit une longue durée de vie des équipements à gaz et des conduites.

Il n'existe pas d'odorant répondant parfaitement à tous les critères mentionnés. C'est pourquoi des spécifications techniques TU 51-31323949-94-2002 et un règlement d'exploitation VRD 39-1.10-069-2002 ont été élaborés pour Gazprom. Mais il s'agit de documents internes de Gazprom, obligatoires uniquement pour les organisations membres du Groupe Gazprom.

Le document VRD 39-1.10-06-2002 présente les principales exigences relatives à la fabrication, au stockage, au transport et à l'utilisation des additifs.

Pour neutraliser la forte odeur d'odorant dans les zones de fuite, on utilise une solution de permanganate de potassium ou d'eau de Javel. Dans ce cas, un masque à gaz et d'autres équipements de protection sont nécessaires.

L'utilisation correcte des odorants est réglementée dans les Règles d'exploitation des gazoducs principaux STO Gazprom 2-3.5-454-2010, où il est indiqué que la limite d'explosivité du liquide inflammable est de 2,8 à 18 % et que la PDK – 1 mg/m³.

Pour déterminer l'intensitité de l'odeur de l'odorant en points et mesurer sa concentration massique, on peut utiliser l'analyseur de gaz ANKAT-7631 Micro-RSH.

L'inhalation de vapeurs peut provoquer des nausées, une perte de conscience ; en grandes quantités, la substance provoque des convulisons, une paralysie et une issue fatale. En termés de dégré d'impact sur l'organisme, il s'agitude de substances nocives de classe de danger 2. Leur concentration dans une pièce peut êtredéterminée à l'aid d'une analyseur de gaz de type RSH.

Nome et compositon des sbstances odorisantes

Le gaz naturel doit être détecté par l'odeur dans l'air lorsque sa concentration ne dépasse pas 20 % de la limite inférieure d'explosivité, ce qui équivaut à 1 % en volume de composé organique. Que faire si votre appartement sent le gaz ? Nous l'avons décrit en détail dans l'article suivant.

La quantité d'odorant dans le gaz fourni au consommateur dépend de la composition chimique du mélange.

Dans la directive d'exploitation technique des stations de distribution de gaz des gazoducs principaux VRD 39-1.10-069-2002, il est indiqué que la norme d'injection d'éthylmercaptan est de 16 g pour 1 000 m³ de gaz.

Cet odorant a été l'un des premiers additifs industriels utilisés sur le territoire de l'ex-URSS, mais l'EtSH présente plusieurs inconvénients majeurs :

• présente une oxydabilité facile ;
• réagit avec les oxydes de fer ;
• est hautement toxique ;
• est soluble dans l'eau.

La formation de diéthylsulfure, à laquelle l'éthylmercaptan est sujet, réduit l'intensité de l'odeur, notamment lors du transport sur de longues distances. Depuis 1984, sur presque tout le territoire de la Russie, on utilise un mélange de mercaptans naturels comprenant de l'isopropylmercaptan, de l'éthylmercaptan, du tert-butylmercaptan, du butylmercaptan, du tétrahydrothiophène, du n-propylmercaptan et du n-butylmercaptan.

L'odorant est conforme à la TU 51-31323949-94-2002 « Odorant naturel OOO Orenbourggazprom ». La norme pour cet additif multicomposant ne diffère pas de la quantité recommandée d'éthylmercaptan.

Le chargement des fûts pour le remplissage d'odorant, le transport de marchandises dangereuses et leur repositionnement sur le site doivent être effectués exclusivement par des moyens mécanisés. Cela permet d'éviter tout dommage aux conteneurs, chacun devant également être étiqueté.

Les soi-disant mercaptans sont fabriqués à partir de sulfure d'hydrogène, de soufre et de sulfures. Mais la production moderne repose sur l'utilisation de composés sans soufre, par exemple, en Allemagne, on fabrique un produit écologique appelé Gasodor™ S-Free™.

L'odorant GASODOR™ S-Free™ est à base d'acrylate d'éthyle et d'acrylate de méthyle, qui lors de la combustion produisent de l'eau et du dioxyde de carbone. Malgré de bonnes performances, certains matériaux polymères peuvent provoquer une forte baisse de la concentration en acrylates, et par conséquent une diminution de l'intensité de l'odeur du gaz.

Cet odorant a une odeur spécifique et forte, conserve sa stabilité même après un stockage prolongé et ne modifie pas ses qualités en cas de changement de température.

L'additif est également très apprécié car il ne se dissout pas dans l'eau. Lors des tests qui ont confirmé l'adéquation de la substance, une concentration d'odorant de 10-12 mg/m³ a été utilisée sur l'un des sites nationaux de Gazprom.

L'éthanethiol est transporté dans des camions-citernes, des wagons-citernes, des bouteilles et des conteneurs. Le volume de stockage maximal autorisé est de 1,6 tonne dans des réservoirs cylindriques au sol, et le coefficient de remplissage doit être de 0,9-0,95.

L'aldéhyde crotonique est considéré comme un odorant potentiel. Liquide inflammable à l'odeur forte, il appartient à la deuxième classe de danger selon le degré d'impact sur l'organisme.

Il présente plusieurs avantages significatifs par rapport à l'éthanethiol :

• l'absence de soufre dans sa composition ;
• un effet toxique moindre ;
• une faible volatilité dans des conditions normales.

Le niveau maximal d'émissions de l'aldéhyde crotonique ne dépasse pas la norme admissible et est de 0,02007 mg/m³. La possibilité d'une utilisation pratique de la substance comme odorant n'a pas encore été étudiée en détail.

Déterminaton de la qualité de l'odorisaton

Les plaintes concernant les normes strictement réglementées en matière d'odorisation du gaz domestique sont de plus en plus fréquentes.

En revanche, il est proposé de se concentrer sur plusieurs facteurs influençant la qualité de l'odorisation du gaz naturel :

1. État du gazoduc et sa longueur. L'intensité de l'odeur peut diminuer en raison de réactions chimiques entre les parois du gazoduc et l'odorant, auquel cas il sera nécessaire d'augmenter les taux d'injection de la substance dans le flux de gaz.
2. Le besoin de modifier le taux peut également être lié au poids spécifique du soufre mercaptan dans la composition. Connaissant son pourcentage, on peut réduire la quantité d'odorant. En cas de mauvaise qualité du carburant ou d'accumulation de condensat dans le gazoduc, au contraire, une augmentation de la concentration de la substance sera nécessaire.
3. Les conditions de transport et de stockage influencent également l'intensité de l'odeur. L'utilisation de conteneurs inappropriés, y compris en acier noir, les variations brusques de température et l'exposition aux précipitations atmosphériques, affectent négativement la qualité de l'odorant.

En ce qui concerne le facteur de changement de composition des composants, l'analyse nécessitera des coûts importants. Il est possible de réduire la consommation injustifiée d'additifs grâce à un processus automatisé de leur injection, ce qui permettra également de résoudre les questions d'écologie et de sécurité.

Il est également possible de déterminer la concentration d'odorant dans un réservoir fermé, sous pression. Le capteur, dont le principe de fonctionnement est basé sur la méthode hydrostatique, calcule le volume, le niveau et la masse du liquide à l'aide d'une unité de contrôle à microprocesseur.

L'efficacité de l'odorisation dépend également de la base de l'équipement, du degré d'automatisation et de la méthode de mélange. Examinons ce dernier paramètre plus en détail.

Méthodes d'odorisaton du gaz naturel

Le type d'odorant est choisi en fonction de plusieurs exigences :

• du niveau de précision nécessaire ;
• d'une capacité suffisante ;
• des possibilités matérielles.

L’additif est utilisé aussi bien sous forme liquide que sous forme de vapeur. La première méthode prévoit une introduction goutte à goutte ou l'utilisation d'une pompe doseuse. Pour la saturation en vapeurs, l'odorant est introduit dans une partie du flux de gaz par dérivation ou par soufflage d'une mèche humidifiée.

Méthode n°1 — introducton par gouttes de la sbstance

Cette méthode d'introduction se caractérise par des coûts relativement faibles et un schéma d'utilisation simple. Le principe de fonctionnement est basé sur le comptage du nombre de gouttes par unité de temps, ce qui permet d'obtenir le débit requis.

Pour le transport de gaz en grands volumes, les gouttes se transforment en un jet de liquide ; dans ces cas, on utilise une échelle de jauge de niveau ou un réservoir spécial avec des graduations.

Le compte-gouttes est utilisé pour le contrôle visuel du débit de substances agressives, y compris lors du dosage de l'odorant. Toutes les pièces, y compris le boîtier, sont fabriquées dans des matériaux résistants.

Cette méthode nécessite un réglage manuel constant et une vérification du débit, notamment lors de la modification du nombre de consommateurs.

Le processus ne peut pas être automatisé, donc sa précision est faible – seulement 10-25 %. Dans les installations modernes, le goutte-à-goutte n'est utilisé qu'en réserve en cas de panne de l'équipement principal.

Méthode n°2 — utilisaton d'un odoriseur à èche

L'utilisation d'un odoriseur à mèche – une autre méthode qui convient pour de faibles volumes de gaz. Toutes les opérations sont effectuées manuellement. L'odorant est utilisé pour les vapeurs et l'état liquide, sa teneur est déterminée par le débit par unité de temps.

L'évaporation dans les odoriseurs à mèche, contrairement à d'autres dispositifs, se produit directement depuis la surface au-dessus de laquelle le gaz passe. Le revêtement est souvent constitué de mèches en flanelle.

Le débit est réglé en modifiant la quantité de gaz qui traverse la mèche.

Méthode n°3 — introduction par barbotage de l'odeur dans le gaz

Les installations utilisant le barbotage, contrairement aux deux précédentes, peuvent être automatisées.

L'alimentation en odorant se fait à l'aide d'un diaphragme et d'un doseur, sa quantité est calculée proportionnellement au débit de gaz. La substance s'écoule par gravité depuis le réservoir de consommation. L'éjecteur est responsable du processus de remplissage.

Schéma de l'odoriseur à barbotage. Les éléments principaux comprennent un diaphragme, une conduite de gaz, une vanne, une chambre et un filtre. Différentes tailles d'appareils sont fabriquées en fonction de la capacité de la station de distribution de gaz.

Parmi les développements récents pour améliorer le processus d'odorisation – l'utilisation de pompes doseuses. Elles se composent d'un filtre de nettoyage, d'une unité de contrôle électronique et d'un dispositif de commande – un aimant ou une vanne.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Pour plus de détails sur le transport du carburant, comment et avec quoi on odorise le gaz naturel, un employé du musée du transport de gaz principal vous expliquera :

Un reportage intéressant sur la modernisation d'une installation d'odorisation :

Le montage d'un dispositif d'odorisation peut être vu dans une vidéo :

L'apparition d'une odeur caractéristique lors d'une fuite de gaz dans un local est l'une des conditions clés de l'utilisation sécurisée du gaz domestique. Pour détecter rapidement une sortie imprévue de gaz, on utilise des odorants.

L'intensité de l'odeur du gaz doit être suffisante pour être détectée sans dépasser le seuil d'explosivité autorisé. Lorsque la température baisse, l'odeur s'affaiblit, c'est pourquoi en hiver, la quantité d'odorant introduite doit être plusieurs fois inférieure à celle de l'été.

Si vous avez des questions sur le sujet abordé ou souhaitez ajouter des informations utiles sur l'odorisation du gaz naturel, n'hésitez pas à laisser vos commentaires. Le bloc se trouve sous le texte ci-dessous.