1.5. 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 одо- ранты, 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 [36. 41].

Кроме этилмеркаптана также используют сульфан, метилмеркап ган, про- пилмеркаптан, калодорант, пенталарам и др. В качестве одоранта также при­меняют смесь меркаптанов, получаемых при очистке природного газа с вы­соким содержанием серы и сернистых соединений. Физико-химические по­казатели некоторых одорантов приведены в табл. 3.7. Одоризацию газа про­водят на головных сооружениях газопровода и газораспределительных станциях, в основном с помощью одоризационных установок, например. АОГ-ЗО, УОГ-1 и др. (табл. 1.12) [2, 35, 41].

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

Устройства, при помощи которых одорант вводится в поток газа, называ­ются одоризаторами. Они бывают капельные, испарительные и барботажные. Капельными одоризаторами одорант вводится в газопровод каплями или тонкой струёй (рис. 1.62). Одоризатор действует за счёт перепада давления, создаваемого диафрагмой. Одорант из попавковой 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) и барботажные одоризаторы (рис. 1.63). В резервуар с одорантом частично погружены фланелевые полосы. Над поверхностью одоранта между полосами фланели проходит газ и насыщается одорантом. Резервуар снабжён подогревателем I на схеме не показан). Температура одоранта. от которой зависит интенсивность испарения (а следовательно, и степень одоризации), поддерживается терморегулятором.

Барботажный одоризатор изображён на рис. 1.64. 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 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.

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 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. 1.65). Установка работает следующим образом. На пути газового потока в газопроводе установлена диафрагма 9, на которой создаётся определённый перепад давления в зависимости от расхода газа. Газ с давлением р, до диафрагмы поступает в бачок 3 с одорантом и создаёт давление на столб одоранта, равное р, =Horg. Одо-

его сечение. Для их улавливания на трассе газопровода в местах наиболее вероятного скопления устанавливают линейные конденсатосборники [2, 35. 4!, 48].

Конденсатосборник состоит из сборника б, устанавливаемого под газо­проводом 1, соединённых с ним конденсатоотводов 5, продувочной трубы 4 с запорной арматурой 3 и устройства 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. 1.66 показана схема конденсатосборника.

Работа конденсатосборника типа «расширительная камера», (.рис. 1.67) основана на выпадении из потока газа капелек жидкости под действием силы тяжести при снижении скорости газа вследствие его расширения в ка­мере. Газ при движении в газопроводе своим потоком увлекает тонкую пленку конденсата по стенкам трубы. Когда поток газа попадает в «расши­рительную камеру», скорость его движения уменьшается и капельная жид­кость, находящаяся внутри потока, выпадает. Плёнка же конденсата при определённом угле переходного патрубка l (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.

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: