摘 要:本文从天然气输配安全角度介绍了添加加臭剂的必要性和可行性。由于天然气本身无色无味、易燃易爆,在输送或使用过程中,一旦泄漏很难被发现,而加入燃气泄漏示警的臭味剂后,即使有微量的泄漏,也可被及时发现、补救,从而避免发生天然气泄漏造成的燃爆事故,所以臭味剂的添加至关重要。
关键词:天然气输配安全 加臭 必要性 可行性
随着自贡市城市建设的发展,城市管道燃气供气日益普遍,由于城市环境的变化,随着用户新发展及“工带民”用户接收,供气区域不断扩大,燃气管网不断增加,在供气中出现的各类安全问题日益突出,为更好地保证城市燃气的供应安全,提高两个效益成为大家关心的问题。
自贡市自一九六七年成立天然气公司以来,已经历了三十多年的历史,发展居民用户(含“工带民”用户)和机关团体、商业用户已达13万余户。随着时间的变迁,虽然对管网及燃气设施进行了更新改造、维护维修,但是自贡地处盐碱地带地上地下的管道腐蚀相当严重,室内镀锌钢管及室外埋地热沥青防腐管和其他燃气设施,加上一些管材本身质量、施工质量、防腐质量等诸多因素影响,致使管道使用寿命缩短,部分管线仅使用一、二年就已腐蚀穿孔,常常造成天然气泄漏,发生事故,不但影响正常供用气,而且还威胁到公共安全,给人民的生命安全造成不可挽回的损失。近几年,我市相继发生了几起因天然气泄漏未及时发现造成的燃爆事故,直接经济损失达100多万元。今年备受各界广泛关注的四川泸州市纳溪“5.29 ”天然气爆炸,就是天然气管道长时间泄漏气未及时发现,致使天然气经排污沟进入街道楼房负一楼与街面堡坎的夹墙内淤积,遇不明火种引发爆炸,造成5人死亡,35人受伤的严重后果,仅医疗、赔偿就近五百万元,直接间接经济损失达上千万元。
天然气的主要可燃成分是甲烷(CH4),按我国城市燃气的分类,自贡使用的天然气属纯天然气,甲烷含量高达95%以上,它无色无味,比重小于空气,可燃可爆(爆炸下限为5%,上限为15%)。其热值高,为35.6MJ/m3,是理想的优质的城市民用燃气。虽然其基本无毒,但其含量过高时,可使人窒息,达到爆炸极限范围浓度时,遇火可燃甚至爆炸,造成安全事故,天然气的致命弱点就是无色无味,泄漏难以察觉。加上自贡地区属盐碱地带,空气中卤气重,出现天然气微漏,甚至达到爆炸极限往往被人忽视。再就是,各种生物腐烂物、下水阴沟、化粪池、排水沟等产生的气味(含有微量甲烷)与天然气的气味也往往类似。
为保证天然气的安全输配与使用,确保天然气用户与维修、管理人员能凭嗅觉及时早发现、早处理,防患于未然,把泄漏事故处理在萌芽状态,在天然气中实行“加臭”是十分必要的。这一问题早已受到世界各生产、使用天然气国家的重视,意大利等国在 1971 年就颁发了有关加臭的规范和标准。我国的东北、华北地区使用煤气或天然气也同样进行了加臭;成都煤气总公司也于前几年进口了加臭设备,对天然气进行了加臭。我国“城镇燃气设计规范”( GB50028—2002)第 2.2.3 条也规定了“城镇燃气应具有可以察觉的臭味”并对燃气加臭剂量作了规定。四川省“城市燃气输配及应用工程设计、安装、验收技术规程”( DBJ20—03—88)第2.1.3 条“城市燃气应具有可以察觉的臭味。无臭燃气应加臭”,加臭程度同样作了规定。
由于原来自贡使用的天然气,其中含硫化氢高于国家《天然气》SY7514 的规定,气体中有少量硫化氢气味,泄漏量大时容易被人察觉。近十几年来,石油部门加大投资,陆续新建了天然气脱硫净化设备,使天然气气质达到国家规范要求。故近几年的天然气气质比以前好了。为避免今后再发生天然气泄漏燃烧爆炸事故,确保天然气输配使用安全,这就迫切要求我们依据规范的原则要求,借鉴其他城市的经验,结合我市天然气输配系统的实际和国内有关设备的生产情况,并从节约投资出发,提出一个简便可靠又易于实施的方案。
一、致臭剂及其加入量
规范规定,无毒燃气加入致臭剂,泄漏后在空气中“达到爆炸下限的20%时,应能察觉”。
1、致臭剂
作为民用燃气的致臭剂应具备有以下性质:
⑴致臭剂散发的气味应与日常生活中接触的气味(如:汽油、香蕉水、化妆品、阴沟下水道气味及厨房味等)有明显的区别。并应是难闻或敏感的气味。
⑵致臭剂应是可燃物质,且其燃烧产物是无毒的。
⑶致臭剂的物理化学性质应是稳定的,反应性较弱。
⑷有较强的挥发性,并难溶于水。
⑸不易腐蚀管道、设备及燃具。
⑹易于操作,且价格低廉。
据国内外资料介绍,几种常用或可供选择的致臭剂都是硫醇类和带环状结构的硫化物。详见表一。
表一中的四氢噻吩是国际上发达国家广泛使用的燃气气味添加剂,俗称“加臭剂”。它与目前被广泛采用的气味剂乙硫醇相比,具有抗氧化性强,化学性质稳定,气味存留时间持久,燃烧后无残留物,不污染环境,添加量少,腐蚀性小等优点。
四氢噻吩的特点如下:
⑴物化性质:结构式
分子式:C4H8S,分子量:88.1,闪点:>18℃ 比重: 4/20℃ 0.9987,沸点:760MMHg 120℃ ,冰点:-96.16℃ ,自燃点:200℃
溶解性:20℃几乎不溶于水,可溶于乙醇、乙醚 、丙酮。
爆炸极限:20℃·760MMHg·V%,上限12.1% ,下限1.1%。