Odorizace plynu - evropské srovnání ve vybraných státech

Techniky a technológie
František HUMHAL, Ilona PASKOVÁ*
Odorizace plynu - evropské srovnání
ve vybraných státech
Z
ásadní rozdíl v odorizační praxi v jednotlivých státech (v článku jsou porovnány odorizační praxe z Česka, Slovenska, Rakouska, Itálie, Švýcarska, Francie, Španělska, Německa a Belgie) spočívá
v tom, kde k odorizaci plynu dochází. Zda
je veškerý plyn odorizován na vstupu do
státu (na přepravní soustavě) nebo, zda k
odorizaci dochází až na distribuční sou­
stavě nebo na každé z nich. Významný je
také rozdíl v dávkování odorantu. Rozdíly
mezi dávkovaným množstvím odorantu v
jednotlivých zemích EU dosahují i stovky
procent. Ve věci kontroly odorizace však
panuje ve většině států shoda. Kontrolována je koncentrace odorantu, většinou
chromatograficky (často z důvodu objektivity měření).
Pro odorizaci jsou používány odoranty. Ve všech státech jsou užívány sirné odoranty, převážně THT, TBM a další. V některých státech, převážně Německo (Bavorsko) je používán také bezsirný
odorant GASODOR S free nebo nízkosirné odoranty (např. Spotleak Z).
Bezsirný odorant se v České republice úspěšně testuje již řadu let, společnost
RWE GasNet ho již několik let používá v
odorizační stanici Libkovice pod Řípem
(roční spotřeba cca 50 kg odorantu)[1].
Další, větší aplikace byla realizována
v závěru roku 2012 na odorizační stanici Bylany II (roční spotřeba cca 1 400 kg
odorantu). Projekt v Bylanech je charak-
terizován také tím, že odorant je nakupován se službou přímého plnění (zásobník
odorizační stanice je plněn přímo z nádrže umístěné na ložné ploše přepravního
prostředku dodavatele) - viz obr. 1 až 4 z
plnění. Tohle řešení je zatím nejvyšší standard po stránce ekologie, nevznikají odpady kontaminované odorantem ani rizika související s přepravou a skladováním
odorantu, na druhou stranu je to kvalitní
služba poskytovaná za tržní cenu.
Důvodem pro nasazení bezsirného
odorantu byla vůle velkoodběratelů ode­
bírajících původně neodorizovaný plyn,
odebírat odorizovaný plyn ovšem bez
zvýšení obsahu síry v plynu (petrochemická výroba). Dříve neřešitelný problém
se podařilo díky technickému vývoji vyřešit. V České republice je RWE GasNet jedinou společností, která pro odorizaci plynu používá také bezsirný odorant.
Stručně o odorizaci, jak se dělá v Evropě
Pro účel rozdělení odorizační praxe v jednotlivých státech lze rozdělit Evropu pomyslnou linií západní hranice států Belgie
- Německo - Rakousko. Státy, které leží napravo (východně) od této linie lze charakterizovat odorizací na distribučních sou­
stavách s porovnatelnou velikostí dávek
odorantu (cca 12 až 15 mg/m3) a obdobnou legislativou popisující odorizaci. V
některých zemích se objevuje bezsirný či
nízkosirný odorant. Obsah síry v přepra-
1
36
vovaném plynu (před odorizací) je poměrně nízký (do cca 1 mg/m3). Státy, které leží nalevo (západně) od této linie, lze
charakterizovat odlišným modelem odorizace. Odorant je dávkován na úrovni
přepravní nebo přepravní a distribuční
soustavy (odorizován je veškerý plyn na
území státu vstupující, jde o výrazně vyšší
- i několikanásobně - dávkování). Obsah
síry v plynu je také vyšší.
Odorizace je základním bezpečnostním opatřením při distribuci zemního
plynu. Je to opatření používané snad ve
všech státech a znamená jedno - do jinak
lidskými smysly nerozlišitelného plynu
je přidána výrazně zapáchající látka, která umožní tento plyn identifikovat na základě čichového vjemu. Všechny státy využívají pro dávkování odorantu zařízení s
nástřikem odorantu v závislosti na aktuálním průtoku plynu. Dříve využívané principy (odpařovací a jiné) jsou dnes již minulostí.
Odorizace je jakýmsi národním tématem. Ano, v Evropě jde ve většině případů
o předpisy, které jsou součástí národních
technických pravidel (z oboru plynárenství). V ČR je to předpis TPG 918 01, v Německu DVGW G 280-1, v Rakousku ÖVGW
G 79, na Slovensku TPP 918 01, ve Švýcarsku SVGW G 11, ve Francii RSDG 10, ve
Španělsku NGTS Code…
V zásadě všechny zmíněné předpisy
řeší:
2
Slovgas
Techniky a technológie
• problematiku provozování odorizačních stanic (zařízení, ve kterých se přidává do plynu odorant);
• problematiku odorantu (zapáchající
látka, která musí mít řadu specifických
vlastností, v některých zemích musí jít
o látku certifikovanou);
• problematiku, který všechen plyn odorizovat;
• problematiku kontroly odorizace (jak
kontrolovat a co je dostatečná míra
odorizace)
• co kontrolovat,
• jakou metodikou kontrolovat,
• jak často kontrolovat,
• kde všude kontrolovat,
• jak zaznamenávat výsledky kontroly,
• kontrolovat, zda se kontroluje.
Ze stručného přehledu je jasně vidět,
že nejde o úplně snadnou disciplínu. Pokusíme se rozkrýt problematiku kontroly
odorizace.
Co kontrolovat?
Tady záleží na tom, co předepisuje konkrétní technický předpis. V zásadě
existují dva principy, které se v některých
případech prolínají.
• První skupina technických předpisů definuje minimální koncentraci odorantu v plynu, kterou je nutno naměřit na
koncovém bodě sítě. To, co se měří, je
tedy koncentrace odorantu.
• Druhá skupina technických předpisů
definuje „výstražnou úroveň odorizace“. To je něco jako míra zápachu, kterou vyvolá při definované koncentraci
(20 % dolní meze zápalnosti) množství
odorantu obsažené v zemním plynu.
Měří se opět v koncových bodech sítě.
Jakou metodikou kontrolovat?
V případě kontroly koncentrace odorantu je to jednoduché, říká se tomu ta-
3
ké měření objektivní. Podle druhu odorantu předpis definuje (nebo nedefinuje),
jakou metodikou je možné provádět kontrolu koncentrace odorantu v koncovém
bodě sítě (zda jsou měření prováděna na
místě nebo na plynu odebraném v těchto
místech do vzorkovacích vaků či lahví je
na procesní organizaci). Aktuálně existují
v zásadě dvě metodiky s různou nákladovou hladinou (cena přístrojů). Jde o analyzátory na bázi elektrochemického čid­
la, které selektivně nebo jinak vyhodnotí koncentraci odorantu, nebo o přístroje,
které pracují na principu plynového chromatografu. Výsledkem kontroly je v tomto případě hodnota na displeji přístroje,
číslo, které se porovná s minimální požadovanou hodnotou.
Kontrola úrovně odorizace je co do
popisu složitější a v zásadě umožňuje
opět dvě variantní řešení. Nazývá se také metodou subjektivní. V obou případech jde o olfaktometrické měření prováděné nejčastěji v terénu skupinou pozorovatelů (z důvodu objektivity výsledku).
Měří se intenzita zápachu směsi odorizovaného plynu se vzduchem v závislosti
na koncentraci plynu ve vzorku. Výsledky
se zaznamenávají do grafu v semilogaritmických souřadnicích. Svislá osa - lineár­
ní - uvádí intenzitu zápachu, vodorovná
osa - logaritmická - uvádí koncentraci plynu ve vzorku.
Při nezkrácené variantě měření je
měřeno několik koncentrací (např. 5),
hodnoty jsou zaznamenány do grafu a
proloženy přímkou.
Při zkrácené variantě měření je přímka konstruována pouze ze dvou bodů
(podle intenzity zápachu). Jde o mez postřehu zápachu = koncentrace plynu ve
vzorku, kdy pozorovatel začíná cítit odorant a o výstražnou úroveň odorizace =
koncentrace plynu ve vzorku, kdy pozoro-
vatel vyhodnotí výstražnou úroveň odorizace. Výsledkem je z grafu odečtená hodnota koncentrace plynu ve vzorku, která odpovídá výstražné úrovni odorizace.
Pokud se nachází před hodnotou 1 %, je
odorizace dostatečná.
Jak často kontrolovat?
Tenhle bod řeší všechny standardy. Asi
nejčetnější lhůta kontrol odorizace je 2x
za rok.
Kde všude kontrolovat?
Kontrola odorizace se provádí v koncových bodech sítě. Kde ale takový bod
leží a jak poznáme, že je to právě tenhle
bod?
Základem je vědět, co potřebujeme
změřit. Jde vlastně o účinný dosah odorizační stanice. Svoji roli zde má proudění plynu, materiál plynovodu, druh odorantu, historická zkušenost a řada dalších
faktorů.
Pro účel tohoto článku bych vhodný
bod definoval jako:
• koncový bod sítě (účinný dosah konkrétní odorizační stanice),
• bod s trvalým průtokem plynu.
V závislosti na systému odorizace by
počet koncových bodů sítě pro měření
odorizace měl odpovídat konfiguraci sítě. Nikde není uvedeno, kolik takových
bodů musí být např. na jednu odorizační stanici.
Počet koncových bodů sítě pro kontrolu odorizace by měl být vyšší než počet
provozovaných odorizačních stanic. Konkrétní počet koncových bodů sítě a jejich
rozložení závisí vždy a všude na konkrétním provozovateli. V některých zemích
předkládá výsledky kontroly odorizace na
stanoveném počtu bodů distributor kontrolnímu orgánu (Itálie).
4
Přímé plnění odorizační
stanice Bylany II
Obr. 1 Odorizační stanice
Bylany II
Obr. 2 Napojení
přepravní nádoby
s odorantem na
dvouplášťovou hadici a
čerpadlo
Obr. 3 Napojení
zásobníku odorizační
stanice na
dvouplášťovou hadici a
čerpadlo
Obr. 4 Detail napojení
odorizační stanice
5 / 2013
37
Techniky a technológie
Jak zaznamenávat výsledky kontroly?
Tenhle bod řeší národní předpisy, ve
kterých jsou uvedeny vzory formulářů
pro zaznamenávání výsledků kontrol
odorizace.
Kontrolovat, zda se kontroluje?
Tohle vypadá na první pohled zvláštně
(analogie s provozní revizí PZ?). Není to
ovšem prázdná množina. Např. v Itálii existuje institut kontroly odorizace z
úrovně státní správy.
Jiný kraj, jiný mrav
Ve střední Evropě (Česko, Slovensko, Německo, Rakousko…) je dávkování odorantu na podobné úrovni. Budeme-li hovořit o odorantu tetrahydrothiofen (THT),
jsme na úrovni dostatečné odorizace při
koncentraci kolem 10 mg/m3. Pokud bychom se posunuli na slunný jih, konkrétně do Itálie, bude koncentrace odorantu při přejezdu italské hranice zvýšena hned 3x. Je to jakýsi regionální zvyk,
který souvisí nejspíše s jinými podmínkami provozování PZ a OPZ (některé instalace jsou vedeny po povrchu zdí budov).
Je pravda, že pach odorizovaného plynu
je pro Středoevropana opravdovým zážitkem, na tak silný pachový vjem prostě
není připraven. Takto páchnoucí plyn pozorovatele jednoduše donutí k nahlášení úniku na pohotovostní službu provozovatele.
Trvalý spor odborné veřejnosti
o kontrole odorizace
Otázka je, zda kontrolovat koncentraci
odorantu, nebo úroveň odorizace. Praktik vysloví svůj názor - primární je zápach,
ten je nutno prokázat (nelze jej však přímo měřit). Vjemy pozorovatelů vč. odborné veřejnosti jsou velmi různé. Každý
člověk má totiž jiné vnímání pachů. Velmi zjednodušeně - na špici jsou zdraví jedinci ženského pohlaví ve věku cca 18 až
25 let, nekuřáci; citlivost vůči pachovým
vjemům klesá s věkem, kuřáctvím, chronickými onemocněními sliznice nosu a
ostatními chorobami čichu.
Ovšem pragmatik by mohl namítnout,
že kontrola koncentrace je černé na bílém
číslo proti číslu, tedy doklad, resp. moderní technika atd.
Jak rozsoudit smírně uvedený spor,
když tušíme, že oba mají pravdu?
Napadá nás, budeme-li chtít porovnávat mnoho míst, abychom zajistili stejný
komfort (tedy zápach) pro bezpečnost zákazníků na různých místech (třeba i v různých státech), použijeme s výhodou kontrolu koncentrace odorantu. Budeme-li
mít někde spor, že se někomu nezdá, zda
mu plyn dost páchne, použijeme čichovou úroveň odorizace.
dobně kořeny v historickém vývoji plynárenství v jednotlivých zemích. Možná, že
je to dále podmíněno zdroji plynu (přeprava potrubím, těžba, LNG terminály…),
obsahem síry v plynu a národními specifiky.
Využívané systémy centrální, resp. lokální odorizace je možné hodnotit z různých hledisek. Obecně lze konstatovat,
že centrální odorizace nasazená na optimálním rozsahu sítě je nákladově optimálním řešením. Při překročení optimálního rozsahu sítě významně vzrůstá potřebná velikost dávek odorantu pro dosažení „výstražné úrovně odorizace“ v koncovém bodě sítě.
Lektor: Ing. Anton Vrba,
SPP - distribúcia, a.s.
*Ing. František Humhal,
Ing. Ilona Pasková, Ph.D.,
RWE GasNet, s.r.o.
[email protected]
[email protected]
Článok bol uverejnený v českom
odbornom mesačníku Plyn 10/2013
Závěr
Distribuovaný plyn se odorizuje z důvodu
bezpečnosti. Tohle bezpečnostní opat­
ření se ve světě rozšířilo z USA, kde došlo
k tragickému výbuchu distribuovaného
(čichem ani jinak nerozlišitelného) plynu.
Stalo se to 18. března 1937. Kdo má zájem získat bližší informace, může si o této události přečíst např. na[2].
Odlišnost národních praxí při odorizaci popsaná v úvodu článku má pravděpo-
Zdroje
[1] PROKEŠ, O., VODRÁŽKA, S, TENKRÁT, D., SMRČEK, M.:
Bezsirná odorizace zemního plynu ve skupině RWE DSO,
Plyn, ročník 2009, s. 5-9
[2] http://www.newlondonschool.org/
Ing. František Humhal (1967)
V roce 1989 dokončil studia na FSI ČVUT Praha. Od dubna 1994 pracoval v STP, a.s. Aktuálně pracuje jako technický produktový manažer ve společnosti RWE GasNet, s.r.o.
Zastupuje ČPS v WG Odorization v rámci asociace MARCOGAZ. Zaměřuje se především na problematiku
provozu distribučních plynovodů do 4 barů a odorizaci plynu.
Ing. Ilona Pasková, Ph.D (1980)
V roce 2005 absolvovala VŠCHT v Praze, Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší. Zde také v
roce 2012 obhájila doktorskou dizertační práci na téma Vtláčení biometanu do plynárenské distribuční soustavy.
Od roku 2008 pracuje ve společnosti RWE GasNet, s.r.o., kde se zaměřuje především na uzavírání Smluv
o podmínkách provozu mezi provozovateli soustav.
38
Slovgas