Przegląd metod przygotowania mieszanin wzorcowych dla kontroli procesu nawaniania

• Autorzy: Lisman Szymon , Huszał Anna

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2021.09.06

Warianty tytułu

EN

Overview of the methods for preparing the mixtures for the control of the odorization process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nawanianie, podobnie jak wiele innych procesów technologicznych, jest procesem stale ewoluującym. Dzięki szybko rozwijającej się technologii realizacji tego procesu pojawiają się coraz doskonalsze narzędzia służące do jego realizacji, wliczając w to również nadzór nad nim. Obecnie w Polsce proces nawaniania jest ustabilizowany i prowadzony na odpowiednio wysokim poziomie. Przyjęte zostały międzynarodowe standardy w tym zakresie. Jednym z ważniejszych wymagań dotyczących jakości gazów ziemnych dostarczanych odbiorcom z sieci rozdzielczej, gwarantującym ich bezpieczne użytkowanie, jest zapewnienie właściwego poziomu nawonienia, który będzie umożliwiał wykrycie niekontrolowanych upływów gazów z sieci rozdzielczej, instalacji i urządzeń gazowych. Zmienność stężenia środka nawaniającego w sieci gazowej jest wielkością dynamiczną, towarzyszącą stale procesowi nawaniania. Stąd wynika potrzeba stałego nadzoru metrologicznego nad przebiegiem procesu, m.in. przez pomiary stężenia środka nawaniającego. W ostatnich latach w przemyśle gazowniczym obserwuje się tendencję do prowadzenia coraz dokładniejszej kontroli procesu nawaniania metodami analitycznymi, w tym zwłaszcza metodą chromatografii gazowej. Podstawowym warunkiem uzyskiwania dokładnych wyników pomiarów wykonywanych metodami porównawczymi (do których zalicza się chromatografia gazowa), wymagającymi kalibracji lub wzorcowania urządzeń pomiarowych, jest stosowanie wzorców o odpowiedniej jakości metrologicznej. W celu uzyskania wyniku odznaczającego się możliwie jak najniższą niepewnością niezbędne jest wręcz stosowanie gazowych mieszanin wzorcowych środka nawaniającego o jak najwyższej tolerancji analitycznej. Jakość i stabilność gazów wzorcowych uzależniona jest od wielu różnorodnych czynników, takich jak czystość składników stosowanych do ich wytworzenia, szczelność instalacji służącej do ich wytwarzania czy rodzaj samej metody wytwarzania. W praktyce gazowe mieszaniny wzorcowe otrzymywane są przy zastosowaniu technik statycznych, dynamicznych lub mieszanych. Niniejszy artykuł przybliża różne metody sporządzania mieszanin wzorcowych jednego ze środków nawaniających, stosowanych m.in. w Polsce, jakim jest tetrahydrotiofen (THT). Opisano również wyniki przeprowadzonych w Zakładzie Nawaniania Paliw Gazowych Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego badań stabilności składu mieszanin wzorcowych THT wykonywanych metodą własną. Pozwoliły one określić minimalny okres przechowywania i użytkowania wzorców bez pogorszenia się ich jakości.

EN

Odorization, like many other technological processes, is a constantly evolving process. Thanks to the rapidly developing technology of its implementation, there are more and more perfect tools for the implementation of this process, including its supervision. Currently, the odorization process in Poland is stabilized and carried out at a sufficiently high level. International standards in this area have been adopted. One of the most important requirements concerning the quality of natural gases supplied to customers from the distribution network, guaranteeing their safe use, is to ensure the proper level of odorization, which will enable detection of uncontrolled gas leaks from the distribution network, gas installations and devices. Variability of odorant concentration in a gas network is a dynamic value that constantly accompanies the odorization process. Hence the need for constant metrological monitoring of the process course, e.g. by measuring the concentration of odorant. In recent years, there has been a strong tendency in the gas industry towards more precise control of the odorization process by analytical methods, especially gas chromatography. The basic condition for obtaining accurate results of measurements performed with comparative methods, requiring rating or calibration of measuring devices, is the use of standards of appropriate metrological quality. In order to obtain measurement results with the lowest possible uncertainty, it is even necessary to use standard gas mixtures for gas odorization with the highest analytical tolerance. The quality and stability of reference gases depends on many different factors, such as the purity of the ingredients used to produce them, the tightness of the installation used for their production or the type of the production method itself. In practice, standard gas mixtures are obtained using static, dynamic or mixed techniques. The article below presents the different methods of preparing standard mixtures of one of the odorants, also used in Poland – tetrahydrothiophene (THT). It also describes the results of the study of the composition stability of THT standard mixtures, carried out by the own method, at the Gas Fuel Odorization Department of the Oil and Gas Institute – National Research Institute. They allowed to define the minimum period of storage and use of these standards without any changes of their quality.

Słowa kluczowe

PL

nawanianie paliw gazowych; kontrola; nawanianie; gaz

EN

gas odorization; gas; odorisation; control

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 77, nr 9
• Strony: 607--612
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Lisman Szymon

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Huszał Anna

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Brown A.S., van der Veen A.M.H., Arrhenius K., Downey M.L., Kuhnemuth D., Li J., Ent H., Culleton L.P., 2014. Traceable Reference Gas Mixtures for Sulfur-Free Natural Gas Odorants. Anal. Chem., 86: 6695−6702. DOI: 10.1021/ac501525d.
• Huszał A., 2016. Nadzór nad poziomem nawonienia paliw gazowych w świetle obowiązujących uregulowań prawnych i normatywnych. Nafta-Gaz, 11: 953–960. DOI: 10.18668/NG.2016.11.09.
• Lisman S., Huszał A., 2015. Dostosowanie prototypu przystawki odorymetrycznej sprzężonej z chromatografem gazowym do badania zapachowej jakości gazów. Nafta-Gaz, 3:190–194.
• Marcogaz, 2012. Survey on Odorisation analysis. GI-OD-09-04. <http://www.marcogaz.org> (dostęp: październik 2020).
• Salati E., Borghols W., Casola A., Degroote Q., Dehaeseleer J., Humhal F., Kaesler H., Klaas U., Louvat A., Metz B., Pardinas J., Vinck H., 2016. Odorisation in Europe: the MARCOGAZ over-view. Raport Marcogaz GI-OD-16-06. <https://www.marcogaz.org/wpcontent/uploads/2021/04/GI-OD-16-06.pdf> (dostęp: październik 2020).
• Szlęk M., Holewa J., 2015. Optymalizacja metody oznaczania zawartości związków siarki występujących w paliwach gazowych. Nafta-Gaz, 5: 308–313.
• Turkiewicz A., Kania M., Janiga M., 2013. Badania mikrobiologiczne i analizy chemiczne zawartości związków siarki w mediach złożowych pochodzących z warstw solnych obiektu magazynowania gazu ziemnego. Nafta-Gaz, 8: 588–598.
• Akty prawne i dokumenty normatywne
• ISO Guide 34:2009 General requirements for the competence of reference material producers.
• PN-C-04751:2011 Gaz ziemny. Ocena jakości.
• PN-C-04753:2011 Gaz ziemny. Jakość gazu dostarczanego odbiorcom z sieci dystrybucyjnej.
• PN-EN ISO 14532:2017 Gaz ziemny. Słownictwo.
• PN-EN ISO 16664:2017-10 Analiza gazu – Postępowanie z gazami wzorcowymi i gazowymi mieszaninami wzorcowymi – Wytyczne.
• PN-EN ISO 19739:2010 Gaz ziemny. Oznaczanie związków siarki metodą chromatografii gazowej.
• PN-EN ISO 6141:2015 Analiza gazu. Zawartość certyfikatów dla gazowych mieszanin wzorcowych.
• PN-EN ISO 6142-1:2015 Analiza gazu. Sporządzanie gazowych mieszanin wzorcowych. Część 1: Metoda wagowa dla mieszanin 1 rzędu.
• PN-EN ISO 6143:2010 Analiza gazu. Metody porównawcze do określania i sprawdzania składu gazowych mieszanin wzorcowych.
• PN-EN ISO 6145-9:2012 Analiza gazu. Sporządzanie gazowych mieszanin wzorcowych z zastosowaniem dynamicznych metod objętościowych. Część 9: Metoda nasyceniowa.
• PN-EN ISO 6146:1994 Analiza gazu. Sporządzanie gazowych mieszanin wzorcowych. Metoda manometryczna.
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 2 lipca 2010 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu gazowego, tekst jednolity Dz.U. z 2018 r. poz. 1158.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).