Hoe massflowregelaars gas een geurtje geven

How Mass Flow Controllers make our gas smell

Wist je dat aardgas reukloos is? Ik niet... Ik vind het altijd een doordringende geur. Nou, het lijkt erop dat deze doordringende - zwavel - geur met opzet aan het aardgas wordt toegevoegd. Laten we eens kijken waarom dat zo is.

Omdat aardgas van nature brandbaar en reukloos is, stelt de overheid enkele veiligheidsmaatregelen verplicht. Veel landen hebben vergelijkbare, maar verschillende veiligheidsvoorschriften vastgesteld voor de omgang met aardgas en bio-methaan netinjecties. In alle gevallen zal het gas geodoriseerd moeten worden. Dit wordt meestal geregeld door de afdeling Veiligheid en Gezondheid (VGM) van de lokale overheid.

Waarom stinkt gas als het van nature geurloos is? Dit is het punt waarop gas odorisatie ontstaat. Gas odorisatie kan veel flexibeler en beproefder worden uitgevoerd door het doseren van Mercaptanen, Tetrahydrothiofeen (THT) of Zwavelvrije geuren in aardgas met behulp van massflowregelaars.

foto Lower Explosive Limit en Upper Explosive Limit

LEL (onderste explosiegrens) en UEL (bovenste explosiegrens)

Hoe zit het met odorisatie van aardgas?

Odorisatie van aardgas wordt toegepast als "waarschuwingsmiddel" bij lekkage. Het idee is dat mensen het gas voortijdig kunnen ruiken als het aanwezig is. Want als er te veel gas aanwezig is, kan er explosiegevaar ontstaan.

In de afbeelding kunt u zien dat de LEL (Lower Explosive Limit, "onderste explosiegrens") en de UEL (Upper Explosive Limit, "bovenste explosiegrens") hierbij cruciaal zijn. Als de concentratie brandbare stof in de lucht te laag is (< LEL), kan er geen ontbranding plaatsvinden. Als het mengsel te rijk is (> UEL), is er een grote hoeveelheid gas in de lucht en kan er slechts gedeeltelijke ontbranding plaatsvinden. Gassen zijn dus gevaarlijk tussen de LEL en de UEL. Daarom is het heel belangrijk dat mensen in de omgeving het gas op tijd ruiken, voordat de concentratie te hoog is en tot boven de LEL stijgt.

Op grond van de veiligheidsvoorschriften moet het aardgas dan ook te detecteren zijn bij een concentratie van 20% van de LEL; dat gebeurt via odorisatie. Vanzelfsprekend mag de geur die aan het gas wordt toegevoegd, niet gevaarlijk zijn voor de gezondheid.

Wanneer wordt een geur aan gas toegevoegd?

Dat hangt af van de soort gasleiding. Er zijn distributieleidingen en transmissieleidingen. Distributieleidingen zijn lokale aardgassystemen met hoofd- en serviceleidingen, zoals die worden gebruikt voor het commerciële gas in woonhuizen. Al deze distributieleidingen moeten worden geodoriseerd. Voor de transmissieleidingen bepalen de voorschriften wanneer die geodoriseerd moeten worden. De eisen zijn in principe niet anders bij steeds meer gebruikte H2-, Syn Gas- of Biomethane-gebaseerde toepassingen op distributielijnen.

THT, Tetrahydrothiofeen

Voor de odorisatie zijn er veel verschillende geurstoffen beschikbaar, zoals tetrahydrothiofeen (THT), mercpataan of zwavelvrije geurstoffen. De keuze van de geurstof hangt af van het gas dat de geur moet krijgen, de lay-out van de pijpleiding, de omgevingscondities en de nationale regelgeving. Tetrahydrothiofeen of THT is de meest voorkomende geur. Onder normale omgevingsomstandigheden is THT een kleurloze vluchtige vloeistof met een onaangename geur.

ATEX Zone 1 Coriolis mass flow meter

Geregelde toevoer van THT met behulp van massflowregelaars

Bronkhorst onwikkelde voor een Nederlandse klant een oplossing voor het toevoegen van THT aan biogas. Biogas werd ogewekt uit anaerobe afbraak van organisch materiaal en wordt opgewaardeerd tot aardgaskwaliteit; daarna wordt het in het Nederlandse aardgasnet geïnjecteerd. Omdat commercieel aardgas in Nederland ten minste 18 mg THT per kubieke meter gas moet bevatten, moet de toevoeging aan het commerciële gas heel nauwkeurig plaatsvinden.

Van oudsher wordt THT toegevoegd via een pomp met een vast slagvolume. Maar bij lage gasstroomsnelheden kan het gebruik van een pomp voor injectie per batch ertoe leiden dat er vloeibaar THT in de gasleidingen achterblijft. Het THT wordt misschien niet goed met het gas vermengd en kan een onjuiste concentratie hebben. Daarom is een homogene injectie van THT veel beter. Daarnaast zijn geurstoffen relatief duur, wat een economische en nauwkeurige injectie ook interessant maakt.

Directe pompsturing met massflowregelaar

Een veel betere oplossing zou een combinatie van een pomp en een Coriolis-massflowregelaar zijn.
Door een geïntegreerde PID-regelaar kan de massflowregelaar de pomp direct aansturen. Deze combinatie maakt het mogelijk om zowel continu als nauwkeurig te doseren.

Lees meer over deze toepassing in onze application note 'Geregelde toevoer van geurstof aan aardgas'.

Gevaarlijke omgevingen

Iets om rekening mee te houden is de classificatie van de omgeving. Omdat verbrandingsgassen in principe explosiegevaarlijk zijn, worden omgevingen van gassen vaak geclassificeerd als gevaarlijke omgeving. De meest gebruikelijke classificaties (in Europa) worden aangeduid als ATEX zone 1 of zone 2. Zorg ervoor dat u het juiste materiaal selecteert.

Voor oplossingen zoals THT-odorisatieprocessen kan Bronkhorst zowel ATEX/IECEx zone 1- als zone 2-oplossingen leveren.

Pre-engineered Liquid Odorisation Delivery Sets zijn op aanvraag beschikbaar voor de odorisatie van gas flows van 10 tot meer dan 8000 m3 gas flows die gevoed worden met 5 tot 50 mg/m3 odorant en zijn in staat om te voldoen aan vrijwel elke nationale regelgeving.