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文档简介
ICS
CCS
GDRX
广东省燃气协会团体标准
T/GDRXXXXX—2023
城镇液化石油气加臭技术规程
Codeofpracticeforliquefiedpetroleumgasodorization
(征求意见稿)
(本草案完成时间:2023年8月17日)
XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施
广东省燃气协会 发布
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T/GDRXXXXX—2023
城镇液化石油气加臭技术规程
1范围
本标准适用于广东省域内,作为城镇燃气用途的液化石油气加臭,不包括具有特殊使用
要求的工业企业用气。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期
的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括
所有的修改单)适用于本文件。
GB11174液化石油气
GB17914易燃易爆性商品储存养护技术条件
GB50016建筑设计防火规范
GB50028城镇燃气设计规范
GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范
GB50093自动化仪表工程施工质量及验收规范
GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范
GB50235工业金属管道工程施工及验收规范
GB50650石油化工装置防雷设计规范
GB51142液化石油气供应工程设计规范
GB55009燃气工程项目规范
GB/T150压力容器
GB/T12241安全阀-一般要求
GB/T7782计量泵
CJJ51城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程
CJ/T448城镇燃气加臭装置
CJJ/T148城镇燃气加臭技术规程
SH/T3097石油化工静电接地设计规范
JB4732钢制压力容器-分析设计标准
JB/T6904一般压力表
TSG21固定式压力容器安全技术监察规程
TSG08特种设备使用管理规则
TSGR7001压力容器定期检验规则
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3术语和定义
《城镇燃气加臭技术规程》CJJ/T148界定的,以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1加臭剂
一种具有强烈气味的有机化合物或混合物,添加在液化石油气中,能够使得液化石油气
具有一种特殊的、令人不愉快的警示性臭味。
3.2加臭量
在单位质量或单位体积液化石油气中添加的加臭剂的质量。
3.3中和剂
通过与加臭剂混合后的反应或生物降解,使加臭剂变成稳定、无害、无刺激性的物质。
3.4除臭剂
用于消除意外泄漏到空气中的加臭剂所产生的刺激性气味的物质。
4加臭剂的基本规定
4.1加臭剂选择
4.1.1液化石油气作为城镇燃气使用时应进行加臭。
4.1.2在向液相状态下的液化石油气中加臭时,应选择硫醇类加臭剂,如:乙硫醇、叔丁
基硫醇、甲硫醇等。
4.1.3在向气相状态下的液化石油气中加臭时,加臭剂的选择不限于硫醇类加臭剂。
4.2加臭剂的质量
4.2.1加臭剂应当符合相关产品标准,且加臭剂纯度>95%。
4.2.2加臭剂的生产商应提供加臭剂的组分,产品的合格证及安全技术说明书。
4.2.3加臭剂应在生产商标注的有效期内保持稳定。
4.3加臭剂的添加量
4.3.1液化石油气中加臭剂的最小添加量应保证:泄漏到空气中的液化石油气,体积浓度
达到爆炸下限的20%时应能被察觉。
4.3.2向液态液化石油气中加臭时,应保持在使用液化石油气的全过程中,气态液化石油
气中加臭剂的含量始终不低于最小添加量。
4.4加臭量的检测
4.4.1液化石油气经营企业应对液化石油气加臭效果进行定期检测。对于无加臭能力的企
业,应按外购气源批次保存外采气源加臭剂检测合格报告。能够自行加臭的企业,应对每批
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次加臭的液化石油气进行抽样检测。
4.4.2加臭检测应采用定量分析,检验装置宜采用专业的气相色谱仪。
4.4.3液化石油气经营单位应保证用户端在使用过程中的最小检测值不低于4.3.2条规定。
4.4.4加臭检测报告,应当归档、保存2年以上时间。
4.5加臭剂的储存
4.5.1加臭剂不宜储存在厂站或库区,如确有必要储存的,应符合《易燃易爆性商品储存
养护技术条件》GB17914和《化学危险物品安全管理条例》有关规定。
4.5.2加臭剂严禁与氧化剂、酸类、碱类、碱金属混储。
4.5.3使用过的加臭剂空桶不得随意丢弃,应交由具有危险化学品处置资质的单位处理。
5加臭装置
5.1一般规定
5.1.1加臭装置应采用全密闭设计。加臭装置应包括加臭剂储罐及附件、加臭泵、阀门组
和加臭管线、加臭控制系统、加臭剂注入喷嘴、撬体和设备箱等部件。
5.1.2加臭装置应采用泵吸式加臭工艺流程。
5.1.3加臭装置应具备将运行数据向上位机的远程终端(RTU)或数据采集系统进行数据传
输的功能,控制器的接口应具有通用性和兼容性。
5.1.4加臭装置的现场应设置紧急停机开关。
5.1.5加臭装置应具备自动加注和手动加注两种加臭模式,用户可根据实际情况切换。
5.1.6燃气加臭装置宜采用撬装式,设置设备箱或撬装柜加以保护,设备箱或撬装柜表面
应做防腐处理,设置通风口。
5.1.7加臭装置应符合《城镇燃气加臭技术规程》CJJ/T148和《城镇燃气加臭装置》CJ/T
448的有关规定。
5.1.8加臭装置的电气防爆应符合GB50058《爆炸危险环境电力装置设计规范》的要求。
设备防爆标识、危险标识应清晰可见。
5.1.9加臭装置的防雷应符合GB50650《石油化工装置防雷设计规范》的有关规定,可与
厂站的防雷和静电接地系统相连接,接地电阻应小于10Ω。
5.1.10加臭装置静电接地应符合SH/T3097《石油化工静电接地设计规范》的有关规定。
5.2加臭剂储罐
5.2.1加臭剂储罐容积应根据供气规模、最大允许充装量等参数确定,满足3-6个月用量
为宜。
5.2.2加臭剂储罐应符合GB/T150《压力容器》和TSG21《固定式压力容器安全技术监察
规程》的有关规定。
5.2.3设计温度:加臭剂储罐的设计温度应考虑使用环境温度的影响,其最低设计金属温
度不高于-10℃,最高设计温度应不低于元件金属在工作状态可能达到的最高工作温度,且
不低于50℃。
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5.2.4储罐的设计压力不应小于加臭剂在设计温度下的饱和蒸气压,且不低于1.6MPa。
5.2.5加臭剂储罐的充装量不应大于90%,最大充装量对应液位计应有警示红线。
5.2.6加臭剂储罐的设计使用年限不应小于10年。
5.2.7加臭剂罐体应在适当部位标明充装介质的名称,产品铭牌应安装在罐体的易见部位。
5.2.8加臭剂储罐应有保持罐体稳定的底座,罐体与底座连接牢固可靠,底座与地基之间
应采用地脚螺栓连接。
5.3储罐附件
5.3.1储罐附件、仪表的选用及设置,应符合《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21
和设计文件的要求。
5.3.2储罐附件、仪表选用应符合相应的安全技术规范和产品标准的规定,并附带产品质
量证明书或产品质量合格证交付客户。
5.3.3储罐阀体宜集中布置,储罐罐顶应设计保护罩,对阀门、压力表等附件进行保护。
5.3.4加臭剂储罐应当在罐顶设置安全阀,其气体进口位置应满足在超压泄放状态时始终
处于罐体气相空间。
5.3.5安全阀应设置放散管,其管径不应小于安全阀的出口管径,放散口应配备加臭剂气
体吸收器。
5.3.6加臭剂储罐应至少设置一个可测负压的压力测量装置,精度不低于1.6级。
5.3.7罐体的液位计应具有就地显示和远程信号传输功能,液位计精度等级不低于2.5级。
5.4加臭泵
5.4.1应根据罐体的设计参数、使用介质及密封性等要求选用加臭泵,选用的计量泵应符
合GB/T7782《计量泵》要求。
5.4.2加臭泵的输出压力应高于加臭管道或槽车的最高工作压力,且宜为加臭管路最高工
作压力的1.2~1.5倍。
5.4.3加臭泵应受控制器控制,根据控制器发出的信号,执行相关指令。
5.5阀门组和加臭管路
5.5.1加臭装置阀门组和加臭管路用材应符合CJ/T448《城镇燃气加臭装置》的有关规定。
5.5.2加臭装置阀门及管路的压力级别应不低于对应管道段的设计压力,且不低于1.6MPa。
5.6加臭控制系统
5.6.1加臭控制系统包括:控制器、上位机、现场传感器等电气元件。
5.6.2加臭控制系统应能设置加臭剂添加量,且可控制加臭泵的单次注入量和泵入频次。
5.6.3加臭控制系统应具有数据的实时显示、存储、查询、统计及程序修改和报表打印等
功能,系统数据包括:加臭剂储罐压力与液位、泵工作状态、加臭时间、设定加臭量、瞬时
加臭量、累计加臭量、设备运行状态以及报警信号等,系统数据不可被篡改。
5.6.4加臭控制系统应具备储罐液位高低报警、泵的异常状态报警、系统故障报警等,报
警信号仅可手动消除。
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5.6.5加臭控制系统应具有自动保护功能,但设备发生故障或者断电时,能够自动停机保
护,并保存停机前的运行数据。
5.7加臭装置的布置
5.7.1液化石油气加臭应通过加臭装置进行。
5.7.2液化石油气宜在液化石油气储配站加臭,也可在液化石油气大库加臭。
5.7.3加臭装置宜露天或半露天设置,并采取遮阳、避雨等保护措施,避免太阳直射。
5.7.4设置在室内的加臭装置,应采取防止加臭剂聚集的措施。
5.7.5加臭装置应设置意外泄漏集液池,且集液池容积应大于储罐罐容。
5.7.6加臭装置的布置,应符合GB50028《城镇燃气设计规范》和CJJ/T148《城镇燃气
加臭技术规程》的相关规定。
6加臭装置的安装与验收
6.1加臭装置的施工、安装和验收应符合GB/T51455《城镇燃气输配工程施工及验收标准》
和CJJ/T148《城镇燃气加臭技术规程》的相关规定。
6.2加臭装置的设计和施工应由具备相应资质的单位实施,加臭装置的安装与验收应按照
设计文件的要求进行,未经设计单位的书面同意,不得擅自变更、改造。
6.3加臭装置安装完毕后,应对设备进行外观检查和性能检查。
6.4加臭装置的附属管道部分应按照设计文件和GB50235《工业金属管道工程施工及验收
规范》的要求,进行无损检测、压力测试和泄漏性试验。
6.5加臭装置的电气仪表与自控系统部分的施工、安装和验收,应符合GB50093《自动化
仪表工程施工质量及验收规范》和GB50168《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》
的有关规定。
6.6加臭剂储罐投用前应进行氮气置换处理,并保留一定的余压。
7加臭装置的运行与维护
7.1加臭装置的运行、维护与检修应符合CJJ/T148《城镇燃气加臭技术规程》和CJJ51《城
镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》的有关规定。
7.2企业应制定加臭装置的操作、维护、检修制度和规程。
7.3加臭装置的维护与检修,应严格执行作业规程,采取相应的安全防护、监护和应急措
施。
7.4加臭装置应在全密闭、无泄漏状态下运行。
7.5加臭装置应由专人操作、维护和管理,每年至少一次培训。
7.6企业应定期对加臭装置维护保养,并填写维护保养记录。
7.7企业应针对加臭装置进行风险辨识、制定突发事故现场处置方案,并定期演练。
7.8应定期检查加臭泵实际输出量与控制器设置的输出量的偏差,至少每个月校核一次,
累计输出误差应小于±5%。
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7.9补充加臭剂时,宜采用电动上料泵上料或使用车用快速上料接口进行储罐上料操作,
也可采用密闭上料器手动上料。采用电动方式时,在启动上料泵前,泵内的加臭剂液体不应
少于泵腔的2/3,严禁上料泵空转。采用密闭上料器上料,压料气源应使用氮气。
7.10液化石油气更换加臭剂时,应对加臭装置进行清洗、检修或改造。更换加臭剂前,所
有与液态加臭剂接触的加臭装置密封件必须更换,密封件应能适应新型加臭剂的性能要求。
7.11加臭剂储罐应按照TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》和TSGR7001《压力
容器定期检验规则》的规定定期检验。安全阀、仪表等应按照相关规定定期校验。
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制订说明
《城镇液化石油气加臭技术规程》于2022年1月正式启动后,编委会对液化石油气加臭
中的各项技术问题,进行了广泛、深入的调查研究,总结了国内外液化石油气加臭工艺和技
术路线。涉及跨专业、交叉学科的技术条文,编委会参考了GB50028《城镇燃气设计规范》、
CJJ/T148《城镇燃气加臭技术规程》、CJ/T448《城镇燃气加臭装置》、GB50058《爆
炸危险环境电力装置设计规范》、GB51142《液化石油气供应工程设计规范》、GB/T150《压
力容器》、GB50016《建筑设计防火规范》、TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》
等一批国内通用且具有指导性的条文法规。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解利条文
规定,《城镇液化石油气加臭技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明,
对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具
备与规程正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。
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目次
1范围.......................................................................1
2规范性引用文件.............................................................1
3术语和定义.................................................................1
3.2加臭量................................................................1
3.3中和剂................................................................1
3.4除臭剂................................................................1
4加臭剂的基本规定...........................................................1
4.1加臭剂选择............................................................1
4.3加臭剂的添加量........................................................3
4.4加臭剂的检测..........................................................4
4.5加臭剂的保存..........................................................5
5加臭装置的设计.............................................................5
5.1一般规定..............................................................5
5.2加臭剂储罐............................................................5
5.3储罐附件..............................................................6
5.4加臭泵................................................................6
5.6加臭控制系统...........................................................6
6加臭装置的布置.............................................................6
7加臭装置的安装与验收......................................................7
8加臭装置的运行与维护.......................................................7
Ⅱ2
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1范围
本条规定了本规程的适用范围。适用于在广东省内作为城镇燃气使用的液化石油气的加臭过程,不
适用具有特殊要求的工业企业用气的加臭。因液化石油气既可以作为燃料使用,也可以作为工业原料使
用,本规程仅考虑将液化石油气作为城镇燃气使用时的加臭。根据GB50028《城镇燃气设计规范》第
2.0.1条:城镇燃气(citygas)从城市、乡镇或居民点中的地区性气源点,通过输配系统供给居民生
活、商业、工业企业生产、采暖通风和空调等各类用户公用性质的,且符合燃气质量要求的可燃气体。
城镇燃气用户包括:居民、商业及工业企业。但因某些工业企业的生产用气,有特殊性要求(如要求使
用的燃气不含硫或对气质纯度要求高等),不能直接使用加臭后的城镇燃气,因此本规范不适用具有特
殊要求的工业企业用气的加臭。
2规范性引用文件
本规程中凡是涉及到的标准规范,均予以列出。无先后顺序。
3术语和定义
3.2加臭量
本条文规定了加臭量的定义。根据液化石油气的加臭环境不同,存在两种加臭量单位。一种是向液
态的液化石油气中加臭的(如向液化石油气槽车,瓶组中加臭),加臭剂添加量宜采用克每千克液化石
油气(mg/kgLPG)为单位。另一种是向气态液化石油气中加臭的(如向液化石油气输气管道中加臭),
此时加臭剂添加量宜采用毫克每立方米(mg/Nm3)为单位。
3.3中和剂
中和剂,部分供应商也将其叫做消除剂。其针对的是因意外泄漏的液态加臭剂,其与加臭剂快速产
生化学反应,使加臭剂变成无毒无臭的物质。
3.4除臭剂
除臭剂,部分供应商也将其叫做遮蔽剂。其针对的是因意外泄漏到空气中的加臭剂。使用时,喷洒
在被加臭剂污染的空气中,用于掩盖加臭剂的浓重气味。
4加臭剂的基本规定
4.1加臭剂选择
目前市面上使用较多的加臭剂一共有三类:
(1)烷基硫醇类,如:乙硫醇,叔丁基硫醇,正丙基硫醇等;
(2)链状硫化物:如乙硫醚,甲-乙硫醚,二甲硫醚等;
(3)环状硫化物:如四氢噻吩。
硫醇类加臭剂是曾经被广泛使用的加臭剂,但其存在易与金属氧化物发生反应,使加臭剂失效及易
冷凝、化学性质不稳定的缺点,现在在我国城镇燃气一般很少使用。
硫醚类与四氢噻吩和硫醇类加臭剂相比气味较弱,单独使用效果不佳,且其有一定毒性,但可与硫
醇类加臭剂混合使用。
四氢噻吩是一种含硫饱和杂环化合物,是城镇燃气中普遍采用的加臭剂,具有抗氧化性能强、化学
性质稳定、气味存留时间久、烧后无残留物、不污染环境、添加量少、腐蚀性小等优点。
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目前我国液化石油气中常用的加臭剂为四氢噻吩,国外液化石油气加臭剂为乙硫醇。为了验证硫醇
类加臭剂和四氢噻吩的使用效果,对乙硫醇和四氢噻吩进行了对比分析。
表1常见的两种加臭剂物化性能对比
加臭剂
乙硫醇四氢噻吩
指标
分子式C2H4SC4H8S
分子量(g/mol)62.1388.18
含硫量(%)51.636.4
密度℃0.83910.9987
沸点℃35121.1
熔点℃-144-96.2
饱和蒸气压
251.57
(0℃,KPa)
外观无色/淡黄色液体无色液体
上限:上限:
爆炸极限8.2%12.1%
下限:2.8%下限:1.1%
若在液化石油气在气态状态下加臭,不考虑燃气与加臭剂的气化过程,因加臭剂可以与管道燃气充
分混合,上述两种加臭剂都可以使用。
但对瓶装液化石油气、液化石油气槽车或小型丙烷储罐加臭,由于液化石油气是液态,气化为气态
方可使用,则需考虑液化石油气与加臭剂的气化过程,避免由于物性参数不同导致的液化石油气与加臭
剂气化不同步的情况。
一种物质,其饱和蒸气压越高,就越容易气化。根据丙烷(20℃,840KPa)、丁烷(20℃,208KPa)、
乙硫醇(17.7℃,53.3KPa)、四氢噻吩(25℃,2.4KPa)、叔丁基硫醇(20℃,19KPa)的饱和蒸气压数据,
在几种加臭剂中,四氢噻吩的饱和蒸气压最低。可以判断:在添加了加臭剂的液化石油气容器中(液态),
总是最先蒸发出饱和蒸气压最高的丙烷,再蒸发出饱和蒸气压较高的丁烷,饱和蒸气压较低的加臭剂总
是最后才气化。显然乙硫醇比叔丁基硫醇和四氢噻吩更容易随液化石油气共同气化。
国内学者使用ASPENPLUS软件,模拟了加臭剂在液化石油气钢瓶中恒温气化过程。在15公斤的钢瓶
中加注丙丁烷混合气(丙烷:正丁烷=50:50,混合气密度约2.25kg/Nm3),并分别添加330mg的加臭剂
(按CJJ/T148-2010《城镇燃气加臭技术规程》条文说明中推荐的四氢噻吩在液化石油气管网中的添加
量为基准量,添加量为50mg/Nm3LPG,相当于22mg/kgLPG,15KgLPG需添加330mg加臭剂)
模拟结果显示:若加臭剂为乙硫醇,钢瓶中液化石油气从100%液态逐渐气化至2%液态过程中,蒸发
出来的乙硫醇气相浓度从5.57mg/Nm3升高至138.22mg/Nm3;瓶中乙硫醇在液相中的含量,从0.33g消耗
至0.0726g,78.1%的乙硫醇已经蒸发出来,只有少量乙硫醇存留在残液中。
将加臭剂更换成四氢噻吩,同样条件下,在钢瓶中蒸发出来的四氢噻吩气相浓度从0.18mg/Nm3升高
至18.99mg/Nm3;四氢噻吩在钢瓶中的含量,从0.33g消耗至0.3043g,仅有7.8%的四氢噻吩蒸发出来,
92.2%的四氢噻吩依旧存留在液化石油气残液中。
根据国内学者试验观察,钢瓶中的液化石油气自然气化过程中,可以观察到:当四氢噻吩添加量为
22mg/kgLPG时,(完全气化后浓度约为50mg/Nm3),在瓶中液化石油气的残余量由100%降低为9%的过
程中,气相液化石油气中四氢噻吩的浓度由0.2mg/Nm3缓慢增加到7.4mg/Nm3。在钢瓶中液化石油气残余
量高于20%时,四氢噻吩浓度维持在极低浓度,增长缓慢。但直至瓶内液化石油气残余5%时,四氢噻吩
的浓度也远未达到19mg/Nm3的最小检测量。
综上,液化石油气由液态变成气态过程中,会出现加臭剂与丙烷、丁烷气化不同步的现象,加臭剂
气化滞后,会造成气态液化石油气臭味由浅到浓,前段容易造成加臭量检测不达标,尾段残液臭味大刺
激性强的现象。因此,在液态的液化石油气中加臭,应当选择饱和蒸气压较高的硫醇类加臭剂,以达到
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加臭剂与液化石油气同时气化的效果。四氢噻吩由于蒸气压较低,难以随着液化石油气共同气化,大部
分留在残液中,不仅气相中含量低,发生泄漏时不利于及时发现,而且还造成加臭剂的浪费,因此不适
合在液相液化石油气中做加臭剂试用。
综上所述,编委会认为:在液态液化石油气中加臭应选择饱和蒸气压较高的硫醇类加臭剂。(如:
乙硫醇、叔丁基硫醇、乙基硫醇等)
在气态液化石油气中加臭,由于液化石油气本身处于气态状态,加臭剂可与液化石油气均匀混合,
则无需考虑饱和蒸气压的问题,可选择硫醇类加臭剂、四氢噻吩、无硫加臭剂等。
4.3加臭剂的添加量
4.3.1本条规定:液化石油气作为燃气使用时,必须加臭。其原因有三:第一,行业中一直存在部
分液化石油气经营单位采购国产液化石油气,因国产气含硫,液化石油气有一定气味,不对液化石油气
进行加臭的现象。在使用过程中,又暴露出臭味不足,警示效果不佳等隐患。第二,采购国产液化石油
气时,上游供应商参照的交付标准为《液化石油气》(GB11174),该标准中规定:出厂批次检验项目
为:组分、密度、蒸气压、总硫含量、硫化氢和游离水。其中总硫含量和硫化氢含量更侧重于腐蚀考量,
并没有定量检测加臭指标。但该标准同时规定:液化石油气应具有可以察觉的臭味。为确保安全使用液
化石油气,应液化石油气无臭味或臭味不足时,宜加入具有明显臭味的含硫化合物配制的加臭剂。为了
安全起见,编委会认为,无论上游采购的液化石油气是否含硫或是否有气味,在使用端都应当对液化石
油气进行加臭处理,且加臭成本可控,具有可实施性。第三,在事故调查溯源过程中,液化石油气经营
企业常常拿不出加臭证据,调查溯源工作难以开展,如后期强制要求液化石油气加臭,则液化石油气经
营单位可依据规程要求供应商提供加臭依据,有利于事故调查溯源。
4.3.2~4.3.3本条规定了液化石油气添加量应达到的效果。根据标准CJJT148-2010《城镇燃气加臭技
术规程》第3.1.3条规定:当城镇燃气自身气味不能使人有效察觉和明显区别于日常环境中的其他气味
时,应进行补充加臭。第3.1.4条规定:无毒无味燃气泄漏到空气中,达到爆炸下限的20%时应能察觉。
液化石油气属于无毒无味燃气,须执行此规定。但仅根据CJJT148-2010《城镇燃气加臭技术规程》第
3.1.4条规定,难以对各液化石油气加臭量进行明确指导,为了给出常见加臭剂的最小加臭剂添加量,
编委会根据资料,取常见的几种加臭剂,对液化石油气的最小加臭量进行了计算,计算过程如下:
根据《城镇燃气加臭技术规程》,无毒燃气中加臭剂最小加量按式1计算:
K()
Cn1
0.2L1
3
式中:Cn——末端最小加臭剂浓度(mg/m)
L1——燃气在空气中的爆炸下限(体积分数)
K——加臭剂在空气中达到警示气味的最小浓度值(mg/m3)。用于燃气中最低加臭量的计算,
其规定见表2。
表2计算最低加臭浓度时的K值
加臭剂四氢噻吩硫醇(TBM)
K值(mg/m3)0.080.03
注:硫醇类加臭剂,由于乙硫醇K值数据缺失,取丁基硫醇(TBM)计算,由于乙硫醇比丁基硫醇
具有更刺激的气味,因此其K值还会更低一点。
根据两种加臭剂K值,液化石油气的爆炸下限(丙烷先气化,按照丙烷爆炸下限2.1%计算)可计
算两种加臭剂的末端最小加臭剂浓度。在液化石油气钢瓶/储罐/槽车中可定义为:液化石油气在容器中
气化全过程中加臭剂的最小达标浓度,计算结果如表3所示。即:无论在何时,液化石油气气化后,加
臭剂在气相中的含量必须大于表3中的最小达标浓度才能达到引起人们嗅觉刺激,达到警示效果。
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表3两种加臭剂的最小检出量
加臭剂四氢噻吩硫醇(TBM)
最小达标浓度
197.1
(mg/Nm3)
注:硫醇类加臭剂,由于乙硫醇K值数据缺失,取丁基硫醇(TBM)计算,由于乙硫醇比丁基硫醇
具有更刺激的气味,因此其最小检测浓度(Cn值)还会更低一点。
仍以液化石油气气化过程为研究对象,由于加臭剂的饱和蒸气压最低,在液化石油气气化全过程中,
满瓶气时液化石油气气相成分中的加臭剂浓度最低。因此,要使液化石油气气化全过程中加臭剂的气相
含量都达到最小达标浓度,只需在满瓶气气化时,加臭剂的气相含量达到最小达标浓度即可。
利用AspenPlus模拟软件进行计算,要使液化石油气气化全过程中加臭剂的气相浓度都达到最小
达标浓度的三种加臭剂的初始添加量如表4所示。硫醇(TBM)、四氢噻吩在液化石油气中的最小添加量
应分别为28mg/kgLPG、2300mg/kgLPG。由此可见,要满足规范所要求的最小达标浓度,需要添加的
四氢噻吩的量远远大于硫醇。目前国内的四氢噻吩添加量仅为50mg/Nm3(对应约22.2mg/kg),远远低
于理论计算值,在液化石油气气化过程中难以引起人类警觉,达到泄漏报警效果的。
表4两种加臭剂的最小添加量
加臭剂四氢噻吩硫醇(TBM)
最小检出量(mg/Nm3)197.1
全气化过程浓度达标对应的最小添加量(mg/Nm3)540065
全气化过程浓度达标对应的最小添加量(mg/kg)240028.9
为了保障燃气供应的安全性,必须保证燃气在使用过程中任何时间、任何地点的加臭剂浓度均大于
最小检出量。同时,还应避免加臭量过大,使燃烧器在点火过程溢出的未燃烧气体达到嗅觉警示气味等
级,而引起大量的错误报警,并造成资金损耗、资源浪费和环境污染。
综上所述:
1、在气态液化石油气(如管网)中加臭,加臭剂硫醇(TBM)的添加量不低于7.1毫克每立方米。
为了方便各供应商进行加臭,将最小添加量向上取整至8mg/Nm3,同时由于管道气中存在吸附、反应等
情况,一般建议建议加臭量取最小加臭剂浓度的2~3倍。
2、在液态石油气(如钢瓶)中加臭,硫醇在液化石油气全气化过程中浓度均达标对应的最小添加
量为28mg/kg,向上取整为30mg/kgLPG。即:液态液化石油气加臭浓度不低于30mg/kgLPG。
3、注意:(1)以上结果,基于液化石油气为混合气(C3:C4≈50:50)情况下的推理计算。如液化
石油气组分不同,会引起结果轻微变化。(2)根据标准4.1条,液化石油气加臭应选用硫醇类加臭剂(如:
乙硫醇、叔丁基硫醇、甲硫醇等),但因数据有限,本条文说明仅论证了叔丁基硫醇在液化石油气中的
最小加臭浓度。根据气体的感知嗅阈值,乙硫醇,甲硫醇等碳链更短的硫醇类化合物,比叔丁基硫醇的
K值还要低,因此最后计算的最小添加量相对叔丁基硫醇稍低。各液化石油气加臭单位可根据选择的加
臭剂,询问供应商相关信息后进行计算,也可参照丁基硫醇的添加量进行加臭。
4.4加臭剂的检测
4.4.1本条规定了液化石油气经营单位需对加臭效果进行检测的义务。按照气源外采时已经加臭和
气源采购后自行加臭两种情况进行了区分。对于外采的已加臭的气源,应当要求上游供应商出具该批次
液化石油气加臭剂浓度检测报告。对自行加臭的经营单位,则需对每批次销售的液化石油气进行抽样检
测。
4.4.2加臭剂检测结果应符合条文4.3.2~4.3.3的规定。因此需采用定量分析,目前检测手段较少,
检验装置主要有:气相色谱仪或专用质谱仪等。
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4.4.3根据加臭方式不同,分为液态加臭和气态加臭。如向液化石油气气态管道中加臭,加臭剂在
管道中分布较均匀,只需要在管道末端检测,加臭剂浓度不低于4.3.2条规定即可。向液态液化石油气
中加臭,在用户端检测时,存在加臭剂浓度变化,因此需要保证在整个使用过程中的最小检测值都不低
于4.3.2条规定。如果是液化石油气储存在钢瓶或储罐中,则只需在满罐气时检测终端加臭剂浓度即可。
4.5加臭剂的保存
4.5.1~4.5.3因硫醇类加臭剂属于危险化学品,且易燃易爆。液化石油气经营单位受场地、专业技
术人员限制,应尽量避免将加臭剂储存在场站或者库区。如确有必要储存的,需按照相关规定进行存储
并做好防护措施。
(1)应当密闭保存在阴凉、通风的库房。并与明火保持一定的距离,严禁烟火;
(2)因硫醇类加臭剂尤其是甲硫醇、乙硫醇沸点很低,夏季易沸腾气化,应贮存于有降温设施的
库房或贮罐内,使用密闭容器保存。
(3)硫醇类加臭剂化学性质活泼,严禁与氧化剂、酸类、碱类、碱金属混储。
(4)储存加臭剂的库房应配备相应的消防器材和应急处置物资。
4.5.4使用过的加臭剂空桶属于危险废物,不得随意丢弃,应交由具有危险化学品处置资质的单位
进行集中处置。
5加臭装置
5.1一般规定
5.1.2~5.1.2为了防止加臭剂逸散至大气中污染空气,液化石油气加臭装置应采用全密闭设计。液
化石油气加臭工艺有:泵吸式加臭工艺,液滴式(或称差压式)加臭工艺,仪表传动泵式加臭工艺,引
射式加臭工艺,旁通吸收式加臭工艺等,除泵吸式加臭工艺外的其他加臭工艺虽简单,但都不能精确控
制加臭量,往往臭剂浪费量较大,特别是在四季温度变化和供气不均匀的高低峰状态下,加臭量就更难
以控制,因此液化石油气加臭装置宜采用泵吸式加臭工艺流程。
5.1.3加臭装置是整个加臭系统中的硬件集成,属于感应层和执行层。一方面,将加臭系统的压力、
液位、泵工作状态等信息传递给加臭系统中枢大脑(远程终端),另一方面,有需要执行远程终端下达
的各项指令,比如:加臭量、加臭时间及报警信号等。因此,加臭装置与远程终端之间的数据传输,需
要双向通讯,且满足其接头通用性和兼容性原则。
5.1.6燃气加臭装置成撬,是设备集约化、一体化发展趋势的结果,设备成撬可大幅减少设备体积
和占地面积,便于使用部门管理。对于小型撬块,可设计撬块箱体加以保护。
5.2加臭剂储罐
5.2.2本条文规定液化石油气加臭剂储罐应为压力容器。原《城镇燃气加臭技术规程》(CJJ/T148)
并未对加臭剂储罐性质进行明确要求。考虑到本标准推荐使用的烷基硫醇类加臭剂在常温下饱和蒸气压
较高,且存在加料过程中的泵压,因此常压储罐存在一定的安全隐患,需采用压力储罐。
5.2.3设计温度:压力储罐的设计温度应考虑使用环境温度的影响。设计温度应不低于元件金属在
工作状态可能达到的最高工作温度。广东地区夏天最高温度约40℃,且乙硫醇加臭装置布置在阴凉通风
的地区,最高使用环境温度不超过50℃,因此设计温度不低于50℃。根据GB150相关规定,当正常工作
条件下大气环境温度对压力容器壳体金属温度有影响时,其最低设计金属温度不得高于历年来月平均最
低气温(当月各天的最低气温值相加后除以当月的天数)的最低值。广东省最北地区韶关,历史可查的
冬季1月份最低平均气温-7℃。储罐最低设计温度按照“月平均最低气温的最低值”,向下取-10℃,较
为安全。
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5.2.4设计压力:固定规TSG21中1.3条注1-2:中规定“工作压力,是指在正常工作情况下,压力
容器顶部可能达到的最高压力(表压力)”。由于在加臭剂储罐在加臭过程中,存在向槽车或者管道加
臭的工况,故加臭剂储罐的工作压力除考虑加臭剂在50℃下的饱和蒸汽压外,还应考虑因加臭泵引起的
卸液压差。经调研,在我国加臭机生厂商普遍将加臭剂储罐设计压力定为1.6MPa,CJ/T448《城镇燃气
加臭装置》第5.2.3.2条也明文规定:周转式储罐设计制造应符合TSG-R0005《移动式压力容器安全技
术监察规程》的规定,且设计压力不应小于1.6MPa,故本标准也沿用此描述。
5.2.5储罐中充装的介质,有热胀冷缩的性质。温度越高,密度越小,相同质量下对应的体积越大,
为了防止高温情况下液体胀罐,堵塞安全阀造成安全事故,故规定充装量不能超过90%,最大充装量(90%)
对应液位计应标红警示。
5.2.6本条规定了加臭剂储罐的设计使用年限应不小于10年。压力容器设计使用寿命应该用用户提
出,然后再根据使用年限定设备的腐蚀余量;但在TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规
程》中推荐的设计年限是10-15年。在常规设计中,普通容器、换热器壳体及管箱一般不少于10~15年。
考虑到硫醇物质的腐蚀属性,为了安全考虑,在初次编写标准时,将加臭剂储罐的设计年限设置为10
年。
5.3储罐附件
5.3.5加臭剂属于易燃易爆且有毒气体,非正常状态下,通过安全阀放散出去的加臭剂要进行处理,
不允许直接排放到大气中,因此储罐在设置安全阀的同时还要设置放散装置,放散口还应配备加臭剂气
体吸收器。
5.3.6加臭剂储罐在使用过程中会逐渐出现储罐压力减少,甚至降为负压的情况,因此压力测量装
置应当具备测量负压的能力。
5.3.7常见的加臭剂储罐液位计有磁翻板液位计、U型弯液位计等,由于远程终端需要获取液位信
息安排补液,因此液位计信号需传输至PLC上位机处。为了将液位信号转化为体积信号,设计单位需要
给出“储罐液位-容积对照表”。
5.4加臭泵
5.4.1~5.4.3由于加臭剂需通过加臭泵加注至槽车或管道中,因此加臭泵的精准度就很重要。推荐
使用计量泵。为了能顺利将加臭剂泵入至管道或者槽车中,泵的输出压力应当高于管道或槽车的最高工
作压力,且宜为加臭管道最高工作压力的1.2~1.5倍。
5.6加臭控制系统
5.6.1~5.6.5本条文规定了加臭控制系统的主要功能。加臭控制系统是加臭装置的大脑,需具备:
数据显示、数据处理、统计查询、程序修改、系统报警等功能,且能对加臭泵进行精准控制。
5.7加臭装置的布置
5.7.1~5.7.2液化石油气加臭,通常在三个地方进行加臭。一是在LPG大库进行加臭,在LPG大库进
行LPG槽车装车的同时,将加臭剂加注至槽车或LPG卸车管线中。二是在LPG储配站加臭,利用LPG泄液、
充装管线进行加臭,直接将加臭剂加注至LPG储罐或瓶装气中。三是在LPG管道集中供气区域加臭,一般
选择在管网气源门站进行加臭。目前由于液化石油气已经很少通过管道气供气,主要加臭方式为前面两
种。
5.7.3~5.7.4由于加臭剂比空气中,意外泄漏后,容易沉积在地表,加臭装置露天或半露天设置,
有利于加臭剂逸散,防止聚集产生危险。如加臭装置设置在室内,则应采取防止加臭剂聚集的措施。由
于加臭剂(尤其是乙硫醇)属于易燃易爆物质,为了防止
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