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《城镇燃气加臭技术规程》CJJT148—2010第1-3章条文说明
发布人:综合部 发布时间:2011-03-10 浏览次数:7543
 

 

 
中华人民共和国行业标准
 
 
城镇燃气加臭技术规程
 
CJJ /T148 - 20 10
 
条文说明
 

 
制定说明
 
    《城镇燃气加臭技术规程》CJJ/T148 -2010经住房和城乡建设部2010年10月25日以第789号公告批准发布。
本规程制订过程中,编制组进行了广泛、深入的调查研究,总结了我国城镇燃气加臭工艺的实践经验,同时参考了《天然气-燃气加臭指南》ISO/TS16922、《天然气-有机硫化合物作为加臭剂-要求及检测方法》ISO13734、《DVGW技术通告-指导手册》G280-1~G280-2等国际和国外先进的技术法规、技术标准。
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和执行条文规定,《城镇燃气加臭技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,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标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

目    次
 
1  总  则...................................................................... 22
2  术  语...................................................................... 23
3  基本规定.................................................................... 24
3.1  加臭剂质量和加臭量...................................................... 24
3.2  加臭量的检测............................................................ 28
3.3  加臭剂的更换............................................................ 28
4  加臭装置的设计与布置........................................................ 29
4.1  一般规定................................................................ 29
4.2  加臭装置设计............................................................ 29
4.3  加臭装置的布置.......................................................... 30
5  加臭装置的安装与验收........................................................ 32
5.1  一般规定................................................................ 32
5.2  加臭装置的安装.......................................................... 32
5.3  加臭装置的检验与验收.................................................... 32
6  加臭装置的运行与维护........................................................ 33
6.1  一般规定................................................................ 33
6.2  加臭装置的运行.......................................................... 33
6.3  加臭装置的维护与检修.................................................... 34
 

 
1  总  则
 
1.0.1  由于城镇燃气具有易燃、易爆和有毒的特点,在相对封闭的用气环境(建筑物中),一旦发生燃气的泄漏极易造成燃气中毒、爆炸等事故,给人身和公共安全带来威胁。为了防止和减少因燃气泄漏而不能及时发现而造成中毒、爆炸等恶性事故的发生,要求城镇燃气必须加臭。燃气加臭对燃气安全供应和使用有着积极的作用。在燃气中加入臭剂,如果在输配过程中发生燃气泄漏,可以使操作和管理人员引起警觉,也方便检漏;如果在居民厨房发生燃气泄漏,可以使用户及时察觉。为了规范加臭剂的质量、加臭量、加臭设备的设计、安装、验收和管理安全可靠、保证工程质量和保护环境,特制定本规程。
1.0.2  本条规定了本规程的适用范围。某些工业企业的生产工艺用气,由于有特殊性要求(如要求使用的燃气不含硫或对气质要求纯度高等),不能直接使用加臭后的城镇燃气,对此,可根据生产工艺用气条件、生产车间及周边环境等情况采取其他安全措施(如增加燃气泄漏报警装置等),以保证安全用气。
1.0.3  一般情况下新工艺、新技术、新材料和新设备都具有创新的含义,对于推动节能减排,保证安全运行等方面都具有积极的意义,因此,在设计中要体现技术进步的原则。
1.0.4  本条强调城镇燃气加臭还应执行国家现行相关标准,也就是要符合《城镇燃气技术规范》GB50494、《城镇燃气设计规范》GB50028等标准的相关规定。

2  术  语
 
2.0.1  加臭剂是一种具有强烈气味的有机化合物或混合物。通常将燃气加臭剂选为恶臭型,低浓度下可嗅到极刺激性臭味。
 

3  基本规定
 
3.1  加臭剂质量和加臭量
 
3.1.1  规定“应具有区别于其它气味”是该气味应有别于生活中的其他的异味,其目的是当有臭味的燃气泄漏时能够被及时发觉。
3.1.2  本条规定了作为燃气加臭剂的基本性能要求,是参照《天然气-有机硫化合物作为加臭剂-要求及检测方法》ISO13734的有关规定制订的。
    3  无论何种原因,有时燃气管道中含有一定的水分。如果加臭剂易溶于水,可能会造成注入管道内加臭剂的大量流失。
    4  本款规定加臭剂应有良好的化学稳定性,以适应国外进口的长途运输和某些厂站较长时间储存的需要。
6  本款规定主要考虑到加臭剂不应对环境造成污染。
7  该款“加入燃气中的加臭剂及其燃烧产物不应对人身有毒害”,是指加入燃气中加臭剂的量和燃烧后产生的化合物不会对人体有害。
3.1.3  未经深度净化的人工煤气及高含硫的天然气,本身就有臭味,当其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,需要进行补充加臭。有条件时,供气单位应该通过试验确定加臭量。
3.1.4  本条规定了燃气中加臭剂的最小检测量。其中最小检测量是指在燃气泄漏到空气中在发生危险之前应该能使人察觉的量。
1  本款对无毒无味燃气中加臭剂的最小检测量做出了规定。
1) 关于空气-燃气中臭味“应能察觉”的含义
加臭剂的嗅觉强度是指能引起察觉的味道强弱,参见《天然气-燃气加臭指南》ISO/TS16922推荐使用的气味强度刻度表,其等级分为0-5级(见表1)。
表1    Sales气味强度刻度
气味强度嗅觉等级
感    觉
0
无气味
0.5
非常微弱的气味(气味觉察下限)
1
微弱的气味
2
中等气味(警示气味等级)
3
强烈气味
4
非常强烈气味
5
最大气味(气味感觉上限)
 
 
识别下限浓度﹙气味觉察下限﹚:在实验条件下具有被一个人或被一群人觉察出来的概率为50%的加臭剂浓度。
报警等级﹙警示气味等级﹚:按惯例,取Sales标度上嗅觉度2级的中度的气味。
“应能察觉”的含义是指嗅觉能力一般的正常人,在空气—燃气混合物中加臭剂气味强度达到2级时,应能察觉空气中存在燃气。
K值是这种加臭剂在空气中达到警示气味的浓度,用于燃气中最低加臭量的计算,单位为mg/m3 (见表2)。
表2      计算最低加臭浓度的K值
加臭剂
K值(mg/m3)
THT
0.08
TBM
0.03
S-Free
0.07
 
2) 无毒燃气中加臭剂的最小用量
考虑经济性和环保要求,燃气中加臭剂的加入量不宜过多。无毒燃气中最小加臭量宜按下式计算:
             K
        Cn=————         (1)
            0.2×Ll
式中:Cn—末端最小加臭剂浓度(mg/m3);
K—加臭剂在空气中达到警示气味的最小浓度值(mg/m3);
      Ll—燃气在空气中的爆炸下限(体积分数)。
上面的计算数据为理论值,实际加臭量要考虑管道长度、材质、腐蚀情况和燃气成分等因素,取理论计算值的2~3倍。
美国和西欧等国,对无毒燃气(如天然气、气态液化石油气)的加臭剂用量,均规定在无毒燃气泄漏到空气中,达到爆炸下限的20%时,应能察觉。故本规程也采用这个规定。在确定加臭剂用量时,还要结合当地燃气的具体情况和采用加臭剂种类等因素,有条件时,要通过试验确定。
据国外资料介绍,空气中的四氢噻吩(THT)为0.08mg/m3时,可达到人确定察觉浓度既该气味会被99%的人(至少有0.99的概率)察觉该气味。以爆炸下限为5%的天然气为例,则5%×20%=1%,相当于在天然气中应该至少含有THT8mg/m3,这是一个理论值。以下是国外几个国家天然气加臭剂量的有关规定(见表3)。
表3  国外主要国家燃气加臭量及使用加臭剂汇总表
序号
国  家
燃气类型
加臭剂类型
加臭量(mg/m3)
备  注
1
比利时
天然气
四氢噻吩
18~20
 
2
法  国
天然气
四氢噻吩
25
 
硫醇
5
3    
德  国
天然气
四氢噻吩
15~18
德国、瑞士和奥地利等国家有部分地区使用无硫加臭剂
硫醇
5~8
无硫加臭剂
10~15
4
荷  兰
天然气
四氢噻吩
18
 
5
英  国
天然气
四氢噻吩
16
 
硫醇
6
6
意大利
天然气
四氢噻吩
20~40
 
硫醇
4~8
7
奥地利
天然气
四氢噻吩
10~20
 
无硫加臭剂
10~15
8
丹  麦
天然气
四氢噻吩
18
 
9
瑞  士
天然气
四氢噻吩
20
部分使用无硫加臭剂
 
根据调查,国内几个大中城市在天然气中加入四氢噻吩(THT)的量:北京为25±5mg/m3、上海为18~22 mg/m3、天津为25 mg/m3、广州为25 mg/m3、齐齐哈尔为16~20 mg/m3,且冬季的加入量,一般要高于以上的数值。另外,四川省绵阳天然气中无硫加臭剂的加臭量为20 mg/m3
根据上述国内外加臭剂的加入量情况,对加臭剂加入量作出推论,详见表4。
表4    常见的无毒燃气的加臭剂管网起始端用量
燃 气 种 类
加臭剂     (mg/m3)
四氢噻吩
硫醇
无硫加臭剂
天然气(天然气在空气中的爆炸下限为5%)
20
4~8
15~18
液化石油气(C3和C4各占一半)
50
--
--
液化石油气与空气的混合气(液化石油气∶空气=50∶50;液化石油气成分为C3和C4各占一半)
25
--
--
注:1  表中的数值为推荐值,实际工程中加臭剂的用量还应根据供货商提供的K值进行核实。
    2  当燃气成分与本表比例不同时,可根据燃气在空气中的爆炸下限,对比爆炸下限为5%的天然气的加臭剂用量,计算出燃
气所需加臭剂用量。
2  本款对有毒燃气中加臭剂的最小检测量做出了规定。
有毒燃气一般指含CO的可燃气体。CO对人体毒性极大,一旦漏入空气中,尚未达到爆炸下限20%时,人体早就中毒,故对有毒燃气,应该按其在空气中达到对人体允许的有害浓度之时能被察觉来确定加臭剂用量。关于人体允许的有害浓度的含义,根据“一氧化碳对人体影响”的研究,其影响取决于空气中CO含量、吸气持续时间和呼吸的强度。为了防止中毒死亡,必须采取措施保证在人体血液中决不能使碳氧血红蛋白浓度达到65%,因此,在相当长的时间内吸入的空气中CO浓度不能达到0.1%。当然这个标准是一个极限程度,空气中CO浓度也不应升高到足以使人产生严重症状才发现,因而空气中CO报警标准的选取应比0.1%低很多,以确保留有安全余量。
    含有CO的燃气漏入室内,室内空气中CO浓度的增长是逐步累计的,但其增长开始时快而后逐步变缓,最后室内空气中CO浓度趋向于一个最大值X,并可用下式表示:
            V·N
        X=————         (2)
             I
式中:V—漏出的燃气体积(m3/h);
N—燃气中CO含量(%)(体积分数);
  I—房间的容积(m3)。
此式是在时间t→∞,自然换气次数n=1的条件下导出的。
对应于每一个最大值X,有一个人体血液中碳氧血红蛋白浓度值,其关系详见表5。
表5    空气中不同的CO含量与血液中最大的碳氧血红蛋白浓度的关系        
空气中CO含量X(%)(体积分数)
血液中最大的碳氧血红蛋白浓度(%)
对人影响
0.100
67
致命界限
0.050
50
严重症状
0.025
33
较大症状
0.018
25
中等症状
0.010
17
轻度症状
 
德、法和英等发达国家,对有毒燃气的加臭剂用量,均规定为在空气中一氧化碳含量达到0.025%(体积分数)时,臭味强度应达到2级,以便嗅觉能力一般的正常人能察觉空气中存在燃气。
从表5可以看到,采用空气中CO含量0.025%为标准,达到平衡时人体血液中碳氧血红蛋白最高只能到33%,对人一般只能产生头痛、视力模糊、恶心等,不会产生严重症状。据此可理解为,空气中CO含量0.025%作为燃气加臭理论的“允许的有害浓度”标准,在实际操作运行中,还要留有安全余量,故本规程推荐采用0.02%。
 
3.2  加臭量的检测
 
3.2.1 ~3.2.3 为了提高燃气供应的安全性,加臭浓度应保持在一定的数值范围内,以保证管道末端的加臭剂浓度大于最小检测量。城镇燃气管道内加入加臭剂后,由于管道对加臭剂的吸附,随着时间的变化和与加臭点距离的增加,加臭剂浓度会逐渐衰减;当管道末端的加臭剂浓度低于最小检测量时,一般要在加臭点加大加臭量或增加加臭点。
3.2.4  我国城镇燃气加臭剂的常用检测方法有气相色谱分析仪法和加臭剂检测仪法。而人工检测法在国外采用的较为普遍。人工检测法常用于检漏和试验,对有毒燃气不应采用人工检测法。
 
3.3  加臭剂的更换
 
3.3.1  本条是对加臭剂更换准备工作提出的要求。燃气供应单位在更换加臭剂前应对管理和操作人员进行培训,使他们充分了解和掌握更换后加臭剂的特点。
加臭剂更换前要做的另一件重要工作是:至少在更换加臭剂48小时前通知所有涉及更换加臭剂的燃气用户,尤其是应将更换后加臭剂气味的特点告知用户。
3.3.2  本条强调更换加臭剂前一定要对加臭装置进行清洗和检修,如果加臭装置不能适应新的加臭剂的加臭要求,要对其进行改造或更换。
3.3.3  本条规定加臭装置中与液态加臭剂接触的密封件一定要更换,并要适应新的加臭剂。
3.3.4  本条规定了在更换加臭剂过程中不允许出现的问题,对更换的新加臭剂提出的要求。
 
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