Gas naturalmente inodoreL'odorizzante trasforma una perdita in un segnale percepibile.
ODORIZZAZIONE DEL GAS · SICUREZZA DI RETE
IL THT NEL GAS NATURALE
Il gas naturale deve poter essere riconosciuto prima che una perdita diventi pericolosa. L'odorizzazione nasce per questo. Ma tra quantità iniettata, concentrazione realmente presente nella rete e odore percepito esiste un processo fisico e chimico che merita di essere misurato.
IL PROCESSO REALEOdorizzante iniettato→Trasporto nella rete→THT realmente presente
THTNon basta dosarloOccorre sapere quanto ne rimane nel gas
PRIMA DELLO STRUMENTO
Perché il gas viene odorizzato.
Il gas naturale non offre di per sé un segnale olfattivo affidabile. L'odorizzazione introduce intenzionalmente sostanze riconoscibili dall'olfatto affinché una fuga possa essere avvertita prima di raggiungere condizioni pericolose.
Rendere percepibile ciò che non lo è
L'odorizzazione è una barriera di sicurezza: non misura la perdita e non la arresta, ma aggiunge al gas un segnale sensoriale che l'uomo può riconoscere.
Un composto solforato usato in Europa
Il tetrahydrothiophene è uno degli odorizzanti storicamente più utilizzati nelle reti europee. È presente nel gas in quantità molto piccole, ma con un contributo olfattivo intenzionalmente evidente.
L'odorizzazione non finisce all'iniettore
Il punto importante per l'esercizio non è soltanto quanto odorizzante viene dosato, ma quanto è effettivamente presente nel gas dopo l'iniezione e lungo la rete.
1GASNaturalmente poco riconoscibile
→
2DOSAGGIOOdorizzante
→
3RETETrasporto e interazioni
→
4UTENTEOdore percepibile
UN PUNTO SPESSO TRASCURATO
Concentrazione di THT e odore non sono la stessa misura.
La normativa italiana distingue il controllo del grado di odorizzazione dal controllo dell'intensità di odore. È una distinzione importante anche tecnicamente: un analizzatore quantifica una specie chimica; il naso risponde a una percezione.
Misura chimica
Risponde alla domanda: quanto THT è presente nel gas? Produce un dato quantitativo, registrabile e integrabile nel controllo di processo.
- Concentrazione
- Trend nel tempo
- Allarmi e supervisione
Valutazione olfattiva
Risponde alla domanda: quanto è percepibile l'odore? La UNI 7133 prevede procedure specifiche per rendere confrontabili valutazioni che coinvolgono il senso dell'olfatto.
- Percezione umana
- Intensità dell'odore
- Procedure normalizzate
IL FENOMENO PIÙ INTERESSANTE
Odor fade: l'odorizzante può “sparire” lungo la rete.
La letteratura tecnica descrive da anni l'odor fade: il gas può essere correttamente odorizzato all'origine e mostrare una concentrazione o un'intensità odorosa inferiore più a valle.
La tubazione non è sempre neutra
Studi sperimentali su condotte mostrano che gli odorizzanti possono interagire con le superfici interne. Per i mercaptani sono documentate adsorbimento e reazioni con ossidi di ferro presenti nelle tubazioni arrugginite.
Pressione, temperatura e portata contano
La ricerca sull'odor fade mostra che il fenomeno dipende dalle condizioni operative e dallo stato della superficie. Questo rende insufficiente ragionare soltanto sul set-point dell'odorizzatore.
Il punto di misura cambia la domanda
Misurare subito dopo l'iniezione verifica il dosaggio. Misurare in un altro punto della rete verifica invece ciò che è sopravvissuto al trasporto. Sono due informazioni diverse.
La stranezza tecnicaUna rete appena realizzata può essere, proprio perché “nuova”, una condizione da osservare con particolare attenzione: le superfici interne possono interagire con l'odorizzante prima di raggiungere un comportamento più stabile.
DOVE MISURARE?
Un solo valore non racconta tutta la rete.
Il punto di installazione dell'analizzatore dipende dalla domanda tecnica. Il valore immediatamente a valle dell'odorizzatore e quello in un punto remoto non descrivono necessariamente lo stesso fenomeno.
Verifica dell'iniezione
Controlla se il processo di odorizzazione sta producendo la concentrazione attesa nel gas.
Controllo nei nodi di rete
Permette di associare il dato THT alle condizioni operative di un punto significativo della distribuzione.
Osservare l'odor fade
Il confronto tra punti può evidenziare una perdita di odorizzante durante il trasporto.
Reti che stanno cambiando
La UNI 7133-2:2023 comprende anche gas naturale, biometano e miscele con idrogeno definite dalla legislazione vigente: il controllo dell'odorizzazione resta quindi un tema attuale nella transizione delle reti.
UN PARADOSSO DELLA TRANSIZIONE ENERGETICA
Per la sicurezza lo aggiungiamo. Per alcune tecnologie dobbiamo poi toglierlo.
Il THT è utile nella distribuzione perché rende riconoscibile il gas. Ma lo zolfo è indesiderato in numerosi processi catalitici: nella produzione di idrogeno e nelle fuel cell può avvelenare catalizzatori e anodi.
Nella rete
THT presente = funzione di sicurezza. L'odorizzante deve accompagnare il gas destinato all'utenza affinché una perdita sia percepibile.
Prima di reformer / fuel cell
THT presente = contaminante. La letteratura sulle fuel cell tratta esplicitamente la rimozione profonda degli odoranti solforati prima dei processi catalitici.
Questo non modifica lo scopo dell'odorizzazione: mostra semplicemente come la stessa molecola possa avere una funzione positiva in un punto della catena e diventare indesiderata in un altro.
DAL PROCESSO ALLA MISURA
Perché una misura continua aggiunge informazione.
Campionamenti periodici e prove olfattive descrivono punti nel tempo. Una misura automatica permette invece di vedere trend, transitori e scostamenti e di correlare il THT con ciò che sta accadendo nell'impianto.
| Domanda | Informazione utile | Perché il continuo aiuta |
|---|---|---|
| L'odorizzatore sta lavorando come previsto? | THT a valle dell'iniezione | Rende visibili derive e transitori tra un controllo periodico e l'altro |
| La concentrazione cambia lungo la rete? | Confronto tra punti significativi | Permette di osservare dinamiche compatibili con perdita o variazione dell'odorizzante |
| Una variazione è episodica o persistente? | Trend temporale | Distingue un evento breve da uno scostamento stabile |
| Il dato deve entrare nella supervisione? | Segnale quantitativo | Consente storicizzazione, allarmi e correlazione con altri parametri |
SOLO ORA LO STRUMENTO
UNION instruments
SIRA UV THT
SIRA UV THT
SPETTROSCOPIA UV
Misurare il THT invece di dedurlo dal dosaggio.
Il SIRA UV THT determina il tetrahydrothiophene mediante spettroscopia UV. UNION lo propone come analizzatore stazionario per la determinazione in tempo reale dell'odorizzante nel gas naturale. In questa pagina lo strumento arriva volutamente dopo il processo: serve a trasformare l'odorizzazione da quantità teoricamente dosata a variabile osservabile.
THT0–50 mg/m³
RIPETIBILITÀ0,3 mg/m³ o 2% del valore
ANALISI< 3 min
INGRESSO GAS20–50 mbar · max 20 l/h
AMBIENTE0–40 °C
SEGNALI0/4–20 mA · digitale · relè · fieldbus
La tecnologia UNION e la gamma di analizzatori sono descritte nella pagina dedicata. La configurazione va verificata sul gas reale e sul punto di misura.
INTEGRAZIONE BAGGI
Il punto di prelievo fa parte della misura.
Se l'obiettivo è verificare il dosaggio, osservare un nodo di rete o confrontare punti differenti, la posizione del prelievo cambia il significato del dato. Baggi valuta pressione disponibile, collegamento, rappresentatività del campione e integrazione con PLC/DCS.
Per il SIRA UV THT UNION indica all'ingresso 20–50 mbar e un consumo massimo di 20 l/h: il collegamento al processo deve quindi portare all'analizzatore un campione compatibile e rappresentativo.
1DOMANDACosa voglio verificare?
→
2PUNTODove prelevare?
→
3CAMPIONECondizioni corrette
→
4DATOTHT → DCS / PLC
DOMANDE TECNICHE
Le domande vengono prima dell'analizzatore.
Una buona applicazione THT parte dal processo di odorizzazione e dal significato che si vuole attribuire al dato.
No. La concentrazione del THT è una misura chimica quantitativa; l'intensità di odore è una risposta sensoriale e viene valutata con procedure specifiche. Le due informazioni sono collegate ma non intercambiabili.
Perché il dosaggio descrive ciò che viene immesso; la misura descrive ciò che è effettivamente presente nel gas nel punto osservato. Interazioni con la rete e condizioni operative possono rendere i due valori concettualmente diversi.
È la diminuzione dell'efficacia o della concentrazione dell'odorizzante durante il trasporto. La letteratura tecnica documenta interazioni con superfici di tubazione, ossidi e altri materiali; il fenomeno dipende dall'odorizzante e dalle condizioni della rete.
Nella distribuzione la sua funzione è di sicurezza. In processi catalitici sensibili allo zolfo, come alcune catene di produzione di idrogeno e fuel cell, gli odoranti solforati devono invece essere rimossi prima del processo.
Dipende dalla domanda: subito dopo l'odorizzazione per verificare l'iniezione; in un nodo significativo per controllare la rete; più a valle per osservare ciò che arriva realmente dopo il trasporto.
PER APPROFONDIRE
Fonti tecniche utilizzate per leggere il processo.
Oltre alla documentazione UNION, questa pagina è costruita sulla normativa italiana e su letteratura tecnica dedicata a odorizzazione, odor fade e comportamento degli odoranti solforati.
UNI 7133-2:2023
Criteri di base per l'odorizzazione, concentrazioni di odorizzante e sistemi di controllo del grado di odorizzazione e dell'intensità di odore.
UNI →Odor fading in gas networks
Studi sperimentali descrivono adsorbimento e reazioni degli odorizzanti con le superfici interne delle condotte e l'influenza delle condizioni operative.
Process Safety and Environmental Protection →THT e fuel cell
La letteratura sulla desolforazione mostra il rovescio della medaglia: gli odoranti solforati utili alla sicurezza della rete possono avvelenare catalizzatori e devono essere rimossi prima di alcune conversioni energetiche.
Journal of Power Sources →CONTINUA NELLA RETE TEMATICA BAGGI
La misura continua oltre questa pagina.
Questo problema è collegato ad altre grandezze, fenomeni e tecnologie. Prosegui dagli approfondimenti più vicini all'applicazione.
VOC e BTEX nei gas di processo →Dew point e umidità nei gas →Indice di Wobbe e qualità energetica del gas →
← Tutte le applicazioni di misura industriale Baggi
VALUTAZIONE APPLICATIVA
Prima definiamo che cosa vuoi sapere del THT.
Verifica del dosaggio, controllo di un nodo di rete, confronto tra punti o integrazione continua nel DCS: da questa domanda Baggi definisce punto di prelievo, misura e collegamento al processo.