Προβολή μεγαλύτερης εικόνας
Οι ανεξέλεγκτες εκπομπές είναι πτητικά οργανικά αέρια που διέρρευσαν από βαλβίδες υπό πίεση.Αυτές οι εκπομπές μπορεί να είναι είτε τυχαίες είτε λόγω εξάτμισης είτε λόγω ελαττωματικών βαλβίδων.
Οι ανεξέλεγκτες εκπομπές όχι μόνο βλάπτουν τους ανθρώπους και το περιβάλλον, αλλά αποτελούν επίσης απειλή για την κερδοφορία.Με μακρά έκθεση σε πτητικές οργανικές ενώσεις, οι άνθρωποι μπορεί να αναπτύξουν σοβαρές σωματικές παθήσεις.Αυτά περιλαμβάνουν εργάτες σε ορισμένα εργοστάσια ή άτομα που ζουν κοντά.
Αυτό το άρθρο παρέχει πληροφορίες σχετικά με το πώς προέκυψαν οι ανεξέλεγκτες εκπομπές.Αυτό θα αντιμετωπίσει επίσης τις δοκιμές API καθώς και τι πρέπει να γίνει για να μειωθούν οι επιπτώσεις τέτοιων προβλημάτων διαρροής.
Πηγές Φυγικών Εκπομπών
Οι βαλβίδες είναι οι κορυφαίες αιτίες των φυγόπονων εκπομπών
Οι βιομηχανικές βαλβίδες και τα εξαρτήματά τους είναι, τις περισσότερες φορές, οι κύριοι ένοχοι των βιομηχανικών διαφυγόντων εκπομπών.Οι γραμμικές βαλβίδες όπως οι βαλβίδες σφαίρας και πύλης είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι βαλβίδων που είναι επιρρεπείς σε αυτήν την κατάσταση.
Αυτές οι βαλβίδες χρησιμοποιούν είτε ανερχόμενο είτε περιστρεφόμενο στέλεχος για κλείσιμο και κλείσιμο.Αυτοί οι μηχανισμοί παράγουν περισσότερη τριβή.Επιπλέον, οι σύνδεσμοι που συνδέονται με παρεμβύσματα και συστήματα στεγανοποίησης είναι τα κοινά εξαρτήματα όπου εμφανίζονται τέτοιες εκπομπές.
Ωστόσο, επειδή οι γραμμικές βαλβίδες είναι πιο οικονομικές, χρησιμοποιούνται πιο συχνά από άλλους τύπους βαλβίδων.Αυτό καθιστά αυτές τις βαλβίδες αμφιλεγόμενες σε σχέση με την προστασία του περιβάλλοντος.
Τα στελέχη βαλβίδων συμβάλλουν στις ανεξέλεγκτες εκπομπές
Οι ανεξέλεγκτες εκπομπές από τα στελέχη βαλβίδων είναι περίπου το 60% των συνολικών εκπομπών που δίνονται από μια συγκεκριμένη βιομηχανική μονάδα.Αυτό συμπεριλήφθηκε σε μια μελέτη που διεξήχθη από το Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας.Ο συνολικός αριθμός των στελεχών βαλβίδας αποδίδεται στο μεγάλο ποσοστό που αναφέρεται στη μελέτη.
Οι συσκευασίες βαλβίδων ενδέχεται επίσης να συμβάλλουν σε ανεξέλεγκτες εκπομπές
Η δυσκολία στον έλεγχο των διαφυγόντων εκπομπών έγκειται επίσης στη συσκευασία.Ενώ οι περισσότερες συσκευασίες τηρούν και περνούν το API Standard 622 κατά τη διάρκεια της δοκιμής, πολλές αποτυγχάνουν κατά τη διάρκεια του πραγματικού σεναρίου.Γιατί;Η συσκευασία κατασκευάζεται χωριστά από το σώμα της βαλβίδας.
Ενδέχεται να υπάρχουν κάποιες μικρές διαφορές στις διαστάσεις μεταξύ του παρεμβύσματος και της βαλβίδας.Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διαρροές.Μερικοί παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη εκτός από τις διαστάσεις περιλαμβάνουν την εφαρμογή και το φινίρισμα της βαλβίδας.
Οι εναλλακτικές λύσεις για το πετρέλαιο είναι επίσης ένοχοι
Οι ανεξέλεγκτες εκπομπές δεν συμβαίνουν μόνο κατά την επεξεργασία των αερίων στη βιομηχανική εγκατάσταση.Στην πραγματικότητα, οι ανεξέλεγκτες εκπομπές συμβαίνουν σε όλους τους κύκλους παραγωγής αερίου.
Σύμφωνα με το A Close Look at Fugitive Methane Emissions from Natural Gas, «οι εκπομπές από την παραγωγή φυσικού αερίου είναι σημαντικές και συμβαίνουν σε κάθε στάδιο του κύκλου ζωής του φυσικού αερίου, από την προπαραγωγή έως την παραγωγή, την επεξεργασία, τη μεταφορά και τη διανομή».
Ποια είναι τα συγκεκριμένα πρότυπα API για τις βιομηχανικές ανεξέλεγκτες εκπομπές;
Το Αμερικανικό Ινστιτούτο Πετρελαίου (API) είναι ένας από τους κυβερνητικούς φορείς που παρέχουν πρότυπα για τις βιομηχανίες φυσικού αερίου και πετρελαίου.Τα πρότυπα API που δημιουργήθηκαν το 1919 είναι μία από τις κορυφαίες οδηγίες για οτιδήποτε σχετίζεται με τις πετροχημικές βιομηχανίες.Με περισσότερα από 700 πρότυπα, η API παρείχε πρόσφατα συγκεκριμένα πρότυπα για τις ανεπίτρεπτες εκπομπές που σχετίζονται με τις βαλβίδες και τα παρεμβύσματά τους.
Ενώ υπάρχουν διαθέσιμες ορισμένες δοκιμές εκπομπών, τα πιο αποδεκτά πρότυπα για δοκιμές είναι εκείνα που βρίσκονται κάτω από το API.Ακολουθούν οι λεπτομερείς περιγραφές για τα API 622, API 624 και API 641.
API 622
Αυτό ονομάζεται αλλιώς API 622 Type Testing of Process Valve Packing for Fugitive Emissions
Αυτό είναι το πρότυπο API για τη συσκευασία βαλβίδων σε βαλβίδες on-off είτε με ανερχόμενο είτε με περιστρεφόμενο στέλεχος.
Αυτό καθορίζει εάν η συσκευασία μπορεί να αποτρέψει την εκπομπή αερίων.Υπάρχουν τέσσερις τομείς αξιολόγησης:
1. Πόσος είναι ο ρυθμός διαρροής
2. Πόσο ανθεκτική στη διάβρωση η βαλβίδα
3. Ποια υλικά χρησιμοποιούνται στη συσκευασία
4. Ποια είναι η αξιολόγηση για την οξείδωση
Η δοκιμή, με την τελευταία της δημοσίευση του 2011 και υπό αναθεωρήσεις, περιλαμβάνει 1.510 μηχανικούς κύκλους με πέντε θερμικούς κύκλους περιβάλλοντος 5000F και πίεση λειτουργίας 600 psig.
Οι μηχανικοί κύκλοι σημαίνουν πλήρες άνοιγμα έως πλήρες κλείσιμο της βαλβίδας.Σε αυτό το σημείο, η διαρροή του αερίου δοκιμής ελέγχεται κατά διαστήματα.
Μία από τις πρόσφατες αναθεωρήσεις για τη δοκιμή API 622 είναι το ζήτημα των βαλβίδων API 602 και 603.Αυτές οι βαλβίδες έχουν στενό παρέμβυσμα βαλβίδας και συχνά είχαν αποτύχει στις δοκιμές API 622.Η επιτρεπόμενη διαρροή είναι 500 μέρη ανά εκατομμύριο όγκος (ppmv).
API 624
Αυτό ονομάζεται αλλιώς API 624 Testing Type of Rising Stem Valve Equipped with Flexible Graphite Packing for Fugitive Emissions Standard.Αυτό το πρότυπο πληροί τις απαιτήσεις για τις δοκιμές διαφυγών εκπομπών τόσο για ανερχόμενες βαλβίδες στελέχους όσο και για περιστρεφόμενες βαλβίδες στελέχους.Αυτές οι βαλβίδες στελέχους θα πρέπει να περιλαμβάνουν συσκευασία που έχει ήδη περάσει το Πρότυπο API 622.
Οι βαλβίδες στελέχους που δοκιμάζονται θα πρέπει να εμπίπτουν στο αποδεκτό εύρος των 100 ppmv.Αντίστοιχα, το API 624 έχει 310 μηχανικούς κύκλους και τρεις κύκλους περιβάλλοντος 5000F.Λάβετε υπόψη ότι οι βαλβίδες πάνω από NPS 24 ή περισσότερες από την κλάση 1500 δεν περιλαμβάνονται στο πεδίο δοκιμών του API 624.
Η δοκιμή είναι αποτυχημένη εάν η διαρροή στεγανοποίησης στελέχους υπερβαίνει τα 100 ppmv.Η βαλβίδα στελέχους δεν επιτρέπεται να προσαρμοστεί στη διαρροή κατά τη διάρκεια της δοκιμής.
API 641
Αυτό ονομάζεται αλλιώς API 624 Quarter Turn Valve FE Test.Αυτό είναι το νεότερο πρότυπο που αναπτύχθηκε από την API που καλύπτει τις βαλβίδες που ανήκουν στην οικογένεια βαλβίδων τετάρτου περιστροφής.Ένα από τα συμφωνημένα κριτήρια για αυτό το πρότυπο είναι το μέγιστο εύρος 100 ppmv για επιτρεπόμενη διαρροή.Μια άλλη σταθερά είναι το API 641 είναι οι περιστροφές 610 τετάρτων.
Για βαλβίδες τετάρτου περιστροφής με παρέμβυσμα γραφίτη, πρέπει πρώτα να περάσει τη δοκιμή API 622.Ωστόσο, εάν η συσκευασία περιλαμβάνεται στα πρότυπα API 622, αυτό μπορεί να παραιτηθεί από τη δοκιμή API 622.Ένα παράδειγμα είναι ένα σετ συσκευασίας από PTFE.
Οι βαλβίδες ελέγχονται στη μέγιστη παράμετρο: 600 psig.Λόγω της διακύμανσης της θερμοκρασίας, υπάρχουν δύο σετ χαρακτηρισμών που χρησιμοποιούνται για τη θερμοκρασία της βαλβίδας:
● Βαλβίδες που είναι βαθμολογημένες πάνω από 5000F
● Βαλβίδες που είναι βαθμολογημένες κάτω από 5000F
API 622 έναντι API 624
Μπορεί να υπάρχει κάποια σύγχυση μεταξύ του API 622 και του API 624. Σε αυτό το μέρος, λάβετε υπόψη τις λίγες διαφορές μεταξύ των δύο.
● Ο αριθμός των μηχανικών κύκλων που εμπλέκονται
● Το API 622 αφορά ΜΟΝΟ τη συσκευασία.ενώ, το API 624 περιλαμβάνει τη βαλβίδα ΣΥΜΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΟΜΕΝΟΥ της πλήρωσης
● Το εύρος των επιτρεπόμενων διαρροών (500 ppmv για το API 622 και 100 ppmv για το 624)
● Οι επιτρεπόμενες προσαρμογές αριθμού (μία για το API 622 και καμία για το API 624)
Πώς να μειώσετε τις βιομηχανικές ανεξέλεγκτες εκπομπές
Οι ανεξέλεγκτες εκπομπές μπορούν να αποτραπούν έτσι ώστε να μειωθεί ο αντίκτυπος των εκπομπών βαλβίδων στο περιβάλλον.
#1 Αλλάξτε τις ξεπερασμένες βαλβίδες
Οι βαλβίδες αλλάζουν συνεχώς.Βεβαιωθείτε ότι οι βαλβίδες ακολουθούν τα πιο πρόσφατα πρότυπα και κανονισμούς.Με την τακτική συντήρηση και τον έλεγχο, είναι ευκολότερο να εντοπιστεί ποιο πρέπει να αντικατασταθεί.
#2 Σωστή εγκατάσταση βαλβίδας και συνεχής παρακολούθηση
Η ακατάλληλη εγκατάσταση των βαλβίδων μπορεί επίσης να προκαλέσει διαρροές.Προσλάβετε τεχνικούς υψηλής εξειδίκευσης που μπορούν να εγκαταστήσουν σωστά τις βαλβίδες.Η σωστή εγκατάσταση της βαλβίδας μπορεί επίσης να ανιχνεύσει το σύστημα πιθανών διαρροών.Μέσω συνεχούς παρακολούθησης, μπορούν εύκολα να εντοπιστούν βαλβίδες που ενδέχεται να παρουσιάσουν διαρροή ή να έχουν ανοίξει κατά λάθος.
Πρέπει να γίνονται τακτικές δοκιμές διαρροής που να μετρούν την ποσότητα ατμού που απελευθερώνεται από τις βαλβίδες.Οι βιομηχανίες που χρησιμοποιούν βαλβίδες έχουν αναπτύξει προηγμένες δοκιμές για την ανίχνευση των εκπομπών βαλβίδων:
● Μέθοδος 21
Αυτό χρησιμοποιεί έναν ανιχνευτή ιονισμού φλόγας για τον έλεγχο διαρροών
● Βέλτιστη απεικόνιση αερίου (OGI)
Αυτό χρησιμοποιεί μια υπέρυθρη κάμερα για να ανιχνεύσει διαρροές στο εργοστάσιο
● Lidar διαφορικής απορρόφησης (DIAL)
Αυτό μπορεί να ανιχνεύσει εξ αποστάσεως ανεξέλεγκτες εκπομπές.
#3 Επιλογές προληπτικής συντήρησης
Η παρακολούθηση προληπτικής συντήρησης μπορεί να εντοπίσει προβλήματα με τις βαλβίδες στα αρχικά στάδια.Αυτό μπορεί να μειώσει το κόστος επισκευής μιας ελαττωματικής βαλβίδας.
Γιατί υπάρχει ανάγκη να μειωθούν οι ανεξέλεγκτες εκπομπές;
Οι ανεξέλεγκτες εκπομπές είναι σημαντικοί παράγοντες που συμβάλλουν στην υπερθέρμανση του πλανήτη.Είναι αλήθεια ότι υπάρχει ένα ενεργό κίνημα που ελπίζει να μειώσει τις εκπομπές.Αλλά μετά την αναγνώρισή του, σχεδόν έναν αιώνα από την αναγνώριση, τα επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης εξακολουθούν να είναι υψηλά.
Καθώς η ανάγκη για ενέργεια σε όλο τον κόσμο αυξάνεται, η ανάγκη αναζήτησης εναλλακτικών λύσεων για τον άνθρακα και τα ορυκτά καύσιμα έχει επίσης αυξηθεί.
Πηγή: https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions
Το μεθάνιο και το αιθάνιο βρίσκονται στο προσκήνιο ως οι πιο βιώσιμες εναλλακτικές λύσεις για τα ορυκτά καύσιμα και τον άνθρακα.Είναι αλήθεια ότι υπάρχουν πολλές δυνατότητες ως πόροι ενέργειας για αυτούς τους δύο.Ωστόσο, το μεθάνιο, ειδικότερα, έχει 30 φορές υψηλότερο δυναμικό θέρμανσης από το CO2.
Αυτή είναι η αιτία συναγερμού τόσο για τους περιβαλλοντολόγους όσο και για τις βιομηχανίες που χρησιμοποιούν αυτόν τον πόρο.Από την άλλη πλευρά, η πρόληψη της εκπομπής βαλβίδων είναι δυνατή μέσω της χρήσης βιομηχανικών βαλβίδων υψηλής ποιότητας και εγκεκριμένων από API.
Πηγή: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/pdfscache/1180.pdf
Συνοψίζοντας
Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι οι βαλβίδες είναι σημαντικά συστατικά κάθε βιομηχανικής εφαρμογής.Ωστόσο, οι βαλβίδες δεν κατασκευάζονται ως ένα συμπαγές μέρος.μάλλον αποτελείται από εξαρτήματα.Οι διαστάσεις αυτών των εξαρτημάτων ενδέχεται να μην ταιριάζουν 100% μεταξύ τους, οδηγώντας σε διαρροές.Αυτές οι διαρροές μπορούν να προκαλέσουν βλάβη στο περιβάλλον.Η αποτροπή τέτοιων διαρροών αποτελεί ζωτική ευθύνη οποιουδήποτε χρήστη βαλβίδας.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-25-2022