Izplūdes emisijas un API testēšana vārstiem

Skatīt lielāku attēlu
Difūzās emisijas ir gaistošas ​​organiskās gāzes, kas noplūda no spiediena vārstiem.Šīs emisijas var būt nejaušas, iztvaikošanas vai bojātu vārstu dēļ.

Difūzās emisijas ne tikai kaitē cilvēkiem un videi, bet arī apdraud rentabilitāti.Ilgstoši pakļaujoties gaistošo organisko savienojumu iedarbībai, cilvēkiem var rasties nopietnas fiziskas kaites.Tajos ietilpst dažu rūpnīcu darbinieki vai tuvumā dzīvojoši cilvēki.

Šajā rakstā ir sniegta informācija par to, kā radās difūzās emisijas.Tas attieksies arī uz API testiem, kā arī to, kas jādara, lai samazinātu šādu noplūdes problēmu ietekmi.

Izplūdušo emisiju avoti

Vārsti ir galvenais izplūdušo emisiju cēlonis
Rūpnieciskie vārsti un to sastāvdaļas visbiežāk ir galvenie rūpniecisko difūzo emisiju vaininieki.Lineārie vārsti, piemēram, globusa un aizbīdņu vārsti, ir visizplatītākie vārstu veidi, kuriem ir tendence uz šo stāvokli.

Šie vārsti aizvēršanai un aizvēršanai izmanto paceļošu vai rotējošu kātu.Šie mehānismi rada lielāku berzi.Turklāt savienojumi, kas savienoti ar blīvēm un blīvēšanas sistēmām, ir izplatītas sastāvdaļas, kurās rodas šādas emisijas.

Tomēr, tā kā lineārie vārsti ir rentablāki, tos izmanto biežāk nekā cita veida vārstus.Tas padara šos vārstus pretrunīgus saistībā ar vides aizsardzību.

Vārsta kāti veicina difūzās emisijas

Izplūdes emisijas no vārstu kātiem ir aptuveni 60% no kopējām emisijām, ko rada konkrēta rūpnieciskā iekārta.Tas tika iekļauts Britu Kolumbijas universitātes veiktajā pētījumā.Kopējais vārstu kātu skaits ir saistīts ar pētījumā minēto lielo procentuālo daļu.

Vārstu blīves var arī veicināt difūzās emisijas

Grūtības kontrolēt difūzās emisijas ir saistītas arī ar iepakojumu.Lai gan vairums iepakojumu testēšanas laikā atbilst API standartam 622 un iztur to, daudzi faktiskā scenārija laikā neizdodas.Kāpēc?Iepakojums tiek ražots atsevišķi no vārsta korpusa.

Var būt nelielas atšķirības starp blīvējumu un vārstu izmēriem.Tas var izraisīt noplūdes.Daži faktori, kas jāņem vērā, izņemot izmērus, ietver vārsta piemērotību un apdari.

Vainīgas ir arī naftas alternatīvas

Difūzās emisijas rodas ne tikai gāzu pārstrādes laikā rūpnieciskajā iekārtā.Faktiski difūzās emisijas notiek visos gāzes ražošanas ciklos.

Saskaņā ar A Close Look at Fugitive Methane Emissions from Natural Gas, “dabasgāzes ražošanas radītās emisijas ir ievērojamas un rodas katrā dabasgāzes dzīves cikla posmā, sākot no pirmsražošanas un beidzot ar ražošanu, apstrādi, pārvadi un sadali”.

Kādi ir īpašie API standarti rūpnieciskajām difūzajām emisijām?

American Petroleum Institute (API) ir viena no vadošajām struktūrām, kas nodrošina standartus dabasgāzes un naftas rūpniecībai.API standarti, kas izveidoti 1919. gadā, ir viena no vadošajām vadlīnijām visam, kas saistīts ar naftas ķīmijas rūpniecību.Ar vairāk nekā 700 standartiem API nesen ir nodrošinājis īpašus standartus difūzajām emisijām, kas saistītas ar vārstiem un to blīvēm.

Lai gan ir pieejamas dažas emisijas pārbaudes, vispieņemamākie testēšanas standarti ir tie, kas attiecas uz API.Šeit ir detalizēti API 622, API 624 un API 641 apraksti.

API 622

To citādi sauc par procesa vārstu blīvējuma API 622 tipa testēšanu difūzo emisiju noteikšanai

Šis ir API standarts vārstu blīvēšanai ieslēgšanas-izslēgšanas vārstos ar paceļamu vai rotējošu kātu.

Tas nosaka, vai iepakojums var novērst gāzu emisiju.Ir četras novērtēšanas jomas:
1. Cik liela ir noplūdes pakāpe
2. Cik izturīgs pret koroziju vārsts
3. Kādi materiāli tiek izmantoti iepakojumā
4. Kāds ir oksidācijas novērtējums

Pārbaude ar jaunāko 2011. gada publikāciju un joprojām tiek pārskatīta, ietver 1510 mehāniskos ciklus ar pieciem 5000 F apkārtējās vides termiskajiem cikliem un 600 psig darba spiedienu.

Mehāniskie cikli nozīmē vārsta pilnīgu atvēršanu līdz pilnīgai aizvēršanai.Šajā brīdī testa gāzes noplūde tiek pārbaudīta periodiski.

Viens no nesenajiem API 622 testēšanas pārskatījumiem ir API 602 un 603 vārstu problēma.Šiem vārstiem ir šaurs vārstu blīvējums, un API 622 testos tie bieži vien ir bijuši neveiksmīgi.Pieļaujamā noplūde ir 500 daļas uz miljonu tilpuma (ppmv).

API 624

To citādi sauc par API 624 tipa testēšanu, kas ir aprīkots ar elastīgu grafīta iesaiņojumu, kas paredzēts izplūdušo emisiju standartam.Šis standarts atbilst prasībām difūzās emisijas testēšanai gan ar augšupejošu, gan rotējošu kāta vārstu.Šajos kāta vārstos jāiekļauj blīvējums, kas jau ir izturējis API standartu 622.

Pārbaudāmajiem kāta vārstiem ir jāiekļaujas pieņemtajā diapazonā 100 ppmv.Attiecīgi API 624 ir 310 mehāniskie cikli un trīs 5000F apkārtējās vides cikli.Ņemiet vērā, ka vārsti virs NPS 24 vai klasei 1500 nav iekļauti API 624 testēšanas jomā.

Pārbaude ir neveiksmīga, ja kāta blīvējuma noplūde pārsniedz 100 ppmv.Pārbaudes laikā kāta vārstam nav atļauts pielāgoties noplūdei.

API 641

To citādi sauc par API 624 Quarter Turn Valve FE testu.Šis ir jaunāks API izstrādātais standarts, kas attiecas uz vārstiem, kas pieder pie ceturkšņa apgriezienu vārstu saimes.Viens no saskaņotajiem šī standarta kritērijiem ir 100 ppmv maksimālais pieļaujamās noplūdes diapazons.Vēl viena konstante ir API 641 ir 610 ceturkšņa apgriezieni.

Ceturtdaļas apgriezienu vārstiem ar grafīta blīvējumu vispirms ir jāiztur API 622 pārbaude.Tomēr, ja iepakojums ir iekļauts API 622 standartos, tas var atteikties no API 622 testēšanas.Piemērs ir iepakojuma komplekts, kas izgatavots no PTFE.

Vārsti tiek pārbaudīti ar maksimālo parametru: 600 psig.Temperatūras svārstību dēļ vārsta temperatūrai tiek izmantoti divi vērtējumu kopumi:
● Vārsti, kuru jauda pārsniedz 5000 F
● Vārsti, kuru nominālā temperatūra ir mazāka par 5000 F

API 622 pret API 624

API 622 un API 624 var būt neskaidrības. Šajā daļā ņemiet vērā dažas atšķirības starp abiem.
● iesaistīto mehānisko ciklu skaits
● API 622 ietver TIKAI iepakošanu;tā kā API 624 ietver vārstu, IESKAITOT blīvējumu
● Pieļaujamo noplūžu diapazons (500 ppmv API 622 un 100 ppmv 624).
● Pieļaujamo korekciju skaits (viena API 622 un neviena API 624)

Kā samazināt rūpnieciskās difūzās emisijas

Difuktīvās emisijas var novērst, lai samazinātu vārstu emisiju ietekmi uz vidi.

#1 Mainiet novecojušus vārstus

Vārsti pastāvīgi mainās.Pārliecinieties, vai vārsti atbilst jaunākajiem standartiem un noteikumiem.Regulāri veicot apkopi un pārbaudes, ir vieglāk noteikt, kas ir jānomaina.

#2 Pareiza vārstu uzstādīšana un pastāvīga uzraudzība

Nepareiza vārstu uzstādīšana var izraisīt arī noplūdes.Noalgojiet augsti kvalificētus tehniķus, kas var pareizi uzstādīt vārstus.Pareiza vārsta uzstādīšana var arī atklāt iespējamās noplūdes.Ar pastāvīgu uzraudzību var viegli noteikt vārstus, kuriem var rasties noplūde vai kas var būt nejauši atvērti.

Regulāri jāveic noplūdes testi, kas mēra vārstu izdalīto tvaiku daudzumu.Nozares, kas izmanto vārstus, ir izstrādājušas uzlabotus testus, lai noteiktu vārstu emisijas:
● 21. metode
Tas izmanto liesmas jonizācijas detektoru, lai pārbaudītu noplūdes
● Optimālā gāzes attēlveidošana (OGI)
Tas izmanto infrasarkano kameru, lai noteiktu noplūdes iekārtā
● Differential Absorption Lidar (DIAL)
Tas var attālināti noteikt difūzās emisijas.

#3 Profilaktiskās apkopes iespējas

Profilaktiskās apkopes uzraudzība var identificēt problēmas ar vārstiem agrīnā stadijā.Tas var samazināt bojāta vārsta labošanas izmaksas.

Kāpēc ir jāsamazina difūzās emisijas?

Difūzās emisijas ir galvenais globālās sasilšanas veicinātājs.Tiesa, ir aktīva kustība, kas cer samazināt izmešus.Taču pēc atzīšanas gandrīz gadsimtu kopš atzīšanas gaisa piesārņojuma līmenis joprojām ir augsts.

Tā kā visā pasaulē pieaug nepieciešamība pēc enerģijas, pieaug arī vajadzība meklēt alternatīvas oglēm un fosilajam kurināmajam.

Avots: https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions

Metāns un etāns ir uzmanības centrā kā dzīvotspējīgākās fosilā kurināmā un akmeņogļu alternatīvas.Tiesa, šiem diviem ir daudz enerģijas resursu potenciāla.Tomēr jo īpaši metānam ir 30 reizes lielāks sasilšanas potenciāls nekā CO2.

Tas ir iemesls satraukumam gan vides aizstāvjiem, gan nozarēm, kas izmanto šo resursu.No otras puses, vārstu emisijas novēršana ir iespējama, izmantojot augstas kvalitātes un API apstiprinātus rūpnieciskos vārstus.

Avots: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/pdfscache/1180.pdf

Kopsavilkumā

Nav šaubu, ka vārsti ir svarīgas jebkuras rūpnieciskas izmantošanas sastāvdaļas.Tomēr vārsti netiek ražoti kā viena cieta daļa;drīzāk tas sastāv no sastāvdaļām.Šo komponentu izmēri var 100% neatbilst viens otram, izraisot noplūdes.Šīs noplūdes var radīt kaitējumu videi.Šādu noplūžu novēršana ir jebkura vārsta lietotāja būtiska atbildība.