Zobraziť väčší obrázok
Fugitívne emisie sú prchavé organické plyny, ktoré unikli z tlakových ventilov.Tieto emisie môžu byť buď náhodné, v dôsledku vyparovania alebo v dôsledku chybných ventilov.
Prchavé emisie nielenže poškodzujú ľudí a životné prostredie, ale predstavujú aj hrozbu pre ziskovosť.Pri dlhodobom vystavení prchavým organickým zlúčeninám sa u ľudí môžu vyvinúť vážne fyzické ochorenia.Patria sem pracovníci v určitých závodoch alebo ľudia žijúci v blízkosti.
Tento článok poskytuje informácie o tom, ako vznikli fugitívne emisie.Bude to riešiť aj testy API, ako aj to, čo je potrebné urobiť na zníženie účinkov takýchto problémov s únikom.
Zdroje fugitívnych emisií
Ventily sú hlavnými príčinami fugitívnych emisií
Priemyselné ventily a ich komponenty sú najčastejšie hlavnými vinníkmi priemyselných fugitívnych emisií.Lineárne ventily, ako sú guľové ventily a posúvače, sú najbežnejšími typmi ventilov náchylných na tento stav.
Tieto ventily používajú na zatváranie a zatváranie buď stúpajúcu alebo otočnú tyč.Tieto mechanizmy spôsobujú väčšie trenie.Okrem toho sú spoje spojené s tesneniami a tesniacimi systémami bežnými komponentmi, kde sa takéto emisie vyskytujú.
Pretože sú však lineárne ventily cenovo výhodnejšie, používajú sa častejšie ako iné typy ventilov.To robí tieto ventily kontroverznými vo vzťahu k ochrane životného prostredia.
Drieky ventilov prispievajú k fugitívnym emisiám
Fugitívne emisie z driekov ventilov tvoria asi 60 % celkových emisií daného konkrétneho priemyselného závodu.Toto bolo zahrnuté v štúdii vykonanej University of British Columbia.Celkový počet driekov ventilov sa pripisuje veľkému percentu uvedenému v štúdii.
K fugitívnym emisiám môžu prispievať aj ventilové upchávky
Ťažkosti pri kontrole fugitívnych emisií spočívajú aj v balení.Zatiaľ čo väčšina obalov sa počas testovania drží a spĺňa štandard API 622, mnohé zlyhajú počas skutočného scenára.prečo?Tesnenie je vyrobené oddelene od tela ventilu.
Medzi tesnením a ventilom môžu byť malé rozdiely v rozmeroch.To môže viesť k únikom.Niektoré faktory, ktoré je potrebné zvážiť okrem rozmerov, zahŕňajú prispôsobenie a povrchovú úpravu ventilu.
Vinníkom sú aj alternatívy k rope
Fugitívne emisie nevznikajú len pri spracovaní plynov v priemyselnom závode.V skutočnosti k fugitívnym emisiám dochádza vo všetkých cykloch výroby plynu.
Podľa A Close Look at Fugitive Methan Emissions from Natural Gas „emisie z produkcie zemného plynu sú značné a vyskytujú sa v každej fáze životného cyklu zemného plynu, od predvýroby cez výrobu, spracovanie, prenos a distribúciu“.
Aké sú špecifické normy API pre priemyselné fugitívne emisie?
American Petroleum Institute (API) je jedným z riadiacich orgánov, ktoré poskytujú normy pre priemysel zemného plynu a ropy.Štandardy API, ktoré vznikli v roku 1919, sú jedným z hlavných smerníc pre všetko, čo súvisí s petrochemickým priemyslom.S viac ako 700 normami API nedávno poskytlo špecifické normy pre fugitívne emisie spojené s ventilmi a ich tesneniami.
Aj keď je k dispozícii niekoľko emisných testov, najviac akceptované normy na testovanie sú tie, ktoré sú pod API.Tu sú podrobné popisy pre API 622, API 624 a API 641.
API 622
Toto sa inak nazýva API 622 Type Testing of Process Valve Package for Fugiitive Emissions
Toto je štandard API pre tesnenie ventilov v uzatváracích ventiloch so stúpajúcim alebo rotujúcim driekom.
To určuje, či môže obal zabrániť emisii plynov.Existujú štyri oblasti hodnotenia:
1. Aká je miera úniku
2. Ako odolný ventil proti korózii
3. Aké materiály sú použité v balení
4. Aké je hodnotenie oxidácie
Test s najnovšou publikáciou z roku 2011, ktorá stále prechádza revíziami, zahŕňa 1 510 mechanických cyklov s piatimi 5000F okolitými tepelnými cyklami a prevádzkovým tlakom 600 psig.
Mechanické cykly znamenajú úplné otvorenie až úplné zatvorenie ventilu.V tomto bode sa v intervaloch kontroluje únik skúšobného plynu.
Jednou z nedávnych revízií testovania API 622 je otázka ventilov API 602 a 603.Tieto ventily majú úzke ventilové tesnenie a často zlyhali v testoch API 622.Povolený únik je 500 častí na milión objemu (ppmv).
API 624
Toto sa inak nazýva API 624 Typové testovanie ventilu so stúpajúcim driekom vybaveného flexibilným grafitovým tesnením pre štandard fugitívnych emisií.Táto norma spĺňa požiadavky na testovanie fugitívnych emisií pre ventily so stúpajúcim vretenom a s rotujúcim vretenom.Tieto driekové ventily by mali obsahovať tesnenie, ktoré už prešlo štandardom API 622.
Skúšané driekové ventily by mali spadať do akceptovaného rozsahu 100 ppmv.V súlade s tým má API 624 310 mechanických cyklov a tri 5000F okolité cykly.Upozorňujeme, že ventily nad NPS 24 alebo viac ako trieda 1500 nie sú zahrnuté v rozsahu testovania API 624.
Skúška je neúspešná, ak netesnosť tesnenia vretena presiahne 100 ppmv.Vretenový ventil sa počas testovania nesmie prispôsobiť netesnosti.
API 641
Toto sa inak nazýva API 624 Quarter Turn Valve FE Test.Toto je novší štandard vyvinutý API, ktorý pokrýva ventily patriace do rodiny štvrťotáčkových ventilov.Jedným z dohodnutých kritérií pre túto normu je maximálny rozsah 100 ppmv pre prípustný únik.Ďalšou konštantou API 641 je 610 otáčok o štvrť otáčky.
Pre štvrťotáčkové ventily s grafitovým tesnením musia najskôr prejsť testom API 622.Ak je však balenie zahrnuté v štandardoch API 622, môže sa to vzdať testovania API 622.Príkladom je sada tesnení vyrobená z PTFE.
Ventily sa testujú pri maximálnom parametri: 600 psig.Kvôli zmenám teploty sa pre teplotu ventilu používajú dve sady hodnotení:
● Ventily, ktoré sú dimenzované nad 5000F
● Ventily, ktoré sú dimenzované pod 5000F
API 622 vs API 624
Medzi API 622 a API 624 môže dochádzať k zámene. V tejto časti si všimnite niekoľko rozdielov medzi nimi.
● Počet použitých mechanických cyklov
● API 622 zahŕňa LEN balenie;zatiaľ čo API 624 zahŕňa ventil VRÁTANE tesnenia
● Rozsah povolených únikov (500 ppmv pre API 622 a 100 ppmv pre 624)
● Počet povolených úprav (jedna pre API 622 a žiadna pre API 624)
Ako znížiť priemyselné fugitívne emisie
Prchavé emisie môžu byť zmarené, aby sa znížil vplyv emisií ventilov na životné prostredie.
#1 Vymeňte zastarané ventily
Ventily sa neustále menia.Uistite sa, že ventily spĺňajú najnovšie normy a predpisy.Vďaka pravidelnej údržbe a kontrolám je jednoduchšie zistiť, ktoré by sa mali vymeniť.
#2 Správna inštalácia ventilu a neustále monitorovanie
Nesprávna inštalácia ventilov môže tiež spôsobiť netesnosti.Najmite si vysoko kvalifikovaných technikov, ktorí dokážu správne nainštalovať ventily.Správna inštalácia ventilu môže tiež odhaliť možné netesnosti systému.Prostredníctvom neustáleho monitorovania možno ľahko odhaliť ventily, ktoré môžu potenciálne unikať alebo sa mohli náhodne otvoriť.
Mali by sa vykonávať pravidelné skúšky tesnosti, ktoré merajú množstvo pár uvoľnených ventilmi.Priemyselné odvetvia, ktoré používajú ventily, vyvinuli pokročilé testy na zistenie emisií ventilov:
● Metóda 21
Toto využíva plameňový ionizačný detektor na kontrolu netesností
● Optimálne zobrazovanie plynu (OGI)
To využíva infračervenú kameru na detekciu netesností v závode
● Lidar diferenciálnej absorpcie (DIAL)
To dokáže na diaľku odhaliť fugitívne emisie.
#3 Možnosti preventívnej údržby
Monitorovanie preventívnej údržby môže identifikovať problémy s ventilmi v počiatočných fázach.To môže znížiť náklady na opravu chybného ventilu.
Prečo je potrebné znížiť fugitívne emisie?
Fugitívne emisie sú hlavným prispievateľom ku globálnemu otepľovaniu.Je pravda, že existuje aktívne hnutie, ktoré dúfa, že zníži emisie.Ale po takmer storočí od jeho uznania sú úrovne znečistenia ovzdušia stále vysoké.
S rastúcou potrebou energie na celom svete sa zvyšuje aj potreba hľadať alternatívy k uhliu a fosílnym palivám.
Zdroj: https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions
Metán a etán sú v centre pozornosti ako najschodnejšie alternatívy fosílnych palív a uhlia.Je pravda, že pre týchto dvoch existuje veľký potenciál ako zdroje energie.Najmä metán má však 30-krát vyšší potenciál otepľovania ako CO2.
To je príčinou poplachu pre ochrancov životného prostredia aj pre priemyselné odvetvia využívajúce tento zdroj.Na druhej strane je možné zabrániť emisiám ventilov použitím vysoko kvalitných priemyselných ventilov schválených API.
Zdroj: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/pdfscache/1180.pdf
V súhrne
Niet pochýb o tom, že ventily sú dôležitými komponentmi akejkoľvek priemyselnej aplikácie.Ventily sa však nevyrábajú ako jeden pevný diel;skôr sa skladá z komponentov.Rozmery týchto komponentov nemusia 100% pasovať k sebe, čo vedie k netesnostiam.Tieto úniky môžu poškodiť životné prostredie.Zabránenie takýmto únikom je životne dôležitá zodpovednosť každého používateľa ventilu.
Čas odoslania: 25. februára 2022