Nagyobb kép megtekintése
A diffúz kibocsátások illékony szerves gázok, amelyek a nyomás alatti szelepekből szivárognak ki.Ezek a kibocsátások lehetnek véletlenek, párolgás vagy hibás szelepek miatt.
A diffúz kibocsátások nemcsak az embereket és a környezetet károsítják, hanem a jövedelmezőséget is veszélyeztetik.Az illékony szerves vegyületeknek való hosszan tartó expozíció során az ember súlyos testi betegségeket okozhat.Ide tartoznak bizonyos üzemek dolgozói vagy a közelben élő emberek.
Ez a cikk tájékoztatást nyújt arról, hogyan keletkeztek a diffúz kibocsátások.Ez az API-tesztekkel is foglalkozni fog, valamint azzal, hogy mit kell tenni az ilyen szivárgási problémák hatásainak csökkentése érdekében.
A diffúz emisszió forrásai
A szelepek a diffúz emisszió legfőbb okai
Az ipari szelepek és alkatrészeik leggyakrabban az ipari diffúz kibocsátások fő felelősei.A lineáris szelepek, például a gömb- és tolózárak a leggyakoribb szeleptípusok, amelyek hajlamosak erre az állapotra.
Ezek a szelepek emelkedő vagy forgó szárat használnak a záráshoz és záráshoz.Ezek a mechanizmusok nagyobb súrlódást okoznak.Ezen túlmenően a tömítésekkel és a tömítőrendszerekkel összekapcsolt kötések az ilyen kibocsátások gyakori összetevői.
Mivel azonban a lineáris szelepek költséghatékonyabbak, gyakrabban használják őket, mint más típusú szelepeket.Ez ellentmondásossá teszi ezeket a szelepeket a környezetvédelem szempontjából.
A szelepszárak hozzájárulnak a szálló kibocsátáshoz
A szelepszárakból származó diffúz kibocsátás az adott ipari üzem teljes kibocsátásának körülbelül 60%-a.Ez szerepelt a British Columbia Egyetem által végzett tanulmányban.A szelepszárak teljes száma a tanulmányban említett nagy százaléknak tulajdonítható.
A szeleptömítések szintén hozzájárulhatnak a diffúz kibocsátáshoz
A diffúz emisszió szabályozásának nehézsége a csomagolásban is rejlik.Míg a legtöbb csomagolás megfelel a 622-es API-szabványnak a tesztelés során, sok esetben meghiúsulnak a tényleges forgatókönyvek.Miért?A tömítést a szeleptesttől külön gyártják.
Kisebb méretbeli eltérések lehetnek a tömítés és a szelep között.Ez szivárgáshoz vezethet.A méreteken kívül figyelembe kell venni néhány tényezőt, például a szelep illeszkedését és kivitelét.
A kőolaj alternatívái is bűnösök
Diffúz kibocsátások nem csak a gázok ipari üzemben történő feldolgozása során fordulnak elő.Valójában a diffúz kibocsátások a gáztermelés minden ciklusában előfordulnak.
Az A Close Look at Fugitive Methane Emissions from Natural Gas szerint „a földgáztermelésből származó kibocsátások jelentősek, és a földgáz életciklusának minden szakaszában előfordulnak, az előtermeléstől a termelésen, feldolgozáson, szállításon és elosztáson át.”
Melyek az ipari diffúz emissziókra vonatkozó speciális API-szabványok?
Az American Petroleum Institute (API) az egyik irányító testület, amely szabványokat biztosít a földgáz- és olajipar számára.Az 1919-ben megalkotott API-szabványok az egyik vezető irányelv a petrolkémiai iparral kapcsolatos mindenre vonatkozóan.Az API a közelmúltban több mint 700 szabvánnyal specifikus szabványokat adott a szelepekhez és tömítéseikhez kapcsolódó diffúz kibocsátásra.
Bár van néhány emissziós vizsgálat, a legelfogadottabb szabványok azok, amelyek az API alá tartoznak.Itt található az API 622, API 624 és API 641 részletes leírása.
API 622
Ezt más néven API 622 Type Testing of Process Valve Packing for Fugitive Emissions
Ez az API szabvány a felemelkedő vagy forgó szárú on-off szelepek szeleptömítésére.
Ez határozza meg, hogy a tömítés megakadályozhatja-e a gázok kibocsátását.Az értékelésnek négy területe van:
1. Mennyi a szivárgás mértéke
2. Mennyire ellenálló a szelep korrózióval szemben
3. Milyen anyagokat használnak a csomagoláshoz
4. Mi az oxidáció értékelése?
A legutóbbi, 2011-es kiadású és még mindig felülvizsgálat alatt álló teszt 1510 mechanikai ciklust tartalmaz, öt 5000 F környezeti hőmérsékleti ciklussal és 600 psig üzemi nyomással.
A mechanikai ciklusok a szelep teljes nyitását és zárását jelentik.Ezen a ponton időközönként ellenőrzik a tesztgáz szivárgását.
Az API 622 tesztelés egyik legújabb verziója az API 602 és 603 szelepek kiadása.Ezek a szelepek keskeny szeleptömítéssel rendelkeznek, és gyakran kudarcot vallottak az API 622 teszteken.A megengedett szivárgás 500 ppmv (ppmv).
API 624
Ezt más néven API 624 típusú, rugalmas grafittömítéssel felszerelt emelkedő szárú szelep típustesztének nevezik a szálló emissziós szabványhoz.Ez a szabvány megfelel a diffúz emisszió vizsgálatának követelményeinek mind a felszálló, mind a forgószárú szelepeknél.Ezeknek a szelepszároknak olyan tömítést kell tartalmazniuk, amely már megfelelt a 622-es API szabványnak.
A vizsgált szelepszár szelepeknek az elfogadott 100 ppmv tartományba kell esniük.Ennek megfelelően az API 624-nek 310 mechanikai ciklusa és három 5000F környezeti ciklusa van.Vegye figyelembe, hogy az NPS 24 feletti vagy az 1500-as osztálynál magasabb szelepek nem tartoznak az API 624 tesztelési körébe.
A teszt sikertelen, ha a szártömítés szivárgása meghaladja a 100 ppmv-t.A szelepszár nem alkalmazkodhat a szivárgáshoz a vizsgálat során.
API 641
Ezt másképpen API 624 Quarter Turn Valve FE tesztnek nevezik.Ez az API által kifejlesztett újabb szabvány, amely a negyedfordulatú szelepcsaládba tartozó szelepekre vonatkozik.Ennek a szabványnak az egyik elfogadott kritériuma a megengedett szivárgás 100 ppmv maximális tartománya.Egy másik állandó az API 641 a 610 negyed fordulat.
A grafittömítésű negyedfordulatú szelepeknél először át kell mennie az API 622 teszten.Ha azonban a csomagolás szerepel az API 622 szabványokban, akkor ez elkerülheti az API 622 tesztelést.Példa erre a PTFE-ből készült csomagolókészlet.
A szelepeket a maximális paraméteren tesztelik: 600 psig.A hőmérséklet ingadozása miatt a szelephőmérsékletre két besorolási csoportot alkalmaznak:
● 5000F feletti névleges szelepek
● 5000F alatti névleges szelepek
API 622 vs API 624
Az API 622 és az API 624 között némi tévedés lehet. Ebben a részben vegye figyelembe a kettő közötti néhány különbséget.
● Az érintett mechanikai ciklusok száma
● Az API 622 CSAK a csomagolást foglalja magában;mivel az API 624 magában foglalja a szelepet, BELEÉRTVE a tömítést
● A megengedett szivárgások tartománya (500 ppmv API 622 és 100 ppmv 624 esetén)
● A megengedett módosítások száma (egy az API 622-hez és egy sem az API 624-hez)
Hogyan csökkentsük az ipari diffúz kibocsátást
A diffúz kibocsátásokat meg lehet akadályozni, így csökkentve a szelepek kibocsátásának környezetre gyakorolt hatását.
#1 Cserélje ki az elavult szelepeket
A szelepek folyamatosan változnak.Győződjön meg arról, hogy a szelepek megfelelnek a legújabb szabványoknak és előírásoknak.Rendszeres karbantartással és ellenőrzéssel könnyebben megállapítható, hogy melyiket érdemes cserélni.
#2 Megfelelő szelep beszerelés és folyamatos felügyelet
A szelepek nem megfelelő felszerelése szivárgást is okozhat.Alkalmazzon magasan képzett technikusokat, akik megfelelően be tudják szerelni a szelepeket.A szelep megfelelő beszerelésével az esetleges szivárgások is észlelhetők.Folyamatos ellenőrzéssel könnyen észlelhetők azok a szelepek, amelyek szivároghatnak vagy véletlenül kinyíltak.
Rendszeres szivárgásvizsgálatokat kell végezni, amelyek mérik a szelepek által kibocsátott gőz mennyiségét.A szelepeket használó iparágak fejlett teszteket fejlesztettek ki a szelepek kibocsátásának kimutatására:
● 21. módszer
Ez lángionizációs detektort használ a szivárgások ellenőrzésére
● Optimal Gas Imaging (OGI)
Ez infravörös kamerát használ a szivárgások észlelésére az üzemben
● Differenciálabszorpciós Lidar (DIAL)
Ezzel távolról is észlelhetők a diffúz kibocsátások.
#3 Megelőző karbantartási lehetőségek
A megelőző karbantartás monitorozása képes azonosítani a szelepekkel kapcsolatos problémákat a korai szakaszban.Ez csökkentheti a hibás szelep javításának költségeit.
Miért van szükség a diffúz kibocsátások csökkentésére?
A diffúz kibocsátások nagymértékben hozzájárulnak a globális felmelegedéshez.Igaz, van egy aktív mozgalom, amely a kibocsátás csökkentését reméli.Ám az elismerés óta csaknem egy évszázaddal ezelőtt a légszennyezettségi szint még mindig magas.
Ahogy az energiaigény világszerte növekszik, úgy növekszik a szén és a fosszilis tüzelőanyagok alternatíváinak keresése is.
Forrás: https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions
A metán és az etán a fosszilis tüzelőanyag és a szén legéletképesebb alternatívájaként a rivaldafényben áll.Igaz, hogy e kettő energiaforrásaként sok potenciál rejlik.A metánnak azonban 30-szor nagyobb a felmelegedési potenciálja, mint a CO2-nak.
Ez riadalmat kelt mind a környezetvédők, mind az ezt az erőforrást használó iparágak számára.Másrészt a szelepkibocsátás megelőzése lehetséges a kiváló minőségű és API-jóváhagyással rendelkező ipari szelepek használatával.
Forrás: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/pdfscache/1180.pdf
Összefoglalóban
Kétségtelen, hogy a szelepek minden ipari alkalmazás fontos elemei.A szelepeket azonban nem egyetlen tömör alkatrészként gyártják;hanem összetevőkből áll.Előfordulhat, hogy ezeknek az alkatrészeknek a méretei nem 100%-ban illeszkednek egymáshoz, ami szivárgáshoz vezethet.Ezek a szivárgások károsíthatják a környezetet.Az ilyen szivárgások megelőzése minden szelephasználó létfontosságú felelőssége.
Feladás időpontja: 2022.02.25