Emisii fugitive și testare API pentru supape

Vezi imaginea mai mare
Emisiile fugitive sunt gaze organice volatile care s-au scurs de la supapele presurizate.Aceste emisii pot fi fie accidentale, prin evaporare, fie din cauza supapelor defecte.

Emisiile fugitive nu numai că dăunează oamenilor și mediului, ci reprezintă și o amenințare la adresa profitabilității.Odată cu expunerea îndelungată la compuși organici volatili, oamenii pot dezvolta afecțiuni fizice grave.Acestea includ lucrătorii din anumite fabrici sau persoane care locuiesc în apropiere.

Acest articol oferă informații despre cum au apărut emisiile fugitive.Acest lucru va aborda, de asemenea, testele API, precum și ceea ce trebuie făcut pentru a reduce efectele unor astfel de probleme de scurgere.

Surse de emisii fugitive

Supapele sunt principalele cauze ale emisiilor fugitive
Supapele industriale și componentele sale sunt, cel mai adesea, principalii vinovați ai emisiilor industriale fugitive.Supapele liniare, cum ar fi supapele cu glob și robinete sunt cele mai comune tipuri de supape predispuse la această stare.

Aceste supape folosesc fie o tijă ascendentă, fie rotativă pentru închidere și închidere.Aceste mecanisme produc mai multă frecare.În plus, îmbinările conectate cu garniturile și sistemele de ambalare sunt componentele comune în care apar astfel de emisii.

Cu toate acestea, deoarece supapele liniare sunt mai rentabile, ele sunt utilizate mai frecvent decât alte tipuri de supape.Acest lucru face ca aceste supape să fie controversate în ceea ce privește protecția mediului.

Tijele supapelor contribuie la emisiile fugitive

Emisiile fugitive de la tijele supapelor reprezintă aproximativ 60% din emisiile totale date de o anumită instalație industrială.Acest lucru a fost inclus într-un studiu realizat de Universitatea din Columbia Britanică.Numărul total de tije de supapă se atribuie procentului mare menționat în studiu.

Garniturile supapelor pot contribui, de asemenea, la emisiile fugitive

Dificultatea de a controla emisiile fugitive constă și în ambalare.În timp ce majoritatea ambalajelor aderă și trec standardul API 622 în timpul testării, multe eșuează în timpul scenariului real.De ce?Garnitura este fabricată separat de corpul supapei.

Pot exista mici diferențe de dimensiuni între garnitură și supapă.Acest lucru poate duce la scurgeri.Unii factori de luat în considerare în afară de dimensiuni includ potrivirea și finisarea supapei.

Alternativele la petrol sunt, de asemenea, vinovate

Emisiile fugitive nu apar numai în timpul procesării gazelor în instalația industrială.De fapt, emisiile fugitive au loc în toate ciclurile de producere a gazelor.

Potrivit A Close Look at Fugitive Methane Emissions from Natural Gas, „emisiile de la producția de gaze naturale sunt substanțiale și apar în fiecare etapă a ciclului de viață al gazelor naturale, de la preproducție până la producție, procesare, transport și distribuție”.

Care sunt standardele API specifice pentru emisiile industriale fugitive?

Institutul American de Petrol (API) este unul dintre organismele de conducere care furnizează standarde pentru industria gazelor naturale și a petrolului.Înființate în 1919, standardele API reprezintă una dintre liniile directoare de vârf pentru tot ceea ce are legătură cu industria petrochimică.Cu peste 700 de standarde, API a furnizat recent standarde specifice pentru emisiile fugitive asociate supapelor și garniturilor acestora.

Deși există unele teste de emisii disponibile, cele mai acceptate standarde pentru testare sunt cele care sunt sub API.Iată descrierile detaliate pentru API 622, API 624 și API 641.

API 622

Aceasta se numește altfel API 622 Testare de tip a ambalajului supapelor de proces pentru emisii fugitive

Acesta este standardul API pentru ambalarea supapelor în supape de pornire-oprire cu tijă ascendentă sau rotativă.

Aceasta determină dacă ambalajul poate preveni emisia de gaze.Există patru domenii de evaluare:
1. Cât de mult este rata de scurgere
2. Cât de rezistentă supapa la coroziune
3. Ce materiale sunt folosite la ambalaj
4. Care este evaluarea pentru oxidare

Testul, cu cea mai recentă publicație din 2011 și încă în curs de revizuire, include 1.510 cicluri mecanice cu cinci cicluri termice ambientale de 5000F și presiune de funcționare de 600 psig.

Ciclurile mecanice înseamnă deschiderea completă până la închiderea completă a supapei.În acest moment, scurgerea gazului de testare este verificată la intervale.

Una dintre revizuirile recente pentru testarea API 622 este problema supapelor API 602 și 603.Aceste supape au o garnitură îngustă și au eșuat adesea la testele API 622.Scurgerea permisă este de 500 de părți pe milion de volum (ppmv).

API 624

Aceasta se numește altfel Testarea de tip API 624 a supapei cu tijă în creștere echipată cu ambalaj flexibil din grafit pentru standardul de emisii fugitive.Acest standard reprezintă cerințele pentru testarea emisiilor fugitive atât pentru supapele cu tijă în sus, cât și pentru tija rotativă.Aceste supape cu tijă ar trebui să includă garnitură care a trecut deja de standardul API 622.

Supapele cu tijă testate trebuie să se încadreze în intervalul acceptat de 100 ppmv.În consecință, API 624 are 310 cicluri mecanice și trei cicluri ambientale de 5000F.Rețineți, supapele peste NPS 24 sau peste clasa 1500 nu sunt incluse în domeniul de testare API 624.

Testul este un eșec dacă scurgerea etanșării tijei depășește 100 ppmv.Supapa tijă nu are voie să se adapteze la scurgere în timpul testării.

API 641

Acesta se numește altfel API 624 Test FE al supapei un sfert de tură.Acesta este standardul mai nou dezvoltat de API care acoperă supapele care aparțin familiei de supape cu un sfert de tură.Unul dintre criteriile convenite pentru acest standard este intervalul maxim de 100 ppmv pentru scurgerile admisibile.O altă constantă este API 641 este rotațiile de 610 sfert de tură.

Pentru supapele cu un sfert de tură cu garnitură de grafit, trebuie să treacă mai întâi testarea API 622.Cu toate acestea, dacă ambalajul este inclus în standardele API 622, acest lucru poate renunța la testarea API 622.Un exemplu este un set de ambalare din PTFE.

Supapele sunt testate la parametrul maxim: 600 psig.Din cauza variației de temperatură, există două seturi de valori nominale utilizate pentru temperatura supapei:
● Supape care sunt evaluate peste 5000F
● Supape care sunt evaluate sub 5000F

API 622 vs API 624

S-ar putea să existe o confuzie între API 622 și API 624. În această parte, rețineți puținele diferențe dintre cele două.
● Numărul de cicluri mecanice implicate
● API 622 implică NUMAI ambalarea;în timp ce, API 624 implică supapa INCLUSIV garnitura
● Gama de scurgeri permise (500 ppmv pentru API 622 și 100 ppmv pentru 624)
● Numărul de ajustări permise (una pentru API 622 și niciuna pentru API 624)

Cum să reduceți emisiile industriale fugitive

Emisiile fugitive pot fi zădărnicite astfel încât să se reducă impactul emisiilor supapelor asupra mediului.

# 1 Schimbați supapele învechite

Supapele se schimbă constant.Asigurați-vă că supapele respectă cele mai recente standarde și reglementări.Având întreținere și verificări regulate, este mai ușor să detectați care ar trebui înlocuit.

#2 Instalare corectă a supapelor și monitorizare constantă

Instalarea necorespunzătoare a supapelor poate provoca și scurgeri.Angajați tehnicieni cu înaltă calificare care pot instala corect supape.Instalarea corectă a supapei poate detecta, de asemenea, sistemul de posibile scurgeri.Prin monitorizarea constantă, supapele care pot avea scurgeri sau s-ar fi deschis accidental pot fi detectate cu ușurință.

Ar trebui să existe teste regulate de scurgere care să măsoare cantitatea de vapori eliberată de supape.Industriile care folosesc supape au dezvoltat teste avansate pentru a detecta emisiile supapelor:
● Metoda 21
Acesta folosește un detector de ionizare cu flacără pentru a verifica scurgerile
● Optimal Gas Imaging (OGI)
Aceasta folosește o cameră cu infraroșu pentru a detecta scurgerile din instalație
● Lidar cu absorbție diferențială (DIAL)
Acest lucru poate detecta de la distanță emisiile fugitive.

# 3 Opțiuni de întreținere preventivă

Monitorizarea întreținerii preventive poate identifica problemele cu supapele în stadiile incipiente.Acest lucru poate reduce costurile de reparare a unei supape defecte.

De ce este necesar să se reducă emisiile fugitive?

Emisiile fugitive contribuie major la încălzirea globală.Adevărat, există o mișcare activă care speră să reducă emisiile.Dar, după recunoașterea sa, la aproape un secol de la recunoaștere, nivelurile de poluare a aerului sunt încă ridicate.

Pe măsură ce nevoia de energie în întreaga lume crește, nevoia de a căuta alternative la cărbune și combustibili fosili a crescut, de asemenea.

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

Metanul și etanul sunt în centrul atenției ca fiind cele mai viabile alternative la combustibilii fosili și cărbunele.Este adevărat că există mult potențial ca resurse de energie pentru acești doi.Cu toate acestea, metanul, în special, are un potențial de încălzire de 30 de ori mai mare decât CO2.

Aceasta este cauza de alarmă atât pentru ecologisti, cât și pentru industriile care folosesc această resursă.Pe de altă parte, prevenirea emisiilor supapelor este posibilă prin utilizarea unor supape industriale de înaltă calitate și aprobate de API.

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

În concluzie

Nu există nicio îndoială că supapele sunt componente importante ale oricărei aplicații industriale.Cu toate acestea, supapele nu sunt fabricate ca o singură parte solidă;mai degrabă, este alcătuit din componente.Dimensiunile acestor componente pot să nu se potrivească 100% una cu cealaltă, ceea ce duce la scurgeri.Aceste scurgeri pot provoca daune mediului.Prevenirea unor astfel de scurgeri este o responsabilitate vitală a oricărui utilizator de supapă.