Se større bilde
Fugitive utslipp er flyktige organiske gasser som lekket fra trykksatte ventiler.Disse utslippene kan enten være tilfeldig, gjennom fordampning eller på grunn av defekte ventiler.
Fugitive utslipp forårsaker ikke bare skade på mennesker og miljø, men utgjør også en trussel mot lønnsomheten.Med lang eksponering for flyktige organiske forbindelser kan mennesker utvikle alvorlige fysiske plager.Disse inkluderer arbeidere i visse anlegg eller personer som bor i nærheten.
Denne artikkelen gir informasjon om hvordan flyktige utslipp oppsto.Dette vil også takle API-testene samt hva som må gjøres for å redusere effekten av slike lekkasjeproblemer.
Kilder til flyktige utslipp
Ventiler er de viktigste årsakene til flyktige utslipp
Industrielle ventiler og dens komponenter er som oftest de største skyldige i industrielle flyktige utslipp.Lineære ventiler som globe- og gateventiler er de vanligste ventiltypene som er utsatt for denne tilstanden.
Disse ventilene bruker enten en stigende eller roterende spindel for å stenge og lukke.Disse mekanismene gir mer friksjon.Videre er skjøter knyttet til pakninger og pakningssystemer de vanlige komponentene der slike utslipp forekommer.
Men fordi lineære ventiler er mer kostnadseffektive, brukes de oftere enn andre typer ventiler.Dette gjør disse ventilene kontroversielle i forhold til miljøvern.
Ventilstammer bidrar til flyktige utslipp
Fugitive utslipp fra ventilstammer er omtrent 60 % av de totale utslippene gitt av et bestemt industrianlegg.Dette ble inkludert i en studie utført av University of British Columbia.Det totale antallet ventilstammer tilskrives den store prosentandelen nevnt i studien.
Ventilpakninger kan også bidra til flyktige utslipp
Vanskeligheten med å kontrollere flyktige utslipp ligger også i pakkingen.Mens de fleste pakninger overholder og passerer API Standard 622 under testing, mislykkes mange under det faktiske scenariet.Hvorfor?Pakningen er produsert separat fra ventilhuset.
Det kan være noen små dimensjonsforskjeller mellom pakningen og ventilen.Dette kan føre til lekkasjer.Noen faktorer å vurdere bortsett fra dimensjoner inkluderer passform og finish på ventilen.
Alternativer til petroleum er også syndere
Fugitive utslipp skjer ikke bare under prosessering av gasser i industrianlegget.Faktisk skjer flyktige utslipp i alle sykluser av gassproduksjon.
I følge A Close Look at Fugitive Methane Emissions from Natural Gas, "er utslipp fra naturgassproduksjon betydelige og forekommer på alle stadier av naturgassens livssyklus, fra forproduksjon til produksjon, prosessering, overføring og distribusjon."
Hva er de spesifikke API-standardene for industrielle flyktige utslipp?
American Petroleum Institute (API) er et av de styrende organene som leverer standarder for naturgass- og oljeindustrien.API-standarder ble dannet i 1919 og er en av de ledende retningslinjene for alt relatert til petrokjemisk industri.Med mer enn 700 standarder har API nylig gitt spesifikke standarder for flyktige utslipp knyttet til ventiler og deres pakninger.
Selv om det er noen utslippstesting tilgjengelig, er de mest aksepterte standardene for testing de som er under API.Her er de detaljerte beskrivelsene for API 622, API 624 og API 641.
API 622
Dette kalles ellers API 622 Type Testing of Process Valve Packing for Fugitive Emissions
Dette er API-standarden for ventilpakking i på-av-ventiler med enten stigende eller roterende spindel.
Dette avgjør om pakningen kan hindre utslipp av gasser.Det er fire områder for evaluering:
1. Hvor mye lekkasjefrekvensen
2. Hvor motstandsdyktig ventilen mot korrosjon
3. Hvilke materialer er brukt i emballasjen
4. Hva er vurderingen for oksidasjon
Testen, med sin siste 2011-publikasjon og som fortsatt er under revisjoner, inkluderer 1510 mekaniske sykluser med fem 5000F omgivende termiske sykluser og 600 psig driftstrykk.
Mekaniske sykluser betyr full åpning til full lukking av ventilen.På dette tidspunktet kontrolleres lekkasje av testgassen i intervaller.
En av de siste revisjonene for API 622-testing er problemet med API 602- og 603-ventiler.Disse ventilene har en smal ventilpakning og hadde ofte feilet i API 622-testene.Den tillatte lekkasjen er 500 deler per million volum (ppmv).
API 624
Dette kalles ellers API 624 Type Testing of Rising Stem Valve Utstyrt med Flexible Graphite Packing for Fugitive Emissions Standard.Denne standarden hva kravene til flyktige utslippstesting for både stigende spindel og roterende spindelventiler.Disse stammeventilene bør inkludere pakning som allerede har bestått API Standard 622.
Spindelventilene som testes bør falle innenfor det aksepterte området på 100 ppmv.Følgelig har API 624 310 mekaniske sykluser og tre 5000F omgivelsessykluser.Vær oppmerksom på at ventiler over NPS 24 eller mer enn klasse 1500 ikke er inkludert i API 624-testingsomfanget.
Testen er en feil hvis lekkasjen i stammeforseglingen overstiger 100 ppmv.Spindelventilen har ikke lov til å tilpasse seg lekkasjen under testingen.
API 641
Dette kalles ellers API 624 Quarter Turn Valve FE Test.Dette er den nyere standarden utviklet av API som dekker ventiler som tilhører kvartomdreiningsventilfamilien.Et av de avtalte kriteriene for denne standarden er 100 ppmv maksimalt område for tillatt lekkasje.En annen konstant er API 641 er 610 kvart omdreininger.
For kvartomdreiningsventiler med grafittpakning må den først bestå API 622-testingen.Imidlertid, hvis pakningen er inkludert i API 622-standardene, kan dette gi avkall på API 622-testingen.Et eksempel er et pakningssett laget av PTFE.
Ventiler testes ved maksimal parameter: 600 psig.På grunn av variasjonen i temperatur, er det to sett med klassifiseringer som brukes for ventiltemperatur:
● Ventiler som er klassifisert over 5000F
● Ventiler som er klassifisert under 5000F
API 622 vs API 624
Det kan være en viss forvirring mellom API 622 og API 624. I denne delen, legg merke til de få forskjellene mellom de to.
● Antall mekaniske sykluser involvert
● API 622 involverer KUN pakking;mens API 624 involverer ventilen INKLUDERT pakningen
● Omfanget av tillatte lekkasjer (500 ppmv for API 622 og 100 ppmv for 624)
● Antall tillatte justeringer (én for API 622 og ingen for API 624)
Hvordan redusere industrielle flyktige utslipp
Fugitive utslipp kan hindres for å redusere virkningen av ventilutslipp på miljøet.
#1 Bytt utdaterte ventiler
Ventiler er i konstant endring.Sørg for at ventiler følger de nyeste standardene og forskriftene.Ved å ha regelmessig vedlikehold og kontroller er det lettere å oppdage hva som bør byttes.
#2 Riktig ventilinstallasjon og konstant overvåking
Feil installasjon av ventiler kan også forårsake lekkasjer.Ansett høyt dyktige teknikere som kan installere ventiler på riktig måte.Riktig ventilinstallasjon kan også oppdage systemet med mulige lekkasjer.Gjennom konstant overvåking kan ventiler som potensielt kan lekke eller som kan ha åpnet seg ved et uhell lett oppdages.
Det bør være regelmessige lekkasjetester som måler mengden damp som slippes ut av ventiler.Bransjer som bruker ventiler har utviklet avanserte tester for å oppdage ventilutslipp:
● Metode 21
Denne bruker en flammeioniseringsdetektor for å sjekke lekkasjer
● Optimal Gas Imaging (OGI)
Denne bruker et infrarødt kamera for å oppdage lekkasjer i anlegget
● Differensial Absorption Lidar (DIAL)
Dette kan oppdage flyktige utslipp eksternt.
#3 Alternativer for forebyggende vedlikehold
Forebyggende vedlikeholdsovervåking kan identifisere problemer med ventiler på tidlige stadier.Dette kan redusere kostnadene ved å fikse en defekt ventil.
Hvorfor er det behov for å redusere flyktige utslipp?
Fugitive utslipp er store bidragsytere til global oppvarming.Riktignok er det en aktiv bevegelse som håper å redusere utslippene.Men etter at den ble anerkjent nesten et århundre siden anerkjennelsen, er luftforurensningsnivåene fortsatt høye.
Ettersom behovet for energi over hele verden øker, har behovet for å søke alternativer til kull og fossilt brensel også økt.
Kilde: https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions
Metan og etan er i rampelyset som de mest levedyktige alternativene til fossilt brensel og kull.Riktignok er det mye potensiale som energiressurser for disse to.Men spesielt metan har 30 ganger høyere oppvarmingspotensial enn CO2.
Dette er årsaken til alarm for både miljøvernere og industrier som bruker denne ressursen.På den annen side er forebygging av ventilutslipp mulig gjennom bruk av høykvalitets og API-godkjente industriventiler.
Kilde: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/pdfscache/1180.pdf
Oppsummert
Det er ingen tvil om at ventiler er viktige komponenter i enhver industriell applikasjon.Ventiler er imidlertid ikke produsert som én solid del;snarere består den av komponenter.Dimensjonene til disse komponentene passer kanskje ikke 100 % til hverandre, noe som fører til lekkasjer.Disse lekkasjene kan forårsake skade på miljøet.Å forhindre slike lekkasjer er et viktig ansvar for enhver ventilbruker.
Innleggstid: 25. februar 2022