Hajapäästöt ja venttiilien API-testaus

Näytä suurempi kuva
Hajapäästöt ovat haihtuvia orgaanisia kaasuja, jotka vuotavat paineistetuista venttiileistä.Nämä päästöt voivat olla joko vahingossa, haihtumisesta tai viallisista venttiileistä johtuvia.

Hajapäästöt eivät aiheuta vain haittaa ihmisille ja ympäristölle, vaan uhkaavat myös kannattavuutta.Pitkään altistuessaan haihtuville orgaanisille yhdisteille ihmisille voi kehittyä vakavia fyysisiä vaivoja.Näitä ovat tiettyjen tehtaiden työntekijät tai lähistöllä asuvat ihmiset.

Tämä artikkeli sisältää tietoa hajapäästöjen syntymisestä.Tämä käsittelee myös API-testejä sekä sitä, mitä on tehtävä tällaisten vuotoongelmien vaikutusten vähentämiseksi.

Hajapäästöjen lähteet

Venttiilit ovat hajapäästöjen yleisin syy
Teollisuusventtiilit ja niiden komponentit ovat useimmiten teollisuuden hajapäästöjen suurimpia syyllisiä.Lineaariset venttiilit, kuten pallo- ja luistiventtiilit, ovat yleisimpiä venttiilityyppejä, jotka ovat alttiita tähän tilaan.

Nämä venttiilit käyttävät joko nousevaa tai pyörivää karaa sulkemiseen ja sulkemiseen.Nämä mekanismit tuottavat enemmän kitkaa.Lisäksi tiivisteisiin ja tiivistejärjestelmiin yhdistetyt liitokset ovat yleisiä komponentteja, joissa tällaisia ​​päästöjä esiintyy.

Koska lineaariventtiilit ovat kuitenkin kustannustehokkaampia, niitä käytetään useammin kuin muun tyyppisiä venttiileitä.Tämä tekee näistä venttiileistä kiistanalaisia ​​ympäristönsuojelun kannalta.

Venttiilin varret myötävaikuttavat hajapäästöihin

Venttiilivarsien hajapäästöt ovat noin 60 % tietyn teollisuuslaitoksen kokonaispäästöistä.Tämä sisältyi British Columbian yliopiston tutkimukseen.Venttiilivarsien kokonaismäärä johtuu tutkimuksessa mainitusta suuresta prosenttiosuudesta.

Venttiilitiivisteet voivat myös edistää hajapäästöjä

Hajapäästöjen hallinnan vaikeus piilee myös pakkauksessa.Vaikka useimmat pakkaukset noudattavat ja läpäisevät API Standard 622:n testauksen aikana, monet epäonnistuvat todellisen skenaarion aikana.Miksi?Tiiviste valmistetaan erillään venttiilirungosta.

Tiivisteen ja venttiilin mitoissa saattaa olla pieniä eroja.Tämä voi aiheuttaa vuotoja.Joitakin huomioitavia tekijöitä mittojen lisäksi ovat venttiilin istuvuus ja viimeistely.

Öljyn vaihtoehdot ovat myös syyllisiä

Hajapäästöjä ei esiinny vain kaasujen käsittelyn aikana teollisuuslaitoksessa.Itse asiassa hajapäästöjä tapahtuu kaikissa kaasuntuotantosykleissä.

A Close Look at Fugitive Methane Emissions from Natural Gas:n mukaan "maakaasuntuotannon päästöt ovat merkittäviä ja niitä esiintyy kaikissa maakaasun elinkaaren vaiheissa esituotannosta tuotantoon, jalostukseen, siirtoon ja jakeluun."

Mitkä ovat teollisuuden hajapäästöjen erityiset API-standardit?

American Petroleum Institute (API) on yksi hallintoelimistä, joka tarjoaa standardeja maakaasu- ja öljyteollisuudelle.Vuonna 1919 perustettu API-standardi on yksi johtavista ohjeista kaikessa petrokemian teollisuuteen liittyvässä.API on äskettäin laatinut yli 700 standardilla erityisstandardit venttiileihin ja niiden tiivisteisiin liittyville hajapäästöille.

Vaikka joitakin päästötestejä on saatavilla, hyväksytyimpiä testausstandardeja ovat API:n alaiset standardit.Tässä ovat API 622:n, API 624:n ja API 641:n yksityiskohtaiset kuvaukset.

API 622

Tätä kutsutaan muuten API 622 Type Testing of Process Valve Packing for Fugitive Emissions -testaus

Tämä on API-standardi joko nousevalla tai pyörivällä varalla varustetuissa on-off-venttiileissä.

Tämä määrittää, voiko tiiviste estää kaasupäästöt.Arviointialueita on neljä:
1. Kuinka paljon vuotonopeus
2. Kuinka kestävä venttiili korroosiota vastaan
3. Mitä materiaaleja pakkauksessa on käytetty
4. Mikä on hapettumisen arviointi?

Testi, jonka viimeisin julkaisu on vuodelta 2011 ja jota vielä tarkistetaan, sisältää 1 510 mekaanista sykliä viidellä 5000 F ympäristön lämpösyklillä ja 600 psig:n käyttöpaineella.

Mekaaniset jaksot tarkoittavat venttiilin täydellistä avaamista kokonaan sulkemiseen.Tässä vaiheessa testikaasun vuoto tarkistetaan säännöllisin väliajoin.

Yksi API 622 -testauksen viimeaikaisista versioista on API 602- ja 603-venttiileiden ongelma.Näillä venttiileillä on kapea venttiilitiiviste, ja ne ovat usein epäonnistuneet API 622 -testeissä.Sallittu vuoto on 500 ppmv (ppmv).

API 624

Tätä kutsutaan muuten API 624 Type Testing of Rising Stem Valve Varustettu joustavalla grafiittitiivisteellä hajapäästöjä varten.Tämä standardi täyttää hajapäästöjen testauksen vaatimukset sekä nousevan varren että pyörivän varren venttiileille.Näissä karaventtiileissä tulee olla tiiviste, joka on jo läpäissyt API-standardin 622.

Testattavien karan venttiilien tulee olla hyväksytyllä alueella 100 ppmv.Vastaavasti API 624:ssä on 310 mekaanista sykliä ja kolme 5000F ympäristön sykliä.Huomaa, että venttiilit, jotka ovat yli NPS 24 tai luokkaa 1500, eivät sisälly API 624 -testausalueeseen.

Testi on epäonnistunut, jos karan tiivisteen vuoto ylittää 100 ppmv.Varsiventtiili ei saa sopeutua vuotoon testauksen aikana.

API 641

Tätä kutsutaan muuten API 624 Quarter Turn Valve FE -testiksi.Tämä on API:n kehittämä uudempi standardi, joka kattaa neljänneskierrosventtiiliperheeseen kuuluvat venttiilit.Yksi tämän standardin hyväksytyistä kriteereistä on 100 ppmv sallitun vuodon enimmäisalue.Toinen vakio on API 641 on 610 neljänneskierroksen kierrokset.

Grafiittitiivisteellä varustetuissa neljänneskierrosventtiileissä sen on läpäistävä ensin API 622 -testaus.Jos pakkaus kuitenkin sisältyy API 622 -standardeihin, tämä voi ohittaa API 622 -testauksen.Esimerkki on PTFE:stä valmistettu pakkaussarja.

Venttiilit testataan maksimiparametrilla: 600 psig.Lämpötilan vaihtelun vuoksi venttiilin lämpötilalle käytetään kahta arvosarjaa:
● Venttiilit, jotka on mitoitettu yli 5000F
● Venttiilit, joiden nimellisarvo on alle 5000F

API 622 vs. API 624

API 622:n ja API 624:n välillä saattaa olla hämmennystä. Huomioi tässä osassa näiden kahden väliset muutamat erot.
● Käytettävissä olevien mekaanisten syklien määrä
● API 622 sisältää VAIN pakkaamisen;kun taas API 624 sisältää venttiilin MUKANAAN tiivisteen
● Sallittujen vuotojen alue (500 ppmv API 622:lle ja 100 ppmv 624:lle)
● Sallittujen säätöjen lukumäärä (yksi API 622:lle ja ei yhtään API 624:lle)

Kuinka vähentää teollisuuden hajapäästöjä

Hajapäästöt voidaan estää vähentämällä venttiilipäästöjen ympäristövaikutuksia.

#1 Vaihda vanhentuneet venttiilit

Venttiilit vaihtuvat jatkuvasti.Varmista, että venttiilit ovat uusimpien standardien ja määräysten mukaisia.Säännöllisillä huolloilla ja tarkistuksilla on helpompi havaita, mikä pitäisi vaihtaa.

#2 Oikea venttiilin asennus ja jatkuva valvonta

Myös venttiilien väärä asennus voi aiheuttaa vuotoja.Palkkaa korkeasti koulutettuja teknikkoja, jotka osaavat asentaa venttiilit oikein.Venttiilin oikea asennus voi myös havaita järjestelmän mahdolliset vuodot.Jatkuvan valvonnan avulla voidaan helposti havaita venttiilit, jotka voivat vuotaa tai avautua vahingossa.

Säännöllisesti tulisi tehdä vuototestejä, jotka mittaavat venttiilien vapauttaman höyryn määrää.Venttiilejä käyttävät teollisuudenalat ovat kehittäneet edistyneitä testejä venttiilipäästöjen havaitsemiseksi:
● Menetelmä 21
Tämä käyttää liekki-ionisaatioilmaisinta vuotojen tarkistamiseen
● Optimal Gas Imaging (OGI)
Tämä käyttää infrapunakameraa havaitsemaan vuodot laitoksessa
● Differential Absorption Lidar (DIAL)
Tämä voi havaita hajapäästöt etänä.

#3 Ennaltaehkäisevät huoltovaihtoehdot

Ennaltaehkäisevä huoltoseuranta voi tunnistaa venttiileihin liittyvät ongelmat varhaisessa vaiheessa.Tämä voi vähentää viallisen venttiilin korjauskustannuksia.

Miksi hajapäästöjä on vähennettävä?

Hajapäästöt ovat merkittäviä ilmaston lämpenemisen tekijöitä.On totta, että siellä on aktiivinen liike, joka toivoo päästöjen vähentämistä.Mutta sen tunnustamisen jälkeen lähes vuosisadan tunnustamisesta, ilmansaasteet ovat edelleen korkeat.

Energian tarpeen kasvaessa kaikkialla maailmassa, tarve etsiä vaihtoehtoja hiilelle ja fossiilisille polttoaineille on myös lisääntynyt.

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

Metaani ja etaani ovat parrasvaloissa kannattavimpana vaihtoehtona fossiiliselle polttoaineelle ja hiilelle.On totta, että näillä kahdella on paljon potentiaalia energialähteinä.Erityisesti metaanilla on kuitenkin 30 kertaa suurempi lämmityspotentiaali kuin hiilidioksidilla.

Tämä on hälytyksen syy sekä ympäristönsuojelijalle että tätä resurssia käyttäville teollisuudenaloille.Toisaalta venttiilipäästöjen estäminen on mahdollista käyttämällä korkealaatuisia ja API-hyväksyttyjä teollisuusventtiilejä.

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

Yhteenvetona

Ei ole epäilystäkään siitä, että venttiilit ovat tärkeitä komponentteja kaikissa teollisissa sovelluksissa.Venttiilejä ei kuitenkaan valmisteta yhtenä kiinteänä osana;pikemminkin se koostuu komponenteista.Näiden komponenttien mitat eivät välttämättä sovi 100-prosenttisesti toisiinsa, mikä aiheuttaa vuotoja.Nämä vuodot voivat aiheuttaa vahinkoa ympäristölle.Tällaisten vuotojen estäminen on jokaisen venttiilin käyttäjän elintärkeä vastuu.