Veure imatge més gran
Les emissions fugitives són gasos orgànics volàtils que es van filtrar de les vàlvules a pressió.Aquestes emissions poden ser accidentals, per evaporació o per vàlvules defectuoses.
Les emissions fugitives no només causen danys als humans i al medi ambient, sinó que també representen una amenaça per a la rendibilitat.Amb una llarga exposició a compostos orgànics volàtils, els humans poden desenvolupar greus malalties físiques.Aquests inclouen treballadors de determinades plantes o persones que viuen a prop.
Aquest article proporciona informació sobre com es van produir les emissions fugitives.Això també abordarà les proves de l'API i el que s'ha de fer per reduir els efectes d'aquests problemes de fuites.
Fonts d'emissions fugitives
Les vàlvules són les principals causes d'emissions fugitives
Les vàlvules industrials i els seus components són, més sovint, els principals culpables de les emissions fugitives industrials.Les vàlvules lineals com les vàlvules de globus i de compuerta són els tipus de vàlvules més comuns propensos a aquesta condició.
Aquestes vàlvules utilitzen una tija ascendent o giratòria per tancar i tancar.Aquests mecanismes produeixen més fricció.A més, les juntes connectades amb juntes i sistemes d'embalatge són els components habituals on es produeixen aquestes emissions.
Tanmateix, com que les vàlvules lineals són més rendibles, s'utilitzen amb més freqüència que altres tipus de vàlvules.Això fa que aquestes vàlvules siguin controvertides en relació a la protecció del medi ambient.
Les tiges de les vàlvules contribueixen a les emissions fugitives
Les emissions fugitives de les tiges de vàlvules representen al voltant del 60% de les emissions totals d'una planta industrial determinada.Això es va incloure en un estudi realitzat per la Universitat de la Colúmbia Britànica.El nombre total de tiges de vàlvules s'atribueix al gran percentatge esmentat a l'estudi.
Els empaquetaments de vàlvules també poden contribuir a les emissions fugitives
La dificultat per controlar les emissions fugitives també rau en l'embalatge.Tot i que la majoria d'embalatges s'adhereixen i passen l'estàndard API 622 durant les proves, molts fallen durant l'escenari real.Per què?L'embalatge es fabrica per separat del cos de la vàlvula.
Pot haver-hi algunes petites diferències de dimensions entre l'embalatge i la vàlvula.Això pot provocar fuites.Alguns factors a tenir en compte, a part de les dimensions, inclouen l'ajust i l'acabat de la vàlvula.
Les alternatives al petroli també són culpables
Les emissions fugitives no només es produeixen durant el processament de gasos a la planta industrial.De fet, les emissions fugitives es produeixen en tots els cicles de producció de gas.
Segons A Close Look at Fugitive Methane Emissions from Natural Gas, "les emissions de la producció de gas natural són substancials i es produeixen en totes les etapes del cicle de vida del gas natural, des de la preproducció fins a la producció, processament, transmissió i distribució".
Quins són els estàndards API específics per a les emissions fugitives industrials?
L'American Petroleum Institute (API) és un dels òrgans de govern que ofereix estàndards per a les indústries del gas natural i del petroli.Formats el 1919, els estàndards API són una de les directrius principals per a tot allò relacionat amb les indústries petroquímiques.Amb més de 700 estàndards, API ha proporcionat recentment estàndards específics per a les emissions fugitives associades a les vàlvules i els seus empaquetaments.
Tot i que hi ha algunes proves d'emissions disponibles, els estàndards més acceptats per a les proves són els que estan sota API.Aquí teniu les descripcions detallades de l'API 622, API 624 i API 641.
API 622
Això també s'anomena Prova de tipus API 622 d'embalatge de vàlvules de procés per a emissions fugitives
Aquest és l'estàndard de l'API per a l'embalatge de vàlvules en vàlvules d'encesa i sortida amb tija ascendent o giratòria.
Això determina si l'embalatge pot evitar l'emissió de gasos.Hi ha quatre àrees d'avaluació:
1. Quant és la taxa de fuita
2. Com resistent la vàlvula a la corrosió
3. Quins materials s'utilitzen en l'embalatge
4. Quina és l'avaluació per oxidació
La prova, amb la seva darrera publicació de 2011 i encara en revisions, inclou 1.510 cicles mecànics amb cinc cicles tèrmics ambientals de 5000F i una pressió de funcionament de 600 psig.
Els cicles mecànics signifiquen l'obertura total fins al tancament total de la vàlvula.En aquest punt, s'estan comprovant periòdicament les fuites del gas de prova.
Una de les revisions recents per a les proves API 622 és el problema de les vàlvules API 602 i 603.Aquestes vàlvules tenen un empaquetament estret i sovint havien fallat en les proves API 622.La fuita permesa és de 500 parts per milió de volum (ppmv).
API 624
Això també s'anomena Prova de tipus API 624 de vàlvula de tija ascendent equipada amb embalatge de grafit flexible per a l'estàndard d'emissions fugitives.Aquesta norma són els requisits per a les proves d'emissions fugitives tant per a vàlvules de tija ascendent com de tija giratòria.Aquestes vàlvules de tija haurien d'incloure l'embalatge que ja hagi superat l'estàndard API 622.
Les vàlvules de tija que s'estan provant han de situar-se dins del rang acceptat de 100 ppmv.En conseqüència, l'API 624 té 310 cicles mecànics i tres cicles ambientals de 5000F.Tingueu en compte que les vàlvules superiors a NPS 24 o superiors a la classe 1500 no s'inclouen a l'àmbit de prova de l'API 624.
La prova és un fracàs si la fuita del segell de la tija supera les 100 ppmv.No es permet que la vàlvula de tija s'ajusti a la fuita durant la prova.
API 641
Això també s'anomena API 624 Quarter Turn Valve FE Test.Aquest és l'estàndard més nou desenvolupat per API que cobreix les vàlvules que pertanyen a la família de vàlvules de quart de volta.Un dels criteris acordats per a aquesta norma és el rang màxim de 100 ppmv per a les fuites permeses.Una altra constant és l'API 641 és la rotació de 610 quarts de torn.
Per a les vàlvules de quart de volta amb embalatge de grafit, primer ha de passar la prova API 622.Tanmateix, si l'embalatge s'inclou als estàndards API 622, això pot renunciar a les proves API 622.Un exemple és un conjunt d'embalatge fet de PTFE.
Les vàlvules es posen a prova al paràmetre màxim: 600 psig.A causa de la variació de la temperatura, hi ha dos conjunts de classificacions que s'utilitzen per a la temperatura de la vàlvula:
● Vàlvules amb una classificació superior a 5000F
● Vàlvules amb una classificació inferior a 5000F
API 622 vs API 624
Pot ser que hi hagi una certa confusió entre l'API 622 i l'API 624. En aquesta part, tingueu en compte les poques diferències entre ambdues.
● El nombre de cicles mecànics implicats
● L'API 622 NOMÉS implica l'embalatge;mentre que, l'API 624 implica la vàlvula INCLOSA l'embalatge
● El rang de fuites permeses (500 ppmv per a API 622 i 100 ppmv per a 624)
● El nombre d'ajustos permesos (un per a l'API 622 i cap per a l'API 624)
Com reduir les emissions fugitives industrials
Les emissions fugitives es poden frustrar per reduir l'impacte de les emissions de vàlvules al medi ambient.
# 1 Canvia les vàlvules obsoletes
Les vàlvules canvien constantment.Assegureu-vos que les vàlvules segueixen les últimes normes i regulacions.Amb un manteniment i revisions periòdiques, és més fàcil detectar quin s'ha de substituir.
# 2 Instal·lació adequada de la vàlvula i monitorització constant
La instal·lació incorrecta de les vàlvules també pot provocar fuites.Contracteu tècnics altament qualificats que puguin instal·lar correctament les vàlvules.La instal·lació adequada de la vàlvula també pot detectar el sistema de possibles fuites.Mitjançant un seguiment constant, es poden detectar fàcilment les vàlvules que poden tenir fuites o s'hagin obert accidentalment.
Hi hauria d'haver proves de fuites periòdiques que mesuren la quantitat de vapor alliberat per les vàlvules.Les indústries que utilitzen vàlvules han desenvolupat proves avançades per detectar emissions de vàlvules:
● Mètode 21
Això utilitza un detector d'ionització de flama per comprovar les fuites
● Imatge òptima de gas (OGI)
Això utilitza una càmera infraroja per detectar fuites a la planta
● Lidar d'absorció diferencial (DIAL)
Això pot detectar emissions fugitives de forma remota.
#3 Opcions de manteniment preventiu
El control de manteniment preventiu pot identificar problemes amb les vàlvules en les primeres etapes.Això pot reduir els costos de reparar una vàlvula defectuosa.
Per què cal reduir les emissions fugitives?
Les emissions fugitives contribueixen principalment a l'escalfament global.És cert que hi ha un moviment actiu que espera reduir les emissions.Però després del seu reconeixement gairebé un segle des del reconeixement, els nivells de contaminació de l'aire segueixen sent alts.
A mesura que augmenta la necessitat d'energia a tot el món, també ha augmentat la necessitat de buscar alternatives al carbó i als combustibles fòssils.
Font: https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions
El metà i l'etan es troben en el punt de mira com les alternatives més viables als combustibles fòssils i al carbó.És cert que hi ha molt potencial com a recursos d'energia per a aquests dos.No obstant això, el metà, en particular, té un potencial d'escalfament 30 vegades més gran que el CO2.
Aquest és el motiu d'alarma tant per als ecologistes com per a les indústries que utilitzen aquest recurs.D'altra banda, la prevenció de l'emissió de vàlvules és possible mitjançant l'ús de vàlvules industrials d'alta qualitat i homologades per API.
Font: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/pdfscache/1180.pdf
En resum
No hi ha dubte que les vàlvules són components importants de qualsevol aplicació industrial.Tanmateix, les vàlvules no es fabriquen com una peça sòlida;més aviat, està format per components.És possible que les dimensions d'aquests components no s'ajustin al 100% entre si, provocant fuites.Aquestes fuites poden causar danys al medi ambient.Prevenir aquestes fuites és una responsabilitat vital de qualsevol usuari de vàlvules.
Hora de publicació: 25-feb-2022