Grotere afbeelding weergeven
Vluchtige emissies zijn vluchtige organische gassen die uit onder druk staande kleppen lekten.Deze emissies kunnen ofwel per ongeluk zijn, door verdamping of door defecte kleppen.
Vluchtige emissies veroorzaken niet alleen schade aan mens en milieu, maar vormen ook een bedreiging voor de winstgevendheid.Bij langdurige blootstelling aan vluchtige organische stoffen kunnen mensen ernstige lichamelijke aandoeningen krijgen.Deze omvatten werknemers in bepaalde fabrieken of mensen die in de buurt wonen.
Dit artikel geeft informatie over hoe vluchtige emissies tot stand zijn gekomen.Dit zal ook de API-tests aanpakken en wat er moet gebeuren om de effecten van dergelijke lekkageproblemen te verminderen.
Bronnen van voortvluchtige emissies
Kleppen zijn de belangrijkste oorzaken van voortvluchtige emissies
Industriële afsluiters en hun componenten zijn meestal de grootste boosdoeners van industriële vluchtige emissies.Lineaire afsluiters zoals bol- en schuifafsluiters zijn de meest voorkomende afsluitertypes die vatbaar zijn voor deze aandoening.
Deze kleppen gebruiken ofwel een stijgende of roterende spindel voor het sluiten en sluiten.Deze mechanismen zorgen voor meer wrijving.Bovendien zijn verbindingen verbonden met pakkingen en pakkingsystemen de gemeenschappelijke componenten waar dergelijke emissies optreden.
Omdat lineaire kleppen echter kosteneffectiever zijn, worden ze vaker gebruikt dan andere soorten kleppen.Dit maakt deze afsluiters controversieel met betrekking tot milieubescherming.
Klepstelen dragen bij aan voortvluchtige emissies
Vluchtige emissies van klepstelen zijn ongeveer 60% van de totale emissies die door een bepaalde industriële installatie worden gegeven.Dat blijkt uit een onderzoek van de University of British Columbia.Het totale aantal klepstelen is toe te schrijven aan het hoge percentage dat in het onderzoek wordt genoemd.
Kleppakkingen kunnen ook bijdragen aan vluchtige emissies
De moeilijkheid bij het beheersen van vluchtige emissies ligt ook in de verpakking.Hoewel de meeste pakkingen voldoen aan en voldoen aan de API-standaard 622 tijdens het testen, falen veel tijdens het daadwerkelijke scenario.Waarom?De pakking wordt afzonderlijk van het kleplichaam vervaardigd.
Er kunnen enkele kleine verschillen in afmetingen zijn tussen de pakking en de klep.Dit kan leiden tot lekkages.Naast de afmetingen zijn er enkele factoren waarmee rekening moet worden gehouden, zoals de pasvorm en afwerking van de klep.
Alternatieven voor aardolie zijn ook boosdoeners
Vluchtige emissies treden niet alleen op bij de verwerking van gassen in de industriële installatie.In feite vinden vluchtige emissies plaats in alle cycli van gasproductie.
Volgens A Close Look at Fugitive Mhane Emissions from Natural Gas, "zijn de emissies door de productie van aardgas aanzienlijk en komen ze voor in elke fase van de levenscyclus van aardgas, van pre-productie tot productie, verwerking, transmissie en distributie."
Wat zijn de specifieke API-normen voor industriële vluchtige emissies?
Het American Petroleum Institute (API) is een van de bestuursorganen die normen stelt voor de aardgas- en olie-industrie.API-normen, opgericht in 1919, zijn een van de leidende richtlijnen voor alles wat met de petrochemische industrie te maken heeft.Met meer dan 700 normen heeft API onlangs specifieke normen verstrekt voor vluchtige emissies in verband met kleppen en hun pakkingen.
Hoewel er enkele emissietests beschikbaar zijn, zijn de meest geaccepteerde normen voor testen die onder API.Hier zijn de gedetailleerde beschrijvingen voor API 622, API 624 en API 641.
API 622
Dit wordt ook wel API 622 Type Testing of Process Valve Packing for Fugitive Emissions genoemd
Dit is de API-standaard voor kleppakking in aan-uit-kleppen met een stijgende of roterende spindel.
Hiermee wordt bepaald of de pakking de uitstoot van gassen kan voorkomen.Er zijn vier evaluatiegebieden:
1. Hoeveel lekkagesnelheid?
2. Hoe bestand is de klep tegen corrosie?
3. Welke materialen zijn gebruikt in de verpakking?
4. Wat is de evaluatie voor oxidatie?
De test, met de laatste publicatie uit 2011 en nog steeds herzien, omvat 1.510 mechanische cycli met vijf 5000F thermische cycli bij omgevingstemperatuur en een werkdruk van 600 psig.
Mechanische cycli betekenen volledig openen tot volledig sluiten van de klep.Op dit punt wordt de lekkage van het testgas met tussenpozen gecontroleerd.
Een van de recente herzieningen voor API 622-tests is de kwestie van API 602- en 603-kleppen.Deze kleppen hebben een smalle kleppakking en faalden vaak in de API 622-tests.De toegestane lekkage is 500 delen per miljoen volume (ppmv).
API 624
Dit wordt ook wel API 624 Type Testing of Rising Stem Valve genoemd, uitgerust met flexibele Graphite Packing for Fugitive Emissions Standard.Deze norm voldoet aan de eisen voor diffuse emissietesten voor zowel kleppen met stijgende als roterende spindel.Deze spindelafsluiters moeten een pakking bevatten die al voldoet aan de API-standaard 622.
De spindelkleppen die worden getest, moeten binnen het geaccepteerde bereik van 100 ppmv vallen.Dienovereenkomstig heeft API 624 310 mechanische cycli en drie 5000F omgevingscycli.Let op, afsluiters hoger dan NPS 24 of hoger dan klasse 1500 zijn niet opgenomen in de API 624-testscope.
De test is een mislukking als de lekkage van de spindelafdichting 100 ppmv overschrijdt.De spindelklep mag zich tijdens het testen niet aanpassen aan de lekkage.
API 641
Dit wordt ook wel API 624 Quarter Turn Valve FE-test genoemd.Dit is de nieuwere standaard ontwikkeld door API die betrekking heeft op kleppen die behoren tot de familie van kwartslagkleppen.Een van de overeengekomen criteria voor deze norm is het maximale bereik van 100 ppmv voor toelaatbare lekkage.Een andere constante is dat de API 641 de 610 kwartslagrotaties is.
Voor kwartslagkleppen met grafietpakking moet deze eerst de API 622-test doorstaan.Als de verpakking echter is opgenomen in de API 622-normen, kan deze de API 622-test achterwege laten.Een voorbeeld is een pakkingset van PTFE.
Kleppen worden getest bij de maximale parameter: 600 psig.Vanwege de variatie in temperatuur zijn er twee sets classificaties die worden gebruikt voor kleptemperatuur:
● Kleppen die hoger zijn dan 5000F
● Kleppen met een classificatie lager dan 5000F
API 622 versus API 624
Er kan enige verwarring zijn tussen API 622 en API 624. Let in dit deel op de weinige verschillen tussen de twee.
● Het aantal betrokken mechanische cycli
● API 622 heeft ALLEEN betrekking op de verpakking;overwegende dat API 624 de klep INCLUSIEF de pakking omvat;
● Het bereik van toelaatbare lekkages (500 ppmv voor API 622 en 100 ppmv voor 624)
● Het aantal toegestane aanpassingen (één voor API 622 en geen voor API 624)
Hoe industriële vluchtige emissies te verminderen?
Vluchtige emissies kunnen worden gedwarsboomd om de impact van klepemissies op het milieu te verminderen.
#1 Verouderde kleppen vervangen
Kleppen veranderen voortdurend.Zorg ervoor dat afsluiters voldoen aan de laatste normen en voorschriften.Door regelmatig onderhoud en controles uit te voeren, is het gemakkelijker om te detecteren welke moet worden vervangen.
#2 Juiste klepinstallatie en constante bewaking
Onjuiste installatie van kleppen kan ook lekkage veroorzaken.Huur hoogopgeleide technici in die kleppen correct kunnen installeren.Een juiste klepinstallatie kan ook het systeem van mogelijke lekken detecteren.Door constante bewaking kunnen kleppen die mogelijk lekken of per ongeluk zijn geopend eenvoudig worden opgespoord.
Er moeten regelmatig lektests worden uitgevoerd om de hoeveelheid damp te meten die door kleppen vrijkomt.Industrieën die kleppen gebruiken, hebben geavanceerde tests ontwikkeld om klepemissies te detecteren:
● Methode 21
Deze gebruikt een vlamionisatiedetector om lekken te controleren
● Optimale gasbeeldvorming (OGI)
Deze maakt gebruik van een infraroodcamera om lekkages in de plant op te sporen
● Differentiële absorptie Lidar (DIAL)
Hiermee kunnen vluchtige emissies op afstand worden gedetecteerd.
#3 Preventieve onderhoudsopties
Preventieve onderhoudsmonitoring kan problemen met kleppen in een vroeg stadium identificeren.Dit kan de kosten voor het repareren van een defecte klep verlagen.
Waarom is het nodig om voortvluchtige emissies te verminderen?
Vluchtige emissies dragen in belangrijke mate bij aan de opwarming van de aarde.Toegegeven, er is een actieve beweging die hoopt de uitstoot te verminderen.Maar na de erkenning, bijna een eeuw sinds de erkenning, zijn de niveaus van luchtvervuiling nog steeds hoog.
Naarmate de behoefte aan energie over de hele wereld toeneemt, is ook de behoefte aan het zoeken naar alternatieven voor steenkool en fossiele brandstoffen toegenomen.
Bron: https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions
Methaan en ethaan staan in de schijnwerpers als de meest levensvatbare alternatieven voor fossiele brandstoffen en steenkool.Het is waar dat er veel potentieel is als energiebron voor deze twee.Vooral methaan heeft echter een 30 keer hoger opwarmingspotentieel dan CO2.
Dit is de oorzaak van alarm voor zowel milieuactivisten als industrieën die deze hulpbron gebruiken.Anderzijds is het voorkomen van klepemissie mogelijk door het gebruik van hoogwaardige en API-goedgekeurde industriële kleppen.
Bron: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/pdfscache/1180.pdf
Samengevat
Het lijdt geen twijfel dat kleppen belangrijke componenten zijn van elke industriële toepassing.Kleppen worden echter niet als één vast onderdeel vervaardigd;het is eerder samengesteld uit componenten.De afmetingen van deze onderdelen passen mogelijk niet 100% op elkaar, waardoor lekkage ontstaat.Deze lekken kunnen schade aan het milieu veroorzaken.Het voorkomen van dergelijke lekken is een essentiële verantwoordelijkheid van elke klepgebruiker.
Posttijd: 25 februari-2022