Emisións fuxitivas e probas API para válvulas

Ver imaxe máis grande
As emisións fuxitivas son gases orgánicos volátiles que se filtraron das válvulas presurizadas.Estas emisións poden ser accidentais, por evaporación ou por válvulas defectuosas.

As emisións fuxitivas non só causan danos aos humanos e ao medio ambiente senón que tamén supoñen unha ameaza para a rendibilidade.Coa exposición prolongada a compostos orgánicos volátiles, os humanos poden desenvolver graves enfermidades físicas.Estes inclúen traballadores de determinadas plantas ou persoas que viven nas proximidades.

Este artigo ofrece información sobre como se produciron as emisións fuxitivas.Isto tamén abordará as probas da API, así como o que se debe facer para reducir os efectos de tales problemas de fugas.

Fontes de emisións fuxitivas

As válvulas son as principais causas de emisións fuxitivas
As válvulas industriais e os seus compoñentes son, na maioría das veces, os principais culpables das emisións fuxitivas industriais.As válvulas lineais como as de globo e de compuerta son os tipos de válvulas máis comúns propensos a esta condición.

Estas válvulas usan un vástago ascendente ou xiratorio para pechar e pechar.Estes mecanismos producen máis fricción.Ademais, as xuntas conectadas con xuntas e sistemas de embalaxe son os compoñentes comúns onde se producen tales emisións.

Non obstante, debido a que as válvulas lineais son máis rendibles, úsanse con máis frecuencia que outros tipos de válvulas.Isto fai que estas válvulas sexan controvertidas en relación coa protección ambiental.

Os vástagos das válvulas contribúen ás emisións fuxitivas

As emisións fuxitivas dos vástagos das válvulas son preto do 60% das emisións totais que produce unha determinada planta industrial.Isto foi incluído nun estudo realizado pola Universidade de Columbia Británica.O número total de vástagos de válvulas atribúese á gran porcentaxe mencionada no estudo.

As embalaxes de válvulas tamén poden contribuír ás emisións fuxitivas

A dificultade para controlar as emisións fuxitivas tamén reside na embalaxe.Aínda que a maioría das embalaxes adhírense e pasan a norma API 622 durante as probas, moitas fallan durante o escenario real.Por que?A embalaxe está fabricada por separado do corpo da chave.

Pode haber algunhas pequenas diferenzas nas dimensións entre a embalaxe e a válvula.Isto pode provocar fugas.Algúns factores a considerar ademais das dimensións inclúen o axuste e o acabado da válvula.

As alternativas ao petróleo tamén son culpables

As emisións fuxitivas non só se producen durante o procesamento de gases na planta industrial.De feito, as emisións fuxitivas ocorren en todos os ciclos de produción de gas.

Segundo A Close Look at Fugitive Methane Emissions from Natural Gas, "as emisións da produción de gas natural son substanciais e ocorren en todas as etapas do ciclo de vida do gas natural, desde a preprodución ata a produción, procesamento, transmisión e distribución".

Cales son as normas API específicas para as emisións fuxitivas industriais?

O American Petroleum Institute (API) é un dos órganos reitores que proporcionan estándares para as industrias do gas natural e do petróleo.Formados en 1919, os estándares API son unha das principais directrices para todo o relacionado coas industrias petroquímicas.Con máis de 700 estándares, API proporcionou recentemente estándares específicos para as emisións fuxitivas asociadas ás válvulas e as súas embalaxes.

Aínda que hai algunhas probas de emisión dispoñibles, as normas máis aceptadas para as probas son as que están baixo API.Aquí están as descricións detalladas de API 622, API 624 e API 641.

API 622

Isto chámase doutro xeito API 622 Proba de tipo de embalaxe de válvulas de proceso para emisións fuxitivas

Este é o estándar API para o empaquetado de válvulas en válvulas de encendido e apagado con vástago ascendente ou xiratorio.

Isto determina se a embalaxe pode evitar a emisión de gases.Hai catro áreas de avaliación:
1. Canto é a taxa de fuga
2. Como resistente a chave á corrosión
3. Que materiais se utilizan na embalaxe
4. Cal é a avaliación da oxidación

A proba, coa súa última publicación de 2011 e aínda en revisión, inclúe 1.510 ciclos mecánicos con cinco ciclos térmicos ambiente de 5.000 F e unha presión de funcionamento de 600 psig.

Os ciclos mecánicos significan a apertura total ata o peche total da válvula.Neste punto, a fuga do gas de proba estase a comprobar a intervalos.

Unha das recentes revisións para as probas API 622 é o problema das válvulas API 602 e 603.Estas válvulas teñen unha empaquetadura estreita e moitas veces fallaron nas probas API 622.A fuga permitida é de 500 partes por millón de volume (ppmv).

API 624

Isto chámase doutro xeito API 624 Testing Type of Rising Stem Valve equipado con embalaxe flexible de grafito para o estándar de emisións fuxitivas.Esta norma son os requisitos para as probas de emisións fuxitivas tanto para as válvulas de vástago ascendente como de vástago rotativo.Estas válvulas de vástago deben incluír empaquetaduras que xa superaron a norma API 622.

As válvulas de vástago que se están a probar deben estar dentro do intervalo aceptado de 100 ppmv.En consecuencia, a API 624 ten 310 ciclos mecánicos e tres ciclos ambiente 5000F.Teña en conta que as válvulas superiores a NPS 24 ou máis que a clase 1500 non están incluídas no ámbito de proba da API 624.

A proba é un fracaso se a fuga do selo do vástago supera os 100 ppmv.Non se permite que a válvula de vástago se axuste á fuga durante a proba.

API 641

Isto chámase doutro xeito API 624 Quarter Turn Valve FE Test.Este é o estándar máis novo desenvolvido por API que abarca as válvulas pertencentes á familia de válvulas de cuarto de volta.Un dos criterios acordados para esta norma é o rango máximo de 100 ppmv para as fugas permitidas.Outra constante é a API 641 son as rotacións de 610 cuartos de volta.

Para válvulas de cuarto de volta con empaquetadura de grafito, primeiro debe pasar a proba API 622.Non obstante, se a embalaxe está incluída nos estándares API 622, isto pode renunciar ás probas API 622.Un exemplo é un conxunto de embalaxe feito de PTFE.

As válvulas son probadas co parámetro máximo: 600 psig.Debido á variación da temperatura, hai dous conxuntos de clasificacións utilizadas para a temperatura da válvula:
● Válvulas que teñen unha clasificación superior a 5000F
● Válvulas que teñen unha clasificación inferior a 5000F

API 622 vs API 624

Pode haber algunha confusión entre a API 622 e a API 624. Nesta parte, tome nota das poucas diferenzas entre ambas.
● O número de ciclos mecánicos implicados
● A API 622 SÓ implica o embalaxe;mentres que a API 624 inclúe a válvula INCLUÍDO o empaquetado
● O intervalo de fugas permitidas (500 ppmv para API 622 e 100 ppmv para 624)
● O número de axustes permitidos (un para API 622 e ningún para API 624)

Como reducir as emisións fuxitivas industriais

As emisións fuxitivas poden ser frustradas para reducir o impacto das emisións das válvulas ao medio ambiente.

#1 Cambiar válvulas obsoletas

As válvulas están cambiando constantemente.Asegúrese de que as válvulas seguen as normas e regulamentos máis recentes.Ao realizar un mantemento e revisións periódicas, é máis fácil detectar cal debe ser substituído.

#2 Instalación axeitada da válvula e seguimento constante

A instalación incorrecta das válvulas tamén pode provocar fugas.Contratar técnicos altamente cualificados que poidan instalar correctamente as válvulas.A instalación correcta da válvula tamén pode detectar o sistema de posibles fugas.Mediante un seguimento constante, pódense detectar facilmente as válvulas que poden filtrar ou abrirse accidentalmente.

Debe haber probas de fugas regulares que midan a cantidade de vapor liberado polas válvulas.As industrias que usan válvulas desenvolveron probas avanzadas para detectar as emisións das válvulas:
● Método 21
Este usa un detector de ionización de chama para comprobar as fugas
● Imaxe óptima de gases (OGI)
Esta utiliza unha cámara infravermella para detectar fugas na planta
● Lidar de absorción diferencial (DIAL)
Isto pode detectar as emisións fuxitivas de forma remota.

#3 Opcións de mantemento preventivo

O seguimento do mantemento preventivo pode identificar problemas coas válvulas nas fases iniciais.Isto pode reducir os custos de arranxar unha válvula defectuosa.

Por que hai que reducir as emisións fuxitivas?

As emisións fuxitivas son os principais contribuíntes ao quecemento global.É certo que hai un movemento activo que espera reducir as emisións.Pero despois do seu recoñecemento case un século dende o recoñecemento, os niveis de contaminación atmosférica aínda son altos.

A medida que aumenta a necesidade de enerxía en todo o mundo, tamén foi aumentando a necesidade de buscar alternativas ao carbón e aos combustibles fósiles.

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

O metano e o etano están no centro de atención como as alternativas máis viables aos combustibles fósiles e ao carbón.É certo que hai moito potencial como recursos de enerxía para estes dous.Non obstante, o metano, en particular, ten un potencial de quecemento 30 veces maior que o CO2.

Este é o motivo de alarma tanto para os ecoloxistas como para as industrias que utilizan este recurso.Por outra banda, a prevención da emisión de válvulas é posible mediante o uso de válvulas industriais de alta calidade e aprobadas pola API.

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

En resumo

Non hai dúbida de que as válvulas son compoñentes importantes de calquera aplicación industrial.Non obstante, as válvulas non se fabrican como unha peza sólida;máis ben, está formado por compoñentes.As dimensións destes compoñentes poden non encaixar ao 100% entre si, o que provoca fugas.Estas fugas poden causar danos ao medio ambiente.Evitar tales fugas é unha responsabilidade vital de calquera usuario da válvula.