Emissioni fuggitive e test API per valvole

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Le emissioni fuggitive sono gas organici volatili che fuoriescono dalle valvole pressurizzate.Queste emissioni possono essere accidentali, per evaporazione o per valvole difettose.

Le emissioni fuggitive non solo causano danni all'uomo e all'ambiente, ma rappresentano anche una minaccia per la redditività.Con una lunga esposizione a composti organici volatili, gli esseri umani possono sviluppare gravi disturbi fisici.Questi includono i lavoratori in alcuni stabilimenti o le persone che vivono nelle vicinanze.

Questo articolo fornisce informazioni su come si sono verificate le emissioni fuggitive.Ciò affronterà anche i test API e ciò che deve essere fatto per ridurre gli effetti di tali problemi di perdita.

Fonti di emissioni fuggitive

Le valvole sono le principali cause di emissioni fuggitive
Le valvole industriali e i suoi componenti sono, il più delle volte, i principali colpevoli di emissioni fuggitive industriali.Le valvole lineari come le valvole a globo e a saracinesca sono i tipi di valvole più comuni soggetti a queste condizioni.

Queste valvole utilizzano uno stelo ascendente o rotante per la chiusura e la chiusura.Questi meccanismi producono più attrito.Inoltre, i giunti collegati a guarnizioni e sistemi di imballaggio sono i componenti comuni in cui si verificano tali emissioni.

Tuttavia, poiché le valvole lineari sono più convenienti, vengono utilizzate più frequentemente rispetto ad altri tipi di valvole.Ciò rende queste valvole controverse in relazione alla protezione ambientale.

Gli steli delle valvole contribuiscono alle emissioni fuggitive

Le emissioni fuggitive dagli steli delle valvole sono circa il 60% delle emissioni totali fornite da un particolare impianto industriale.Questo è stato incluso in uno studio condotto dall'Università della British Columbia.Il numero totale di steli delle valvole attribuisce alla grande percentuale menzionata nello studio.

Anche le guarnizioni delle valvole possono contribuire alle emissioni dei fuggitivi

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La difficoltà nel controllo delle emissioni fuggitive risiede anche nell'imballaggio.Mentre la maggior parte degli imballaggi aderisce e supera lo standard API 622 durante i test, molti falliscono durante lo scenario reale.Come mai?La baderna è prodotta separatamente dal corpo valvola.

Potrebbero esserci delle lievi differenze nelle dimensioni tra la baderna e la valvola.Questo può portare a perdite.Alcuni fattori da considerare oltre alle dimensioni includono l'adattamento e la finitura della valvola.

Anche le alternative al petrolio sono colpevoli

Le emissioni fuggitive non si verificano solo durante il trattamento dei gas nell'impianto industriale.Le emissioni fuggitive si verificano infatti in tutti i cicli di produzione del gas.

Secondo A Close Look at Fugitive Methane Emissions from Natural Gas, "le emissioni della produzione di gas naturale sono sostanziali e si verificano in ogni fase del ciclo di vita del gas naturale, dalla pre-produzione alla produzione, lavorazione, trasmissione e distribuzione".

Quali sono gli standard API specifici per le emissioni industriali fuggitive?

L'American Petroleum Institute (API) è uno degli organi di governo che forniscono standard per le industrie del gas naturale e del petrolio.Costituiti nel 1919, gli standard API sono una delle linee guida principali per tutto ciò che riguarda le industrie petrolchimiche.Con oltre 700 standard, API ha recentemente fornito standard specifici per le emissioni fuggitive associate alle valvole e ai loro baderni.

Sebbene siano disponibili alcuni test delle emissioni, gli standard più accettati per i test sono quelli che sono sotto API.Ecco le descrizioni dettagliate per API 622, API 624 e API 641.

API 622

Questo è altrimenti chiamato API 622 Type Testing of Process Valve Packing for Fugitive Emissions

Questo è lo standard API per la baderna delle valvole nelle valvole on-off con stelo ascendente o rotante.

Questo determina se l'imballaggio può impedire l'emissione di gas.Ci sono quattro aree di valutazione:
1. Quanto è il tasso di perdita
2. Quanto è resistente la valvola alla corrosione
3. Quali materiali vengono utilizzati nell'imballaggio
4. Qual è la valutazione per l'ossidazione

Il test, con l'ultima pubblicazione del 2011 e ancora in fase di revisione, include 1.510 cicli meccanici con cinque cicli termici ambiente 5000F e una pressione di esercizio di 600 psig.

Cicli meccanici significano dall'apertura totale alla chiusura totale della valvola.A questo punto, la perdita del gas di prova viene controllata a intervalli.

Una delle recenti revisioni per i test API 622 riguarda il problema delle valvole API 602 e 603.Queste valvole hanno una baderna stretta e spesso avevano fallito nei test API 622.La perdita consentita è di 500 parti per milione di volume (ppmv).

API 624

Questo è altrimenti chiamato test di tipo API 624 della valvola a stelo ascendente dotata di baderna flessibile in grafite per standard sulle emissioni fuggitive.Questo standard rappresenta i requisiti per i test delle emissioni fuggitive sia per le valvole a stelo ascendente che a stelo rotante.Queste valvole a stelo dovrebbero includere una baderna che ha già superato lo standard API 622.

Le valvole a stelo in prova dovrebbero rientrare nell'intervallo accettato di 100 ppmv.Di conseguenza, API 624 ha 310 cicli meccanici e tre cicli ambientali 5000F.Tieni presente che le valvole oltre 24 NPS o superiori alla classe 1500 non sono incluse nell'ambito di test API 624.

Il test è un fallimento se la perdita della tenuta dello stelo supera i 100 ppmv.La valvola a stelo non può adattarsi alla perdita durante il test.

API 641

Questo è altrimenti chiamato API 624 Quarter Turn Valve FE Test.Questo è il nuovo standard sviluppato da API che copre le valvole appartenenti alla famiglia di valvole a un quarto di giro.Uno dei criteri concordati per questo standard è l'intervallo massimo di 100 ppmv per le perdite consentite.Un'altra costante è l'API 641 è il 610 rotazioni di un quarto di giro.

Per le valvole a un quarto di giro con baderna in grafite, deve prima superare il test API 622.Tuttavia, se l'imballaggio è incluso negli standard API 622, questo può rinunciare al test API 622.Un esempio è un set di baderne in PTFE.

Le valvole sono testate al parametro massimo: 600 psig.A causa della variazione di temperatura, ci sono due serie di valori nominali utilizzati per la temperatura della valvola:
● Valvole con rating superiore a 5000F
● Valvole classificate al di sotto di 5000F

API 622 vs API 624

Potrebbe esserci una certa confusione tra API 622 e API 624. In questa parte, prendi nota delle poche differenze tra i due.
● Il numero di cicli meccanici coinvolti
● API 622 prevede SOLO l'imballaggio;mentre l'API 624 riguarda la valvola COMPRESA la baderna
● La gamma di perdite consentite (500 ppmv per API 622 e 100 ppmv per 624)
● Il numero di rettifiche consentite (una per API 622 e nessuna per API 624)

Come ridurre le emissioni industriali fuggitive

Le emissioni fuggitive possono essere contrastate in modo da ridurre l'impatto delle emissioni delle valvole sull'ambiente.

# 1 Cambia valvole obsolete

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Le valvole cambiano continuamente.Assicurarsi che le valvole seguano gli standard e le normative più recenti.Grazie alla manutenzione regolare e ai controlli, è più facile individuare quale deve essere sostituito.

#2 Installazione corretta della valvola e monitoraggio costante

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Anche l'installazione impropria delle valvole può causare perdite.Assumere tecnici altamente qualificati in grado di installare correttamente le valvole.Una corretta installazione della valvola può anche rilevare il sistema di possibili perdite.Attraverso il monitoraggio costante, è possibile rilevare facilmente le valvole che potrebbero avere perdite o che potrebbero essersi aperte accidentalmente.

Dovrebbero essere eseguiti test di tenuta regolari che misurino la quantità di vapore rilasciato dalle valvole.Le industrie che utilizzano valvole hanno sviluppato test avanzati per rilevare le emissioni delle valvole:
● Metodo 21
Questo utilizza un rilevatore a ionizzazione di fiamma per controllare le perdite
● Imaging ottimale dei gas (OGI)
Questo utilizza una telecamera a infrarossi per rilevare le perdite nell'impianto
● Lidar ad assorbimento differenziale (DIAL)
Questo può rilevare le emissioni fuggitive da remoto.

# 3 Opzioni di manutenzione preventiva

Il monitoraggio della manutenzione preventiva può identificare i problemi con le valvole nelle fasi iniziali.Ciò può ridurre i costi di riparazione di una valvola difettosa.

Perché è necessario ridurre le emissioni fuggitive?

Le emissioni fuggitive sono i principali fattori che contribuiscono al riscaldamento globale.È vero, c'è un movimento attivo che spera di ridurre le emissioni.Ma dopo il suo riconoscimento a quasi un secolo dal riconoscimento, i livelli di inquinamento atmosferico sono ancora alti.

Con l'aumento del fabbisogno di energia in tutto il mondo, è aumentata anche la necessità di cercare alternative al carbone e ai combustibili fossili.

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

Metano ed etano sono sotto i riflettori come le alternative più praticabili ai combustibili fossili e al carbone.Vero che c'è molto potenziale come risorse di energia per questi due.Tuttavia, il metano, in particolare, ha un potenziale di riscaldamento 30 volte superiore rispetto alla CO2.

Questo è motivo di allarme sia per gli ambientalisti che per le industrie che utilizzano questa risorsa.D'altra parte, la prevenzione delle emissioni delle valvole è possibile attraverso l'uso di valvole industriali di alta qualità e approvate API.

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

In sintesi

Non c'è dubbio che le valvole siano componenti importanti di qualsiasi applicazione industriale.Tuttavia, le valvole non sono prodotte come una parte solida;piuttosto, è composto da componenti.Le dimensioni di questi componenti potrebbero non adattarsi al 100% l'una all'altra, causando perdite.Queste perdite possono causare danni all'ambiente.La prevenzione di tali perdite è una responsabilità vitale di qualsiasi utilizzatore di valvole.


Tempo di pubblicazione: 25-febbraio-2022