פליטות נמלטות ובדיקת API עבור שסתומים

הצג תמונה גדולה יותר
פליטות נמלטות הן גזים אורגניים נדיפים שדלפו משסתומים בלחץ.פליטות אלו יכולות להיות בשוגג, באמצעות אידוי או בגלל שסתומים פגומים.

פליטות נמלטות לא רק גורמות נזק לבני אדם ולסביבה אלא גם מהוות איום על הרווחיות.עם חשיפה ארוכה לתרכובות אורגניות נדיפות, בני אדם יכולים לפתח מחלות פיזיות חמורות.אלה כוללים עובדים במפעלים מסוימים או אנשים המתגוררים בקרבת מקום.

מאמר זה מספק מידע על האופן שבו נוצרו פליטות נמלטות.זה גם יתמודד עם מבחני ה-API, כמו גם מה יש לעשות כדי להפחית את ההשפעות של בעיות דליפה כאלה.

מקורות פליטות נמלטות

שסתומים הם הגורמים העיקריים לפליטות נמלטות
שסתומים תעשייתיים ומרכיביהם הם, לרוב, האשמים העיקריים של פליטת פליטת תעשייתית.שסתומים ליניאריים כגון שסתומים גלובוסים ושער הם סוגי השסתומים הנפוצים ביותר המועדים למצב זה.

שסתומים אלה משתמשים בגבעול עולה או מסתובב לסגירה וסגירה.מנגנונים אלה מייצרים יותר חיכוך.יתר על כן, מפרקים הקשורים לאטמים ומערכות אריזה הם הרכיבים הנפוצים שבהם מתרחשות פליטות כאלה.

עם זאת, מכיוון ששסתומים ליניאריים הם חסכוניים יותר, הם משמשים בתדירות גבוהה יותר מאשר סוגים אחרים של שסתומים.זה הופך את השסתומים הללו לשנויים במחלוקת ביחס להגנת הסביבה.

גבעולים של שסתומים תורמים לפליטות נמלטות

פליטות נמלטות מגזעי שסתומים הן כ-60% מסך הפליטות הניתן על ידי מפעל תעשייתי מסוים.זה נכלל במחקר שנערך על ידי אוניברסיטת קולומביה הבריטית.המספר הכולל של גבעולי השסתום מייחס לאחוז הגדול שהוזכר במחקר.

אריזות שסתומים עשויות גם לתרום לפליטות נמלטות

הקושי בשליטה בפליטות נמלטות טמון גם באריזה.בעוד שרוב האריזות תואמות ועוברות את תקן API 622 במהלך הבדיקה, רבות נכשלות במהלך התרחיש בפועל.למה?האריזה מיוצרת בנפרד מגוף השסתום.

ייתכן שיש הבדלים קלים במידות בין האריזה לשסתום.זה יכול להוביל לדליפות.כמה גורמים שיש לקחת בחשבון מלבד מידות כוללים התאמה וגימור של השסתום.

חלופות לנפט הן גם אשמים

פליטות נמלטות לא מתרחשות רק במהלך עיבוד הגזים במפעל התעשייתי.למעשה, פליטות נמלטות מתרחשות בכל מחזורי הפקת הגז.

על פי מבט מקרוב על פליטות מתאן נמלטות מגז טבעי, "פליטות מהפקת גז טבעי הן משמעותיות ומתרחשות בכל שלב של מחזור החיים של הגז הטבעי, מקדם ייצור דרך ייצור, עיבוד, הולכה והפצה".

מהם תקני ה-API הספציפיים לפליטות נמלטות תעשייתיות?

מכון הנפט האמריקאי (API) הוא אחד הגופים המנהלים המספקים תקנים לתעשיות הגז הטבעי והנפט.תקני API שנוצרו בשנת 1919, הם אחד מההנחיות המובילות בכל הקשור לתעשיות הפטרוכימיות.עם יותר מ-700 תקנים, API סיפק לאחרונה תקנים ספציפיים לפליטות נמלטות הקשורות לשסתומים ולאריזות שלהם.

אמנם יש כמה בדיקות פליטה זמינות, אבל התקנים המקובלים ביותר לבדיקה הם אלה שנמצאים תחת API.להלן התיאורים המפורטים עבור API 622, API 624 ו-API 641.

API 622

זה נקרא אחרת API 622 Type Testing of Process Valve Packing for Fugitive Emissions

זהו תקן ה-API לאריזת שסתומים בשסתומים על-כיבוי עם גזע עולה או מסתובב.

זה קובע אם האריזה יכולה למנוע פליטת גזים.ישנם ארבעה תחומי הערכה:
1. כמה שיעור הנזילה
2. עד כמה השסתום עמיד בפני קורוזיה
3. באילו חומרים משתמשים באריזה
4. מהי ההערכה לחמצון

הבדיקה, עם הפרסום האחרון שלה ב-2011 ועדיין עוברת תיקונים, כוללת 1,510 מחזורים מכניים עם חמישה מחזורים תרמיים סביבתיים של 5000F ולחץ פעולה של 600 psig.

מחזורים מכניים פירושם פתיחה מלאה לסגירה מלאה של השסתום.בשלב זה נבדקת דליפה של גז הבדיקה במרווחים.

אחד מהשינויים האחרונים עבור בדיקת API 622 הוא הנושא של שסתומי API 602 ו-603.לשסתומים אלה יש אריזת שסתומים צרה ולעתים קרובות נכשלו בבדיקות API 622.הדליפה המותרת היא 500 חלקים למיליון נפח (ppmv).

API 624

זה נקרא אחרת API 624 Type Testing of Rising Stem Valve מצויד באריזת גרפיט גמישה עבור תקן פליטות נמלטות.תקן זה מה הדרישות לבדיקת פליטה נמלטת הן עבור שסתומי גזע עולים והן עבור שסתומי גזע מסתובבים.שסתומי גזע אלה צריכים לכלול אריזה שכבר עברה את תקן API 622.

שסתומי הגזע הנבדקים צריכים להיות בטווח המקובל של 100 ppmv.בהתאם, ל-API 624 יש 310 מחזורים מכניים ושלושה מחזורי סביבה של 5000F.שימו לב, שסתומים מעל NPS 24 או יותר מכיתה 1500 אינם כלולים בהיקף הבדיקות API 624.

הבדיקה היא כישלון אם דליפת אטם הגבעול עולה על 100 ppmv.שסתום הגזע אינו רשאי להסתגל לדליפה במהלך הבדיקה.

API 641

זה נקרא אחרת API 624 Quarter Turn Valve Test Test.זהו התקן החדש יותר שפותח על ידי API המכסה שסתומים השייכים למשפחת שסתומי רבע הסיבוב.אחד הקריטריונים המוסכמים לתקן זה הוא הטווח המרבי של 100 ppmv לדליפה מותרת.קבוע נוסף הוא ה-API 641 הוא 610 סיבובי רבע הסיבוב.

עבור שסתומי רבע סיבוב עם אריזת גרפיט, עליו לעבור תחילה את בדיקת API 622.עם זאת, אם האריזה כלולה בתקני API 622, זה יכול לוותר על בדיקת API 622.דוגמה היא סט אריזה עשוי PTFE.

שסתומים נבדקים בפרמטר המקסימלי: 600 psig.בגלל השונות בטמפרטורה, ישנן שתי קבוצות של דירוגים המשמשים לטמפרטורת השסתום:
● שסתומים המדורגים מעל 5000F
● שסתומים המדורגים מתחת ל-5000F

API 622 לעומת API 624

ייתכן שיש בלבול בין API 622 ל-API 624. בחלק זה, שים לב להבדלים המעטים בין השניים.
● מספר המחזורים המכניים המעורבים
● API 622 כולל רק את האריזה;ואילו API 624 כולל את השסתום כולל האריזה
● טווח הדליפות המותרות (500 ppmv עבור API 622 ו-100 ppmv עבור 624)
● מספר ההתאמות המותרות (אחת עבור API 622 ואף אחת עבור API 624)

כיצד להפחית פליטות נמלטות תעשייתיות

ניתן לסכל פליטות נמלטות כדי להפחית את ההשפעה של פליטת שסתומים על הסביבה.

#1 שנה שסתומים מיושנים

שסתומים משתנים כל הזמן.ודא שהשסתומים עומדים בתקנים והתקנות העדכניים ביותר.על ידי תחזוקה ובדיקות שוטפות, קל יותר לזהות איזה צריך להחליף.

#2 התקנת שסתומים נכונה וניטור מתמיד

התקנה לא נכונה של שסתומים עלולה לגרום גם לדליפות.שכור טכנאים מיומנים שיכולים להתקין נכון שסתומים.התקנת שסתום נכונה יכולה גם לזהות את מערכת הדליפות האפשריות.באמצעות ניטור מתמיד, ניתן לזהות בקלות שסתומים שעלולים לדלוף או שנפתחו בטעות.

צריכות להיות בדיקות דליפה קבועות המודדות את כמות האדים המשתחררים מהשסתומים.תעשיות המשתמשות בשסתומים פיתחו בדיקות מתקדמות לאיתור פליטת שסתומים:
● שיטה 21
זה משתמש בגלאי יינון להבה כדי לבדוק דליפות
● הדמיית גז אופטימלית (OGI)
זה משתמש במצלמת אינפרא אדום כדי לזהות דליפות במפעל
● לידר ספיגה דיפרנציאלית (DIAL)
זה יכול לזהות פליטות נמלטות מרחוק.

#3 אפשרויות תחזוקה מונעת

ניטור תחזוקה מונע יכול לזהות בעיות בשסתומים בשלבים המוקדמים.זה יכול להפחית את העלויות של תיקון שסתום פגום.

מדוע יש צורך להפחית פליטות נמלטות?

פליטות נמלטות הן תורמים עיקריים להתחממות הגלובלית.נכון, יש תנועה פעילה שמקווה להפחית את הפליטות.אבל לאחר ההכרה בה כמעט מאה שנה מאז ההכרה, רמות זיהום האוויר עדיין גבוהות.

ככל שהצורך באנרגיה ברחבי העולם עולה, הצורך לחפש חלופות לפחם ולדלק מאובנים גדל גם הוא.

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

מתאן ואתאן נמצאים באור הזרקורים כחלופות הקיימות ביותר לדלק מאובנים ופחם.נכון שיש פוטנציאל רב כמשאבי אנרגיה לשני אלה.עם זאת, למתאן, במיוחד, יש פוטנציאל התחממות גבוה פי 30 מ-CO2.

זו הסיבה לדאגה הן לשומרי הסביבה והן לתעשיות המשתמשות במשאב זה.מצד שני, מניעת פליטת שסתומים אפשרית באמצעות שימוש בשסתומים תעשייתיים איכותיים ומאושרי API.

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

לסיכום

אין ספק ששסתומים הם מרכיבים חשובים בכל יישום תעשייתי.עם זאת, שסתומים אינם מיוצרים כחלק מוצק אחד;במקום זאת, הוא מורכב ממרכיבים.ייתכן שהמידות של רכיבים אלה לא יתאימו ב-100% זה לזה, מה שיוביל לדליפות.דליפות אלו עלולות לגרום לפגיעה בסביבה.מניעת דליפות כאלה היא אחריות חיונית של כל משתמש שסתום.