Неорганизованные выбросы и API-тестирование клапанов

Посмотреть увеличенное изображение
Неорганизованные выбросы представляют собой летучие органические газы, вытекающие из клапанов под давлением.Эти выбросы могут быть либо случайными, в результате испарения, либо из-за неисправных клапанов.

Неорганизованные выбросы не только наносят вред людям и окружающей среде, но и представляют угрозу для прибыльности.При длительном воздействии летучих органических соединений у человека могут развиться серьезные физические заболевания.К ним относятся рабочие на определенных заводах или люди, живущие поблизости.

В этой статье представлена ​​информация о том, как возникли неорганизованные выбросы.Это также будет касаться тестов API, а также того, что необходимо сделать, чтобы уменьшить последствия таких проблем с утечкой.

Источники летучих выбросов

Клапаны являются основными причинами неорганизованных выбросов
Промышленная арматура и ее компоненты чаще всего являются основными виновниками промышленных летучих выбросов.Линейные клапаны, такие как шаровые и задвижки, являются наиболее распространенными типами клапанов, подверженных этому заболеванию.

Эти клапаны используют либо поднимающийся, либо вращающийся шток для закрытия и закрытия.Эти механизмы производят большее трение.Кроме того, соединения, связанные с прокладками и системами уплотнения, являются обычными компонентами, в которых происходят такие выбросы.

Однако, поскольку линейные клапаны более экономичны, они используются чаще, чем другие типы клапанов.Это делает эти клапаны спорными с точки зрения защиты окружающей среды.

Штоки клапанов способствуют неорганизованным выбросам

Неорганизованные выбросы от штоков клапанов составляют около 60% от общего объема выбросов, производимых конкретным промышленным предприятием.Это было включено в исследование, проведенное Университетом Британской Колумбии.Общее количество штоков клапанов относится к большому проценту, упомянутому в исследовании.

Уплотнения клапанов также могут способствовать неорганизованным выбросам

Трудность контроля летучих выбросов также связана с упаковкой.В то время как большинство набивок соответствуют требованиям стандарта API 622 во время тестирования, многие из них не работают в реальных условиях.Почему?Набивка изготавливается отдельно от корпуса клапана.

Размеры набивки и клапана могут незначительно отличаться.Это может привести к утечкам.Некоторые факторы, которые следует учитывать помимо размеров, включают посадку и отделку клапана.

Альтернативы нефти также являются виновниками

Летучие выбросы происходят не только при обработке газов на промышленных предприятиях.Фактически летучие выбросы происходят во всех циклах производства газа.

Согласно «Внимательному взгляду на летучие выбросы метана из природного газа», «выбросы при добыче природного газа значительны и происходят на каждом этапе жизненного цикла природного газа, от подготовки производства до производства, переработки, транспортировки и распределения».

Каковы конкретные стандарты API для промышленных летучих выбросов?

Американский институт нефти (API) является одним из руководящих органов, разрабатывающих стандарты для газовой и нефтяной промышленности.Созданные в 1919 году стандарты API являются одним из ведущих руководящих принципов для всего, что связано с нефтехимической промышленностью.С более чем 700 стандартами API недавно разработала специальные стандарты для неорганизованных выбросов, связанных с клапанами и их уплотнениями.

Несмотря на то, что доступны некоторые тесты на выбросы, наиболее приемлемыми стандартами для тестирования являются те, которые находятся в рамках API.Вот подробные описания для API 622, API 624 и API 641.

API 622

Это иначе называется испытанием типа API 622 уплотнения технологического клапана на неорганизованные выбросы.

Это стандарт API для клапанных уплотнений в запорных клапанах с поднимающимся или вращающимся штоком.

Это определяет, может ли упаковка предотвратить выброс газов.Существует четыре области оценки:
1. Сколько скорость утечки
2. Насколько устойчив клапан к коррозии
3. Какие материалы используются в упаковке
4. Что такое оценка окисления

Тест, последняя публикация которого была опубликована в 2011 году и который все еще подвергается пересмотру, включает 1510 механических циклов с пятью циклами температуры окружающей среды 5000F и рабочим давлением 600 фунтов на квадратный дюйм.

Механические циклы означают от полного открытия до полного закрытия клапана.В этот момент периодически проверяют утечку тестового газа.

Одна из недавних ревизий API 622 Testing касается клапанов API 602 и 603.Эти клапаны имеют узкое сальниковое уплотнение и часто не выдерживают испытаний по стандарту API 622.Допустимая утечка составляет 500 частей на миллион по объему (ppmv).

API 624

Это иначе называется стандартом API 624 «Типовые испытания клапана с выдвижным штоком, оснащенного гибким графитовым уплотнением для неорганизованных выбросов».Этот стандарт устанавливает требования к испытаниям на неорганизованные выбросы как для клапанов с выдвижным штоком, так и для клапанов с вращающимся штоком.Эти штоковые клапаны должны иметь уплотнения, соответствующие стандарту API 622.

Испытываемые штоковые клапаны должны попадать в допустимый диапазон 100 частей на миллион по объему.Соответственно, API 624 имеет 310 механических циклов и три цикла 5000F при температуре окружающей среды.Обратите внимание, что клапаны размером более NPS 24 или более класса 1500 не включены в объем испытаний API 624.

Испытание считается неудовлетворительным, если утечка через уплотнение штока превышает 100 частей на миллион по объему.Штоковому клапану не разрешается приспосабливаться к утечке во время испытаний.

API 641

Это иначе называется испытанием FE четвертьоборотного клапана API 624.Это новый стандарт, разработанный API, который распространяется на клапаны, принадлежащие к семейству четвертьоборотных клапанов.Одним из согласованных критериев для этого стандарта является максимальный диапазон допустимой утечки 100 частей на миллион по объему.Еще одной константой является то, что API 641 составляет 610 оборотов на четверть оборота.

Для четвертьоборотных клапанов с графитовым уплотнением они должны сначала пройти испытания API 622.Однако, если набивка включена в стандарты API 622, можно отказаться от испытаний API 622.Примером может служить комплект набивки из ПТФЭ.

Клапаны испытываются при максимальном параметре: 600 psig.Из-за различий в температуре для температуры клапана используются два набора номиналов:
● Клапаны с номиналом выше 5000F
● Клапаны с номиналом ниже 5000F

API 622 против API 624

Между API 622 и API 624 может возникнуть некоторая путаница. В этой части обратите внимание на несколько различий между ними.
● Количество задействованных механических циклов
● API 622 включает ТОЛЬКО упаковку;тогда как API 624 включает клапан, ВКЛЮЧАЯ уплотнение
● Диапазон допустимых утечек (500 частей на миллион по объему для API 622 и 100 частей на миллион по объему для 624)
● Количество допустимых корректировок (одна для API 622 и ни одной для API 624).

Как уменьшить промышленные летучие выбросы

Неорганизованные выбросы можно предотвратить, чтобы уменьшить воздействие выбросов клапанов на окружающую среду.

#1 Заменить устаревшие клапаны

Клапана постоянно меняются.Убедитесь, что клапаны соответствуют последним стандартам и правилам.Благодаря регулярному техническому обслуживанию и проверкам легче определить, что следует заменить.

#2 Правильная установка клапана и постоянный контроль

Неправильная установка клапанов также может привести к утечкам.Наймите высококвалифицированных специалистов, которые смогут правильно установить клапаны.Правильная установка клапана также может выявить в системе возможные утечки.Благодаря постоянному мониторингу клапаны, которые потенциально могут протекать или могли случайно открыться, могут быть легко обнаружены.

Должны проводиться регулярные испытания на герметичность, которые измеряют количество паров, выпускаемых клапанами.Отрасли, в которых используются клапаны, разработали расширенные тесты для обнаружения выбросов клапанов:
● Способ 21
Для проверки утечек используется пламенно-ионизационный детектор.
● Оптимальная газовая визуализация (OGI)
При этом используется инфракрасная камера для обнаружения утечек на заводе.
● Лидар дифференциального поглощения (DIAL)
Это позволяет дистанционно обнаруживать неорганизованные выбросы.

# 3 Варианты профилактического обслуживания

Мониторинг профилактического обслуживания может выявить проблемы с клапанами на ранних стадиях.Это может снизить затраты на ремонт неисправного клапана.

Почему необходимо сокращать летучие выбросы?

Неорганизованные выбросы вносят основной вклад в глобальное потепление.Правда, есть активное движение, которое надеется на снижение выбросов.Но после его признания прошло почти столетие с момента признания, уровень загрязнения воздуха по-прежнему высок.

По мере того, как потребность в энергии во всем мире увеличивается, также возрастает потребность в поиске альтернатив углю и ископаемому топливу.

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

Метан и этан находятся в центре внимания как наиболее жизнеспособные альтернативы ископаемому топливу и углю.Верно то, что у этих двоих есть большой потенциал в качестве источников энергии.Однако метан, в частности, обладает в 30 раз более высоким потенциалом потепления, чем CO2.

Это вызывает тревогу как у экологов, так и у предприятий, использующих этот ресурс.С другой стороны, предотвращение выбросов клапана возможно за счет использования высококачественных промышленных клапанов, одобренных API.

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

В итоге

Нет сомнений в том, что клапаны являются важными компонентами любого промышленного применения.Однако клапаны не изготавливаются как единое целое;скорее, он состоит из компонентов.Размеры этих компонентов могут не на 100% подходить друг к другу, что приводит к протечкам.Эти утечки могут причинить вред окружающей среде.Предотвращение таких утечек является жизненно важной обязанностью любого пользователя арматуры.