عادةً ما تكون الصمامات الصناعية سببًا رئيسيًا للانبعاثات الهاربة. تعتبر الصمامات الخطية من الأسباب السيئة بشكل خاص. إن آلية الصمامات الخطية، التي تستخدم جذعًا صاعدًا أو دوارًا للإغلاق، تخلق المزيد من الاحتكاك، مما يؤدي بدوره إلى الانبعاثات.
تعتبر العديد من الصمامات الخطية أيضًا فعالة من حيث التكلفة مقارنة بالأنواع الأخرى ولكنها مثيرة للجدل فيما يتعلق بحماية البيئة. لذلك، تعتبر الانبعاثات الهاربة واختبار API أمرًا في غاية الأهمية في العمليات الصناعية.
يغطي معيار ISO 15848-1 متطلبات الصمامات الصناعية وقياس الانبعاثات الهاربة. يغطي المعيار أيضًا اختبارات التسرب وإجراءات اختبار الدورة الميكانيكية والحرارية. تنطبق هذه المواصفة القياسية أيضًا على صمامات المعالجة.
ISO 15848-1 هو معيار الانبعاثات الهاربة الحالي، وهو أكثر صرامة من API 622. ويتراوح نطاق درجة حرارته بين 500 و260 درجة فهرنهايت. بالإضافة إلى هذه المتطلبات، يحدد API 622 أيضًا الحد الأقصى لعدد الانبعاثات التي يجب أن يصدرها الصمام. يتطلب كل من API 622 وISO 15848-1 من الشركات المصنعة للصمامات إعادة تأهيل جميع الصمامات المؤهلة مسبقًا.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن الانبعاثات الهاربة واختبار API للصمامات، فواصل قراءة هذه المقالة.
ما هي الانبعاثات الهاربة لأنظمة الصمامات الصناعية؟
إذا كنت تتساءل عن الانبعاثات الهاربة للصمامات الصناعية، فقد وصلت إلى المكان الصحيح. الآثار البيئية للانبعاثات الهاربة كبيرة وتساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري والتلوث. ولحسن الحظ، هناك العديد من الخطوات التي يمكن لمشغلي مرافق المعالجة اتخاذها لتقليل هذه الانبعاثات. ستساعد أنشطة الكشف عن التسرب وإصلاحه بشكل روتيني في تحديد معدل الانبعاثات وتقليله. بالإضافة إلى ذلك، يجب عليهم اختيار الصمامات الصناعية ذات تكنولوجيا الختم الخاصة، مثل الصمامات الحاصلة على شهادة ISO-15848.
إحدى الطرق لتقليل هذه الانبعاثات هي استخدام أجهزة الاستشعار لرصد الانبعاثات الهاربة. عادة، يتم تركيب سلسلة من أجهزة الاستشعار على مجموعة الصمام. تقوم هذه المستشعرات بقياس الانبعاثات الهاربة في العملية ومقارنتها بالحدود المحددة مسبقًا. سيقوم محدد موضع الصمام الرقمي بترجمة هذه البيانات إلى عمل وإرسال التحذيرات وتقارير الحالة إلى نظام التحكم. نظرًا لأهمية أجهزة الاستشعار، فإن الدقة ضرورية.
التصميم الصحيح للصمامات يقلل من خطر التسربات. يساعد اختيار المواد والبناء المناسبين على تقليل التسربات. يجب على المشغلين في المصانع الكيماوية ومصافي التكرير مراعاة اللوائح البيئية عند اختيار الصمامات. ففي كندا، على سبيل المثال، تشكل الانبعاثات المتسربة أحد الاعتبارات الرئيسية. وذلك لأن الرمال النفطية هي مثال على منطقة معرضة بشكل خاص للانبعاثات الهاربة. نظرًا لأن معدل الانبعاثات يمكن أن يكون مرتفعًا، فإن اختيار صمام يحتوي على معدل انبعاث أقل يمكن أن يساعد في تقليل الانبعاثات في العملية.
مع استمرار ارتفاع الانبعاثات الهاربة للصمامات الصناعية، اتخذت الشركات المصنعة للصمامات الرائدة خطوات لتقليلها. وباستخدام تصميمات الجذع المحسنة، وحلول التعبئة، والعمليات ذات الدورة العالية، تعمل هذه الشركات على تطوير صمامات سريعة المفعول تلبي متطلبات الانبعاثات الهاربة. حتى أن بعض هذه الشركات المصنعة ذهبت إلى حد عرض صماماتها لوكالة مستقلة. بالإضافة إلى متطلبات الانبعاثات الهاربة، بدأت هذه الشركات المصنعة في اختبار صماماتها بشكل مستقل. لقد أثبتوا لوكالة مستقلة أنهم يستوفون أو يتجاوزون المعايير المحددة لاختبارات التحمل. لقد أثبتوا أيضًا أن صماماتهم يمكنها تحمل 500000 دورة واجتياز اختبارات التحمل.
ما هو اختبار API لمصنعي الصمامات الصناعية؟
إذا لم تكن متأكدًا من اختبار API للصمامات الصناعية، فلنبدأ بالأساسيات. اختبار API هو نوع من اختبارات الضغط الذي يقيم قدرة الصمام على العمل تحت درجة حرارة محددة. على سبيل المثال، يقوم API 624 بتقييم أداء Low-E للصمام خلال دورة حياة الصمام المحاكاة. بالإضافة إلى ذلك، يقوم API 622 باختبار مجموعة التعبئة للتأكد من عدم التسرب.
في حين أن هناك العديد من أنواع اختبارات الصمامات الصناعية، إلا أن هناك معيارين شائعين الاستخدام. ISO 15848 هو الأكثر استخدامًا وقبولًا. يركز API RP622 على تعبئة صمامات العملية وهو معيار API إضافي. قد يكون لدى المستخدمين النهائيين أيضًا متطلبات محددة. بمجرد إجراء اختبار API، يمكن تقييم تصميم الصمام وأدائه من قبل طرف ثالث. يضمن هذا الاختبار أن الصمام يلبي أو يتجاوز متطلبات معيار API RP622.
يُعرف نوع آخر من اختبارات واجهة برمجة التطبيقات (API) باختبار التسرب. يتطلب هذا الاختبار أن يكون الصمام قادرًا على تحمل الضغوط التي ستشهدها العملية. لإجراء الاختبار، يجب أن يكون للصمام ختم يحتوي على جزأين على الأقل من سطح الختم. إذا لم يتمكن الصمام من تحمل هذه الضغوط، فقد لا يكون آمنًا للاستخدام في هذه العملية. لتجنب هذه المشاكل، يجب فحص الصمام كل ثلاث سنوات.
اختبار آخر هو اختبار التعبئة والتغليف النار. يُعرف هذا عادةً باسم API 6FD. كل من هذه الاختبارات متشابهة في نواح كثيرة. في الواقع، غالبا ما يتم استخدامها معا. اختبارات API 6FD متطابقة تقريبًا. الفرق بين الاثنين هو أن 6FD يعكس التدفق، بينما يقوم API 6FA بتشغيل الصمام لفتحه وإغلاقه بعد فترة التهدئة. تشرف لجنة API على API 6FA وAPI 6FD، ومن المتوقع أن يتم دمج هذه المعايير في معيار واحد.
الآثار البيئية للانبعاثات الهاربة
الانبعاثات الهاربة هي الغازات المنبعثة من آبار النفط والغاز، بما في ذلك الفحم والغاز الطبيعي. هناك العديد من مصادر هذه الانبعاثات، ولكن السبب الرئيسي هو آبار النفط والغاز غير المغطاة والمهجورة. وتشمل المصادر الأخرى للانبعاثات الهاربة آبار النفط والغاز سيئة الإغلاق وخطوط الأنابيب المتسربة. لفهم التأثيرات البيئية للانبعاثات الهاربة، فكر في بعض المصادر الأكثر شيوعًا للانبعاثات الهاربة.
إذا كنت تتساءل عن سبب ضرورة تنظيم الانبعاثات الهاربة، فأنت بحاجة إلى فهم ماهيتها. الانبعاثات الهاربة هي ملوثات الهواء التي يمكن أن تساهم في تغير المناخ. إذا كان موقعك يطلق كمية كبيرة من الهيليوم، فيجب عليك إجراء مسح للكشف عن التسرب لتحديد ما إذا كنت تنبعث من هذا الغاز. أنشأت وكالة حماية البيئة (EPA) برنامجًا للكشف عن التسرب. تتطلب وكالة حماية البيئة من هذا البرنامج ضمان الامتثال لمعايير الانبعاثات الهاربة.
تعتبر الانبعاثات الهاربة التي تنتجها شركات النفط والغاز أكبر مصدر للانبعاثات الهاربة على مستوى العالم. ووجد التقرير الذي أعدته منظمة تغير المناخ كلايمت تشانس أن شركات النفط والغاز كانت المصدر الأول للانبعاثات الهاربة في الولايات المتحدة. تحركت إدارة بايدن مؤخرًا لمراجعة التراجعات التي قامت بها إدارة ترامب بشأن قانون الهواء النظيف، بما في ذلك القرارات التي تحد من انبعاثات النفط والغاز وغاز الميثان.
وكما يوحي الاسم، فإن الانبعاثات الهاربة هي انبعاثات الغازات غير المنضبطة الناتجة عن العمليات الصناعية. تحدث بسبب التسريبات والمعدات المعيبة والتبخر. ومن الصعب اكتشافها، وغالباً ما تشكل نسبة كبيرة من إجمالي الانبعاثات. بالإضافة إلى ملوثات الهواء، فإن الانبعاثات الهاربة مسؤولة عن مجموعة من القضايا البيئية. وقد تساهم في تكوين الأوزون، أو الإضرار بالبيئة، أو كليهما. لذلك، من المهم تجنب أي نشاط ينتج عنه انبعاثات هاربة.
كيفية تقليل الانبعاثات الصناعية الهاربة؟
تُعرف الانبعاثات غير الخاضعة للرقابة الصادرة عن معدات المعالجة، مثل الغلايات ومكيفات الهواء، بالانبعاثات الهاربة. قد تتسبب هذه الانبعاثات في تلوث الهواء المحلي، وتساهم في تكوين الأوزون، وتضر بالبيئة. تشمل الانبعاثات الهاربة الشائعة ثاني أكسيد الكربون والميثان والمركبات الكربونية الفلورية المشبعة. وبعض هذه الغازات سامة أيضًا، مثل سداسي فلوريد الكبريت أو ثلاثي فلوريد النيتروجين.
عادة ما تحدث التسريبات في معدات العمليات المضغوطة من خلال الأختام الميكانيكية، أو توصيلات الأنابيب، أو الصمامات، أو مصادر التبخر. تعتبر الانبعاثات الهاربة مسؤولة عن نسبة عالية من إجمالي الانبعاثات، حتى لو كان التسرب صغيرا نسبيا. ومع ذلك، يمكن أن تؤثر التسريبات الصغيرة سلبًا على صحة العمال والبيئة. ولتقليل هذه الانبعاثات إلى الحد الأدنى، يجب على مشغلي العمليات إجراء عمليات فحص روتينية لمعدات العملية واستبدالها بصمامات صناعية تتمتع بتقنية إغلاق متقدمة.
يعد تسرب الصمام مصدرًا رئيسيًا للانبعاثات الهاربة. ترجع العديد من هذه التسريبات إلى الصمامات القديمة التي لم يتم تصميمها بأحدث التقنيات والمواد. يمكن لاختبار تسرب الصمامات تحديد الصمامات التي تعد أكبر المساهمين في الانبعاثات الهاربة. ونتيجة لذلك، غالبًا ما يتصل فنيو تسرب الصمامات لتقييم سبب هذه التسريبات. غالبًا ما يتم تركيب الصمامات التي تسبب المشكلة بشكل غير صحيح، وتضع أنابيب التفريغ ضغطًا زائدًا عليها.
يمكن أن تكون إدارة مصادر الانبعاثات الصناعية الهاربة وسيلة فعالة لتحسين الإنتاجية وتقليل المخاطر. على الرغم من ارتفاع مخاطر الحوادث والانفجارات، إلا أن الصيانة المنتظمة والممارسات الهندسية الذكية يمكن أن تساعد في التخفيف من هذه المخاطر. وفي الواقع، تطلب بعض البلدان من الصناعات الكبيرة إنشاء دليل يوضح بالتفصيل عملياتها وإجراءاتها للحد من الانبعاثات الهاربة. هناك أيضًا أدلة تم تطويرها من قبل وكالات حماية البيئة لهذه العمليات.
توفر معايير API-TSI للصمامات للصناعة الأدوات اللازمة للتخفيف من هذه المشكلات. توفر هذه المعايير إطارًا لمنع الانبعاثات الهاربة وضمان التشغيل الآمن والموثوق. قررت وكالة حماية البيئة الأمريكية أن معظم المركبات العضوية المستخدمة لها تفاعل كيميائي ضوئي ضئيل، ولهذا السبب يعد اختبار API مهمًا لمنع الانبعاثات الهاربة. ومع ذلك، إذا لم يكن لديك الأدوات المناسبة لتقييم صماماتك وفقًا لهذه المتطلبات، فقد تواجه غرامات باهظة.
