Normalmente, las válvulas industriales son una de las principales causas de emisiones fugitivas. Las válvulas lineales son particularmente malas culpables. El mecanismo de las válvulas lineales, que utiliza un vástago ascendente o giratorio para cerrar, crea más fricción, lo que a su vez genera emisiones.
Muchas válvulas lineales también son rentables en comparación con otros tipos, pero son controvertidas en relación con la protección del medio ambiente. Por lo tanto, las emisiones fugitivas y las pruebas API son extremadamente importantes en los procesos industriales.
La norma ISO 15848-1 cubre los requisitos para válvulas industriales y medición de emisiones fugitivas. La norma también cubre pruebas de fugas y procedimientos de prueba de ciclos mecánicos y térmicos. Esta norma también es aplicable a las válvulas de proceso.
ISO 15848-1 es el estándar actual de emisiones fugitivas y es más estricto que API 622. Su rango de temperatura es de 500 y 260 grados Fahrenheit. Además de estos requisitos, API 622 también especifica un límite máximo para la cantidad de emisiones que debe emitir una válvula. Tanto API 622 como ISO 15848-1 exigen que los fabricantes de válvulas recalifiquen todas las válvulas previamente calificadas.
Si desea saber más sobre emisiones fugitivas y pruebas API para válvulas, continúe leyendo este artículo.
¿Qué son las emisiones fugitivas de los sistemas de válvulas industriales?
Si se pregunta qué son las emisiones fugitivas de las válvulas de grado industrial, ha venido al lugar correcto. Los efectos ambientales de las emisiones fugitivas son significativos y contribuyen al calentamiento global y la contaminación. Afortunadamente, existen muchas medidas que los operadores de instalaciones de proceso pueden tomar para minimizar estas emisiones. Las actividades rutinarias de detección y reparación de fugas ayudarán a identificar y reducir la tasa de emisiones. Además, deben elegir válvulas industriales con una tecnología de sellado especial, como una certificada ISO-15848.
Una forma de minimizar estas emisiones es mediante el uso de sensores para monitorear las emisiones fugitivas. Normalmente, se monta una serie de sensores en un conjunto de válvula. Estos sensores miden las emisiones fugitivas en el proceso y las comparan con los límites preestablecidos. Un posicionador de válvula digital traducirá estos datos en acción y comunicará advertencias e informes de estado al sistema de control. Debido a que los sensores son críticos, la precisión es esencial.
El diseño adecuado de las válvulas minimiza el riesgo de fugas. La selección y construcción adecuadas de materiales ayudan a minimizar las fugas. Los operadores de plantas químicas y refinerías deben considerar las regulaciones ambientales al seleccionar válvulas. En Canadá, por ejemplo, las emisiones fugitivas son una consideración clave. Esto se debe a que las arenas petrolíferas son un ejemplo de zona especialmente vulnerable a las emisiones fugitivas. Debido a que la tasa de emisión puede ser alta, seleccionar una válvula que tenga una tasa de emisión más baja puede ayudar a reducir las emisiones en el proceso.
A medida que las emisiones fugitivas de las válvulas industriales siguen aumentando, los principales fabricantes de válvulas han tomado medidas para minimizarlas. Utilizando diseños de vástago mejorados, soluciones de empaquetadura y operaciones de ciclo alto, estas empresas están desarrollando válvulas de acción rápida que cumplen con los requisitos de emisiones fugitivas. Algunos de estos fabricantes han llegado incluso a mostrar sus válvulas a una agencia independiente. Además de los requisitos de emisiones fugitivas, estos fabricantes han comenzado a probar sus válvulas de forma independiente. Han demostrado ante una agencia independiente que cumplen o superan los estándares establecidos para las pruebas de resistencia. También han demostrado que sus válvulas pueden soportar 500.000 ciclos y superar pruebas de resistencia.
¿Qué son las pruebas API para los fabricantes de válvulas industriales?
Si no está seguro de qué son las pruebas API para válvulas industriales, comencemos con lo básico. Una prueba API es un tipo de prueba de presión que evalúa la capacidad de la válvula para operar bajo una temperatura específica. API 624, por ejemplo, evalúa el rendimiento de baja emisividad de la válvula durante un ciclo de vida simulado de la válvula. Además, API 622 prueba el conjunto de empaquetadura para detectar fugas.
Si bien existen muchos tipos de pruebas para válvulas industriales, existen dos estándares que se utilizan comúnmente. ISO 15848 es la más utilizada y aceptada. API RP622 se centra en el empaque de válvulas de proceso y es un estándar API adicional. Los usuarios finales también pueden tener requisitos específicos. Una vez que se realiza una prueba API, un tercero puede evaluar el diseño y el rendimiento de la válvula. Esta prueba garantiza que la válvula cumpla o supere los requisitos del estándar API RP622.
Otro tipo de prueba de API se conoce como prueba de fuga. Esta prueba requiere que la válvula sea capaz de soportar las presiones que experimentará un proceso. Para realizar la prueba, una válvula debe tener un sello con al menos dos partes de la superficie de sellado. Si una válvula no puede soportar estas presiones, es posible que no sea seguro utilizarla en el proceso. Para evitar estos problemas, la válvula debe inspeccionarse cada tres años.
Otra prueba es la prueba de fuego del embalaje. Esto se conoce comúnmente como API 6FD. Ambas pruebas son similares en muchos aspectos. De hecho, a menudo se utilizan juntos. Las pruebas API 6FD son prácticamente idénticas. La diferencia entre los dos es que 6FD invierte el flujo, mientras que API 6FA abre la válvula y la cierra después de un período de enfriamiento. El comité API supervisa API 6FA y API 6FD, y se espera que estos estándares se fusionen en uno solo.
Impactos ambientales de las emisiones fugitivas
Las emisiones fugitivas son gases liberados por los pozos de petróleo y gas, incluidos el carbón y el gas natural. Hay muchas fuentes de estas emisiones, pero el principal culpable son los pozos de petróleo y gas abandonados y sin tapar. Otras fuentes de emisiones fugitivas incluyen pozos de petróleo y gas mal sellados y oleoductos con fugas. Para comprender los impactos ambientales de las emisiones fugitivas, considere algunas de las fuentes más comunes de emisiones fugitivas.
Si se pregunta por qué es necesario regular las emisiones fugitivas, debe comprender cuáles son. Las emisiones fugitivas son contaminantes del aire que pueden contribuir al cambio climático. Si su sitio libera una cantidad significativa de helio, debe realizar un estudio de detección de fugas para determinar si está emitiendo este gas. La EPA ha establecido un programa de detección de fugas. La EPA exige que este programa garantice el cumplimiento de las normas de emisiones fugitivas.
Las emisiones fugitivas producidas por las empresas de petróleo y gas son la mayor fuente de emisiones fugitivas en todo el mundo. El informe de la organización de cambio climático Climate Chance encontró que las compañías de petróleo y gas eran la principal fuente de emisiones fugitivas en los Estados Unidos. La administración Biden recientemente tomó medidas para revisar los retrocesos que la administración Trump hizo a la Ley de Aire Limpio, incluidas las decisiones que limitan las emisiones de metano de petróleo y gas.
Como su nombre indica, las emisiones fugitivas son emisiones incontroladas de gases procedentes de procesos industriales. Ocurren debido a fugas, equipos defectuosos y evaporación. Son difíciles de detectar y, a menudo, constituyen un gran porcentaje de las emisiones totales. Además de los contaminantes del aire, las emisiones fugitivas son responsables de una serie de problemas ambientales. Pueden contribuir a la formación de ozono, dañar el medio ambiente o ambas cosas. Por lo tanto, es importante evitar cualquier actividad que produzca emisiones fugitivas.
¿Cómo reducir las emisiones fugitivas industriales?
Las emisiones no controladas de los equipos de proceso, como calderas y aires acondicionados, se conocen como emisiones fugitivas. Estas emisiones pueden causar contaminación del aire local, contribuir a la formación de ozono y dañar el medio ambiente. Las emisiones fugitivas comunes incluyen dióxido de carbono, metano y perfluorocarbonos. Algunos de estos gases también son tóxicos, como el hexafluoruro de azufre o el trifluoruro de nitrógeno.
Las fugas en equipos de proceso presurizados generalmente ocurren a través de sellos mecánicos, conexiones de tuberías, válvulas o fuentes de evaporación. Las emisiones fugitivas son responsables de un alto porcentaje de las emisiones totales, incluso si la fuga es relativamente pequeña. Sin embargo, las pequeñas fugas pueden afectar negativamente a la salud de los trabajadores y al medio ambiente. Para minimizar estas emisiones, los operadores de procesos deben realizar inspecciones de rutina del equipo de proceso y reemplazarlo con válvulas industriales que tengan tecnología de sellado avanzada.
Las fugas en las válvulas son una fuente importante de emisiones fugitivas. Muchas de estas fugas se deben a válvulas obsoletas que no fueron diseñadas con las últimas tecnologías y materiales. Las pruebas de fugas de válvulas pueden identificar qué válvulas son las que más contribuyen a las emisiones fugitivas. Como resultado, los técnicos en fugas de válvulas suelen llamar para evaluar la causa de estas fugas. Las válvulas problemáticas a menudo están instaladas incorrectamente y la tubería de descarga ejerce una presión excesiva sobre ellas.
Gestionar las fuentes de emisiones fugitivas industriales puede ser una forma eficaz de mejorar la productividad y reducir los riesgos. Si bien el riesgo de accidentes y explosiones es alto, el mantenimiento regular y las prácticas de ingeniería inteligentes pueden ayudar a mitigar estos riesgos. De hecho, algunos países exigen que las grandes industrias creen un manual que detalle sus procesos y procedimientos para reducir las emisiones fugitivas. También existen manuales desarrollados por agencias de protección ambiental para estos procesos.
Los estándares API-TSI para válvulas brindan a la industria las herramientas necesarias para mitigar estos problemas. Estos estándares proporcionan un marco para prevenir emisiones fugitivas y garantizar una operación segura y confiable. La EPA de los Estados Unidos ha determinado que la mayoría de los compuestos orgánicos en uso tienen una reactividad fotoquímica insignificante, razón por la cual las pruebas API son importantes para la prevención de emisiones fugitivas. Sin embargo, si no cuenta con las herramientas adecuadas para evaluar sus válvulas según estos requisitos, podría enfrentar fuertes multas.
