Zazwyczaj zawory przemysłowe są główną przyczyną emisji niezorganizowanych. Zawory liniowe są szczególnie złymi winowajcami. Mechanizm zaworów liniowych, w którym do zamykania wykorzystuje się wznoszący się lub obracający się trzpień, powoduje większe tarcie, co z kolei prowadzi do emisji.
Wiele zaworów liniowych jest również opłacalnych w porównaniu z innymi typami, ale budzą kontrowersje w kontekście ochrony środowiska. Zatem emisje niezorganizowane i testowanie API są niezwykle ważne w procesach przemysłowych.
Norma ISO 15848-1 obejmuje wymagania dotyczące zaworów przemysłowych i pomiarów emisji niezorganizowanych. Norma obejmuje również testy szczelności oraz procedury testowania cyklu mechanicznego i termicznego. Niniejsza norma ma również zastosowanie do zaworów procesowych.
ISO 15848-1 to aktualna norma dotycząca emisji niezorganizowanych, bardziej rygorystyczna niż API 622. Zakres temperatur wynosi od 500 do 260 stopni Fahrenheita. Oprócz tych wymagań norma API 622 określa również maksymalny limit liczby emisji, które musi emitować zawór. Zarówno API 622, jak i ISO 15848-1 wymagają od producentów zaworów ponownej kwalifikacji wszystkich wcześniej kwalifikowanych zaworów.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat emisji niezorganizowanych i testów API zaworów, czytaj dalej ten artykuł.
Czym są emisje niezorganizowane w przemysłowych systemach zaworowych?
Jeśli zastanawiasz się, czym są emisje niezorganizowane w przypadku zaworów klasy przemysłowej, trafiłeś we właściwe miejsce. Skutki dla środowiska emisji niezorganizowanych są znaczące i przyczyniają się do globalnego ocieplenia i zanieczyszczenia. Na szczęście istnieje wiele kroków, które operatorzy zakładów produkcyjnych mogą podjąć, aby zminimalizować te emisje. Rutynowe wykrywanie wycieków i działania naprawcze pomogą zidentyfikować i zmniejszyć poziom emisji. Dodatkowo powinni wybierać zawory przemysłowe ze specjalną technologią uszczelnienia, np. posiadającą certyfikat ISO-15848.
Jednym ze sposobów minimalizacji tych emisji jest zastosowanie czujników do monitorowania emisji niezorganizowanych. Zwykle na zespole zaworu montuje się szereg czujników. Czujniki te mierzą emisję niezorganizowaną w procesie i porównują ją z ustawionymi limitami. Cyfrowy pozycjoner zaworu przełoży te dane na działanie i przekaże ostrzeżenia i raporty o stanie do systemu sterowania. Ponieważ czujniki są najważniejsze, dokładność jest niezbędna.
Właściwa konstrukcja zaworów minimalizuje ryzyko wycieków. Właściwy dobór materiałów i konstrukcja pomagają zminimalizować wycieki. Przy wyborze zaworów operatorzy zakładów chemicznych i rafinerii muszą wziąć pod uwagę przepisy dotyczące ochrony środowiska. Na przykład w Kanadzie kluczową kwestią są emisje ulotne. Dzieje się tak dlatego, że piaski roponośne są przykładem obszaru szczególnie narażonego na emisje niezorganizowane. Ponieważ stopień emisji może być wysoki, wybór zaworu o niższym współczynniku emisji może pomóc w ograniczeniu emisji w procesie.
Ponieważ emisje niezorganizowane z zaworów przemysłowych stale rosną, wiodący producenci zaworów podjęli kroki w celu ich zminimalizowania. Wykorzystując ulepszone konstrukcje trzpieni, rozwiązania uszczelnień i operacje o dużej liczbie cykli, firmy te opracowują szybko działające zawory, które spełniają wymagania dotyczące emisji niezorganizowanych. Niektórzy z tych producentów posunęli się nawet do zademonstrowania swoich zaworów niezależnej agencji. Oprócz wymagań dotyczących emisji niezorganizowanej producenci ci rozpoczęli niezależne testowanie swoich zaworów. Wykazali niezależnej agencji, że spełniają lub przekraczają standardy określone w testach wytrzymałościowych. Wykazali również, że ich zawory wytrzymują 500 000 cykli i przechodzą testy wytrzymałościowe.
Co to jest testowanie API dla producentów zaworów przemysłowych?
Jeśli nie masz pewności, na czym polega testowanie API zaworów przemysłowych, zacznijmy od podstaw. Test API to rodzaj testu ciśnieniowego, który ocenia zdolność zaworu do pracy w określonej temperaturze. Na przykład API 624 ocenia wydajność niskoemisyjną zaworu w symulowanym cyklu życia zaworu. Ponadto API 622 testuje zestaw uszczelniający pod kątem wycieków.
Chociaż istnieje wiele rodzajów testów zaworów przemysłowych, powszechnie stosuje się dwa standardy. ISO 15848 jest najczęściej stosowaną i akceptowaną normą. API RP622 skupia się na uszczelnieniu zaworów procesowych i stanowi dodatkowy standard API. Użytkownicy końcowi mogą również mieć szczególne wymagania. Po przeprowadzeniu testu API konstrukcja i działanie zaworu mogą zostać ocenione przez stronę trzecią. Testy te zapewniają, że zawór spełnia lub przekracza wymagania normy API RP622.
Inny rodzaj testowania API znany jest jako testowanie przecieków. Test ten wymaga, aby zawór był w stanie wytrzymać ciśnienia występujące w procesie. Aby przeprowadzić badanie, zawór musi posiadać uszczelnienie co najmniej na dwóch częściach powierzchni uszczelniającej. Jeśli zawór nie jest w stanie wytrzymać tych ciśnień, użycie go w procesie może nie być bezpieczne. Aby uniknąć tych problemów, zawór należy sprawdzać co trzy lata.
Kolejnym testem jest test ogniowy opakowania. Jest to powszechnie znane jako API 6FD. Obydwa te testy są pod wieloma względami podobne. W rzeczywistości często używa się ich razem. Testy API 6FD są praktycznie identyczne. Różnica między nimi polega na tym, że 6FD odwraca przepływ, podczas gdy API 6FA powoduje otwarcie zaworu i zamknięcie go po okresie ochłodzenia. Komitet API nadzoruje API 6FA i API 6FD i oczekuje się, że standardy te zostaną połączone w jeden standard.
Wpływ emisji niezorganizowanych na środowisko
Emisje niezorganizowane to gazy uwalniane przez odwierty naftowe i gazowe, w tym węgiel i gaz ziemny. Źródeł tych emisji jest wiele, ale głównym winowajcą są niezamknięte i opuszczone odwierty naftowe i gazowe. Inne źródła emisji niezorganizowanych obejmują źle uszczelnione odwierty naftowe i gazowe oraz nieszczelne rurociągi. Aby zrozumieć wpływ emisji ulotnych na środowisko, należy rozważyć niektóre z najczęstszych źródeł emisji ulotnych.
Jeśli zastanawiasz się, dlaczego emisje ulotne muszą być regulowane, musisz zrozumieć, czym one są. Emisje niezorganizowane to substancje zanieczyszczające powietrze, które mogą przyczyniać się do zmiany klimatu. Jeśli w Twojej lokalizacji wydzielają się znaczne ilości helu, należy przeprowadzić ankietę dotyczącą wykrywania nieszczelności, aby ustalić, czy emituje się ten gaz. EPA ustanowiła program wykrywania wycieków. EPA wymaga, aby ten program zapewniał zgodność z normami emisji niezorganizowanej.
Emisje ulotne wytwarzane przez przedsiębiorstwa naftowe i gazowe są największym źródłem emisji ulotnych na świecie. Z raportu organizacji zajmującej się zmianami klimatycznymi Climate Chance wynika, że przedsiębiorstwa naftowe i gazowe są głównym źródłem emisji niezorganizowanych w Stanach Zjednoczonych. Administracja Bidena niedawno przystąpiła do przeglądu wycofywania się administracji Trumpa z ustawy o czystym powietrzu, w tym decyzji ograniczających emisję metanu z ropy i gazu.
Jak sama nazwa wskazuje, emisje niezorganizowane to niekontrolowane emisje gazów z procesów przemysłowych. Występują na skutek nieszczelności, wadliwego sprzętu i parowania. Są trudne do wykrycia i często stanowią duży procent całkowitych emisji. Oprócz substancji zanieczyszczających powietrze za wiele problemów środowiskowych odpowiedzialne są emisje ulotne. Mogą przyczyniać się do tworzenia ozonu, szkodzić środowisku lub jedno i drugie. Dlatego ważne jest, aby unikać wszelkich działań powodujących emisję niezorganizowaną.
Jak zmniejszyć emisję ulotną przemysłową?
Niekontrolowane emisje z urządzeń procesowych, takich jak kotły i klimatyzatory, nazywane są emisją niezorganizowaną. Emisje te mogą powodować lokalne zanieczyszczenie powietrza, przyczyniać się do powstawania ozonu i szkodzić środowisku. Typowe emisje ulotne obejmują dwutlenek węgla, metan i perfluorowęglowodory. Niektóre z tych gazów są również toksyczne, np. sześciofluorek siarki lub trifluorek azotu.
Wycieki w ciśnieniowych urządzeniach procesowych zwykle powstają w wyniku uszczelnień mechanicznych, połączeń rurowych, zaworów lub źródeł parowania. Emisje ulotne odpowiadają za wysoki procent całkowitych emisji, nawet jeśli wyciek jest stosunkowo niewielki. Małe wycieki mogą jednak mieć negatywny wpływ na zdrowie pracowników i środowisko. Aby zminimalizować te emisje, operatorzy procesów powinni przeprowadzać rutynowe inspekcje sprzętu procesowego i zastępować go zaworami przemysłowymi wyposażonymi w zaawansowaną technologię uszczelniania.
Nieszczelność zaworów jest głównym źródłem emisji niezorganizowanych. Wiele z tych wycieków wynika z przestarzałych zaworów, które nie zostały zaprojektowane przy użyciu najnowszych technologii i materiałów. Badanie szczelności zaworów pozwala określić, które zawory w największym stopniu przyczyniają się do emisji niezorganizowanych. W rezultacie technicy zajmujący się wyciekami zaworów często dzwonią, aby ocenić przyczynę tych wycieków. Problematyczne zawory są często nieprawidłowo zainstalowane, a rurociąg tłoczny wywiera na nie nadmierne ciśnienie.
Zarządzanie źródłami przemysłowych emisji niezorganizowanych może być skutecznym sposobem na poprawę produktywności i zmniejszenie ryzyka. Chociaż ryzyko wypadków i eksplozji jest wysokie, regularna konserwacja i inteligentne praktyki inżynieryjne mogą pomóc złagodzić to ryzyko. W rzeczywistości niektóre kraje wymagają od dużych gałęzi przemysłu stworzenia podręcznika szczegółowo opisującego ich procesy i procedury mające na celu redukcję emisji niezorganizowanych. Istnieją również instrukcje opracowane przez agencje ochrony środowiska dla tych procesów.
Normy API-TSI dotyczące zaworów zapewniają przemysłowi niezbędne narzędzia do łagodzenia tych problemów. Normy te stanowią ramy umożliwiające zapobieganie emisjom ulotnym oraz zapewniają bezpieczne i niezawodne działanie. Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych ustaliła, że większość stosowanych związków organicznych ma znikomą reaktywność fotochemiczną, dlatego też testowanie API jest ważne w celu zapobiegania emisjom niezorganizowanym. Jeśli jednak nie posiadasz odpowiednich narzędzi do oceny zaworów pod kątem tych wymagań, możesz zostać ukarany wysokimi karami.
