Неконтрольовані викиди та випробування API для клапанів

Переглянути збільшене зображення
Неконтрольовані викиди - це леткі органічні гази, які витікають з клапанів під тиском.Ці викиди можуть бути випадковими, через випаровування або через несправні клапани.

Неконтрольовані викиди не тільки завдають шкоди людям та навколишньому середовищу, але й становлять загрозу прибутковості.При тривалому впливі летких органічних сполук у людини можуть розвинутися серйозні фізичні захворювання.До них належать працівники певних заводів або люди, які живуть поблизу.

Ця стаття містить інформацію про те, як виникли неконтрольовані викиди.Це також стосується тестів API, а також того, що необхідно зробити, щоб зменшити наслідки таких проблем із витоком.

Джерела неконтрольованих викидів

Клапани є основними причинами неконтрольованих викидів
Промислова арматура та її компоненти найчастіше є основними винуватцями промислових неконтрольованих викидів.Лінійні клапани, такі як засувки та засувки, є найбільш поширеними типами клапанів, схильними до такого стану.

Ці клапани використовують або висхідний, або обертовий шток для закриття та закриття.Ці механізми викликають більше тертя.Крім того, з’єднання, пов’язані з прокладками та системами ущільнення, є поширеними компонентами, де виникають такі викиди.

Однак, оскільки лінійні клапани є більш економічно ефективними, вони використовуються частіше, ніж інші типи клапанів.Це робить ці клапани суперечливими щодо захисту навколишнього середовища.

Штоки клапанів сприяють неконтрольованим викидам

Неконтрольовані викиди від штоків клапанів становлять близько 60% від загального обсягу викидів, що виділяються певним промисловим підприємством.Про це йдеться в дослідженні, проведеному Університетом Британської Колумбії.Загальна кількість стовбурів клапанів пояснює великий відсоток, згаданий у дослідженні.

Ущільнення клапанів також можуть сприяти неконтрольованим викидам

Складність контролю за неконтрольованими викидами також полягає в упаковці.Хоча більшість упаковок під час тестування відповідає стандарту API 622 і відповідає стандарту, багато з них виходять з ладу під час фактичного сценарію.Чому?Упаковка виготовляється окремо від корпусу клапана.

Можуть бути невеликі відмінності у розмірах між ущільненням і клапаном.Це може призвести до витоків.Деякі фактори, які слід враховувати, крім розмірів, включають посадку та обробку клапана.

Альтернативи нафті також є винуватцями

Неконтрольовані викиди виникають не тільки під час переробки газів на промисловому підприємстві.Фактично, неконтрольовані викиди відбуваються в усіх циклах виробництва газу.

Згідно з «Підним поглядом на неконтрольовані викиди метану від природного газу», «викиди від видобутку природного газу є значними і відбуваються на кожному етапі життєвого циклу природного газу, від попереднього виробництва до виробництва, переробки, передачі та розподілу».

Які специфічні стандарти API для промислових неконтрольованих викидів?

Американський інститут нафти (API) є одним із керівних органів, які надають стандарти для нафтової та природно-газової промисловості.Сформовані в 1919 році стандарти API є одним із провідних керівних принципів для всього, що стосується нафтохімічної промисловості.Маючи понад 700 стандартів, API нещодавно надав конкретні стандарти для неконтрольованих викидів, пов’язаних із клапанами та їх ущільненням.

Хоча є деякі доступні тести на викиди, найбільш прийнятними стандартами для тестування є ті, які підтримуються API.Ось докладний опис API 622, API 624 і API 641.

API 622

Це інакше називається випробуванням типу API 622 ущільнення технологічного клапана на неконтрольовані викиди

Це стандарт API для ущільнення клапанів у запірно-вимкнених клапанах з висхідним або обертовим штоком.

Це визначає, чи може упаковка запобігти викиду газів.Є чотири сфери оцінки:
1. Скільки швидкість витоку
2. Наскільки стійкий клапан до корозії
3. Які матеріали використані в упаковці
4. Яка оцінка за окислення

Випробування з його останньою публікацією 2011 року, яке все ще перебуває на стадії редагування, включає 1510 механічних циклів з п’ятьма тепловими циклами 5000F і робочим тиском 600 фунтів на квадратний дюйм.

Механічні цикли означають повне відкриття до повного закриття клапана.На цьому етапі періодично перевіряється витік тестового газу.

Однією з останніх редакцій тестування API 622 є проблема клапанів API 602 і 603.Ці клапани мають вузьке ущільнення клапанів і часто провалилися в тестах API 622.Допустимий витік становить 500 частин на мільйон об’єму (ppmv).

API 624

Це інакше називається випробування типу API 624 висхідного штока клапана, оснащеного гнучким графітовим ущільненням для стандарту неконтрольованих викидів.У цьому стандарті визначаються вимоги до випробування неконтрольованих викидів як для висхідних, так і для обертових клапанів.Ці штокові клапани мають містити ущільнення, яке вже відповідає стандарту API 622.

Штокові клапани, що перевіряються, повинні входити в допустимий діапазон 100 ppmv.Відповідно, API 624 має 310 механічних циклів і три цикли навколишнього середовища 5000F.Зверніть увагу, клапани, які перевищують NPS 24 або вище класу 1500, не входять в сферу тестування API 624.

Тест вважається невдалим, якщо витік ущільнення штока перевищує 100 ppmv.Під час випробування штоковому клапану не дозволяється пристосовуватись до витоку.

API 641

Це інакше називається випробуванням четвертьоборотного клапана API 624 FE.Це новий стандарт, розроблений API, який охоплює клапани, що належать до сімейства четвертьоборотних клапанів.Одним із узгоджених критеріїв для цього стандарту є максимальний діапазон допустимого витоку 100 ppmv.Іншою константою є API 641 — 610 обертів на чверть оберту.

Для четвертьоборотних клапанів з графітовим ущільненням вони повинні спочатку пройти випробування API 622.Однак, якщо упаковка включена в стандарти API 622, це може відмовитися від тестування API 622.Прикладом може бути набір пакувальних виробів з PTFE.

Клапани випробовуються на максимальний параметр: 600 фунтів на квадратний дюйм.Через різницю температури для температури клапана використовуються два набори рейтингів:
● Клапани з температурою вище 5000F
● Клапани з номінальною температурою нижче 5000F

API 622 проти API 624

Між API 622 і API 624 може виникнути деяка плутанина. У цій частині зверніть увагу на кілька відмінностей між ними.
● Кількість задіяних механічних циклів
● API 622 стосується ТІЛЬКИ упаковки;тоді як API 624 включає клапан, ВКЛЮЧАючи ущільнення
● Діапазон допустимих витоків (500 ppmv для API 622 і 100 ppmv для 624)
● Кількість дозволених змін (один для API 622 і жодного для API 624)

Як зменшити промислові неконтрольовані викиди

Неконтрольовані викиди можна запобігти, щоб зменшити вплив клапанних викидів на навколишнє середовище.

№1 Змініть застарілі клапани

Клапани постійно змінюються.Переконайтеся, що клапани відповідають останнім стандартам і нормам.Завдяки регулярному технічному обслуговуванню та оглядам легше визначити, що слід замінити.

#2 Правильна установка клапана та постійний моніторинг

Неправильна установка клапанів також може призвести до протікання.Найміть висококваліфікованих спеціалістів, які зможуть правильно встановити клапани.Правильна установка клапана також може виявити систему можливих витоків.Завдяки постійному моніторингу можна легко виявити клапани, які потенційно можуть протікати або випадково відчинилися.

Повинні проводитися регулярні перевірки на герметичність, які вимірюють кількість пари, що виділяється клапанами.Галузі промисловості, які використовують клапани, розробили передові тести для виявлення викидів клапанів:
● Спосіб 21
Для перевірки витоків використовується полум’яний іонізаційний детектор
● Оптимальне зображення газу (OGI)
Для виявлення витоків на заводі використовується інфрачервона камера
● Лідар диференціального поглинання (DIAL)
Це може дистанційно виявляти неконтрольовані викиди.

#3 Варіанти профілактичного обслуговування

Контроль профілактичного технічного обслуговування дозволяє виявити проблеми з клапанами на ранніх стадіях.Це може зменшити витрати на усунення несправного клапана.

Чому існує необхідність скорочення неконтрольованих викидів?

Неконтрольовані викиди є основним фактором глобального потепління.Правда, є активний рух, який сподівається зменшити викиди.Але після його визнання майже через століття з моменту визнання рівень забруднення повітря все ще залишається високим.

Оскільки потреба в енергії в усьому світі зростає, потреба шукати альтернативи вугіллю та викопному паливу також зростає.

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

Метан і етан знаходяться в центрі уваги як найбільш життєздатні альтернативи викопному паливу та вугіллю.Правда, у цих двох є великий потенціал як джерела енергії.Проте метан, зокрема, має в 30 разів більший потенціал зігрівання, ніж CO2.

Це викликає тривогу як у екологів, так і у галузей, які використовують цей ресурс.З іншого боку, запобігання викидів клапанів можливе завдяки використанню високоякісної промислової арматури, схваленої API.

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

У підсумку

Безсумнівно, що клапани є важливими компонентами будь-якого промислового застосування.Однак клапани не виготовляються як одна цільна частина;скоріше, він складається з компонентів.Розміри цих компонентів можуть не на 100% підходити один до одного, що призведе до витоків.Ці витоки можуть завдати шкоди навколишньому середовищу.Запобігання подібним витокам є життєво важливим обов’язком будь-якого користувача клапана.