الانبعاثات المتسربة واختبار واجهة برمجة التطبيقات للصمامات

عرض صورة أكبر
الانبعاثات المتسربة عبارة عن غازات عضوية متطايرة تتسرب من الصمامات المضغوطة.يمكن أن تكون هذه الانبعاثات عرضية ، من خلال التبخر أو بسبب الصمامات المعيبة.

لا تسبب الانبعاثات المتسربة ضررًا للإنسان والبيئة فحسب ، بل إنها تشكل أيضًا تهديدًا للربحية.مع التعرض الطويل للمركبات العضوية المتطايرة ، يمكن أن يصاب البشر بأمراض جسدية خطيرة.يشمل هؤلاء العمال في مصانع معينة أو الأشخاص الذين يعيشون في مكان قريب.

توفر هذه المقالة معلومات حول كيفية ظهور الانبعاثات المتسربة.وسيتناول هذا أيضًا اختبارات API بالإضافة إلى ما يجب القيام به لتقليل آثار مشاكل التسرب هذه.

مصادر الانبعاثات المتسربة

الصمامات هي الأسباب الرئيسية للانبعاثات الهاربة
غالبًا ما تكون الصمامات الصناعية ومكوناتها السبب الرئيسي للانبعاثات الصناعية المنفلتة.الصمامات الخطية مثل الصمامات الكروية وصمامات البوابة هي أكثر أنواع الصمامات شيوعًا المعرضة لهذه الحالة.

تستخدم هذه الصمامات إما ساقًا صاعدًا أو دوارًا للإغلاق والإغلاق.هذه الآليات تنتج المزيد من الاحتكاك.علاوة على ذلك ، تعتبر الوصلات الموصلة بجوانات وأنظمة التعبئة هي المكونات الشائعة التي تحدث فيها هذه الانبعاثات.

ومع ذلك ، نظرًا لأن الصمامات الخطية أكثر فعالية من حيث التكلفة ، فإنها تستخدم بشكل متكرر أكثر من الأنواع الأخرى من الصمامات.هذا يجعل هذه الصمامات مثيرة للجدل فيما يتعلق بحماية البيئة.

تساهم جذوع الصمامات في الانبعاثات المتسربة

تبلغ الانبعاثات المتسربة من سيقان الصمامات حوالي 60٪ من إجمالي الانبعاثات الصادرة عن مصنع صناعي معين.تم تضمين ذلك في دراسة أجرتها جامعة كولومبيا البريطانية.يعود إجمالي عدد الصمامات إلى النسبة الكبيرة المذكورة في الدراسة.

قد تساهم عبوات الصمامات أيضًا في الانبعاثات المتسربة

تكمن صعوبة التحكم في الانبعاثات المتسربة أيضًا في التعبئة.بينما تلتزم معظم العبوات بالمعيار API 622 وتمريرها أثناء الاختبار ، يفشل الكثير منها أثناء السيناريو الفعلي.لماذا ا؟يتم تصنيع العبوة بشكل منفصل عن جسم الصمام.

قد يكون هناك بعض الاختلافات الطفيفة في الأبعاد بين التعبئة والصمام.هذا يمكن أن يؤدي إلى التسرب.تتضمن بعض العوامل التي يجب مراعاتها بعيدًا عن الأبعاد ملاءمة الصمام وإنهائه.

بدائل البترول هي المذنبون أيضا

لا تحدث الانبعاثات المتسربة أثناء معالجة الغازات في المنشأة الصناعية فقط.في الواقع ، تحدث الانبعاثات الهاربة في جميع دورات إنتاج الغاز.

وفقًا لإلقاء نظرة فاحصة على انبعاثات غاز الميثان المتسربة من الغاز الطبيعي ، "تكون الانبعاثات الناتجة عن إنتاج الغاز الطبيعي كبيرة وتحدث في كل مرحلة من مراحل دورة حياة الغاز الطبيعي ، بدءًا من مرحلة ما قبل الإنتاج وحتى الإنتاج والمعالجة والنقل والتوزيع."

ما هي معايير API المحددة للانبعاثات الصناعية المنفلتة؟

معهد البترول الأمريكي (API) هو أحد الهيئات الحاكمة التي توفر معايير للغاز الطبيعي وصناعات النفط.تم تشكيل معايير API عام 1919 ، وهي واحدة من المبادئ التوجيهية الرائدة لكل ما يتعلق بالصناعات البتروكيماوية.مع أكثر من 700 معيار ، قدمت API مؤخرًا معايير محددة للانبعاثات المتسربة المرتبطة بالصمامات وعبواتها.

في حين أن هناك بعض اختبارات الانبعاث المتاحة ، فإن أكثر المعايير المقبولة للاختبار هي تلك الموجودة تحت API.فيما يلي الأوصاف التفصيلية لـ API 622 و API 624 و API 641.

API 622

ويسمى هذا بخلاف ذلك اختبار نوع API 622 لتعبئة صمام العملية للانبعاثات الشاردة

هذا هو معيار API لتعبئة الصمامات في الصمامات التي يتم فتحها وإيقافها مع ساق مرتفعة أو دوارة.

يحدد هذا ما إذا كانت التعبئة يمكن أن تمنع انبعاث الغازات.هناك أربعة مجالات للتقييم:
1. كم معدل التسرب
2. مدى مقاومة الصمام للتآكل
3. ما هي المواد المستخدمة في التعبئة والتغليف
4. ما هو تقييم الأكسدة

يتضمن الاختبار ، مع أحدث إصداراته لعام 2011 وما زال يخضع للمراجعات ، 1510 دورة ميكانيكية مع خمس دورات حرارية محيطة 5000F و 600 ضغط تشغيل.

الدورات الميكانيكية تعني الفتح الكامل للغلق الكامل للصمام.في هذه المرحلة ، يتم فحص تسرب غاز الاختبار على فترات.

إحدى المراجعات الأخيرة لاختبار API 622 هي إصدار صمامات API 602 و 603.تحتوي هذه الصمامات على تعبئة ضيقة للصمام وغالبًا ما فشلت في اختبارات API 622.التسرب المسموح به هو 500 جزء في المليون (ppmv).

API 624

يسمى هذا بخلاف ذلك اختبار نوع API 624 للصمام الجذعي الصاعد المجهز بتعبئة مرنة من الجرافيت لمعيار الانبعاثات الهاربة.هذا المعيار هو متطلبات اختبار الانبعاث الهارب لكل من الصمامات الجذعية الصاعدة والدوارة.يجب أن تشتمل هذه الصمامات الجذعية على مواد حشو اجتازت بالفعل معيار API 622.

يجب أن تقع الصمامات الجذعية التي يتم اختبارها ضمن النطاق المقبول 100 جزء في المليون فولت.وفقًا لذلك ، يحتوي API 624 على 310 دورة ميكانيكية وثلاث دورات محيطة 5000F.لاحظ أن الصمامات التي تزيد عن NPS 24 أو أكثر من فئة 1500 غير مدرجة في نطاق اختبار API 624.

يعتبر الاختبار فاشلاً إذا تجاوز تسرب ختم الساق 100 جزء في المليون فولت.لا يُسمح للصمام الجذعي بالتكيف مع التسرب أثناء الاختبار.

API 641

ويسمى هذا بخلاف ذلك اختبار API 624 Quarter Turn Valve FE.هذا هو المعيار الأحدث الذي طورته API والذي يغطي الصمامات التي تنتمي إلى عائلة الصمامات ربع لفة.أحد المعايير المتفق عليها لهذه المواصفة هو النطاق الأقصى 100 جزء في المليون من التسرب المسموح به.ثابت آخر هو API 641 وهو 610 دورات ربع دورة.

بالنسبة للصمامات التي تحتوي على ربع دورة مع تعبئة الجرافيت ، يجب أن تجتاز اختبار API 622 أولاً.ومع ذلك ، إذا تم تضمين التعبئة في معايير API 622 ، فقد يتخلى ذلك عن اختبار API 622.مثال على ذلك هو مجموعة التعبئة المصنوعة من PTFE.

يتم اختبار الصمامات عند الحد الأقصى للمعامل: 600 رطل لكل بوصة مربعة.بسبب التباين في درجة الحرارة ، هناك مجموعتان من التصنيفات المستخدمة لدرجة حرارة الصمام:
● الصمامات التي تم تصنيفها فوق 5000F
● الصمامات التي يقل تصنيفها عن 5000 فهرنهايت

API 622 مقابل API 624

قد يكون هناك بعض الالتباس بين API 622 و API 624. في هذا الجزء ، لاحظ الاختلافات القليلة بين الاثنين.
● عدد الدورات الميكانيكية المعنية
● API 622 يشمل فقط التعبئة ؛في حين أن API 624 يتضمن الصمام بما في ذلك التعبئة
نطاق التسرب المسموح به (500 جزء في المليون لواجهة برمجة التطبيقات 622 و 100 جزء في المليون مقابل 624)
● عدد التعديلات المسموح بها (واحد لـ API 622 ولا شيء لـ API 624)

كيفية تقليل الانبعاثات الصناعية المنفلتة

يمكن إحباط الانبعاثات المتسربة لتقليل تأثير انبعاثات الصمامات على البيئة.

# 1 تغيير الصمامات القديمة

الصمامات تتغير باستمرار.تأكد من أن الصمامات تتبع أحدث المعايير واللوائح.من خلال إجراء الصيانة والفحوصات الدورية ، يكون من السهل اكتشاف أيهما يجب استبداله.

# 2 التثبيت السليم للصمامات والمراقبة المستمرة

يمكن أن يتسبب التثبيت غير الصحيح للصمامات في حدوث تسرب أيضًا.استعن بفنيين ذوي مهارات عالية يمكنهم تركيب الصمامات بشكل صحيح.يمكن أيضًا أن يكتشف التثبيت الصحيح للصمام نظام التسريبات المحتملة.من خلال المراقبة المستمرة ، يمكن بسهولة اكتشاف الصمامات التي يمكن أن تتسرب أو التي قد تكون فتحت عن طريق الخطأ.

يجب أن تكون هناك اختبارات تسرب منتظمة تقيس كمية البخار المنبعث من الصمامات.طورت الصناعات التي تستخدم الصمامات اختبارات متقدمة للكشف عن انبعاثات الصمامات:
● الطريقة 21
يستخدم هذا كاشف التأين باللهب للتحقق من التسربات
● التصوير الأمثل للغاز (OGI)
يستخدم هذا كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء لاكتشاف التسريبات في المصنع
● ليدار الامتصاص التفاضلي (DIAL)
هذا يمكن أن يكتشف الانبعاثات الشاردة عن بعد.

# 3 خيارات الصيانة الوقائية

يمكن أن تحدد مراقبة الصيانة الوقائية المشكلات المتعلقة بالصمامات في المراحل المبكرة.هذا يمكن أن يقلل من تكاليف إصلاح الصمام الخاطئ.

لماذا هناك حاجة للحد من الانبعاثات المتسربة؟

الانبعاثات المتسربة من المساهمين الرئيسيين في ظاهرة الاحتباس الحراري.صحيح أن هناك حركة نشطة تأمل في تقليل الانبعاثات.ولكن بعد مرور ما يقرب من قرن على الاعتراف بها ، لا تزال مستويات تلوث الهواء مرتفعة.

مع زيادة الحاجة إلى الطاقة في جميع أنحاء العالم ، تتزايد أيضًا الحاجة إلى البحث عن بدائل للفحم والوقود الأحفوري.

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

الميثان والإيثان في دائرة الضوء باعتبارهما أكثر البدائل فعالية للوقود الأحفوري والفحم.صحيح أن هناك الكثير من الإمكانات كمصادر للطاقة لهذين الاثنين.ومع ذلك ، فإن الميثان ، على وجه الخصوص ، لديه قدرة احترار أعلى بـ 30 مرة من ثاني أكسيد الكربون.

هذا هو سبب القلق لكل من دعاة حماية البيئة والصناعات التي تستخدم هذا المورد.من ناحية أخرى ، يمكن منع انبعاث الصمامات من خلال استخدام صمامات صناعية عالية الجودة ومعتمدة من API.

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

في تلخيص

لا شك في أن الصمامات هي مكونات مهمة لأي تطبيق صناعي.ومع ذلك ، لا يتم تصنيع الصمامات كجزء صلب واحد ؛بدلا من ذلك ، فهو يتكون من مكونات.قد لا تتناسب أبعاد هذه المكونات مع بعضها البعض بنسبة 100٪ ، مما يؤدي إلى حدوث تسريبات.يمكن أن تتسبب هذه التسريبات في الإضرار بالبيئة.يعتبر منع مثل هذه التسريبات مسؤولية حيوية لأي مستخدم للصمام.