Emissões fugitivas e testes de API para válvulas

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Emissões fugitivas são gases orgânicos voláteis que vazaram de válvulas pressurizadas.Essas emissões podem ser acidentais, por evaporação ou devido a válvulas defeituosas.

As emissões fugitivas não apenas causam danos aos seres humanos e ao meio ambiente, mas também representam uma ameaça à lucratividade.Com longa exposição a compostos orgânicos voláteis, os seres humanos podem desenvolver doenças físicas graves.Estes incluem trabalhadores em certas fábricas ou pessoas que vivem nas proximidades.

Este artigo fornece informações sobre como surgiram as emissões fugitivas.Isso também abordará os testes de API, bem como o que deve ser feito para reduzir os efeitos de tais problemas de vazamento.

Fontes de Emissões Fugitivas

As válvulas são as principais causas de emissões fugitivas
As válvulas industriais e seus componentes são, na maioria das vezes, os principais culpados pelas emissões fugitivas industriais.Válvulas lineares, como válvulas globo e gaveta, são os tipos de válvulas mais comuns propensas a essa condição.

Essas válvulas usam uma haste ascendente ou rotativa para fechar e fechar.Esses mecanismos produzem mais atrito.Além disso, as juntas conectadas com gaxetas e sistemas de gaxeta são os componentes comuns onde ocorrem tais emissões.

No entanto, como as válvulas lineares são mais econômicas, elas são usadas com mais frequência do que outros tipos de válvulas.Isso torna essas válvulas controversas em relação à proteção ambiental.

As hastes das válvulas contribuem para emissões fugitivas

As emissões fugitivas das hastes das válvulas são cerca de 60% das emissões totais fornecidas por uma determinada planta industrial.Isso foi incluído em um estudo realizado pela Universidade da Colúmbia Britânica.O número total de hastes valvares atribui-se ao grande percentual citado no estudo.

Empanques de válvula também podem contribuir para emissões fugitivas

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A dificuldade em controlar as emissões fugitivas também está na embalagem.Enquanto a maioria das embalagens aderem e passam no padrão API 622 durante os testes, muitas falham durante o cenário real.Por quê?A gaxeta é fabricada separadamente do corpo da válvula.

Pode haver algumas pequenas diferenças nas dimensões entre a gaxeta e a válvula.Isso pode levar a vazamentos.Alguns fatores a serem considerados além das dimensões incluem ajuste e acabamento da válvula.

Alternativas ao petróleo também são culpadas

As emissões fugitivas não ocorrem apenas durante o processamento de gases na planta industrial.De fato, as emissões fugitivas acontecem em todos os ciclos de produção de gás.

De acordo com A Close Look at Fugitive Methane Emissions from Natural Gas, “as emissões da produção de gás natural são substanciais e ocorrem em todas as fases do ciclo de vida do gás natural, desde a pré-produção até a produção, processamento, transmissão e distribuição”.

Quais são os padrões específicos da API para emissões fugitivas industriais?

O American Petroleum Institute (API) é um dos órgãos dirigentes que fornecem padrões para as indústrias de gás natural e petróleo.Formado em 1919, o padrão API é uma das principais diretrizes para tudo relacionado às indústrias petroquímicas.Com mais de 700 normas, a API forneceu recentemente normas específicas para emissões fugitivas associadas a válvulas e suas gaxetas.

Embora existam alguns testes de emissões disponíveis, os padrões mais aceitos para testes são aqueles que estão sob API.Aqui estão as descrições detalhadas para API 622, API 624 e API 641.

API 622

Isso também é chamado de Teste de Tipo API 622 de Empanque de Válvula de Processo para Emissões Fugitivas

Este é o padrão API para vedação de válvulas em válvulas on-off com haste ascendente ou rotativa.

Isso determina se a embalagem pode impedir a emissão de gases.Existem quatro áreas de avaliação:
1. Quanto a taxa de vazamento
2. Quão resistente a válvula à corrosão
3. Quais materiais são usados ​​na embalagem
4. Qual é a avaliação para oxidação

O teste, com sua última publicação de 2011 e ainda passando por revisões, inclui 1.510 ciclos mecânicos com cinco ciclos térmicos ambientais de 5000F e pressão operacional de 600 psig.

Ciclos mecânicos significam abertura total até fechamento total da válvula.Neste ponto, o vazamento do gás de teste está sendo verificado em intervalos.

Uma das revisões recentes do teste API 622 é a questão das válvulas API 602 e 603.Essas válvulas têm uma gaxeta de válvula estreita e muitas vezes falharam nos testes API 622.O vazamento permitido é de 500 partes por milhão de volume (ppmv).

API 624

Isso também é chamado de teste de tipo API 624 de válvula de haste ascendente equipada com gaxeta de grafite flexível para padrão de emissões fugitivas.Esta norma estabelece os requisitos para testes de emissões fugitivas para válvulas de haste ascendente e de haste rotativa.Essas válvulas de haste devem incluir gaxetas que já passaram pelo padrão API 622.

As válvulas de haste que estão sendo testadas devem estar dentro da faixa aceita de 100 ppmv.Assim, o API 624 possui 310 ciclos mecânicos e três ciclos ambientais de 5000F.Observe que as válvulas acima de NPS 24 ou superiores à classe 1500 não estão incluídas no escopo de teste da API 624.

O teste é uma falha se o vazamento da vedação da haste exceder 100 ppmv.A válvula da haste não pode se ajustar ao vazamento durante o teste.

API 641

Isso também é chamado de teste FE da válvula de quarto de volta API 624.Este é o padrão mais recente desenvolvido pela API que abrange válvulas pertencentes à família de válvulas de um quarto de volta.Um dos critérios acordados para esta norma é a faixa máxima de 100 ppmv para vazamento permitido.Outra constante é a API 641 são as rotações de 610 quartos de volta.

Para válvulas de um quarto de volta com gaxeta de grafite, ela deve passar primeiro no teste API 622.No entanto, se a embalagem estiver incluída nos padrões API 622, isso pode dispensar o teste API 622.Um exemplo é um conjunto de gaxetas feito de PTFE.

As válvulas são testadas no parâmetro máximo: 600 psig.Devido à variação de temperatura, existem dois conjuntos de classificações usadas para a temperatura da válvula:
● Válvulas classificadas acima de 5000F
● Válvulas classificadas abaixo de 5000F

API 622 vs API 624

Pode haver alguma confusão entre a API 622 e a API 624. Nesta parte, observe as poucas diferenças entre as duas.
● O número de ciclos mecânicos envolvidos
● API 622 envolve SOMENTE a embalagem;Considerando que, API 624 envolve a válvula INCLUINDO a gaxeta
● A faixa de vazamentos permitidos (500 ppmv para API 622 e 100 ppmv para 624)
● O número de ajustes permitidos (um para API 622 e nenhum para API 624)

Como reduzir as emissões fugitivas industriais

As emissões fugitivas podem ser frustradas para reduzir o impacto das emissões das válvulas no meio ambiente.

# 1 Alterar válvulas desatualizadas

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As válvulas estão em constante mudança.Certifique-se de que as válvulas seguem as normas e regulamentos mais recentes.Ao realizar manutenções e check-ups regulares, é mais fácil detectar qual deve ser substituído.

#2 Instalação adequada da válvula e monitoramento constante

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A instalação inadequada de válvulas também pode causar vazamentos.Contrate técnicos altamente qualificados que possam instalar válvulas corretamente.A instalação adequada da válvula também pode detectar possíveis vazamentos no sistema.Através do monitoramento constante, as válvulas que podem vazar ou podem ter aberto acidentalmente podem ser facilmente detectadas.

Deve haver testes regulares de vazamento que medem a quantidade de vapor liberada pelas válvulas.As indústrias que usam válvulas desenvolveram testes avançados para detectar emissões de válvulas:
● Método 21
Isso usa um detector de ionização de chama para verificar vazamentos
● Imagem de gás ideal (OGI)
Isso usa uma câmera infravermelha para detectar vazamentos na planta
● Lidar de Absorção Diferencial (DIAL)
Isso pode detectar emissões fugitivas remotamente.

#3 Opções de manutenção preventiva

O monitoramento de manutenção preventiva pode identificar problemas com válvulas nos estágios iniciais.Isso pode reduzir os custos de conserto de uma válvula defeituosa.

Por que é necessário reduzir as emissões fugitivas?

As emissões fugitivas são os principais contribuintes para o aquecimento global.É verdade que existe um movimento ativo que espera reduzir as emissões.Mas após seu reconhecimento quase um século desde o reconhecimento, os níveis de poluição do ar ainda são altos.

À medida que a necessidade de energia em todo o mundo aumenta, a necessidade de buscar alternativas ao carvão e aos combustíveis fósseis também vem aumentando.

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

O metano e o etano estão no centro das atenções como as alternativas mais viáveis ​​ao combustível fóssil e ao carvão.É verdade que há muito potencial como recursos de energia para esses dois.No entanto, o metano, em particular, tem um potencial de aquecimento 30 vezes maior do que o CO2.

Isso é motivo de alarme tanto para ambientalistas quanto para indústrias que utilizam esse recurso.Por outro lado, a prevenção da emissão de válvulas é possível através do uso de válvulas industriais de alta qualidade e aprovadas pela API.

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

Em suma

Não há dúvida de que as válvulas são componentes importantes de qualquer aplicação industrial.No entanto, as válvulas não são fabricadas como uma peça sólida;em vez disso, ela é composta de componentes.As dimensões desses componentes podem não se encaixar 100% entre si, levando a vazamentos.Esses vazamentos podem causar danos ao meio ambiente.Prevenir tais vazamentos é uma responsabilidade vital de qualquer usuário de válvula.


Horário da postagem: 25 de fevereiro de 2022