LDAR هي العملية التي يتم من خلالها مراقبة معدات النفط والغاز والمواد الكيميائية و/أو البتروكيميائية لتحديد موقع وحجم التسريبات غير المقصودة. يتطلب LDAR من منظمات التصنيع أن تأخذ في الحسبانالمركبات العضوية المتطايرة(مركبات عضوية متطايرة) تنبعث منها في الغلاف الجوي.
لماذا يتم تنظيم التسريبات؟
المركبات العضوية المتطايرة هي مادة أولية مهمة تسبب الأوزون والضباب الدخاني الكيميائي الضوئي والتلوث بالضباب. بعض المركبات العضوية المتطايرة سامة ومسببة للسرطان ويمكن أن تضر بصحة الإنسان.
تقدر وكالة حماية البيئة أنه في الولايات المتحدة، ينبعث ما يقرب من 70,367 طنًا سنويًا من المركبات العضوية المتطايرة و9,357 طنًا سنويًا من ملوثات الهواء الخطرة (HAPs) من تسرب المعدات -مع الصمامات والمضخات والشفاه والموصلاتكونها أكبر مصدر للانبعاثات الهاربة.
فوائد تنفيذ LDAR
إذا أخذنا شركات البترول والكيماويات كمثال، فإن معظم التسريبات هي مركبات عضوية متطايرة وHAPs. من خلال الاختبار:
>خفض التكاليف، والقضاء على الغرامات المحتملة.
>المساهمة بشكل كبير في سلامة العمال.
>تقليل انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة وحماية البيئة.
ما هو الإجراء LDAR؟
قد يختلف برنامج تنفيذ LDAR حسب كل شركة أو دولة. مهما كانت الظروف، فإن برامج LDAR موجودةخمسة عناصر مشترك.
يتم تحديد كل مكون ضمن البرنامج وتعيين معرف له. يتم التحقق من موقعها الفعلي المقابل أيضًا. كأفضل الممارسات، يمكن أن تكون المكوناتتتبعها باستخدام نظام الباركودليتم دمجها بشكل أكثر دقة مع CMMS.
يجب أن تكون المعلمات التي تحدد التسرب مفهومة بوضوح من قبل الموظفين المعنيين. يجب أن تكون التعريفات والحدود موثقة بشكل جيد ويتم توصيلها عبر الفرق.
يجب مراقبة كل مكون محدد بشكل روتيني بحثًا عن علامات التسرب. وينبغي ضبط وتيرة الفحص، والتي تسمى أيضًا بفاصل المراقبة، وفقًا لذلك.
يجب إصلاح المكونات المتسربة خلال فترة زمنية محددة. تتم محاولة الإصلاح الأولى بشكل مثاليفي غضون 5 أيام بعد اكتشاف التسرب. بالنسبة لأعمال الإصلاح المتأخرة بسبب أي توقف مخطط له، يجب تقديم تفسير موثق.
يتم تسجيل كافة المهام والأنشطة التي يتم تنفيذها والمجدولة. يساعد تحديث حالة النشاط على نظام CMMS على تتبع النشاط.
ما هي المصادر الشائعة للتسريبات؟
عادة ما يتم العثور على التسريبات من المضخات حول الختم – الجزء الذي يربط المضخة بالعمود.
تتحكم الصمامات في مرور السوائل. تحدث التسريبات عادة في ساق الصمام. يمكن أن يحدث هذا عندما يصبح عنصر الختم، مثل الحلقة الدائرية، تالفًا أو معرضًا للخطر.
تشير الموصلات إلى المفاصل بين الأنابيب والمعدات الأخرى. وتشمل هذه المكونات الشفاه والتجهيزات. عادة ما تربط المثبتات مثل البراغي الأجزاء معًا. يتم وضع حشية بين المكونات لتجنب التسربات. تتآكل هذه المكونات بمرور الوقت، مما يؤدي بدوره إلى زيادة خطر التسرب.
تعمل الضواغط على زيادة ضغط السوائل، وخاصة الغازات. تتطلب العمليات النباتية المختلفة ضغوطًا عالية للحركة أو التطبيقات الهوائية. كما هو الحال مع المضخات، عادة ما تحدث التسريبات من الضواغط عند موانع التسرب.
أجهزة تخفيف الضغط، مثل صمامات التنفيس، هي معدات أمان خاصة تمنع مستويات الضغط من تجاوز الحدود. تحتاج هذه الأجهزة إلى اهتمام خاص نظرًا لطبيعة تطبيقاتها المتعلقة بالسلامة.
تشير الخطوط المفتوحة، كما يوحي اسمها، إلى الأنابيب أو الخراطيم المفتوحة للغلاف الجوي. عادةً ما تحد المكونات مثل الأغطية أو المقابس من هذه الخطوط. يمكن أن تحدث تسربات في موانع التسرب، خاصة أثناء إجراءات الحظر والتسييل غير الصحيحة.
طرق مراقبة التسريبات؟
تستخدم تقنية LDAR أدوات الكشف المحمولة للكشف الكمي عن نقاط تسرب المركبات العضوية المتطايرة في معدات الإنتاج الخاصة بالمؤسسات، وتتخذ تدابير فعالة لإصلاحها خلال فترة زمنية معينة، وبالتالي التحكم في تسرب المواد طوال العملية بأكملها.
وتشمل طرق مراقبة التسريباتالأكسدة الحفزية,تأين اللهب (FID) ، وامتصاص الأشعة تحت الحمراء.
تردد مراقبة LDAR
يجب الإبلاغ عن LDAR على أساس سنوي أو نصف سنوي كما هو مطلوب من قبل العديد من الحكومات حول العالم لوقف التأثير البيئي الضار لانبعاثات المركبات العضوية المتطايرة.
ما هي بعض اللوائح والمعايير الخاصة بـ LDAR؟
تنفذ الحكومات على مستوى العالم لوائح LDAR لمكافحة الآثار الصحية والبيئية لتسربات السوائل والغاز. الأهداف الأساسية لهذه اللوائح هي المركبات العضوية المتطايرة وHAPs المنبعثة من مصافي البترول ومنشآت تصنيع المواد الكيميائية.
على الرغم من أنها ليست مجموعة من اللوائح بالضبط، إلا أن وثيقة الطريقة 21 تقدم أفضل الممارسات حول كيفية تحديد تسربات المركبات العضوية المتطايرة.
الوثيقة 40 CFR 60، ضمن قانون اللوائح الفيدرالية، هي مجموعة شاملة من المعايير. ويتضمن أجزاء فرعية توفر معايير الامتثال لأداء التسرب في صناعات النفط والغاز والصناعات التحويلية الكيميائية وغيرها.
وتحدد لجنة تكساس لجودة البيئة معايير الامتثال للحصول على التصاريح، خاصة لشركات النفط والغاز. تعمل هذه التصاريح، المعروفة أيضًا باسم تصاريح الهواء، على منع التلوث وتقليل انبعاثات العمليات الصناعية.
1، أخذ العينات متساوية الحركة للمواد الجسيمية:
ضع أنبوب أخذ عينات الغبار في المدخنة من فتحة أخذ العينات، ثم ضع منفذ أخذ العينات عند نقطة القياس، وواجه اتجاه تدفق الهواء، واستخرج كمية معينة من غاز الغبار وفقًا لمتطلبات أخذ العينات المتساوية الحركة، وحساب تركيز الانبعاثات وإجمالي الانبعاث من الجسيمات.
استنادًا إلى الضغط الساكن الذي تكتشفه أجهزة الاستشعار المختلفة، يقوم نظام قياس والتحكم في المعالج الدقيق لجهاز اختبار الدخان والدخان، والضغط الديناميكي، بحساب معدل التدفق وقيمة تدفق الدخان بناءً على معلمات مثل درجة الحرارة والرطوبة. يقوم نظام القياس والتحكم بمقارنة معدل التدفق مع معدل التدفق المكتشف بواسطة مستشعر التدفق، وحساب إشارة التحكم المقابلة، وضبط معدل تدفق المضخة من خلال دائرة التحكم للتأكد من أن معدل تدفق العينات الفعلي يساوي تدفق العينات المحدد معدل. وفي الوقت نفسه، يقوم المعالج الدقيق تلقائيًا بتحويل حجم العينة الفعلي إلى حجم أخذ العينات القياسي.
2، مبادئ قياس الرطوبة:
قياس أجهزة الاستشعار التي تسيطر عليها المعالجات الدقيقة. يجمعلمبة رطبة، لمبة جافة درجة حرارة السطح، وضغط سطح المصباح الرطب، والضغط الثابت لعادم المداخن. بالاشتراك مع الضغط الجوي المدخل، يكتشف تلقائيًا ضغط البخار المشبع Pbv عند درجة الحرارة بناءً على درجة حرارة سطح المصباح الرطب، ويحسبه وفقًا للصيغة.
3، مبدأ قياس الأكسجين:
ضع أنبوب أخذ العينات في المداخن، واستخرج غاز المداخن الذي يحتوي على أنبوب أخذ العينات O، وقم بتمريره عبر O2جهاز استشعار كهروكيميائي للكشف عن O. وفي الوقت نفسه، قم بتحويل معامل الهواء الزائد بناءً على التركيز المكتشف O تركيز α.
4، مبدأ طريقة التحليل الكهربائي المحتملة الثابتة:
ضع الجهاز فحص الغبار وغاز المداخنفي المدخنة، بعد إزالة الغبار ومعالجة الجفاف، ويتناسب تيار الخرج للمستشعر الكهروكيميائي بشكل مباشر مع تركيز ثاني أكسيد الكبريت2 . لا. لا2 . ماذا. ماذا2 . ح2س.
لذلك، يمكن حساب التركيز اللحظي لغاز المداخن عن طريق قياس خرج التيار من المستشعر.
وفي الوقت نفسه، قم بحساب انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت2 . لا. لا2 . ماذا. ماذا2 . ح2S استنادًا إلى انبعاثات الدخان المكتشفة والمعلمات الأخرى.
بشكل عام، من الضروري قياس الرطوبة في غاز المداخن من مصادر التلوث الثابتة!
لأن تركيز الملوثات في غاز المداخن يشير إلى محتوى غاز المداخن الجاف في الحالة القياسية. كمعلمة مهمة لغاز المداخن، تعد الرطوبة في غاز المداخن معلمة إلزامية في عملية المراقبة، وتؤثر دقتها بشكل مباشر على حساب إجمالي الانبعاثات أو تركيزات الملوثات.
الطرق الرئيسية لقياس الرطوبة: طريقة اللمبة الجافة الرطبة، طريقة مقاومة السعة، طريقة الوزنية، طريقة التكثيف.
1,طريقة اللمبة الجافة الرطبة.
هذه الطريقة مناسبة لقياس الرطوبة في درجات الحرارة المنخفضة!
المبدأ: جعل الغاز يتدفق عبر موازين الحرارة الجافة والرطبة بسرعة معينة. احسب رطوبة العادم وفقًا لقراءات موازين الحرارة الجافة والرطبة وضغط العادم عند نقطة القياس.
من خلال قياس وجمع درجة حرارة سطح البصيلة الرطبة والبصلة الجافة، ومن خلال الضغط السطحي للبصيلة الرطبة والضغط الساكن للعادم وغيرها من المعالم، يتم اشتقاق ضغط البخار المشبع عند درجة الحرارة هذه من درجة حرارة سطح البصيلة الرطبة، ويتم دمجه مع عند إدخال الضغط الجوي، يتم حساب محتوى الرطوبة لغاز المداخن تلقائيًا وفقًا للصيغة.
في المعادلة:
Xsw----النسبة المئوية لحجم محتوى الرطوبة في غاز العادم، %
Pbc ----- ضغط البخار المشبع عندما تكون درجة الحرارة tب(وفقًا لقيمة tb، يمكن العثور عليها من مقياس ضغط بخار الماء عندما يكون الهواء مشبعًا) ，Pa
رب---- درجة حرارة اللمبة الرطبة، درجة مئوية
رج----درجة حرارة اللمبة الجافة، درجة مئوية
Pb-----ضغط الغاز الذي يمر عبر سطح مقياس الحرارة الرطب، Pa
با ----- الضغط الجوي، باسكال
ملاحظة----الضغط الساكن للعادم عند نقطة القياس، باسكال
2، طريقة السعة المقاومة.
يتم قياس الرطوبة باستخدام خصائص قيم المقاومة والسعة للمكونات الحساسة للرطوبة والتي تتغير وفقًا لنمط معين مع تغيرات الرطوبة البيئية.
يمكن لطريقة RC التغلب على ظروف العمل المعقدة مثل ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة في المداخن (عادة 180 درجة مئوية)، وتحقيق قياس مستقر وموثوق في الموقع للرطوبة في عادم مصادر التلوث الثابتة، وعرض نتائج القياس مباشرة. تتمتع هذه الطريقة بمزايا رائعة، مثل القياس الحساس وعدم التداخل المتبادل مع الغازات الأخرى.
3، طريقة القياس الوزني:
استخدم أنبوب امتصاص خامس أكسيد الفوسفور لامتصاص بخار الماء في عينة الغاز، واستخدم ميزانًا دقيقًا لوزن كتلة بخار الماء، وقياس حجم الغاز المجفف من خلال أنبوب الامتصاص في نفس الوقت، وتسجيل درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي عند وقت القياس، ثم احسب نسبة الخلط الكتلي لبخار الماء في عينة الغاز وفقًا للصيغة.
يمكن لهذه الطريقة تحقيق دقة عالية للغاية بين جميع طرق قياس الرطوبة. ومع ذلك، فإن طريقة القياس الوزني معقدة في الاختبار، وتتطلب ظروف اختبار عالية، وتستغرق وقتًا طويلاً للاختبار، ولا يمكنها الحصول على بيانات المراقبة في الموقع. فعالية البيانات ضعيفة، وعادة ما يتم استخدامها للقياس الدقيق وقياس الرطوبة.
4، طريقة التكثيف:
استخراج كمية معينة من غاز العادم من المداخن وتمريرها عبر المكثف. احسب محتوى الرطوبة في غاز العادم بناءً على كمية الماء المتكثف وكمية بخار الماء الموجودة في الغاز المشبع الذي يتم تصريفه من المكثف.
على غرار مبدأ الطريقة الوزنية، تتميز طريقة التكثيف بدقة عالية، ولكن عملية الاختبار معقدة أيضًا، وتتطلب شروطًا عالية، وتستغرق وقتًا طويلاً، لذلك لا يتم استخدامها بشكل شائع.
