LDAR είναι η διαδικασία με την οποία ο εξοπλισμός πετρελαίου και φυσικού αερίου, χημικός ή/και πετροχημικός παρακολουθείται για τον εντοπισμό και τον όγκο των ακούσιων διαρροών. Το LDAR απαιτεί από τους κατασκευαστικούς οργανισμούς να λογοδοτούνVOCs(Πτητικές οργανικές ενώσεις) εκπέμπουν στην ατμόσφαιρα.
Γιατί ρυθμίζονται οι διαρροές;
Οι πτητικές οργανικές ενώσεις είναι μια σημαντική πρόδρομη ουσία που προκαλεί όζον, φωτοχημική αιθαλομίχλη και ομίχλη. Ορισμένες πτητικές οργανικές ενώσεις είναι τοξικές, καρκινογόνες, οι οποίες μπορούν να βλάψουν την ανθρώπινη υγεία.
Η EPA εκτιμά ότι, στις ΗΠΑ, περίπου 70.367 τόνοι VOCs ετησίως και 9.357 τόνοι HAPs (επικίνδυνοι ατμοσφαιρικοί ρύποι) εκπέμπονται ετησίως από διαρροές εξοπλισμού –με βαλβίδες, αντλίες, φλάντζες και συνδετήρεςείναι η μεγαλύτερη πηγή φυγόπονων εκπομπών.
Οφέλη από την εφαρμογή LDAR
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τις εταιρείες πετρελαίου και χημικών, οι περισσότερες διαρροές είναι VOC και HAP. Μέσω δοκιμών:
>Μειώστε το κόστος, εξαλείψτε πιθανά πρόστιμα.
>Συμβάλετε σημαντικά στην ασφάλεια των εργαζομένων.
>Μειώστε τις εκπομπές VOC και προστατέψτε το περιβάλλον.
Ποια είναι η διαδικασία του LDAR;
Το πρόγραμμα υλοποίησης LDAR μπορεί να αλλάξει ανάλογα με κάθε εταιρεία ή χώρα. Όποιες και αν είναι οι συνθήκες, τα προγράμματα LDAR έχουνπέντε στοιχεία από κοινού.
Κάθε στοιχείο στο πλαίσιο του προγράμματος αναγνωρίζεται και εκχωρείται ένα αναγνωριστικό. Η αντίστοιχη φυσική του θέση επαληθεύεται επίσης. Ως βέλτιστη πρακτική, τα εξαρτήματα μπορούν να είναιπαρακολουθούνται με χρήση συστήματος γραμμωτού κωδικοποίησηςγια να ενσωματωθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια στο CMMS.
Οι παράμετροι που ορίζουν μια διαρροή θα πρέπει να είναι σαφώς κατανοητές από το αρμόδιο προσωπικό. Οι ορισμοί και τα κατώφλια πρέπει να τεκμηριώνονται καλά και να κοινοποιούνται σε όλες τις ομάδες.
Κάθε προσδιορισμένο εξάρτημα θα πρέπει να παρακολουθείται τακτικά για ενδείξεις διαρροών. Η συχνότητα του ελέγχου, που ονομάζεται επίσης διάστημα παρακολούθησης, θα πρέπει να ρυθμιστεί ανάλογα.
Τα εξαρτήματα που παρουσιάζουν διαρροή θα πρέπει να επισκευάζονται εντός καθορισμένου χρονικού διαστήματος. Η πρώτη προσπάθεια επισκευής γίνεται ιδανικάεντός 5 ημερών αφού εντοπιστεί η διαρροή. Για καθυστερημένες εργασίες επισκευής λόγω τυχόν προγραμματισμένου χρόνου διακοπής λειτουργίας, θα πρέπει να παρέχεται τεκμηριωμένη εξήγηση.
Όλες οι εργασίες και δραστηριότητες που εκτελούνται και προγραμματίζονται καταγράφονται. Η ενημέρωση της κατάστασης δραστηριότητας στο CMMS βοηθά στην παρακολούθηση.
Ποιες είναι οι συνήθεις πηγές διαρροών;
Οι διαρροές από τις αντλίες εντοπίζονται συνήθως γύρω από τη τσιμούχα - το τμήμα που συνδέει την αντλία με έναν άξονα.
Οι βαλβίδες ελέγχουν τη διέλευση των υγρών. Διαρροές εμφανίζονται συνήθως στο στέλεχος της βαλβίδας. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν ένα στοιχείο στεγανοποίησης, όπως ένας δακτύλιος ο, καταστραφεί ή καταστραφεί.
Οι σύνδεσμοι αναφέρονται στις αρθρώσεις μεταξύ σωλήνων και άλλου εξοπλισμού. Αυτά τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν φλάντζες και εξαρτήματα. Οι συνδετήρες όπως οι βίδες συνήθως ενώνουν τα μέρη μεταξύ τους. Ένα παρέμβυσμα μπαίνει ανάμεσα στα εξαρτήματα για την αποφυγή διαρροών. Αυτά τα εξαρτήματα φθείρονται με την πάροδο του χρόνου, γεγονός που με τη σειρά του οδηγεί σε υψηλότερο κίνδυνο διαρροής.
Οι συμπιεστές αυξάνουν την πίεση των υγρών, συνήθως των αερίων. Διάφορες διεργασίες εγκαταστάσεων απαιτούν υψηλές πιέσεις για κινητικές ή πνευματικές εφαρμογές. Όπως και με τις αντλίες, οι διαρροές από τους συμπιεστές εμφανίζονται συνήθως στα στεγανοποιητικά.
Οι συσκευές εκτόνωσης πίεσης, όπως οι βαλβίδες εκτόνωσης, είναι ειδικός εξοπλισμός ασφαλείας που εμποδίζουν τα επίπεδα πίεσης να υπερβούν τα όρια. Αυτές οι συσκευές χρειάζονται ιδιαίτερη προσοχή λόγω της φύσης της εφαρμογής τους που σχετίζεται με την ασφάλεια.
Οι γραμμές με ανοιχτό άκρο, όπως υποδηλώνει το όνομα, αναφέρονται σε σωλήνες ή σωλήνες που είναι ανοιχτοί στην ατμόσφαιρα. Εξαρτήματα όπως καπάκια ή βύσματα συνήθως περιορίζουν αυτές τις γραμμές. Μπορεί να εμφανιστούν διαρροές στα στεγανοποιητικά, ειδικά κατά τη διάρκεια ακατάλληλων διαδικασιών μπλοκαρίσματος και εξαέρωσης.
Οι μέθοδοι παρακολούθησης διαρροών;
Η τεχνολογία LDAR χρησιμοποιεί φορητά όργανα ανίχνευσης για την ποσοτική ανίχνευση σημείων διαρροής πτητικών οργανικών ενώσεων στον εξοπλισμό παραγωγής των επιχειρήσεων και λαμβάνει αποτελεσματικά μέτρα για την επισκευή τους εντός ορισμένης χρονικής περιόδου, ελέγχοντας έτσι τη διαρροή υλικού σε όλη τη διαδικασία.
Οι μέθοδοι παρακολούθησης διαρροών περιλαμβάνουνκαταλυτική οξείδωση,ιονισμός φλόγας (FID) και υπέρυθρη απορρόφηση.
Συχνότητα παρακολούθησης LDAR
Το LDAR πρέπει να αναφέρεται σε ετήσια ή εξαμηνιαία βάση, όπως απαιτείται από πολλές κυβερνήσεις σε όλο τον κόσμο για τον περιορισμό των επιβλαβών περιβαλλοντικών επιπτώσεων των εκπομπών VOC.
Ποιοι είναι ορισμένοι κανονισμοί και πρότυπα για το LDAR;
Οι κυβερνήσεις παγκοσμίως εφαρμόζουν κανονισμούς LDAR για την καταπολέμηση των επιπτώσεων στην υγεία και το περιβάλλον από διαρροές υγρών και αερίων. Οι πρωταρχικοί στόχοι για αυτούς τους κανονισμούς είναι τα VOC και τα HAP που εκπέμπονται από διυλιστήρια πετρελαίου και εγκαταστάσεις παραγωγής χημικών.
Αν και δεν είναι ακριβώς ένα σύνολο κανονισμών, το έγγραφο της Μεθόδου 21 προσφέρει βέλτιστες πρακτικές για τον προσδιορισμό των διαρροών VOC.
Το έγγραφο 40 CFR 60, εντός του Κώδικα Ομοσπονδιακών Κανονισμών, είναι ένα ολοκληρωμένο σύνολο προτύπων. Περιλαμβάνει υποτμήματα που παρέχουν πρότυπα συμμόρφωσης με τις επιδόσεις διαρροής για τις βιομηχανίες πετρελαίου και φυσικού αερίου και χημικών βιομηχανιών, μεταξύ άλλων.
Το TCEQ προσδιορίζει τα πρότυπα συμμόρφωσης για την απόκτηση αδειών, ιδιαίτερα για εταιρείες πετρελαίου και φυσικού αερίου. Αυτές οι άδειες, γνωστές και ως άδειες αέρα, αποτρέπουν τη ρύπανση και μειώνουν τις εκπομπές βιομηχανικών διεργασιών.
1, Ισοκινητική δειγματοληψία σωματιδίων:
Τοποθετήστε τον σωλήνα δειγματοληψίας σκόνης στον καπναγωγό από την οπή δειγματοληψίας, τοποθετήστε τη θύρα δειγματοληψίας στο σημείο μέτρησης, στραμμένη προς την κατεύθυνση ροής αέρα, εξάγετε μια ορισμένη ποσότητα αερίου σκόνης σύμφωνα με τις απαιτήσεις της ισοκινητικής δειγματοληψίας και υπολογίστε τη συγκέντρωση εκπομπών και τη συνολική εκπομπή των αιωρούμενων σωματιδίων.
Με βάση τη στατική πίεση που ανιχνεύεται από διάφορους αισθητήρες, το σύστημα μέτρησης και ελέγχου μικροεπεξεργαστή του ελεγκτή καπνού και καπνού, δυναμική πίεση, υπολογίζει τον ρυθμό ροής και την τιμή ροής του καπνού με βάση παραμέτρους όπως η θερμοκρασία και η υγρασία. Το σύστημα μέτρησης και ελέγχου συγκρίνει τον ρυθμό ροής με τον ρυθμό ροής που ανιχνεύεται από τον αισθητήρα ροής, υπολογίζει το αντίστοιχο σήμα ελέγχου και προσαρμόζει τον ρυθμό ροής της αντλίας μέσω του κυκλώματος ελέγχου για να διασφαλίσει ότι ο πραγματικός ρυθμός ροής δειγματοληψίας είναι ίσος με την καθορισμένη ροή δειγματοληψίας τιμή. Ταυτόχρονα, ο μικροεπεξεργαστής μετατρέπει αυτόματα τον πραγματικό όγκο δειγματοληψίας σε τυπικό όγκο δειγματοληψίας.
2, Αρχές μέτρησης υγρασίας:
Μέτρηση αισθητήρα ελεγχόμενη από μικροεπεξεργαστή. Συλλέγωυγρός λαμπτήρας, ξηρός λαμπτήρας θερμοκρασία επιφάνειας, πίεση επιφάνειας υγρού λαμπτήρα και στατική πίεση καυσαερίων. Σε συνδυασμό με την ατμοσφαιρική πίεση εισόδου, ανιχνεύστε αυτόματα την πίεση κορεσμένων ατμών Pbv στη θερμοκρασία με βάση τη θερμοκρασία της υγρής επιφάνειας του λαμπτήρα και υπολογίστε την σύμφωνα με τον τύπο.
3, Αρχή της μέτρησης οξυγόνου:
Τοποθετήστε το σωλήνα δειγματοληψίας στον καπναγωγό, εξάγετε τα καυσαέρια που περιέχει τον σωλήνα δειγματοληψίας O και περάστε τον μέσα από το O2ηλεκτροχημικός αισθητήρας για την ανίχνευση O. Ταυτόχρονα, μετατρέψτε τον συντελεστή περίσσειας αέρα με βάση την ανιχνευόμενη συγκέντρωση Ο α.
4, Αρχή της μεθόδου ηλεκτρόλυσης σταθερού δυναμικού:
Βάλτε ταΔοκιμαστής σκόνης και καυσαερίωνστον καπναγωγό, μετά από αφαίρεση σκόνης και επεξεργασία αφυδάτωσης, και το ρεύμα εξόδου του ηλεκτροχημικού αισθητήρα είναι ευθέως ανάλογο με τη συγκέντρωση του SO2 . ΟΧΙ. ΟΧΙ2 . ΤΙ. ΤΙ2 . H2ΜΙΚΡΟ.
Επομένως, η στιγμιαία συγκέντρωση των καυσαερίων μπορεί να υπολογιστεί μετρώντας την έξοδο ρεύματος από τον αισθητήρα.
Ταυτόχρονα, υπολογίστε τις εκπομπές SO2 . ΟΧΙ. ΟΧΙ2 . ΤΙ. ΤΙ2 . H2S με βάση τις ανιχνευόμενες εκπομπές καπνού και άλλες παραμέτρους.
Γενικά, είναι απαραίτητη η μέτρηση της υγρασίας στα καυσαέρια από σταθερές πηγές ρύπανσης!
Επειδή η συγκέντρωση των ρύπων στα καυσαέρια αναφέρεται στην περιεκτικότητα σε ξηρά καυσαέρια σε Standard κατάσταση. Ως σημαντική παράμετρος των καυσαερίων, η υγρασία στα καυσαέρια είναι υποχρεωτική παράμετρος στη διαδικασία παρακολούθησης και η ακρίβειά της επηρεάζει άμεσα τον υπολογισμό των συνολικών εκπομπών ή των συγκεντρώσεων ρύπων.
Οι κύριες μέθοδοι μέτρησης της υγρασίας: Μέθοδος ξηρού υγρού λαμπτήρα, Μέθοδος χωρητικότητας αντίστασης, Βαρυμετρική μέθοδος, Μέθοδος συμπύκνωσης.
1,Μέθοδος ξηρού υγρού λαμπτήρα.
Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για τη μέτρηση της υγρασίας σε συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας!
Αρχή: Κάντε το αέριο να ρέει μέσω των ξηρών και υγρών θερμόμετρων λαμπτήρων με μια συγκεκριμένη ταχύτητα. Υπολογίστε την υγρασία της εξάτμισης σύμφωνα με τις ενδείξεις των θερμομέτρων ξηρού και υγρού λαμπτήρα και την πίεση καυσαερίων στο σημείο μέτρησης.
Με τη μέτρηση και τη συλλογή της θερμοκρασίας επιφάνειας του υγρού λαμπτήρα και του ξηρού λαμπτήρα, και μέσω της επιφανειακής πίεσης του υγρού λαμπτήρα και της στατικής πίεσης καυσαερίων και άλλων παραμέτρων, η πίεση κορεσμένου ατμού σε αυτή τη θερμοκρασία προέρχεται από τη θερμοκρασία επιφάνειας του υγρού λαμπτήρα και συνδυάζεται με η ατμοσφαιρική πίεση εισόδου, η περιεκτικότητα σε υγρασία των καυσαερίων υπολογίζεται αυτόματα σύμφωνα με τον τύπο.
Στην εξίσωση:
Xsw ---- Ποσοστό όγκου περιεκτικότητας σε υγρασία στα καυσαέρια, %
Pbc----- Πίεση κορεσμένου ατμού όταν η θερμοκρασία είναι tσι(Σύμφωνα με την τιμή tb, μπορεί να βρεθεί από το μετρητή πίεσης υδρατμών όταν ο αέρας είναι κορεσμένος)，Pa
tσι---- Θερμοκρασία υγρού λαμπτήρα，℃
tντο---- Θερμοκρασία ξηρού λαμπτήρα,℃
Pb-----Πίεση αερίου που διέρχεται από την επιφάνεια του υγρού θερμομέτρου βολβού，Pa
Ba-----Ατμοσφαιρική πίεση，Pa
Ps-----Στατική πίεση εξάτμισης στο σημείο μέτρησης，Pa
2, μέθοδος χωρητικότητας αντίστασης.
Η μέτρηση της υγρασίας πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά των τιμών αντίστασης και χωρητικότητας των ευαίσθητων στην υγρασία εξαρτημάτων που αλλάζουν σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο μοτίβο με αλλαγές στην υγρασία του περιβάλλοντος.
Η μέθοδος RC μπορεί να ξεπεράσει πολύπλοκες συνθήκες εργασίας όπως η υψηλή θερμοκρασία και η υγρασία στον καπναγωγό (συνήθως≤180 ℃), να επιτύχει σταθερή και αξιόπιστη επιτόπια μέτρηση της υγρασίας στα καυσαέρια σταθερών πηγών ρύπανσης και να εμφανίσει άμεσα τα αποτελέσματα της μέτρησης. Αυτή η μέθοδος έχει μεγάλα πλεονεκτήματα, όπως ευαίσθητη μέτρηση και καμία διασταυρούμενη παρεμβολή με άλλα αέρια.
3, Βαρυμετρική μέθοδος:
Χρησιμοποιήστε το σωλήνα απορρόφησης πεντοξειδίου του φωσφόρου για να απορροφήσετε τους υδρατμούς στο δείγμα αερίου, χρησιμοποιήστε ζυγό ακριβείας για να ζυγίσετε τη μάζα των υδρατμών, μετρήστε ταυτόχρονα τον όγκο του αερίου που ξηράνθηκε μέσω του σωλήνα απορρόφησης και καταγράψτε τη θερμοκρασία δωματίου και την ατμοσφαιρική πίεση σε ο χρόνος μέτρησης και, στη συνέχεια, υπολογίστε την αναλογία μάζας ανάμιξης υδρατμών στο δείγμα αερίου σύμφωνα με τον τύπο.
Αυτή η μέθοδος μπορεί να επιτύχει εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια μεταξύ όλων των μεθόδων μέτρησης υγρασίας. Ωστόσο, η βαρυμετρική μέθοδος είναι πολύπλοκη στις δοκιμές, απαιτεί υψηλές συνθήκες δοκιμής, απαιτεί μεγάλο χρόνο δοκιμής και δεν μπορεί να λάβει δεδομένα παρακολούθησης επί τόπου. Η αποτελεσματικότητα των δεδομένων είναι φτωχή και συνήθως χρησιμοποιείται για μέτρηση ακριβείας και διαιτησία μέτρησης υγρασίας.
4, Μέθοδος συμπύκνωσης:
Εξάγετε έναν ορισμένο όγκο καυσαερίων από τον καπναγωγό και περάστε τον από τον συμπυκνωτή. Υπολογίστε την περιεκτικότητα σε υγρασία στα καυσαέρια με βάση την ποσότητα του νερού που συμπυκνώθηκε και την ποσότητα των υδρατμών που περιέχονται στο κορεσμένο αέριο που εκκενώνεται από τον συμπυκνωτή.
Παρόμοια με την αρχή της βαρυμετρικής μεθόδου, η μέθοδος συμπύκνωσης έχει υψηλή ακρίβεια, αλλά η διαδικασία δοκιμής είναι επίσης πολύπλοκη, απαιτεί υψηλές συνθήκες και διαρκεί πολύ χρόνο, επομένως δεν χρησιμοποιείται συνήθως.
