LDAR הוא התהליך שבו מנוטרים ציוד נפט וגז, כימיקלים ו/או פטרוכימיים לאיתור ונפח של דליפות לא מכוונות. LDAR דורש מארגוני ייצור לתת דין וחשבוןVOCs(תרכובות אורגניות נדיפות) הן פולטות לאטמוספירה.
מדוע מוסדרים דליפות?
VOCs הוא חומר מבשר חשוב הגורם לאוזון, ערפיח פוטוכימי וזיהום אובך. חלק מה-VOCs הם רעילים, מסרטנים, שעלולים להזיק לבריאות האדם.
EPA מעריכה כי בארה"ב, כ-70,367 טון בשנה של VOC ו-9,357 טון בשנה של HAPs (מזהמי אוויר מסוכנים) נפלטים מדליפות ציוד -עם שסתומים, משאבות, אוגנים ומחבריםלהיות המקור הגדול ביותר לפליטות נמלטות.
יתרונות הטמעת LDAR
אם לוקחים כדוגמה חברות נפט וכימיקלים, רוב הדליפות הן VOCs ו-HAPs. באמצעות בדיקה:
>הפחת עלויות, בטל קנסות פוטנציאליים.
>תרומה משמעותית לבטיחות העובדים.
>להפחית את פליטת VOC ולהגן על הסביבה.
מה הנוהל של LDAR?
תוכנית יישום LDAR עשויה להשתנות בהתאם לכל חברה או מדינה. יהיו הנסיבות אשר יהיו, לתוכניות LDAR ישחמישה אלמנטים במשותף.
כל רכיב במסגרת התוכנית מזוהה ומוקצה מזהה. המיקום הפיזי המתאים שלו מאומת גם כן. בתור שיטות עבודה מומלצות, רכיבים יכולים להיותמעקב באמצעות מערכת ברקודלהשתלב בצורה מדויקת יותר עם ה-CMMS.
הפרמטרים המגדירים דליפה צריכים להיות מובנים בבירור על ידי הצוות הרלוונטי. הגדרות וספים חייבים להיות מתועדים היטב ולתקשר בין הצוותים.
יש לנטר כל רכיב שזוהה באופן שוטף לאיתור סימני דליפות. יש להגדיר בהתאם את תדירות הבדיקה, הנקראת גם מרווח הניטור.
יש לתקן רכיבים דולפים תוך פרק זמן מוגדר. ניסיון התיקון הראשון נעשה באופן אידיאליתוך 5 ימים לאחר זיהוי הדליפה. לגבי עיכוב בעבודות תיקון עקב כל השבתה מתוכננת, יש לספק הסבר מתועד.
כל המשימות והפעילויות המבוצעות ומתוזמנות מתועדות. עדכון סטטוס הפעילות ב-CMMS עוזר לעקוב.
מהם המקורות הנפוצים לדליפות?
דליפות ממשאבות נמצאות בדרך כלל מסביב לאטם - החלק המחבר את המשאבה לפיר.
שסתומים שולטים במעבר נוזלים. דליפות מתרחשות בדרך כלל בגבעול השסתום. זה יכול לקרות כאשר אלמנט איטום, כגון O-ring, ניזוק או נפגע.
מחברים מתייחסים למפרקים בין צינורות וציוד אחר. רכיבים אלה כוללים אוגנים ואביזרים. מחברים כמו ברגים בדרך כלל מחברים את החלקים יחד. אטם נכנס בין הרכיבים כדי למנוע דליפות. רכיבים אלו נשחקים עם הזמן, מה שבתורו מוביל לסיכון גבוה יותר לדליפה.
מדחסים מגבירים את הלחץ של נוזלים, בדרך כלל גזים. תהליכי צמח שונים דורשים לחצים גבוהים עבור תנועה או יישומים פניאומטיים. כמו במשאבות, בדרך כלל מתרחשות דליפות ממדחסים באטמים.
מכשירי שחרור לחץ, כגון שסתומי שחרור, הם ציוד בטיחות מיוחד המונע מרמות הלחץ לחרוג מהמגבלות. התקנים אלה זקוקים לתשומת לב מיוחדת בשל האופי הקשור לבטיחות של היישום שלהם.
קווים פתוחים, כפי שהשם מרמז, מתייחסים לצינורות או צינורות הפתוחים לאטמוספירה. רכיבים כגון פקקים או תקעים מגבילים בדרך כלל קווים אלה. דליפות יכולות להתרחש באטמים, במיוחד במהלך הליכי חסימה ודימום לא תקינים.
השיטות לניטור נזילות?
טכנולוגיית LDAR משתמשת במכשירי זיהוי ניידים כדי לזהות באופן כמותי נקודות דליפה של VOC בציוד ייצור של ארגונים, ונוקטת אמצעים יעילים כדי לתקן אותם תוך פרק זמן מסוים, ובכך לשלוט בדליפת חומרים לאורך כל התהליך.
השיטות לניטור דליפות כוללותחמצון קטליטי,יינון להבה (FID) , וספיגת אינפרא אדום.
תדירות ניטור LDAR
יש לדווח על LDAR על בסיס שנתי או חצי שנתי כנדרש על ידי ממשלות מרובות ברחבי העולם כדי לעצור את ההשפעה הסביבתית המזיקה של פליטת VOC.
מהן כמה תקנות ותקנים עבור LDAR?
ממשלות ברחבי העולם מיישמות תקנות LDAR כדי להילחם בהשפעות הבריאותיות והסביבתיות של דליפות נוזלים וגז. היעדים העיקריים של תקנות אלה הם VOCs ו-HAPs הנפלטים מבתי זיקוק של נפט וממתקני ייצור כימיקלים.
אמנם לא בדיוק אוסף של תקנות, אבל מסמך שיטה 21 מציע שיטות עבודה מומלצות כיצד לקבוע דליפות VOC.
המסמך 40 CFR 60, במסגרת קוד התקנות הפדרליות, הוא סט מקיף של תקנים. הוא כולל חלקי משנה המספקים תקני תאימות לביצועי דליפות עבור תעשיות הנפט והגז, וייצור כימי, בין היתר.
ה-TCEQ מזהה את תקני התאימות לקבלת היתרים, במיוחד עבור חברות נפט וגז. היתרים אלו, המכונים גם היתרי אוויר, מונעים זיהום ומפחיתים פליטות תהליכים תעשייתיים.
1, דגימה איזוקינטית של חלקיקים:
הנח את צינור דגימת האבק לתוך הארובה מחור הדגימה, הצב את יציאת הדגימה בנקודת המדידה, פנה לכיוון זרימת האוויר, חלץ כמות מסוימת של גז אבק בהתאם לדרישות הדגימה האיזוקינטית, וחשב את ריכוז הפליטה והפליטה הכוללת של חומר חלקיקי.
בהתבסס על הלחץ הסטטי שזוהה על ידי חיישנים שונים, מערכת המדידה והבקרה של המיקרו-מעבד של בודק העשן והעשן, לחץ דינמי, מחשבת את קצב הזרימה וערך הזרימה של העשן על סמך פרמטרים כמו טמפרטורה ולחות. מערכת המדידה והבקרה משווה את קצב הזרימה עם קצב הזרימה שזוהה על ידי חיישן הזרימה, מחשבת את אות הבקרה המתאים ומתאימה את קצב זרימת המשאבה דרך מעגל הבקרה כדי להבטיח שקצב זרימת הדגימה בפועל שווה לזרימת הדגימה שנקבעה. ציון. במקביל, המיקרו-מעבד ממיר אוטומטית את נפח הדגימה בפועל לנפח דגימה סטנדרטי.
2, עקרונות מדידת לחות:
מדידת חיישן מבוקרת מיקרו-מעבד. לאסוףנורה רטובה, נורה יבשה טמפרטורת פני השטח, לחץ פני השטח של הנורה הרטובה, ולחץ סטטי של פליטת הגז. בשילוב עם הלחץ האטמוספרי הקלט, מזהה אוטומטית את לחץ האדים הרווי Pbv בטמפרטורה המבוססת על טמפרטורת פני הנורה הרטובה, וחשב אותו לפי הנוסחה.
3, עקרון מדידת חמצן:
הנח את צינור הדגימה לתוך הצינור, חלץ את גז הפליטה המכיל את צינור הדגימה O, והעביר אותו דרך O2חיישן אלקטרוכימי לזיהוי O. במקביל, המר את מקדם עודף האוויר בהתבסס על ריכוז O מזוהה α.
4, עקרון של שיטת אלקטרוליזה בפוטנציאל קבוע:
שים אתבודק אבק וגזי פליטהלתוך הארובה, לאחר הסרת אבק וטיפול בהתייבשות, וזרם המוצא של החיישן האלקטרוכימי עומד ביחס ישר לריכוז SO2 . לא. לא2 . מה. מה2 . ח2ס.
לכן, ניתן לחשב את הריכוז המיידי של גז הפליטה על ידי מדידת תפוקת הזרם מהחיישן.
במקביל, חשב את הפליטות של SO2 . לא. לא2 . מה. מה2 . ח2S מבוסס על פליטת העשן שהתגלתה ופרמטרים נוספים.
ככלל, יש צורך למדוד לחות בגז פליט ממקורות זיהום קבועים!
מכיוון שריכוז המזהמים בגז הפליטה מתייחס לתכולת גז הפליטה היבש במצב סטנדרטי. כפרמטר חשוב של גז הפליטה, הלחות בגז הפליטה היא פרמטר חובה בתהליך הניטור, ודיוקה משפיע ישירות על חישוב סך הפליטות או ריכוזי המזהמים.
השיטות העיקריות למדידת לחות: שיטת נורה רטובה יבשה, שיטת קיבול התנגדות, שיטת גרבימטרית, שיטת עיבוי.
1,שיטת נורה יבשה רטובה.
שיטה זו מתאימה למדידת הלחות במצב טמפרטורה נמוכה!
עיקרון: לגרום לגז לזרום דרך מדי החום של הנורה היבשה והרטובה במהירות מסוימת. חשב את הלחות של הפליטה לפי קריאות מדחום הנורה היבשה והרטובה ולחץ הפליטה בנקודת המדידה.
על ידי מדידה ואיסוף טמפרטורת פני השטח של נורה רטובה ונורה יבשה, ובאמצעות לחץ פני השטח של נורה רטובה ולחץ סטטי פליטה ופרמטרים נוספים, לחץ הקיטור הרווי בטמפרטורה זו נגזר מטמפרטורת פני השטח של הנורה הרטובה, ומשולב עם הלחץ האטמוספרי המבוא, תכולת הלחות של גז הפליטה מחושבת אוטומטית לפי הנוסחה.
במשוואה:
Xsw---- אחוז נפח של תכולת הלחות בגז הפליטה, %
Pbc----- לחץ קיטור רווי כאשר הטמפרטורה היא tב(לפי ערך tb, ניתן למצוא אותו ממד לחץ אדי המים כאשר האוויר רווי) ， Pa
טב---- טמפרטורת נורה רטובה, ℃
טג---- טמפרטורת נורה יבשה, ℃
Pb-----לחץ גז העובר דרך פני השטח של מדחום נורה רטובה, פא
Ba-----לחץ אטמוספרי，Pa
Ps----- פליטת לחץ סטטי בנקודת המדידה，Pa
2, שיטת קיבול התנגדות.
מדידת הלחות מתבצעת תוך שימוש במאפיינים של ערכי ההתנגדות והקיבול של רכיבים רגישים ללחות המשתנים לפי דפוס מסוים עם שינויים בלחות הסביבה.
שיטת RC יכולה להתגבר על תנאי עבודה מורכבים כגון טמפרטורה ולחות גבוהות בארובה (בדרך כלל ≤180 ℃), להשיג מדידה יציבה ואמינה באתר של הלחות בפליטת מקורות זיהום קבועים, ולהציג ישירות את תוצאות המדידה. לשיטה זו יתרונות גדולים, כגון מדידה רגישה וללא הפרעות צולבות עם גזים אחרים.
3, שיטה גרבימטרית:
השתמשו בצינור הספיגה של זרחן פנטאוקסיד כדי לספוג את אדי המים בדגימת הגז, השתמשו במאזן דיוק כדי לשקול את מסת אדי המים, למדוד בו-זמנית את נפח הגז שהתייבש דרך צינור הספיגה ורישום את טמפרטורת החדר והלחץ האטמוספרי בשעה זמן המדידה, ואז חשב את יחס ערבוב המסה של אדי מים בדגימת הגז לפי הנוסחה.
שיטה זו יכולה להשיג דיוק גבוה במיוחד בין כל שיטות מדידת הלחות. עם זאת, שיטה גרבימטרית מורכבת בבדיקה, דורשת תנאי בדיקה גבוהים, לוקחת זמן בדיקה ארוך ואינה יכולה להשיג נתוני ניטור באתר. האפקטיביות של הנתונים ירודה, והם משמשים בדרך כלל למדידה מדויקת ומדידות בוררות של לחות.
4, שיטת עיבוי:
חלץ נפח מסוים של גז פליטה מהצינור והעביר אותו דרך המעבה. חשב את תכולת הלחות בגז הפליטה בהתבסס על כמות המים המעובה וכמות אדי המים המצויים בגז הרווי הנפלט מהמעבה.
בדומה לעיקרון השיטה הגרבימטרית, לשיטת העיבוי דיוק גבוה, אך גם תהליך הבדיקה מורכב, מצריך תנאים גבוהים ואורך זמן רב ולכן אינו נפוץ.
