使用 Low-E 阀门将无组织排放的成本降至最低

使用 Low-E 阀门将无组织排放的成本降至最低

Sean Hunsicker，市场经理

无组织排放是化学加工和精炼设施中讨论的一个新话题，但却是一个重要的话题。如果不加以控制，无组织排放会对贵公司的盈利能力产生负面影响，并且遵守当前的排放法规可能需要改变您的供应链和升级项目。随着环境保护署 (EPA) 等监管机构和业主公司达成减少逃逸排放的协议，现在是加强您在该领域的知识的最佳时机。

无论您是无组织排放概念的新手，还是对该主题有深入的了解，但需要最小化相关成本的建议，这篇文章都将涵盖您需要了解的基础知识。

什么是无组织排放？

无组织排放是工艺设备中不受控制的气体排放，主要是由于不必要的泄漏。挥发性有机化合物 (VOC)，例如苯、甲烷和乙醇，是主要的关注气体。挥发性有机化合物会危害空气质量，导致臭氧的形成。因此，政府机构正在对无组织排放设定限制，违反这些规定可能会导致巨额罚款。

阀门、泵和法兰连接上的动态和静态密封是无组织排放的主要来源，在典型设施中，阀门占总不受控制的 VOC 排放量的 62% 左右。安装低排放 (Low-E) 阀门（通过测试表明可以最大限度地减少逸散排放）是整个行业采用的常见解决方案。为设施购买 Low-E 阀门可能是同意法令的要求，这是美国加工厂与 EPA 之间的法律协议，通常是民事案件的结果。

EPA 同意法令

EPA 的任务是帮助公司遵守当前的环境要求、法律和法规，例如《清洁水法》和《清洁空气法》。虽然自愿遵守是首选，但 EPA 将在需要时采取法律行动确保遵守。虽然 EPA 可以采取多种类型的执法行动，但对于化工厂和炼油厂，该行动通常采取同意令的形式。

典型的同意法令将包含列出资产所有者在指定时间范围内为达到环境合规而要采取的具体行动的语言。不遵守同意令可能会导致民事处罚，包括巨额罚款。罚款的累积表明不遵守可能导致额外法律后果的同意法令。虽然有许多方法可以减少无组织排放，但在一些同意法令中发现的一项规定是要求工厂制定增强的泄漏检测和维修计划 (LDAR)，并且只采购 Low-E 阀门。

增强型 LDAR 和 Low-E 阀门

增强型 LDAR 计划旨在模仿 EPA 的定期泄漏检测和监督方法。对于阀门，EPA 审核既包括书面审核，也包括现场排放测试。实施增强型 LDAR 计划的工厂主要通过以下方法来降低无组织排放：

• 制定一项综合计划，通过使用 EPA 方法 21 对阀门和其他连接进行现场测试来识别泄漏
• 在规定的时间范围内识别、记录和修复泄漏
• 降低阀门、连接件和泵的允许泄漏限值

另一个要求是，为未来维护、维修和运营 (MRO) 以及新项目采购的任何阀门都必须是 Low-E 阀门。许多 EPA 同意法令中的语言将确定什么构成 Low-E 阀门的方法留给了工厂。通常有几种方法可以将阀门归类为 Low-E 阀门。工厂决定接受提供以下任一条件的阀门制造商：

• 阀门在五年内不会泄漏超过百万分之 100 的书面保证
• 阀门已根据公认的良好工程实践进行测试并发现泄漏量不超过 100 ppm 的书面保证、证明或等效文件

由于阀门用户可能难以理解这两个选项之间的区别，以下概述了每种形式的 Low-E 阀门验证的优缺点。

制造商书面保证

记录购买 Low-E 阀门的一个看似简单的解决方案是让制造商提供书面保证，保证他们的阀门在五年内不会泄漏超过百万分之 100。但是，如果阀门确实泄漏，工厂操作员应考虑后果。如果阀门泄漏，有什么补偿？保修是否仅限于更换泄漏的阀门？更换阀门的相关成本是否可以收回？

由于工厂无法遵守应考虑的同意法令的各个方面，通常会受到经济处罚。对于违规行为，每次事件的罚款可高达每天 10,000 美元。如果泄漏的阀门触发了 EPA 罚款怎么办？工厂能否追回阀门制造商收回这些成本？

依赖制造商的保证让工厂有可能，无论是否愿意，制造商可以继续提供泄漏率超过百万分之 100 的阀门。在许多工厂运营的心目中，当有可用的测试方法来确定阀门是否满足所需的泄漏率时，仅依靠制造商的保证存在太多的不确定性。

低排放测试

EPA 同意法令中的措辞允许阀门制造商保证阀门已经“按照公认的良好工程实践进行了测试，并且发现泄漏量不超过 100 ppm”。这意味着工厂和环境工程师需要确定什么构成“普遍接受的良好工程实践”，制造商是否真诚地进行了测试，以及测试是否复制了工艺条件。由制造商开发和执行的测试可能会使工厂面临风险，从而为试图确定阀门是否确实是 Low-E 阀门的专业人员带来不确定性。

幸运的是，美国石油协会 (API) 和国际标准组织 (ISO) 提供了行业测试，以确定阀门是否应归类为“低排放”。

• API 624，用于无组织排放的配备石墨填料的立式阀的型式测试， 涵盖了使用甲烷作为测试介质的升杆阀的测试。阀门必须执行 310 次循环和三个热循环（当阀门在环境温度下测试时，升高温度，然后再次在环境温度下测试），泄漏率低于百万分之 100 (ppm) 甲烷。
• API 641，角转阀的无组织排放测试 ，详细介绍了使用甲烷作为测试介质的球阀的测试。每个测试的阀门必须执行 610 次循环以及 3 个泄漏率低于 100 ppm 甲烷的热循环。
• ISO 15848-1，工业阀门 — 无组织排放的测量、测试和鉴定程序 ，给出了阀门的机械和热循环测试的程序和要求，并在各个点进行泄漏测试。甲烷或氦气用作测试介质。

API 测试提供简单的通过或失败结果。该阀门要么被认证为 Low-E 阀门，要么没有被认证。然而，阀门购买者应该知道，ISO 测试方法允许阀门的各种“等级”等级与它们在测试期间的性能有关。 ISO 等级允许考虑阀门并将其标记为“Low-E”，但不满足 EPA 的“100 ppm 或更低”泄漏率要求。例如，密封等级 CM 描述了一种“低排放”阀门，其甲烷泄漏量超过 100 ppm，但小于 500 ppm。

此外，根据 ISO，“当测试流体为氦气（AH、BH、CH 级）和测试流体为甲烷（AM、BM、CM 级）时，密封性等级之间没有相关性。这部分是因为收集的测试数据对于不同的流体是不同的。如果用氦气而不是甲烷对阀门进行测试，结果报告为与阀杆直径成比例的泄漏率。此流量表示为大气立方厘米每秒 (atm-cm3/s)，虽然此度量标准更准确地定义为泄漏率，而不是测量的百万分之几 (ppm) 浓度，但这是一种转换 atm-cm3 的方法/s 到观察到的百万分之几的浓度不存在。这使得在使用氦气进行测试时解释一个人是否符合“100 ppm 或更低”的 EPA 语言变得具有挑战性。

理想情况下，这些测试应在第三方实验室进行，而不是由阀门制造商进行。当阀门制造商让独立的第三方进行测试时，证明了由一个公正的机构确认阀门符合测试标准的要求。然后，阀门制造商应提供阀门认证文件，包括第三方实验室的印章、测试地点和结果。

领先于排放要求

无论您是设计新系统还是寻求改进您的 LDAR 程序，选择 Low-E 认证的阀门来应对无组织排放。在任何环境执法行动之前积极主动并指定经过认证的低排放阀门可以防止代价高昂的改造难题，并帮助您遵守当前的环境最佳实践。对订购 VOC 服务的阀门有明确的说明和程序也有助于保护环境和您的操作完整性。

当您努力解决现有的无组织排放问题或只是寻求防止未来泄漏时，请查看我们的博客文章，了解减少炼油厂泄漏的重要性。如需帮助确定哪些 Low-E 解决方案可能适合您的运营，请考虑通过世伟洛克的评估和咨询服务与经验丰富的流体系统专家合作。

最后，世伟洛克提供各种经过 Low-E 认证的工艺、仪表、球阀、针阀、升塞阀和泄放阀，这些阀已通过适用的 API 低排放测试，无需任何设计修改，在生产过程中不会泄漏超过 100 ppm 的甲烷测试。如果您计划将任何这些产品集成到您的流体系统中，请随时联系您的授权销售和服务中心，以获得适用的 Low-E 证书或您在此过程中可能需要的任何其他支持。