低泄漏阀门助力降低逸散性排放成本

采用低泄漏阀门，将逸散性排放成本降至最低

Sean Hunsicker，市场经理

逸散性排放是化工炼化设施新近热议但重要的话题。若不加控制，逸散性排放会侵蚀公司盈利；遵守现行排放法规可能要求供应链变更和升级项目。随着EPA等监管机构与业主公司达成协议遏制逸散性排放，从未有比现在更好的时机强化此领域知识。

无论您初涉逸散性排放概念，还是已有深刻理解但需降低相关成本指引，本文涵盖您所需核心要点。

什么是逸散性排放？

逸散性排放主要指因非预期泄漏导致的工艺设备气体非受控排放。挥发性有机物（VOCs）——如苯、甲烷、乙醇——是主要关注气体。VOCs危害空气质量，促成臭氧形成。结果，政府机构设定逸散性排放限值，违规面临巨额罚款。

阀门、泵、法兰连接的动静密封是逸散性排放主要来源，阀门占典型设施非受控VOCs排放总量估计62%。安装经测试证明可最小化逸散性排放的低泄漏阀门是行业通用解决方案。采购低泄漏阀门可能是同意令要求——美国环保局（EPA）与工艺厂达成的法律协议，常因民事诉讼产生。

EPA同意令

EPA负责助力公司遵守现行环保要求、法律法规，如《清洁水法》、《清洁空气法》。虽倾向自愿合规，但必要时EPA将采取法律行动强制合规。EPA有多种执法手段，对化工厂炼厂常采取同意令形式。

典型同意令列明资产所有人须在特定时限内采取特定行动以达环保合规。违反同意令可导致民事处罚，含高额罚款。罚款累积显示不合规，可能引发进一步法律后果。减少逸散性排放方法虽多，但部分同意令强制要求：建立强化泄漏检测与修复计划（LDAR），且仅采购低泄漏阀门。

强化LDAR与低泄漏阀门

强化LDAR计划旨在模拟EPA定期泄漏检测监管方法。阀门方面，EPA审计包含文件审计和现场排放测试。实施强化LDAR的工厂主要通过以下方式降低逸散性排放：

• 建立全面计划，采用EPA Method 21原位测试阀门等连接点识别泄漏
• 在规定时限内识别、记录、修复泄漏
• 降低阀门、连接、泵允许泄漏限值

额外要求：未来维修运营（MRO）及新项目采购的任何阀门必须为低泄漏阀门。许多EPA同意令将“何为低泄漏阀门”的判定权留给工厂。通常有几种方式将阀门分类为低泄漏阀门。工厂决定接受阀门制造商提供以下任一证明：

• 书面保证：阀门五年内泄漏不超100 ppm
• 书面保证、认证或同等文件：证明阀门按公认良好工程实践测试，泄漏率不超100 ppm

因阀门用户难辨两者差异，下文概述两种低泄漏阀门验证形式的优劣势。

制造商书面保证

看似简单的低泄漏阀门采购证明是让制造商书面保证其阀门五年内泄漏不超100 ppm。但工厂运营者应考虑阀门泄漏时的后果：有何补偿？保证仅限更换泄漏阀门？更换成本可追偿吗？

违反同意令各方面常伴随财务处罚，罚款可达每天每起事件10,000美元。泄漏阀门触发EPA罚款，工厂能否向阀门制造商追偿？

依赖制造商保证，工厂面临制造商无论有意无意持续提供超标泄漏阀门的风险。许多工厂运营认为，仅靠制造商保证不确定性太大，因为有测试方法可判定阀门是否达标泄漏率。

低泄漏测试

EPA同意令允许阀门制造商提供保证：阀门按“公认良好工程实践”测试，泄漏率不超100 ppm。这让工厂环保工程师需自行判定何为“公认良好工程实践”、制造商是否善意测试、测试是否复现工艺工况。制造商自行开发测试可能让工厂陷入风险，给判定阀门是否真为低泄漏的专业人士制造不确定性。

庆幸的是，美国石油学会（API）和国际标准化组织（ISO）提供行业测试标准，用于判定阀门是否应归类为“低排放”。

• API 624《配备石墨填料升降杆阀门逸散性排放型式试验》，涵盖甲烷介质测试升降杆阀门。阀门须完成310次循环及三次热循环（常温-高温-常温），甲烷泄漏率<100 ppm。
• API 641《四分之一转阀门逸散性排放试验》，详述甲烷介质测试球阀。每阀门须完成610次循环及三次热循环，甲烷泄漏率<100 ppm。
• ISO 15848-1《工业阀门—逸散性排放测量、测试和资格认定程序》，规定阀门机械热循环测试程序要求，各点泄漏测试。介质用甲烷或氦气。

API测试给出简单通过/失败结果。阀门要么获低泄漏认证，要么不获。采购方须知：ISO测试方法允许基于测试表现的各种“等级”评级。ISO等级可能允许阀门被视为并标记为“低泄漏”，却不满足EPA“≤100 ppm”要求。例如紧密度等级CM，描述泄漏超100 ppm但低于500 ppm甲烷的“低排放”阀门。

此外，ISO规定：“氦气测试流体（等级AH、BH、CH）与甲烷测试流体（等级AM、BM、CM）的紧密度等级间无预期关联。部分原因是不同流体采集测试数据不同。若用氦气而非甲烷测试，结果以大气立方厘米/秒（atm-cm³/s）报告为与阀杆直径成比例的泄漏率。此度量虽比百万分率更正确定义泄漏率，但不存在将atm-cm³/s转换为观测ppm浓度的方法。这使得用氦气测试时，难以判定是否符合EPA‘≤100 ppm’语言要求。”

理想情况下，测试应由第三方实验室而非阀门制造商进行。制造商委托独立第三方测试，证明由公正机构确认阀门符合测试标准要求。阀门认证应由制造商提供作为文档，含第三方实验室印章、测试地点、结果。

抢跑排放要求

无论新系统设计还是改进LDAR计划，选择低泄漏认证阀门对抗逸散性排放。主动在环保执法行动前指定认证低排放阀门，防止昂贵返装麻烦，助您遵循当前环保最佳实践。明确VOCs工况阀门订购指令程序，也能保护环境和运营完整性。

致力于解决现有逸散性排放问题或预防未来泄漏，请阅读我们关于炼厂减少泄漏重要性的博文。如需帮助确定适合您运营的低泄漏方案，考虑通过Swagelok评估咨询服务与经验丰富的流体系统专业人士合作。

最后，Swagelok提供广泛低泄漏认证工艺、仪表、球、针、升降塞、泄放阀门，均通过适用API低排放测试，无需设计修改，测试中从未泄漏甲烷超100 ppm。若计划将这些产品集成至流体系统，请联系授权销售服务中心获取适用低泄漏证书或其他所需支持。