Low-E バルブで一時的排出のコストを最小限に抑える

Low-E バルブでフュージティブ エミッションのコストを最小限に抑える

Sean Hunsicker、マーケット マネージャー

フュージティブ・エミッションは、化学処理および精製施設における議論の新しいトピックですが、重要なものです。一時的な排出は、チェックしないままにしておくと、会社の収益性に悪影響を与える可能性があり、現在の排出規制に準拠するには、サプライチェーンの変更とプロジェクトのアップグレードが必要になる場合があります。環境保護庁 (EPA) などの規制機関やオーナー企業が漏出排出を削減するための合意に達するにつれて、この分野に関する知識を強化するのにこれほど良い時期はありません。

一時的排出のアイデアに慣れていない場合でも、このトピックをよく理解しているが、関連するコストを最小限に抑えるための指針が必要な場合でも、この投稿では、知っておく必要のある基本事項について説明します。

一過性排出とは?

一過性排出は、主に望ましくない漏れによるプロセス機器からのガスの制御されない排出です。ベンゼン、メタン、エタノールなどの揮発性有機化合物 (VOC) は、懸念される主なガスです。 VOC は空気の質を危険にさらし、オゾンの形成に寄与する可能性があります。その結果、政府機関は漏洩排出量に制限を設けており、これらの規制に違反すると多額の罰金が科せられる可能性があります。

バルブ、ポンプ、およびフランジ接続部の動的および静的シールは、典型的な施設で制御されていない VOC 排出量全体の推定 62% をバルブが原因とする漏出排出の主な原因です。低排出 (Low-E) バルブを取り付けることは、試験によって漏洩排出を最小限に抑えることが示されており、業界全体で採用されている一般的なソリューションです。施設の Low-E バルブの購入は、多くの場合、民事訴訟の結果として、米国のプロセス工場と EPA の間の法的合意である同意判決の要件となる可能性があります。

EPA 同意令

EPA は、企業が水質浄化法や大気浄化法などの現在の環境要件、法律、および規制に準拠するのを支援する任務を負っています。自発的な遵守が望ましい一方で、EPA は必要に応じて遵守を確保するために法的措置を講じます。 EPA が利用できる執行措置にはいくつかの種類がありますが、化学工場や製油所の場合、その措置は多くの場合、同意判決の形を取ります。

典型的な同意判決には、環境コンプライアンスを達成するために資産の所有者が指定された時間枠内でとるべき特定の行動を列挙した文言が含まれます。同意判決に従わなかった場合、高額の罰金を含む民事罰が科される可能性があります。罰金の累積は、追加の法的影響につながる可能性がある同意判決への違反を示します。漏出排出を削減する方法は多数ありますが、一部の同意判決に見られる規定の 1 つは、発電所が強化された漏れ検出および修理プログラム (LDAR) を制定し、Low-E バルブのみを調達するという要件です。

強化された LDAR と Low-E バルブ

強化された LDAR プログラムは、EPA の定期的なリーク検出と監視方法をエミュレートしようとしています。バルブの場合、EPA 監査は紙の監査と排出量のフィールド テストの両方で構成されます。強化された LDAR プログラムを実施しているプラ​​ントは、主に次の方法で漏出排出を削減しようとしています。

• EPA メソッド 21 を使用して、バルブやその他の接続の現場テストを通じて漏れを特定する包括的な計画を策定する
• 定められた期間内にリークを特定、文書化、修復する
• バルブ、接続、およびポンプの許容リーク制限を引き下げる

追加の要件は、将来の保守、修理、運用 (MRO) および新しいプロジェクトのために調達されるバルブは、Low-E バルブでなければならないということです。多くの EPA 同意命令の文言は、何が Low-E バルブを構成するかを決定する方法を発電所に委ねています。通常、バルブを Low-E バルブとして分類する方法はいくつかあります。次のいずれかを提供するバルブの製造業者を受け入れるかどうかは、プラントの決定です:

• バルブが 100 ppm を超えて 5 年間漏れないことを保証する書面
• バルブが一般に受け入れられている優れたエンジニアリング手法に従ってテストされ、漏れが 100 ppm 以下であることが判明したことを示す書面による保証、証明書、または同等の文書

バルブのユーザーがこれら 2 つのオプションの違いを理解するのは難しい場合があるため、Low-E バルブ検証の各形式の長所と短所の概要を以下に示します。

メーカーによる保証書

Low-E バルブの購入を文書化するための一見簡単な解決策は、5 年間、バルブが 100 ppm を超えて漏れないことを保証する書面を製造業者に提供させることです。ただし、プラント オペレータは、バルブが漏れた場合の影響を考慮する必要があります。バルブが漏れた場合、どのような補償が利用できますか?保証は漏れているバルブの交換のみに限定されますか?バルブの交換に伴う費用は回収可能ですか?

工場が考慮すべき同意判決のさまざまな側面を順守できないことに関連して、しばしば金銭的な罰則が課せられます。違反の場合、罰金はインシデントごとに 1 日あたり 10,000 ドルに達する可能性があります。バルブの漏れが原因で EPA の罰金が科せられた場合はどうなりますか?プラントは、これらのコストを回収するためにバルブ メーカーを探すことができますか?

メーカーの保証に頼ると、メーカーが 100 ppm を超える漏れのバルブをメーカーが提供し続ける可能性が生じる可能性があります。多くの工場運営者の考えでは、バルブが必要な漏れ率を満たしているかどうかを判断するための試験方法が利用可能である場合、製造業者の保証だけに頼っていては不確実性が多すぎます。

低排出試験

EPA 同意命令の文言により、バルブ メーカーは、バルブが「一般的に受け入れられている優れたエンジニアリング プラクティスに従ってテストされ、100 ppm 以下で漏れていることが判明した」という保証を提供することができます。これは、プラントおよび環境エンジニアが、「一般に認められた優れたエンジニアリング プラクティス」を構成するもの、製造業者が誠実にテストを実施したかどうか、およびテストがプロセス条件を再現しているかどうかを判断するために残されていることを意味します。製造業者によって開発および実施されたテストは、プラントを危険にさらす可能性があり、バルブが本当に Low-E バルブであるかどうかを判断しようとする専門家に不確実性をもたらします。

幸いなことに、米国石油協会 (API) および国際標準化機構 (ISO) から入手できる、バルブを「低排出」に分類するかどうかを決定するための業界テストがあります。

• API 624、一過性排出用のグラファイト パッキングを装備したライジング ステム バルブの型式試験 テスト媒体としてメタンを使用したライジングステムバルブのテストをカバーしています。バルブは、310 サイクルと 3 つの熱サイクル (バルブが周囲温度でテストされ、温度が上昇し、次に再び周囲温度でテストされる場合) を 100 ppm (100 分の 1) メタン未満の漏れ率で実行する必要があります。
• API 641、漏出物に対する 1/4 回転バルブのテスト は、テスト媒体としてメタンを使用したボール バルブのテストの詳細を示しています。テストされる各バルブは、100 ppm メタン未満の漏れ率で 610 サイクルと 3 つの熱サイクルを実行する必要があります。
• ISO 15848-1、工業用バルブ - 一時的放出の測定、テスト、および認定手順 は、さまざまなポイントでのリーク テストを伴うバルブの機械的および熱サイクル テストの手順と要件を示しています。メタンまたはヘリウムがテスト媒体として使用されます。

API テストでは、簡単な合格または不合格の結果が得られます。バルブは、Low-E バルブとして認定されているかどうかのいずれかです。ただし、バルブの購入者は、ISO テスト方法論では、テスト中のパフォーマンスに関連するバルブのさまざまな「クラス」評価が許可されていることに注意する必要があります。 ISO クラスでは、EPA の「100 ppm 以下」の漏れ率要件を満たしていなくても、バルブを「Low-E」と見なしてラベルを付けることができます。たとえば、気密性クラス CM は、100 ppm メタンを超えて漏れるが 500 ppm 未満のメタンで漏れる「低排出」バルブを表します。

さらに、ISO によると、「試験流体がヘリウムの場合 (クラス AH、BH、CH) と試験流体がメタンの場合 (クラス AM、BM、CM) の気密性クラスの間に相関関係は意図されていません。これは、収集されたテスト データが流体によって異なるためです。バルブがメタンではなくヘリウムでテストされている場合、結果はステムの直径に比例する漏れ率として報告されます。この流量は、1 秒あたりの大気立方センチメートル (atm-cm3/s) として表されます。この測定基準は、百万分の 1 (ppm) の測定濃度よりも漏れ速度としてより正確に定義されますが、atm-cm3 を変換する方法100 万分の 1 の観測濃度までの /s は存在しません。これにより、ヘリウムでのテスト時に「100 ppm 以下」という EPA の文言に準拠しているかどうかを解釈することが困難になります。

理想的には、これらのテストは、バルブの製造元ではなく、サードパーティのラボで実施する必要があります。バルブ製造業者が独立した第三者に試験を実施させる場合、バルブが試験規格の要件を満たしていることを公平な機関が確認したことを証明します。バルブの認定は、サードパーティのラボ、テスト場所、および結果からのシールを含むドキュメントとして、バルブの製造元から入手できるようにする必要があります。

排出要件を先取り

新しいシステムを設計している場合でも、LDAR プログラムを改善しようとしている場合でも、Low-E 認定のバルブを選択して対処してください漏れ排出。環境保護措置に先立って、認定された低排出ガス バルブを積極的に指定することで、コストのかかる改修の頭痛の種を防ぎ、現在の環境のベスト プラクティスに準拠し続けることができます。 VOC サービスのためにどのバルブを注文するかについて明確な指示と手順を用意することは、環境と運用の完全性の両方を保護するのにも役立ちます。

既存の漏出排出の問題に対処するため、または単に将来の漏れを防止しようとしている場合は、製油所での漏れを減らすことの重要性に関するブログ投稿を確認してください。どの Low-E ソリューションがお客様の業務に適しているかを判断するには、スウェージロックの評価およびアドバイザリー サービスを通じて、経験豊富な流体システムの専門家と協力することも検討してください。

最後に、スウェージロックは、適用される API 低排出テストに設計変更なしで合格し、使用中に 100 ppm を超えるメタンが漏れることのない、Low-E 認証済みのプロセス、機器、ボール、ニードル、ライジング プラグ、およびブリード バルブを幅広く提供しています。テスト。これらの製品のいずれかを流体システムに統合する予定がある場合は、該当する Low-E 証明書または途中で必要になる可能性のあるその他のサポートについて、認定販売およびサービス センターにお気軽にお問い合わせください。