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世偉洛克高級全球市場經(jīng)理 Sean Hunsicker

逸散性排放是化學(xué)加工和煉油廠中討論的一個新鮮但重要的主題。如果任其發(fā)展，逸散性排放會對公司的盈利能力產(chǎn)生負(fù)面影響，并且為了遵守現(xiàn)行排放法規(guī)，可能需要對供應(yīng)鏈作出變更并改造項目。隨著諸如美國環(huán)境保護(hù)署 (EPA) 與擁有者公司之類的監(jiān)管機(jī)構(gòu)達(dá)成削減逸散性排放的協(xié)議，現(xiàn)在是提升您這方面知識的好時機(jī)。

無論您是對逸散性排放理念一無所知，還是對該主題理解深刻，但是需要有關(guān)如何盡可能地減少相關(guān)成本的指導(dǎo)，這篇文章均將涵蓋您需要了解的基本知識。

什么是逸散性排放？

逸散性排放是主要由于不需要的泄漏而導(dǎo)致的來自工藝設(shè)備的非受控的氣體排放。苯、甲烷和乙醇等揮發(fā)性有機(jī)化合物 (VOC) 是廣受關(guān)注的幾種主要氣體。VOC 會危害空氣質(zhì)量，從而導(dǎo)致形成臭氧。因此，政府機(jī)構(gòu)為逸散性排放制定了明確的限制，違反這些規(guī)定可能會遭受高額罰款。

閥門、泵和法蘭連接件上的動態(tài)和靜態(tài)密封是逸散性排放的主要源頭，在一家典型的工廠中，閥門預(yù)計占非受控 VOC 排放總量的 62％。通過測試表明，安裝低排放 (Low-E) 閥可以盡可能地減少逸散性排放，并且這也是整個行業(yè)普遍采用的解決方案。為工廠采購低排放閥可能是同意法令的要求，該法令是美國加工廠與 EPA 之間的一項法律協(xié)議，并且通常是民事案件的結(jié)果。

EPA 同意法令

EPA 的任務(wù)是協(xié)助公司遵守現(xiàn)行的環(huán)境要求、法律和法規(guī)，例如《清潔水法》和《清潔空氣法》。雖然自愿遵從是首選，但 EPA 將采取法律行動以確保在需要時遵從。盡管 EPA 可以采取多種類型的執(zhí)法行動，但對于化工廠和煉油廠來說，該行動通常采取同意法令的形式。

為了達(dá)到環(huán)境要求，典型的同意法令將使用列出資產(chǎn)所有者在指定時間范圍內(nèi)應(yīng)采取的特定行動的語言。未能遵守本同意法令可能導(dǎo)致包括高額罰款在內(nèi)的民事處罰。罰款的累積表明，違反同意法令可能導(dǎo)致進(jìn)一步的法律后果。盡管有多種減少逸散性排放的方法，但在某些同意法令中列出的一項規(guī)定是，工廠必須制定增強(qiáng)型泄漏檢測與維修計劃 (LDAR)，并且僅可購買低排放閥。

增強(qiáng)型 LDAR 和低排放閥

增強(qiáng)型 LDAR 計劃力圖效仿 EPA 的定期泄漏檢測和監(jiān)督方法。對于閥門來說，EPA 審核包括針對排放的書面審核以及現(xiàn)場測試。實施增強(qiáng)型 LDAR 計劃的工廠主要通過以下方法力圖減少逸散性排放：

· 制定全面的計劃，使用 EPA 方法 21

· 對閥門和其他連接件進(jìn)行原位測試來識別泄漏

· 在規(guī)定的時間內(nèi)識別、記錄和維修泄漏

· 降低閥門、連接件和泵的容許泄漏極限

另一項要求是，為未來的維護(hù)、維修和運(yùn)營 (MRO) 以及新項目而采購的任何閥門必須為低排放閥。許多 EPA 同意法令中均把構(gòu)成低排放閥要素的確定方法留給工廠。通常有幾種方法可將閥門歸類為低排放閥。工廠決定承認(rèn)符合以下任一條件的閥門制造商：

· 證明閥門泄漏率五年內(nèi)不會超過萬分之一的書面保證

· 證明閥門已經(jīng)按照公認(rèn)的良好工程實踐進(jìn)行了測試且泄漏率不超過 100 ppm 的書面保證、專業(yè)認(rèn)證或等效文件

由于閥門用戶可能很難理解這兩種選擇之間的區(qū)別，因此下面概述了每種形式的低排放閥驗證的優(yōu)缺點。

制造商的書面保證

證明購買低排放閥的一種看似簡單的解決方案是讓制造商提供書面保證，以確保其閥門泄漏率五年內(nèi)不會超出萬分之一。但是，如果閥門確實泄漏，則工廠操作員應(yīng)考慮到后果。如果閥門泄漏，則應(yīng)提供什么補(bǔ)償？保證書是否僅限于更換泄漏的閥門？是否可補(bǔ)償更換閥門的相關(guān)費(fèi)用？

通常會受到與工廠無法遵守應(yīng)考慮的同意法令各方面相關(guān)的經(jīng)濟(jì)處罰。對于不合規(guī)行為，每次事故每天的罰金高達(dá) 10,000 美元。如果泄漏的閥門引發(fā) EPA 罰款將會怎樣？工廠是否可以要求閥門制造商補(bǔ)償這些費(fèi)用？

取決于制造商的保證，工廠可能對制造商可以繼續(xù)提供泄漏率超過萬分之一的閥門持開放性態(tài)度，而無論其是否愿意。在許多工廠運(yùn)營中，存在過多的不確定性，僅當(dāng)測試方法可用于確定閥門是否滿足要求的泄漏率時，才能依靠制造商的保證。

低排放測試

EPA 同意法令中的語言允許閥門制造商提供保證書，以確保該閥“已經(jīng)按照公認(rèn)的良好工程實踐進(jìn)行了測試且泄漏率不超過 100 ppm”。這意味著工廠和環(huán)境工程師可以確定構(gòu)成“公認(rèn)的良好工程實踐”的要素，而不論制造商是否誠心誠意地進(jìn)行了測試以及測試是否復(fù)制了工藝條件。由制造商建立和執(zhí)行的測試可能會使工廠面臨風(fēng)險，從而為試圖確定某閥門是否確實為低排放閥的專業(yè)人員帶來了不確定性。

幸運(yùn)的是，美國石油協(xié)會 (API) 和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 可以進(jìn)行行業(yè)測試，以確定該閥門是否應(yīng)歸類為“低排放閥”。

· API 624 是一種針對裝有石墨填料升桿式閥的逸散性排放的型式測試，其中涵蓋了采用甲烷作為測試介質(zhì)的升桿式閥測試。閥門必須執(zhí)行 310 次循環(huán)以及3次熱循環(huán)（分別在環(huán)境溫度、高溫下然后再在環(huán)境溫度下對閥門進(jìn)行測試），甲烷的泄漏率應(yīng)低于萬分之一 (ppm)。

· API 641 是一種針對四分之一回轉(zhuǎn)閥的逸散性排放的測試，其中詳細(xì)介紹了使用甲烷作為測試介質(zhì)的球閥測試。每個受測試閥門必須執(zhí)行 610 次循環(huán)以及3次熱循環(huán)，且甲烷的泄漏率應(yīng)低于 100 ppm。

· ISO 15848-1 是一種針對工業(yè)閥門逸散性排放的測量、測試和鑒定程序，其中指定了在各個點進(jìn)行泄漏測試的閥門的機(jī)械和熱循環(huán)測試的程序與要求。使用甲烷或氦氣作為測試介質(zhì)。

API 測試提供簡單的合格或不合格結(jié)果。閥門或通過或未通過低排放閥認(rèn)證。然而，閥門購買者應(yīng)注意，ISO 測試方法允許對與其在測試期間的性能有關(guān)的閥門進(jìn)行各種“等級”評定。ISO 等級可將閥門視為并標(biāo)記為“低排放”，但仍未達(dá)到 EPA 規(guī)定的“等于或小于 100 ppm”的泄漏率要求。例如，氣密性 CM 等級描述了其泄漏率超出 100 ppm 甲烷但少于 500 ppm 甲烷的“低排放”閥門。

此外，根據(jù) ISO 的規(guī)定，“當(dāng)測試流體為氦氣（AH、BH、CH 級）和當(dāng)測試流體為甲烷（AM、BM、CM 級）時，氣密性等級之間無預(yù)期相關(guān)性。”部分原因是，對于不同的流體，采集的測試數(shù)據(jù)也是不同的。如果采用氦氣而非甲烷對閥門進(jìn)行測試，則結(jié)果報告的泄漏率與閥桿直徑成正比。該流量表示為大氣立方厘米/秒 (atm-cm3/s)，盡管該度量標(biāo)準(zhǔn)更準(zhǔn)確地定義為泄漏率而不是測得的百萬分之幾的濃度 (ppm)，但是不存在將 atm-cm3/s 轉(zhuǎn)換為觀察到的百萬分之幾濃度的方法。這使得在用氦氣進(jìn)行測試時難以解釋是否符合 EPA“等于或小于 100 ppm”的表達(dá)方式。

理想情況下，應(yīng)在第三方實驗室進(jìn)行此類測試，而不應(yīng)由閥門制造商進(jìn)行測試。當(dāng)閥門制造商聘請獨立的第三方進(jìn)行測試時，應(yīng)由公正的機(jī)構(gòu)證明閥門符合測試標(biāo)準(zhǔn)的要求。然后應(yīng)從閥門制造商處獲得閥門證書，包括來自第三方實驗室的證明、測試位置和結(jié)果的文檔。

提前達(dá)到排放要求

世偉洛克 60 系列工藝球閥無論您是設(shè)計新系統(tǒng)還是尋求改善 LDAR 計劃，均請選擇通過認(rèn)證的低排放閥以應(yīng)對逸散性排放的要求。如果在采取任何環(huán)境強(qiáng)制措施之前積極主動并指定通過認(rèn)證的低排放閥，則可以避免代價高昂的改造難題并有助于遵守現(xiàn)行的環(huán)境實踐辦法。訂購適合 VOC 工況的閥門時，擁有明確的說明和程序還有助于保護(hù)環(huán)境和運(yùn)營完整性。

當(dāng)您致力于解決現(xiàn)有的逸散性排放問題或只是試圖防止未來泄漏時，請查看我們關(guān)于減少煉油廠泄漏的重要性的博客文章。為了幫助您確定適合您運(yùn)營的低排放解決方案，也可以考慮通過世偉洛克的評估和咨詢服務(wù)與經(jīng)驗豐富的流體系統(tǒng)專業(yè)人員合作。

總而言之，世偉洛克可提供多種經(jīng)認(rèn)證的低排放工藝閥、儀表閥、球閥、針閥、提升旋塞閥和排放閥，這些閥門均已通過適用的 API 低排放測試且無需進(jìn)行任何設(shè)計修改，并且在測試期間，甲烷泄漏率絕不會超過 100 ppm。如果您打算將其中的任何一款產(chǎn)品集成到您的流體系統(tǒng)中，請隨時與授權(quán)的銷售與服務(wù)中心聯(lián)系，以獲取適用的低排放認(rèn)證或您在此過程中可能需要的任何其他支持。