Low-E 밸브로 비산 배출 비용 최소화

Low-E 밸브로 비산 배출 비용 최소화

Sean Hunsicker, 시장 관리자

비산 배출은 화학 처리 및 정제 시설에서 새로운 논의 주제이지만 중요한 주제입니다. 비산 배출은 확인하지 않으면 회사의 수익성에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며 현재 배출 규정을 준수하려면 공급망을 변경하고 프로젝트를 업그레이드해야 할 수 있습니다. 환경 보호국(EPA)과 같은 규제 기관과 소유 회사가 비산 배출을 줄이기 위한 합의에 도달함에 따라 이 분야에 대한 지식을 강화하기에 이보다 더 좋은 시기는 없었습니다.

비산 배출에 대한 아이디어를 처음 접하거나 주제에 대해 잘 이해하고 있지만 관련 비용을 최소화하는 방법에 대한 지침이 필요한 경우 이 게시물에서는 알아야 할 기본 사항을 다룹니다.

비산 배출이란 무엇입니까?

비산 배출은 주로 원치 않는 누출로 인해 공정 장비에서 제어되지 않은 가스 배출입니다. 벤젠, 메탄 및 에탄올과 같은 휘발성 유기 화합물(VOC)은 주요 우려 가스입니다. VOC는 대기 질을 위협하여 오존 형성에 기여할 수 있습니다. 이에 따라 정부 기관은 비산 배출에 대한 제한을 설정하고 있으며 이러한 규정을 위반할 경우 막대한 벌금이 부과될 수 있습니다.

밸브, 펌프 및 플랜지 연결부의 동적 및 정적 씰은 일반적인 시설에서 제어되지 않은 총 VOC 배출의 약 62%를 밸브가 담당하는 주요 비산 배출원입니다. 비산 배출을 최소화하기 위한 테스트를 통해 입증된 저배출(Low-E) 밸브를 설치하는 것은 업계 전체에서 사용되는 일반적인 솔루션입니다. 시설을 위한 Low-E 밸브 구매는 종종 민사 소송의 결과로 미국의 공정 공장과 EPA 간의 법적 합의인 동의 법령의 요구 사항이 될 수 있습니다.

EPA 동의 법령

EPA는 기업이 Clean Water Act 및 Clean Air Act와 같은 현재 환경 요구 사항, 법률 및 규정을 준수할 수 있도록 지원합니다. 자발적인 준수가 선호되지만 EPA는 필요한 경우 준수를 보장하기 위해 법적 조치를 취할 것입니다. EPA가 사용할 수 있는 여러 유형의 시행 조치가 있지만 화학 공장 및 정제소의 경우 조치는 종종 동의령의 형태를 취합니다.

일반적인 동의 법령에는 환경 규정 준수를 위해 자산 소유자가 지정된 시간 프레임에 취해야 할 특정 조치를 나열하는 언어가 포함됩니다. 동의 명령을 준수하지 않으면 가혹한 벌금을 포함한 민사 처벌을 받을 수 있습니다. 벌금이 누적되면 추가 법적 결과로 이어질 수 있는 동의 법령을 준수하지 않음을 나타냅니다. 비산 배출을 줄이는 방법은 여러 가지가 있지만 일부 동의 법령에서 볼 수 있는 한 가지 규정은 공장에서 LDAR(Enhanced Leak Detection and Repair Program)을 시행하고 Low-E 밸브만 조달해야 한다는 요구 사항입니다.

향상된 LDAR 및 Low-E 밸브

향상된 LDAR 프로그램은 EPA의 정기적인 누출 감지 및 감독 방법을 모방하려고 합니다. 밸브의 경우 EPA 감사는 종이 감사와 배출에 대한 현장 테스트로 구성됩니다. 강화된 LDAR 프로그램을 실행하는 공장은 주로 다음 방법을 통해 비산 배출을 낮추려고 합니다.

• EPA Method 21을 사용하여 밸브 및 기타 연결의 현장 테스트를 통해 누출을 식별하는 포괄적인 계획 수립
• 정의된 기간 내에 누출 식별, 문서화 및 수리
• 밸브, 연결부 및 펌프의 허용 누출 한계 낮추기

추가 요구 사항은 향후 MRO(유지 보수, 수리 및 운영) 및 신규 프로젝트를 위해 조달되는 모든 밸브가 Low-E 밸브여야 한다는 것입니다. 많은 EPA 동의 법령의 언어는 Low-E 밸브를 구성하는 요소를 결정하는 방법을 공장에 맡깁니다. 일반적으로 밸브를 Low-E 밸브로 분류할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다. 다음 중 하나를 제공하는 밸브 제조업체를 수락하는 것은 공장의 결정입니다.

• 밸브가 5년 동안 100ppm 이상 누출되지 않는다는 서면 보증
• 밸브가 일반적으로 인정되는 우수한 엔지니어링 관행에 따라 테스트되었으며 100ppm 이하의 누출이 발견되었다는 서면 보증, 인증 또는 이에 상응하는 문서

밸브 사용자가 이 두 가지 옵션의 차이점을 이해하기 어려울 수 있으므로 아래는 각 형태의 Low-E 밸브 검증의 장단점에 대한 개요입니다.

제조업체에 의한 서면 보증

Low-E 밸브의 구매를 문서화하는 겉보기에 간단한 해결책은 제조업체가 5년 동안 밸브가 100ppm을 초과하여 누출되지 않을 것이라는 서면 보증을 제공하도록 하는 것입니다. 그러나 플랜트 운영자는 밸브가 누출될 경우 그 결과를 고려해야 합니다. 밸브가 누출되면 어떤 보상을 받을 수 있습니까? 보증은 누출되는 밸브의 교체에만 국한됩니까? 밸브 교체와 관련된 비용을 회수할 수 있습니까?

식물이 고려해야 하는 동의 결정의 다양한 측면을 준수하지 못하는 것과 관련된 재정적 불이익이 종종 있습니다. 위반 시 벌금은 사건당 하루 최대 $10,000에 달할 수 있습니다. 누출 밸브가 EPA 벌금을 유발하면 어떻게 됩니까? 플랜트는 이러한 비용을 회수하기 위해 밸브 제조업체를 추구할 수 있습니까?

제조업체의 보증에 의존하는 것은 공장이 자발적이든 아니든 100ppm(parts per million)을 초과하는 누출 밸브를 계속 제공할 수 있는 가능성에 열려 있습니다. 많은 플랜트 운영에는 밸브가 필요한 누출률을 충족하는지 확인하기 위해 테스트 방법을 사용할 수 있을 때 제조업체의 보증에만 의존하는 것만으로는 너무 많은 불확실성이 있습니다.

저공해 테스트

EPA 동의 법령의 언어는 밸브 제조업체가 밸브가 "일반적으로 허용되는 우수한 엔지니어링 관행에 따라 테스트되었으며 100ppm 이하에서 누출이 발견됨"을 보증하는 것을 허용합니다. 이는 공장 및 환경 엔지니어가 "일반적으로 인정되는 우수 엔지니어링 관행"을 구성하는 요소, 제조업체가 테스트를 성실하게 수행했는지 여부, 테스트가 공정 조건을 복제하는지 여부를 결정해야 한다는 것을 의미합니다. 제조업체가 개발하고 수행한 테스트는 잠재적으로 플랜트를 위험에 빠뜨릴 수 있으며 밸브가 실제로 Low-E 밸브인지 확인하려는 전문가에게 불확실성을 야기할 수 있습니다.

다행히도 API(American Petroleum Institute) 및 ISO(International Standards Organization)에서 밸브를 "저배출"로 분류해야 하는지 여부를 결정하기 위해 사용할 수 있는 산업 테스트가 있습니다.

• API 624, 비산 배출을 위한 흑연 패킹이 장착된 상승 스템 밸브의 유형 테스트, 테스트 매체로 메탄을 사용하는 상승 스템 밸브의 테스트를 다룹니다. 밸브는 100ppm(백만분율) 메탄 미만의 누출율로 310회 사이클과 3회의 열 사이클(밸브를 주변 온도, 상승된 온도, 다시 주변 온도에서 테스트할 때)을 수행해야 합니다.
• API 641, 비산 배출에 대한 1/4 회전 밸브 테스트 , 테스트 매체로 메탄을 사용하는 볼 밸브 테스트에 대해 자세히 설명합니다. 테스트된 각 밸브는 610 사이클과 100ppm 메탄 미만의 누출율로 3개의 열 사이클을 수행해야 합니다.
• ISO 15848-1, 산업용 밸브 — 비산 배출에 대한 측정, 테스트 및 적격성 평가 절차 , 다양한 지점에서 누출 테스트가 있는 밸브의 기계적 및 열적 사이클 테스트에 대한 절차 및 요구 사항을 제공합니다. 메탄 또는 헬륨이 테스트 매체로 사용됩니다.

API 테스트는 간단한 합격 또는 불합격 결과를 제공합니다. 밸브는 Low-E 밸브로 인증되거나 인증되지 않습니다. 그러나 밸브 구매자는 ISO 테스트 방법론이 테스트 중 성능과 관련된 밸브의 다양한 "등급" 등급을 허용한다는 점을 알고 있어야 합니다. ISO 등급은 밸브를 고려하고 "Low-E"로 레이블을 지정할 수 있지만 EPA에 대한 "100ppm 이하" 누출률 요구 사항을 충족하지 못합니다. 예를 들어, 기밀 등급 CM은 100ppm을 초과하지만 500ppm 미만의 메탄이 누출되는 "저배출" 밸브를 설명합니다.

또한 ISO에 따라 "테스트 유체가 헬륨일 때(Classes AH, BH, CH) 기밀 등급과 테스트 유체가 메탄일 때(Classes AM, BM, CM) 기밀 등급 사이에는 상관 관계가 없습니다. 이는 부분적으로 수집된 테스트 데이터가 유체마다 다르기 때문입니다. 밸브가 메탄이 아닌 헬륨으로 테스트되면 결과는 스템 직경에 비례하는 누출률로 보고됩니다. 이 유량은 대기 입방 센티미터/초(atm-cm3/s)로 표시되며, 이 측정 단위는 측정된 백만분율(ppm) 농도보다 누출율로 더 정확하게 정의되지만 atm-cm3를 변환하는 방법입니다. /s 관찰된 백만분율의 농도는 존재하지 않습니다. 이로 인해 헬륨으로 테스트할 때 "100ppm 이하"의 EPA 언어를 준수하는지 여부를 해석하기가 어렵습니다.

이상적으로는 이러한 테스트는 밸브 제조업체가 아닌 타사 실험실에서 수행해야 합니다. 밸브 제조업체가 독립적인 제3자에게 테스트를 수행하도록 하면 밸브가 테스트 표준의 요구 사항을 충족한다는 공정한 기관의 확인을 입증합니다. 그런 다음 타사 연구소의 씰, 테스트 위치 및 결과를 포함하여 밸브 제조업체에서 밸브 인증을 문서로 제공해야 합니다.

배출 요구 사항을 미리 파악하십시오

새로운 시스템을 설계하거나 LDAR 프로그램을 개선하려는 경우 Low-E 인증 밸브를 선택하여 문제를 해결하십시오. 비산 배출. 환경 집행 조치 이전에 사전 예방적이고 인증된 저배출 밸브를 지정하면 비용이 많이 드는 개조 문제를 방지하고 현재의 환경 모범 사례를 준수하는 데 도움이 됩니다. VOC 서비스를 위해 어떤 밸브를 주문해야 하는지에 대한 명확한 지침과 절차가 있으면 환경과 운영 무결성을 모두 보호하는 데 도움이 됩니다.

기존의 비산 배출 문제를 해결하기 위해 노력하거나 단순히 미래의 누출을 방지하기 위해 노력할 때 정유소에서 누출 감소의 중요성에 대한 블로그 게시물을 확인하십시오. 귀하의 작업에 적합한 Low-E 솔루션을 결정하는 데 도움이 필요하면 Swagelok의 평가 및 자문 서비스를 통해 경험 많은 유체 시스템 전문가와 협력하는 것도 고려해 보십시오.

마지막으로, Swagelok은 설계 수정 없이 적용 가능한 API 저배출 테스트를 통과한 다양한 Low-E 인증 프로세스, 기기, 볼, 니들, 라이징 플러그 및 블리드 밸브를 제공하며, 테스트. 이러한 제품을 유체 시스템에 통합할 계획이라면 언제든지 공인 판매 및 서비스 센터에 연락하여 적용 가능한 Low-E 인증서 또는 필요한 기타 지원을 요청하십시오.