2016年6月12日
我们设计、开发并实施了一种新型全流量采样系统 (FFS),用于量化整个天然气供应链中的甲烷排放和温室气体。
该方法的总体目标是使用新技术对泄漏气体(特别是甲烷,一种强效温室气体)进行可靠且准确的量化。该技术的主要优点是,与其他可用的定量系统相比,它提供了更高的准确性。它对非甲烷碳氢化合物排放不敏感。
当我们的任务是量化与天然气加注设备和加气站相关的甲烷排放时,我们第一次想到了这项技术和方法。在审查了当前和以前使用的技术和技巧后,我们确定开发我们自己的系统和方法将确保提高准确性。然后,我们修改了在排放物中自动动力采样的方法,从而开发了全流量采样系统。
然后,我们采用了各种测量活动来准确量化甲烷排放损失中的泄漏。在现场工作之前,请务必正确校准质量气体流量传感器和温室气体分析仪。这些是正确执行的相对简单但重要的程序。
因此,它们在文本协议中进行了详细描述。文本协议还说明了如何执行完整的系统恢复测试。该视频演示了如何查找温室气体泄漏。
并在潜在的逸散性排放源上对其进行评估。在开始之前,在现场计算机中创建新的库存文件。在网站上输入所有详细信息。
日期、时间和 GPS 位置的数据字段将自动填充。接下来,记录任何无法访问的源或聚合源。例如,无法安全接近的通风管。
一组聚合的源可能包括多个接头和可能的源,例如压缩机壳体。如果可以将多个源作为一个整体进行检查,请使用由非渗透材料组成的外壳聚合源,该外壳至少有一个入口和一个出口,旨在捕获流出的气体。定期测量并记录背景甲烷浓度。
始终在同一区域中获取多个背景读数。要使用手持式甲烷检测仪检查泄漏,请先将其置于环境空气中的零点。该检测器对高于背景 5 ppm 的气体敏感。
然后检查所有可能具有逸散性排放的可访问接口。定位探针样品,模拟或解冻表面渗漏,以尽量减少溶液。然后沿界面外围移动探头,同时观察仪器读数。
请缓慢进行,因为仪器的响应时间延迟。当观察到仪表读数增加时,缓慢地对区域进行采样,直到获得最大仪表读数。将探针模拟置于此最大读数位置约 20 秒。
如果仪表读数大于百万分之 500,请记录结果并通过拍摄泄漏图像进行报告。要使用红外成像设备扫描泄漏,这种相机可以比手持式探测器更快地发现泄漏。如果检测到泄漏,请录制视频或拍摄图像以进行报告。
如果发现泄漏但难以确定确切位置,请尝试使用检漏仪解决方案。将瓶子直立并涂抹足够的溶液以覆盖界面,以阻止泄漏。然后等待 5 到 10 秒,让气泡形成。
在发现泄漏时或在对所有泄漏进行全面清点后对其进行量化。在使用样品软管接近泄漏点之前,请确保接地带与地面接触。然后将采样器接地夹连接到泄漏源。
现在检查泄漏源区域周围的多个点。接下来,打开鼓风机进气口上的 Iris 管道以增加体积流量。因此,峰值甲烷浓度在最高校准值的 10% 以内,或者至少比背景水平高出百万分之二。
现在要量化泄漏,请按新的泄漏按钮。接下来,选择本地背景选项以及该区域是否有其他泄漏。否则,请选择 global background 选项。
现在保持软管静止,因为当设备处于泄漏采样位置时,会对本地背景进行采样。读取背景后,从同一位置定量泄漏 3 次。系统将分析这三个测量值并报告方差。
如果差异大于 10%,请继续抽样,直到差异可接受。否则,将泄漏分类为可变泄漏并记录可疑原因。定量外壳中的气体时,请使用外壳选项卡提醒系统。
等待稳定读数后再量化气体。这需要的时间取决于外壳的大小。要采集袋式样品进行场外检查,只需从温室气体传感器的出口收集气体即可。
执行此作时,请在软件中记录样品的识别号,并使用屏幕上的计时器填充袋子。在现场使用之前,全流采样系统使用标准气体进行检查。系统流速设置为 140 SCFM,气体以每分钟 20 或 30 标准升的速度流入系统。
测量值在预期的 4.4% 范围内。传感器使用已知浓度的甲烷进行校准。应用外部校正后,与已知浓度的平均偏差为 0.7%,而单个测量值的偏差从未超过 1.9%。
现在在现场测量到连续的气体泄漏。首先确定了背景。当传感器接近泄漏点时,甲烷浓度测量值增加。
在泄漏处,进行峰值测量。当传感器远离泄漏时,记录了较低的测量值。使用红外摄像头,泄漏产生的羽流很明显。
使用采样器后,相机无法再捕捉羽流。看完这个视频,您应该对如何使用全流量采样系统来准确量化泄漏的甲烷排放率有一个很好的了解。基于精确质量的测量对于确定甲烷总排放量、创建和更新温室气体清单以及开发组件级排放因子至关重要。
本文介绍了一种新型全流采样系统(FFS),该系统专为精确量化天然气供应链中甲烷排放及其他温室气体而设计。该方法旨在提高气体泄漏检测的准确性,特别是针对甲烷这一重要温室气体。
准确量化甲烷排放对于能源行业的环境风险评估和监管合规至关重要。全流量采样系统(FFS)提供了一种便携式激光基解决方案,可提高测量精度,并减少非甲烷烃类的干扰。该技术能力支持在天然气供应链各环节对排放控制技术进行早期筛选和验证。
FFS 可集成到排放测试工作流程中,从最初的泄漏筛查到定量验证和技术基准测试,支持迭代设计改进。