Name: Design und die Verwendung eines Vollstrom-Probenahmesystem (FFS) für die Quantifizierung von Methanemissionen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 18 s
Description: Erfahren Sie die Methode zur präzisen Quantifizierung von Methanemissionen mit dem Vollstrom-Probenahmesystem. Diese Technologie verbessert die Genauigkeit bei der Erfassung von Treibhausgasen in der Erdgasversorgungskette erheblich.

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Die Autoren danken den Mitarbeitern des WVU Center for Alternative Fuels, Engines, and Emissions, einschließlich Herrn Zachary Luzader und Herrn Christopher Rowe. Der Autor dankt dem Environmental Defense Fund, der WVU Research Corporation und der George Berry Foundation für die Finanzierung der Forschungsprogramme, die Felddaten und eine Vielzahl von Testbedingungen für den Einsatz des entwickelten FFS zur Verfügung stellten.

Hinweis: Die FFS hat mit Sicherheit im Verstand entworfen worden , zu beseitigen oder die Möglichkeit der Zündung eines Methan oder Erdgas Quelle zu reduzieren. Erdgas ist entzündlich in Umgebungsbedingungen für Volumenkonzentrationen von 5% bis 15%. Das System wird getestet und zeigten Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Änderung oder Manipulation des Systems kann zu schweren Verletzungen führen. 1. Kalibrierung des MAF Hinweis: Die MAF regelmäßige Kalibrierung gegen einen National Institute of Standards and Technology (NIST) rückführbar Laminar-Flow-Element (LFE) erfordert. Verwenden Sie die Kalibrierungen Tools innerhalb des Programms ein MAF-Kalibrierung gegen einen bekannten LFE abzuschließen. Das Programm wird alle notwendigen Daten von den Drucksensoren, Feuchtesensor sammeln und MAF eine neue Kalibrierung zu erstellen. Es wird empfohlen, dass ein 11-Punkt-Kalibrierung durchgeführt werden. Wenn eine Kalibrierung älter als ein Monat ist, sollte eine neue Kalibrierung durchgeführt werden. Alte Kalibrierungen angezeigt werden können undbenutzt. <ol><li> Wählen Sie einen ausreichend dimensionierten LFE, um sicherzustellen, dass der Durchflussbereich ist größer als 25% des unteren Strömungsbereich des LFE. </li><li> Verbinden den MAF zu einer Strömungs bench dem Einlass zu dem MAF gewährleisten mindestens 10 Durchmessern stromabwärts von jeder Einschränkung oder Erweiterung. </li><li> Schließen Sie eine kombinierte absolut / Differenzdruck-Messgerät an die Differenzdruckanschlüsse der Strömungs Bank LFE. <ol><li> Sicherstellen, dass der Differenzdruckwandler innerhalb Kalibrierung ist. Schließen Sie den High-Side-Anschluss des Sensors an den Upstream LFE-Anschluss. Schließen Sie den Low-Side-Anschluss des Sensors an den Downstream-Port des LFE. </li><li> Stellen Sie sicher, dass der absolute Druckwandler des kombinierten Differenz- / Absolutdruckmessgerät innerhalb Kalibrierung ist und über ein T-Stück der &quot;Anpassung an High-Side-Anschluss des Differenzdrucksensors verbinden. </li></ol></li><li> Schließen Sie einen K-Typ-Thermoelement an die Datenerfassungseinheit (DAQ). </li><li> Stellen Sie sicher, dass der Taupunkt-Messvorrichtung ist innerhalbKalibrierung und mit der DAQ und dem Luftstrom. </li><li> Stellen Sie sicher, dass MAF und Flussbank Signale akzeptabel sind (0-5 Volt) und verwenden Sie die Software Kalibrierungen Bildschirm ein MAF-Kalibrierung zu beginnen. </li><li> Stellen Sie den Durchfluss bei 11 verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten über den erwarteten Bereich des MAF und innerhalb des akzeptablen Bereichs des LFE. Sammeln Sie ein Minimum von 30 Sekunden von Daten bei jeder Strömungszustand bei einer Mindestgeschwindigkeit von 1 Hz durch die collect Kalibrierdaten Schaltfläche klicken. Hinweis: Stellen Sie sicher, dass die MAF Kalibrierung mindestens 25% der minimalen Strömungsgeschwindigkeit des LFE für die Kalibrierung verwendet umspannt. Sie nicht die maximale Durchflussrate des LFE überschreiten, wenn größere Durchflussraten zu kalibrieren sind, verwenden Sie einen größeren LFE. </li><li> Führen Sie die Kalibrierungssoftware von Prozesskalibrierung Daten Schaltfläche und wählen Sie die Kurvenanpassung, die ohne einen einzigen Punktfehler über ± 2% minimale Gesamtfehler ergibt. </li></ol> 2. Kalibrierung des Treibhausgas-Analyzer Hinweis: Die Treibhausgas-analYzer sollte von einem Dritten intern auf Jahresbasis kalibriert werden. Die Benutzer können die Kalibrierungen Tools innerhalb der Software verwenden, um eine externe Kalibrierung oder Überprüfung abzuschließen. Die Kalibrierung verwendet Flaschengase bekannter Konzentration. Das Gas wird mit Stickstoff durch einen Gasteiler und Ausfahrten zu einer überfluteten Sonde gemischt. Der Analysator Lufteinlässe die Probe mit einer Fließgeschwindigkeit bekannt und zeichnet den Wert. Es wird empfohlen, dass ein 11-Punkt-Kalibrierung über den Bereich von Interesse abgeschlossen werden. Das Programm passt sich automatisch für die Gaskonzentration und Viskosität innerhalb des Gasteilers. <ol><li> Vor der Feldversuche, führen Sie eine externe Überprüfung oder Kalibrierung, falls erforderlich (vorherige Kalibrierung älter als ein Monat). </li><li> Schalten Sie den THG-Sensor auf 15 Minuten vor der Eichung / Kalibrierung und die Überprüfung &#39;tee&#39; Anpassung an die Einlassöffnung des Sensors verbinden. </li><li> Wählen Sie ein EPA-Protokoll oder NIST Gas zu überprüfen und zu verwenden, um ultrahochreinem Stickstoff (UHPN)als Ausgleichsgas. </li><li> Schließen Sie das Verifikationsgas (Methan) zu der Komponente Anschluss eines kalibrierten Gasteiler mit zugelassenen Regler (CGA 580 für UPHN, CGA 350 für Methan). Verbinden Sie den Ausgang des Gasteiler mit dem &quot;T-Stück&quot; der Schritt 2.2. </li><li> Stellen Sie den Komponentengas, Ausgangsdruck auf etwa 23 Pfund pro Quadratzoll - Manometer (PSIG), indem Sie den Reglerknopf einstellen. Stellen Sie die Balance Gas, Ausgangsdruck auf etwa 19 PSIG. Stellen Sie die Durchflussrate des Gasteilers zu mindestens zwei Mal die interne Durchflussrate der Probenpumpe mit dem Gasteiler, Strömungssteuerknopf (Aktuelle Probenpumpe arbeitet mit zwei Standardlitern pro Minute (SLPM) so Auslass des Gasteilers sollte bei 4 SLPM eingestellt werden). Hinweis: Adäquat die Probensonde mit dem Gasgemisch fluten eine ordnungsgemäße Überprüfung zu gewährleisten. Verwenden Sie sekundäre rotameter falls vorhanden eine positive Nettostrom aus der Flut Sonde &#39;tee&#39; von Schritt 2.3 zu gewährleisten. </li><li> Klicken Sie auf Start Kalibrierung und geben Sie die bottle Konzentration des Komponentengases (in ppm). Verwenden Sie den Gasteiler Gaskomponente im Bereich von Null bis 100% (insgesamt 11 Punkte) wählen. Sammeln von Daten für mindestens 30 Sekunden bei jeder Einstellung des Gasteiler, um die Linearisierung zu vervollständigen. </li><li> Wählen Sie, ob eine neue externe Kalibrierung angewendet wird. Hinweis: Falls die Überprüfung geht in der Unsicherheit der Gasflasche Konzentration (typischerweise 1-2%) wird eine neue externe Kalibrierung nicht erstellt werden muss. </li><li> Wiederholen Sie die vorherigen Schritte für einzelne oder mehrere Punktprüfungen / Kalibrierungen von Methan, Kohlendioxid oder Wasserdampf. </li></ol> 3. Full System Recovery Test Hinweis: Eine vollständige Systemwiederherstellung Test abgeschlossen ist, um sicherzustellen, dass die FFS erholt und genau berichtet von einem bekannten Volumen von Kalibriergas. <ol><li> Schalten Sie die FFS und sorgen für die THG-Sensor für mindestens 15 min gewesen auf. Wählen Sie eine Recovery-Gas zu testen - Methan. </li><li> Schließen Sie die Gasflasche an einen geeignetenRegler und stellen Sie den Ausgangsdruck auf etwa 20 PSIG. </li><li> Verbinden einer Zuleitung zur Gasflasche Reglers und dem Einlaß zu einem kalibrierten Massendurchflussregler (MFC). Verbinden des Auslasses des MFC zu dem Einlaß des Entnahmeschlauch. Wählen Sie die Gas-Recovery-Verifizierung Registerkarte in der DAQ-Software und verbinden Sie den seriellen Anschluss des MFC an den DAQ. </li><li> Klicken Sie auf die Gas-Recovery-Test starten und die Hintergrunddaten für mindestens 30 sec, die bekannte Strömungsgeschwindigkeit des Gases aufnehmen kann zu diesem Zeitpunkt eingegeben werden. </li><li> Stellen Sie die Durchflussrate der Erholung Gas auf eine durchschnittliche Leckgröße basierend auf erwarteten oder vorherigen Werte (20 SLPM oder 30 SLPM). Beginnen Sie mit der Erholung Gas fließt, und lassen Sie das System für 30 Sekunden stabilisieren. </li><li> Nach der Stabilisierung klicken Sie auf Datensatz, und lassen Sie das Programm, um die undichte Stelle Verifizierungsdaten für 30 Sekunden aufzeichnen. Hinweis: Nach Abschluss der Software-Sampling wird über einen Bericht, der Fehler der zwischen dem bekannten Gasströmungsgeschwindigkeit und dem wiedergewonnenen Gasdurchsatz erstellen. EinFehler von ± 4,4% ist akzeptabel (relative Messunsicherheit des Systems), aber die gezielte Wiederherstellungsfehler beträgt ± 2%. </li><li> Wiederholen Sie die Gas-Recovery-Test mindestens dreimal und sicherzustellen, dass alle Fehler innerhalb des zulässigen Bereichs liegen. </li><li> Überprüfen Sie das System auf eventuelle Fehler, wenn der Fehler über ± 4,4% liegt. Doppelklicken überprüfen Sie alle Verbindungen, Flussraten, Abhilfe Fehler, und wiederholen Sie die Schritte 3.2 bis 3.6. Hinweis: Fehler enthalten kann, dass die Versorgungsleitung nicht in die FFS-Entnahmeschlauch eingeführt wurden oder Verbindungen waren lose auf Probe Armaturen. Ein neuer MAF Kalibrierung oder Überprüfung des Sensors kann notwendig sein, wenn sie nicht vorher abgeschlossen (innerhalb eines Monats). </li></ol> 4. Leak Detection Audit Hinweis: Führen Sie eine Bestandsaufnahme vor Ort jede mögliche Quelle der diffusen Emissionen zu identifizieren. Das Inventar wird die Anzahl der Quellen (Ventile, Flansche, Pumpen / Kompressoren, Lüfter, etc.) sind durch Quellengruppe (Kompressor Gebäude, Lager Farm aufgeschlüsselt, vehicle Betankung Rack, etc.) Die Leckerkennung Prüfung parallel oder in Reihe mit dem Leck Quantifizierung auftreten können. Ein Handheld-Methan-Detektor oder optische Gasbildkamera kann verwendet werden, um Komponenten auf Dichtigkeit zu prüfen. Wenn Leckagen Datensatz identifiziert eine Beschreibung, Konzentration und ein Bild nehmen. Markieren Sie die undichte Stelle für eine spätere Quantifizierung oder zu quantifizieren, das Leck zu diesem Zeitpunkt. <ol><li> Erstellen Sie eine neue Bestandsdatei im Programm. Geben Sie die Daten auf der Website für die Inventarisierung und Reporting - Zwecke (Name, Art der Website, etc.). Datum, Zeitstempel und GPS-Position werden automatisch ausgefüllt. </li><li> Null der Hand Methan-Detektor auf Umgebungsluft vor dem Gebrauch. Nutzen Sie einen Handheld-Methan-Detektor mit Probenahmesonde alle möglichen Schnittstellen zu überprüfen, die auf die Anwesenheit von diffusen Emissionen zugänglich sind. Positionieren Sie die Sondenprobe auf die Oberfläche senkrecht Einlass Verdünnung zu minimieren. Anmerkung: Die Empfindlichkeit der tragbaren Einheit 5 ppm über dem Hintergrund ist, wenn zeroed auf Umgebungsluft. <ol><li> Dokumentieren Sie alle unzugänglichen Quellen oder aggregiert Quellen. Hinweis: unzugängliche Quellen Entlüftungsrohre enthalten könnte, die über eine sicher zugänglich Höhe sind wie vom Betreiber bestimmt. Aggregierte Quellen können mehrere pneumatische Ventile an einem Verteiler oder umschlossen von einem Service-Box enthalten. Wenn die Quelle oder mehreren Quellen kann als Ganzes unter Verwendung eines Gehäuses untersucht werden, aggregieren die Quellen. </li><li> Aggregate mehrere Quellen ein Gehäuse mit mindestens einem Eingang und einem Ausgang verwendet wird. Dokumentieren Sie alle Quellen innerhalb des Umfangs des Gehäuses. Beschriften Sie die Quelle als Sammelprobe und gehen mit Quantifizierung des § 5. Hinweis: Die Verwendung eines Lecksuchers Lösung erlaubt Quellen ein &quot;nicht-undichten&quot; zu klassifizieren. die Flasche aufrecht halten, genug Leckdetektor Lösung gelten die Schnittstelle zu decken. Lassen Sie 5-10 sec für Blasen zu bilden. </li></ol></li><li> Setzen Sie den Sondeneingang des Erfassungsinstrument an der Oberflächeder Komponentenschnittstelle. Bewegen Sie die Sonde entlang der Schnittstelle Peripherie, während das Instrument zeigt die Beobachtung, wobei darauf geachtet die verzögerte Reaktionszeit des Instruments zu berücksichtigen. </li><li> Probe langsam die Schnittstelle, wo Leckage angezeigt wird, bis der maximale Zählerstand erreicht wird. </li><li> Lassen Sie den Sondeneingang bei dieser maximalen Lese Lage für etwa zwei Mal der Instrumentenantwortzeit (20 sec). Wenn die maximale beobachtete Zählerstand größer als 500 Teile pro Million (ppm), aufnehmen und das Ergebnis berichten. Klicken Sie Leck Bild nehmen für Zwecke der Berichterstattung. </li><li> Alternativ können Sie eine Infrarot-Imaging-Gerät langsam die Komponenten zum Scannen auf Dichtigkeit zu prüfen. Diese Methode wird als alternative Arbeitspraxis genehmigt Lecks von Ausrüstung unter EPA-Methode 21 zu erkennen - optische Gas-Bildgebung. <ol><li> Schalten Sie die Kamera ein und ermöglichen eine Stabilisierung. </li><li> Entfernen Sie die Objektivabdeckung und verwenden Sie die Kamera Bildschirm langsam die Komponenten auf Dichtigkeit zu prüfen. Hinweis: Optical Gas vorstellen Kameras sind in der Regel teuer, aber die Zeit tun reduzieren benötigten Komponenten auf Dichtigkeit zu prüfen. Verwendung von Hochempfindlichkeitsmodus kann für kleine Lecks erforderlich. </li><li> Wenn ein Leck mit der Kamera erfasst wird, entweder Video aufnehmen oder ein Bild für Zwecke der Berichterstattung. Markieren Sie die Leckstellen für die anschließende Quantifizierung mit den FFS. </li></ol></li></ol> 5. Leckrate Quantifizierung Hinweis: Rate Quantifizierung Leck kann zur gleichen Zeit wie die Lecksuche oder nach einer Bestands von Lecks vollständig abgeschlossen ist. Die Quantifizierung erfolgt unter dem neuen Leck-Taste nach Standort und Leck Daten eingeben. Der Benutzer muss wählen, ob eine lokale oder globale Hintergrund zu verwenden. In jedem Fall steuert das System die richtige Magnetventile und eine zeitlich Probe aufzuzeichnen. Sobald ein Hintergrund genommen wurde, sollte das Leck dreimal oder aus drei Richtungen quantifiziert werden, um eine ordnungsgemäße Leck Erfassung sicherzustellen. Das System wird die drei Messungen analysieren und berichten über dieVarianz. Die Benutzer können die Leck Daten (getrennte und Durchschnitt) zu speichern, wiederholen Sie die Erfassung, oder die Quelle als Variable zu klassifizieren. <ol><li> Messen und notieren Methan Hintergrundkonzentrationen in regelmäßigen Abständen während der Besichtigung vor Ort und mit jedem Leck Quantifizierung. Hinweis: Es ist von großer Bedeutung separaten Hintergründe für Lecks zu nehmen, die in einem ähnlichen Bereich sind und unter Bedingungen, wenn die Dilatation Luft eine Slipstream von in der Nähe Lecks enthalten. 5,15 - kombinierte Leckanalyse von Systemen wird unten diskutiert. </li><li> Quantifizieren gestellter Leckagen. Vor dem Leck mit dem Probenschlauch zu nähern sicherzustellen, dass das Erdungsband in Kontakt mit dem Boden ist und den Clip den Sampler Erdungsklemme auf das Element in Frage. Mit Hilfe der FFS, positionieren Sie den Entnahmeschlauch an mehreren Stellen rund um den Bereich der Leckquelle in drei aufeinander folgenden Leckrate Quantifizierungen für diese Quelle zu erhalten, die die kontinuierlich aufgezeichnet Probenfluss und Probenkonzentration enthalten. </li><li&gt; Stellen Sie die volle Flussrate Volumenstrom zu erhöhen, durch Öffnen oder Schließen der Iriskanal an der Aufnahme des Gebläses. Stellen Sie die Kanalventil, um sicherzustellen, dass die maximale Methankonzentration innerhalb von 10% des höchsten kalibrierten Wert ist, oder dass mindestens Methankonzentration mindestens 2 ppm höher als die Hintergrundkonzentration. </li><li> In dem Programm, drücken Sie die quantify Leck-Taste. Eine Möglichkeit, einen globalen oder lokalen Hintergrund verwenden wird der Benutzer aufgefordert. </li><li> Im Zweifelsfall der Kontamination von anderen Lecks, nehmen Sie immer einen lokalen Hintergrund. Mit dem Schlauch in der Quantifizierung Position Leck, klicken Sie auf lokalen Hintergrund nehmen. Nach Abschluss des Programms wird der Benutzer aufgefordert, das Leck zu quantifizieren. Hinweis: Das Programm automatisch die Entnahmestelle des Auslasses der FFS zu einem Port direkt hinter dem Einlass zu dem Entnahmeschlauch für einen lokalen Hintergrund wechseln. Der Entnahmeschlauch muß in der gleichen Messposition wie für die Probe Quantifizierung verwendet wird. </li><li> Wiederholen Sie den record Leck dreimal Aufforderung, insbesondere in den Fällen von hohen Umgebungswindbedingungen oder in komplexen Geometrien. <ol><li> Wenn die Varianz der zusätzlichen Quantifizierungen von über 10% ist, zu untersuchen, um zu bestimmen, ob die Abweichung das Ergebnis einer Fehlfunktion des Geräts oder Variabilität der Leckrate ist. </li><li> Wenn die Quelle der Variabilität in Leckrate zu Fehlfunktionen des Geräts zurückzuführen ist, beheben die Quelle der Störung und Wieder quantifiziert. Andernfalls klassifizieren das Leck als &quot;Variable&quot; und die vermutete Ursache aufzunehmen. </li></ol></li><li> Im Falle von mehreren Quellen in unmittelbarer Nähe oder einer Hand durch eine Abdeckung umschlossen, behandeln die Quelle (n) in Frage als eine einzige Quelle für die Leck Quantifizierung ein Gehäuse verwendet wird. Verwenden Sie das Gehäuse Tab diese Art der Quantifizierung durchzuführen. <ol><li> Fabrizieren ein Gehäuse vollständig aus Kunststofffolien oder eingebaut entweder flexible, nicht-durchlässigen Material, oder sich auf einem permanenten Gehäuse, wie beispielsweise einem Verdichtergehäuse. Hinweis: Die enclosure ermöglicht die Quantifizierung Gerät jede natürliche Gas zu erfassen, die in dem Gehäuse oder aus vorhandenen Lüftungsstellen auf permanente Gehäuse über absichtlich platzierten Löchern von Komponenten innerhalb seiner Grenzen und ermöglicht eine Verdünnung des aufgenommenen Erdgas austritt. </li><li> Lassen Sie jede Erdgas aus dem Gehäuse gezogen werden verdünnt und eine stetige Lesung aus dem THG-Sensor zu erreichen. Die Dauer der Abtastung durchgeführt Quantifizierung eines Gehäuses unter Verwendung von der Größe des Behälters abhängig ist. </li><li> Situate die Punkte, an denen die Quantifizierung Probe aus dem Gehäuse gezogen, so dass die Verdünnungsluft über die Potentialleckquelle fließt (e) die Dauer der Probenahme zu reduzieren für die stationäre Konzentrationswerte ermöglichen </li></ol></li><li> Wenn eine Beutelprobe erforderlich ist, legen Sie eine evakuierte Probenbeutel des Beutelkasten mit dem Ausgang des GHG-Sensor. Verwenden Sie die Software Beutelprobe, Identifikationsnummer und On-Screen-Timer zur Aufzeichnung eine volle Tasche Probe, um sicherzustellen, fürOff-Site-Analyse getroffen worden sind. </li></ol>

Die Autoren haben zusammen mit Herrn Christopher Rowe und Herrn Zachary Luzader Erfindungsmeldungen und vorläufige Patente bei der West Virginia University Research Corporation und dem Office of Technology Transfer eingereicht, um das mit diesem System verbundene geistige Eigentum zu schützen.

Um die Genauigkeit zu verbessern und aktuellen Branchen Einschränkungen zu überwinden, haben wir die Vollstrom-Probenahmesystem (FFS) für Methan Quantifizierung. Die Forscher verwendeten das System in einer Vielzahl von Formen in zahlreichen Standorten in ganz Nordamerika. Die Verwendung von Spektroskopie beseitigt wesentliche Beeinflussung von C2 + Verbindungen und der nichtdestruktiven Probenahme Natur ermöglicht Probenahmebeutel des Lecks für alternative Analyse Offsite. Wenn mit alternativen Windblöcken kombiniert wurde das System erfolgreich und genau Methanemissionen aus den folgenden Punkten quantifiziert: CNG Kraftstoffsysteme, LNG Kraftstoffsysteme, Verbrennungsmotor Kurbelgehäusen, Rohrleitungen, Schläuche, Verbinder, Flansche, Kompressor Öffnungen, Bohrlochkopf-Komponenten, Wasser / Ölabscheider Tanks, Ventile, pneumatische Antriebe mit Erdgas angetrieben werden, auch Gehäuse und zahlreiche andere Erdgasbezogenen Komponenten zusammen. Systemplattformen enthalten tragbare Karren, On-Road und Off-Road-Fahrzeuge. Stromverbrauch erfordert die Verwendung vonein Generator oder ein Haus Energie über Standard-120-VAC-Verbindungen. Doch durch diese Verwendung von &quot;Raster&quot; Macht das System noch bei höheren Flussraten Probe noch in Verbindung mit Verlängerungskabel und lange Probenahme Häuser für die Portabilität um einen bestimmten Standort von Interesse verwendet werden. Aktuelle batteriebetriebene Systeme haben die Leistung in Abhängigkeit von der Batterieladezustand verringert die Netzleistung mit eliminiert wird. Periodische Eichungen Protokolle wurden in die Benutzerschnittstelle entwickelt und integriert. Protokolle 1-3 sollte vor jeder neuen Ort-Audit oder zumindest auf monatlicher Basis durchgeführt werden. Wenn Benutzer fleißig nicht die Protokolle folgen, kann das System unter oder über-Bericht Emissionsraten, die könnten sich negativ auf THG-Berichterstattung. Das primäre Ziel der Protokolle ist es, ein genaues System, um sicherzustellen, insgesamt Website-Emissionen mit der Komponente Granularität abzuschätzen. Wenn die statistische Analyse verwendet werden neue Emissionsfaktoren zu schaffen, dann wird jeder nicht-leaKönig Komponente muss auch aufgezeichnet werden. Das Leckdetektionsprozess kann die Zeit mit der Verwendung von Handgeräten raubend sein. Die Verwendung eines optischen Gasbildkamera kann signifikant die Zeit für die Leck detektieren erforderlich reduzieren. Die Kamera muss zur Messung flüchtiger organischer Verbindungen einschließlich Methan fähig sein. Derzeit verfügbare Gewerbeeinheiten haben Empfindlichkeiten auf nachweisbare Leckraten von etwa 0,8 Gramm pro Stunde (g / h) und sind abhängig von Windverhältnisse. Imaging-Geräte sind auch temperaturempfindlich. Achten Sie darauf, Temperaturskalen nach Bedarf anzupassen. Extrem kalte Dämpfe (Kryo-Erdgas) oder überhitztem Dampf (Dampf in den Abgasen und andere) können als übermäßige Leckage auftreten. Die anschließende Quantifizierung müssen folgen genau den tatsächlichen Leckrate von jedem abgebildeten Leck zu bestimmen. Die Verwendung von Infrarot-Kameras deutlich Lecksuche Vorräte, reduzieren aber sind empfindlich gegen Wind. Kleinere Lecks unter starkem Wind könnte DIFFUse schneller und nicht entdeckt werden. Im Zweifelsfall prüfen immer mit einer Hand gehalten Methan-Detektor. Eine benutzerfreundliche Oberfläche sorgt für eine einfache und ordnungsgemäße Verwendung der FFS. Integrierte Benutzer fordert den Benutzer auf dem Protokoll unterstützen und Nachbearbeitung Anstrengungen zu reduzieren. Zum Beispiel, wenn ein Leck Quantifizierung (Abschnitt 5), die durchschnittliche Leckrate auf Berechnungen basieren abgeschlossen ist mindestens 30 Sekunden kontinuierlicher Konzentration verwendet und die Strömungsgeschwindigkeit Aufnahmen berichtet. Benutzeraufforderungen verwenden automatisch globale oder lokale Hintergrundkonzentrationen. Einfache Bildschirm Auswahl wird Magnete verursachen für den richtigen Stellen zu betreiben und Probe. Benutzer sollten alle auf dem Bildschirm aufgefordert, genaue Quantifizierung des Lecks zu gewährleisten. Das Programm wird automatisch richtig für die folgenden: global oder lokal Hintergrund; Temperatur; Massefließrate (angenommen Luft mit Kohlendioxid und Methan Korrekturen); Feuchtigkeit (aus dem THG-Sensor gemessen); Temperatur (thermocouple - redundante Prüfung für Umgebungsbedingungen) Die relative Unsicherheit der gemessenen Methanemissionen Raten beträgt ± 4,4%, außer in Fällen, wo das Leck ist inkonsequent, wenn die Konzentration näherte Hintergrundkonzentration gemessen. Ein Beispiel der Komponente Unsicherheiten ist in Tabelle 2 bereitgestellt. <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Quelle </td><td> Die Unsicherheit (%) </td></tr><tr><td> Methan-Sensor </td><td> 1 </td></tr><tr><td> Methan Sensorkalibrierung Korrelation </td><td> 0,73 </td></tr><tr><td> Methangasflasche </td><td> 1 </td></tr><tr><td> Null-Luft-Gasflasche </td><td> 0,1 </td></tr><tr><td> LFE </td><td> 0,7 </td></tr><tr><td> MAF </td><td> 4 </td></tr><tr><td> Differenzdruckmodul </td><td> 0,025 </td></tr><tr><td> Absolutdruckmodul </td><td> 0,06 </td></tr&gt; <tr><td> Thermoelement </td><td> 0,4 </td></tr><tr><td> MAF Kalibrierung Korrelation </td><td> 0,09 </td></tr><tr><td> Gasteiler </td><td> 0,5 </td></tr></tbody></table> Tabelle 2. Komponente Unsicherheit. Unabhängige Komponente Unsicherheiten verwendeten System Unsicherheit zu quantifizieren. Insgesamt haben das System und seine Methoden als vorteilhaft erwiesen bei den Bemühungen um genau die Methanemissionen aus verschiedenen Quellen zu quantifizieren. Das System ist skalierbar und benutzerfreundlich. Das entwickelte System hat eine Unsicherheit von ± 4,4% im Vergleich zu gegenwärtigen kommerziellen Systemen mit einer Unsicherheit von ± 10% 74. Mit der richtigen Kalibrierungen kann dieses System leicht Leckraten bis zu 140 SCFM im Vergleich zu aktuellen kommerziellen Systemen zu quantifizieren , die Lecks bis zu 8 SCFM mit voller Batterie lädt zur Quantifizierung 64,74 fähig sind. Während die Systemverbindung zu Haus Energie erfordert, bietet diese Vorteile conkonsistente Abtastraten und Sampleraten viel höher als die aktuellen Systeme. Die minimale Nachweisgrenze des aktuellen Systems ist 0,24 g / h oder 3,0x10 -3 SCFM. Die Benutzeroberfläche reduziert die Nachbearbeitung Anforderungen und reduziert die Berichterstattung Bemühungen. Darüber hinaus sind die laserbasierten Sensoren zerstörungs zur Leckprobe, die 65 zur direkten Messung der Probe mit mehreren Analysatoren erlaubt. Lasergestützte Messungen erfordern auch keine separaten Sensoren für Umgebungs, kleine und große Leck Konzentrationen oder Sensorübergänge, die zu zusätzlichen Quellen der Ungenauigkeit beitragen. Zukünftige Studien konzentrieren sich auf fortlaufenden Optimierung der FFS und seine Benutzeroberfläche. Weitere Forschung wird durchgeführt, die experimentelle Forschungsdaten und die Berechnung der Strömungsdynamik kombiniert weitere Best Practices zu entwickeln konsistente und optimale Messtechniken zu gewährleisten.

Jüngste Berichte bestätigen das Klima aufgrund menschlicher Aktivitäten verändert und weitere Veränderung ist unvermeidlich 1. Der Klimawandel kommt von einer Zunahme der Treibhausgase (THG) Konzentration der Atmosphäre. Kohlendioxid (CO 2) und Methan sind die größten Treibhausgas - Beiträger 2. CO 2 und Methan aus natürlichen Prozessen stammen und menschliche Aktivitäten 3. Anwesend atmosphärische Niveaus von CO 2 und Methan sind jeweils um 31% und 151% in den letzten zwei Jahrhunderten zugenommen, wobei die Methankonzentration 4-6 mit einer Rate von 2% pro Jahr zu erhöhen. Die Klima Auswirkungen von Methan und CO 2 -Emissionen sind abhängig von der Bezugszeitraum als Methan hat eine kürzere atmosphärische Lebensdauer relativ 2 7 zu CO. Methan atmosphärische Lebensdauer beträgt 12-17 Jahre, nach denen Oxidierung 2 8 tritt an CO. Die Auswirkungen von Methan ist 72 mal größer als CO <sub&gt; 2 in einem Zeitraum von 20 Jahren 9. Auf Basis der Masse, Methan ist 23 - mal effektiver bei der Wärme in der Atmosphäre als CO 2 über einen Zeitraum von 100 Jahren 10 Trapping. Methan und CO 2 - Konto für 10% und 82% der gesamten Vereinigten Staaten (US) THG - Emissionen 11. Globale Methanemissionen aus anthropogenen Quellen sind etwa 60% und die restlichen sind aus natürlichen Quellen 8, 10. Im Jahr 2009 nicht verbranntem Methan - Emissionen zwischen Produktionsbohrungen und lokalen Vertriebsnetz entsprach 2,4% des Brutto natürlichen US - Gasproduktion (1,9-3,1% bei einem Konfidenzniveau von 95%) 12. Nicht verbrannten Methan - Emissionen sind nicht nur schädlich für die Umwelt, sondern auch hohe Kosten für Erdgas - Unternehmen 13 darstellen. Analysten schätzen , dass die Erdgasindustrie von über $ 2 Milliarden Dollar pro Jahr 14 wegen Methanlecks und Entlüftung verliert. Nicht verbrannt Emissionen sind classified als Flüchtling oder 15 Entlüftung 16. Fugitive bezieht sich auf die unbeabsichtigte Freisetzung von Gas aus Verfahren oder Einrichtungen, wie Ventile, Flansche, oder Armaturen 17 zur Umgebungsluft, 18. Venting bezieht sich auf die absichtliche Freisetzung von Gas aus Geräten oder Betriebsprozesse Umgebungsluft, wie beispielsweise pneumatische Stellantriebe 19. Bei Onshore - Öl- und Erdgasanlagen entfallen auf die diffusen Emissionen für ~ 30% der gesamten Methanemissionen 20. Im Jahr 2011 nach Schätzungen der US Environmental Protection Agency (EPA) , dass mehr als 6 Millionen Tonnen flüchtige Methan aus Erdgassystemen entkommen, die die Menge an Treibhausgas - Emissionen (CO 2 -Äquivalent über einen Zeitraum von 100 Jahren) nicht überschreiten, emittiert von alle US Eisen und Stahl, Zement und Einrichtungen der Aluminiumherstellung kombiniert 21. Eine kritische Lücke besteht in der Bestimmung der Klimaauswirkungen von Erdgas durch das Fehlen von genauen und zuverlässigen Schätzungen der zugehörigen emissionen. Allerdings gibt es einen Konsens , dass flüchtige Methanemissionen in jeder Phase des Erdgases Lebenszyklus auftreten und die weitere Forschung in genau zu messen und diese Werte Berichterstattung ist wichtig 19. Variiert um bis zu zwölf Größenordnungen 19 Studien haben mit den Ergebnissen aus bestimmten Sektoren diffusen Emissionen berichtet 22-28. Der Mangel an anerkannten Industriestandards und ein Mangel an konsistenten Vorschriften im Bereich der Leckerkennung und Leck Quantifizierung ermöglichen die Verwendung einer Vielzahl von Testverfahren und Ausrüstung, mit der Genauigkeit von einigen Messverfahren so hoch wie ± 50% 29-35. Daher besteht erhebliche Unsicherheit über die Menge der flüchtigen Methan über das Erdgas emittiert Lebenszyklus 19, 28, 33, 36-39. Abbildung 1 zeigt die Menge an Variabilität in der veröffentlichten Literatur über die gemessenen und geschätzten Methan - Emissionen mit dem Erdgas Leben verbunden Zyklus. Abbildung 1 </strong&gt; zeigt die durchschnittlichen veröffentlichten flüchtigen Methanemissionen als Prozentsatz der Gesamtproduktion Erdgas emittiert. Wenn ein Mittelwert der Mittelwert der veröffentlichten Bereich nicht gegeben wurde, wurde genommen. Die Standardabweichung zwischen den 23 Studien ist 3.54, mit den niedrigsten und den höchsten Wert von 96,5% unterscheiden. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig1.jpg" /> Abbildung 1. Flüchtige Methanemissionen. Flüchtige Methanemissionen emittiert als Prozent des gesamten Erdgasproduktion 13, 27, 40-59. Gemittelt Veröffentlicht <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Derzeit ist die Gesamtmenge der diffusen Emissionen unklar zum Teil aufgrund der Messunsicherheit und Skalierungstechniken. Ohne genaue Methan Emissionsmessungen, sind die politischen Entscheidungsträger nicht in der Lage, fundierte Entscheidungen über die Angelegenheit zu machen.Eine Überprüfung der aktuellen Literatur identifiziert drei wichtigsten Methoden zur Quantifizierung von Erdgas diffusen Emissionen: Absacken, Tracergas, und einem im Handel erhältlichen High Flow-Sampler. Das Absacken Verfahren beinhaltet 60 ein Gehäuse in der Form einer &quot;Tasche&quot; oder Zelt um eine diffuse Emissionen Quelle platzieren. Es gibt zwei Varianten der Absackung Methode. In einem, eine bekannte Durchflussmenge von Reingas (typischerweise inert) durch das Gehäuse mit einer gut gemischten Umgebung für die Messung zu schaffen. Sobald das Gleichgewicht erreicht ist, wird eine Gasprobe aus dem Beutel gesammelt und gemessen. Die diffuse Emission Rate wird aus der gemessenen Durchflussrate von Reingas durch das Gehäuse und die Steady-State - Methan - Konzentration innerhalb des Gehäuses 61 bestimmt. In Abhängigkeit von Gehäuse und Leckgröße die erforderliche Zeit , um die erforderlichen Gleichgewichtsbedingungen für die Leckratenmessung zu erreichen , ist zwischen 15 bis 20 min 61. Das Absacken Verfahrenkann auf den meisten zugänglichen Komponenten angewendet werden. Es kann jedoch nicht für ungewöhnlich geformte Komponenten geeignet sein. Diese Methode Typ in der Lage , Lecks in einer Größe von 0,28 Kubikmeter pro Minute (m 3 / min) bis so groß wie 6,8 m 3 / min 60 .Die andere bagging Technik als kalibrierte Absacken bekannt messen. Hier, Taschen mit bekanntem Volumen sind um einen diffusen Emissionen Quelle versiegelt. Die diffuse Emission Rate basiert auf der Höhe der Zeit für den Ausbau des Beutels erforderlich berechnet und korrigiert auf Normalbedingungen. Tracergas Methoden quantifizieren einen Flüchtigen Rate Emission auf der Grundlage der gemessenen Konzentration Tracergas durch eine flüchtige Quelle fließt. Tracer Gase üblicherweise verwendeten sind Helium, Argon, Stickstoff, Schwefelhexafluorid, unter anderem. Die diffuse Emission Rate wird aus dem Verhältnis eines bekannten Freisetzungsrate von Tracergas in der Nähe der diffusen Quelle bestimmt, Messungen der Abwind Konzentrationen von Tracer und fugitive Quellengas und gegen den Wind Basislinie 24. Die diffuse Emission Rate ist nur gültig , unter der Annahme identischer Dispersion und eine vollständige Durchmischung für die beiden Quellen 62. Dies bedeutet, dass der Indikator in der Nähe der diffusen Quelle mit einer ähnlichen Geschwindigkeit und Höhe freigegeben wird, und der Abwind Messung von gut gemischten Federn. Diese Methode ist zeitraubend und bietet keine für Komponentenebene Granularität 63. Ein kommerziell erhältliches hohes Volumen - Probenahmesystem besteht aus einem tragbaren , batteriebetriebenen Instrument in einem Rucksack verpackt 64 diffuse Emissionsraten zu quantifizieren. Die Luft, die die Leckstelle umgibt, wird in den Probennehmer durch einen bei einer ausreichend hohen Strömungsgeschwindigkeit 1,5 Zoll Innendurchmesser Schlauch gezogen, dass davon ausgegangen werden kann, dass alle der Leckgas erfasst wird. Die Probenflussrate wird mit einem Venturi in der Einheit berechnet. Bei niedrigen Konzentrationen von Methan, 0,05-5% Gasvolumen acatalyst Methan-Sensor wird verwendet, Konzentration zu messen. Dieser Sensor ist zerstörerisch für die Methan und anderen Kohlenwasserstoffen in der Probe. Für Methan-Konzentrationen von 5 bis 100 Vol%, wird ein thermischer Sensor verwendet. Das System verwendet einen separaten Hintergrundsensor und Sonde, die die Leck Konzentration relativ zu dem Hintergrundkonzentration korrigiert. Nachdem die Messung abgeschlossen ist, wird die Probe 64 weg von der Probenahmebereich in die Atmosphäre abgegeben zurück. Diese Methode kann auf den meisten zugänglichen Komponenten angewendet werden, mit der Einschränkung, messbarer Flussraten bis zu acht Standard-Kubikfuß pro Minute (SCFM). Dieses System ist in der Lage bis zu 30 Proben pro Stunde Testen auf. Kürzlich wurde dieses System wurde von dem katalytischen Sensor dem thermischen Sensor 65 in Bezug auf die Übergangs variiert Genauigkeit und Probleme gezeigt haben. Darüber hinaus erfordert das System der fraktionierten Analyse Gas richtig ein Responsefaktor Qualität auf Basis von Gas anwenden - es ist kein Methanspezifisch. Das System ist weit verbreitet und haben von unter Berichtsmethanemissionen 65 bis Diskrepanzen zwischen Top-down- und Bottom-up - Methoden zurückzuführen. Aufgrund der Beschränkungen dieser Methoden und Systemen wurde ein neues Quantifizierungssystem entwickelt. Die FFS verwendet das gleiche Design - Konzept als Verdünnungssysteme in der Automobil Emissionen Zertifizierung verwendet 66-68. Die FFS besteht aus einem Schlauch, der ein explosives sichere Gebläse zuführt, die das Leck und der Verdünnungsluftprobe durch ein Luftmassensensor (MAF) und Probensonde erschöpft. Die Probensonde ist mit einem laserbasierten Methan-Analysator durch ein Probenrohr verbunden ist. Die Analysatoren verwendet Hohlraum verstärkte Absorption zur Messung von CH 4, CO 2 und H 2 O. Der Analysator ist in der Lage CH 4 von 0% bis 10 Vol%, CO 2 von 0 bis 20.000 ppm zu messen, und H 2 O von 0 bis 70.000 ppm. Wiederholbarkeit / Genauigkeit (1-Sigma) für diese Konfiguration is &lt;0,6 ppb von CH 4, &lt;100 ppb CO 2 und &lt;35 ppm für H 2 O 69. Die Probe wird aus dem Strom bei einer konstanten volumetrischen Rate gezogen. Das System ist mit Datenerfassungs Meßgeräten. 2 zeigt die schematische Darstellung der FFS. Bevor die FFS Betrieb ist, wird der Erdungsanschluss auf der Probenschlauch an einer Oberfläche befestigt, die geerdet werden kann. Dies ist eine vorbeugende Maßnahmen eventuell vorhandene statische Ladung auf dem Ende des Schlauchs zu dissipieren, die von Luftstrom durch den Schlauch führen könnte. Die Datenerfassung erfolgt entweder auf einem Smartphone, Tablet oder Laptop-Computer. Es wurde eine Software für die Datenerfassung entwickelt, Verarbeitung und Reporting. Abbildung 3 gibt einen kurzen Überblick über die Benutzerschnittstellen für die folgenden Protokolle. <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig2.jpg" /> Abbildung 2. FFS Schaltplan und Bild links -. FFS schematisch undRecht -. portable FFS bei Compressed Natural Gas (CNG) Station Audit <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig2large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig3.jpg" /> Abbildung 3. Erkennung und Quantifizierung Programmübersicht. Kurze Übersicht über die Schritte und Benutzer auffordert , für Kalibrierungen, Recovery - Tests und Leck Quantifizierung. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig3large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig3large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

<table><tbody><tr><td>Abaco DBX 97 mm&nbsp;</td><td>Abaco Performance, LLC</td><td>http://www.abacoperformance.com/products.htm</td><td>Luftmassenmesser</td></tr><tr><td>Ultraportable Greenhouse Gas Analyzer</td><td>Los Gatos Research</td><td>http://www.lgrinc.com/analyzers/ultraportable-greenhouse-gas-analyzer/</td> <td>Methan, CO2 und Wassersensor</td></tr><tr><td>3AA20 Rauchabsauger&nbsp;</td><td>Daytona</td><td>http://www.sustainablesupply.com/Dayton-3AA20-Exhauster-Fume-Smoke-p/w267066.htm?gclid=CI2Dm9ffrcgCFUYTHwodyusFRg&CAWELAID=1307486526</td><td>Gebläse/Verdünner</td></tr><tr><td>Eagle II&nbsp;</td><td>RKI Instruments</td><td>http://www.rkiinstruments.com/pdf/eagle2brochure.pdf</td><td>Handdetektor</td></tr><tr><td>MCR 50&nbsp;</td><td>Alicat Scientific</td><td>http://www.alicat.com/</td> <td>kalibriert auf Methan</td></tr><tr><td>Laminar Flow Element, Modellnummer: Z50MC2-6, Seriennummer 707230-Y1</td><td>Meriam</td><td>http://www.meriam.com/product-category/laminar-flow-element/</td> <td>kalibriert auf Luft</td></tr><tr><td>K-Typ Thermoelement</td><td>Omega</td><td>http://www.omega.com/</td><td></td></tr> <tr><td>PTE-1 Kalibrator</td><td>Heise</td><td>http://www.heise.com/products/calibrators/</td> <td>Handgerät zur Verwendung mit Dressor-Modulen</td></tr><tr><td>Modell HQS-2&nbsp;</td><td>Dresser/Ashcroft</td><td>http://www.ashcroft.eu/download/data%20sheet/englisch/MODULE_E.pdf</td><td>Absolutdruckmodul</td></tr><tr><td>Modell HQS-1&nbsp;</td><td>Dresser/Ashcroft</td><td>http://www.ashcroft.eu/download/data%20sheet/englisch/MODULE_E.pdf</td><td>Differenzdruckmodul</td></tr><tr><td>Gasteiler - SGD-710C</td><td>Horiba</td><td>http://www.horiba.com/us/en/</td> <td>kalibrierter Gasteiler</td></tr><tr><td>Methan (99,9%)</td><td>Mathenson TriGas</td><td>http://www.mathesongas.com/</td> <td>reines Methan für den Gasrückgewinnungstest</td></tr><tr><td>Methan (&#177; 1%) 2,5%</td><td>Mathenson TriGas</td><td>http://www.mathesongas.com/</td> <td>hochkonzentriertes</td></tr><tr><td>Methan (&#177; 1%) 2.010&nbsp; ppm</td><td>Mathenson TriGas</td><td>http://www.mathesongas.com/</td> <td>niedrig konzentrierter</td></tr><tr><td>ultrahochreiner Stickstoff (UPHN)</td><td>Mathenson TriGas</td><td>http://www.mathesongas.com/</td> <td>99,9 % Stickstoffgas</td></tr><tr><td>10 Liter Tedlar Bag</td><td>Dupont</td><td>http://www.dupont.com/products-and-services/membranes-films/pvf-films/brands/tedlar-pvf-films/uses-and-applications/tedlar-gas-sample-bag-applications.html</td><td>wird für Beutelproben für alternative Gasproben</td></tr><tr><td>PET-7018Z</td><td>ICP DAS USA</td><td></td> http://www.icpdas-usa.com/pet_7018z.html <td>Datenerfassungsgerät</td></tr><tr><td>Edgetech Dew Prime Hyrgrometer</td><td>Edgetech Instruments</td><td>http://www.edgetechinstruments.com/moisture-humidity</td><td>Hygrometer für Flowbench</td></tr><tr><td>Swagelok-Armaturen aus Edelstahl (1/4 Zoll)</td><td>Swagelok-https://www.swagelok.com/products/fittings.aspx</td><td></td><td>T-Stück und andere Armaturen</td></tr><tr><td>PTFE-Schläuche</td><td>McMaster-Carr</td><td>http://www.mcmaster.com/#standard-hollow-tubing-(made-with-teflon-ptfe)/=Z8xrzl</td><td>Schläuche für Probenahme und Kalibrierung</td></tr><tr><td>FLIR GF 320</td><td>FLIR</td><td>http://www.flir.com/ogi/display/?id=55671</td><td>Infrarotkamera</td></tr><tr><td>CGA 580 Regler</td><td>Airgas</td> http://airgas.com/category/_/N-1z13vaq <td>UHPN-Regler</td><td></td></tr><tr><td>CGA 350 Regler</td><td>Airgas</td><td>http://airgas.com/category/_/N-1z13vaq</td><td>Methan in Stickstoff Regler</td></tr> Lösung <tr><td>zur Lecksuche (Snoop)</td><td>Swagelok</td><td>https://www.swagelok.com/search/find_products_home.aspx?show_results=Y&item=5e208092-ed6c-4251-9202-ed8a2aae5811</td><td>Blasenlösung zur Überprüfung der Leckagefreiheit</td></tr></tbody></table>

design und die verwendung eines vollstrom-probenahmesystem (ffs) für die quantifizierung von methanemissionen

Design and Use of a Full Flow Sampling System (FFS) for the Quantification of Methane Emissions

Der Einsatz von Erdgas weiterhin mit erhöhter Entdeckung und Produktion von unkonventionellen Schieferressourcen zu wachsen. Zur gleichen Zeit werden die Erdgasindustrie Gesichter fortgesetzt Kontrolle für die Methanemissionen aus der gesamten Lieferkette aufgrund des Methan relativ hohes Treibhauspotenzial (25-84x das von Kohlendioxid gemäß der Energy Information Administration). Derzeit gibt es eine Vielzahl von Techniken verschiedener Unsicherheiten zu messen oder die Methanemissionen aus Komponenten oder Anlagen abzuschätzen. Derzeit ist nur ein kommerzielles System ist für die Quantifizierung der Komponentenebene Emissionen zur Verfügung und die jüngsten Berichte haben ihre Schwächen hervorgehoben. Um die Genauigkeit zu verbessern und Mess Flexibilität zu erhöhen, haben wir entworfen, entwickelt und implementiert einen neuartigen Vollstromprobenahmesystem (FFS) für die Quantifizierung von Methanemissionen und Treibhausgase basierend auf Transport-Emissionen Messprinzipien. Die FFS ist ein modulares System, das aus einem explosionssichere Gebläse besteht (s), Luftmassenmesser (n) (MAF), Thermoelement, Probensonde, konstantes Volumen Probenpumpe, laserbasierte Treibhaus-Gassensor, Datenerfassungsgerät und Analysesoftware . Abhängig von dem Gebläse und Schlauchkonfiguration eingesetzt wird, ist die aktuelle FFS der Lage, eine Strömungsgeschwindigkeit von 40 bis 1500 Standard-Kubikfuß pro Minute (SCFM) bis hin zu erreichen. Verwendung von laserbasierten Sensoren mildert Störungen durch höhere Kohlenwasserstoffe (C2 +). Co-Messung von Wasserdampf ermöglicht Feuchtigkeitskorrektur. Das System ist tragbar, mit mehreren Konfigurationen für eine Vielzahl von Anwendungen im Bereich von einer Person getragen werden, um in einer Hand gezogenen Wagen montiert ist, auf den Straßenverkehr Fahrzeug Bett oder aus dem Bett von Utility Terrain Vehicles (UTVs). Das FFS ist in der Lage Methan-Emissionsraten mit einer relativen Unsicherheit von ± 4,4% zu beziffern. Die FFS hat bewiesen, realen Welt Betrieb für die Quantifizierung von Methanemissionen in conventio vorkommendennal und Remote-Einrichtungen.

Mehrere FFS wurden entwickelt und verwendet eine Vielzahl von Methanemissionsquellen zu quantifizieren. Zwei große Studien, die die Environmental Defense Fund Heavy-Duty-Erdgasfahrzeuge Pumpe auf Rädern (PTW) Studie und die Barnett Koordinierte Kampagne (BCC). Die PTW Studie konzentrierte sich auf die Quantifizierung von Methanemissionen aus schweren Erdgasfahrzeug Kraftstoffsysteme, Motorkurbelgehäusen, komprimiertes Erdgas-Tanks, Flüssigerdgastanks, Tankstellenausrüstung, Düsen und andere Lecks. Mehrere FFS-Systeme während des BCC verwendet wurden, die aus akademischen und Forschungseinrichtungen aus dem ganzen Land zusammen führenden Experten gebracht Methanemissionen Daten über die Erdgasversorgungskette (Erzeugung, Erfassung und Verarbeitung, Übertragung und Speicherung und lokale Verteilung) durch eine zu sammeln Kombination von Flugzeug-, Fahrzeug- und Bodenmessungen. Wir haben direkte Quelle Quantifizierung von Methanemissionen bei natürlichenGasverdichterstationen und Lagermöglichkeiten des entwickelten Methodik und FFS-System. Ein Teil der Ergebnisse aus der Studie Barnett Shale auf Messungen beziehen , durch den Einsatz der FFS erhalten hat 70-72 in Peer - Review - Konferenzen und wissenschaftlichen Zeitschriften vorgestellt und veröffentlicht. Sowohl für die PTW und BCC beschäftigten wir Methan-Lecksuchgeräte, um vor Ort Komponenten einschließlich Ventile, Schläuche / Rohrleitungen und anderen Komponenten überwachen, die Erdgas getragen oder gehalten wird. Ein Leck wurde mit einer Hand gehalten Methan-Detektor nachgewiesen. Dieser Handdetektor in der Identifizierung der Leckstelle unterstützt durch eine erhöhte Methankonzentration über dem Hintergrund zu identifizieren. Einmal wurde eine Leckstelle festgestellt, dass die Konzentrationsschwelle überschritten, verwendeten die Forscher die FFS die Leckrate zu quantifizieren. Das FFS Leck Probe wurde durch einen Schlauch gesammelt mit der Einlaßseite eines Gebläses befestigt. Die Probe wird durch eine zertifizierte Explosion pr bestandenoof Gebläse, wo es durch ein Rohrsystem erschöpft war, die einen MAF und Methan-Sensor enthalten. Die FFS-System konnte von 40 bis 1.500 SCFM abhängig von der Systemkonfiguration bei Flussraten zu probieren. Unter Verwendung der gemessenen Probenströmungsrate und Methankonzentration wurde die Leckrate in SCFM oder g / h berechnet. Kalibrierdatenbericht Für die Kalibrierung wurde ein Konstantstrom durch das System festgelegt. Der Druckabfall über den LFE wurde zwischen dem Hochdruckanschluss und dem Niederdruckanschluss auf dem LFE durch die Messung des Differenzdrucks erhalten. Der Absolutdruck wurde aus dem Hochdruckanschluss des Differenzmesslinie aufgezeichnet. Kalibrierdrücke wurden gemessen und mit einem kombinierten Differenz- / Absolutdruck-Messgerät erfasst. Das Handgerät zwei Module verwendet, eine für Absolutdruck und eine für Differenzdruck. Der Absolutdruck-Modul war ein messen kann 0-30 PSI absolute mit einer Unsicherheit von 0,025%. Der Differenzdruck-Modul war eine Lage, von 0 bis 10 Zoll Wasser mit einer Unsicherheit von 0,06% gemessen wird. Die Temperatur der Gasprobe wurde vor dem LFE mit einem K-Typ-Thermoelement mit einer Unsicherheit von ± 1,1 ° C bzw. 0,4% gemessen. Der Spannungsausgang von dem MAF wurde über eine analoge Datenerfassungskarte aufgezeichnet. Die Fließgeschwindigkeit wurde mit einem variablen Drosselventil an dem Einlass des Gebläses verändert. Calibra wurden für verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten auf der MAF durchgeführt, bis 1500 SCFM reicht. Als eine konstante Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch den LFE und MAF beide bestanden, die Druckdifferenz, Probentemperatur, Absolutdruck und MAF Spannung wurden gleichzeitig aufgezeichnet. Die Druckdifferenz über die LFE, Probentemperatur, und Absolutdruck verwendet, um die tatsächliche volumetrische Strömungsrate durch die LFE-Koeffizienten unter Verwendung von vom Hersteller bereitgestellten zu berechnen. Die tatsächliche Volumenstrom warIn den Standard-Volumenstrom umgewandelt. Die Standard - Volumenstrom durch wurde der LFE auf die von der MAF erhaltene Spannung bezogen, wie in Abbildung 4 dargestellt. <img alt="Abbildung 4" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig4.jpg" /> Abbildung 4. MAF Ausgangssignal Kalibrierung. Mehrpunktkalibration des MAF mit einem NIST LFE (siehe Abschnitte 1 bis 1.7). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig4large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Eine Regression der kleinsten Quadrate wurde auf den Daten durchgeführt setzen die Best-Fit - Koeffizienten der Gleichung zu bestimmen und die Gleichung der Regressionsstatistik, R 2, zu untersuchen Korrelation zwischen den Datensätzen zu berechnen. Sobald die Gleichung entwickelt wurde, die MAF Spannung an die Strömungsrate durch das LFE zu beziehen, wurde ein Vergleich zwischen der tatsächlichen gemacht<html> Flussrate und der gemessenen Strömungsrate des MAF. Dies ist in Figur 5 gezeigt. <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig5.jpg" /> Abbildung 5. MAF Flow Rate Korrelation. MAF gemessene Durchflussrate , aufgetragen gegen die LFE tatsächliche Rate Volumenstrom (siehe Abschnitte 1.8). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig5large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig5large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Die Kalibrierung des Methansensors mit einem 24.730-ppm Methangaszylinder ist in 6 gezeigt. Die durchschnittliche Abweichung von der eigentlichen Methankonzentration , nachdem die externe Korrektur angewendet wurde , war 0,7%. Die größte Abweichung von der tatsächlichen Methankonzentration, nachdem die externe Korrektur wurde betrug 1,9% angewandt. /54179/54179fig6.jpg &quot;/&gt; Abbildung 6. Methan - Sensor Kalibrierung / Verifizierung. Externe Verifizierung des Methan - Sensor einen kalibrierten Gas aufgeteilt und NIST Flaschen Methan (siehe Kapitel 2). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig6large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig6large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Nachdem die Eichkurven erhalten und angewandt wurde, die Überprüfung des gesamten Systems wurde durch Abschluss eines Gas-Recovery-Test durchgeführt. In der eine bekannte Menge von Methan in das System injiziert, um einen Methan geeicht MFC und ein Vergleich zwischen dem durch das System auf die wahre Masse injiziert angegeben Masse verwendet wird. Dieses Verfahren wurde auf die gängige Praxis von Propan Injektionen Basis des Code of Federal Regulations, die für die Erfassung und Messung Fähigkeit von Vollstromverdünnungstunnel gewährleistet, wo ein bekanntes Volumen von Kohlenwasserstoff-Emission in die Measurem injiziert werdenent-System eine unabhängig kalibrierten Gerät und die Erholungsfähigkeit des Systems überprüft werden. Die Steuerung MFC wurde auf Methan kalibriert. Das MFC wurde an zwei Flussraten von 20 und 30 SLPM von 99,9% reines Methan eingestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 für ein System Flussrate von 140 SCFM dargestellt. Es wurde, dass das FFS-System Messwerte innerhalb der erwarteten 4,4% waren in beiden Fällen gezeigt. Der durchschnittliche Fehler in den beiden Messungen betrug + 2,2%. <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> MFC Setpoint </td><td> FFS Erholung </td><td> Recovery - Fehler </td></tr><tr><td> SLPM </td><td> SLPM </td><td> % </td></tr><tr><td> 20 </td><td> 20.3 </td><td> 1,70% </td></tr><tr><td> 30 </td><td> 30.8 </td><td> 2.7 </td></tr><tr><td colspan="2"> Durchschnittlich </td><td> 2,20% </td></tr></tbody></table>Tabelle 1. FFS Recovery - Ergebnisse. Methane Recovery - Tests bei zwei verschiedenen simulierten Leckraten. In Felddatenerfassung Kontinuierliche Leckquelle 6 veranschaulicht ein Beispiel eines kontinuierlichen Leckquellen dar. 7 kann in 4 getrennte Bereiche, ad unterteilt werden. Dazu gehören die folgenden Teile: Hintergrund, nähern Leckquelle, Leck zu erfassen, und dem Rückzug aus dem Leck Quelle. Leak Quantifizierung erfolgt während Abschnitt c. Nach einer Überprüfung, tritt die zweite wiederholte Messung des gleichen Leck nach Abschnitt d Abbildung 8 zeigt das Leck als von Infrarot - Kamera betrachtet -. Links zeigt die Methanwolke natürlich Dispergieren - das Recht zeigt , dass das FFS alle des Lecks sammelt plus zusätzliche Verdünnung Luft. <img alt="7" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig7.jpg" /><br/&gt; Abbildung 7. Herkömmliche kontinuierliche Leck Kontinuierliche Zeitspur Leckquelle die verschiedenen Messabschnitte zeigt (a: Hintergrund, b: das Leck, c nähert: durchschnittliche Leckrate, d: von Leck Rückzug) (Abschnitte 5 zu sehen - 5.6).. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig7large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig7large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 8" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig8.jpg" /> Abbildung 8. Infrarotbild von Leck links -. Undichte Armatur und rechts -. Erfasst / quantifiziert Leck aus dem gleichen Fitting (siehe Abschnitt 4.6) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig8large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig8large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Intermittent Leckquelle Die Gesamtmasse mit einem bestimmten Ereignis zugeordnet wurde aus der Konzentrations-tim erhaltene Profil durch die Anwendung von numerischen Integration. Um einige der Ineffizienzen mit der Trapezregel eine adaptive Verbund Simpson-Regel angewendet wurde assoziiert zu umgehen. Diese adaptive Quadratur - Typ Verfahren ermöglicht die automatische Schrittweite Anpassungen in Regionen von scharfen Variationen 73. Die Notwendigkeit für die numerische Integration der gesammelten Daten anwendbar war für die intermittierende Ereignisse, wie Figur 9 ein Beispiel eines intermittierenden Quelle von Methanemissionen zeigt. Dieses Beispiel wurde für ein Fahrzeug-Nachfüllvorgang. Hintergrund ist 150 bis 240 sec und 425 sec bis zum Ende gezeigt. Diese besondere Veranstaltung war für die Betankung eines einzigen verflüssigtem Erdgas (LNG) Tank. Die Leckrate wurde integriert, um die Gesamtmasse emittiert, um zu bestimmen (9,5 g). <img alt="9" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig9.jpg" /> 9. Intermittent Leak. Intermittent &#39;Leck&#39; Quelle von einem Fahrzeug-Auftankereignis (Konzentration [ppm], Verdünnungsstrom [scfm], Leckrate [g / h]) (siehe Abschnitt 5). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig9large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig9large.jpg" target="_blank">eine größere Version zu sehen diese Figur.</a> aggregierte Quelle Aufgrund mehreren Quellen in enge Nähe zu sein und durch eine Abdeckung umschlossen wurde die Verdichtereinheit zusammengefasst und als eine einzige Quelle zur Leckquantifizierungs behandelt. Figur 10 zeigt ein Beispiel , die Methanemissionen aus einer aggregierten Quelle zu messen. Diese Daten wurden aus einer Zeit-fill CNG Kompressorgehäuse gesammelt. Das Kompressorgehäuse wurde kontinuierlich für etwa 119 min gemessen. Die Verdichtereinheit angetroffen hat eine geringe Menge an Variabilität anzuzeigen. Variationen in Leckrate und Methankonzentration waren aufgrund von Druckschwankungen und variable Lecks ausKompressor Dichtungen. Für aggregierte Quellen wurden Daten über längere Zeiträume und die durchschnittliche Leckrate gesammelt wurde berechnet. <img alt="10" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig10.jpg" /> Abbildung 10. Aggregate Beispiel. Leckrate, Durchfluss und Konzentration von Daten aus einer aggregierten Zeit CNG Kompressorgehäuse füllen (Verdichter und Ventilatoren aus) (siehe Abschnitt 5.7). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig10large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig10large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

Wir haben ein neuartiges Full-Flow-Probenahmesystem (FFS) zur Quantifizierung von Methanemissionen und Treibhausgasen aus der gesamten Erdgaslieferkette entworfen, entwickelt und implementiert.

Design und die Verwendung eines Vollstrom-Probenahmesystem (FFS) für die Quantifizierung von Methanemissionen

The use of natural gas continues to grow with increased discovery and production of unconventional shale resources. At the same time, the natural gas ...

Das übergeordnete Ziel dieser Methodik besteht darin, mithilfe neuer Technologie eine robuste und genaue Quantifizierung austretender Gase, insbesondere von Methan, einem starken Treibhausgas, bereitzustellen. Der Hauptvorteil dieses Verfahrens liegt in der verbesserten Genauigkeit im Vergleich zu anderen verfügbaren Quantifizierungssystemen. Es ist nicht empfindlich gegenüber Emissionen von nicht-methanhaltigen Kohlenwasserstoffen.Die Idee für diese Technologie und Methode entstand ursprünglich, als wir damit beauftragt wurden, Methanemissionen im Zusammenhang mit Erdgasbetankungsausrüstungen und -stationen zu quantifizieren. Nach einer Überprüfung der derzeitigen und zuvor verwendeten Technologien und Verfahren kamen wir zu dem Schluss, dass die Entwicklung eines eigenen Systems und eigener Methoden eine verbesserte Genauigkeit gewährleisten würde. Anschließend modifizierten wir unsere Probennahmemethoden für Kraftfahrzeuge und entwickelten dabei ein Vollstromprobennahmesystem.Welche wir anschließend in einer Vielzahl von Messkampagnen einsetzten, um das Austreten von verlorengegangenen Methanemissionen genau zu quantifizieren. Vor der Arbeit im Feld sollten Sie unbedingt den Massendurchflusssensor und den Treibhausgasanalysator korrekt kalibrieren. Dies sind relativ einfache, aber wichtige Verfahren, die ordnungsgemäß durchgeführt werden müssen.Daher werden sie ausführlich im Textprotokoll beschrieben. Das Textprotokoll erklärt außerdem, wie ein vollständiger Systemwiederherstellungstest durchgeführt wird. Dieses Video zeigt, wie man Lecks von Treibhausgasen aufspürt.Und bewerten Sie diese an einer potenziellen Quelle flüchtiger Emissionen. Erstellen Sie vor Beginn eine neue Inventardatei auf dem Feldcomputer. Geben Sie alle Angaben zur Anlage ein.Die Datums-, Zeit- und GPS-Standortfelder werden automatisch ausgefüllt. Erfassen Sie anschließend alle unzugänglichen oder aggregierten Quellen. Zum Beispiel ein Entlüftungsrohr, auf das nicht sicher zugegriffen werden kann.Eine zusammengefasste Gruppe von Quellen kann mehrere Anschlüsse und mögliche Quellen wie ein Verdichtergehäuse umfassen. Wenn mehrere Quellen als Ganzes untersucht werden können, fassen Sie die Quellen mithilfe eines Gehäuses aus einem undurchlässigen Material mit mindestens einem Einlass und einem Ablauf zusammen, der so ausgelegt ist, dass er austretendes Gas auffängt. Messen und notieren Sie regelmäßig die Hintergrundkonzentration von Methan.Nehmen Sie immer mehrere Hintergrundmessungen in derselben Region vor. Um auf ein Leck mit dem tragbaren Methan-Detektor zu prüfen, nullen Sie diesen zunächst in der Umgebungsluft. Der Detektor ist empfindlich gegenüber Gasen, die fünf Teile pro Million über dem Hintergrund liegen.Überprüfen Sie anschließend alle zugänglichen Schnittstellen auf mögliche flüchtige Emissionen. Positionieren Sie die Probenentnahme am Probensammel- oder Auftaupunkt so, dass eine Leckage an die Oberfläche erfolgt, um die Lösungsmenge zu minimieren. Bewegen Sie dann die Sonde entlang des Randbereichs der Schnittstelle, während Sie die Anzeige des Messgeräts beobachten.Gehen Sie langsam vor, da die Ansprechzeit des Instruments verzögert ist. Wenn eine erhöhte Anzeige am Messgerät beobachtet wird, tasten Sie den Bereich langsam ab, bis die maximale Anzeige erreicht ist. Lassen Sie die Sonde an dieser Position mit maximaler Anzeige etwa 20 Sekunden lang verweilen.Wenn die Messung über 500 Teile pro Million liegt, notieren Sie das Ergebnis und melden Sie es, indem Sie ein Leckbild aufnehmen. Um Lecks mit einem Infrarot-Bildgebungsgerät zu scannen, können solche Kameras Lecks schneller finden als ein handgehaltenes Detektionsgerät. Falls ein Leck festgestellt wird, nehmen Sie ein Video auf oder machen Sie ein Bild zu Dokumentationszwecken.Wenn eine Undichtigkeit festgestellt wird, der genaue Ort jedoch schwer zu bestimmen ist, versuchen Sie, eine Lecksuchflüssigkeit zu verwenden. Halten Sie die Flasche aufrecht und tragen Sie so viel Lösung auf, dass die undichte Stelle vollständig bedeckt ist. Anschließend lassen Sie fünf bis zehn Sekunden verstreichen, damit sich Blasen bilden können.Quantifizieren Sie Leckagen, sobald sie gefunden werden, oder nach Abschluss einer vollständigen Inventarisierung aller Leckagen. Stellen Sie vor dem Annähern an die Leckstelle mit dem Probenahmeschlauch sicher, dass das Erdungsband mit dem Boden in Kontakt steht. Befestigen Sie dann die Erdungsklammer des Probenahmegeräts an der Leckquelle.Überprüfen Sie nun mehrere Stellen im Bereich der Leckquelle. Öffnen Sie danach die Irisdüse am Einlass des Gebläses, um den Volumenstrom zu erhöhen. Die Spitzenkonzentration von Methan sollte dann innerhalb von 10 Prozent des höchsten kalibrierten Werts liegen oder mindestens zwei Teile pro Million über dem Hintergrundwert sein.Um nun das Leck zu quantifizieren, drücken Sie die neue Leck-Taste. Wählen Sie anschließend die Option für lokalen Hintergrund und, falls weitere Lecks in der Umgebung vorhanden sind. Andernfalls wählen Sie die Option für globalen Hintergrund.Halten Sie den Schlauch nun still, während die lokale Hintergrundprobe genommen wird, während sich das Gerät in der Position zur Leckdetektion befindet. Nach der Hintergrundmessung quantifizieren Sie das Leck dreimal von derselben Position aus. Das System analysiert die drei Messungen und gibt die Varianz an.Wenn die Varianz über 10 Prozent liegt, weiterprobieren, bis die Varianz akzeptabel ist. Andernfalls das Leck als variabel klassifizieren und die vermutete Ursache dokumentieren. Bei der Quantifizierung von Gas in einem Gehäuse das System über die Registerkarte „Gehäuse“ benachrichtigen.Warten Sie auf eine stabile Anzeige, bevor Sie das Gas quantifizieren. Die dafür benötigte Zeit hängt von der Größe des Gehäuses ab. Um eine Gasprobe in einer Tüte für eine Untersuchung außerhalb des Standorts zu entnehmen, sammeln Sie einfach Gas am Auslass des Treibhausgassensors.Notieren Sie dabei die Identifikationsnummer der Probe in der Software und füllen Sie den Beutel mithilfe des On-Screen-Timers. Vor dem Einsatz im Feld wurde das vollständige Flussprobensystem mit einem Standardgas überprüft. Die Systemdurchflussrate wurde auf 140 SCFM eingestellt, und das Gas wurde mit 20 oder 30 normale Liter pro Minute in das System geleitet.Die gemessenen Werte lagen innerhalb der erwarteten 4,4 Prozent. Der Sensor wurde mit einer bekannten Methankonzentration kalibriert. Nach Anwendung einer externen Korrektur betrug die durchschnittliche Abweichung von der bekannten Konzentration 0,7 Prozent, während einzelne Messungen nie um mehr als 1,9 Prozent abwichen.Nun wurde vor Ort ein kontinuierlicher Gasaustritt gemessen. Zunächst wurde die Hintergrundkonzentration bestimmt. Während sich der Sensor der Leckstelle näherte, stiegen die Methankonzentrationsmesswerte an.An der Leckstelle wurde der Spitzenwert gemessen. Während sich der Sensor vom Leck entfernte, wurden niedrigere Messwerte aufgezeichnet. Mit einer IR-Kamera war eine aus dem Leck austretende Wolke deutlich sichtbar.Wenn der Probenahmeapparat verwendet wird, konnte die Kamera die Gasfahne nicht mehr erfassen. Nach dem Anschauen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie das Vollstrom-Probenahmesystem genutzt wird, um die Methanemissionsrate einer Leckstelle genau zu quantifizieren. Genau Messungen auf Basis der Masse sind entscheidend, um die gesamten Methanemissionen zu bestimmen, Treibhausgasinventare zu erstellen und zu aktualisieren sowie Emissionsfaktoren auf Komponentenebene zu entwickeln.

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Forschung

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Engineering

Ingenieurwesen

Genauigkeit und Präzision der Techniken, die zur Messung von Methanemissionen von Wiederkäuern verwendet werden, sind von entscheidender Bedeutung für den Erfolg der Bemühungen zur Reduzierung von Treibhausgasen. Dieses Manuskript beschreibt die Prinzipien und die Funktionsweise eines automatisierten Systems zur Überwachung der Massenflüsse von Methan und Kohlendioxid aus dem Atem von Wiederkäuern.

Die Verwendung eines automatisierten Systems (GreenFeed) bis Enteric Methan und der Kohlendioxidemissionen von Wiederkäuern Überwachen

Die Ammoniakemissionen sind eine große Bedrohung für die Umwelt durch Eutrophierung, Versauerung der Böden und feinen Partikelbildung und stammen hauptsächlich aus landwirtschaftlichen Quellen. Diese Methode ermöglicht es den Ammoniakverlust Messungen in replizierten Feldversuche statistische Analyse der Emissionen und der Beziehungen zwischen den Pflanzenentwicklung und Emissionen zu ermöglichen.

Kalibrierte Passive Sampling - Multi-Plot Feldmessungen von NH<sub&gt; 3</sub&gt; Emissionen mit einer Kombination von Dynamic Tube-Methode und Passive Samplers

Das übergeordnete Ziel dieses Protokolls ist es, die Treibhausgasemissionen aus Reisfelder mit der statischen geschlossenen Kammer Technik messen. Das Messsystem benötigt spezifische Anpassungen aufgrund des Vorhandenseins einer permanenten Wasserschicht im Feld und die Pflanzen innerhalb der Kammer Kopfraum.

Bewertung von Methan und Lachgas Wärmeflüsse vom Reisfeld mittels statischer geschlossen Kammern, die Pflege der Pflanzen im Gasraum

Eine Untersuchung der oxidative Verbrennung Chemie der neuartige Biokraftstoffe, Kraftstoffkomponenten oder Flugbenzin durch Vergleich der quantitativen Artbildung, die Daten präsentiert werden. Die Daten für kinetische Modellvalidierung einsetzbar und ermöglicht Kraftstoff Bewertungsstrategien. Dieses Manuskript beschreibt den atmosphärischen Strömung der Hochtemperatur-Reaktor und demonstriert seine Fähigkeiten.

Chemie der Verbrennung von Brennstoffen: Quantitative Speziationsdaten aus einer atmosphärischen Strömung der Hochtemperatur-Reaktor mit gekoppelt Molekularstrahl Massenspektrometer

Hier wird das tragbare Emissionsmesssystem DownToTen (DTT) vorgestellt, um reale Fahrzeugemissionen von Partikeln mit unter 23 nm zu bewerten.

Messung der realen Partikelzahlemissionen von Sub-23 Nanometern mit dem tragbaren DowntoTen-Probenahmesystem

Dieses Protokoll beschreibt eine bewährte Methode zur Bestimmung der Methanproduktion und der mikrobiellen kinetischen Parameter mittels Respirometrie für anaerobe Mikrobiota, die Lebensmittelabfälle und Abfallbelebtschlamm mitvergärt.

Messung des Biomethanpotenzials von Lebensmittelabfällen, die anaerob mit Müllbelebtem Schlamm kofermentiert werden, mittels Respirometrie

Diese Studie demonstriert einen Ansatz zur Messung von Methangaskonzentrationen in wässrigen Proben mit tragbaren optischen Analysatoren, die in einem geschlossenen Kreislauf mit einer Injektionskammer gekoppelt sind. Die Ergebnisse ähneln denen der konventionellen Gaschromatographie und stellen eine praktische und kostengünstige Alternative dar, die sich besonders für Fernfeldstudien eignet.

Messung von gelöstem Methan in aquatischen Ökosystemen mit einem Gasanalysator mit optischer Spektroskopie

Es werden Verfahren zur Herstellung segmentierter und koaxialer Nanodrähte durch schablonierte Elektrodeposition in Nanoporen beschrieben. Als Beispiele wurden segmentierte Nanodrähte hergestellt, die aus Ag- und ZnO-Segmenten bestehen, und koaxiale Nanodrähte, die aus einerTiO2-Schale und einem Ag-Kern bestehen. Die Nanodrähte wurden in photokatalytischen Wasserstoffbildungsexperimenten verwendet.

Herstellung und Verwendung von photokatalytisch aktiven segmentierte Ag | ZnO und TiO Koaxial<sub&gt; 2</sub&gt; Ag-Nanodrähte Hergestellt von gestützte Elektrochemische Abscheidung

Ein neuartiges optisches Polierverfahren, genannt "Konvergentes Polieren", das schnelleres, kostengünstigeres Polieren ermöglicht, wird beschrieben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Polierverfahren ermöglicht das konvergente Polieren das Polieren eines Glaswerkstücks in einer einzigen Iteration und mit hoher Oberflächenqualität bis zu seiner endgültigen Oberflächenzahl, ohne dass Änderungen der Polierparameter erforderlich sind.

Convergent Polieren: Eine einfache und schnelle, Schmalrandpolierprozess der Hochwertiges optisches Wohnungen &amp; Spheres

Wir beschreiben die Erzeugung von ferninfraroter Strahlung mit einem optisch gepumpten molekularen Laser zusammen mit der Messung ihrer Frequenzen mit Heterodyn-Techniken. Das experimentelle System und die Techniken werden unter Verwendung von Difluormethan (CH2F2) als Lasermedium demonstriert, dessen Ergebnisse drei neue Laseremissionen und acht gemessene Laserfrequenzen umfassen.

Charakterisierung von Fern-Infrarot-Laseremissionen und die Messung ihrer Frequenzen

Erfahren Sie die Methode zur präzisen Quantifizierung von Methanemissionen mit dem Vollstrom-Probenahmesystem. Diese Technologie verbessert die Genauigkeit bei der Erfassung von Treibhausgasen in der Erdgasversorgungskette erheblich.

Design und die Verwendung eines Vollstrom-Probenahmesystem (FFS) für die Quantifizierung von Methanemissionen

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