Conception et utilisation d'un système d'échantillonnage plein débit (FFS) pour la quantification des émissions de méthane

L’objectif global de cette méthodologie est de fournir une quantification robuste et précise des fuites de gaz, en particulier de méthane, un puissant gaz à effet de serre, à l’aide de nouvelles technologies. Le principal avantage de cette technique est qu’elle offre une précision améliorée par rapport aux autres systèmes de quantification disponibles. Il n’est pas sensible aux émissions d’hydrocarbure non méthanique.

Nous avons eu l’idée de cette technologie et de cette méthode pour la première fois lorsqu’on nous a demandé de quantifier les émissions de méthane liées aux équipements et aux stations de ravitaillement en gaz naturel. À la suite d’un examen des technologies et des techniques actuelles et déjà utilisées, nous avons déterminé que l’élaboration de notre propre système et de nos propres méthodes permettrait d’améliorer l’exactitude. Nous avons ensuite modifié nos méthodes d’échantillonnage des moteurs automobiles parmi les émissions qui ont développé un système d’échantillonnage en plein débit.

Nous avons ensuite utilisé diverses campagnes de mesure pour quantifier avec précision les fuites dans les émissions de méthane perdues. Avant de travailler sur le terrain, assurez-vous de calibrer correctement le capteur de débit d’air massique et l’analyseur de gaz à effet de serre. Il s’agit de procédures relativement simples mais importantes à mener correctement.

Ils sont donc décrits en détail dans le protocole textuel. Le protocole texte explique également comment effectuer un test de récupération complète du système. Cette vidéo montre comment détecter les fuites de gaz à effet de serre.

Et les évaluer à une source potentielle d’émissions fugitives. Avant de commencer, créez un nouveau fichier d’inventaire dans l’ordinateur de terrain. Entrez tous les détails sur le site.

Les champs de données pour la date, l’heure et la position GPS sont automatiquement renseignés. Ensuite, documentez toutes les sources inaccessibles ou les sources agrégées. Par exemple, un tuyau d’évacuation qui n’est pas accessible en toute sécurité.

Un groupe agrégé de sources peut inclure plusieurs raccords et des sources possibles telles qu’un boîtier de compresseur. Si plusieurs sources peuvent être examinées dans leur ensemble, agréger les sources à l’aide d’une enceinte composée d’un matériau non perméable avec au moins une entrée et une sortie conçues pour capter le gaz qui s’écoule. Mesurer et consigner périodiquement la concentration de fond de méthane.

Prenez toujours plusieurs relevés de fond dans la même région. Pour vérifier s’il y a une fuite à l’aide du détecteur de méthane portable, mettez-le d’abord à zéro dans l’air ambiant. Le détecteur est sensible aux gaz à cinq parties par million au-dessus du bruit de fond.

Vérifiez ensuite toutes les interfaces accessibles qui peuvent avoir des émissions fugitives. Positionnez la sonde, émulez ou décongelez une fuite vers la surface pour minimiser la solution. Déplacez ensuite la sonde le long de la périphérie de l’interface tout en observant la lecture de l’instrument.

Allez lentement car le temps de réponse de l’instrument est retardé. Lorsqu’une augmentation du relevé du compteur est observée, échantillonnez lentement la région jusqu’à ce que le relevé maximal du compteur soit obtenu. Laissez la sonde émuler à cet emplacement de lecture maximal pendant environ 20 secondes.

Si le relevé du compteur est supérieur à 500 parties par million, enregistrez le résultat et signalez-le en prenant une image de fuite. Pour détecter les fuites à l’aide d’un appareil d’imagerie infrarouge, ces caméras peuvent détecter les fuites plus rapidement qu’un détecteur portable. Si une fuite est détectée, enregistrez une vidéo ou prenez une image à des fins de rapport.

Si une fuite est détectée mais que l’emplacement exact est difficile à localiser, essayez d’utiliser une solution de détection de fuite. Tenez la bouteille à la verticale et appliquez suffisamment de solution pour couvrir l’interface avec la fuite punitive. Attendez ensuite cinq à 10 secondes pour que les bulles se forment.

Quantifiez les fuites au fur et à mesure qu’elles sont trouvées ou après avoir fait un inventaire complet de toutes les fuites. Avant de vous approcher de la fuite avec le tuyau d’échantillonnage, assurez-vous que la sangle de mise à la terre est en contact avec le sol. Fixez ensuite la pince de mise à la terre de l’échantillonneur à la source de fuite.

Vérifiez maintenant plusieurs points autour de la zone de la source de la fuite. Ensuite, ouvrez le conduit d’iris sur l’admission du ventilateur pour augmenter le débit volumétrique. Ainsi, la concentration maximale de méthane se situe à moins de 10 % de la valeur calibrée la plus élevée ou est supérieure d’au moins deux parties par million au niveau de fond.

Maintenant, pour quantifier la fuite, appuyez sur le nouveau bouton de fuite. Ensuite, sélectionnez l’option d’arrière-plan local et s’il y a d’autres fuites dans la zone. Sinon, sélectionnez l’option d’arrière-plan global.

Gardez maintenant le tuyau immobile pendant que l’arrière-plan local est échantillonné pendant que l’appareil est en position d’échantillonnage de fuite. Après avoir lu le contexte, quantifiez la fuite trois fois à partir de la même position. Le système analysera les trois mesures et signalera l’écart.

Si l’écart est supérieur à 10 %, continuez à échantillonner jusqu’à ce que l’écart soit acceptable. Sinon, classez la fuite comme variable et enregistrez la cause suspectée. Lors de la quantification du gaz dans une enceinte, alertez le système à l’aide de l’onglet de l’enceinte.

Attendez une lecture stable avant de quantifier le gaz. Le temps que cela prend dépendra de la taille du boîtier. Pour prélever un échantillon de sac en vue d’un examen hors site, il suffit de prélever le gaz à la sortie du capteur de gaz à effet de serre.

Ce faisant, enregistrez le numéro d’identification de l’échantillon dans le logiciel et remplissez le sac à l’aide de la minuterie à l’écran. Avant l’utilisation sur le terrain, le système d’échantillonnage en plein débit a été vérifié avec un gaz standard. Le débit du système était réglé à 140 SCFM et le gaz était acheminé vers le système à une vitesse de 20 ou 30 litres standard par minute.

Les valeurs mesurées se situaient dans les 4,4 % attendus. Le capteur a été calibré à l’aide d’une concentration connue de méthane. Après application d’une correction externe, l’écart moyen par rapport à la concentration connue était de 0,7 %, tandis que les mesures individuelles n’ont jamais dévié de plus de 1,9 %.

Maintenant, une fuite de gaz continue a été mesurée sur le terrain. Tout d’abord, le contexte a été déterminé. Au fur et à mesure que le capteur s’approchait de la fuite, les mesures de concentration de méthane augmentaient.

Au moment de la fuite, la mesure du pic a été prise. Au fur et à mesure que le capteur s’éloignait de la fuite, des mesures plus faibles ont été enregistrées. Avec une caméra IR, un panache de la fuite était évident.

Avec l’échantillonneur utilisé, la caméra ne pouvait plus capturer le panache. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’utiliser le système d’échantillonnage en flux complet pour quantifier avec précision le taux d’émissions de méthane d’une fuite. Des mesures précises basées sur la masse sont essentielles pour déterminer les émissions totales de méthane, créer et mettre à jour des inventaires de gaz à effet de serre et développer des facteurs d’émission au niveau des composants.