Name: עיצוב ושימוש מערכת דגימה זרימה מלאה (FFS) עבור כימות פליטות מתאן (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 18 s
Description: למד כיצד לכמת פליטות מתאן בדיוק גבוה באמצעות מערכת דגימה זרימה מלאה (FFS). השיטה משפרת את אמינות זיהוי דליפות גז ומסייעת בניטור אקלימי ובהגנת הסביבה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מודים לצוות מרכז WVU לדלקים חלופיים, מנועים ופליטות, כולל מר זכארי לוזאדר ומר כריסטופר רואו. המחבר מודה לקרן להגנת הסביבה, לתאגיד המחקר WVU ולקרן ג'ורג' ברי על מימון תוכניות המחקר שסיפקו נתוני שטח ומגוון תנאי בדיקה לשימוש ב-FFS שפותח.

המחברים, יחד עם מר כריסטופר רו ומר זאכרי לוזדר, הגישו גילויי המצאה ופטנטים זמניים לתאגיד המחקר של אוניברסיטת מערב וירג'יניה ולמשרד העברת הטכנולוגיה כדי להגן על הקניין הרוחני הקשור למערכת זו.

על מנת לשפר את דיוק ואת להתגבר על מגבלות תעשייה נוכחיות, יצרנו מערכת דגימת הזרימה המלאה (FFS) כימותים מתאן. החוקרים השתמשו במערכת במגוון צורות במקומות רבים ברחבי צפון אמריקה. שימוש ספקטרוסקופיה מבטל הפרעה משמעותית הנובעת C2 + תרכובות והאופי לדגימה שאינה הרסני מאפשר דגימת שקית של הדליפה מחוץ לאתר ניתוח חלופי. בשילוב עם אבני הרוח אלטרנטיבה המערכת בהצלחה לכמת במדויק את פליטת המתאן מן הפריטים הבאים: מערכות דלק CNG, מערכות דלק LNG, crankcases מנוע בעירה פנימית, מערכת צינורות, מחברים, שולים, פתחי מדחס, גם רכיבים הראש, מים / טנקים מפרידים שמן, שסתום, ומפעיל פנאומטיים מונעים על ידי גז טבעי, גם תרמילים, ורכיבים הקשורים גז טבעי רבים אחרים. פלטפורמות מערכת כלל עגלות ניידות, על-דרך, רכבי השטח. צריכת חשמל אינה דורשת את השימוש שלכוח גנרטור או לבית דרך חיבורים סטנדרטיים 120 VAC. עם זאת, באמצעות שימוש זה של כוח &#39;רשת&#39; המערכת יכולה לדגום ברמות ספיקה גבוהה אך עדיין לשמש בשילוב עם כבלים מאריכים ובתי דגימה ארוכים לניידות סביב אתר עניין מסוים. מערכות מיון סוללות פחתו ביצועים כפונקציה של מצב הטעינה של הסוללה אשר מסולק באמצעות כוח הרשת. פרוטוקולי כיולים תקופתיים פותחו והשתלבו ממשק המשתמש. פרוטוקולי 1-3 אמורים להסתיים לפני כל ביקורת אתר חדשה או לכל הפחות על בסיס חודשי. אם משתמשים אינם בחריצות מבצעים את הפרוטוקולים, המערכת עשויה מתחת או מעל דיווח שיעורי פליטה, אשר יכולה להשפיע לרעה על GHG דיווח. המטרה העיקרית של פרוטוקולים היא להבטיח מערכת מדויקת להעריך את כמות פליטת באתר הכולל עם גרעיניות רכיב. אם משמשים ניתוח סטטיסטי כדי ליצור גורמי פליטה חדשה, אז כל הלא-לאהרכיב המלך חייב גם להיות מוקלט. תהליך גילוי הדליפה יכול להיות זמן רב עם השימוש של יחידות מחשב כף יד. השימוש במצלמת גז דימות אופטית יכול להפחית באופן משמעותי את הזמן הנדרש בשל נזיל לזהות. המצלמה חייבת להיות מסוגל למדוד תרכובות אורגניות נדיפות כוללים מתאן. נכון לעכשיו יחידות מסחריות זמינות יש רגישויות על שיעורי דליפה לגילוי של כ 0.8 גרם לשעה (g / hr) ותלויות בתנאי רוח. התקני הדמיה רגישים גם טמפרטורה. הקפד להתאים סולמות הטמפרטורה לפי הצורך. מאוד אדי קר (גז טבעי קריוגני) או שחון אדי (קיטור שואבים ואחרים) יכול להופיע דליפות מוגזמות כמו. כימות לאחר צריכה לבצע על מנת לקבוע את שיעור הדליפה בפועל במדויק כל דליפה צלמה. שימוש במצלמות אינפרא אדומים יכול לצמצם את מלאי גילוי דליפה באופן משמעותי, אך רגיש תנאי רוח. דליפות קטנות בתנאי רוח גבוהים יכולות diffuse מהר יותר ולא להיות הבחין. במקרה של ספק, תמיד לבדוק פעמיים עם יד שנערך גלאי מתאן. ממשק ידידותי למשתמש מבטיח שימוש קל ותקין של FFS. משתמש משולב מבקש לסייע למשתמש לאורך הפרוטוקול ולהפחית מאמצים שלאחר עיבוד. לדוגמא, פעם כימות דליפה הושלמו (סעיף 5), שיעור הדליפה הממוצע מבוסס על חישובים באמצעות לפחות 30 שניות של ריכוז מתמשך וזרימת הקלטות שיעור תדווחנה. הנחיות המשתמש באופן אוטומטי להשתמש ריכוזי רקע גלובלי או מקומי. בחירה על מסך פשוט תגרום סולנואידים לתפעול מדגמים עבור למקומות הנכונים. המשתמש לפעול בהתאם לכל הנחיות על מסך על מנת להבטיח כימות מדויק של הדליפה. התוכנית תתקן באופן אוטומטי את הפעולות הבאות: רקע גלובלי או מקומי; טֶמפֶּרָטוּרָה; קצב זרימה המוני (המשוערת אוויר עם תיקוני פחמן דו חמצני ומתאן); לחות (נמדד מחיישן GHG); טמפרטורה (תרםocouple - המחאה מיותר עבור לתנאי הסביבה) אי הוודאות היחסית של שיעורי פליטת המתאן הנמדד הוא ± 4.4% למעט בנסיבות בהן דליפה היא חסרת חשיבות כמו ריכוז נמדד ריכוז רקע התקרב. דוגמא ודאות רכיב מסופקת בטבלה 2. <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> מָקוֹר </td><td> חוסר ודאות (%) </td></tr><tr><td> חיישן מתאן </td><td> 1 </td></tr><tr><td> מתאם כיול חיישן מתאן </td><td> 0.73 </td></tr><tr><td> בקבוק גז מתאן </td><td> 1 </td></tr><tr><td> בקבוק אפס אוויר גז </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> מודול לחץ דיפרנציאלי </td><td> 0.025 </td></tr><tr><td> מודול לחץ מוחלט </td><td> 0.06 </td></tr&gt; <tr><td> תרמי </td><td> 0.4 </td></tr><tr><td> מתאם כיול MAF </td><td> 0.09 </td></tr><tr><td> מחלק גז </td><td> 0.5 </td></tr></tbody></table> ודאות רכיב טבלת 2.. ודאויות רכיב עצמאיות המשמשות לכמת ודאות במערכת. בסך הכל, המערכת ושיטותיה הוכיחו מועילות במאמצים לכמת את פליטת המתאן במדויק ממקורות שונים. המערכת היא מדרגים וידידותיים למשתמש. המערכת שפותחה יש ודאות של ± 4.4% לעומת מערכות מסחריות נוכחיות עם חוסר ודאות של ± 10% 74. עם כיולים נכונים, מערכת זו יכולה לכמת שיעורי דליפה בקלות עד 140 SCFM בהשוואה למערכות מסחריות נוכחיות המסוגלים לכימות דליפות עד 8 ​​SCFM עם האשמות סוללה מלאות 64,74. בעוד המערכת דורשת חיבור לשלטון הבית, זה טומן בחובו יתרונות של קוןשיעורי דגימה עולה בקנה אחד ושיעורי מדגם הרבה יותר גבוהים מאשר מערכות קיימות. את גבול הגילוי המינימלי של המערכת הנוכחית היא 0.24 גרם / שעה או 3.0x10 -3 SCFM. ממשק המשתמש מפחית דרישות שלאחר עיבוד ומפחית מאמצי דיווח. בנוסף, החיישנים מבוססי הליזר הם בלתי הרסניים למדגם הדליפה, המאפשר מדידה ישירה של המדגם עם מנתחי מספר 65. ליזר מבוסס מדידות גם אינן דורשות חיישנים נפרדים עבור ריכוזי דליפת הסביבה, קטנה, גדולה או מעברי חיישן, אשר תורמים מקורות נוספים של חוסר דיוק. מחקרים עתידיים להתמקד אופטימיזציה המשך FFS ואת ממשק המשתמש שלה. מחקר נוסף מתנהל משלב דינמיקת נתונים נוזל חישוב מחקר ניסיוני לפתח שיטות עבודה מומלצות נוספות כדי להבטיח טכניקות מדידה עקביות אופטימליות.

דיווחים אחרונים לאשר את האקלים משתנה בגלל פעילות אנושית שינוי נוסף הוא 1 נמנע. שינוי האקלים מתרחש מגידול גזי חממה (GHG) ריכוז של האטמוספרה. פחמן דו-חמצני (CO 2) ומתאן הם התורמים GHG הגדול 2. CO 2 ומתאן מקורן הוא מתהליכים טבעיים פעילות אנושית 3. רמות אטמוספרי הנוכחיות של CO 2 ומתאן גדלו בהתאמה ידי 31% ו -151% מעל מאתיים השנים האחרונות, עם ריכוז המתאן גדל בקצב של 2% לשנת 4-6. השלכות האקלים של מתאן פליטת ה- CO 2 תלוי בתקופה הנחשבת יש מתאן קרוב מש&#39; תוחלת חיים אטמוספרי קצרה ל- CO 2 7. תוחלת החיים אטמוספרי של מתאן הוא 12-17 שנים, שלאחריה החמצון ל- CO 2 מתרחשים 8. ההשפעה מתאן היא 72 פעמים יותר מאשר CO <sUB&gt; 2 בתוך תקופה של 20 שנה 9. על בסיס המוני, מתאן הוא 23 פעמים יותר יעיל שמן חום באטמוספרה מ CO 2 על פני תקופה של 100 שנים 10. מתאן ו- CO 2 מהווה 10% ו -82% של ארצות הברית הכולל (ארה&quot;ב) פליטת גזי החממה 11. פליטת המתאן עולמית ממקורות אנתרופוגניים הן כ -60% הנותרים הם ממקורות טבעיים 8, 10. בשנת 2009, הלא combusted פליטת המתאן בין קידוחי הפקה ורשת הפצה מקומית תואם 2.4% מייצור גז טבעי הגולמי בארה&quot;ב (% 1.9-3.1 ברמת ביטחון 95%) 12. פליטת המתאן ללא combusted הם לא רק מזיקים לסביבה, אלא גם מייצגת עלות ענקית לחברות גז טבעי 13. אנליסטים מעריכים כי תעשיית הגז הטבעי מאבד העולה על 2 $ מיליארד דולר בשנה בגלל דליפות מתאן ומוציאים 14. פליטה ללא combusted היא Classifמטען כמו נמלט או אוורור 15, 16. הנמלט מתייחס לשחרור הגז המכוון מתהליכים או ציוד, כגון שסתומים, מסגרות, או אבזרים לאמבייאנט אוויר 17, 18. האוורור מתייחס לשחרור הגז המכוון מתהליכי ציוד או בהפעלתה לאוויר הסביבה, כגון 19 ומפעילים פנאומטיים. במתקני נפט יבשתיים וגז טבעי, פליטות לא מוקדיות להסביר ~ 30% של פליטת המתאן הכוללת 20. בשנת 2011, הסוכנות להגנת הסביבה בארה&quot;ב (EPA) מעריך כי יותר מ -6 מיליון טונות של מתאן נמלט נמלט ממערכות גז טבעי, אשר יעלה את כמות פליטת גזי חממה (CO 2 -equivalent על ​​פני תקופה של 100 שנה), הנפלטת כל ברזל ופלדה ארה&quot;ב, מלט, מתקני ייצור אלומיניום בשילוב 21. פער קריטי קיים בקביעת השפעת האקלים של גז טבעי בשל היעדר הערכה מדויקת ואמינה של em הקשוריםissions. עם זאת, קיימת הסכמה כי פליטת מתאן הנמלט להתרחש בכל שלב של מחזור החיים גז טבעי ומחקר נוסף במדידת במדויק ודיווח ערכים אלה חשובים 19. מחקרים דיווחו פליטות לא מוקדיות ממגזרים ספציפיים עם תוצאות משתנות של עד שנים עשר סדרי גודל 19, 22-28. עדר תקני תעשייה מוכרת ומחסור תקנות עקביות בתחום גילוי דליפה וכימות דליפה לאפשר שימוש במגוון של שיטות בדיקה וציוד, עם הדיוק של טכניקות מדידה כמה גבוהות ככל ± 50% 29-35. לכן, אי-ודאות ניכרת קיים על כמות המתאן הנפלט הנמלט על פני מחזור החיים הטבעי גז 19, 28, 33, 36-39. איור 1 מדגים את הסכום של השתנות שפורסמו בספרות המדעית ובהם פליטת המתאן נמדד והעריך הקשורים בחיי גז טבעי מחזור. איור 1 </strong&gt; מראה את פליטת המתאן הנמלט פרסם הממוצעת הנפלטת כאחוז של הפקת גז טבעי בסך הכל. אם הערך ממוצע לא ניתן הממוצע של המגוון שפורסם נלקח. סטיית התקן בין 23 מחקרים הוא 3.54, עם הערכים הנמוכים ביותר והגבוה ביותר שונות ידי 96.5%. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig1.jpg" /> איור 1. פליטת המתאן נמלטת. פורסם בממוצע פליטת המתאן הנפלט נמלטת כאחוז של הפקת גז טבעי בסך הכל 13, 27, 40-59. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> נכון לעכשיו, את הסכום הכולל של פליטות לא מוקדיות ברור בין השאר כתוצאה אי וודאות המדידה וטכניקות אבנית. בלי מדידות פליטה מתאן מדויקות, קובעי מדיניות אינן מסוגלות לקבל החלטות מושכלות בעניין.סקירה של ספרות העדכנית זיהתה שלוש שיטות עיקריות כימות של פליטות לא מוקדיות של גז טבעי: לצוד, גז נותב, דוגם זרימה גבוהה זמין מסחרי. השיטה לצוד כוללת צבת מתחמת בצורה של &#39;שקית&#39; או באוהל סביב מקור פליטה נמלט 60. ישנן שתי וריאציות של השיטה לצוד. באחת התמונות, קצב הזרימה ידוע של גז נקי (בדרך כלל אינרטי) עובר דרך המתחם כדי ליצור סביבה מעורבת היטב למדידה. לאחר לשיווי משקל, מדגם גז נאסף מהשקית נמדדת. שיעור פליטת הנמלט נקבע לפי קצב הזרימה המדוד של גז נקי דרך מתחם ואת ריכוז המתאן היציב בתוך המתחם 61. בהתאם לגודל מתחם דליפה, את הזמן הדרוש כדי להגיע למצב יציב תנאים הדרושים מדיד קצב הדליפה הוא בין 15 עד 20 דקות 61. השיטה לצודניתן ליישם על רוב הרכיבים נגישים. עם זאת, זה לא יכול להיות מתאים רכיבים בצורה חריגה. סוג שיטה זו הוא מסוגל למדוד דליפות החל בגודל 0.28 מטר מעוקב לדקה (מ 3 / min) כדי גדול כמו 6.8 מ &#39;3 / min 60 .the טכניקה לצוד אחרים שמכונה לצוד מכויל. הנה, שקיות של נפח ידוע נסגרות סביב מקור פליטה נמלט. שיעור פליטת הנמלט מחושב על משך הזמן הנדרש להרחבת התיק, ותקן לתנאים סטנדרטיים. שיטות גז Tracer לכמת שיעור פליטה נמלט מבוסס על ריכוז הגז נותב נמדד זורם דרך מקור נמלט. גזים Tracer מועסקים בדרך כלל הם הליום, ארגון, חנקן, hexafluoride גופרית, בין היתר. שיעור פליטת הנמלט נקבע המייחס של שיעור שחרור ידוע של גז נותב קרוב למקור הנמלט, מדידות של ריכוזי הרוח של נותבים fugiגז מקור מופרז, ואת כיוון רוח הבסיס 24. שיעור פליטת הנמלט הוא תקף רק בהנחת פיזור זהה ערבוב מלא לשני המקורות 62. משמעות הדבר היא כי נותב הוא שוחרר קרוב למקור הנמלט בקצב וגובה דומים, ומדידת הרוח הוא מענני מוּרבָּך. שיטה זו גוזלת זמן רב אינו מספק עבור גרעיניות רכיב ברמה 63. מערכת דגימה בנפח גבוה זמינה מסחרי מורכבת מכשיר נייד המופעלת באמצעות סוללה נטענת הארוז בתוך תרמיל לכמת שיעורי פליטה נמלטים 64. האוויר המקיף את מיקום הדליפה הוא נשאב לתוך סמפלר דרך צינור בקוטר פנימי 1.5 אינץ &#39;בקצב זרימה גבוה מספיק כי ניתן להניח כי כל הגז דולף הוא נפל בשבי. קצב זרימת המדגם מחושב עם ונטורי בתוך היחידה. עבור ריכוזים נמוכים של מתאן, גז 0.05-5% לפי נפח, acatalyst חיישן מתאן משמש למדידת ריכוז. חיישן זה הוא הרסני מתאן ופחמימנים אחרים בתוך המדגם. עבור ריכוזי מתאן 5-100% לפי נפח, חיישן תרמי מועסק. המערכת משתמשת בחיישן רקע נפרד חללית מתקנת יחסית ריכוז הדלפת ריכוז הרקע. לאחר המדידה היא מוחלטת, המדגם הוא מותש בחזרה לאטמוספרה הרחק מאזור הדגימה 64. שיטה זו יכולה להיות מיושמת על רוב הרכיבים נגישים, עם ההגבלה של ספיקות למדידה עד שמונה רגל מעוקבת סטנדרטית לדקה (SCFM). מערכת זו מסוגלת בודק עד 30 דגימות לשעה. לאחרונה, מערכת זו הוכחה יש דיוק נושאים מגוונים לגבי המעבר מחיישן קטליטי אל החיישן התרמי 65. בנוסף, המערכת דורשת ניתוח שבר גז ליישם גורם תגובה נכון המבוססת על איכות גז - זה לא מתאןספֵּצִיפִי. המערכת נמצאת בשימוש נרחב ועלולה ייחסה פערים בין מלמעלה למטה ושיטות מלמטה למעלה על ידי תחת דיווח פליטת המתאן 65. בשל מגבלות של שיטות אלה ומערכות, מערכת כימות חדשה פותחה. FFS מעסיקה אותו קונספט העיצוב כמערכות דילול בשימוש הסמכת פליטת רכב 66-68. FFS מורכב צינור שמטפח את מפוח נפץ ההוכחה כי מכלת מדגם אוויר הדליפה ודילול באמצעות חיישן זרימת אוויר המוני (MAF) ואת חללית מדגמת. חללית המדגם מחוברת מנתח מתאן מבוסס ליזר דרך צינור דגימה. המנתחים משתמשים חלל קליט ​​משופרים למדידת CH 4, CO 2, ו- H 2 O. המנתח הוא מסוגל למדוד CH 4 בין 0% ל 10% לפי נפח, CO 2 מ -0 עד 20,000 עמודים לדקה, ו- H 2 O מ -0 עד 70,000 עמודים לדקה. נשנה / דיוק (1 סיגמא) עבור i בתצורה זוs &lt;0.6 ppb של CH 4, &lt;100 ppb CO 2, ו- &lt;35 עמודים לדקה עבור H 2 O 69. התקבל המדגם מהנחל בשיעור נפח קבוע. המערכת מאובזרת בציוד רישום נתונים. איור 2 מדגים את סכמטי של FFS. לפני הפעלת FFS, חיבור ההארקה על צינור סמפלר מצורף משטח המאפשר למערכת להיות מקורקעת. זוהי פעולה מונעת כדי לפרוק כל חשמל סטטי על קצה הצינור, אשר יכול לנבוע זרימת אוויר דרך הצינור. רכישת נתונים מתרחשת משני טלפון, מחשב לוח חכם או מחשב נייד. התוכנה פותחה עבור איסוף נתונים, עיבוד, ודיווח. איור 3 מספק סקירה קצרה של ממשקי משתמש עבור הפרוטוקולים הבאים. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig2.jpg" /> איור 2. FFS סכמטי תמונה שמאלית -. FFS סכמטיתנכון -. FFS הנייד במהלך הגז טבעי דחוס ביקורת תחנה (CNG) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig3.jpg" /> איור 3. איתור סקירת תכנית כימות. סקירה קצרה של המדרגות משתמשות הנחיה לגבי כיול, בדיקות התאוששות, ודליפות כימות. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

<table><tbody><tr><td>אבאקו DBX 97 מ"מ&nbsp;</td><td>Abaco Performance, LLC</td><td>חיישן זרימת אוויר המוני</td><td>http://www.abacoperformance.com/products.htm</td></tr><tr><td>מנתח גזי חממה נייד במיוחד</td><td>Los Gatos Research</td><td>http://www.lgrinc.com/analyzers/ultraportable-greenhouse-gas-analyzer/</td> <td>מתאן, CO2, וחיישן מים</td></tr><tr><td>3AA20 מתקן אדים&nbsp;</td><td>דייטונה</td><td>http://www.sustainablesupply.com/Dayton-3AA20-Exhauster-Fume-Smoke-p/w267066.htm?gclid=CI2Dm9ffrcgCFUYTHwodyusFRg&CAWELAID=1307486526</td><td>מפוח/מדלל</td></tr><tr><td>Eagle II&nbsp;</td><td>RKI Instruments</td><td>http://www.rkiinstruments.com/pdf/eagle2brochure.pdf</td><td>גלאי כף יד</td></tr><tr><td>MCR 50&nbsp;</td><td>Alicat Scientific</td><td>http://www.alicat.com/</td> <td>מכויל על</td></tr><tr><td>אלמנט זרימה למינרית מתאן, מספר דגם: Z50MC2-6, מספר סידורי 707230-Y1</td><td>Meriam</td><td>http://www.meriam.com/product-category/laminar-flow-element/</td> <td>מכויל באוויר</td></tr><tr><td>צמד תרמי מסוג K</td><td>אומגה</td><td>http://www.omega.com/</td><td></td></tr> <tr><td>PTE-1 כיול</td><td>Heise</td><td>http://www.heise.com/products/calibrators/</td> <td>יחידת כף יד לשימוש עם מודולי שידה</td></tr><tr><td>דגם HQS-2&nbsp;</td><td>שידה/אשקרופט</td><td>http://www.ashcroft.eu/download/data%20sheet/englisch/MODULE_E.pdf</td><td>מודול לחץ אבסולוטי</td></tr><tr><td>דגם HQS-1&nbsp;</td><td>שידה/אשקרופט</td><td>http://www.ashcroft.eu/download/data%20sheet/englisch/MODULE_E.pdf</td><td>מודול לחץ דיפרנציאלי</td></tr><tr><td>מחלק גז - SGD-710C</td><td>Horiba</td><td>http://www.horiba.com/us/en/</td> <td>מחלק גז מכויל</td></tr><tr><td>מתאן (99.9%)</td><td>Mathenson TriGas</td><td>http://www.mathesongas.com/</td> <td>מתאן טהור לבדיקת התאוששות גז</td></tr><tr><td>מתאן (&#177; 1%) 2.5%</td><td>Mathenson TriGas</td><td>http://www.mathesongas.com/</td> <td>מתאן בריכוז גבוה</td></tr><tr><td>(&#177; 1%) 2,010&nbsp; ppm</td><td>Mathenson TriGas</td><td>http://www.mathesongas.com/</td> <td>ריכוז נמוך</td></tr><tr><td>חנקן בטוהר גבוה במיוחד (UPHN)</td><td>Mathenson TriGas</td><td>http://www.mathesongas.com/</td> <td>99.9% גז חנקן</td></tr><tr><td>10 ליטר שקית Tedlar</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>משמש לדגימות שקיות לדגימת גז חלופית</td></tr><tr><td>PET-7018Z</td><td>ICP DAS ארה"ב</td><td></td><td>http://www.icpdas-usa.com/pet_7018z.html יחידת DAQ</td></tr><tr><td>Edgetech Dew Prime Hyrgrometer</td><td>Edgetech Instruments</td><td></td><td>http://www.edgetechinstruments.com/moisture-humidity מד לחות לספסל זרימה</td></tr><tr><td>אביזרי Swagelok נירוסטה (1/4 אינץ')</td> <td>Swagelok</td><td>https://www.swagelok.com/products/fittings.aspx</td><td>טי ואביזרים אחרים</td></tr> צינורות <tr><td>PTFE</td><td>מקמאסטר-קאר</td><td>http://www.mcmaster.com/#standard-hollow-tubing-(made-with-teflon-ptfe)/=z8xrzl</td><td>צינורות לדגימה וכיול</td></tr><tr><td>FLIR GF 320</td><td>FLIR</td><td>http://www.flir.com/ogi/display/?id=55671</td><td>מצלמת אינפרא אדום</td></tr><tr><td>CGA 580 רגולטור</td><td>איירגז</td><td>http://airgas.com/category/_/N-1z13vaq</td><td>UHPN רגולטור</td></tr><tr><td>CGA 350 רגולטור</td><td>גז אוויר</td><td>http://airgas.com/category/_/N-1z13vaq</td><td>מתאן בווסת חנקן</td></tr><tr><td>פתרון איתור דליפות (סנופ)</td>תמיסת בועות <td>https://www.swagelok.com/search/find_products_home.aspx?show_results=Y&item=5e208092-ed6c-4251-9202-ed8a2aae5811 של סווגלוק</td><td></td><td>לאימות ללא דליפה</td></tr></tbody></table>

עיצוב ושימוש מערכת דגימה זרימה מלאה (ffs) עבור כימות פליטות מתאן

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

השימוש בגז טבעי ממשיך לגדול עם גילוי מוגבר וייצור של משאבים פצלי שיגרתי. במקביל, פניהם תעשיית הגז הטבעי המשיך בדיקה אחידה פליטת המתאן על פני שרשרת האספקה, בשל פוטנציאל ההתחממות הגלובלית גבוהה יחסית של מתאן (25-84x כי הפחמן הדו-חמצני, על פי מידע אנרגיה המינהל). נכון לעכשיו, מגוון רחב של טכניקות של אי ודאויות מגוונות קיים כדי למדוד או להעריך את כמות פליטה מתאן רכיבים או מתקנים. נכון לעכשיו, רק מערכת מסחרית אחד זמינה עבור כימות פליטות ברמת רכיב והדוחות האחרונים הדגישה חולשותיה. על מנת לשפר את הדיוק ולהגביר את גמישות מדידה, עצבנו, אשר מפתחים אותה יישמנו מערכת דגימת זרימה מלאה רומן (FFS) כימות פליטות מתאן גזי חממה מבוססות על עקרונות מדידת פליטת תחבורה. מה לעזאזלFS היא מערכת מודולרית שמורכבת של מפוח נפץ הוכחה (ים), חיישן זרימת אוויר המוני (ים) (MAF), תרמי, בדיקה מדגמת, משאבת דגימת נפח קבועה, חיישן גזי חממה מבוססת ליזר, מכשיר רכישת נתונים, תוכנת ניתוח . תלויה בתצורת מפוח צינור המועסקת, FFS הנוכחית היא מסוגלת להשיג קצב זרימה הנע בין 40 ל -1,500 רגל מעוקב סטנדרטי לדקה (SCFM). ניצול של חיישנים מבוססי לייזר מפחית הפרעה מפחמימנים גבוה (+ C2). Co-מדידה של אדי מים מאפשרת תיקון לחות. המערכת היא ניידת, עם תצורות מרובות עבור מגוון רחב של יישומים החל נישא על ידי אדם כדי להיות מותקן בתוך עגלה רתומת יד, על כביש מיטת רכב, או מקרקעית רכבי שטח שירות (UTVs). FFS הוא מסוגל לכמת שיעורי הפליטה מתאן עם חוסר ודאות ביחס של ± 4.4%. FFS הוכיחה, תפעול בעולם האמיתי עבור כימות של פליטת המתאן המתרחשים conventioמתקנים סופיים ומרוחקים.

FFS המרובה פותח והשתמש לכמת מגוון של מקורות פליטה מתאן. שני מחקרים גדולים כללו את משאבת כלי רכב לגז טבעי Heavy-Duty של הקרן להגנת הסביבה גלגלים (PTW) לימוד מבצע מתואם ברנט (BCC). מחקר PTW התמקד כימות של פליטת המתאן ממערכות דלק רכב גז טבעי החובה כבדה, crankcases מנוע, דחוס מכלי גז טבעי, מכלי גז הטבעי נוזלי, מכשור לתחנות דלק, חרירים, והדלפות אחרות. FFS המרובה מערכות שמשו במהלך BCC, אשר הפגישה מומחים מובילים ממתקנים אקדמיים ומחקר מכל רחבי הארץ כדי לאסוף נתונים פליטת מתאן על פני שרשרת אספקת גז הטבעי (ייצור, איסוף ועיבוד, הולכת אחסון והפצה מקומית) באמצעות שילוב של מטוסים, כלי רכב, ומדידות קרקעיות. ערכנו כימות המקור הישיר של פליטת מתאן על טבעיתחנות מדחס גז ומתקני אחסון באמצעות מתודולוגיה שפותחה ומערכת FFS. חלק מן התוצאות ממחקר מברנט הנוגע מדידות שהושגו באמצעות העסקה של FFS הוצג ופורסם בכנסי ביקורת עמיתי עת מדעית 70-72. הן PTW ו BCC, העסקנו ציוד לגילוי דליפה מתאן לסקור רכיבי אתר כולל שסתומים, צינורות / צנרת, ורכיבים אחרים שנשאו או החזיקו גז טבעי. דליפה זוהתה עם גלאי מתאן כף יד. גלאי זה החזיק ביד סייע בזיהוי מיקום הדליפה על ידי זיהוי ריכוז המתאן עלה מעל רקע. לאחר במיקום דליפה אותר כי עלה על סף הריכוז, חוקרים השתמשו FFS לכמת את שיעור הדליפה. מדגם דליפת FFS נאסף באמצעות צינור המחובר לצד הכניסה של מפוח. המדגם עבר pr פיצוץ מוסמךאוף מפוח איפה זה היה מותש באמצעות מערכת צנרת שהכילה חיישן MAF ומתאן. מערכת FFS הצליחה לטעום ברמות ספיקה מ -40 ל -1,500 SCFM תלויה בתצורת המערכת. כשמשתמש בקצב זרימת מדגם נמדד ריכוז המתאן, שיעור דליפת SCFM או g / hr חושבה. נתוני כיול עבור כיול, זרם בלתי פוסק הוקם באמצעות המערכת. הירידה בלחץ ברחבי LFE הושג באמצעות מדידת הפרש הלחצים בין הנמל בלחץ גבוה והנמל בלחץ נמוך על LFE. הלחץ המוחלט נרשם מהנמל לחץ-הגבוהה של קו מדידת הפרש. לחצי כיול נמדדו וקליט עם מד לחץ דיפרנציאלי / אבסולוטי. יחידת כף היד השתמשה בשני מודולים, אחד עבור לחץ אבסולוטי, ואחד עבור פרש לחצים. המודול לחץ האבסולוטי היה מסוגל למדוד 0-30 PSI absolute עם חוסר ודאות של 0.025%. המודול לחץ הפרש היה מסוגל למדוד מ -0 עד 10 אינץ &#39;של מים עם חוסר ודאות של 0.06%. הטמפרטורה של מדגם הגז נמדדה לפני LFE באמצעות תרמי K-Type עם חוסר ודאות של ± 1.1 מעלות צלזיוס או 0.4%. תפוקת המתח מן MAF נרשמה באמצעות כרטיס איסוף נתונים אנלוגי. קצב הזרימה היה מגוון עם שסתום צמצם משתנה על המפרצון של המפוח. כיולים בוצעו על MAF עבור ספיקות שונות, החל עד 1,500 SCFM. כשיעור זרם בלתי פוסק של אוויר עברו הן LFE ו MAF, הפרש הלחצים, הטמפרטורה מדגם, לחץ אבסולוטי, ומתח MAF נרשמו בו זמנית. פרש הלחצים על פני LFE, הטמפרטורה מדגמת, לחץ אבסולוטי שמש לחישוב הספיקה בפועל דרך LFE שימוש במקדמים שספקו יצרן. הספיקה בפועל הייתהמומר זרימת נפח סטנדרטית. הספיקה הסטנדרטית דרך LFE הייתה קשורה למתח המתקבל MAF, כפי שמוצגת באיור 4. <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig4.jpg" /> פלט איור 4. MAF כיול האיתותים. כיול Multipoint של MAF עם LFE העקיב NIST (ראה סעיפים 1 עד 1.7). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig4large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> רגרסיה הפחות ריבועים בוצעה על ערכת הנתונים כדי לקבוע את המקדמים-בכושר הטוב ביותר של המשוואה וכדי לחשב את הנתונים סטטיסטיים רגרסיה של המשוואה, R 2, לבחון קורלציה בין ערכות נתונים. לאחר המשוואה פותחה, להתייחס למתח MAF אל קצב הזרימה דרך LFE, נעשתה השוואה בין בפועל<html> קצב זרימה ואת קצב הזרימה הנמדדת של MAF. זה מוצג באיור 5. <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig5.jpg" /> איור 5. MAF ספיקת מתאם. קצב זרימה נמדד MAF זמם נגד הספיקה בפועל LFE (ראה סעיפים 1.8). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig5large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> הכיול של החיישן מתאן עם בלון גז מתאן 24,730-ppm מוצג באיור 6. סטיית הממוצע מהריכוז מתאן בפועל לאחר התיקון החיצוני יושם הסתכמה ב -0.7%. הסטייה הגדולה מהריכוז מתאן בפועל לאחר התיקון החיצוני יושם הייתה 1.9%. /54179/54179fig6.jpg &quot;/&gt; איור 6. מתאן חיישן כיול / אימות. אימות חיצונית של החיישן מתאן באמצעות גז מכויל המפולג NIST מתאן בבקבוקים למעקב (ראה סעיף 2). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig6large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> לאחר עקומות הכיול הושגו ויישומים, אימות של המערכת כולה בוצעה על ידי השלמת בדיקת גז התאוששות. באילו מסה של מתאן ידוע הוזרקה למערכת באמצעות מתאן מכויל MFC ו השוואה בין המסה שצוינה על ידי המערכת למסה הנכונה מוזרק. הליך זה התבסס על המנהג הנפוץ של זריקות פרופאן נדרשו על ידי הקוד של תקנות פדרליות להבטיח את היכולת ללכוד ומדידה של מנהרות דילול זרימה מלאות שבו נפח ידוע של פליטת פחמימנים מוזרקים לתוך measuremמערכת אף אוזן גרון באמצעות מכשיר מכויל באופן עצמאי ויכולת ההתאוששות של המערכת מאומתת. בשליטת MFC כויל על מתאן. את MFC נקבע בשתי ספיקות של 20 ו -30 SLPM של מתאן טהור 99.9%. התוצאות מוצגות בטבלה 1 עבור קצב זרימה מערכת של 140 SCFM. זה היה הראה כי בשני מקרי ערכים שנמדדו במערכת FFS היו בתוך 4.4% הצפויים. השגיאה הממוצעת בין שני המדדים הייתה עלייה של 2.2%. <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> setpoint MFC </td><td> שחזור FFS </td><td> שגיאת שחזור </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"> מְמוּצָע </td><td> 2.20% </td></tr></tbody></table>טבלה 1. FFS תוצאות שחזור. בדיקות מתאן התאוששות בשני שיעורי דליפה מדומים שונים. באיסוף הנתונים באופן מקור דליפת רציף איור 6 מציג דוגמה של מקורות דליפה מתמדת. איור 7 ניתן לחלק 4 אזורים נפרדים, המודעה. אלה כוללים את החלקים הבאים: רקע, מתקרב מקור דליפה, לכידת דליפה, ונסוג ממקור הדליפה. כימות דליפה מתרחשת במהלך סעיף ג. בבדיקה שביצענו, מדידת חזר השני של אותה דליפה לאחר סעיף ד &#39;איור 8 מציג את הדליפה מנקודת המבט מצלמת אינפרא אדום -. משמאל מראה את הפלומה מתאן לפיזור טבעי - מימין מראה כי FFS אוספת את כל הדליפה בתוספת דילול נוסף אוויר. <img alt="איור 7" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig7.jpg" /><br/&gt; איור 7. קונבנציונליים רציף דליפת עקבות זמן מקור דליפה רציפה המציגות את סעיפי מדידה השונים (א: רקע, ב: מתקרב ההדלפה, ג: שיעור דליפה ממוצע, ד: נסוג מן הדליפה) (ראו סעיפים 5 - 5.6).. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="הספרה 8" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig8.jpg" /> איור 8. אינפרא אדומים תמונה של דליפת שמאל -. דולף הולם ונכונה -. שנתפס / דליפה לכמת מאותו ההולם (ראה סעיף 4.6) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig8large.jpg" target="_blank">לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> מקור דליפת לסירוגין המסה הכוללת הקשורים לאירוע מסוים הושגה מהריכוז-timדואר פרופיל דרך היישום של אינטגרציה נומרית. כדי לעקוף חלק מן היעילות הקשורים נוסחת הטרפז, כלל של סימפסון מרוכבים אדפטיבית הועסק. שיטת סוג נצב אדפטיבית זו מאפשרת לבצע התאמות גודל אוטומטיות צעד באזורים של וריאציות חדות 73. צורך האינטגרציה נומרית של הנתונים שנאספו היה ישים לאירועים לסירוגין, כגון איור 9 ממחיש דוגמא מקור לסירוגין של פליטה מתאן. דוגמא זו הייתה לאירוע רכב-תדלוק. רקע מוצג מנקודת 150-240 שניות ומ 425 שניות עד הסוף. אירוע מסוים זה היה עבור תדלוק של גז טבעי נוזלי יחיד (LNG) טנק. שיעור הדליפה שולב כדי לקבוע את המסה הכוללת נפלטת (9.5 גרם). <img alt="איור 9" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig9.jpg" /> איור 9. לסירוגין דליפה. מקור &#39;דליפה&#39; לסירוגין מאירוע רכב-תדלוק (ריכוז [ppm], קצב הזרימה דילול [scfm], לדלוף שיעור [g / hr]) (ראה סעיף 5). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig9large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של נתון זה.</a> מקור מצטבר בשל ריבוי מקורות להיות בסמיכות הדוקות מוקף כיסוי, יחידת מדחס הקובצים והתייחסה כמקור יחיד כימות דליפה. איור 10 מציג דוגמא של מדידת פליטת המתאן ממקור מצטבר. נתונים אלה נאספו דיור מדחס זמן מילוי CNG. דיור המדחס נמדד ברציפות במשך כ 119 דקות. יחידת המדחס נתקלה עשתה להציג כמות קטנה של השתנות. וריאציות שיעור דליפה וריכוז המתאן נבעו כתוצאה מתנודות בלחצים והדלפות משתנות הנובעותחותמות מדחס. עבור מקורות מצטברים, נתונים נאספו במשך תקופות ממושכות ושיעור הדליפה הממוצע חושב. <img alt="איור 10" src="/files/ftp_upload/54179/54179fig10.jpg" /> איור 10. צבירת דוגמא. דליפת שיעור, זרימה, ונתוני ריכוז מ זמן מצטבר למלא דיור מדחס CNG (מדחסים ומאווררי off) (ראה סעיף 5.7). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54179/54179fig10large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

תכננו, פיתחנו ויישמנו מערכת דגימה חדשה בזרימה מלאה (FFS) לכימות פליטות מתאן וגזי חממה מכל שרשרת אספקת הגז הטבעי.

עיצוב ושימוש מערכת דגימה זרימה מלאה (FFS) עבור כימות פליטות מתאן

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

המטרה הכוללת של מתודולוגיה זו היא לספק כימות חסון ומדויק של גזים דולפים, ובמיוחד מתאן, גז חממה רב עוצמה, תוך שימוש בטכנולוגיה חדשה. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שהיא מציעה דיוק משופר בהשוואה למערכות כימות זמינות אחרות. היא אינה רגישה לפליטות פחמימנים שאינם מתאן.הרעיון לטכנולוגיה ולשיטה זו עלה לראשונה כאשר הוטלה עלינו המשימה לכמת פליטות מתאן הקשורות לציוד ולתחנות תדלוק בגז טבעי. לאחר סקירה של טכנולוגיות וטכניקות שנעשה בהן שימוש בעבר ובהווה, קבענו כי פיתוח מערכת ושיטות משלנו יבטיח דיוק משופר. לאחר מכן, שינינו את שיטות הדגימה של כלי רכב מבין הפליטות, מה שהוביל לפיתוח מערכת דגימה בזרימה מלאה.לאחר מכן, השתמשנו במגוון של מסעות מדידה כדי לכמת במדויק דליפות של פליטות מתאן. לפני העבודה בשטח, יש לוודא כי חיישן זרימת מסת האוויר ואנלייזר גזי החממה כולים במדויק. אלו הם הליכים פשוטים יחסית, אך חשוב לבצעם נכונה.לפיכך, הם מתוארים בפירוט בפרוטוקול הטקסט. פרוטוקול הטקסט מסביר גם כיצד לבצע בדיקת שחזור מלאה של המערכת. סרטון זה מדגים כיצד לאתר דליפות של גזי חממה.והעריכו אותם במקור פוטנציאלי של פליטות נדיפות. לפני התחלת העבודה, צרו קובץ רשימה חדש במחשב השטח. הזינו את כל הפרטים על האתר.שדות הנתונים עבור התאריך, השעה ומיקום ה-GPS מתמלאים באופן אוטומטי. לאחר מכן, תיעדו מקורות שאינם נגישים או מקורות מצברים. לדוגמה, צינור אוורור שאינו נגיש באופן בטוח.קבוצה מצוברת של מקורות עשויה לכלול חיבורים מרובים ומקורות אפשריים כגון בית מדחס. אם ניתן לבחון מספר מקורות כיחידה אחת, צברו את המקורות באמצעות מעטפת העשויה מחומר בלתי חדיר עם כניסה אחת לפחות ויציאה שתוכננה ללכידת גז הזורם החוצה. מדי פעם, מדדו ורשמו את ריכוז המתאן ברקע.יש לקחת תמיד מספר מדידות רקע באותו אזור. כדי לבדוק דליפה באמצעות גלאי המתאן הידני, יש לבצע תחילה כיול לאפס (zero) באוויר הסביבתי. הגלאי רגיש לגזים בריכוז של 5 ppm מעל הרקע.לאחר מכן, בדוק את כל הממשקים הנגישים שבהם עשויות להתרחש פליטות נדיפות. מקם את גשש הדגימה כדי לדמות או לאתר דליפה אל הפנימה כדי למזער את הפתרון. לאחר מכן, הזרק את הגשש לאורך היקף הממשק תוך מעקב אחר קריאת המכשיר.פעל לאט מכיוון שזמן התגובה של המכשיר מושהה. כאשר נצפית עלייה בקריאת המד, דגום לאט את האזור עד לקבלת קריאת המד המקסימלית. השאר את הפרוב במיקום של הקריאה המקסימלית למשך כ-20 שניות.אם קריאת המד גבוהה מ-500 parts per million, רשמו את התוצאה ודווחו עליה על ידי צילום של הדליפה. לצורך סריקת דליפות באמצעות מכשיר דימוי באינפרא-אדום, מצלמות כאלו יכולות לאתר דליפות מהר יותר מגלאי ידני. אם זוהתה דליפה, הקליטו וידאו או צלמו תמונה לצורכי דיווח.אם נמצאה דליפה אך קשה לאתר את מיקומה המדויק, נסו להשתמש בתמיסה לגילוי דליפות. החזיקו את הבקבוק במצב אנכי ומרססו כמות מספקת של תמיסה כדי לכסות את הממשק שבו נמצאה הדליפה. לאחר מכן, המתינו חמש עד 10 שניות להיווצרות בועות.כמת את הדליפות ככל שהן נמצאות או לאחר ביצוע סקר מלא של כל הדליפות. לפני ההגעה לדליפה עם צינור הדגימה, ודא שרצועת ההארקה נמצאת במגע עם הקרקע. לאחר מכן, חבר את תפס ההארקה של הדוגם למקור הדליפה.כעת בדקו מספר נקודות מסביב לאזור מקור הדליפה. לאחר מכן, פתחו את תעלת ה-Iris בפתח הכניסה של המנשב כדי להגדיל את הספיקה הנפחית. זאת כדי שריכוז המטאן בשיאו יהיה בטווח של 10 אחוזים מהערך המכויל הגבוה ביותר, או גבוה לפחות ב-two parts per million מרמת הרקע.כעת, כדי לכמת את הדליפה, לחצו על כפתור הדליפה (leak) החדש. לאחר מכן, בחרו באפשרות הרקע המקומי (local background) אם קיימות דליפות נוספות באזור. אחרת, בחרו באפשרות הרקע הגלובלי (global background).כעת השאר את הצינור ללא תנועה בזמן שדגימת הרקע המקומי מתבצעת כאשר המכשיר נמצא בעמדת דגימת הדליפה. לאחר קריאת הרקע, כמת את הדליפה שלוש פעמים מאותה עמדה. המערכת תנתח את שלוש המדידות ותדווח על השונות.אם השונות גבוהה מ-10%, המשיכו בדגימה עד שהשונות תהיה מקובלת. אחרת, סווגו את הדליפה כמשתנה ורשמו את הסיבה החשודה. בעת כימות גז במארז, התריעו למערכת באמצעות לשונית המארז.המתינו לקריאה יציבה לפני כימות הגז. הזמן שיידרש לכך תלוי בגודל המארז. כדי לקחת דגימת שקית לבדיקה מחוץ למעבדה, פשוט אספו גז מיציאת חיישן גזי החממה.בעת ביצוע פעולה זו, רשמו את מספר הזיהוי של הדגימה בתוכנה ומלאו את השקית באמצעות הטיימר המופיע על המסך. לפני השימוש בשטח, מערכת דגימת הזרימה המלאה נבדקה באמצעות גז סטנדרטי. קצב הזרימה של המערכת נקבע ל-140 SCFM וגז זרם אל המערכת בקצב של 20 או 30 ליטר סטנדרטיים לדקה.הערכים שנמדדו היו בטווח של 4.4 אחוזים כמצופה. החיישן כויל באמצעות ריכוז ידוע של מתאן. לאחר הפעלת תיקון חיצוני, הסטייה הממוצעת מהריכוז הידוע הייתה 0.7 אחוזים, בעוד שמדידות בודדות מעולם לא סטו ביותר מ-1.9 אחוזים.כעת נמדדה דליפת גז רציפה בשטח. ראשית נקבע הרקע. ככל שהחיישן התקרב לדליפה, מדידות ריכוז המתאן עלו.בנקודת הדליפה נמדד ערך השיא. ככל שהחיישן התרחק מהדליפה, נרשמו מדידות נמוכות יותר. באמצעות מצלמה תרמית (IR), ניתן היה להבחין בענן פליטה מהדליפה.כאשר הדוגם היה בשימוש, המצלמה לא יכלה יותר ללכוד את הענן. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה כיצד להשתמש במערכת דגימה בזרימה מלאה כדי לכמת במדויק את קצב פליטות המתאן של דליפה. מדידות מדויקות המבוססות על מסה הן קריטיות לקביעת סך פליטות המתאן, ליצירה ועדכון של רשומות גזי חממה, ולפיתוח מקדמי פליטה ברמת הרכיב.

design-use-full-flow-sampling-system-ffs-for-quantification-methane

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

הדיוק והדיוק של הטכניקות המשמשות למדידת פליטת מתאן מבעלי חיים מעלי גירה חשובים ביותר להצלחת מאמצי הפחתת גזי החממה. כתב יד זה מתאר את העקרונות והפעולה של מערכת אוטומטית לניטור שטפי מסת מתאן ופחמן דו חמצני מנשימתם של בעלי חיים מעלי גירה.

השימוש במערכת אוטומטית (GreenFeed) לפקח פליטות המעיים מתאן ופחמן דו חמצני מבעלי חיים מעלה הגירה

פליטת אמוניה היא איום חמור על הסביבה על ידי eutrophication, החמצת אדמה והיווצרות חלקיקים בסדר נובעת בעיקר ממקורות חקלאיים. שיטה זו מאפשרת מדידות אובדן אמוניה ניסויי שדה משוכפל המאפשר ניתוח סטטיסטי של פליטות של יחסים בין התפתחות היבול ופליטות.

מכויל דגימה פסיבית - מדידות שדה רבה-עלילה של NH<sub&gt; 3</sub&gt; פליטות עם שילוב של שיטת Tube הדינמית דוגמים פסיביים

המטרה הכוללת של פרוטוקול זה נועד למדוד את פליטת גזי החממה משדות האורז בטכניקה תא סגור סטטי. בשיטת המדידה צריך התאמות ספציפיות בשל נוכחותם של שני שכבת מים קבע בשטח, של הצמחים בתוך קראוון הקאמרית.

הערכה של מתאן והנתיבים תחמוצת החנקן משדה אורז באמצעות חשמל סטטי סגור צ'יימברס שמירה על הצמחים בתוך קראוון

חקירה של הכימיה בעירה חמצוני של הרומן דלק ביולוגי, דלק רכיבים או דלקים jet על-ידי השוואה של היווצרות המינים כמותיים המידע יוצג. הנתונים ניתן להשתמש עבור אימות מודל קינטי ומאפשר אסטרטגיות הערכה דלק. כתב יד זה מתאר את הכור אטמוספרי בטמפרטורות גבוהות זרימה ומדגים את יכולותיה.

כימיה בעירה של דלקים: נתונים כמותיים היווצרות המינים המתקבל של הכור אטמוספרי בטמפרטורות גבוהות לזרום עם מצמידים ספקטרומטר מסה מולקולרית-קרן אור

מוצג כאן היא DownToTen (DTT) מערכת מדידת פליטה ניידת כדי להעריך פליטה בפועל נהיגה של כלי רכב של חלקיקי תת-23 טנ"מ.

מדידת תת-23 ננומטר פליטת חלקיק נהיגה אמיתית באמצעות מערכת הדגימה הניידת DownToTen

פרוטוקול זה מתאר שיטות עבודה מומלצות לקביעת ייצור מתאן ופרמטרים קינטיים מיקרוביאליים באמצעות רספירומטריה עבור מיקרוביוטה אנאירובית, עיכול משותף, פסולת מזון ובוצה המופעלת על ידי פסולת.

מדידת פוטנציאל ביו-מתאן של פסולת שאריות מזון המתעכלת באופן אנארובי עם בוצה המופעלת על ידי פסולת באמצעות רספירומטריה

מחקר זה מדגים גישה למדידת ריכוזי גז מתאן בדגימות מימיות באמצעות אנלייזרים אופטיים ניידים המחוברים לתא הזרקה בלולאה סגורה. התוצאות דומות לכרומטוגרפיית גז קונבנציונלית, ומציגות חלופה מעשית ובעלות נמוכה המתאימה במיוחד למחקרי שדה מרוחקים.

מדידת מתאן מומס במערכות אקולוגיות מימיות באמצעות מנתח גז ספקטרוסקופיה אופטית

נהלים מתוארים להכנת ננו-חוטים מפולחים וקואקסיאליים באמצעות אלקטרודפוזיציה מעוצבת בננו-נקבוביות. כדוגמאות, ננו-חוטים מפולחים המורכבים מקטעי Ag ו-ZnO, וננו-חוטים קואקסיאליים המורכבים ממעטפת TiO2 וליבת Ag. הננו-חוטים שימשו בניסויים בהיווצרות מימן פוטו-קטליטי.

אופן ההכנה ושימוש בPhotocatalytically פעיל מקוטע Ag | ZnO וקואקסיאלי טיו<sub&gt; 2</sub&gt;-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

מתואר תהליך ליטוש אופטי חדשני, הנקרא "ליטוש מתכנס", המאפשר ליטוש מהיר יותר ובעלות נמוכה יותר. בניגוד לתהליכי ליטוש קונבנציונליים, ליטוש מתכנס מאפשר ליטוש של חומר עבודה מזכוכית באיטרציה אחת ובאיכות משטח גבוהה עד לצורת המשטח הסופית שלו מבלי לדרוש שינויים בפרמטרי הליטוש.

מתכנס פוליש: תהליך פשוט, מהיר, מלא צמצם פוליש של אופטי דירות באיכות גבוהות וSpheres

אנו מתארים את יצירת הקרינה האינפרא אדום הרחוקה באמצעות לייזר מולקולרי שנשאב אופטית יחד עם מדידת התדרים שלהם בטכניקות הטרודיניות. המערכת והטכניקות הניסיוניות מודגמות באמצעות דיפלואורומתאן (CH2F2) כמדיום הלייזר שתוצאותיו כוללות שלוש פליטות לייזר חדשות ושמונה תדרי לייזר נמדדים.

אפיון פליטות לייזר רחוק אינפרה-אדומות והמדידה של התדרים שלהם

למד כיצד לכמת פליטות מתאן בדיוק גבוה באמצעות מערכת דגימה זרימה מלאה (FFS). השיטה משפרת את אמינות זיהוי דליפות גז ומסייעת בניטור אקלימי ובהגנת הסביבה.

עיצוב ושימוש מערכת דגימה זרימה מלאה (FFS) עבור כימות פליטות מתאן

גלה סרטונים נוספים