June 12th, 2016
우리는 천연 가스 공급망 전반에 걸쳐 메탄 배출량 및 온실 가스를 정량화하기 위한 새로운 전체 흐름 샘플링 시스템(FFS)을 설계, 개발 및 구현했습니다.
이 방법론의 전반적인 목표는 새로운 기술을 사용하여 누출 가스, 특히 강력한 온실 가스인 메탄을 강력하고 정확하게 정량화하는 것입니다. 이 기법의 주요 장점은 사용 가능한 다른 정량화 시스템에 비해 향상된 정확도를 제공한다는 것입니다. 비메탄 탄력 탄소 배출에 민감하지 않습니다.
이 기술과 방법에 대한 아이디어는 천연 가스 연료 보급 장비 및 충전소와 관련된 메탄 배출량을 정량화하는 임무를 맡았을 때 처음 떠올랐습니다. 현재 및 이전에 사용된 기술 및 기법을 검토한 결과, 자체 시스템과 방법을 개발하면 정확도가 향상될 것이라고 판단했습니다. 그런 다음 전체 유량 샘플링 시스템을 개발한 배기 가스 중에서 자동 동기를 샘플링하는 방법을 수정했습니다.
그런 다음 손실된 메탄 배출량의 누출을 정확하게 정량화하기 위해 다양한 측정 캠페인을 사용했습니다. 현장에서 작업하기 전에 질량 기류 센서와 온실 가스 분석기를 올바르게 교정해야 합니다. 이는 비교적 쉽지만 올바르게 수행하기 위한 중요한 절차입니다.
따라서 텍스트 프로토콜에 자세히 설명되어 있습니다. 텍스트 프로토콜은 전체 시스템 복구 테스트를 수행하는 방법도 설명합니다. 이 동영상은 온실 가스 누출을 찾는 방법을 보여줍니다.
그리고 비산 배출의 잠재적 원인에서 이를 평가합니다. 시작하기 전에 현장 컴퓨터에서 새 재고 파일을 생성합니다. 사이트에 모든 세부 정보를 입력합니다.
날짜, 시간 및 GPS 위치에 대한 데이터 필드가 자동으로 채워집니다. 다음으로, 액세스할 수 없는 출처 또는 집계된 출처를 문서화합니다. 예를 들어, 안전하게 접근할 수 없는 환기 파이프가 있습니다.
집계된 소스 그룹에는 여러 피팅과 압축기 하우징과 같은 가능한 소스가 포함될 수 있습니다. 여러 소스를 전체적으로 검사할 수 있는 경우, 적어도 하나의 입구와 출구가 있는 불투과성 물질로 구성된 인클로저를 사용하여 흐름을 집계합니다. 주기적으로 배경 메탄 농도를 측정하고 기록합니다.
항상 동일한 영역에서 여러 배경 판독값을 수행합니다. 휴대용 메탄 감지기를 사용하여 누출을 확인하려면 먼저 주변 공기에서 누출을 영점화하십시오. 감지기는 배경에서 5ppm의 가스에 민감합니다.
그런 다음 비산 방출이 있을 수 있는 액세스 가능한 모든 인터페이스를 확인합니다. 프로브 샘플을 배치하고, 에뮬레이트 또는 해동하고, 용액을 최소화하기 위해 표면으로 누출을 이동합니다. 그런 다음 기기 판독값을 관찰하면서 인터페이스 주변을 따라 프로브를 이동합니다.
기기의 응답 시간이 지연되므로 천천히 이동하십시오. 증가된 검침값이 관찰되면 최대 검침값을 얻을 때까지 영역을 천천히 샘플링합니다. 프로브를 이 최대 판독 위치에서 약 20초 동안 에뮬레이트 상태로 둡니다.
계량기 판독값이 500ppm 이상인 경우 결과를 기록하고 누출 이미지를 촬영하여 보고합니다. 적외선 이미징 장치를 사용하여 누출을 스캔하기 위해 이러한 카메라는 휴대용 감지기보다 더 빨리 누출을 찾을 수 있습니다. 누출이 감지되면 보고 목적으로 비디오를 녹화하거나 이미지를 촬영하십시오.
누출이 발견되었지만 정확한 위치를 파악하기 어려운 경우 누출 감지기 솔루션을 사용해 보십시오. 병을 똑바로 세우고 징벌적 누출로 인터페이스를 덮을 수 있을 만큼 충분한 용액을 바르십시오. 그런 다음 거품이 형성될 때까지 5-10초 동안 기다립니다.
누출이 발견되는 대로 또는 모든 누출에 대한 전체 인벤토리를 조사한 후에 누출을 정량화합니다. s로 누출에 접근하기 전에ample 호스, 접지 스트랩이 지면에 닿아 있는지 확인하십시오. 그런 다음 샘플러 접지 클램프를 누출 소스에 부착합니다.
이제 누출 소스 영역 주변의 여러 지점을 확인하십시오. 다음으로, 송풍기 흡입구의 아이리스 덕트를 열어 체적 유량을 증가시킵니다. 따라서 최대 메탄 농도는 가장 높은 보정 값의 10% 이내이거나 배경 수준보다 최소 2ppm 높습니다.
이제 누출을 정량화하려면 새 누출 버튼을 누르십시오. 그런 다음 로컬 배경 옵션을 선택하고 해당 지역에 다른 누출이 있는지 확인합니다. 그렇지 않으면 전역 배경 옵션을 선택합니다.
이제 장치가 누출 샘플링 위치에 있는 동안 로컬 배경이 샘플링되는 동안 호스를 가만히 두십시오. 배경을 읽은 후 같은 위치에서 누출을 세 번 정량화합니다. 시스템은 세 가지 측정값을 분석하고 분산을 보고합니다.
분산이 10%를 초과하면 분산이 허용 가능할 때까지 샘플링을 계속합니다. 그렇지 않으면 누출을 변수로 분류하고 의심되는 원인을 기록합니다. 인클로저의 가스를 정량화할 때 인클로저 탭을 사용하여 시스템에 경고합니다.
가스를 정량화하기 전에 꾸준한 판독값을 기다립니다. 이 작업에 걸리는 시간은 인클로저의 크기에 따라 다릅니다. 외부 검사를 위해 백 샘플을 채취하려면 온실 가스 센서의 배출구에서 가스를 수집하기만 하면 됩니다.
이 작업을 수행할 때 소프트웨어에 샘플의 식별 번호를 기록하고 화면 타이머를 사용하여 가방을 채웁니다. 현장에서 사용하기 전에 전체 유량 샘플링 시스템을 표준 가스로 점검했습니다. 시스템 유량은 140 SCFM으로 설정되었으며 가스는 분당 20 또는 30 표준 리터로 시스템에 흘렀습니다.
측정값은 예상치인 4.4% 이내였습니다. 센서는 알려진 메탄 농도를 사용하여 보정되었습니다. 외부 보정을 적용한 후 알려진 농도와의 평균 편차는 0.7%였으며 개별 측정은 1.9% 이상 벗어난 적이 없었습니다.
이제 현장에서 지속적인 가스 누출이 측정되었습니다. 먼저 배경을 파악했습니다. 센서가 누출에 접근함에 따라 메탄 농도 측정이 증가했습니다.
누출 시 피크 측정이 이루어졌습니다. 센서가 누출에서 멀어짐에 따라 더 낮은 측정값이 기록되었습니다. IR 카메라로 누출로 인한 연기가 분명했습니다.
샘플러를 사용하면 카메라가 더 이상 기둥을 캡처할 수 없습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 전체 유량 샘플링 시스템을 사용하여 누출의 메탄 배출률을 정확하게 정량화하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 정확한 질량 기반 측정은 총 메탄 배출량을 결정하고, 온실 가스 인벤토리를 생성 및 업데이트하고, 구성 요소 수준 배출 계수를 개발하는 데 중추적인 역할을 합니다.
이 기사는 천연가스 공급망 전체에 걸친 메탄 배출량 및 온실가스의 정확한 정량화를 위해 설계된 새로운 전체 흐름 샘플링 시스템(FFS)을 제시합니다. 이 방법론은 특히 중요한 온실가스인 메탄에 대한 가스 누출 탐지의 정밀도를 향상시키는 것을 목표로 합니다.
Accurate quantification of methane emissions is critical for environmental risk assessment and regulatory compliance in the energy sector. The full flow sampling system (FFS) provides a portable, laser-based solution that improves measurement precision and reduces interference from non-methane hydrocarbons. This capability supports early-stage screening and validation of emission control technologies across the natural gas supply chain.
The FFS integrates into emission testing workflows from initial leak screening to quantitative validation and technology benchmarking, supporting iterative design improvements.