Concepção e utilização de um sistema de amostragem total do fluxo (FFS) para a quantificação das emissões de metano

O objetivo geral dessa metodologia é fornecer quantificação robusta e precisa de gases vazados, especificamente metano, um potente gás de efeito estufa usando novas tecnologias. A principal vantagem dessa técnica é que ela oferece maior precisão em comparação com outros sistemas de quantificação disponíveis. Não é sensível às emissões de hidrocarbonetos não metânicos.

Tivemos a ideia dessa tecnologia e método pela primeira vez quando fomos encarregados de quantificar as emissões de metano relacionadas a equipamentos e estações de abastecimento de gás natural. Após uma revisão das tecnologias e técnicas atuais e usadas anteriormente, determinamos que o desenvolvimento de nosso próprio sistema e métodos garantiria maior precisão. Em seguida, modificamos nossos métodos de amostragem de automóveis entre as emissões que desenvolveram o sistema de amostragem de fluxo total.

Em seguida, empregamos uma variedade de campanhas de medição para quantificar com precisão o vazamento de emissões perdidas de metano. Antes de trabalhar em campo, certifique-se de calibrar corretamente o sensor de fluxo de massa de ar e o analisador de gases de efeito estufa. Estes são procedimentos relativamente fáceis, mas importantes de serem conduzidos corretamente.

Assim, eles são descritos em detalhes no protocolo de texto. O protocolo de texto também explica como realizar um teste de recuperação completa do sistema. Este vídeo demonstra como procurar vazamentos de gases de efeito estufa.

E avalie-os como uma fonte potencial de emissões fugitivas. Antes de começar, crie um novo arquivo de inventário no computador de campo. Insira todos os detalhes no site.

Os campos de dados para data, hora e localização GPS são preenchidos automaticamente. Em seguida, documente todas as fontes inacessíveis ou agregadas. Por exemplo, um tubo de ventilação que não é acessível com segurança.

Um grupo agregado de fontes pode incluir várias conexões e fontes possíveis, como uma carcaça de compressor. Se for possível examinar várias fontes no seu conjunto, agregar as fontes utilizando um invólucro composto por um material não permeável com pelo menos uma entrada e uma saída concebidas para captar o gás que flui. Periodicamente, medir e registar a concentração de metano de fundo.

Sempre faça várias leituras de fundo na mesma região. Para verificar se há um vazamento usando o detector de metano portátil, primeiro zere-o no ar ambiente. O detector é sensível a gases cinco partes por milhão acima do fundo.

Em seguida, verifique todas as interfaces acessíveis que podem ter emissões fugitivas. Posicione a amostra da sonda, emule ou descongele um vazamento para a superfície para minimizar a solução. Em seguida, mova a sonda ao longo da periferia da interface enquanto observa a leitura do instrumento.

Vá devagar porque o tempo de resposta do instrumento está atrasado. Quando uma leitura aumentada do medidor for observada, faça uma amostragem lenta da região até que a leitura máxima do medidor seja obtida. Deixe a sonda emular neste local de leitura máxima por cerca de 20 segundos.

Se a leitura do medidor for superior a 500 partes por milhão, registre o resultado e relate-o tirando uma imagem de vazamento. Para verificar se há vazamentos usando um dispositivo de imagem infravermelha, essas câmeras podem encontrar vazamentos mais rapidamente do que um detector portátil. Se um vazamento for detectado, grave um vídeo ou tire uma imagem para fins de relatório.

Se um vazamento for encontrado, mas a localização exata for difícil de identificar, tente usar uma solução de detector de vazamento. Segure o frasco na vertical e aplique solução suficiente para cobrir a interface com o vazamento punitivo. Em seguida, aguarde de cinco a 10 segundos para que as bolhas se formem.

Quantifique os vazamentos à medida que são encontrados ou depois de fazer um inventário completo de todos os vazamentos. Antes de abordar o vazamento com o sample mangueira, certifique-se de que a cinta de aterramento esteja em contato com o solo. Em seguida, conecte o grampo de aterramento do amostrador à fonte de vazamento.

Agora verifique vários pontos ao redor da área da fonte de vazamento. Em seguida, abra o duto Iris na entrada do soprador para aumentar o fluxo volumétrico. Portanto, a concentração máxima de metano está dentro de 10% do valor calibrado mais alto ou é pelo menos duas partes por milhão maior do que o nível de fundo.

Agora, para quantificar o vazamento, pressione o botão de novo vazamento. Em seguida, selecione a opção de plano de fundo local e se houver outros vazamentos na área. Caso contrário, selecione a opção de plano de fundo global.

Agora mantenha a mangueira imóvel enquanto o fundo local é amostrado enquanto o dispositivo está na posição de amostragem de vazamento. Depois de ler o plano de fundo, quantifique o vazamento três vezes na mesma posição. O sistema analisará as três medições e relatará a variância.

Se a variação estiver acima de 10%, continue a amostragem até que a variação seja aceitável. Caso contrário, classifique o vazamento como variável e registre a causa suspeita. Ao quantificar o gás em um gabinete, alerte o sistema usando a guia do gabinete.

Aguarde uma leitura constante antes de quantificar o gás. O tempo que isso leva dependerá do tamanho do gabinete. Para coletar uma amostra de saco para exame externo, basta coletar o gás da saída do sensor de gases de efeito estufa.

Ao fazer isso, registre o número de identificação da amostra no software e encha a bolsa usando o cronômetro na tela. Antes do uso em campo, o sistema de amostragem de fluxo total foi verificado com um gás padrão. A vazão do sistema foi ajustada para 140 SCFM e o gás foi fluído para o sistema a 20 ou 30 litros padrão por minuto.

Os valores medidos estavam dentro dos 4,4% esperados. O sensor foi calibrado usando uma concentração conhecida de metano. Depois de aplicar uma correção externa, o desvio médio da concentração conhecida foi de 0,7%, enquanto as medições individuais nunca se desviaram em mais de 1,9%.

Agora, um vazamento contínuo de gás foi medido em campo. Primeiro, o pano de fundo foi determinado. À medida que o vazamento era abordado pelo sensor, as medições de concentração de metano aumentavam.

No vazamento, a medição de pico foi feita. À medida que o sensor se afastava do vazamento, medições mais baixas eram registradas. Com uma câmera IR, uma pluma do vazamento era evidente.

Com o amostrador em uso, a câmera não conseguia mais capturar a pluma. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como usar o sistema de amostragem de fluxo total para quantificar com precisão a taxa de emissões de metano de um vazamento. Medições precisas baseadas em massa são fundamentais para determinar as emissões totais de metano, criar e atualizar inventários de gases de efeito estufa e desenvolver fatores de emissão em nível de componente.