Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

डिजाइन और एक पूर्ण प्रवाह नमूना प्रणाली (FFS) का प्रयोग मीथेन उत्सर्जन की मात्रा का ठहराव के लिए

Published: June 12, 2016 doi: 10.3791/54179
Automatic Translation
1,2, 1,2, 1
1Mechanical and Aerospace Engineering Department, West Virginia University, 2Center for Alternative Fuels, Engines, and Emissions, West Virginia University

Abstract

प्राकृतिक गैस का उपयोग बढ़ खोज और अपरंपरागत शेल संसाधनों के उत्पादन के साथ बढ़ रहा है। एक ही समय में, प्राकृतिक गैस उद्योग के चेहरों मीथेन उत्सर्जन के लिए जांच के लिए आपूर्ति श्रृंखला भर से, मीथेन के अपेक्षाकृत उच्च ग्लोबल वार्मिंग की क्षमता के कारण (कार्बन डाइऑक्साइड की कि 25-84x, ऊर्जा सूचना प्रशासन के अनुसार) जारी रखा। वर्तमान में, विविध अनिश्चितताओं की तकनीक की एक किस्म को मापने या घटकों या सुविधाओं से मीथेन उत्सर्जन अनुमान लगाने के लिए मौजूद है। वर्तमान में, केवल एक वाणिज्यिक प्रणाली अपनी कमजोरियों को उजागर किया है घटक स्तर उत्सर्जन और हाल की रिपोर्ट की मात्रा का ठहराव के लिए उपलब्ध है।

सटीकता में सुधार और माप लचीलापन बढ़ाने के लिए आदेश में, हम डिजाइन, विकसित, और मीथेन उत्सर्जन और ग्रीन हाउस गैसों के उत्सर्जन परिवहन माप सिद्धांतों के आधार पर की मात्रा का ठहराव के लिए एक उपन्यास पूर्ण प्रवाह नमूना प्रणाली (FFS) लागू कर दिया है। एफएफएस एक मॉड्यूलर प्रणाली है कि एक विस्फोटक प्रूफ बनाने वाला (s), बड़े पैमाने पर airflow सेंसर (एस) (एमएएफ), thermocouple, नमूना जांच, निरंतर मात्रा नमूना पंप, लेजर आधारित ग्रीन हाउस गैस सेंसर, डाटा अधिग्रहण डिवाइस, और विश्लेषण सॉफ्टवेयर के होते है । नियोजित धौंकनी और नली विन्यास पर निर्भर करता है, वर्तमान FFS एक प्रवाह प्रति मिनट 40 से 1,500 स्टैंडर्ड क्यूबिक फीट (SCFM) से लेकर दर हासिल करने में सक्षम है। लेजर आधारित सेंसर का उपयोग उच्च हाइड्रोकार्बन (सी 2 +) से हस्तक्षेप mitigates। जल वाष्प के सह-माप आर्द्रता सुधार के लिए अनुमति देता है। प्रणाली एक हाथ खींचा गाड़ी में रखा जा रहा है के लिए एक व्यक्ति द्वारा किया जा रहा से लेकर आवेदन की एक किस्म के लिए पोर्टेबल है, कई विन्यास के साथ, पर सड़क वाहन बिस्तर, या उपयोगिता इलाके वाहनों (UTVs) के बिस्तर से। FFS ± 4.4% के एक रिश्तेदार अनिश्चितता के साथ मीथेन उत्सर्जन की दर यों करने में सक्षम है। FFS conventio में होने वाली मीथेन उत्सर्जन की मात्रा का ठहराव के लिए साबित कर दी है, असली दुनिया ऑपरेशनएनएएल और दूरदराज सुविधाएं।

Introduction

हाल की रिपोर्टों से इस बात की पुष्टि जलवायु क्योंकि मानव गतिविधियों का बदल रहा है और आगे परिवर्तन अपरिहार्य 1 है। जलवायु परिवर्तन ग्रीन हाउस गैसों (जीएचजी) के वातावरण की एकाग्रता में वृद्धि से होता है। कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) और मीथेन सबसे बड़ा जीएचजी 2 योगदान कर रहे हैं। सीओ 2 और मीथेन दोनों प्राकृतिक प्रक्रियाओं और मानव गतिविधियों 3 से उत्पन्न। सीओ 2 और मीथेन की वर्तमान वायुमंडलीय स्तरों को क्रमश: पिछले दो शताब्दियों में 31% और 151% की वृद्धि हुई है मीथेन एकाग्रता प्रति वर्ष 4-6 2% की दर से बढ़ रही है। मीथेन और सीओ 2 उत्सर्जन की जलवायु नतीजों की अवधि पर विचार के रूप में मीथेन एक छोटी वायुमंडलीय उम्र के सापेक्ष 2 7 सीओ है पर निर्भर करते हैं। मीथेन का वायुमंडलीय उम्र 12-17 साल जो oxidization के बाद 2 होता है 8 सीओ है। मीथेन का प्रभाव 72 बार सीओ से भी बड़ा है 9। एक जन आधार पर, मीथेन 23 गुना अधिक एक 100 साल की अवधि 10 से अधिक सीओ 2 से वातावरण में गर्मी को फँसाने पर प्रभावी है। मीथेन और सीओ 10% के लिए 2 खाते और कुल संयुक्त राज्य अमेरिका (अमेरिका) जीएचजी उत्सर्जन 11 से 82%। मानवजनित स्रोतों से वैश्विक मीथेन उत्सर्जन लगभग 60% हैं और शेष प्राकृतिक स्रोतों 8, 10 से कर रहे हैं।

2009 में, उत्पादन कुओं और स्थानीय वितरण नेटवर्क के बीच मीथेन उत्सर्जन गैर combusted (एक 95% आत्मविश्वास के स्तर पर 1.9-3.1%) सकल अमेरिका प्राकृतिक गैस के उत्पादन का 2.4% करने के लिए corresponded 12। गैर-combusted मीथेन उत्सर्जन न केवल पर्यावरण के लिए हानिकारक हैं, लेकिन यह भी प्राकृतिक गैस कंपनियों से 13 एक भारी लागत प्रतिनिधित्व करते हैं। विश्लेषकों का अनुमान है कि प्राकृतिक गैस उद्योग क्योंकि मीथेन लीक की प्रति वर्ष $ 2 बिलियन डॉलर से अधिक और 14 में उतार में खो देता है। गैर-combusted उत्सर्जन वर्गी हैंभगोड़ा या 15 में उतार, 16 के रूप में आईईडी। भगोड़ा एयर 17, 18 परिवेश में इस तरह के वाल्व, flanges, या फिटिंग के रूप में प्रक्रियाओं या उपकरण, से गैस की अनजाने में रिलीज करने के लिए संदर्भित करता है। निकाल उपकरण या संचालन प्रक्रियाओं से गैस की जानबूझकर रिहाई के लिए संदर्भित करता है इस तरह के हवाई actuators 19 के रूप में परिवेशी वायु, करने के लिए। तटवर्ती तेल और प्राकृतिक गैस सुविधाओं में भगोड़ा उत्सर्जन ~ के लिए कुल 20 मीथेन उत्सर्जन का 30% हिस्सेदारी है। 2011 में, अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) का अनुमान है कि भगोड़ा मीथेन की अधिक से अधिक 6 लाख मीट्रिक टन प्राकृतिक गैस प्रणाली है, जो ग्रीन हाउस गैस उत्सर्जन की राशि से अधिक से भाग निकले (CO एक 100 साल की अवधि में 2 -equivalent), द्वारा उत्सर्जित सभी अमेरिकी लोहा और इस्पात, सीमेंट, एल्युमीनियम और विनिर्माण सुविधाओं 21 संयुक्त।

एक महत्वपूर्ण अंतर जुड़े उन्हें सही और विश्वसनीय अनुमान की कमी के कारण प्राकृतिक गैस की जलवायु प्रभाव के निर्धारण में मौजूद हैissions। हालांकि, वहाँ एक आम सहमति है कि भगोड़ा मीथेन उत्सर्जन सही मापने और इन मूल्यों की रिपोर्टिंग में प्राकृतिक गैस के जीवन चक्र और आगे अनुसंधान के हर स्तर पर हो रहा है महत्वपूर्ण 19 है। अध्ययन परिमाण 19, 22-28 के द्वारा बारह को आदेश अलग-अलग परिणामों के साथ विशिष्ट क्षेत्रों से भगोड़ा उत्सर्जन की सूचना है। मान्यता प्राप्त उद्योग मानकों की कमी और रिसाव का पता लगाने और रिसाव मात्रा का ठहराव के क्षेत्र में लगातार नियमों की कमी परीक्षण तरीकों और उपकरणों की एक किस्म का उपयोग करते हैं, कुछ माप तकनीक ± 50% 29-35 के रूप में उच्च की सटीकता के साथ सक्षम करें। इसलिए, काफी अनिश्चितता प्राकृतिक गैस के जीवन चक्र के 19, 28, 33, 36-39 से अधिक उत्सर्जित भगोड़ा मीथेन की मात्रा पर मौजूद है। चित्रा 1 मापा जाता है और अनुमान मीथेन प्राकृतिक गैस के जीवन के साथ जुड़े उत्सर्जन पर प्रकाशित साहित्य में परिवर्तनशीलता की राशि को दिखाता है चक्र। चित्रा 1

आकृति 1
चित्रा 1. भगोड़ा मीथेन उत्सर्जन। प्रकाशित की कुल प्राकृतिक गैस का उत्पादन 13, 27, 40-59 के एक प्रतिशत के रूप में उत्सर्जित मीथेन उत्सर्जन भगोड़े औसत। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

वर्तमान में, भगोड़ा उत्सर्जन की कुल मात्रा माप अनिश्चितता और स्केलिंग तकनीक के कारण भाग में स्पष्ट नहीं है। सटीक मीथेन उत्सर्जन माप के बिना, नीति निर्माताओं मामले पर सूचित विकल्प बनाने में असमर्थ हैं।जीतना, अनुरेखक गैस, और एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उच्च प्रवाह नमूना: वर्तमान साहित्य की समीक्षा प्राकृतिक गैस भगोड़ा उत्सर्जन की मात्रा का ठहराव के लिए तीन प्राथमिक तरीकों की पहचान की।

जीतना विधि एक 'बैग' या एक भगोड़ा उत्सर्जन स्रोत 60 के आसपास तम्बू के रूप में एक बाड़े रखने शामिल है। वहाँ जीतना विधि के दो रूप हैं। एक में, स्वच्छ गैस का एक ज्ञात प्रवाह की दर (आम तौर पर निष्क्रिय) माप के लिए एक अच्छी तरह से मिश्रित माहौल बनाने के लिए बाड़े से होकर गुजरता है। एक बार संतुलन तक पहुँच जाता है, एक गैस नमूना बैग से एकत्र की है और मापा जाता है। भगोड़ा उत्सर्जन की दर बाड़े और स्थिर राज्य मीथेन एकाग्रता बाड़े 61 के भीतर के माध्यम से स्वच्छ गैस की मापी प्रवाह की दर से निर्धारित होता है। बाड़े और रिसाव आकार पर निर्भर करता है, समय रिसाव दर माप के लिए आवश्यक स्थिर राज्य की स्थिति तक पहुँचने के लिए आवश्यक न्यूनतम 61 से 20 के बीच 15 है। जीतना विधिसबसे सुलभ घटकों पर लागू किया जा सकता है। हालांकि, यह असामान्य रूप से आकार का घटकों के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता। इस विधि प्रकार प्रति मिनट 0.28 घन मीटर (एम 3 / मिनट) के रूप में बड़े रूप में 6.8 मीटर 3 / मिनट 60 व्याप्ति अन्य जीतना तकनीक calibrated जीतना के रूप में जाना जाता है के आकार में लेकर लीक मापने में सक्षम है। इधर, ज्ञात मात्रा के बैग एक भगोड़ा उत्सर्जन स्रोत के आसपास सील कर रहे हैं। भगोड़ा उत्सर्जन की दर बैग के विस्तार के लिए आवश्यक समय की राशि के आधार पर गणना की है, और मानक स्थितियों के लिए सही है।

अनुरेखक गैस तरीके मापा दरियाफ्त गैस एकाग्रता एक भगोड़ा स्रोत के माध्यम से बहने के आधार पर एक भगोड़ा उत्सर्जन की दर यों। अनुरेखक गैसों आमतौर पर कार्यरत हीलियम, आर्गन, नाइट्रोजन, सल्फर हेक्साफ्लोराइड, दूसरों के बीच में हैं। भगोड़ा उत्सर्जन की दर भगोड़ा स्रोत के पास दरियाफ्त गैस का एक ज्ञात रिहाई दर के अनुपात से निर्धारित किया जाता है, ट्रेसर और Fugi की हवा के साथ सांद्रता के मापनसक्रिय स्रोत गैस, और आधारभूत 24 हवा आने की दिशा। भगोड़ा उत्सर्जन की दर समान फैलाव और दो ​​स्रोतों 62 के लिए पूरा मिश्रण मानते हुए ही मान्य है। इसका मतलब है कि दरियाफ्त एक समान दर और ऊंचाई पर भगोड़ा स्रोत के पास जारी किया जाता है, और हवा के साथ माप अच्छी तरह से मिश्रित plumes से है। इस विधि में समय लगता है और घटक स्तर विघटन 63 के लिए प्रदान नहीं करता है।

एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उच्च मात्रा नमूना प्रणाली एक पोर्टेबल बैटरी संचालित एक बैग के अंदर पैक साधन भगोड़ा उत्सर्जन की दर 64 यों के होते हैं। रिसाव स्थान चारों ओर की हवा एक पर्याप्त उच्च प्रवाह दर पर एक 1.5 इंच भीतरी व्यास नली के माध्यम से पारखी में तैयार की है यह माना जा सकता है कि उस लीक गैस के सभी पर कब्जा कर लिया जा रहा है।

नमूना प्रवाह की दर इकाई के भीतर एक वेंचुरी के साथ गणना की है। मात्रा, एसी से मीथेन, 0.05-5% गैस की कम मात्रा के लिएमीथेन सेंसर atalyst एकाग्रता को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है। यह सेंसर नमूना भीतर मीथेन और अन्य हाइड्रोकार्बन के लिए विनाशकारी है। मात्रा से 5-100% से मीथेन की सांद्रता के लिए, एक थर्मल सेंसर कार्यरत है। प्रणाली एक अलग पृष्ठभूमि सेंसर और जांच को सही पृष्ठभूमि जो एकाग्रता के लिए रिसाव एकाग्रता रिश्तेदार उपयोग करता है। माप पूरा हो गया है के बाद, नमूना नमूना क्षेत्र में 64 से दूर वातावरण में वापस समाप्त हो रहा है। इस विधि को प्रति मिनट आठ स्टैंडर्ड क्यूबिक फीट (SCFM) तक, सबसे सुलभ घटकों पर लागू किया जा सकता दर्जे का प्रवाह दरों की सीमा के साथ। इस प्रणाली के प्रति घंटे 30 नमूनों को परीक्षण करने में सक्षम है। हाल ही में, इस प्रणाली के विविध सटीकता और थर्मल सेंसर से 65 उत्प्रेरक संवेदक से संक्रमण के बारे में मुद्दों के लिए दिखाया गया है। साथ ही, सिस्टम गैस आंशिक विश्लेषण की आवश्यकता को सही ढंग से गैस गुणवत्ता के आधार पर एक प्रतिक्रिया कारक लागू करने के लिए - यह मीथेन नहीं हैविशिष्ट। प्रणाली में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया गया है और मीथेन उत्सर्जन 65 रिपोर्टिंग के तहत द्वारा ऊपर से नीचे और नीचे से ऊपर तरीकों के बीच फ़र्क करने के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

इन तरीकों और प्रणालियों की सीमाओं के कारण, एक नया मात्रा का ठहराव प्रणाली विकसित किया गया था। FFS कमजोर पड़ने मोटर वाहन उत्सर्जन प्रमाणीकरण 66-68 में इस्तेमाल किया प्रणाली के रूप में एक ही डिजाइन अवधारणा कार्यरत हैं। FFS एक नली है कि एक विस्फोटक प्रूफ बनाने वाला है कि एक जन airflow सेंसर (एमएएफ) और नमूना जांच के माध्यम से रिसाव और कमजोर पड़ने हवा नमूना exhausts खिलाती के होते हैं। नमूना जांच के लिए एक नमूना ट्यूब के माध्यम से एक लेजर आधारित मीथेन विश्लेषक से जुड़ा है। एनालाइजर CH 4, सीओ 2, और एच 2 ओ की माप के लिए गुहा बढ़ाया अवशोषण का उपयोग करता है विश्लेषक मात्रा, सीओ 2 0 से 20,000 पीपीएम, और एच 2 ओ 0 70,000 पीपीएम से 0% से 10% से सीएच 4 मापने में सक्षम है। इस विन्यास के लिए मैं Repeatability / प्रेसिजन (1-सिग्मा)रों <एच 2 हे 69 के लिए CH 4, <100 पीपीबी सीओ 2, और <35 पीपीएम से 0.6 पीपीबी। नमूना एक निरंतर बड़ा दर पर धारा से तैयार की है। सिस्टम डेटा प्रवेश उपकरणों के साथ instrumented है। चित्रा 2 FFS के योजनाबद्ध दिखाता है। FFS के संचालन के लिए पहले, पारखी नली पर ग्राउंडिंग कनेक्शन एक सतह प्रणाली पर आधारित होना करने के लिए अनुमति देता है कि से जुड़ी है। इस नली के अंत में, जो नली के माध्यम से airflow से परिणाम सकता है पर किसी भी स्थिर प्रभारी फैलने के लिए एक निवारक कार्रवाई की है। डाटा अधिग्रहण या तो एक स्मार्ट फोन, टैबलेट, लैपटॉप या कंप्यूटर पर होता है। सॉफ्टवेयर डेटा संग्रह, प्रसंस्करण, और रिपोर्टिंग के लिए विकसित किया गया था। चित्रा 3 निम्नलिखित प्रोटोकॉल के लिए यूजर इंटरफेस की एक संक्षिप्त अवलोकन प्रदान करता है।

चित्र 2
चित्रा 2. FFS योजनाबद्ध और छवि वाम -। योजनाबद्ध FFS औरसही -। संपीडित प्राकृतिक गैस (सीएनजी) स्टेशन लेखा परीक्षा के दौरान पोर्टेबल FFS यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा 3. डिटेक्शन और मात्रा का ठहराव कार्यक्रम अवलोकन। कदम और उपयोगकर्ता का संक्षिप्त अवलोकन calibrations, वसूली परीक्षण के लिए संकेत देता है, और मात्रा का ठहराव रिसाव। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Protocol

नोट: FFS मन में सुरक्षा को खत्म करने या एक मीथेन या प्राकृतिक गैस के स्रोत के प्रज्वलन की संभावना को कम करने के साथ अंजाम दिया गया है। प्राकृतिक गैस 5% से 15% करने के लिए खंड सांद्रता के लिए परिवेश की स्थिति में ज्वलनशील है। प्रणाली का परीक्षण किया और सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए प्रदर्शन किया जाएगा। संशोधन या प्रणाली के साथ छेड़छाड़ गंभीर चोट के कारण हो सकता है।

1. एम.ए.एफ. की कैलिब्रेशन

नोट: एम.ए.एफ. मानकों का एक राष्ट्रीय संस्थान और प्रौद्योगिकी (NIST) मिल लामिना का प्रवाह तत्व (LFE) के खिलाफ समय-समय पर अंशांकन की आवश्यकता है। एक ज्ञात LFE के खिलाफ एक एम.ए.एफ. अंशांकन पूरा करने के लिए इस कार्यक्रम के भीतर calibrations उपकरणों का उपयोग करें। कार्यक्रम दबाव transducers, आर्द्रता संवेदक से आवश्यक सभी डेटा एकत्रित करेगा, और एम.ए.एफ. एक नया अंशांकन बनाने के लिए। यह सिफारिश की है कि एक 11 सूत्री अंशांकन पूरा किया जाना है। एक अंशांकन से अधिक पुराने एक महीना है, तो एक नया अंशांकन पूरा किया जाना चाहिए। ओल्ड calibrations देखी जा सकती है औरउपयोग किया गया।

  1. यह सुनिश्चित करें कि प्रवाह रेंज LFE के निचले प्रवाह रेंज के बड़े से 25% है एक ठीक से आकार LFE चुनें।
  2. एम.ए.एफ. के लिए प्रवेश सुनिश्चित करने के एक प्रवाह बेंच को एम.ए.एफ. कनेक्ट कम से कम 10 व्यास किसी भी प्रतिबंध या विस्तार के बहाव है।
  3. प्रवाह बेंच LFE के अंतर दबाव बंदरगाहों के लिए एक संयुक्त पूर्ण / अंतर दबाव मीटर कनेक्ट।
    1. सुनिश्चित अंतर दबाव ट्रांसड्यूसर अंशांकन के भीतर है। नदी के ऊपर LFE बंदरगाह के लिए सेंसर की उच्च पक्ष पोर्ट से कनेक्ट। LFE के बहाव के बंदरगाह के लिए सेंसर से कम पक्ष पोर्ट से कनेक्ट।
    2. सुनिश्चित करें कि संयुक्त अंतर / निरपेक्ष दबाव मीटर की निरपेक्ष दबाव transducer अंशांकन के भीतर है और एक 'टी' अंतर दबाव सेंसर के उच्च पक्ष बंदरगाह के लिए फिटिंग के माध्यम से कनेक्ट।
  4. डाटा अधिग्रहण इकाई (DAQ) के लिए एक कश्मीर प्रकार thermocouple कनेक्ट करें।
  5. सुनिश्चित करें कि ओस बिंदु माप उपकरण के भीतर हैअंशांकन और DAQ और हवा धारा से जुड़े।
  6. सुनिश्चित करें कि एम.ए.एफ. और प्रवाह बेंच संकेतों स्वीकार्य (0-5 वोल्ट) कर रहे हैं और सॉफ्टवेयर calibrations स्क्रीन का उपयोग एक एम.ए.एफ. अंशांकन शुरू करने के लिए।
  7. एम.ए.एफ. की उम्मीद है और सीमा के पार और LFE की स्वीकार्य सीमा के भीतर 11 विभिन्न प्रवाह दरों पर प्रवाह निर्धारित करें। लीजिए अंशांकन डेटा बटन पर क्लिक करके 1 हर्ट्ज की एक न्यूनतम दर पर प्रत्येक प्रवाह हालत में डेटा के 30 सेकंड की एक न्यूनतम ले लीजिए।
    नोट: यह सुनिश्चित करें कि एम.ए.एफ. अंशांकन तक फैला जांच के लिए इस्तेमाल किया LFE की न्यूनतम प्रवाह की दर के कम से कम 25%। LFE की अधिकतम प्रवाह की दर अधिक नहीं है, यदि बड़ा प्रवाह दरों calibrated किया जा रहे हैं, एक बड़ा LFE का उपयोग करें।
  8. प्रक्रिया अंशांकन डेटा बटन पर क्लिक करके अंशांकन सॉफ्टवेयर चलाने और वक्र फिट है कि ± 2% से परे एक बिंदु त्रुटि के बिना कम से कम कुल त्रुटि पैदावार का चयन करें।

2. ग्रीनहाउस गैस विश्लेषक के कैलिब्रेशन

नोट: ग्रीन हाउस गैस गुदाyzer किसी तीसरे पक्ष द्वारा एक वार्षिक आधार पर आंतरिक रूप से calibrated किया जाना चाहिए। उपभोक्ताओं को किसी बाहरी अंशांकन या सत्यापन पूरा करने के लिए सॉफ्टवेयर के भीतर calibrations उपकरणों का उपयोग कर सकते हैं। अंशांकन ज्ञात एकाग्रता की बोतलबंद गैसों का उपयोग करता है। गैस एक गैस विभक्त और एक बाढ़ की जांच करने के लिए बाहर निकलता है के माध्यम से नाइट्रोजन के साथ मिलाया जाता है। विश्लेषक जाना जाता प्रवाह दर पर नमूना intakes और मूल्य रिकॉर्ड। यह अनुशंसा की एक 11 सूत्री अंशांकन ब्याज की सीमा पर पूरा किया जाना है। प्रोग्राम स्वचालित रूप से गैस एकाग्रता और चिपचिपाहट गैस विभक्त भीतर के लिए समायोजित कर देता है।

  1. पहले क्षेत्र के परीक्षण करने के लिए, आवश्यक (पिछले calibrations एक महीने से भी पुराने) यदि एक बाहरी सत्यापन या अंशांकन प्रदर्शन करते हैं।
  2. पावर सत्यापन / अंशांकन करने से पहले 15 मिनट के लिए और सत्यापन 'टी' सेंसर के इनलेट पोर्ट से कनेक्ट फिटिंग पर जीएचजी संवेदक।
  3. सत्यापित करने और अति उच्च शुद्धता नाइट्रोजन का उपयोग करने के लिए एक EPA प्रोटोकॉल या NIST traceable गैस का चयन करें (UHPN)संतुलन गैस के रूप में।
  4. घटक (सीजीए 580 UPHN, मीथेन के लिए सीजीए 350 के लिए) एक calibrated गैस मंजूरी दे दी नियामकों का उपयोग कर विभक्त के बंदरगाह के लिए सत्यापन गैस (मीथेन) कनेक्ट करें। 2.2 कदम के 'टी' के लिए गैस विभक्त की दुकान से कनेक्ट।
  5. नियामक घुंडी का समायोजन करके गेज (psig) - घटक गैस, वर्ग इंच प्रति लगभग 23 पाउंड करने के लिए आउटलेट दबाव सेट करें। लगभग 19 psig में संतुलन गैस, आउटलेट दबाव सेट करें। गैस विभक्त गैस विभक्त के साथ नमूना पंप के लिए कम से कम दो बार आंतरिक प्रवाह की दर के प्रवाह की दर निर्धारित करें, प्रवाह नियंत्रण घुंडी (वर्तमान नमूना पंप प्रति मिनट दो मानक लीटर (SLPM) तो गैस विभक्त की दुकान पर संचालित 4 SLPM पर स्थापित किया जाना चाहिए)।
    नोट: पर्याप्त रूप से गैस मिश्रण के साथ नमूना जांच बाढ़ एक उचित सत्यापन सुनिश्चित करने के लिए। माध्यमिक rotameter का प्रयोग करें यदि उपलब्ध है 2.3 कदम की बाढ़ जांच 'टी' के बाहर एक शुद्ध सकारात्मक प्रवाह को सुनिश्चित करने के लिए।
  6. अंशांकन शुरू और ख में प्रवेश के लिए क्लिक करेंघटक गैस (पीपीएम) की ottle एकाग्रता। शून्य से 100% (11 कुल अंक) करने के लिए घटक गैस श्रेणियों का चयन करने के लिए गैस विभक्त का प्रयोग करें। linearization पूरा करने के लिए गैस विभक्त के प्रत्येक सेटिंग पर 30 सेकंड की एक न्यूनतम के लिए डेटा इकट्ठा।
  7. एक नया बाहरी अंशांकन लागू किया जाता है कि क्या चयन करें।
    नोट: सत्यापन गैस बोतल एकाग्रता की अनिश्चितता (आम तौर पर 1-2%) के भीतर से गुजरता है तो एक नया बाहरी अंशांकन पैदा किए जाने की जरूरत नहीं है।
  8. एक या कई बिंदु सत्यापन / मीथेन की calibrations, कार्बन डाइऑक्साइड, या जल वाष्प के लिए पूर्व चरणों को दोहराएँ।

3. पूर्ण सिस्टम पुनर्प्राप्ति टेस्ट

नोट: एक पूरी प्रणाली वसूली परीक्षण सुनिश्चित करने के लिए कि FFS ठीक नहीं है और सही अंशांकन गैस का एक ज्ञात मात्रा रिपोर्टों पूरा हो गया है।

  1. FFS पर पावर और जीएचजी सेंसर सुनिश्चित कम से कम 15 मिनट के लिए किया गया है। परीक्षण करने के लिए एक वसूली गैस का चयन करें - मीथेन।
  2. एक उचित करने के लिए गैस की बोतल कनेक्टनियामक और लगभग 20 psig के लिए आउटलेट दबाव निर्धारित किया है।
  3. एक calibrated जन प्रवाह नियंत्रक (एम एफ सी) को गैस की बोतल नियामक और प्रवेश करने के लिए एक आपूर्ति लाइन कनेक्ट करें। नमूना नली के प्रवेश करने के लिए एम एफ सी के आउटलेट से कनेक्ट करें। DAQ सॉफ्टवेयर में गैस वसूली सत्यापन टैब का चयन करें और DAQ करने के लिए एम एफ सी के धारावाहिक कनेक्शन कनेक्ट।
  4. गैस वसूली परीक्षण शुरू करते हैं और कम से कम 30 सेकंड के लिए पृष्ठभूमि डेटा रिकॉर्ड क्लिक करें, गैस के ज्ञात प्रवाह की दर इस समय में प्रवेश किया जा सकता है।
  5. उम्मीद या पिछले मूल्यों (20 SLPM या 30 SLPM) के आधार पर एक औसत आकार के रिसाव वसूली गैस के प्रवाह की दर निर्धारित करें। वसूली गैस बहने शुरू और प्रणाली 30 सेकंड के लिए स्थिर करते हैं।
  6. स्थिरीकरण के बाद, रिकॉर्ड, क्लिक करें और कार्यक्रम के 30 सेकंड के लिए रिसाव सत्यापन डेटा रिकॉर्ड करने के लिए अनुमति देते हैं।
    नोट: सॉफ्टवेयर नमूने जाना जाता गैस प्रवाह दर और बरामद गैस प्रवाह की दर के बीच की त्रुटि दिखाने वाली रिपोर्ट पैदा करेगा के पूरा होने पर। एक± 4.4% की त्रुटि स्वीकार्य है (सिस्टम के सापेक्ष माप अनिश्चितता), लेकिन लक्षित वसूली त्रुटि ± 2% है।
  7. गैस वसूली परीक्षा में कम से कम तीन बार दोहराएँ और सुनिश्चित करें कि सभी त्रुटियों को स्वीकार्य सीमा के भीतर हैं।
  8. किसी भी दोष के लिए प्रणाली की जांच करता है, तो त्रुटि ± 4.4% से परे है। सभी कनेक्शन, प्रवाह की दर, उपाय त्रुटियों को डबल की जाँच करें, और दोहराने कदम 3.6 करने के लिए 3.2।
    नोट: दोष शामिल हो सकते हैं कि आपूर्ति लाइन FFS नमूना नली में डाला किया जा सकता था या कनेक्शन नमूना फिटिंग पर ढीले थे। यदि पहले से (एक महीने के भीतर) पूरा नहीं एक नई एम.ए.एफ. अंशांकन या सेंसर सत्यापन आवश्यक हो सकता है।

4. लीक जांच लेखा परीक्षा

नोट: भगोड़ा उत्सर्जन के प्रत्येक संभावित स्रोत की पहचान करने के लिए एक साइट सूची के प्रदर्शन करना। सूची के स्रोतों (वाल्व, flanges, पंप / कम्प्रेसर, झरोखों, आदि) के स्रोत समूह द्वारा टूट की संख्या (कंप्रेसर के निर्माण, भंडारण खेत, शामिल होंगे vehicle रैक ईंधन भरने, आदि) के रिसाव का पता लगाने के ऑडिट समानांतर या रिसाव मात्रा का ठहराव के साथ श्रृंखला में हो सकता है। एक हाथ में मीथेन डिटेक्टर या ऑप्टिकल गैस इमेजिंग कैमरा लीक के लिए घटकों की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। लीक रिकॉर्ड एक विवरण, एकाग्रता की पहचान कर रहे हैं, और एक छवि ले लो। बाद में मात्रा का ठहराव के लिए रिसाव चिह्न या इस समय रिसाव यों।

  1. कार्यक्रम में एक नई सूची फ़ाइल बनाएँ। सूची और रिपोर्टिंग प्रयोजनों (नाम, साइट के प्रकार, आदि) के लिए साइट पर विवरण दर्ज करें। दिनांक, समय टिकट, और जीपीएस स्थान स्वचालित रूप से बसा रहे हैं।
  2. शून्य परिवेशी वायु पर हाथ में मीथेन डिटेक्टर का उपयोग करने से पहले। सभी संभावित इंटरफेस है कि भगोड़ा उत्सर्जन की उपस्थिति के लिए पहुंच रहे हैं की जाँच करने के नमूने जांच के साथ एक हाथ में मीथेन डिटेक्टर का उपयोग। स्थिति की जांच के लिए नमूना की सतह के लिए ओर्थोगोनल इनलेट कमजोर पड़ने कम से कम।
    नोट: हाथ इकाई की संवेदनशीलता पृष्ठभूमि के ऊपर 5 पीपीएम है जब zeroeपरिवेशी वायु पर घ।
    1. किसी भी दुर्गम स्रोतों या एकत्रित स्रोतों दस्तावेज़।
      नोट: दुर्गम सूत्रों वेंट पाइप कि के रूप में साइट ऑपरेटर द्वारा निर्धारित एक सुरक्षित रूप से सुलभ ऊंचाई से परे हैं शामिल हो सकते हैं। एकत्रित सूत्रों कई साँस का वाल्व कई गुना से जुड़ी या सेवा बॉक्स से घिरा शामिल हो सकते हैं। स्रोत या कई स्रोतों एक बाड़े का उपयोग कर एक पूरे के रूप में जांच की जा सकती हैं, सूत्रों का कुल।
    2. सकल कई स्रोतों कम से कम एक प्रवेश द्वार और एक बाहर निकलने के साथ एक बाड़े का उपयोग कर। बाड़े की परिधि के भीतर सभी स्रोतों दस्तावेज़। कुल नमूना के रूप में स्रोत लेबल और धारा 5 की मात्रा का ठहराव का उपयोग कर आगे बढ़ें।
      ध्यान दें: एक रिसाव डिटेक्टर समाधान के उपयोग के सूत्रों का कहना है एक गैर "लीक" वर्गीकृत करने के लिए अनुमति दी है। बोतल पकड़े ईमानदार, इंटरफेस को कवर करने के लिए पर्याप्त रिसाव डिटेक्टर समाधान लागू होते हैं। बुलबुले के रूप में करने के लिए 5-10 सेकंड की अनुमति दें।
  3. सतह पर पता लगाने के साधन की जांच इनलेट रखेंघटक इंटरफेस की। जबकि साधन readout को देख, देखभाल करने के साधन के देरी से प्रतिक्रिया समय विचार करने के लिए इंटरफ़ेस परिधि के साथ जांच के लिए ले जाएँ।
  4. धीरे-धीरे इंटरफेस जहां रिसाव जब तक अधिकतम मीटर रीडिंग प्राप्त की है संकेत दिया है नमूना।
  5. लगभग दो गुना साधन प्रतिक्रिया समय (20 सेकंड) के लिए इस अधिकतम पढ़ने स्थान पर जांच इनलेट छोड़ दें। अधिकतम मनाया मीटर रीडिंग प्रति मिलियन (पीपीएम) 500 भागों, रिकार्ड से अधिक है, और परिणाम में रिपोर्ट करते हैं। क्लिक करें रिपोर्टिंग उद्देश्यों के लिए रिसाव छवि ले।
  6. वैकल्पिक रूप से, लीक के लिए जांच करने के लिए धीरे-धीरे घटकों को स्कैन करने के लिए एक अवरक्त इमेजिंग डिवाइस का उपयोग करें। ऑप्टिकल गैस इमेजिंग - इस पद्धति का एक वैकल्पिक काम अभ्यास EPA विधि 21 के तहत उपकरणों से लीक का पता लगाने के रूप में मंजूरी दे दी है।
    1. कैमरे पर मुड़ें और स्थिरीकरण के लिए अनुमति देते हैं।
    2. लेंस को कवर निकालें और लीक के लिए धीरे-धीरे घटकों को स्कैन करने के लिए कैमरा स्क्रीन का उपयोग करें।
      नोट: ऑप्टीकैलोरी गैस की कल्पना कैमरों आमतौर पर महंगे हैं, लेकिन समय लीक के लिए घटकों को स्कैन करने के लिए आवश्यक समय को कम करना। उच्च संवेदनशीलता मोड का उपयोग छोटे लीक के लिए आवश्यक हो सकता है।
    3. एक दरार कैमरा, या तो रिकॉर्ड वीडियो या उद्देश्यों की रिपोर्टिंग के लिए एक छवि के साथ पाया जाता है। FFS के साथ बाद में मात्रा का ठहराव के लिए रिसाव स्थानों को चिह्नित।

5. रिसाव दर मात्रा

नोट: रिसाव दर मात्रा का ठहराव रिसाव का पता लगाने के रूप में या लीक की एक सूची पूरी की गई है के बाद एक ही समय में पूरा हो सकता है। मात्रा का ठहराव स्थल और रिसाव डेटा प्रवेश करने के बाद नया रिसाव बटन के तहत होता है। उपयोगकर्ता है कि क्या एक स्थानीय या वैश्विक पृष्ठभूमि का उपयोग करने के लिए चयन करना होगा। या तो मामले में, सिस्टम उचित solenoid वाल्व को नियंत्रित करने और एक समय नमूना रिकॉर्ड होगा। एक बार एक पृष्ठभूमि लिया गया है, रिसाव उचित रिसाव कब्जा सुनिश्चित करने के लिए तीन बार या तीन दिशाओं से मात्रा निर्धारित किया जाना चाहिए। प्रणाली तीन माप का विश्लेषण और रिपोर्ट करेंगेविचरण। उपयोगकर्ता, रिसाव डेटा बचा सकता है (अलग और औसत) पर कब्जा दोहराने, या चर के रूप में स्रोत वर्गीकृत।

  1. उपाय और समय समय पर साइट का दौरा करने के दौरान और हर रिसाव मात्रा का ठहराव के साथ रिकॉर्ड मीथेन पृष्ठभूमि सांद्रता।
    नोट: यह लीक है कि एक समान क्षेत्र के भीतर और शर्तों के तहत जब फैलने हवा पास लीक की एक Slipstream शामिल कर सकते हैं हैं के लिए अलग पृष्ठभूमि लेने के लिए उच्च महत्व का है। 5.15 - प्रणाली का संयुक्त रिसाव विश्लेषण नीचे चर्चा की है।
  2. किसी भी पहचान लीक यों। नमूना नली के साथ रिसाव से आ रहा से पहले यह सुनिश्चित करें कि ग्राउंडिंग पट्टा जमीन के साथ संपर्क में है और क्लिप सवाल में आइटम करने के लिए नमूना जमीन दबाना क्लिप। FFS का उपयोग करना, कि स्रोत है कि लगातार दर्ज नमूना प्रवाह और नमूना एकाग्रता शामिल करने के लिए लगातार तीन रिसाव दर quantifications प्राप्त करने के रिसाव के स्रोत के क्षेत्र के आसपास कई बिंदुओं पर नमूने नली स्थिति।
  3. कार्यक्रम में, जिसका अंदाजा रिसाव बटन दबाएँ। एक विकल्प के लिए एक वैश्विक या स्थानीय पृष्ठभूमि का उपयोग करने के लिए उपयोगकर्ता का संकेत होगा।
  4. जब दूसरे लीक से संक्रमण के संदेह में, हमेशा के लिए एक स्थानीय पृष्ठभूमि ले। रिसाव मात्रा का ठहराव की स्थिति में नली के साथ, स्थानीय पृष्ठभूमि लेने के लिए क्लिक करें। एक बार प्रोग्राम रिसाव यों के लिए उपयोगकर्ता का संकेत होगा पूरा किया।
    नोट: प्रोग्राम स्वचालित रूप से FFS के आउटलेट के नमूने स्थान एक बंदरगाह के लिए सिर्फ इनलेट पीछे नमूने नली के लिए एक स्थानीय पृष्ठभूमि के लिए स्विच। के रूप में नमूना मात्रा का ठहराव के लिए प्रयोग किया जाता है नमूना नली ही माप स्थिति में होना चाहिए।
  5. recor दोहराएँघ शीघ्र तीन बार लीक, विशेष रूप से उच्च परिवेश हवा की स्थिति के मामलों में या जटिल geometries में।
    1. अतिरिक्त quantifications के विचरण 10% से ऊपर है, अगर विचरण साधन खराबी या रिसाव की दर में परिवर्तनशीलता का परिणाम है निर्धारित करने के लिए जाँच।
    2. अगर रिसाव की दर में परिवर्तनशीलता के स्रोत के साधन की खराबी की वजह से है, खराबी और फिर से मात्रा निर्धारित की स्रोत उपाय। अन्यथा, "चर" के रूप में रिसाव को वर्गीकृत और संदिग्ध कारण रिकॉर्ड है।
  6. करीब निकटता या एक ही स्रोत एक कवर से घिरा में कई स्रोतों के मामले में, एक बाड़े का उपयोग कर रिसाव मात्रा का ठहराव के लिए एक ही स्रोत के रूप में प्रश्न में स्रोत (ओं) का इलाज। मात्रा का ठहराव के इस प्रकार के प्रदर्शन करने के लिए संलग्नक टैब का उपयोग करें।
    1. एक बाड़े पूरी तरह बनाना प्लास्टिक की चादर या निगमित या तो लचीला, गैर पारगम्य सामग्री का, या इस तरह के एक कंप्रेसर आवास के रूप में एक स्थायी बाड़े पर भरोसा करते हैं।
      नोट: enclosUre मात्रा का ठहराव डिवाइस किसी भी प्राकृतिक गैस है कि अपनी सीमाओं के भीतर घटकों से लीक कर रहा है और बाड़े में जानबूझकर रखा छेद के माध्यम से कब्जा कर लिया प्राकृतिक गैस के कमजोर पड़ने के लिए या स्थायी बाड़ों पर मौजूदा वेंट स्थानों से अनुमति देता है पर कब्जा करने की अनुमति देता है।
    2. अनुमति दें किसी भी प्राकृतिक गैस के बाड़े से तैयार किया जा करने के लिए और जीएचजी सेंसर से एक स्थिर पढ़ने को प्राप्त करने के लिए पतला किया जा रहा। मात्रा का ठहराव नमूने की अवधि के प्रदर्शन एक बाड़े का उपयोग कर बाड़े के आकार पर निर्भर है।
    3. अंक जिस पर बाड़े कि इस तरह के कमजोर पड़ने हवा संभावित रिसाव के स्रोत (एस) के पार बहती से तैयार की मात्रा का ठहराव नमूना बैठाना स्थिर एकाग्रता रीडिंग के लिए अनुमति देने के लिए नमूना लेने की अवधि को कम करने के लिए
  7. एक बैग नमूना आवश्यक है, जीएचजी सेंसर के आउटलेट के लिए जीतना बॉक्स के एक खाली नमूना बैग जगह है। बैग नमूना, पहचान संख्या और परदे पर टाइमर रिकॉर्ड करने के लिए सॉफ्टवेयर के उपयोग के लिए एक पूर्ण बैग नमूना सुनिश्चित करने के लिएऑफ-साइट विश्लेषण लिया गया है।

Representative Results

एकाधिक FFS विकसित और मीथेन उत्सर्जन स्रोतों की विविधता यों इस्तेमाल किया गया था। दो प्रमुख अध्ययन पर्यावरण सुरक्षा कोष की भारी शुल्क प्राकृतिक गैस वाहनों के पहियों (PTW) के एक अध्ययन के लिए पंप और बार्नेट समन्वित अभियान (बीसीसी) शामिल थे। PTW अध्ययन भारी शुल्क प्राकृतिक गैस वाहन ईंधन प्रणाली, इंजन crankcases से मीथेन उत्सर्जन की मात्रा का ठहराव पर ध्यान केंद्रित, प्राकृतिक गैस टैंक, तरलीकृत प्राकृतिक गैस टैंक, ईंधन स्टेशन के उपकरण, नलिका, और अन्य लीक संकुचित।

एकाधिक FFS सिस्टम बीसीसी दौरान इस्तेमाल किया गया है, जो एक साथ देश भर से शैक्षणिक और अनुसंधान सुविधाओं से लाया अग्रणी विशेषज्ञों (उत्पादन, सभा और प्रसंस्करण, पारेषण और भंडारण और स्थानीय वितरण) एक के माध्यम से प्राकृतिक गैस की आपूर्ति श्रृंखला भर में मीथेन उत्सर्जन डेटा एकत्र करने के लिए विमान, वाहन, और भूमि आधारित माप का संयोजन। हम प्राकृतिक में मीथेन उत्सर्जन की मात्रा का ठहराव सीधे स्रोत का आयोजनगैस कंप्रेसर स्टेशनों और भंडारण की सुविधा विकसित की कार्यप्रणाली और FFS प्रणाली का उपयोग कर। FFS के रोजगार के माध्यम से प्राप्त की माप से संबंधित बार्नेट शेल अध्ययन से परिणाम के एक हिस्से को प्रस्तुत किया है और सहकर्मी की समीक्षा की सम्मेलनों और वैज्ञानिक पत्रिकाओं 70-72 में प्रकाशित किया गया है।

दोनों PTW और बीसीसी के लिए, हम सर्वेक्षण करने के लिए वाल्व, ट्यूबिंग / पाइपिंग, और अन्य घटकों को किया जाता है या आयोजित प्राकृतिक गैस सहित साइट घटकों मीथेन रिसाव का पता लगाने उपकरण कार्यरत हैं। एक रिसाव एक हाथ पकड़ा मीथेन डिटेक्टर के साथ पाया गया। इस हाथ आयोजित डिटेक्टर पृष्ठभूमि के ऊपर एक वृद्धि मीथेन एकाग्रता की पहचान करके रिसाव स्थान की पहचान करने में सहायता प्राप्त। एक बार एक रिसाव स्थान का पता चला था कि एकाग्रता दहलीज पार, शोधकर्ताओं रिसाव दर यों तो FFS इस्तेमाल किया। FFS रिसाव नमूना एक नली एक धौंकनी की प्रवेश पक्ष से जुड़ी माध्यम से एकत्र किया गया था। नमूना एक प्रमाणित विस्फोट जनसंपर्क के माध्यम से पारितदौलत धौंकनी जहां यह एक पाइपिंग प्रणाली है कि एक एम.ए.एफ. और मीथेन सेंसर निहित के माध्यम से समाप्त हो गया था। FFS प्रणाली 40 1500 SCFM सिस्टम विन्यास पर निर्भर से प्रवाह दरों पर नमूने के लिए सक्षम था। मापा नमूना प्रवाह दर और मीथेन एकाग्रता, SCFM या जी में रिसाव दर का प्रयोग / घंटा गणना की गई।

अंशांकन डेटा

अंशांकन के लिए, एक निरंतर प्रवाह प्रणाली के माध्यम से स्थापित किया गया था। LFE भर में दबाव ड्रॉप उच्च दबाव बंदरगाह और LFE पर कम दबाव बंदरगाह के बीच अंतर दबाव की माप के माध्यम से प्राप्त हुई थी। निरपेक्ष दबाव अंतर माप लाइन के उच्च दबाव बंदरगाह से दर्ज किया गया था। कैलिब्रेशन दबावों मापा जाता है और एक संयुक्त अंतर / निरपेक्ष दबाव मीटर के साथ दर्ज किए गए। हाथ इकाई दो मॉड्यूल, निरपेक्ष दबाव के लिए एक, और अंतर दबाव के लिए एक प्रयोग किया। निरपेक्ष दबाव मॉड्यूल 0-30 साई Absolu को मापने का एक सक्षम था0.025% की अनिश्चितता के साथ ते। अंतर दबाव मॉड्यूल 0.06% की अनिश्चितता के साथ पानी की 0 से 10 इंच से मापने का एक सक्षम था। गैस नमूना का तापमान LFE करने से पहले मापा गया था ± 1.1 डिग्री सेल्सियस या 0.4% की अनिश्चितता के साथ एक कश्मीर प्रकार thermocouple का उपयोग कर। एम.ए.एफ. से वोल्टेज उत्पादन एक एनालॉग डाटा अधिग्रहण कार्ड के माध्यम से दर्ज की गई। प्रवाह की दर धौंकनी के प्रवेश पर एक चर restrictor वाल्व के साथ अलग-अलग किया गया था। Calibrations विभिन्न प्रवाह दरों के लिए एम.ए.एफ. पर प्रदर्शन किया गया, 1500 SCFM को लेकर।

हवा के एक निरंतर प्रवाह की दर दोनों LFE और एम.ए.एफ., दबाव अंतर है, नमूना तापमान, निरपेक्ष दबाव, और एम.ए.एफ. वोल्टेज के माध्यम से पारित रूप में एक साथ दर्ज किए गए। LFE, नमूना तापमान, और निरपेक्ष दबाव भर में दबाव अंतर निर्माता द्वारा प्रदान गुणांक का उपयोग कर LFE के माध्यम से वास्तविक बड़ा प्रवाह की दर की गणना करने के लिए इस्तेमाल किया गया। वास्तविक बड़ा प्रवाह दर थामानक बड़ा प्रवाह को बदल दिया। LFE के माध्यम से मानक बड़ा प्रवाह दर वोल्टेज एम.ए.एफ. से प्राप्त करने के लिए संबंधित था, के रूप में 4 चित्र में दिखाया गया है।

चित्रा 4
चित्रा 4. एम.ए.एफ. आउटपुट सिग्नल कैलिब्रेशन। बहु एक NIST traceable LFE साथ एम.ए.एफ. की जांच (1 1.7 अनुभाग देखें)। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

एक कम से कम वर्गों प्रतिगमन डेटा समीकरण के सबसे फिट गुणांक निर्धारित करने के लिए और डेटा सेट के बीच संबंध की जांच करने के समीकरण के प्रतिगमन आँकड़े, आर 2, गणना करने के लिए सेट पर प्रदर्शन किया गया था। एक बार समीकरण विकसित किया गया था, LFE के माध्यम से प्रवाह की दर से एम.ए.एफ. वोल्टेज से संबंधित हैं, एक तुलना वास्तविक बीच बनाया गया था प्रवाह दर और एम.ए.एफ. की मापा प्रवाह की दर। इस चित्रा 5 में दिखाया गया है।

चित्रा 5
चित्रा 5. एम.ए.एफ. फ्लो दर सहसंबंध। एम.ए.एफ. मापा प्रवाह की दर LFE वास्तविक बड़ा प्रवाह दर के खिलाफ साजिश रची है (धारा 1.8 देखें)। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

एक 24,730 पीपीएम मीथेन गैस सिलेंडर के साथ मीथेन सेंसर की जांच के 6 चित्र में दिखाया गया है। वास्तविक मीथेन एकाग्रता के बाद बाहरी सुधार लागू किया गया था से औसत विचलन 0.7% थी। वास्तविक मीथेन एकाग्रता के बाद बाहरी सुधार लागू किया गया था से सबसे बड़ा विचलन 1.9% थी।

/54179/54179fig6.jpg "/>
चित्रा 6 मीथेन सेंसर अंशांकन / सत्यापन। नपे-तुले गैस विभाजित और NIST traceable बोतलबंद मीथेन (धारा 2 देखें) का उपयोग करते हुए मीथेन सेंसर के बाहरी सत्यापन। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

बाद अंशांकन घटता प्राप्त किया गया था और आवेदन किया है, पूरे सिस्टम के सत्यापन के एक गैस वसूली परीक्षण पूरा करने के द्वारा किया गया था। जो में मीथेन का एक ज्ञात बड़े पैमाने पर एक मीथेन calibrated एम एफ सी और एक तुलना में बड़े पैमाने पर सच इंजेक्शन बड़े पैमाने पर करने के लिए प्रणाली ने संकेत के बीच किया जाता का उपयोग कर प्रणाली में इंजेक्ट किया गया था। यह प्रक्रिया प्रोपेन पूर्ण प्रवाह कमजोर पड़ने सुरंगों का कब्जा है और माप क्षमता को सुनिश्चित करने के लिए संघीय विनियम संहिता के द्वारा जरूरी इंजेक्शन की आम प्रथा पर आधारित था, जहां हाइड्रोकार्बन उत्सर्जन का एक ज्ञात मात्रा measurem में इंजेक्ट कर रहे हैंईएनटी एक स्वतंत्र रूप से calibrated उपकरण और प्रणाली की वसूली करने की क्षमता का उपयोग कर प्रणाली सत्यापित है। नियंत्रित MFC मीथेन पर calibrated किया गया था। एम एफ सी 20 के दो प्रवाह दरों और 99.9% शुद्ध मीथेन की 30 SLPM में स्थापित किया गया था। परिणाम 140 SCFM की एक प्रणाली प्रवाह की दर के लिए तालिका 1 में प्रस्तुत कर रहे हैं। यह दिखाया गया था कि दोनों ही मामलों में FFS प्रणाली मापा मूल्यों की उम्मीद 4.4% के भीतर थे। दो माप में औसत त्रुटि + 2.2% थी।

एम एफ सी Setpoint FFS वसूली वसूली त्रुटि
SLPM SLPM %
20 20.3 1.70%
30 30.8 2.7
औसत 2.20%

दो अलग अलग नकली रिसाव दरों पर तालिका 1. FFS वसूली परिणाम। मीथेन वसूली परीक्षण।

फ़ील्ड में डेटा संग्रह

सतत स्रोत रिसाव

चित्रा 6 एक निरंतर रिसाव स्रोतों का एक उदाहरण दिखाता है। चित्रा 7 4 अलग क्षेत्रों, विज्ञापन में विभाजित किया जा सकता है। पृष्ठभूमि, रिसाव के स्रोत, रिसाव पर कब्जा आ रहा है, और रिसाव के स्रोत से पीछे हटते: ये निम्न भागों शामिल हैं। रिसाव मात्रा का ठहराव के दौरान धारा सी होती है। समीक्षा करने पर, एक ही रिसाव के दूसरे दोहराया माप के बाद धारा डी होता है चित्रा 8 अवरक्त कैमरे से देखा के रूप में रिसाव से पता चलता है -। बाईं स्वाभाविक रूप से dispersing मीथेन पंख से पता चलता है - सही पता चलता है कि FFS रिसाव से अधिक अतिरिक्त कमजोर पड़ने के सभी एकत्र वायु।

चित्रा 7
चित्रा 7. पारंपरिक निरंतर रिसाव लगातार रिसाव के स्रोत के समय विभिन्न माप वर्गों दिखा ट्रेस (एक: पृष्ठभूमि, बी: रिसाव आ, C: औसत दर रिसाव, डी: रिसाव से पीछे हटते) (धारा 5 देखें - 5.6)।। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

आंकड़ा 8
। फिटिंग और सही लीक - - 8 चित्रा इन्फ्रारेड रिसाव वाम की छवि। एक ही फिटिंग (धारा 4.6 देखें) से कब्जा कर लिया / मात्रा निर्धारित रिसाव यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

रुक-रुक कर रिसाव स्रोत
कुल एक निश्चित घटना के साथ जुड़े जन एकाग्रता-टिम से प्राप्त हुई थीई संख्यात्मक एकीकरण के आवेदन के माध्यम से प्रोफाइल। आदेश trapezoidal शासन के साथ जुड़े अक्षमताओं के कुछ दरकिनार करने के लिए, एक अनुकूली समग्र सिम्पसन के शासन में कार्यरत था। इस अनुकूली वर्ग निकालना प्रकार विधि तेज बदलाव के 73 के क्षेत्रों में स्वत: कदम आकार समायोजन के लिए अनुमति देता है।

9 चित्रा के रूप में मीथेन उत्सर्जन का एक स्रोत रुक-रुक कर का एक उदाहरण दिखाता एकत्र आंकड़ों के संख्यात्मक एकीकरण के लिए की जरूरत है, इस तरह की घटनाओं के लिए रुक-रुक कर लागू किया गया था। यह उदाहरण एक वाहन ईंधन भरने घटना के लिए किया गया था। पृष्ठभूमि 150-240 सेकंड से और 425 सेकंड से अंत तक दिखाया गया है। इस विशेष घटना के लिए एक एकल तरलीकृत प्राकृतिक गैस (एलएनजी) टैंक के ईंधन भरने के लिए किया गया था। रिसाव दर कुल द्रव्यमान उत्सर्जित (9.5 जी) निर्धारित करने के लिए एकीकृत किया गया।

9 चित्रा
9 चित्रा। रुक-रुक कर रिसाव। रुक-रुक कर 'रिसाव' एक वाहन ईंधन भरने घटना से स्रोत (एकाग्रता [पीपीएम], कमजोर पड़ने प्रवाह की दर [SCFM], रिसाव दर [जी / घंटा])। (धारा 5 देखें) कृपया यहां क्लिक करें का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यह आंकड़ा।

एकत्रित स्रोत
कई स्रोतों तंग निकटता में जा रहा है और एक कवर से घिरा होने के कारण, कंप्रेसर यूनिट एकत्रित और रिसाव मात्रा का ठहराव के लिए एक ही स्रोत के रूप में इलाज किया गया था। आंकड़ा 10 एक एकत्रित स्रोत से मीथेन उत्सर्जन को मापने का एक उदाहरण दिखाता है। ये आंकड़े एक समय भरने सीएनजी कंप्रेसर आवास से एकत्र किए गए थे। कंप्रेसर आवास लगभग 119 मिनट के लिए लगातार मापा गया था। कंप्रेसर इकाई का सामना करना पड़ा परिवर्तनशीलता की एक छोटी राशि प्रदर्शित किया था। रिसाव की दर और मीथेन की सांद्रता में अंतर दबाव में उतार-चढ़ाव और से चर लीक होने के कारण थेकंप्रेसर जवानों। एकत्रित स्रोतों के लिए, डेटा विस्तारित अवधि के लिए एकत्र किए गए थे और औसत रिसाव दर की गणना की गई।

चित्रा 10
चित्रा 10 सकल उदाहरण। रिसाव एक एकत्रित समय से दर, प्रवाह, और एकाग्रता डेटा सीएनजी कंप्रेसर आवास भरने (कम्प्रेसर और प्रशंसकों बंद) (धारा 5.7 देखें)। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Discussion

सटीकता में सुधार और मौजूदा उद्योग सीमाओं को पार करने के क्रम में, हम मीथेन मात्रा का ठहराव के लिए पूर्ण प्रवाह नमूना प्रणाली (FFS) बनाया। शोधकर्ताओं ने उत्तरी अमेरिका भर में कई स्थानों में रूपों की एक किस्म में इस प्रणाली का इस्तेमाल किया। स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग सी 2 + यौगिकों और गैर विनाशकारी नमूने प्रकृति से महत्वपूर्ण हस्तक्षेप समाप्त विकल्प विश्लेषण ऑफसाइट के लिए रिसाव के बैग नमूना लेने के लिए अनुमति देता है। सीएनजी ईंधन प्रणाली, एलएनजी ईंधन प्रणाली, आंतरिक दहन इंजन crankcases, पाइपिंग, ट्यूबिंग, कनेक्टर्स, flanges, कंप्रेसर झरोखों, अच्छी तरह से सिर घटकों, पानी /: जब वैकल्पिक हवा ब्लॉकों प्रणाली सफलतापूर्वक और सही निम्नलिखित मदों से मीथेन उत्सर्जन की मात्रा निर्धारित की गई है के साथ संयुक्त तेल विभाजक टैंक, वाल्व, प्राकृतिक गैस, अच्छी तरह से casings, और कई अन्य प्राकृतिक गैस से संबंधित घटकों द्वारा संचालित हवाई actuators। सिस्टम प्लेटफार्मों पोर्टेबल गाड़ियां, पर सड़क, और ऑफ सड़क वाहन शामिल थे। बिजली की खपत के उपयोग की आवश्यकता होती हैमानक 120 VAC कनेक्शन के माध्यम से एक जनरेटर या घर के बिजली। बहरहाल, 'ग्रिड' सत्ता के इस प्रयोग के माध्यम से व्यवस्था उच्च प्रवाह दरों अभी तक अभी भी ब्याज की दी स्थल के आसपास पोर्टेबिलिटी के लिए विस्तार तार और लंबे समय के नमूने घरों के साथ संयोजन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है पर नमूना। वर्तमान बैटरी चालित प्रणालियों के प्रभार से बैटरी राज्य ग्रिड शक्ति का उपयोग कर समाप्त हो रहा है की एक समारोह के रूप में प्रदर्शन की कमी हुई है।

समय-समय पर calibrations प्रोटोकॉल विकसित और उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस में एकीकृत किया गया है। प्रोटोकॉल 1-3 किसी भी नए साइट लेखा परीक्षा से पहले या एक मासिक आधार पर एक न्यूनतम में पूरा किया जाना चाहिए। उन यत्न प्रोटोकॉल का पालन नहीं करते हैं, तो प्रणाली के तहत या उत्सर्जन दरों पर रिपोर्ट, जो नकारात्मक रिपोर्टिंग जीएचजी को प्रभावित कर सकता हो सकती है। प्रोटोकॉल का प्राथमिक लक्ष्य घटक विघटन के साथ कुल साइट उत्सर्जन अनुमान लगाने के लिए एक सटीक व्यवस्था सुनिश्चित करने के लिए है। सांख्यिकीय विश्लेषण नए उत्सर्जन कारकों बनाने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं, तो प्रत्येक गैर-घास का मैदानराजा घटक भी दर्ज किया जाना चाहिए।

रिसाव का पता लगाने की प्रक्रिया समय हाथ में इकाइयों के उपयोग के साथ लग सकता है। एक ऑप्टिकल गैस इमेजिंग कैमरे का उपयोग काफी समय रिसाव का पता लगाने के लिए आवश्यक समय को कम कर सकते हैं। कैमरा मीथेन सहित वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों को मापने में सक्षम होना चाहिए। वर्तमान में उपलब्ध वाणिज्यिक इकाइयों प्रति घंटे (छ / घंटा) लगभग 0.8 ग्राम के detectable रिसाव दरों पर संवेदनशीलता है और हवा की स्थिति पर निर्भर हैं। इमेजिंग उपकरणों को भी तापमान के प्रति संवेदनशील हैं। आवश्यक के रूप में तापमान तराजू को समायोजित करने के लिए सुनिश्चित करें। बेहद ठंडे वाष्प (क्रायोजेनिक प्राकृतिक गैस) या अतितापित वाष्प (निकलने और दूसरों में भाप) के रूप में अत्यधिक लीक प्रकट कर सकते हैं। इसके बाद मात्रा का ठहराव सही किसी भी imaged रिसाव की वास्तविक रिसाव दर निर्धारित करने के लिए पालन करना चाहिए। अवरक्त कैमरों का उपयोग काफी रिसाव का पता लगाने माल कम है, लेकिन हवा की स्थिति के प्रति संवेदनशील हैं कर सकते हैं। उच्च हवा की शर्तों के तहत छोटे लीक diffu कर सकता हैएसई अधिक तेजी से और नहीं देखा जा सकता है। जब संदेह में, एक हाथ से हमेशा दोहरी जांच मीथेन डिटेक्टर का आयोजन किया।

एक उपयोगकर्ता के अनुकूल इंटरफेस FFS के आसान और समुचित उपयोग सुनिश्चित करता है। एकीकृत उपयोगकर्ता प्रोटोकॉल के साथ उपयोगकर्ता की सहायता और बाद के प्रसंस्करण के प्रयासों को कम संकेत देता है। उदाहरण के लिए, एक बार एक रिसाव मात्रा का ठहराव (धारा 5) पूरा हो गया है, औसत रिसाव दर निरंतर एकाग्रता के कम से कम 30 सेकंड का उपयोग कर गणना के आधार पर और प्रवाह की दर रिकॉर्डिंग सूचित किया जाएगा। उपयोगकर्ता का संकेत देता स्वचालित रूप से वैश्विक या स्थानीय पृष्ठभूमि सांद्रता का प्रयोग करेंगे। सरल परदे पर चयन solenoids सही स्थानों के लिए काम करते हैं और नमूना करने के लिए प्रेरित करेगा। उपयोगकर्ता के लिए स्क्रीन पर सभी रिसाव की सही मात्रा का ठहराव सुनिश्चित करने के लिए संकेत का पालन करना चाहिए। कार्यक्रम के बाद के लिए स्वचालित रूप से सही होगा: वैश्विक या स्थानीय पृष्ठभूमि; तापमान; जन प्रवाह दर (कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन सुधार के साथ ग्रहण हवा); आर्द्रता (जीएचजी सेंसर से मापा जाता है); तापमान (थेर्मocouple - परिवेश की स्थिति के लिए निरर्थक जांच)

मापा मीथेन उत्सर्जन दरों के रिश्तेदार अनिश्चितता परिस्थितियों को छोड़कर ± 4.4% जहां रिसाव अप्रासंगिक है के रूप में एकाग्रता का दरवाजा खटखटाया पृष्ठभूमि एकाग्रता मापा जाता है। घटक अनिश्चितताओं का एक उदाहरण तालिका 2 में प्रदान की जाती है।

स्रोत अनिश्चितता (%)
मीथेन सेंसर 1
मीथेन सेंसर अंशांकन सह-संबंध 0.73
मीथेन गैस बोतल 1
शून्य एयर गैस बोतल 0.1
LFE 0.7
एम.ए.एफ. 4
अंतर दबाव मॉड्यूल 0.025
निरपेक्ष दबाव मॉड्यूल 0.06 thermocouple 0.4
एम.ए.एफ. अंशांकन सह-संबंध 0.09
गैस विभक्त 0.5

तालिका 2 घटक अनिश्चितता। स्वतंत्र घटक प्रणाली अनिश्चितता यों इस्तेमाल अनिश्चितताओं।

कुल मिलाकर, प्रणाली और उसके तरीकों को विभिन्न स्रोतों से सही रूप में मीथेन उत्सर्जन यों के प्रयासों में लाभकारी सिद्ध कर दिया है। प्रणाली स्केलेबल और उपयोगकर्ता के अनुकूल है। विकसित प्रणाली ± 10% 74 की अनिश्चितता के साथ वर्तमान वाणिज्यिक प्रणालियों की तुलना में ± 4.4% की अनिश्चितता है। उचित calibrations के साथ, इस प्रणाली को आसानी से वर्तमान वाणिज्यिक प्रणालियों है कि लीक के लिए 8 SCFM को पूर्ण बैटरी के आरोप 64,74 के साथ बढ़ाता करने में सक्षम हैं की तुलना में 140 SCFM अप करने के रिसाव दरों यों कर सकते हैं। जबकि प्रणाली घर बिजली के लिए कनेक्शन की आवश्यकता है, इस चोर का लाभ प्रदान करता हैsistent नमूना दरों और मौजूदा प्रणालियों की तुलना में काफी ज्यादा नमूना दरों। मौजूदा प्रणाली की न्यूनतम सीमा का पता लगाने 0.24 g / घंटा या 3.0x10 -3 SCFM है। यूजर इंटरफेस के बाद के प्रसंस्करण आवश्यकताओं को कम कर देता है और रिपोर्टिंग के प्रयासों को कम कर देता है। इसके अलावा, लेजर आधारित सेंसर रिसाव नमूना है, जो कई एनालाइजर 65 के साथ नमूना के प्रत्यक्ष माप के लिए अनुमति देता है के लिए गैर विनाशकारी होते हैं। लेजर आधारित माप भी, परिवेश छोटे और बड़े रिसाव सांद्रता या सेंसर संक्रमण, जो अशुद्धि के अतिरिक्त स्रोत के लिए योगदान के लिए अलग सेंसर की आवश्यकता नहीं है। भविष्य के अध्ययन FFS और अपने यूजर इंटरफेस के निरंतर उपयोग पर ध्यान केंद्रित। अतिरिक्त अनुसंधान का आयोजन किया जा रहा है जो लगातार इष्टतम माप तकनीक सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त सर्वोत्तम प्रथाओं का विकास करने के लिए प्रायोगिक अनुसंधान डेटा और गणना द्रव गतिशीलता को जोड़ती है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Abaco DBX 97 mm  Abaco Performance, LLC http://www.abacoperformance.com/products.htm mass air flow sensor
Ultraportable Greenhouse Gas Analyzer Los Gatos Research http://www.lgrinc.com/analyzers/ultraportable-greenhouse-gas-analyzer/ methane, CO2, and water sensor
3AA20 Fume Exhauster  Daytona http://www.sustainablesupply.com/Dayton-3AA20-Exhauster-Fume-Smoke-p/w267066.htm?gclid=CI2Dm9ffrcgCFUYTHwodyusFRg&CAWELAID=1307486526 blower/dilutor
Eagle II  RKI Instruments http://www.rkiinstruments.com/pdf/eagle2brochure.pdf Handheld detector
MCR 50  Alicat Scientific http://www.alicat.com/ calibrated on methane
Laminar Flow Element, Model Number: Z50MC2-6, Serial Number 707230-Y1 Meriam http://www.meriam.com/product-category/laminar-flow-element/ calibrated on air
K-Type thermocouple Omega http://www.omega.com/
PTE-1 Calibrator Heise http://www.heise.com/products/calibrators/ handheld unit for use with Dressor modules
Model HQS-2  Dresser/Ashcroft http://www.ashcroft.eu/download/data%20sheet/englisch/MODULE_E.pdf absolute pressure module
Model HQS-1  Dresser/Ashcroft http://www.ashcroft.eu/download/data%20sheet/englisch/MODULE_E.pdf differential pressure module
Gas Divider - SGD-710C Horiba http://www.horiba.com/us/en/ calibrated gas divider
Methane (99.9%) Mathenson TriGas http://www.mathesongas.com/ pure methane for gas recovery test
Methane (±1%) 2.5% Mathenson TriGas http://www.mathesongas.com/ high concentration
Methane (±1%) 2,010 ppm Mathenson TriGas http://www.mathesongas.com/ low concentration
Ultra High Purity Nitrogen (UPHN) Mathenson TriGas http://www.mathesongas.com/ 99.9% nitrogent gas
10 Liter Tedlar Bag Dupont http://www.dupont.com/products-and-services/membranes-films/pvf-films/brands/tedlar-pvf-films/uses-and-applications/tedlar-gas-sample-bag-applications.html used for bag samples for alternative gas sampling
PET-7018Z ICP DAS USA http://www.icpdas-usa.com/pet_7018z.html DAQ unit
Edgetech Dew Prime Hyrgrometer Edgetech Instruments http://www.edgetechinstruments.com/moisture-humidity hygrometer for flowbench
Stainless steel Swagelok fittings (1/4 inch) Swagelok https://www.swagelok.com/products/fittings.aspx tee and other fittings
PTFE Tubing McMaster-Carr http://www.mcmaster.com/#standard-hollow-tubing-(made-with-teflon-ptfe)/=z8xrzl tubing for sampling and calibration
FLIR GF 320 FLIR http://www.flir.com/ogi/display/?id=55671 infrared camera
CGA 580 Regulator Airgas http://airgas.com/category/_/N-1z13vaq UHPN regulator
CGA 350 Regulator Airgas http://airgas.com/category/_/N-1z13vaq Methane in nitrogen regulator
Leak detection solution (Snoop) Swagelok https://www.swagelok.com/search/find_products_home.aspx?show_results=Y&item=5e208092-ed6c-4251-9202-ed8a2aae5811 bubble solution for non-leak verification

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Intergovernmental Panel on Climate Change. , Available from: http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/ (2006).
  2. Hansen, J. Climate impact of increasing atmospheric carbon dioxide. Science. 213 (4511), 957-966 (1981).
  3. Ramanathan, V., Feng, Y. Air pollution, greenhouse gases and climate change: Global and regional perspectives. Atmos. Environ. 43 (1), 37-50 (2009).
  4. Sims, R. Renewable energy: a response to climate change. Sol. Ener. 76 (1), 9-17 (2004).
  5. Rasmussen, R., Khalil, M. Atmospheric methane in the recent and ancient atmospheres: concentrations, trends, and interhemispheric gradient. J. Geophys. Res. 89 (7), 11599-11605 (1984).
  6. Rasmussen, R., Khalil, M. Atmospheric methane (CH4): Trends and seasonal cycles. J.Geophys.Res. 86 (C10), 9826-9832 (1981).
  7. Etheridge, D., Steele, L., Francey, R., Langenfelds, R. Atmospheric methane between 1000 AD and present: Evidence of anthropogenic emissions and climatic variability. J. Geophys. Res. 103 (D13), 15979-15993 (1998).
  8. Mosier, A. Soil processes and global change. Biol. Fert. Soils. 27 (3), 221-229 (1998).
  9. Shine, K. P., Fuglestvedt, J. S., Hailemariam, K., Stuber, N. Alternatives to the global warming potential for comparing climate impacts of emissions of greenhouse gases. Clim. Chang. 68 (3), 281-302 (2005).
  10. Kruger, D., Franklin, P. The Methane to Markets Partnership: Opportunities for coal mine methane utilization. 11.th. U.S./North American Mine Ventilation Symposium, , 3-8 (2006).
  11. Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks:.1990-2013. U.S. Environmental Protection Agency. , EPA 430-R-15-004 (2015).
  12. Alvarez, R. A., Pacala, S. W., Winebrake, J. J., Chameides, W. L., Hamburg, S. P. Greater focus needed on methane leakage from natural gas infrastructure. Proc. Natl. Acad. Sci. 109 (17), 6435-6440 (2012).
  13. Pétron, G., et al. A new look at methane and nonmethane hydrocarbon emissions from oil and natural gas operations in the Colorado Denver-Julesburg Basin. J. Geophys. Res. 119 (11), 6836-6852 (2014).
  14. Leaking Profits: the U.S. Oil and Gas Industry can Reduce Pollution, Conserve Resources, and Make Money by Preventing Methane Waste. Natural Resources Defense Council. , Available from: http://www.nrdc.org/energy/files/Leaking-Profits-Report.pdf (2012).
  15. Marano, J. J., Ciferno, J. P. Life-cycle greenhouse-gas emissions inventory for Fischer-Tropsch fuels. Energy and Environmental Solution, LLC. , Gaithersburg, MD, USA. Report Prepared for the US Department of Energy (2001).
  16. Venkatesh, A., Jaramillo, P., Griffin, W. M., Matthews, H. S. Uncertainty in life cycle greenhouse gas emissions from United States natural gas end-uses and its effects on policy. Environ. Sci. Technol. 45 (19), 8182-8189 (2011).
  17. Hostage, B., Perry, G. Federal notification requirements for releases of oil and hazardous substances. International. Oil. Spill. Conference. Proceedings, (1), 631-634 (1993).
  18. Fujita, E. M., Campbell, D. E. Review of Current Air Monitoring Capabilities near Refineries in the San Francisco Bay Area. Desert Research Institute. , Available from: http://www.baaqmd.gov/~/media/Files/Technical%20Services/DRI_Final_Report_061113.ashx (2013).
  19. Bradbury, J., Obeiter, M., Draucker, L., Wang, W., Stevens, A. Clearing the air: Reducing upstream greenhouse gas emissions from US natural gas systems. World Resources Institute. , Washington, DC. Available from: http://www.wri.org/sites/default/files/pdf/clearing_the_air_summary_for_policymakers.pdf (2013).
  20. Economic Analysis of Methane Emission Reduction Opportunities in the U.S. Onshore Oil and Natural Gas Industries. ICF International. , Available from: http://www.edf.org/sites/default/files/methan_cost_curve_report.pdf (2014).
  21. Inventory of US Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990-2012. U.S. Environmental Protection Agency. , Available from: https://www3.epa.gov/climatechange/Downloads/ghgemissions/US-GHG-Inventory-2014-Main-Text.pdf (2014).
  22. Brandt, A. R., et al. Energy and environment. Methane leaks from North American natural gas systems. Science. 343 (6172), 733-735 (2014).
  23. Allen, D. T., et al. Measurements of methane emissions at natural gas production sites in the United States. Proc. Natl. Acad. Sci. 110 (44), 17768-17773 (2013).
  24. Shorter, J. H., et al. Collection of leakage statistics in the natural gas system by tracer methods. Environ. Sci. Technol. 31 (7), 2012-2019 (1997).
  25. Alvarez, R. A., Pacala, S. W., Winebrake, J. J., Chameides, W. L., Hamburg, S. P. Greater focus needed on methane leakage from natural gas infrastructure. Proc. Natl. Acad. Sci. 109 (17), 6435-6440 (2012).
  26. Kirchgessner, D. A., Lott, R. A., Michael Cowgill, R., Harrison, M. R., Shires, T. M. Estimate of methane emissions from the U.S. natural gas industry. Chemosphere. 35, 1365-1390 (1997).
  27. Howarth, R. W., Santoro, R., Ingraffea, A. Methane and the greenhouse-gas footprint of natural gas from shale formations. Clim. Chang. 106 (4), 679-690 (2011).
  28. Harrison, M. R., Shires, T. M., Wessels, J. K., Cowgill, R. Methane emissions from the natural gas industry. US Environmental Protection Agency. , National Risk Management Research Laboratory (1996).
  29. Mix, P. E. Introduction to nondestructive testing: a training guide. , John Wiley & Sons. (2005).
  30. Murvay, P., Silea, I. A survey on gas leak detection and localization techniques. J. Loss. Prev Process. Ind. 25 (6), 966-973 (2012).
  31. Chambers, A. Optical Measurement Technology for Fugitive Emissions from Upstream Oil and Gas Facilities Alberta Research Council, CEM P004. 03. CAPP. , Calgary, AB. Available from: http://www.ptac.org/projects/199 (2004).
  32. Epperson, D., Barbour, W., Zarate, M., Beauregard, D. Preferred and Alternative Methods for Estimating Fugitive Emissions from Equipment Leaks. Point Sources Committee, Emission Inventory Improvement Program. , (Technical Report for Point Source Committee, Emission Inventory Improvement Program) (1996).
  33. Shorter, J. H. Results of tracer measurements of methane emissions from natural gas system facilities. , (1995).
  34. Folga, S. M. Natural gas pipeline technology overview. , ANL/EVS/TM/08-5 (2007).
  35. Bousquet, P., et al. Contribution of anthropogenic and natural sources to atmospheric methane variability. Nature. 443 (7110), 439-443 (2006).
  36. Howarth, R. W., Santoro, R., Ingraffea, A. Methane and the greenhouse-gas footprint of natural gas from shale formations. Clim. Chang. 106 (4), 679-690 (2011).
  37. Kirchgessner, D. A., Lott, R. A., Michael Cowgill, R., Harrison, M. R., Shires, T. M. Estimate of methane emissions from the U.S. natural gas industry. Chemosphere. 35, 1365-1390 (1997).
  38. Brandt, A., et al. Methane leaks from North American natural gas systems. Science. 343 (6172), 733-735 (2014).
  39. Wigley, T. M. Coal to gas: the influence of methane leakage. Clim. Chang. 108 (3), 601-608 (2011).
  40. Weber, C. L., Clavin, C. Life cycle carbon footprint of shale gas: Review of evidence and implications. Environ. Sci. Technol. 46 (11), 5688-5695 (2012).
  41. Lelieveld, J. Greenhouse gases: Low methane leakage from gas pipelines. Nature. 434 (7035), 841-842 (2005).
  42. Percival, P. Update on "lost and unaccounted for" natural gas in Texas. Basin Oil and Gas. 32, (2010).
  43. Hayhoe, K., Kheshgi, H. S., Jain, A. K., Wuebbles, D. J. Substitution of natural gas for coal: climatic effects of utility sector emissions. Clim. Chang. 54 (1-2), 107-139 (2002).
  44. Karion, A., et al. Methane emissions estimate from airborne measurements over a western United States natural gas field. Geophys. Res. Lett. 40 (16), 4393-4397 (2013).
  45. Peischl, J., et al. Quantifying sources of methane using light alkanes in the Los Angeles basin, California. J. Geophys. Res. 118 (10), 4974-4990 (2013).
  46. Mitchell, C., Sweet, J., Jackson, T. A study of leakage from the UK natural gas distribution system. Energy Policy. 18 (9), 809-818 (1990).
  47. Stephenson, T., Valle, J. E., Riera-Palou, X. Modeling the relative GHG emissions of conventional and shale gas production. Environ. Sci. Technol. 45 (24), 10757-10764 (2011).
  48. O'Sullivan, F., Paltsev, S. Shale gas production: potential versus actual greenhouse gas emissions. Environ. Res. Let. 7 (4), 044030 (2012).
  49. Cathles, L. M., Brown, L., Taam, M., Hunter, A. A commentary on "The greenhouse-gas footprint of natural gas in shale formations" by RW Howarth, R. Santoro, and Anthony Ingraffea. Clim Chang. 113 (2), 525-535 (2012).
  50. Burnham, A., Han, J., Clark, C. E., Wang, M., Dunn, J. B., Palou-Rivera, I. Life-cycle greenhouse gas emissions of shale gas, natural gas, coal, and petroleum. Environ. Sci. Technol. 46 (2), 619-627 (2011).
  51. Jiang, M., Griffin, W. M., Hendrickson, C., Jaramillo, P., VanBriesen, J., Venkatesh, A. Life cycle greenhouse gas emissions of Marcellus shale gas. Environ. Res. Lett. 6 (>3), 034014 (2011).
  52. Hultman, N., Rebois, D., Scholten, M., Ramig, C. The greenhouse impact of unconventional gas for electricity generation. Environ. Res. Lett. 6 (4), 044008 (2011).
  53. Miller, S. M., et al. Anthropogenic emissions of methane in the United States. Proc. Natl. Acad. Sci. 110 (50), 20018-20022 (2013).
  54. Tollefson, J. Methane leaks erode green credentials of natural gas. Nature. 493 (7430), 12 (2013).
  55. Skone, T. J. Role of alternative energy sources: Natural gas technology assessment. NETL Office of Strategic Energy Analysis and Planning. , Available from: http://www.netl.doe.gov/energy-analyses/temp/FY12_RoleofAlternativeEnergySourcesNaturalGasTechnologyAssessment_060112.pdf (2012).
  56. Inventory of US Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990-2009. U.S. Environmental Protection Agency. , Available from: https://www3.epa.gov/climatechange/Downloads/ghgemissions/US-GHG-Inventory-2011-Complete_Report.pdf (2011).
  57. Inventory of US Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990-2010 (EPA 430-R-12-001). US EPA. , Available from: https://www3.epa.gov/climatechange/Downloads/ghgemissions/US-GHG-Inventory-2012-Main-Text.pdf (2012).
  58. Inventory of US Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990-2012. U.S. Environmental Protection Agency. , Available from: https://www3.epa.gov/climatechange/Downloads/ghgemissions/US-GHG-Inventory-2014-Main-Text.pdf (2014).
  59. Pétron, G., et al. Hydrocarbon emissions characterization in the Colorado Front Range: A pilot study. J. Geophys. Res (1984-2012). 117 (D4), (2012).
  60. U.S. Environmental Protection Agency Natural Gas STAR Program. Lessons Learned - Directed Inspection and Maintenance at Gate Stations and Surface Facilities, EPA430-B-03-007. U.S. Environmental Protection Agency. , Available from: https://www3.epa.gov/gasstar/documents/ll_dimgatestat.pdf (2003).
  61. Picard, D., Stribrny, M., Harrison, M. Handbook For Estimating Methane Emissions From Canadian Natural Gas Systems. , Available from: https://www.researchgate.net/publication/265656519_HANDBOOK_FOR_ESTIMATING_METHANE_EMISSIONS_FROM_CANADIAN_NATURAL_GAS_SYSTEMS (1998).
  62. Johnson, K., Huyler, M., Westberg, H., Lamb, B., Zimmerman, P. Measurement of methane emissions from ruminant livestock using a sulfur hexafluoride tracer technique. Environ.Sci.Technol. 282, 359-362 (1994).
  63. Shorter, J. H., et al. Results of tracer measurements of methane emissions from natural gas system facilities. , (1995).
  64. Howard, H. M. High flow rate sampler for measuring emissions at process components. US Patent. , US5563335A (1996).
  65. Howard, T., Ferrara, T. W., Townsend-Small, A. Sensor transition failure in the high flow sampler: Implications for methane emission inventories of natural gas infrastructure. J.Air Waste Manage.Assoc. 67, 852-862 (2015).
  66. Wu, Y., Carder, D., Shade, B., Atkinson, R., Clark, N., Gautam, M. A CFR1065-Compliant Transportable/On-Road Low Emissions Measurement Laboratory with Dual Primary Full-Flow Dilution Tunnels. ASME. , Available from: http://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org/proceeding.aspx?articleid=1622304 (2009).
  67. Clark, N. N., Gajendran, P., Kern, J. M. A predictive tool for emissions from heavy-duty diesel vehicles. Environ. Sci. Technol. 37 (1), 7-15 (2003).
  68. Bata, R., et al. The first transportable heavy duty vehicle emissions testing laboratory. SAE. , Available from: http://papers.sae.org/912668/ (1991).
  69. Ultraportable Greenhouse Gas Analyzer (CH4, CO2, H2O). , Available from: http://www.lgrinc.com/documents/LGR_Ultraportable_GGA_Datasheet.pdf (2015).
  70. Johnson, D., Covington, A., Clark, N. Environmental and Economic Assessment of Leak and Loss Audits at Natural Gas Compressor and Storage Facilities. Energy Technology. 2 (12), 1027-1032 (2014).
  71. Johnson, D., Covington, A. Potential Reduction of Fugitive Methane Emissions at Compressor Stations and Storage Facilities Powered by Natural Gas Engines. ASME. , Available from: http://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org/proceeding.aspx?articleid=2204975 (2014).
  72. Johnson, D., Covington, A., Clark, N. Methane Emissions from Leak and Loss Audits of Natural Gas Compressor Stations and Storage Facilities. Environ. Sci. Technol. 49 (13), 8132-8138 (2015).
  73. Davis, J. Methods of numerical integration. , Courier Dover Publications. (2007).
  74. HI FLOW Sampler Operation and Maintenance. , Available from: http://www.mybacharach.com/wp-content/uploads/2015/08/0055-9017-Rev-7.pdf (2015).

Tags

इंजीनियरिंग अंक 112 WVU मीथेन उत्सर्जन मीथेन मात्रा का ठहराव पूर्ण प्रवाह नमूना प्रणाली (FFS) ग्रीन हाउस गैसों प्राकृतिक गैस
डिजाइन और एक पूर्ण प्रवाह नमूना प्रणाली (FFS) का प्रयोग मीथेन उत्सर्जन की मात्रा का ठहराव के लिए
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Johnson, D. R., Covington, A. N.,… More

Johnson, D. R., Covington, A. N., Clark, N. N. Design and Use of a Full Flow Sampling System (FFS) for the Quantification of Methane Emissions. J. Vis. Exp. (112), e54179, doi:10.3791/54179 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter