12 Haziran 2016
Doğal gaz tedarik zinciri boyunca metan emisyonlarının ve sera gazlarının miktarını belirlemek için yeni bir tam akış örnekleme sistemi (FFS) tasarladık, geliştirdik ve uyguladık.
Bu metodolojinin genel amacı, yeni bir teknoloji kullanarak sızan gazların, özellikle de güçlü bir sera gazı olan metanın, sağlam ve doğru bir şekilde miktarının belirlenmesini sağlamaktır. Bu tekniğin temel avantajı, mevcut diğer kantifikasyon sistemlerine kıyasla geliştirilmiş bir doğruluk sunmasıdır. Metan dışı hidrokarbon emisyonlarına karşı hassas değildir.
Bu teknoloji ve yöntemle ilgili ilk fikrimiz, doğal gaz yakıt ikmal ekipmanları ve istasyonlarıyla ilgili metan emisyonlarını nicelendirmekle görevlendirildiğimizde ortaya çıktı. Mevcut ve daha önce kullanılmış teknolojiler ile tekniklerin incelenmesinin ardından, kendi sistemimizi ve yöntemlerimizi geliştirmenin doğruluğu artıracağını belirledik. Daha sonra, tam akışlı örnekleme sisteminin geliştirilmesinin ardından, emisyonlar arasında otomotiv araçlarından örnekleme alma yöntemlerimizi modifiye ettik.
Ardından, kayıp metan emisyonlarındaki sızıntıları doğru bir şekilde nicelleştirmek için çeşitli ölçüm kampanyaları uyguladık. Sahada çalışmaya başlamadan önce, kütle hava akış sensörünün ve sera gazı analizörünün doğru şekilde kalibre edildiğinden emin olun. Bunlar, doğru şekilde yürütülmesi gereken nispeten kolay ancak önemli prosedürlerdir.
Bu nedenle, metin protokolünde ayrıntılı olarak açıklanmışlardır. Metin protokolü ayrıca tam sistem geri kazanım testinin nasıl gerçekleştirileceğini de açıklar. Bu video, sera gazı sızıntılarının nasıl aranacağını göstermektedir.
Ve bunları potansiyel bir kaçak emisyon kaynağında değerlendirin. Başlamadan önce, saha bilgisayarında yeni bir envanter dosyası oluşturun. Sahadaki tüm ayrıntıları girin.
Tarih, saat ve GPS konumu veri alanları otomatik olarak doldurulur. Ardından, erişilemeyen veya toplulaştırılmış kaynakları belgeleyin. Örneğin, güvenli bir şekilde erişilemeyen bir havalandırma borusu.
Birleştirilmiş bir kaynak grubu, birden fazla bağlantı parçası ve kompresör gövdesi gibi olası kaynakları içerebilir. Birden fazla kaynak bir bütün olarak incelenebiliyorsa, kaynakları, dışarı akan gazı yakalamak için tasarlanmış en az bir girişi ve bir çıkışı olan, geçirgen olmayan bir malzemeden yapılmış bir muhafaza kullanarak birleştirin. Periyodik olarak, arka plan metan konsantrasyonunu ölçün ve kaydedin.
Aynı bölgede her zaman birden fazla arka plan okuması yapın. El tipi metan dedektörünü kullanarak sızıntı kontrolü yapmak için, öncelikle cihazı ortam havasında sıfırlayın. Dedektör, arka planın beş ppm üzerindeki gazlara karşı duyarlıdır.
Ardından, kaçak emisyonların olabileceği tüm erişilebilir arayüzleri kontrol edin. Çözeltiyi minimize etmek için probu, sızıntının yüzeye çıktığı bölgeye gelecek şekilde konumlandırın. Sonra, cihaz okumasını gözlemlerken probu arayüz çevresi boyunca hareket ettirin.
Enstrümanın yanıt süresi gecikmeli olduğu için yavaş ilerleyin. Sayaç değerinde bir artış gözlemlendiğinde, maksimum sayaç değeri elde edilene kadar bölgeyi yavaşça örnekleyin. Probu bu maksimum okuma konumunda yaklaşık 20 saniye boyunca bekletin.
Eğer ölçüm değeri 500 parts per million'dan büyükse, sonucu kaydedin ve bir sızıntı görüntüsü alarak raporlayın. Sızıntıları taramak için kızılötesi görüntüleme cihazı kullanıldığında, bu kameralar sızıntıları el tipi bir dedektörden daha hızlı bulabilir. Bir sızıntı tespit edilirse, raporlama amaçlı bir video kaydedin veya bir görüntü alın.
Bir sızıntı tespit edildiğinde ancak kesin konumu belirlemek zorsa, bir sızıntı tespit çözeltisi kullanmayı deneyin. Şişeyi dik tutun ve sızıntı olan arayüzü kaplayacak kadar çözelti uygulayın. Ardından, kabarcıkların oluşması için beş ila 10 saniye bekleyin.
Sızıntıları bulundukları anda veya tüm sızıntıların tam bir envanteri çıkarıldıktan sonra nicel olarak belirleyin. Örnekleme hortumuyla sızıntıya yaklaşmadan önce, topraklama kayışının toprakla temas ettiğinden emin olun. Ardından, örnekleyici topraklama klempsini sızıntı kaynağına takın.
Şimdi sızıntı kaynağının çevresindeki birden fazla noktayı kontrol edin. Ardından, hacimsel akışı artırmak için blower girişindeki İris kanalını açın. Böylece pik metan konsantrasyonu, kalibre edilen en yüksek değerin yüzde 10'u içinde kalır veya arka plan seviyesinden en az iki parts per million daha yüksek olur.
Sızıntıyı nicelleştirmek için yeni sızıntı butonuna basın. Ardından, bölgede başka sızıntılar varsa yerel arka plan seçeneğini, aksi takdirde küresel arka plan seçeneğini belirleyin.
Cihaz sızıntı örnekleme konumundayken yerel arka plan örneği alındığı sırada hortumu sabit tutun. Arka plan okuması tamamlandıktan sonra, aynı konumdan üç kez sızıntı miktarını belirleyin. Sistem, bu üç ölçümü analiz edecek ve varyansı raporlayacaktır.
Varyans yüzde 10'un üzerindeyse, varyans kabul edilebilir düzeye gelene kadar örnekleme yapmaya devam edin. Aksi takdirde, sızıntıyı değişken olarak sınıflandırın ve şüphelenilen nedeni kaydedin. Kapalı bir alandaki gaz miktarını belirlerken, kapalı alan sekmesini kullanarak sistemi uyarın.
Gazı nicelleştirmeden önce okumanın sabitlenmesini bekleyin. Bu işlem için gereken süre, muhafazanın boyutuna bağlı olacaktır. Dış mekanda incelenmek üzere bir torba örneği almak için, sera gazı sensörünün çıkışından gaz toplayın.
Bu işlem sırasında, örneğin kimlik numarasını yazılıma kaydedin ve ekrandaki zamanlayıcıyı kullanarak torbayı doldurun. Sahada kullanımdan önce, tam akışlı örnekleme sistemi standart bir gaz ile kontrol edilmiştir. Sistem akış hızı 140 SCFM olarak ayarlanmış ve sisteme dakikada 20 veya 30 standart litre gaz akışı sağlanmıştır.
Ölçülen değerler, beklenen %4,4 sınırları içerisindeydi. Sensör, bilinen bir metan konsantrasyonu kullanılarak kalibre edildi. Harici bir düzeltme uygulandıktan sonra, bilinen konsantrasyondan ortalama sapma %0,7 olurken, bireysel ölçümler %1,9'dan fazla sapma göstermedi.
Şimdi sahada sürekli bir gaz sızıntısı ölçüldü. İlk olarak arka plan belirlendi. Sensör sızıntıya yaklaştıkça, metan konsantrasyon ölçümleri arttı.
Sızıntı noktasında tepe ölçümü yapıldı. Sensör sızıntıdan uzaklaştıkça daha düşük ölçümler kaydedildi. IR kamera ile sızıntıdan kaynaklanan bir duman bulutu belirgin şekilde görüldü.
Örnekleyici kullanımdayken, kamera artık dumanı görüntüleyemedi. Bu videoyu izledikten sonra, bir sızıntının metan emisyon hızını doğru şekilde nicelleştirmek için tam akışlı örnekleme sisteminin nasıl kullanılacağı konusunda iyi bir anlayış kazanmış olmalısınız. Kütleye dayalı doğru ölçümler, toplam metan emisyonlarının belirlenmesi, sera gazı envanterlerinin oluşturulması ve güncellenmesi ile bileşen düzeyinde emisyon faktörlerinin geliştirilmesi açısından kritik öneme sahiptir.
Bu makale, doğal gaz tedarik zinciri boyunca metan emisyonlarının ve sera gazlarının doğru nicelendirilmesi için tasarlanmış yeni bir tam akışlı örnekleme sistemini (FFS) sunmaktadır. Metot, özellikle önemli bir sera gazı olan metan için gaz sızıntısı tespitinin hassasiyetini artırmayı amaçlamaktadır.
Metan emisyonlarının doğru şekilde nicelendirilmesi, enerji sektöründe çevresel risk değerlendirmesi ve mevzuat uyumluluğu açısından kritik öneme sahiptir. Tam akış örnekleme sistemi (FFS), ölçüm hassasiyetini artıran ve metan dışı hidrokarbonlardan kaynaklanan girişimi azaltan taşınabilir, lazer tabanlı bir çözüm sunar. Bu yetkinlik, doğal gaz tedarik zinciri genelinde emisyon kontrol teknolojilerinin erken aşama taramasını ve doğrulamasını destekler.
FFS; ilk sızıntı taramasından kantitatif doğrulamaya ve teknoloji kıyaslamasına kadar emisyon testi iş akışlarına entegre olarak yinelemeli tasarım iyileştirmelerini destekler.