Emisja niezorganizowana – nieszczelności instalacji – pomiary (US EPA Metoda 21)

Metodyka wykonywania pomiarów stężeń LZO (VOC) na powierzchni elementów instalacji została opisana w dokumencie US EPA Method 21 - determination of volatile organic compound leaks oraz w rozdziale 3.0 dokumentu pt. Protocol for Equipment Leak Emission Estimates, US EPA 1995. Oba dokumenty zalecają zastosowanie ręcznych detektorów LZO (VOC) i określają dla nich wymagania sprzętowe. W punkcie 3.3. Protokołu zaproponowano następujący model planowania pomiarów:

• określenie granic części instalacji wytypowanej do przeprowadzenia serii pomiarowej,

• usystematyzowanie wiedzy o wybranej części instalacji w formie schematu przepływów z zaznaczonymi strumieniami procesowymi,

• wyszczególnienie elementów narażonych na wycieki, np. wg zasady przemieszczania się po strumieniach zgodnie z kierunkiem przepływu mediów,

• identyfikacja wg numerów elementów w obrębie strumieni.

Przed przystąpieniem do pomiarów według powyższej metody powinny zostać scharakteryzowane wszystkie układy przewidziane do wykonania pomiarów, co w znaczący sposób ułatwia pracę zespołu pomiarowego oraz zwiększa jego efektywność.

Typując elementy narażone na wycieki LZO (VOC) należy uwzględnić co najmniej następujące rodzaje armatury:

• połączenia kołnierzowe,

• połączenia elastyczne,

• zawory i zasuwy regulacyjne (ręczne i automatyczne),

• zawory upustowe,

• zawory bezpieczeństwa,

• pompy i sprężarki,

• uszczelnienia wałów innych rodzajów urządzeń (mieszadeł, suszarek obrotowych, wirówek),

• klapy, pokrywy, włazy rewizyjne,

• otwarte końce rur, odpowietrzenia,

• króćce przyłączeniowe,

• uszczelnienia i elementy oprzyrządowania pomiarowego i innych rodzajów elementów automatyki,

• miejsca poboru próbek.

Opisany w dokumentach US EPA sposób wykonywania pomiarów polega na zmierzeniu stężeń LZO (VOC) na powierzchni elementów. Dla każdego elementu wynikiem pomiaru jest najwyższa wartość spośród stężeń odnotowanych na jego powierzchni (screening value). Aby ją wyznaczyć sondę analizatora należy powoli przesuwać wzdłuż powierzchni narażonej na wyciek (prostopadle do powierzchni): dla elementów nieruchomych – bezpośrednio po powierzchni elementu, dla elementów ruchomych, np. uszczelnień wałów pomp – w odległości około 1 cm od uszczelnienia. Pomiar stężenia powinien zostać wykonany na całej długości miejsca narażonego na wyciek, np. w przypadku połączeń kołnierzowych na całym obwodzie uszczelnienia. Szybkość przesuwania sondy musi uwzględniać ograniczenia techniczne wykorzystywanego miernika. W szczególności w miejscu gdzie występuje stężenie maksymalne, czas pomiaru powinien być co najmniej dwa razy dłuższy niż czas odpowiedzi detektora. W przypadku pomiarów na elementach zabrudzonych substancjami oleistymi, należy uważać na stopień zabrudzenia sondy, bowiem pomiar wykonywany miernikiem z zabrudzoną sondą może być obarczony znacznym błędem. Jeśli dojdzie do zabrudzenia sondy (króćca filtra lub wężyka) skutkującego fałszywym wskazaniem, należy je wymienić. Zasady czyszczenia i kalibracji oprzyrządowania zostały opisane w punkcie 3.3.2 Protokołu.

Pomiar nieszczelności zaworów

Przed każdym pomiarem nieszczelności zaworów wykonujący pomiary musi rozpoznać miejsca potencjalnej ucieczki LZO (VOC), które są ściśle związane z budową zaworu. Pomiar na zaworach z trzpieniem i dławicą powinien zostać wykonany w szczelinie pomiędzy trzpieniem i dławicą oraz pomiędzy dławicą i korpusem zaworu, tzn. w miejscach którymi LZO (VOC)  migrujące przez uszczelnienie dławicy może wydostawać się z zaworu. Jeśli korpus zaworu nie jest monolityczny, pomiar należy wykonać również na uszczelnieniu połączeń elementów korpusu.

Pomiar nieszczelności pomp, kompresorów i mieszadeł

Analogicznie jak dla zaworów pierwszym krokiem jest wyznaczenie potencjalnych miejsc wycieku. Przeważnie wobec pomp i kompresorów jest nim uszczelnienie wału oraz uszczelnienie połączeń części korpusu. Pomiar stężenia LZO (VOC) na elementach ruchomych należy wykonywać w odległości około 1 cm od uszczelnienia lub szczeliny między wałem i obudową.

Pomiar nieszczelności zaworów upustowych

Niektóre elementy jak np. zawory upustowe wymagają zachowania szczególnej ostrożności w trakcie wykonywania pomiarów. Zadaniem pomiaru stężenia na zaworach upustowych jest umożliwienie wyznaczenia emisji z nieszczelności, a więc przy zamkniętym zaworze. Nie powinno się jednak polegać na założeniu, że w trakcie wykonywania pomiaru zawór nie otworzy się automatycznie. Z tego względu niedopuszczalne jest wkładanie aparatu pomiarowego ani rąk do wylotu z zaworu. Pomiaru stężenia LZO (VOC) należy dokonać na powierzchni wylotowej z przewodu za zaworem upustowym.