Emisja niezorganizowana – nieszczelności instalacji – metoda 3 (metoda korelacji)

W metodzie 3 wynik pomiaru stężenia LZO (VOC) na powierzchni elementu (screening value) jest argumentem funkcji (korelacji) pozwalającej obliczyć wielkość emisji. Korelacje zostały określone dla następujących rodzajów elementów:

• w przemyśle syntetycznych związków organicznych SOCMI:

  • zawory gazowe,

  • zawory cieczy,

  • pompy,

  • sprężarki,

  • zawory upustowe (ciśnieniowe),

  • uszczelniania mieszadeł,

  • połączenia,

• przemysł petrochemiczny (rafinerie, terminale załadunkowe, przemysł wydobywczy ropy i gazu):

  • zawory,

  • pompy,

  • połączenia,

  • otwarte końce rur,

  • inna aparatura, ramiona załadunkowe, zawory upustowe (ciśnieniowe), odpowietrzniki.

Poniżej przedstawiono korelacje dla przemysłu syntetycznych związków organicznych SOCMI wraz z przykładowymi wynikami obliczeń rocznej emisji z pojedynczego elementu pracującego na medium stanowiącym 100% LZO (VOC), na którym najwyższe zmierzone stężenie wynosi 10 ppm.

Typ wyposażenia	Korelacja	Emisja LR (kg/rok) dla SV = 10 ppmV
Zawory gazowe	LR (kg/h) = 1,87∙10-6 ∙ (SV)0,873	0,12
Zawory cieczy lekkich	LR (kg/h) = 6,41∙10-6 ∙ (SV)0,797	0,35
Pompy cieczy lekkich	LR (kg/h) = 1,90∙10-5 ∙ (SV)0,824	1,1
Połączenia	LR (kg/h) = 3,05∙10-6 ∙ (SV)0,885	0,21

Źródło korelacji: Protocol for Equipment Leak Emission Estimates, US EPA 1995, tabela 2-9

LR – wielkość wycieku (leak rate),

SV – najwyższe stężenie na powierzchni elementu (screening value), ppm_V

Obliczenie emisji niezorganizowanej z instalacji z wykorzystaniem metody 3 wymaga następujących danych:

• wyników pomiarów stężeń LZO (VOC) występujących na powierzchni elementów,

• określenia liczby elementów z poszczególnych rodzajów – „składników” instalacji (zaworów, połączeń, pomp, itd.),

• określenia medium dla każdego składnika (gaz, „ciecz lekka”, „ciecz ciężka”),

• określenia stężenia TOC w strumieniach,

• określenia czasu pracy (obciążenia medium) składników.

Dla wyników pomiarów równych zeru (gdy próg detekcji nie przekracza 1 ppm) w Protokole określono wartości zastępcze. Stwierdzono bowiem, że wymaga tego skala przypadków, w których mimo obserwowanego stężenia równego zeru, strumień masy (emisji) jest dodatni. Wartości „zera zastępczego” dla przemysłu syntetycznych związków organicznych SOCMI przedstawiono w poniższej tabeli.

źródło: Protocol for Equipment Leak Emission Estimates, US EPA 1995, tabela 2-11

W przypadku zastosowania do pomiarów analizatora o progu detekcji większym niż 1 ppm, jako wartość do wyznaczenia poziomu „zera zastępczego” US EPA zaleca przyjęcie połowy wartości progu detekcji i zastosowanie właściwych korelacji. Zasady przyjmowania wartości zastępczych dotyczą również wyników równych lub mniejszych od poziomu tła w miejscu wykonywania pomiaru.

W Protokole określono także wartości zastępcze dla wyników przekraczających zakres pomiarowy, odnosząc się do poziomu 10 000 ppm oraz 100 000 ppm. W przypadku gdy nie jest możliwe zastosowanie rozcieńczania próbek lub nie zastosowano rozcieńczania, możliwe jest przyjęcie wartości zastępczych, których przykładowe zestawienie dla przemysłu syntetycznych związków organicznych SOCMI przedstawiono w poniższej tabeli.

źródło: Protocol for Equipment Leak Emission Estimates, US EPA 1995, tabela 2-13

Pozostałe zasady stosowania metody 3 przedstawia punkt 2.3.3 Protokołu.

Zgodnie z metodologią US EPA pojedynczy wynik powinno się wykorzystać wyłącznie do wyznaczenia emisji z elementu, który poddano pomiarowi. Niepoprawne jest wyznaczanie wartości średnich i obliczanie na ich podstawie emisji z grupy elementów. Ponieważ w przypadku wielu instalacji wykonanie pomiaru na znacznej części elementów nie jest możliwe i uzasadnione ekonomicznie, np. z uwagi na izolację termiczną, obliczenie emisji z instalacji na podstawie ograniczonego zbioru wyników wymaga zastosowania dodatkowych algorytmów. Nie są one jednak częścią metodologii US EPA.