Emisja niezorganizowana – nieszczelności instalacji

Metodologię szacowania i obliczania emisji z nieszczelności instalacji opisują następujące dokumenty:

• Protocol for Equipment Leak Emission Estimates, US EPA 1995, zwany dalej Protokołem,

• norma EN 15446:2008 Fugitive and diffuse emissions of common concern to industry sectors - Measurement of fugitive emission of vapours generating from equipment and piping leaks, dostępna również jako PN-EN 15446 Niekontrolowana i rozproszona emisja w sektorze przemysłowym – pomiar emisji par wydobywających się z nieszczelności instalacji i przewodów: metodyka zawarta w normie w znacznym zakresie bazuje na metodologii US EPA, przywołując między innymi określone w niej korelacje (załącznik C).

Podstawę do zastosowania ww. dokumentów stanowi odniesienie zawarte w raporcie JRC Reference Report on Monitoring of emissions from IED-installations, 10.2013. Na tle pozostałych sposobów wyznaczania emisji niezorganizowanej wymienionych w ww. raporcie oraz dokumencie referencyjnym BAT dla ogólnych zasad monitoringu (Reference Document on the General Principles of Monitoring, 07.2003), metodę korelacji wyróżniają następujące cechy:

• korelacje wyznaczone zostały na podstawie pomiarów stężeń LZO (VOC) na powierzchni elementów i pomiarów wielkości emisji (metoda worków),

• obliczenia emisji wykorzystują wyznaczone korelacje przyjmując jako argumenty funkcji wyniki pomiarów stężeń LZO (VOC) na powierzchni elementów ocenianej instalacji: wyniki pomiarów w porównaniu z innymi metodami wyznaczania emisji niezorganizowanej obarczone są niewielką niepewnością,

• prostota i uniwersalność pomiaru ręcznym detektorem LZO (VOC).

Na poniższym schemacie przedstawiamy zestaw pomiarowy, z wykorzystaniem którego opracowano korelacje dla poszczególnych gałęzi przemysłu oraz rodzajów elementów instalacji.

źródło: Protocol for Equipment Leak Emission Estimates, US EPA 1995, rys. 4-1

Metoda korelacji wymaga zapewnienia znacznej ilości danych:

• wyników pomiarów stężeń LZO (VOC) na powierzchni elementów instalacji (dotyczy opisanej poniżej metody 2 i 3),

• pełnego zbioru danych o ilości elementów w rozbiciu na rodzaje i strumienie procesowe.

Ograniczeniami metody są natomiast:

• brak możliwości ocenienia emisji z elementów, na których nie ma możliwości wykonania pomiaru, np. z uwagi na ich lokalizację na znacznej wysokości,

• konieczność zdjęcia izolacji na czas wykonywania pomiarów.

W protokole wyszczególniono 4 metody obliczeniowe (uporządkowane rosnąco wg dokładności wyników obliczeń emisji):

• metoda 1 (średnich wskaźników emisji): metoda nie wymaga pomiarów stężeń, wymaga natomiast podania ilości oraz charakterystyki elementów instalacji. Wielkość emisji wyznaczana jest jako iloczyn wskaźnika oraz parametrów charakteryzujących instalację,

• metoda 2 (metoda emisja/brak emisji): metoda wymaga pomiarów stężeń oraz danych określonych dla metody 1. Pomiar stężeń umożliwia przypisanie poszczególnym elementom wskaźników odpowiadających jednemu z dwóch poziomów, to jest dla stężeń LZO na powierzchni elementu < 10 000 ppm oraz ≥10 000 ppm,

• metoda 3 (korelacji): metoda wymaga pomiarów stężeń oraz danych określonych dla metody 1 i 2. Wyniki pomiarów (screening value) stanowią argument funkcji wyznaczonych dla poszczególnych rodzajów elementów (zaworów, połączeń kołnierzowych, itd.),

• metoda 4 (korelacji indywidualnych): metoda wymaga danych jak dla metody 3 oraz pomiarów emisji w grupie elementów, na podstawie których zostają wyznaczone korelacje charakterystyczne dla ocenianej instalacji.

Dla metody 1, 2 i 3 w protokole US EPA podano wskaźniki dla następujących gałęzi przemysłu:

• przemysł syntetycznych związków organicznych SOCMI,

• rafinerie,

• terminale załadunkowe,

• przemysł wydobywczy ropy i gazu.

W kolejnych zakładkach przedstawiamy główne cechy metod 1, 2, 3 i 4 oraz proponowany sposób prowadzenia obliczeń emisji niezorganizowanej, zasady wykonywania pomiarów i metody wizualizacji nieszczelności instalacji.