美國LDAR的低洩漏控制措施

IV 設備洩漏(第二部分(fēn))

除了考慮下(xià)調設備洩漏的定義值和更新監測方法的有關規定外(wài)，美國聯邦環保署還對設備洩漏的污染防治新技術進行了審閱。這些技術主要适用于具有低洩漏設計的低排放(fàng)設備。最常見的低排放(fàng)設備主要爲閥門和閥門盤根，另外(wài)連接器、法蘭和泵等低排放(fàng)設備的開(kāi)發目前也已取得了一(yī)定進展。在新标準中(zhōng)，美國聯邦環保署尚未對這些新技術的使用作出具體(tǐ)要求，但已出于合規執行的需要将其添加到特定企業的VOC排放(fàng)要求中(zhōng)。

a.閥門和閥門盤根(Packing，密封填料)

閥門和閥門盤根産生(shēng)的設備洩漏是煉油廠和石化廠無組織排放(fàng)的主要來源之一(yī)。在對設備洩漏進行研究的過程中(zhōng)，美國聯邦環保署發現，閥門生(shēng)産商(shāng)通常爲其生(shēng)産的閥門或盤根提供5年之内不會發生(shēng)超出100ppm洩漏的質量保證。這樣的質保承諾已經獲得國際标準化組織、德國工(gōng)程師協會、美國石油協會和美國國家标準協會等标準化組織測試協定的認證。

閥門盤根通過對閥杆和閥蓋之間的空間進行密封降低設備洩漏。盤根的類型取決于閥門開(kāi)關的頻(pín)率。所有的盤根都會随着閥門的使用不斷磨損。盤根壽命的延長可通過以下(xià)幾點實現：

• 使用适當的潤滑劑

• 閥門的實際狀況(包括閥杆表面适當的平滑度)

• 确保設備保持在盤根材料的設計溫度範圍内運行

• 盤根的适當張力

• 降低粘滑效應

• 目前行業内使用的大(dà)部分(fēn)閥門盤根的材料屬于以下(xià)三種中(zhōng)的一(yī)種：

• 聚四氟乙烯(PTFE)或合成橡膠

• 純石墨

• 含添加材料的石墨

聚四氟乙烯或合成橡膠盤根産生(shēng)的摩擦力較小(xiǎo)，具有較長的壽命和較低的洩漏速率，但不能在溫度較高的生(shēng)産環境中(zhōng)使用。純石墨盤根适用于溫度較高的生(shēng)産環境，但壽命相對較短，洩漏速率相對較高。含添加材料的石墨盤根的壽命、洩漏速率和适應溫度範圍則居于上述兩種盤根之間。

低排放(fàng)閥門盤根包括柔性石墨編織密封和工(gōng)程套件兩個類别。柔性石墨編織密封可用于多種尺寸的閥門。密封的柔性使得其需要經過多個步驟進行安裝，且企業應在閥門啓動後繼續對其進行必要的調整。柔性石墨編織密封可用于溫度和壓力較高的生(shēng)産環境中(zhōng)。

工(gōng)程套件則将較爲傳統的柔性石墨壓鑄環與柔性石墨編織密封結合在一(yī)起。這些組件适用于單一(yī)尺寸的閥門和閥杆箱，在實現柔性石墨編織密封減排性能的同時保持了傳統壓鑄環安裝簡單的特點。工(gōng)程套件也可用于溫度和壓力較高的生(shēng)産環境中(zhōng)。

美國的一(yī)些煉油廠成功使用波紋管密封球閥有效防止了設備洩漏的發生(shēng)。這項設計旨在降低閥門受到的壓力，其方法主要包括：

• 減少閥門的移動及其受到的外(wài)力

• 增加單位長度的波紋數量(将壓力分(fēn)散到更多的波紋上)

• 增加組件的長度

• 增加管壁的厚度(但保持管壁厚度均勻)

波紋管密封球閥可以在實現聚四氟乙烯或合成橡膠盤根較低洩漏速率的同時保持在高溫環境中(zhōng)運行的性能，然而其成本也是普通閥門盤根的數倍。

b.法蘭

美國聯邦環保署發現部分(fēn)生(shēng)産商(shāng)爲法蘭制造被稱爲“螺旋纏繞”的低排放(fàng)墊圈。(The EPA also found that several vendors have low-emissions gaskets for flanges. The gaskets are called spiral-wound.)其中(zhōng)一(yī)家生(shēng)産商(shāng)制造的墊圈由金屬條和較軟的填充材料在特定壓力下(xià)互相纏繞制成，通過一(yī)隻外(wài)導環和一(yī)隻實心内環填充法蘭之間的空間。外(wài)導環的中(zhōng)心與法蘭内部的墊圈重合，使密封材料能夠抵抗外(wài)部的徑向運動并限制其外(wài)部方向的壓縮。實心内環則可抵抗壓曲及其内部方向的壓縮。這種墊圈的靈活性較大(dà)，并可在壓力和溫度發生(shēng)變化時保持法蘭之間的密封。

c.泵

大(dà)部分(fēn)泵在泵軸穿過泵體(tǐ)的位置加裝密封。此處産生(shēng)的洩漏是泵無組織排放(fàng)的主要原因。

雙機械密封泵具有兩層密封及隔離(lí)液。這種設計可降低泵産生(shēng)的洩漏。隔離(lí)液的壓力高于泵内流體(tǐ)的壓力。因此，隻有當兩層密封同時出現故障時才會産生(shēng)洩漏。

無密封泵，例如磁力驅動泵等，是另一(yī)種排放(fàng)較低的泵。這種泵的馬達和泵軸上裝有兩隻徑向排列的磁鐵。在其中(zhōng)一(yī)隻磁鐵随馬達旋轉時，另一(yī)隻磁鐵便驅使泵軸進行旋轉。這種泵借助氣密組件（一(yī)般是O型圈）防止泵内流體(tǐ)排入大(dà)氣。