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Valvole e fugitive emission: tutto ciò che c’è da sapere.

8 Gennaio 2021 in Nuove rappresentanze

Fugitive emission: cosa sono e come contrastarle

Le emissioni fuggitive (fugitive emission) sono emissioni di gas o vapore provenienti da apparecchiature in pressione causate da guasti, perdite o altri eventi imprevisti.

La maggior parte di queste emissioni proviene da complessi industriali come stabilimenti, centrali elettriche, raffinerie petrolifere e impianti chimici.

Dato l’ampio numero di potenziali fonti di perdita presenti in questi stabilimenti e la difficoltà nel rilevarle e nel ripararle, le emissioni fuggitive possono avere gravi conseguenze, tra cui:

  • Costi relativi a prodotti perduti
  • Danni ambientali, come inquinamento dell’aria ed effetto serra
  • Rischi a lungo termine per la salute dei lavoratori e delle comunità locali presenti nelle aree a ridosso degli stabilimenti industriali dovuti all’esposizione a materiali nocivi e composti organici volatili (COV), come il benzene
  • Maggiore rischio di incendio ed esplosione in ambienti esplosivi in cui sono contenuti vasti quantitativi di materiali infiammabili sotto pressione

Riduzione delle emissioni fuggitive

Circa il 60% delle emissioni fuggitive proviene dalle valvole e almeno l’80% delle perdite di ciascuna valvola deriva dalla relativa interfaccia asta-tenuta. Questo significa che, nonostante i progetti di legge come il Clean Air Act Amendment (CAAA), approvato dalla U.S. Environmental Protection Agency (EPA) nel 1990, e altri sforzi globali fatti per limitare i livelli delle emissioni fuggitive industriali, questo ancora rappresenta una delle sfide maggiori che l’industria di trasformazione si trova ad affrontare al giorno d’oggi.

Pertanto, oltre a eseguire regolarmente prove e manutenzione degli stabilimenti industriali per controllare i livelli delle emissioni fuggitive, è fondamentale che i costruttori e i fornitori delle valvole prendano delle misure supplementari per garantire che il gruppo asta-tenuta delle proprie valvole sia bloccato, in modo da evitare il rilascio di gas o vapori nocivi nell’ambiente.

In questo articolo, ci concentreremo su due norme principali relative alla misura dei livelli di emissione di valvole e prodotti di confezionamento, la API 641 e la ISO 158481-1:2015, descrivendo come le valvole Habonim vengono testate e certificate per soddisfarle.

API 641 – “Type Testing of Quarter-Turn Valves for Fugitive Emissions” [Prova di tipo delle valvole a quarto di giro per emissioni fuggitive]

La norma API 641 ha come oggetto specifico le valvole a quarto di giro. Questa norma si applica a tutti i materiali della tenuta dell’asta, definisce un limite massimo ammissibile particolarmente rigido di 100 parti per milione (ppm) e utilizza il metano come mezzo di prova e il metodo EPI 21 per misurare le emissioni. È importante notare che soltanto la U.S. Environmental Protection Agency (EPA) riconosce la prova delle emissioni secondo la norma API 641.

Questa norma richiede 610 cicli meccanici e 4 cicli termici per valutare le prestazioni di emissioni per un periodo di vita utile della valvola di cinque anni. In base alla norma di prova Gruppo A, la temperatura viene alternata tra quella ambiente e 260 °C (500 °F) a una pressione costante di 600 psig. Prima dell’inizio del ciclo, viene eseguita una misura statica delle emissioni, seguita da 14 misure statiche delle perdite e da 7 misure dinamiche delle perdite durante la procedura di prova.

ISO 15848-1:2015 – “Valvole industriali – Misure, prove e procedure di qualifica per le ‘fugitive emissions’”

La Parte 1 della norma ISO 15841 definisce le procedure di prova e di qualifica per la misurazione delle perdite dalle tenute dell’asta/albero, dai giunti isolanti del corpo e dalle valvole di controllo destinate ad applicazioni in ambienti soggetti a inquinanti aerei volatili o liquidi nocivi. Ai sensi di questa norma, una valvola deve essere sottoposta a un ciclo da un’apertura del 40% a una del 60%, sulla base di valori specifici per quanto riguarda la classe di tenuta, di resistenza e di temperatura:

  • Classe di tenuta: misurata utilizzando elio o metano come liquido di prova, definisce gli standard per la massima perdita ammissibile per ciascuna classe.
  • Classe di resistenza: il numero di cicli completati da una valvola al contempo conforme almeno alla classe di tenuta minima di perdita ammissibile.
  • Classe di temperatura: per intervalli di temperatura diversi.

Le valvole Habonim offrono una prevenzione completa dalle emissioni fuggitive e soddisfano le norme richieste

Habonim progetta, realizza e testa le proprie tecnologie per valvole al fine di soddisfare le norme indicate e fornire una prevenzione completa in materia di emissioni fuggitive.

Gruppo asta-tenuta antincendio Total HermetiX™ certificato per le norme API 641 E ISO 15848-1:2015

La maggior parte delle valvole Habonim è dotata regolarmente del pacchetto Total HermetiX™, con doppia tenuta corpo-estremità e tenuta atmosferica corpo-coperchio superiore, della tenuta del vapore brevettata HermetiX™, con funzione di intrappolamento delle emissioni diffuse e una durata utile della valvola fino a 500.000 cicli senza manutenzione.

Il gruppo asta-tenuta antincendio HermetiX™ di Habonim è stato testato sotto la supervisione TUV da una terza parte indipendente e certificata per le norme API 641 e ISO 15848-1. Per quanto riguarda il protocollo di prova di tipo della norma API 641, le valvole sono state sottoposte a una pressione del gas metano di 600 psi (41,4 bar g), 610 cicli meccanici e tre cicli termici (da temperatura ambiente a 2600 °C/5000 °F). Tutte le valvole hanno superato con successo il rigido protocollo di prova della norma API 641, con un intervallo di perdita misurata inferiore a 100 ppm. Per quanto riguarda la norma ISO 15848-1, la valvola ha superato con successo la prova in base alla classe BH della ISO 15848-1 per 4500 cicli.

Prove aggiuntive per il gruppo asta delle valvola a sfera Trunnion, secondo le norme ISO 15848-1 e API 641

Le valvole a sfera Trunnion di Habonim, dotate di o-ring, sono state sottoposte a ulteriori prove, secondo i requisiti delle norme API 641 e ISO 15848-1 (classe BH). Durante la prova, le valvole sono state sottoposte a una pressione del gas di 50 barg, a temperature ambienti comprese tra -29 °C e +40 °C e 150 °C, per 4500 cicli meccanici. La valvola ha superato con successo la prova in base alla classe BH della ISO 15848-1 per 4500 cicli.

Tenuta secondaria dell’asta per applicazioni critiche

Habonim offre funzioni di sicurezza aggiuntive per le proprie valvole, come una tenuta secondaria dell’asta installata in un estensore con coperchio progettato per le applicazioni più critiche. Questo dispositivo con coperchio FE (Fugitive Emission) comprende:

  • Un design modulare basato su un concetto di tenuta a doppia difesa. La prima linea di difesa si basa sulla disposizione della tenuta dell’asta della valvola, mentre la seconda linea è integrata nel coperchio FE.
  • Un bordo lavorato sulla superficie inferiore del coperchio che garantisce un’aderenza sicura al cuscinetto ISO della valvola e una tenuta statica a protezione dell’atmosfera.
  • Foro filettato integrato che permette l’inserimento di un dispositivo di rilevamento tra due tenute, garantendo così un’immediata identificazione delle perdite.
  • Tutti i mezzi sono contenuti all’interno del coperchio FE fino a quando non è possibile effettuare la manutenzione della valvola in sicurezza.
  • Doppio sistema antiscoppio e design antincendio.

Garantire la conformità alle norme sulle emissioni

Con così tanto in gioco, inclusi tenere dipendenti e persone presenti nelle immediate vicinanze al sicuro, ridurre l’impatto ambientale, rispettare rigide normative, evitare oneri e sanzioni da parte delle autorità e aumentare l’efficienza economica, gli esperti della sicurezza e i responsabili degli impianti di processo devono conoscere le norme sulle emissioni fuggitive e acquistare valvole e altre apparecchiature a pressione da fornitori consolidati e fidati come Habonim.

Disponiamo dell’esperienza e delle capacità interne, con una tracciabilità convalidata nella fornitura di valvole robuste per applicazioni industriali complesse, necessarie a garantire la conformità delle nostre valvole alle norme in materia di emissioni fuggitive e un funzionamento sicuro ed efficiente in ambienti pericolosi, criogenici, ad alta pressione ed esplosivi, per darvi tutta la tranquillità di cui avete bisogno.

WIKA : Dove è possibile installare un pozzetto termometrico? Guida pratica.

22 Dicembre 2020 in Uncategorized

Quando si installano pozzetti termometrici in una tubazione, l’utente deve prima rispondere a diverse domande riguardanti la loro posizione, la quantità, la lunghezza del bulbo, la distanza l’uno dall’altro e gli effetti sui fluidi di processo.

pozzetti termometrici sono dispositivi altamente efficaci per la protezione delle sonde di temperatura, come le termoresistenze (RTD), dai fluidi di processo presenti in una tubazione. Di solito sono inseriti perpendicolarmente al flusso, utilizzando una attacco flangiato. Tuttavia, il posizionamento e l’installazione dei pozzetti termometrici è una vera e propria arte. Ecco alcune delle domande più comuni che solitamente riceviamo dai clienti:

  • Qual è la lunghezza di immersione ideale per un pozzetto termometrico?
  • Quanto devono essere distanti tra loro i pozzetti?
  • Dove deve essere installato il pozzetto termometrico rispetto al gomito della tubazione?

Ecco alcune risposte sulla selezione, il posizionamento e l’installazione dei pozzetti.

1. Lunghezza di immersione di un pozzetto

La corretta lunghezza di un pozzetto termometrico dipende in gran parte dal diametro della tubazione o del tubo. Una regola empirica è quella di inserire un pozzetto da un terzo a due terzi del diametro interno della tubazione di processo. Altre linee guida raccomandano che la lunghezza di immersione sia 10 volte il diametro della punta del pozzetto o un minimo di 50 mm (2 pollici) nella tubazione di processo.

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Le punte elicoidali di un pozzetto termometrico rompono i vortici, rendendoli troppo deboli per provocare un affaticamento meccanico.

L’obiettivo è quello di bilanciare il potenziale guasto meccanico e il potenziale errore di misura. Da un lato, più lunga è la lunghezza di immersione, maggiori sono le possibilità che il pozzetto termometrico si pieghi o soffra di fatica meccanica a causa della velocità del fluido di processo. Dall’altro lato, minore è la lunghezza di immersione, maggiori sono le possibilità che gli utenti ottengano risultati di misura inaffidabili a causa di uno scarso trasferimento di calore. In sintesi, non esiste una lunghezza del bulbo perfetta per un pozzetto termometrico, ma un obiettivo di bilanciamento dei risultati.

Un modo per ridurre le vibrazioni e l’affaticamento meccanico è quello di utilizzare un pozzetto termometrico con esecuzione ScrutonWell®, che utilizza delle punte elicoidali per sopprimere le vibrazioni indotte dal vortice. Rigorosi test di resistenza hanno dimostrato l’efficacia dell’esecuzione ScrutonWell® come rompivortice.

2 Installazioni multiple di pozzetti

La maggior parte delle volte, un pozzetto con una sonda di temperatura è sufficiente per una determinata sezione di tubo. Tuttavia, alcuni processi richiedono più pozzetti in una determinata area. L’accortezza principale da considerare quando si installano più pozzetti è di minimizzare la loro influenza l’uno sull’altro, fornendo al contempo una portata costante del fluido di processo. Ci sono due modi per farlo:

Pozzetto installato con angolo offset

Angoli di offset – In questo scenario, entrambi i pozzetti sono installati nella stessa posizione, ma con offset angolati l’uno rispetto all’altro. Avendoli nella stessa posizione non vengono influenzati a monte o a valle di un’installazione inline. I pozzetti devono essere installati con un offset angolare minimo per consentire una facile installazione e rimozione. Inoltre, le punte dei pozzetti devono essere sufficientemente distanti l’una dall’altra in modo da non influenzare le reciproche letture.

Pozzetto con installazione inline

Inline – Per garantire il flusso laminare nel processo, la distanza tra i pozzetti può variare da 10 a 100 volte il diametro del tubo, una gamma davvero ampia! I fattori determinano la distanza tra i pozzetti inline sono molteplici, ma una stima prudente è di 25 volte il diametro del tubo. Per esempio, in una tubazione con un diametro di 100 mm (4 pollici), la distanza tra le installazioni dei pozzetti è di circa 2,5 m: 100 x 25 = 2.500 mm (2,5 m)

3. Installazione a gomito

L’installazione a gomito consente di posizionare l’area di rilevamento del pozzetto termometrico nella linea centrale del tubo, garantendo una posizione ottimale per la misura della temperatura di processo. L’installazione dei pozzetti termometrici in un gomito possono essere di due tipologie:

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Pozzetto con installazione a gomito: A: rivolto a monte. B: rivolto a valle

Rivolto a monte – La punta del pozzetto (area di rilevamento della temperatura) è a monte di qualsiasi influenza, come la miscelazione o il turbinio, del gomito. Molti utenti preferiscono questa installazione a gomito rispetto a quella “rivolta a valle” (vedere il prossimo punto), anche se i calcoli del momento flettente secondo la norma ASME PTC 19.3 TW-2016 non rientrano nell’ambito di questa norma.

Rivolto a valle – La punta del pozzetto è a valle del gomito, il che significa che può essere influenzata da qualsiasi mescolanza o turbinio che il gomito provoca. Il vantaggio quando si eseguono i calcoli della frequenza di risonanza del pozzetto è che il fronte a valle assume un approccio conservativo e presuppone che si tratti di un’installazione perpendicolare.

Ulteriori considerazioni per l’installazione di un pozzetto

La lunghezza, la distanza e la posizione del pozzetto sono le considerazioni principali per l’installazione di questi dispositivi di protezione, ma non sono le uniche. Occorre considerare anche questi altri fattori:

  • Diametro del tubo: – da piccolo (2″ a 4″) a grande (> 60″)
  • Fluidi di processo: sia gas sia liquidi
  • Flusso bifase: come gas e liquido, due liquidi diversi, un liquido e particelle solide, o un gas e particelle solide
  • Tipo di flusso – costante o pulsante
  • Distanza da altri strumenti di misura o raccordi

Sono molti i fattori che concorrono alla scelta del tipo, delle dimensioni e della posizione corretta di un pozzetto termometrico. Per maggiori informazioni su quale sia il giusto raccordo per il vostro particolare processo ed i vostri requisiti, o in quale posizione un pozzetto termometrico debba essere installato in una tubazione, contattate i nostri specialisti di misura della temperatura WIKA.

RAPPRESENTANZA UCC in ITALIA – United Conveyor Corporation

1 Dicembre 2020 in Uncategorized

La TECHFIND è Agenzia e Rappresentanza per la UCC PLAKON GmbH in Italia – United Conveyor Corporation.

UCC PLAKON GmbH specializes in general industrial design, technical calculations and engineering for the power generation industry.

UCC PLAKON GmbH is a member of the United Conveyor Corporation family who executes complete ash & material handling and dry flue gas cleaning projects worldwide.