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Válvulas para emissões fugitivas: Como minimizar os impactos negativos

As emissões fugitivas, se não forem verificadas, podem impactar negativamente a lucratividade da sua empresa. E, hoje em dia, estar em conformidade com as regulamentações ambientais atuais pode exigir mudanças na sua cadeia de suprimentos e projetos de modernização. 

À medida que os órgãos reguladores, como a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA), e as empresas chegam a acordos para reduzir as emissões fugitivas, reforçar o seu conhecimento nesta área se tornou algo essencial.

Para isso, preparamos esse artigo que cobrirá os conceitos básicos sobre o tema, além de trazer dicas sobre como minimizar os custos associados às emissões fugitivas.

O que são emissões fugitivas?

As emissões fugitivas são as liberações não controladas de gases de equipamentos de processo, principalmente devido a vazamentos indesejados.

Os compostos orgânicos voláteis (COV), tais como benzeno, tolueno, xileno, metano e etanol, são os principais gases que causam essa preocupação, pois podem comprometer a qualidade do ar, contribuindo para a destruição de ozônio.

emissões fugitivas
Emissões fugitivas agridem o meio ambiente

Como resultado, as agências governamentais estão estabelecendo limites às emissões fugitivas, e a violação dessas regulamentações pode gerar grandes multas.

As vedações dinâmicas e estáticas de válvulas, bombas e ligações de flange são uma das principais fontes para emissões fugitivas, sendo as válvulas responsáveis por cerca de 62% das emissões totais não controladas de COV em uma instalação comum.

A instalação de válvulas para baixas emissões é uma solução comum, utilizada por toda a indústria e comprovada através de testes para minimizar as emissões fugitivas. E a sua aquisição pode ser uma exigência de decretos de consentimento, como o da EPA.

Decretos de Consentimento da EPA

A EPA (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos) é responsável por ajudar as empresas a cumprirem as exigências, leis e regulamentações ambientais vigentes, tais como a Lei da Água Limpa e a Lei do Ar Limpo.

Embora existam vários tipos de ações de fiscalização disponíveis pela EPA, para as plantas de indústrias químicas e refinarias, a ação normalmente se apresenta como um Decreto de Consentimento.

Um decreto de consentimento padrão conterá uma lista das medidas específicas a serem tomadas, em um determinado período de tempo, pelo proprietário de um equipamento, a fim de atender a conformidade ambiental.

O não cumprimento deste decreto pode resultar em penalidades civis, incluindo multas severas. Além disso, o acúmulo de multas pode levar a outras implicações legais.

Mesmo que existam muitos métodos para reduzir as emissões fugitivas, uma cláusula que é encontrada em alguns decretos de consentimento é a exigência de que as indústrias implementem um Programa Avançado de Detecção de Vazamentos e Reparos (LDAR) e adquiram somente Válvulas com Certificação para Baixas Emissões Fugitivas (Low-E).

Programas de Detecção de Vazamentos e Reparos (LDAR) e Válvulas Low-E

Os programas avançados de Detecção de Vazamentos e Reparos (LDAR) tem como objetivo simular os métodos regulares de detecção e fiscalização de vazamentos adotados pela EPA.

De acordo com a EPA, uma auditoria das válvulas consiste tanto em uma auditoria documentada quanto na realização de testes em campo para verificar as emissões. As plantas que implementam um programa avançado de LDAR procuram reduzir as emissões fugitivas através dos seguintes métodos:

  • Criação de um plano abrangente em que os vazamentos são identificados por meio de testes em campo de válvulas e outras conexões usando o Método 21 da EPA.
  • Identificação, documentação e reparo de vazamentos dentro de um período de tempo pré-definido.
  • Redução dos limites de vazamento permitidos para válvulas, conexões e bombas

Um requisito adicional é que quaisquer válvulas adquiridas para manutenção, reparo e operações futuras (MRO), bem como novos projetos, devem ser válvulas para baixas emissões fugitivas.

No entanto, a redação de muitos Decretos de Consentimento da EPA deixa com a fábrica a responsabilidade do método para determinar o que constitui uma válvula de baixa emissão fugitiva.

Existem vários métodos pelos quais uma válvula pode ser classificada como uma válvula para baixas emissões fugitivas. E cabe à fábrica, a decisão de solicitar que o fabricante da válvula forneça uma das seguintes opções:

  • Uma garantia por escrito de que a válvula não vazará mais do que 100 ppm durante cinco anos.
  • Uma garantia por escrito, certificado ou documento equivalente de que a válvula foi testada de acordo com as boas práticas de engenharia normalmente aceitas e que foi constatado um vazamento inferior ou igual a 100 ppm

Teste para baixas emissões

A redação dos decretos de consentimento da EPA permite que os fabricantes de válvulas forneçam uma garantia de que a válvula foi testada “de acordo com as boas práticas de engenharia” e que foi constatado “um vazamento inferior ou igual a 100 ppm”.

Isso significa que os engenheiros da fábrica e ambientais são responsáveis por determinar o que significa “boas práticas de engenharia”, se o fabricante realizou o teste de boa fé e se o teste reproduz as condições do processo.

Um teste desenvolvido e conduzido por um fabricante pode deixar uma planta em risco, causando insegurança para os profissionais que tentam determinar se uma válvula é de fato uma válvula para baixas emissões.

Felizmente, existem testes industriais disponibilizados pelo American Petroleum Institute (API) e pela International Standards Organization (ISO) para determinar se a válvula deve ser classificada como “baixa emissão”.

  • API 624, Type Testing of Rising Stem Valves Equipped with Graphite Packing for Fugitive Emissions, cobre o teste de válvulas de haste ascendente usando o metano como meio de teste. A válvula deve realizar 310 ciclos, bem como três ciclos térmicos (quando a válvula é testada à temperatura ambiente, uma temperatura elevada, e novamente à temperatura ambiente) com uma taxa de vazamento abaixo de 100 ppm de metano.
  • API 641, Testing of Quarter-turn Valves for Fugitive Emissions, detalha o teste de válvulas de esfera usando metano como meio de teste. Cada válvula testada deve executar 610 ciclos, bem como três ciclos térmicos com uma taxa de vazamento abaixo de 100 ppm de metano.
  • ISO 15848-1, Industrial Valves — Measurement, Test and Qualification Procedures for Fugitive Emissions, fornece os procedimentos e requisitos para o teste mecânico e de ciclo térmico de válvulas com testes de vazamento em vários pontos. Metano ou hélio são usados ​​como meio de teste.

O teste da API fornece um resultado simples de aprovação ou reprovação, certificando a válvula como baixa emissão (Low-E) ou não. 

No entanto, os compradores de válvulas devem estar cientes de que a metodologia de teste ISO permite várias classificações de “classe” de válvulas relacionadas ao seu desempenho durante o teste. 

As classes ISO podem permitir que uma válvula seja considerada e rotulada como “Low-E”, embora não atenda ao requisito de taxa de vazamento de “100 ppm ou menos” determinado pela EPA. A classe de estanqueidade CM, por exemplo, descreve uma válvula de “baixa emissão” que vaza mais de 100 ppm de metano, porém menos de 500 ppm de metano.

O ideal é que esses testes sejam realizados em um laboratório terceirizado e não pelo fabricante da válvula, pois isso demonstra a confirmação por um órgão imparcial de que as válvulas atendem aos requisitos do padrão de teste. 

Uma certificação de válvula deve ser disponibilizada pelo fabricante da válvula como documentação, incluindo um selo do laboratório terceirizado, o local de teste e os resultados.

Atenda os requisitos para baixas emissões fugitivas

Quer você esteja projetando novos sistemas ou procurando melhorar seu programa de LDAR, escolha válvulas com certificação Low-E para reduzir as emissões fugitivas, assim você evita preocupações e mantém a operação da sua planta em conformidade com as melhores práticas ambientais vigentes.

Ter acesso às instruções e procedimentos claros sobre quais válvulas encomendar para o uso de VOCs também ajuda a proteger tanto o meio ambiente quanto sua integridade operacional.

A Swagelok oferece uma ampla gama de válvulas de instrumentação e processo, que foram aprovadas nos testes de baixa emissão da API, sem nenhuma modificação no projeto original, e sem vazamento de metano superior de 100 ppm durante os testes. Confira o catálogo completo. Se você deseja reduzir as emissões fugitivas da sua planta, entre em contato por meio do telefone (11) 5080-8888 ou do e-mail [email protected]