环保署甲烷测量条例解释

上个月, 美国环境保护署发布了关于上游和中游油气设施甲烷排放的最终规定. 这条规则是开创性的, 包括测量和减少排放的严格要求, 范围广泛，几乎涵盖所有设施, 利用第三方测量大型排放事件的新执法程序. 这对测量技术意味着什么.

欢迎新技术的加入

一项重大发展涉及使用连续监测仪和其他旨在探测甲烷泄漏的先进技术. 而之前的EPA规定包括对甲烷泄漏检测的要求, 唯一被批准的泄漏探测器是手持技术，如光学气体成像和Method 21分析仪，它们有很长的成功记录，但与更现代的方法相比，被认为效率低下.

So, 一直在试验新探测技术的作业者在使用传统方法的同时，也在使用新探测技术, 按照之前规定的要求. 以鼓励创新和部署更有效的技术, 新法规现在允许一些先进技术满足监管要求. 展望未来, 现代技术可以用来代替, 不是除…之外, 传统手持探测器.

频率和. 敏感性:承认取舍

然而，在使用先进技术之前，它们必须通过性能测试. 泄漏检测程序的有效性取决于检测器的灵敏度(更有效的程序使用敏感的工具来发现较小的泄漏)和执行检查的频率(更有效的程序更频繁地进行检查以更快地发现泄漏)。.

来平衡灵敏度和频率之间的平衡, EPA定义了一个需求矩阵，其中合规性可以通过使用较少部署的更敏感的工具或更频繁部署的不太敏感的工具来实现. 例如, 一种只能检测大于5公斤/小时排放量的工具每年需要部署12次, 如果一个工具可以检测到每小时1公斤的排放量，那么每年只需要部署4次. 虽然这个矩阵是为飞机等定期筛选工具设计的, 所有先进的探测器——包括连续监测器——都有资格根据这些标准获得批准.

另一种评估连续监测的方法

除了矩阵, 还有第二组标准可用于批准连续监视器. 第二组可以代替矩阵用于连续监测, 但它不适用于飞机或任何其他非连续工具. 第二次评估更为详细. 它需要连续的监视器每12小时进行一次测量, 要量化发射率(矩阵只需要检测), 没有量化, 排放), 满足系统正常运行时间的某些要求，并能够测量小至0的排放量.4公斤/小时.

这种敏感性要求似乎有悖直觉. 因为要在灵敏度和频率之间权衡, 具有较低检测极限(更高灵敏度)的检测器通常可以较少地部署在矩阵中, 1kg /h探测器每年只需部署4次，5kg /h探测器每年需要部署12次. 那么为什么连续监测, 它的频率非常高(记住要求至少每12小时测量一次), 需要有一个小的检测极限，而不是一个大的检测极限?

这是对的吗?

这个问题的答案在于如何使用连续监测仪, 如果它们在第二种评估方法下被批准. 许多石油和天然气设施包含允许排放甲烷的设备. 这些允许的辐射源可能在短时间内以很小的速率发射，或者从没有现成的技术来消除发射的设备发射. 这些来源的例子包括间歇性地排出闪光气体的储罐, 操作过程中排气的气动控制设备, 甚至是释放不完全燃烧气体的耀斑.

泄漏检测法规的目的不是检测这些允许的排放源. 而不是, 其目的是检测和修复除了这些允许的排放之外发生的意外逃逸排放. 不幸的是, 许多排放探测器难以区分允许排放源和逃逸排放源.

将预期与意外分开

先进的排放探测器可以检测排放物, 但在检测之后，他们往往无法分辨出辐射是来自一个允许的源还是一个逃逸源, 需要进行单独的调查以了解排放的原因. 这些允许的排放通常是定期筛选工具的麻烦. 筛网检测发射, 触发调查分析以确定排放的原因, 然后确定排放是一个允许的事件，不可采取行动. 这些令人讨厌的警报导致花费大量时间和精力调查无法解决的小排放.

虽然EPA允许使用连续监测仪作为高频定期筛查工具, 那条路不可行，因为有骚扰警报器. 为了解决这个问题，美国环境保护署制定了第二套标准——专门针对连续监测的标准. 在这种方法中, 首先通过标准的泄漏检测和修复程序清除现场的逸散排放物, 然后安装连续监视器.

行动的第一个月, 连续监测仪量化了该地点甲烷排放的平均速率. 因为任何逃逸的排放物都被修复了, 第一个月检测到的排放量被视为基线允许排放量. 第一个月之后, 如果检测到发射, 而不是像定期筛查工具所要求的那样立即进行调查, 连续监测仪只是简单地记录排放率. 测量的排放率是一段时间(7天或90天)的平均值，只有在平均排放率为, 减去第一个月确定的基准排放率, 是否大于阈值.

动作检测

虽然这个过程很复杂, 它的优点是消除了影响定期筛选工具的滋扰警报. 小的或暂时的排放事件, 当定期筛选工具检测到它们时，它们需要检查吗, 如果被连续监测发现是基线排放的一部分，或按时间平均过小，是否不需要采取行动. 唯一需要后续调查的排放物, 如果被连续监视器检测到, 是大的吗, 持续的, 并且超过了基地的基准排放量. 美国环保署规定的持续监测的好处是，运营商只需对应该优先处理的重大排放进行跟踪, 而不是妨害罪, 定期筛选工具有时会检测到不可操作的排放物.

EPA允许在两种途径下批准连续监测仪:作为矩阵描述的高频定期筛查工具, 或者作为满足第二组标准(仅适用于连续监视器的一组标准)的“真正连续监视器”. 寻求批准作为一种高频定期筛查工具似乎很有吸引力，因为规则比较宽松:检测要求的限制没有那么严格, 测量不需要每12小时进行一次, 没有必要对排放率进行量化, 等. 但在实践中，滋扰警报使这一途径变得不现实. 连续监测在现场是可行的, 它们需要被环保局批准为真正的连续监测仪.

选择持续监测技术:监管线索

如今市场上有许多连续监视器, 一些运营商想知道如何决定哪一个是适合他们的. 我的建议是考虑两件事.

第一个, 寻找满足所有要求的连续监视器，以被批准为真正的连续监视器, 而不是作为高频定期筛查工具. 这些要求包括每12小时进行一次测量的能力, 量化排放率, 检测限低于0.4公斤/小时，甚至更多. 这些规范是由供应商提供的，其中一些是在第三方测试站点独立测量的.

第二个，寻找一种连续监测，测量排放率无偏差. 真正的连续监测必须量化排放率, 如果平均泄漏率超过基线阈值，则需要进行泄漏修复. 这个阈值可以小到1.2公斤/小时，平均90天. 在一次测量中, 目前没有任何连续的监视器可以保证误差条小于1.2公斤/小时. 然而，单次测量的误差条是不相关的. 90天的平均速率是通过对数百到数千次单独测量的平均值来确定的. 随机误差——连续监测同样可能高估和低估排放率——将在很大程度上抵消数百次测量.

另一方面, 有偏差的误差——连续监测器更可能高估或低估排放率——不会被抵消，并且会阻止连续监测器以识别逸散排放物所需的精度进行测量. 偏差可能是由于传感器校准不当或算法没有正确地模拟甲烷分子在大气中如何移动的所有影响. 一些随机误差是可以接受的，但真正的连续监测仪应该有最小的偏差误差.

结论

总之, 环保署的新规定要求比以前的规定多得多的甲烷测量. 如果先进技术达到一定的性能要求，EPA将批准使用. 连续监测器既可以作为高频定期筛选工具，也可以作为真正的连续监测器. 而筛选工具的批准提供了不那么苛刻的标准, 这种方法是不切实际的，因为它会导致大量的滋扰检测.

真正的连续监测批准消除了滋扰检测，并确保只有显著的甲烷排放需要采取行动. 操作人员应该寻找满足检测限制和其他必要要求的连续监测仪，以被批准为真正的连续监测仪，并无偏置地量化排放率.

虽然EPA的要求很复杂, 具有无偏准确性的真正连续监测仪可以满足监管要求，同时允许运营商优先考虑最重要的排放并避免有害检测.

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