مطالعه آزمایشگاهی به‌منظور بررسی عملکرد دستگاه hi-flow sampler و شناسایی عوامل موثر بر نشت گاز متان از تجهیزات توزیع گاز طبیعی

انتشار متان از تاسیسات زنجیره تامین گاز طبیعی، یکی از منابع اصلی انتشار گازهای گلخانه‌ای در جو می‌باشد که می‌بایست برای دستیابی به پتانسیل کاهش انتشار، ارزیابی و پایش شود. اندازه‌گیری میزان انتشار در محل مصرف از سه منظر زیست‌محیطی، اقتصادی و ایمنی حائز اهمیت است، لذا مطالعات زیادی در خصوص برآورد یا اندازه‌گیری موجودی انتشار در حال انجام است. یکی از روش‌های مرسوم در اندازه‌گیری نشر متان روش اندازه‌گیری جریان بالا می‌باشد که دستگاه hi-flow sampler شناخته‌شده‌ترین دستگاه در این زمینه می‌باشد.در این مطالعه نتایج اندازه‌گیری دستگاه hi-flow sampler در قیاس با یک دبی سنج دیجیتال استاندارد، قرارگرفته شده در یک بستر آزمون، منطبق با شرایط یک علمک گاز طبیعی ارزیابی شده است. سپس خطای اندازه‌گیری برای کنتور در مقایسه با دبی سنج‌های دیجیتال گاز ارائه شده است. در انتها به مطالعه تاثیر پارامترهای موثر نظیر افزایش فشار گاز بر میزان نشتی قبل از رگولاتور پرداخته و تاثیر افزایش میزان مصرف برافزایش یا کاهش میزان نشتی در مصارف کم و زیاد بررسی شده است.

experimental research for assessing the hi-flow sampler and effective parameters on fugitive methane emissions for natural gas distribution system

methane is the main component of natural gas and it is an extremely effective green house gas, much more than carbon dioxide. fugitive methane emission from the distribution facilities, is one of the sources of emissions in the urban environment which could be evaluated and monitored for achieving emission reduction potential. by the way, the emission rate from the end-user side of the distribution network should be considered for both, safety and environmental effects. the first step for evaluating the emissions is measuring and studying the fugitive emission potential. the bacharach hi-flow sampler (bhfs) is one of the tools approved for measuring methane emissions by the u.s. environmental protection agency (epa). bhfs is the only commercially available hi-flow instrument, and it is also used throughout the ng supply chain for directed inspection and maintenance, emission factor development, and greenhouse gas reduction programs. this study, first, focused on assessing the measuring results for the bhfs device and comparing them with a standard digital flow meter in a real-condition simulated metering set for the natural gas distribution unit. during the experiment procedures, the results indicated that the measuring accuracy for the bhfs is reasonable except when the leakage rates are lower than 136 sccm. the second experiment investigated measurement error for metering set in comparison with digital gas flow meters which represented reasonable error rates for low flows and relatively high error rates for higher gas flow rates in such facilities. the next experiment showed the effect of increasing the gas pressure on the leakage rate before the regulating device for the consumer side in the distribution network, which leads to increasing the leakage rate during increasing the network pressure. the fourth experiment discussed considering the specific leakage rate after the regulating device (under 0.9 bar) was affected by the gas consumption on the consumer side in low gas flow rates, which showed increasing the leakage rate while the gas consumption was increasing on the consumer side. finally, the effect of increasing the consumption rate on the constant leakage rate, after the regulating device at a higher gas flow rate was examined, the result was that during the increase in the consumption rate, the leakage rate will increase.