LDAR nell’impianto di biogas: programma di rilevamento e riparazione delle perdite passo dopo passo

L’LDAR (Leak Detection and Repair) è un programma di rilevamento e riparazione ciclici delle perdite dell’impianto, mutuato dall’industria petrolifera, del gas e petrolchimica, che negli impianti di biogas aiuta a ridurre le perdite di metano. Il programma si compone di quattro fasi: inventario delle potenziali fonti di perdita, controllo con strumenti adeguati, riparazione delle perdite rilevate entro un termine stabilito e documentazione. Poiché negli impianti di norma pochi punti sono responsabili della maggior parte delle perdite, già semplici controlli trimestrali possono ridurre sensibilmente le emissioni.

Fase 1: inventario

Predisponga un elenco e uno schema dei punti da cui il biogas o il metano può fuoriuscire:

• valvole di sicurezza e di sovrapressione/depressione di digestori, serbatoi e gasometri,
• coperture a membrana dei serbatoi di biogas e di digestato (giunzioni, fissaggi, danni meccanici),
• flange, raccordi filettati, valvole, scaricatori, pozzetti della condensa,
• compressori, soffianti, turbocompressori,
• sistema di desolforazione, upgrading, stazione di immissione,
• torcia (ev. spegnimento della fiamma),
• sfiati dei fumi del CHP e dell’ossidatore,
• serbatoi aperti e loro coperture.

A ogni punto assegni un numero, un’ubicazione e una categoria di rischio (ad es. alta per le valvole di sicurezza e le membrane).

Fase 2: strumenti

Il valore essenziale delle telecamere OGI sta nel fatto che consentono di vedere il pennacchio di gas e di individuare a distanza i punti di perdita; la telecamera non misura la concentrazione, quindi l’entità della perdita si conferma con un rilevatore.

Fase 3: frequenza e soglie

La frequenza dei controlli si stabilisce in base al rischio: ad es. mensile per le valvole di sicurezza e le coperture a membrana, trimestrale per gli altri elementi, una volta l’anno una campagna completa. La soglia oltre la quale una perdita richiede riparazione si definisce nel programma: può essere ogni fuoriuscita confermata o una concentrazione superiore a un livello stabilito presso il rilevatore. Il termine di riparazione per le perdite grandi dovrebbe essere breve (giorni), per quelle piccole – un calendario concordato (ad es. fino alla fermata successiva).

Fase 4: riparazione e verifica

Dopo la riparazione (serraggio, sostituzione della guarnizione, sostituzione della valvola, riparazione della membrana) si esegue una nuova prova. I risultati sono annotati in un registro: data, punto, metodo, risultato, persona, azione, data di chiusura. Se la perdita si ripete, si analizzano le cause (materiale della guarnizione, vibrazioni, corrosione).

Sicurezza

I lavori intorno agli impianti di biogas si svolgono in zone a rischio di esplosione (ATEX). Utilizzi dispositivi in esecuzione Ex, applichi i permessi di lavoro e le procedure di protezione dall’acido solfidrico. Prima delle riparazioni rispetti le regole di intercettazione e bonifica e, in caso di dubbi, sospenda i lavori.

Esempio di effetto e costo

Ipotesi: impianto di biogas con produzione di 2,2 milioni di m³ di CH₄ all’anno; perdite iniziali del 3% (66.000 m³), di cui il 60% proviene da tre perdite. Il programma LDAR costa 35.000 PLN all’anno (telecamera in affitto, formazione, tempo di lavoro – ipotesi) ed elimina tali perdite, quindi le perdite scendono a circa l’1,2% (26.400 m³). I 39.600 m³ recuperati corrispondono a circa 396 MWh, cioè con un prezzo di 200 PLN/MWh a circa 79.000 PLN all’anno, più circa 28 t di CH₄ di emissioni evitate (circa 790 t di CO₂e con GWP₁₀₀ = 28). I valori sono illustrativi, ma mostrano che il programma di norma si ripaga rapidamente.

Documentazione e utilizzo dei dati

Il registro LDAR è utile nella certificazione (dimostrazione della cura per le emissioni di metano), nei colloqui con l’assicuratore e la banca e nell’analisi dei costi di assistenza. Conviene analizzare quali tipi di componenti si guastano più spesso e ordinare i ricambi adeguati.

Le fonti più frequenti da controllare per prime

In pratica le perdite maggiori si rilevano presso le valvole di sicurezza che non si chiudono a tenuta dopo l’apertura, nelle giunzioni delle membrane di copertura, nelle valvole della condensa e nei dintorni delle flange dei compressori. Anche i serbatoi del digestato senza copertura richiedono una valutazione a parte. La prima campagna di controllo di solito rivela alcuni punti di questo tipo, la cui riparazione dà un effetto immediato, e ciò è la migliore motivazione per mantenere il programma.

Conclusioni

Un LDAR ben organizzato è economico, facile da introdurre ed efficace. Sono fondamentali la regolarità, i termini brevi di riparazione e la tenuta del registro.