الانبعاثاتتشير الانبعاثات الجوية إلى المواد الملوثة التي تُطلق في الهواء نتيجة الأنشطة البشرية أو المصادر الطبيعية. وتشمل أبرز المصادر البشرية الأنشطة الصناعية ووسائ...
قراءة المزيد الهاربة هي انطلاقات لغازات أو أبخرة أو جسيمات تفلت من منشأة صناعية دون أن تُوجَّه عبر مدخنة أو مجرى أو أي نقطة انبعاث أخرى خاضعة للتحكم. وتنشأ عادةً من الصمامات والفلنجات والمضخات والضواغط والأختام وشبكات الأنابيب أو الخزانات التي تتسرب منها، وقد تحتوي على ملوثات مثل الميثان والمركبات العضوية المتطايرة وكبريتيد الهيدروجين والأمونيا. ولأنها متفرقة وغالبًا متقطعة، فإنها تتطلب استراتيجيات خاصة للكشف والتحكم والرصد.
ورغم أن هذا الوصف يلخص الجوهر العملي للمفهوم، فليس هناك تعريف تنظيمي واحد ينطبق على كل قطاع وكل ملوث. فكل إطار تنظيمي يكيّف المصطلح مع المجال الذي يغطيه. فعلى سبيل المثال، في الفصل المتعلق باستخدام المذيبات العضوية من التوجيه الأوروبي 2010/75/EU، تُعرَّف الانبعاثات الهاربة بأنها انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة غير الواردة في الغازات المصرَّفة. وفي الولايات المتحدة، يختلف المعنى الدقيق بحسب البرنامج التنظيمي والقطاع الصناعي المعني. ولهذا السبب، يعتمد هذا المقال تعريفًا وصفيًا قائمًا على المنشأ الفيزيائي للانبعاث لا على إطار قانوني بعينه، بهدف تقديم فهم واضح يمكن تطبيقه بوجه عام.
لا توجد تركيبة موحدة للانبعاثات الهاربة. فالملوثات التي تحتويها تعتمد مباشرةً على العملية الصناعية والمنتج المُتداوَل والمعدات التي تتسرب منها.
ما هي الانبعاثات الهاربة
لفهم الانبعاثات الهاربة بعمق، من المفيد النظر إلى ما يميزها. فعلى خلاف الانبعاثات التي تُطلق عمدًا عبر نقاط مخصصة لذلك، لا تمر الانبعاثات الهاربة عادةً عبر نظام شفط أو مدخنة، بل تتسرب عرضًا أو دون قصد من معدات المنشأة ومكوناتها.
سلوكها متغير. فقد تكون مستمرة أو متقطعة، وتعتمد شدتها على عوامل مثل ضغط النظام ودرجة الحرارة وبلى المواد أو ظروف التشغيل في لحظة معينة. وكثير من هذه الانبعاثات غير مرئي ويصعب رصده مباشرةً، مما يعقّد الكشف المبكر والقياس الكمي الدقيق.
ابتكارات في مجال جودة الهواء بنقرة واحدة
ابقَ على اطلاع على الهواء الذي تتنفسه!
اشترك في نشرتنا الإخبارية لتتلقى آخر المستجدات في مجال تكنولوجيا مراقبة البيئة، والدراسات المتعلقة بجودة الهواء، والمزيد.
وهي تنشأ عادةً من مجموعة واسعة من المكونات المنفردة لا من مصدر واحد. وتحدد وكالة حماية البيئة الأمريكية (US EPA) الصمامات والوصلات وأجهزة تخفيف الضغط والخطوط ذات النهايات المفتوحة والفلنجات والضواغط والأجهزة، وغيرها من العناصر الموجودة في أي منشأة عمليات تقريبًا، بوصفها مصادر محتملة للانبعاثات الهاربة.
الفرق بين الانبعاثات الهاربة والمنتشرة والموجَّهة
هذا التمييز ضروري لتجنب الخلط المفاهيمي، خصوصًا لأن مصطلحي “الهاربة” و”المنتشرة” يُستخدمان أحيانًا بمعنيين مختلفين بحسب اللائحة أو المنهجية المطبقة. ولا ينبغي التعامل معهما كفئتين قانونيتين شاملتين، لكنهما تصنيفان عمليان مفيدان لفهم مصدر كل انبعاث:
| النوع | الخاصية الرئيسية | مثال عملي |
|---|---|---|
| موجَّهة | تُطلق عبر نقطة محددة صُممت خصيصًا لتصريف الغازات. | مدخنة أو مجرى تهوية أو نظام شفط. |
| هاربة | تتسرب من المعدات أو مكوناتها دون توجيه مقصود. | صمام بالٍ، أو حشية معيبة، أو فلنجة غير محكمة الشد، أو ختم مضخة متدهور. |
| منتشرة | تصدر عن سطح واسع أو نشاط ما، دون نقطة منشأ واحدة يمكن تحديدها. | بركة تبخير، أو كومة مواد، أو مكب نفايات، أو تحميل المواد الصلبة السائبة وتفريغها. |
يمكن أن تتسرب الانبعاثات الهاربة من شبكات الأنابيب عند نقاط الوصل العديدة فيها، وكذلك بسبب التآكل أو الصدمات أو عيوب التركيب.
من أين تأتي الانبعاثات الهاربة
ليس للانبعاثات الهاربة مصدر واحد. فهي قد تنشأ في نقاط كثيرة من المنشأة الصناعية التي يجري فيها تداول السوائل أو الغازات أو المواد الكيميائية. ويرتبط ظهورها بتشغيل المعدات وبـاهترائها الطبيعي مع مرور الوقت.
ويورد المعيار الأوروبي EN 15446:2008، الذي يتناول الانبعاثات الهاربة والمنتشرة ذات الاهتمام المشترك للقطاعات الصناعية، الصمامات والفلنجات والوصلات وأجهزة تخفيف الضغط ومصارف التصريف والخطوط ذات النهايات المفتوحة وأنظمة إحكام المضخات والضواغط ضمن أكثر مصادر المركبات العضوية المتطايرة شيوعًا.
وفيما يلي أكثر أنواع المصادر شيوعًا الأربعة التي تظهر فيها الانبعاثات الهاربة عادةً:
الصمامات والفلنجات والوصلات
هذه هي أكثر نقاط المنشأ تكرارًا. فالصمامات، التي تُفتح وتُغلق مرارًا، يصيب البلى أختامها ومقاعدها، مما قد يسمح بمرور كميات صغيرة من المنتج. أما الفلنجات (وهي وصلات الربط بين أجزاء الأنابيب أو المعدات) فتعتمد على حشيات قد تتدهور بفعل تغيرات درجة الحرارة أو الاهتزاز أو الضغط، فتسبب تسربات. وتُعد الوصلات المسننة أو المقرنة نقاط ضعف أيضًا إذا لم تُصَن بشكل سليم.
المضخات والضواغط
بطبيعتها، تضم هذه الآلات أجزاء متحركة تتطلب أنظمة إحكام تمنع تسرب سائل العملية. وقد تتدهور الأختام الميكانيكية والحشوات بفعل الاستخدام أو درجة الحرارة أو وجود مواد أكّالة. وفي الضواغط، قد تحدث التسربات أيضًا في صمامات الشفط والتفريغ وفي أنظمة التزييت المرتبطة بها.
الخزانات وأنظمة التخزين
الخزانات التي تخزّن سوائل متطايرة أو غازات مضغوطة مصدر محتمل آخر. فقد تظهر التسربات عند الأغطية وصمامات التعبئة والتفريغ والوصلات ومقاييس الضغط أو أنظمة تخفيف الضغط. وفي خزانات التخزين الجوية، قد تنتج الانبعاثات أيضًا عن تغيّر المستوى ودرجة الحرارة، وإن كانت تُصنَّف في كثير من الأحيان ضمن الانبعاثات المنتشرة لا الهاربة بالمعنى الدقيق.
شبكات الأنابيب والخطوط ذات النهايات المفتوحة
قد تظهر في شبكات الأنابيب تسربات عند نقاط الوصل العديدة فيها، وكذلك بسبب التآكل أو الصدمات أو عيوب التركيب. أما الخطوط ذات النهايات المفتوحة (نهايات الأنابيب المكشوفة أو أنظمة التصريف أو نقاط التنفيس) فهي مسارات هروب مباشرة إذا لم تكن مزودة بأنظمة إغلاق ملائمة أو إذا تعطلت هذه الأنظمة.
تنشأ الانبعاثات الهاربة عادةً عن تسربات في الصمامات والفلنجات والمضخات والضواغط والأختام وشبكات الأنابيب أو الخزانات.
ما الملوثات التي قد توجد في الانبعاثات الهاربة
لا توجد تركيبة موحدة للانبعاثات الهاربة. فالملوثات التي تحتويها تعتمد مباشرةً على العملية الصناعية والمنتج المُتداوَل والمعدات التي تتسرب منها. وقد تولّد منشأة واحدة انبعاثات هاربة من أنواع مختلفة بحسب منطقة المصنع ولحظة التشغيل.
وفيما يلي أكثر المركبات شيوعًا والقطاعات التي يُرجَّح أن تكون ذات صلة بها:
| الملوث | القطاعات التي قد يكون ذا صلة بها |
|---|---|
| الميثان (CH4)الميثان، المعروف كيميائيًا باسم CH4، هو غاز ضار بالغلاف الجوي والكائنات الحية لأنه يتمتع بقدرة عالية على احتجاز الحرارة. ولهذا السبب، فهو ثاني أكبر مساهم ف... قراءة المزيد |
النفط والغاز، ومحطات الغاز الحيوي، ومكبات النفايات، ومعالجة النفايات. |
| المركبات العضوية المتطايرة (VOC)المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) هي مواد كيميائية تتكون أساساً من الكربون والهيدروجين، ولكن يمكنها أيضاً أن تحتوي على عناصر أخرى مثل الأكسجين، أو النيتروج... قراءة المزيد / الهيدروكربونات غير الميثانية (NMHC)الهيدروكربونات غير الميثانية (NMHCs) هي مواد كيميائية تبقى في الحالة الغازية عند درجة حرارة الغرفة وتنتمي إلى مجموعة المركبات العضوية المتطايرة (VOCs). وضم... قراءة المزيد |
تكرير النفط، والصناعات البتروكيميائية، والصناعة الكيميائية، وتصنيع المواد الكيميائية. |
| كبريتيد الهيدروجين (H2S)كبريتيد الهيدروجين (H2S)، المعروف أيضاً باسم حمض الهيدروسولفوريك أو غاز المجاري، هو غاز لا يمكن تخطئه بسبب رائحة البيض الفاسد المميزة له، والتي يمكن ملاحظت... قراءة المزيد |
النفط والغاز، ومصافي التكرير، ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي، ومعالجة النفايات. |
| الأمونيا (NH3)غير مرئية ولكنها قوية: الأمونيا (NH3) غاز عديم اللون، ورغم وجوده طبيعيًا في الغلاف الجوي بكميات صغيرة، إلا أنه قد يصبح عدوًا غير مرغوب فيه عند انطلاقه في ا... قراءة المزيد |
الصناعة الكيميائية، وتصنيع الأسمدة، وأنظمة التبريد الصناعي. |
| غازات محددة أخرى | بحسب العملية والمادة الخام في كل منشأة (الكلور، وأكاسيد النيتروجين، والمركبات المفلورة، وغيرها). |
لا توجد تركيبة موحدة للانبعاثات الهاربة. فالملوثات تعتمد على العملية والمنتج والمعدات المعنية.
لماذا تهم الانبعاثات الهاربة
حتى لو بدا كل تسرب منفرد صغيرًا من حيث الكمية المنطلقة، فإنها قد تمثل مجتمعةً حصة كبيرة من إجمالي انبعاثات المنشأة. وتمتد أهميتها على ثلاثة أبعاد رئيسية: بيئي وصحي وتشغيلي. وفي مجموعها، تترتب على هذه التسربات آثار اقتصادية وبيئية وأخرى تتعلق بالصحة المهنية، وهي آثار تستوجب الاهتمام والتحكم.
الأثر البيئي
تسهم الانبعاثات الهاربة في مشكلات بيئية مختلفة بحسب الملوثات التي تحتويها:
- عندما تشمل الميثان، وهو غاز دفيئة شديد الفعالية، فإنها تصبح عاملًا مؤثرًا في تغير المناخ.
- يسهم كثير من المركبات المنطلقة في تلوث الهواء المحلي والإقليمي.
- قد تتفاعل بعض المركبات العضوية المتطايرة في الغلاف الجوي وتسهم في تكوّن الأوزون التروبوسفيري، وهو ملوث ثانوي ضار بالصحة والنظم البيئية.
الصحة والتعرض
بعض المركبات التي قد تتسرب في صورة انبعاثات هاربة مهيّجة أو سامة أو حتى مسرطنة عند تراكيز ومدد تعرض معينة.
ومن المهم عدم التعميم، إذ إن الانبعاثات الهاربة لا تشكل جميعها الخطر نفسه: فهذا يتوقف على نوع الملوث وكمية المنطلق ومدة التعرض وظروف التهوية في الموقع. ومع ذلك، فإن التحكم فيها أمر أساسي لحماية صحة العاملين، ولحماية السكان المجاورين متى وصلت الانبعاثات إلى خارج المصنع.
الأثر التشغيلي
إلى جانب العواقب البيئية والصحية، تؤثر الانبعاثات الهاربة تأثيرًا مباشرًا في تشغيل المصنع:
- تمثل فقدانًا للمنتج قد يعني، عند تراكمه، كلفة اقتصادية كبيرة.
- تشير إلى انخفاض أداء المعدات أو كفاءتها.
- تستلزم تدخلات صيانة قد تؤدي، إن لم تكن وقائية، إلى توقفات غير مخطط لها.
- قد تسرّع تدهور المعدات بفعل التآكل أو تحلل المواد.
- مع المنتجات القابلة للاشتعال أو السامة، تضيف خطرًا تشغيليًا لوقوع حوادث جسيمة.
يرتبط ظهور الانبعاثات الهاربة بتشغيل المعدات وباهترائها الطبيعي مع مرور الوقت.
في أي الصناعات تكتسب الانبعاثات الهاربة أكبر أهمية
يمكن أن تحدث الانبعاثات الهاربة في أي منشأة تتداول سوائل أو غازات أو مواد كيميائية تحت الضغط أو في ظروف تيسّر تسربها. غير أنها تكتسب أهمية خاصة في القطاعات التي يكون فيها تداول هذه المنتجات مكثفًا ومستمرًا.
ومن أبرز الصناعات التي تبرز فيها أهمية وجودها ومراقبتها:
- النفط والغاز: من الاستخراج إلى النقل والتوزيع.
- المصافي والصناعات البتروكيميائية: بسبب التنوع الكبير في المركبات العضوية المتطايرة والهيدروكربونات التي تتداولها.
- الصناعة الكيميائية: بسبب تنوع منتجاتها، وكثير منها سام أو خطر.
- محطات الغاز الحيوي: بسبب انبعاثات الميثان بصورة رئيسية.
- معالجة مياه الصرف الصحي: خصوصًا بسبب كبريتيد الهيدروجين ومركبات أخرى تتولد في العمليات اللاهوائية.
- مكبات النفايات: بسبب توليد الغاز الحيوي الغني بالميثان وانطلاقه.
- بعض الأنشطة التصنيعية: التي تُستخدم فيها المذيبات أو غازات التبريد أو مواد كيميائية متخصصة.
لكل قطاع صناعي خصوصياته من حيث أنواع الملوثات ومصادر الانبعاث والأطر التنظيمية المطبقة، لكن مفهوم الانبعاث الهارب بوصفه انطلاقًا غير موجَّه من المعدات ومكوناتها مشترك بينها جميعًا.
يمكن أن تكون الانبعاثات الهاربة مستمرة أو متقطعة، وتعتمد شدتها على عوامل مثل ضغط النظام ودرجة الحرارة وبلى المواد أو ظروف التشغيل في لحظة معينة.
كيف يتم الكشف عن الانبعاثات الهاربة
نظرًا لطبيعتها المتفرقة وغير المرئية في كثير من الأحيان والمتغيرة بمرور الوقت، تتطلب الانبعاثات الهاربة طرق كشف خاصة تتكيف مع كل حالة. وتُستخدم عدة عائلات من التقنيات بحسب الحالة: من الفحص البصري أو الشمي حيثما أمكن، إلى أجهزة الكشف المحمولة وفق المنهجية المعروفة باسم الطريقة 21 (US EPA Method 21)، وكاميرات التصوير البصري للغازات (OGI) التي تُظهر سحب الغاز غير المرئية للعين البشرية. وهناك أيضًا برامج الكشف عن التسريبات وإصلاحها (LDAR)، وأنظمة الرصد المستمر المركّبة في نقاط استراتيجية، وشبكات المراقبة المحيطيةالظروف الجوية ضرورية لـ منع الضرر بصحة الإنسان وللحد من أسباب زيادة الوفيات أو الآثار الخطيرة للتعرض لجودة هواء رديئة. كما ترتبط ملوثات الهواءيُعد تلوث الهواء الناجم عن الملوثات الجوية واحدًا من أكثر المشاكل البيئية خطورة وتعقيدًا التي نواجهها اليوم، سواء بسبب نطاقه العالمي أو الآثار الضارة التي ...
قراءة المزيد بالتدهور الب...
قراءة المزيد التي تتتبع الأثر عند حدود المنشأة.
ويعتمد اختيار الطريقة على الملوث والمصدر والغرض من القياس والإطار التنظيمي. وتؤدي مسوح LDAR وكاميرات OGI وشبكات الرصد المستمر وظائف مختلفة، وغالبًا ما يكمّل بعضها بعضًا. وللتعرف على الفروق بين الطرق وكيفية الجمع بينها في استراتيجية فعالة، اقرأ دليلنا الكامل حول رصد الانبعاثات الهاربة.
لا تمر الانبعاثات الهاربة عادةً عبر نظام شفط أو مدخنة، بل تتسرب عرضًا أو دون قصد من معدات المنشأة ومكوناتها.
مفاهيم ذات صلة بالانبعاثات الهاربة
تشكل الانبعاثات الهاربة جزءًا من مجموعة أوسع من المفاهيم المرتبطة بجودة الهواءيشير جودة الهواء إلى حالة الهواء الذي نتنفسه وتركيبه من حيث الملوثات الموجودة في الغلاف الجوي. وتُعد جيدة عندما تكون مستويات الملوثات منخفضة ولا تشكل خطرًا...
قراءة المزيد والانبعاثات الصناعية. ومعرفة هذه المصطلحات تساعد على فهم منشئها وعلاقتها بأنواع الانبعاثات الأخرى واستراتيجيات التحكم:
- الانبعاثات الجوية: الفئة الشاملة التي تضم جميع انطلاقات الملوثات إلى الغلاف الجوي، سواء كانت موجَّهة أو هاربة أو منتشرة.
- انبعاثات المداخن: نقيض الانبعاثات الهاربة، وهي انبعاثات موجَّهة تُطلق عبر نقطة محددة صُممت لهذا الغرض.
- LDAR (الكشف عن التسريبات وإصلاحها): برنامج منهجي صُمم خصيصًا لتحديد الانبعاثات الهاربة وقياسها كميًا وإصلاحها في المنشآت الصناعية.
- المراقبة المحيطية: استراتيجية رصد تقيس أثر الانبعاثات (ومنها الهاربة) عند حدود المنشأة، لتقييم تأثيرها في المحيط.
- المركبات العضوية المتطايرة (VOC): إحدى أكثر مجموعات الملوثات شيوعًا في الانبعاثات الهاربة لقطاعات مثل التكرير والصناعات الكيميائية.
- الميثان (CH4): غاز دفيئة شديد الفعالية كثيرًا ما ينطلق في صورة انبعاثات هاربة في قطاع النفط والغاز ومحطات الغاز الحيوي ومكبات النفايات.
- كبريتيد الهيدروجين (H2S): ملوث سام ذو رائحة مميزة يظهر في الانبعاثات الهاربة لصناعات مثل النفط والغاز والمصافي ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي.
الصمامات والفلنجات والوصلات في المنشآت الصناعية هي أكثر نقاط منشأ الانبعاثات الهاربة شيوعًا.
الانبعاثات الهاربة: غير مرئية ومنتشرة وبعيدة عن أن تكون هامشية
الانبعاثات الهاربة هي انطلاقات غير موجَّهة يمكن أن تنشأ في نقاط كثيرة من المنشأة الصناعية (الصمامات والفلنجات والمضخات وشبكات الأنابيب أو الخزانات)، وتتغير شدتها مع الزمن بحسب ظروف التشغيل وبلى المعدات. أما الملوثات التي تحتويها فتعتمد دائمًا على العملية والمعدات والمنتج المعنية، دون وجود ملف موحد.
إن الطبيعة غير المرئية والمنتشرة للانبعاثات الهاربة هي ما يفسر حاجتها إلى طرق خاصة لتحديدها وقياسها كميًا وإدارتها بفعالية.
الاستجابة للطوارئ البيئية: رصد الهواء في الوقت الفعلي أثناء الحوادث الصناعية- إدارة الانبعاثات الهاربة: الكشف عن التسربات الصناعية والتحكم فيها
- مراقبة حدود المنشآت في المواقع الصناعية: المراقبة المستمرة والكشف عن الانبعاثات
- الرصد شبه المرجعي: دقة متقدمة في قياس جودة الهواء
- مراقبة جودة الهواء في مراكز البيانات: التطبيقات والمعايير وأجهزة الاستشعار
