Система улавливания паров бензина и вентиляции бензобака EVAP

На чтение 9 мин. Просмотров 8.8k. Опубликовано 01.04.2020 ОБНОВЛЕНО 03.04.2020

Все современные автомобили оснащены системой вентиляции бензобака и улавливания паров бензина (Evaporative Emission Control — EVAP). Система EVAP предотвращает выход паров топлива из топливного бака в атмосферу.

Система улавливания паров бензина собирает и временно сохраняет пары топлива в угольной канистре — адсорбере. Адсорбер заполнен гранулами активированного угля, которые могут поглощать пары топлива.

Когда двигатель работает, пары топлива удаляются из канистры и сжигаются в двигателе.

Неисправности системы EVAP

Если обнаружена утечка в системе EVAP, на приборной панели загорится индикатор Check Engine, а код неисправности, связанный с проблемой, будет сохранен в блоке управления двигателя (ЭБУ).

Общие проблемы с системой EVAP включают в себя неисправности клапана продувки адсорбера, который выпускает пары топлива в двигатель, утечки в вентиляционных и вакуумных шлангах, а также неплотные, плохо установленные или отсутствующие крышки бензобака.

Клапан продувки адсорбера

Наиболее распространенный код неисправности — P0440, который указывает на большую утечку (часто это открытая крышка бензобака). Коды ошибок клапана продувки (P0443 — P0449) также распространены.

Самая нежелательная ошибка — это P0442 — незначительная утечка в системе улавливания паров топлива EVAP. Этот код указывает на то, что система обнаружила небольшую утечку. Но небольшие утечки часто могут быть большой проблемой.

Под малой мы подразумеваем утечку не больше, чем укол булавкой! Такие небольшие утечки практически невозможно обнаружить визуально, поэтому обычно требуется специальное устройство, называемое дымогенератор.

Смотрите видео, как сделать дымогенератор своими руками:

Дымогенератор подает пар на основе минерального масла в систему EVAP под небольшим давлением. Дым также может содержать ультрафиолетовый краситель, чтобы его было легче увидеть в ультрафиолетовом свете.

Для чего нужна система улавливания паров бензина

Защита окружающей среды требует наличия системы EVAP на автомобилях, потому что пары топлива содержат различные углеводороды (HC). Легкие элементы в бензине легко испаряются, особенно в теплую погоду. К ним относятся альдегиды, ароматические соединения, олефины и высшие парафины.

Эти вещества реагируют с воздухом и солнечным светом (так называемая фотохимическая реакция), образуя смог. Альдегиды часто называют мгновенным смогом, потому что они могут образовывать смог, не подвергаясь фотохимическим изменениям.

Недостаток паров топлива в том, что топливо испаряется всякий раз, когда в оно есть в баке. Это означает, что если топливная система негерметична или открыта для атмосферы, она может загрязнять атмосферу 24 часа в сутки, даже если автомобиль никуда не едет.

Неконтролируемые выбросы в результате испарения, подобные этому, могут составлять до 20% загрязнения, производимого автомобилем.

Система EVAP полностью устраняет пары топлива как источника загрязнения воздуха, изолируя топливную систему от атмосферы. Вентиляционные линии от топливного бака направляют пары в адсорбер, где они улавливаются и хранятся до запуска двигателя.

Когда двигатель прогрелся и автомобиль движется по дороге, ЭБУ открывает продувочный клапан, позволяющий парам откачиваться из адсорбера во впускной коллектор. Всё, пары топлива сгорают в двигателе.

Как работает система EVAP

Герметизация топливного бака не так проста, как кажется. Во-первых, бак должен иметь какой-либо тип вентиляции, чтобы воздух мог поступать вместо топлива, поскольку топливо всасывается топливным насосом и направляется в двигатель.

Если бы бак был герметично закрыт, топливный насос вскоре создал бы достаточное отрицательное давление всасывания внутри бака, чтобы погнуть его.

В старых системах EVAP топливный бак вентилируется подпружиненным клапаном внутри крышки бензобака. На более новых автомобилях вентиляция сделана через адсорбер.

Компоненты системы EVAP

Основными компонентами системы улавливания паров топлива являются:

Топливный бак

Имеет некоторое пространство для расширения в верхней части, чтобы топливо могло расширяться в жаркий день без переполнения или протекания системы EVAP.

Крышка бензобака

Обычно содержит некоторый тип предохранительного клапана для вентиляции на старых транспортных средствах (pre-OBD II), но полностью закрыта (без вентиляционных отверстий) на более новых транспортных средствах (1996 и новее).

Если меняете крышку бензобака, она ДОЛЖНА быть того же типа, что и оригинал (вентилируемая или невентилируемая).

Сепаратор бензобака

Расположен сверху топливного бака или части расширительного бака. Это устройство предотвращает попадание жидкого бензина в адсорбер.

Сепаратор бензобака

Нельзя, чтобы жидкий бензин направлялся непосредственно в адсорбер, потому что это быстро перегрузило бы его способность хранить пары топлива. Сепаратор относительно беспроблемен. Единственные проблемы, которые могут возникнуть, это то, что возврат жидкости забивается мусором, таким как ржавчина из топливного бака.

Некоторые сепараторы используют немного другой подход для предотвращения попадания жидкого топлива в вентиляционную линию адсорбера. Внутри сепаратора установлен поплавок. Если жидкость поступает в устройство, поплавок поднимается и клапан закрывает вентиляцию бака.

Если в сепараторе или в вентиляционной линии между ним и адсорбером происходит засорение, топливный бак не сможет нормально «дышать». Симптомы включают в себя топливное голодание или деформацию топливного бака.

Если при при открытии крышки бензобака вы слышите значительный «пшииик», подозревайте плохую вентиляцию. Вы можете проверить вентиляцию бака, открыв крышку и затем отсоединив вентиляционную линию топливного бака от адсорбера. Если система без засоров, у вас должно получиться продуть через вентиляционную линию в топливный бак.

Продувка сжатым воздухом иногда может устранить засорение. Если нет, вам придется осмотреть вентиляционную линию и, возможно, снять топливный бак для диагностики проблемы.

Вентиляционный клапан

Клапан вентиляции контролирует поток наружного воздуха в и вне адсорбера. В некоторых автомобилях он называется «Клапан закрытия адсорбера» (CCV).

Одна сторона вентиляционного клапана соединена с адсорбером. Другая сторона соединена с вентиляционным шлангом, который имеет фильтр или сетку на конце и прикреплен к кузову или раме автомобиля.

В некоторых автомобилях вентиляционный клапан прикреплен к адсорберу. В других — он устанавливается отдельно.

Вентиляционный клапан

Клапан вентиляции управляется блоком управления двигателя. Обычно клапан открыт. Он закрывается, когда контроллер проверяет систему EVAP на наличие утечек.

Адсорбер (канистра с углём)

Это небольшой круглый или прямоугольный пластиковый или стальной контейнер. Обычно он спрятан и может располагаться в углу моторного отсека или возле бензобака.

Адсорбер FORD Focus

Адсорбер заполнен примерно 0,5 – 1 кг активированного угля. Уголь действует как губка — поглощает и хранит пары топлива. Пары хранятся в канистре до тех пор, пока автомобиль не запустится, не нагреется и не поедет.

Затем ЭБУ открывает клапан продувки адсорбера, который позволяет вакууму впуска откачивать пары топлива в двигатель. Контейнер с углём соединен с топливным баком линией вентиляции.

В нормальных условиях адсорбер вызывает мало проблем. Так как уголь не изнашивается, он должен проработать весь срок службы автомобиля.

Наиболее распространенная проблема с угольной канистрой — неисправность клапана продувки или вентиляции. Вакуумные клапаны продувки могут быть проверены путем подачи вакуума непосредственно на клапан с помощью ручного вакуумного насоса.

Адсорбер ВАЗ

Клапан должен открываться и не пропускать вакуум, если он хороший. С продувочными клапанами соленоидного типа напряжение может подаваться непосредственно на катушку, чтобы увидеть, открывается ли клапан. Сопротивление соленоида также можно проверить с помощью мультиметра, чтобы увидеть обрыв или короткое замыкание.

Стратегия управления продувкой во многих поздних моделях систем EVAP может быть довольно сложной, поэтому лучший совет здесь — поиск диагностических процедур EVAP в сервисной литературе производителя.

Коды неисправностей EVAP

Если блок управления двигателя обнаруживает утечку в системе улавливания паров бензина, он устанавливает код ошибки в диапазоне от P0440 до P0457:

• P0440 — Неисправность системы EVAP.
• P0441 — Система EVAP, неправильная пропускная способность.
• P0442 — Обнаружена небольшая утечка системы EVAP.
• P0443 — Неисправность в цепи клапана продувки системы EVAP.
• P0444 — Обрыв в цепи клапана продувки системы EVAP.
• P0445 — Короткое замыкание в цепи клапана продувки системы EVAP.
• P0446 — Неисправность цепи клапана вентиляции системы EVAP.
• P0447 — Обрыв цепи в цепи клапана вентиляции системы EVAP.
• P0448 — Короткое замыкание в цепи клапана вентиляции системы EVAP.
• P0449 — Система EVAP, цепь электромагнитного клапана.
• P0450, P0451 — Датчик давления в системе EVAP.
• P0452 — Датчик давления в системе EVAP, низкий входной сигнал.
• P0453 — Датчик давления в системе EVAP, высокий входной сигнал.
• P0454 — Датчик давления в системе EVAP, прерывание сигнала.
• P0455 — Обнаружена утечка системы EVAP (большая утечка).
• P0456 — Обнаружена утечка системы EVAP (небольшая утечка).
• P0457 — Обнаружена утечка системы EVAP (крышка топливного бака).

Если вы обнаружите код неисправности P0440, P0455 или P0457 (большая утечка паров топлива), снимите крышку бензобака, осмотрите уплотнение на входе в заливную горловину и на нижней стороне крышки на наличие зазубрин, мусора или повреждений.

Трещины в уплотнительной манжете топливной горловины

Затем снова закрутите крышку и убедитесь, что она щелкнула хотя бы один раз, чтобы обеспечить плотное уплотнение. Если причиной утечек была крышка бензобака, неисправность должна исчезнуть, а индикатор Check Engine погаснет при следующем запуске тестирования EVAP.

Если Check Engine остается включённым, проблема заключается в плохой крышке или большой утечке пара где-то в системе EVAP (скорее всего, пропускающий или неплотный продувочный шланг).

Неисправности вентиляционного клапана

Наиболее распространенная проблема с вентиляционным клапаном — это когда он заклинил или не закрывается. Это создает утечку системы EVAP и вызывает ошибку OBD2.

Например, в некоторых автомобилях Nissan и Infiniti неисправный клапан вентиляции часто вызывал код ошибки P0455 — утечка в системе EVAP.

Другая проблема заключается в том, что грязь и пыль могут попасть в клапан через вентиляционный шланг и вызвать его засорение. Это также активирует индикатор Check Engine. Известно, что некоторые грузовые автомобили GM имеют эту проблему, которая вызывает код ошибки P0466.

Ремонт включает в себя замену клапана и некоторые изменения в его настройке. Засоренный вентиляционный клапан может вызвать проблемы при заполнении топливного бака.

Скачать справочные материалы по EVAP

Система улавливания паров бензина, адсорбер устройство работа

просмотров 16 226 Google+

Система улавливания паров бензина устройство.

При эксплуатации автомобиля в его топливном баке скапливаются пары бензина. Для предотвращения попадания паров в атмосферу применяется система улавливания паров бензина. Основным элементом этой системы является адсорбирующий фильтр (адсорбер). Кроме того в систему входят сепаратор, аварийный блокировочный (гравитационный) клапан, предохранительный клапан и двухходовой клапан бензобака. Сепаратор служит для отделения паров от бензина и предотвращает попадание топлива в адсорбер при полностью заправленном баке и возможном расширении топлива.

Для предотвращения вытекания топлива при опрокидывании автомобиля система улавливания паров бензина оборудована аварийным блокировочным клапаном. При отклонении этого клапана от вертикали на величину больше 90 гр., происходит его закрытие.

При длительной работе двигателя на холостых оборотах в баке и системе улавливания паров появляется большое разряжение. Это может привести к деформации бака и элементов системы. Для предотвращения этого служит предохранительный клапан, который в этом случае сообщает систему с атмосферой, для выравнивания давлений.

Двухходовой клапан служит для соединения и отсоединения топливного бака от адсорбера при различных режимах работы системы.

Система улавливания паров бензина принцип действия.

Двигатель заглушен.

Когда двигатель автомобиля заглушен, в топливном баке создаётся давление за счёт испарения топлива. Пары топлива попадают в сепаратор. Туда же может попасть топливо под воздействием давления при полностью заправленном баке. Если бензин из за излишнего давления попадёт в трубопровод двухходового клапана, то сработает блокировочный и предохранительный клапаны. В этом случае происходит аварийный сброс давления наружу.

Сепаратор служит для отделения паров от бензина. Под воздействием давления открывается двухходовой клапан и пары по трубопроводу попадают в адсорбер, где происходит их поглощение активированным углём.

Работа после пуска двигателя.

После пуска и работы двигателя на холостом ходу, за счёт расхода топлива и снижения его объёма происходит снижение давления в бензобаке и перекрытие двухходового клапана. Это приводит к разобщению адсорбера и бензобака. В дальнейшем при продолжительной работе двигателя на холостом ходу в баке создаётся ещё большее разряжение и под воздействием давления паров из адсорбера двухходовой клапан открывается и производится частичная продувка адсорбера, то есть часть паров возвращаются в бак.
Когда скорость автомобиля будет выше 20 км/ч, температура двигателя не ниже 80 гр. С, расчёт подачи топлива в цилиндры будет осуществляться по замкнутому циклу, то есть с участием показаний датчика кислорода и двигатель будет работать не на холостых оборотах (дроссельная заслонка открыта более чем на 2%) начнётся процесс продувки адсорбера. При этом контроллер кратковременно начнёт подавать питание на клапан продувки адсорбера.

Частота импульсов зависит от режима работы двигателя и находится в пределах 16 Гц. При срабатывании клапана продувки происходит сообщение фильтрующего элемента адсорбера с атмосферой, откуда поступает наружный воздух, и впускным коллектором, куда попадают пары бензина выветриваемые из фильтрующего элемента. При снижении скорости автомобиля ниже 2 км/ч или открытие дроссельной заслонки больше чем на 98%, контроллер прекращает подачу питания на клапан продувки адсорбера.

admin 02/10/2011 «Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CTRL+ENTER» «Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях»

Система улавливания паров бензина – проверяем и чистим — Рамблер/авто

В процессе эксплуатации транспортного средства с бензиновым двигателем образуются пары топлива, выброс которых становится очень опасным для окружающей среды. Чтобы не допустить этого, современные производители оснащают автомобили системами EVAP – Evaporative Emission Control. Их основная задача состоит в улавливании паров бензина и их дальнейшем сжигании в двигателе.

1 История возникновения современной системы EVAP

Первая система улавливания паров бензина появилась на автомобилях Toyota в 60-х годах прошлого века. Тогда она включала в себя топливный бак, крышку горловины с обратным клапаном и адсорбер с комплектом обратных вакуумных клапанов. Несмотря на сложную для тех времен конструкцию, ранние системы EVAP не справлялись со своей задачей. Пары бензина продолжали попадать в атмосферу, а в салоне автомобиля стоял невыносимый запах бензина.

Чтобы как-то решить проблему с выбросом вредных паров бензина в воздух, в начале 90-х американские производители провели ряд тестов: поместили внутрь адсорбера активированный уголь с целью быстрого поглощения топливных паров. Так появились современные системы EVAP, которые используют сегодня все мировые автоконцерны.

Рекомендуем ознакомиться

Программатор ЭБУ – используйте возможности своего авто на полную катушку!

Чип-тюнинг Mazda 6 – повышение динамики автомобиля, доступное каждому

Чип-тюнинг ВАЗ 2110 – скрытый потенциал наших автомобилей

Редактор прошивок ЭБУ – решит проблемы с «мозгами» автомобиля

Прошивка ЭБУ на Лада Калина – оптимизация работы автомобиля

2 Как работает система для улавливания паров топлива

Основа данной системы состоит из адсорбера, который поглощает пары бензина, поступающие из топливного бака. Стенки адсорбера заполнены гранулами активированного угля, которые не дают молекулам топливных паров попадать в атмосферу. С внешней стороны адсорбер соединен с такими деталями:

впускным коллектором, который предназначен для продувки системы улавливания паров топлива;

топливной системой, с которой пары попадают в адсорбер;

воздушным фильтром. В нем создается разница в давлении, необходимая для эффективной продувки.

Продувка предназначена для освобождения адсорбера от скопления паров бензина. Процессом очистки системы EVAP управляет специальный электромагнитный клапан, расположенный между адсорбером и впускным коллектором.

Продувка системы EVAP возможна при определенных нагрузках на двигатель, а также при повышенном вращении коленчатого вала.

При значительных нагрузках на двигатель автомобиля ЭБУ автоматически открывает электромагнитный клапан. С клапана разряженный воздух попадает в адсорбер, после чего поглощает пары бензина и направляется в камеру внутреннего сгорания. При этом в двигателе автомобиля поддерживается оптимальное для работы соотношение топлива и воздуха.

В двигателях, оснащенных турбонаддувом, разряжение воздуха не происходит. Поэтому производители включают в систему улавливания паров топлива дополнительные двухходовые клапаны. Срабатывая, эти элементы толкают пары бензина внутрь впускного коллектора, после чего они сгорают в камере двигателя.

3 Самостоятельная очистка элементов системы EVAP

В связи с регулярными нагрузками на систему улавливания паров топлива, ее составляющие необходимо периодически проверять. Сигналом для неотложного демонтажа и очистки адсорбера или клапанов служит появление резкого запаха бензина в салоне автомобиля. Еще один повод проверить систему EVAP – неустойчивая работа двигателя на холостом ходу. В такой ситуации первое, что необходимо сделать, это проверить сепаратор.

Работа по демонтажу этой детали должна выполняться по такому алгоритму:

Чтобы получить доступ к сепаратору, необходимо отсоединить провод от клеммы «-» аккумулятора.

Далее устанавливаем машину на подъемник и снимаем левое заднее колесо. Сжимая фиксатор разъема, демонтируем сепаратор, после чего снимаем магистраль слива бензина со штуцера бензобака.

Затем просовываем отвертку под держатель магистрали и снимаем его. Откручиваем крепежную гайку держателя трубки пароотвода. Затем откручиваем 2 крепежа кронштейна сепаратора.

Снимаем всю конструкцию из сепаратора, кронштейна, трубок и гравитационного клапана. Тщательно проверяем детали на наличие засорений. Очистить загрязненные элементы можно с помощью пылесоса. Перед этим стоит убедиться, что в конструкции не осталось мелких деталей и крепежей. После очистки вставляем сепаратор на место и собираем систему в обратном порядке.

Еще один элемент, сильно поддающийся загрязнениям – это адсорбер. Он находится в моторном отсеке автомобиля. Для демонтажа этой детали сжимаем фиксатор разъема и снимаем магистрали подачи паров бензина в клапан продувки. Получив прямой доступ к адсорберу, приступаем к его очистке. Для этого кисточкой аккуратно счищаем загрязнения, после чего собираем систему в обратном порядке.

Для более эффективной работы системы EVAP специалисты советуют приобрести сменный сепаратор и адсорбер. Так вы сможете комбинировать заводские детали с приобретенными. В случае окончательной поломки адсорбера или сепаратора деталь можно сразу же заменить и продолжить эксплуатацию автомобиля.

Рекомендуем к прочтению:

Самоклеящаяся алькантара – модный и оригинальный вариант обновления салона авто

Кенгурин на УАЗ Патриот – самостоятельное изготовление полезного аксессуара

Наклейки на капот машины – эффектные изображения для индивидуальности авто

Как клеить тонировку

Прикольные надписи, которые мы видим на автомобилях

Диагностика вентиляции бензобака (EVAP system)

П

оказаниями к диагностике и ремонту системы вентиляции бензобака (EVAP system) является сигнализатор системы самодиагностики (OBD II — check engine) и коды неисправностей от P0442 — Evaporative Emission (EVAP) System Small Leak Detected до P0496 — Evaporative Emission SystemFlow During Non-Purge. Самым распространенным кодом, по частоте обращения киентов, является P0455 — утечки паров топлива из системы вентиляции топливного бака, проще говоря, негерметичность системы вентиляции топливного бака — Evaporative Emission (EVAP) System Large Leak Detected.

Диагностами «Вита-Моторс», в соответствии с выявленными кодами неисправностей системы (DTC — diagnostic trouble codes), будут выполнены тесты и проверочные процедуры согласно техническим бюллетеням производителя. Работы по диагностике EVAP включают в себя такие процедуры как: проверка работоспособности соленоидов, клапанов вентиляции, датчиков давления и разряжения системы EVAP и прочих элементов системы вентиляции бака. После проверки электрических компонентов и исполнительных механизмов системы проводятся диагностические работы по проверке воздушных (вакуумных) магистралей на предмет целостности (утечек). Для подключения вакуумного насоса, дымогенератора Smoke Pro® и прочего специального оборудования используется диагностический коннектор магистрали или (при его отсутствии) заливная горловина бака. По окончании диагностики клиенту выдается ведомость обнаруженных неисправностей, в которой указываются необходимые для устранения дефекта запчасти и работы. Если в процессе поиска неисправности возможно устранение незначительного дефекта или перекалибровка системы (в результате которой удастся избавиться от назойливой пробелмы), то эти работы войдут в стоимость диагностики.

Если проведение теста невозможно из-за повреждения коммуникаций (цифровых шин/CAN bus, питания и т.д.) мастера «Вита-Моторс» предложат клиенту сначала восстановить информационную магистраль, а уж затем проведут диагностику системы EVAP.

EVAP system на современных автомобилях является одной из важнейших систем управления двигателем, связанной с другими системами (топливоподачи, зажигания и т.п.), именно потому за системой вентиляции «закреплено» около пятидесяти кодов неисправностей в диагностической системе он-борд диагностик (On-Board Diagnostic system – OBD-II). Если раньше вся «система» (и системой она еще не называлась) представляла из себя лишь трубку, соединенную с атмосферой, для нормальной работы топливного насоса (чтобы избежать избыточного разряжения в системе и, как следствие, сминания бензобака), то сейчас система EVAP — это сложнейший механизм с процессорным управлением и программным обеспечением, включающий в себя следующие элементы:

1. EVAP canister purge solenoid
2. EVAP canister
3. Fluid level vent valve
4. Vapor recirculation tube
5. Fuel fill neck and fill cap
6. Fuel tank
7. EVAP canister vent valve
8. Vent hose/pipe
9. EVAP vapor tube
10. EVAP purge tube
11. EVAP service port or service access connector

Для наглядности, приводим схему EVAP system автомобиля Chevrolet Tahoe 2003 г.в., здесь немного другая конфигурация системы, но основной принцип работы и поставленная задача те же:

Когда систему вентиляции топливного бака только начали устанавливать на автомобили, она была полностью автономна и её неисправность грозила владельцу исключительно действующей на нервы постоянно горящей лампой «check engine», ну и немаленьким штрафом в некоторых странах (например, США). На современном автомобиле (преимущественно моложе 2000 года выпуска) неисправность EVAP system сразу потянет за собой  некорректную работу двигателя, а иногда и отказ в запуске!

Работа системы (EVAP) эвапорации (от лат. evuporatio — выпаривание, испарение) заключается в очищении топливо-воздушной смеси от паров топлива с помощью фильтра-абсорбера (EVAP canister), чтобы выброс в атмосферу был предельно чист. Основным компонентом системы вентиляции бензобака является фильтр-абсорбер (от лат. absorbere — поглощать), представляющий из себя запаянный (неразборный) резервуар (цилиндрический, круглый, квадратный – в зависимости от места установки) заполненный абсорбентом (активным компонентом, используемым для удаления паров топлива, чаще всего это уголь). Часть очищенного воздуха идёт в атмосферу, через vent solenoid (вентиляционный клапан), который также используется для продувки фильтра-абсорбера, часть во впускной коллектор для дожига (purge solenoid). Процессор, на основании показаний датчиков системы (FTPS – fuel tank pressure sensor, FLS – fluid level sensor и проч.), даёт сигнал на перепускные и вентиляционные клапана (vent solenoid, purge solenoid и т.д. в зависимости от конфигурации конкретной системы), отслеживая степень и продолжительность их открытия, избыточное давление/вакуум и т.д.

Любое несоответствие параметров системы прописанному алгоритму ведёт к запуску аварийной программы функционирования и включению сигнализатора неисправности OBD-II (Check Engine) на приборной панели. Сделано все это исключительно для сохранения экологии, о которой в былые времена не задумывались.

Иногда вместо определения фильтр-абсорбер (EVAP canister, т.е. фильтрующий элемент) используют созвучное фильтр-аДсорбер (от лат. Ad — на и Sorbeo — поглощаю), мы не будем вдаваться в химические тонкости процесса фильтрации — сути это не изменит.

Совет автовладельцам

Если вы не хотите собственноручно нарушить нормальное функционирование системы вентиляции, то никогда не заправляйте бак «под горлышко», вынимайте «пистолет» на АЗС сразу после срабатывания клапана системы улавливания паров топлива раздаточной колонки (т.е., в момент «отстрела» автоматической подачи топлива на ТРК — не надо доливать бензин «с горкой»). Вентиляционный клапан, установленный на баке, рассчитан только на перепускание паров и не способен препятствовать перетеканию бензина, при переполненном баке, в фильтр-абсорбер. EVAP canister (фильтр-абсорбер), в свою очередь, рассчитан тоже только на очистку от паров, и на влитый в него чистый бензин среагирует вполне логично, сигналом системы – заменить, который тут же отразится на панели приборов сигнализатором Check Engine! Разумеется, можно не менять фильтр и дождаться испарения бензина, но помните, в связи с герметичностью системы на это могут уйти месяцы. Кстати многие производители рекомендуют менять фильтр-абсорбер (EVAP canister) системы вентиляции топливного бака (EVAP system) раз в 60000-80000км. Но этого,  конечно, никто из владельцев никогда не делает, как не меняют превентивно фильтр-осушитель системы кондиционирования…

Самая банальная проблема, способная записать код неисправности по утечкам в системе вентиляции, это неплотно закрытая пробка топливного бака. Ещё одна неисправность, также связанная с пробкой — использование неоригинальной детали, не имеющей клапана. Именно по этой причине на некоторых автомобилях, например Форд Эскейп (Ford Escape), помимо ошибок OBDII (check engine), присутствует сигнализатор с пиктограммой в виде пробки бензобака, который сразу «проинформирует» водителя о возможной проблеме. Прежде, чем проводить диагностику убедитесь в правильности установки пробки заливной горловины топливного бака и функционированию клапана вентиляции на ней!

Система улавливания паров топлива EVAP на автомобилях Toyota

Общее описание

1. Эта система предназначена для адсорбции паров топлива и, при работающем двигателе, для выпуска их во впускной коллектор (продувка), где они смешиваются с рабочей смесью. В моделях до 2000 года

выпуска угольный адсорбер установлен в моторном отсеке (см. рис. 17.1 ,а).

Рис. 17.1,а. Местонахождение компонентов системы EVAP (угольный адсорбер паров топлива) – модели до 2000 года выпуска

В моделях выпуска с 2001 года угольный адсорбер установлен на днище автомобиля за топливным баком (см. рис. 17.1,б).

Рис. 17.1,б. Местонахождение компонентов системы EVAP – модели выпуска с 2001 года

2. Если двигатель не работает, пары топлива проходят через систему шлангов из топливного бака, корпуса дросселя и впускного коллектора в угольный адсорбер, где они хранятся до запуска двигателя. Когда двигатель работает, пары топлива удаляются из адсорбера с помощью контрольного клапана продувки и направляются во впускной коллектор и далее в цилиндры, где они участвуют в нормальном процессе сгорания топлива. Электронный клапан продувки управляется непосредственно модулем ЕСМ.

3. Крышка заливной горловины топливного бака в целях безопасности снабжена двухканальным клапаном. При неисправности системы улавливания паров топлива этот клапан выпускает пары топлива в атмосферу.

4. В систему EVAP входит датчик давления паров топлива. Этот датчик реагирует на избыточное давление паров топлива в системе. В моделях до 2000 года выпуска он установлен на моторном щите. В моделях выпуска с 2001 года датчик давления паров топлива вмонтирован в узел топливного насоса/датчика указателя уровня топлива в верхней части топливного бака.

5. После того как двигатель проработал некоторое время и прогрелся до необходимой температуры, открывается вакуумный переключающий клапан (контрольный клапан продувки), позволяя парам топлива выходить из адсорбера во впускной коллектор. Здесь пары топлива смешиваются с воздухом и далее подаются в камеры сгорания вместе с рабочей смесью.

6. Датчик давления паров в топливном баке отслеживает изменения давления внутри бака и, когда давление превысит установленный порог, открывает вакуумный переключающий клапан (см. рис. 17.6,а,б) и пропускает пары из топливного бака в угольный адсорбер.

Рис. 17.6,а. Электровакуумный клапан системы EVAP (показан стрелкой) в моделях до 2000 года выпуска

Рис. 17.6,б. Местонахождение электровакуумного клапана системы EUAP (показан стрелкой) в моделях выпуска с 2001 года

Снятие и установка

Угольный адсорбер

7. Отсоедините провод от отрицательного вывода аккумулятора.

8. Если вы работаете с моделью выпуска, начиная с 2001 года, поднимите заднюю часть автомобиля и установите страховочные опоры.

9. Отсоедините разъемы проводки, тщательно промаркируйте и отсоедините вентиляционные шланги от угольного адсорбера, отверните болты крепления и снимите угольный адсорбер с автомобиля. При необходимости обращайтесь к иллюстрациям в начале этого параграфа.

10. Установка угольного адсорбера производится в порядке, обратном его снятию.

Смотрите видео: Устранение ошибки Р0456 на автомобилях Toyota

Система улавливания паров топлива Шевроле Ланос / ЗАЗ Шанс (Chevrolet Lanos, ZAZ CHANCE, Сенс)

В системе применен метод поглощения паров угольным адсорбером. Он установлен на основании кузова справа сзади и соединен трубопроводами с топливным баком и клапаном продувки. Гранулы древесного или активированного угля обладают природной способностью поглощать бензиновые испарения. Бензиновые пары, поглощенные угольным фильтром, высасываются разрежением, создаваемым в двигателе, во впускной коллектор и сжигаются (рис. 6.30). Процесс высасывания поглощенных паров бензина из угольного фильтра называется продувкой. Интенсивностью и моментом выполнения продувки угольного фильтра управляет вакуумный клапан или электромагнитный клапан, управляемый бортовым компьютером. В моторном отсеке расположен электромагнитный клапан продувки адсорбера, который по сигналам блока управления двигателем переключает режимы работы системы. Пары топлива из топливного бака постоянно отводятся по трубопроводу и накапливаются в адсорбере, заполненном активированным углем (адсорбентом) При работе двигателя происходит регенерация (восстановление) адсорбента продувкой адсорбера свежим воздухом, поступающим в систему под действием разрежения, передаваемого по трубопроводу из диффузора дроссельного узла в полость адсорбера при открывании клапана продувки. Контроллер регулирует степень продувки адсорбера в зависимости от режима работы двигателя, подавая на клапан сигнал с изменяемой частотой импульса. Пары топлива из адсорбера по трубопроводу поступают во впускную трубу двигателя и сгорают в цилиндрах. Неисправности системы улавливания паров топлива влекут за собой нестабильность холостого хода, остановку двигателя, повышенную токсичность отработавших газов и ухудшение ходовых качеств автомобиля. Рис. 6.30. Функциональная схема типичной системы предотвращения выбросов испарений. Когда компьютер включает электромагнитный клапан продувки, разрежение во впускном коллекторе высасывает все поглощенные пары из угольного фильтра в двигатель. Разрежение, создаваемое во впускном коллекторе, действует также на клапан регулирования давления — когда этот клапан открывается, испарения из топливного бака всасываются угольным фильтром и затем попадают в двигатель. Когда электромагнитный клапан закрыт (или когда двигатель остановлен и во впускном коллекторе отсутствует разрежение), клапан регулирования давления под действием пружины остается закрытым во избежание утечки паров бензина из топливного бака в атмосферу.

Система улавливания паров бензина (EVAP — Evaporative Emission Control) — The GARAGE Глушители

Ошибка p0443 указывает на неисправность цепи клапана системы улавливания паров бензина (в английском языке обозначается как Evaporative System Purge Control Valve Circuit Malfunction). Чаще всего ошибка с кодом p0443 возникает на автомобилях, имеющих солидный пробег (возраст), и вызвана она по причине засорения трубок или непосредственно клапана (его фильтра). Сама по себе ошибка не является критической, и при ее возникновении автомобиль можно использовать, но все же при малейшей возможности лучше избавиться от нее, тем более что сделать это совсем несложно. В большинстве случаев понадобится лишь почистить элементы системы улавливания паров бензина.

Содержание:

• Для чего нужна система EVAP
• Внешние признаки ошибки
• Условия ее формирования
• Причины возникновения
• Как устранить ошибку p0443
• Сопутствующие неисправности

Что такое система EVAP

Перед тем как перейти к описанию ошибки р0443, имеет смысл вкратце остановиться на описании работы системы улавливания паров бензина (или по-английски — Evaporative Emission Control, EVAP). Ее основная задача состоит в предотвращении утечки паров бензина в атмосферу. Эти самые пары образуются в топливном баке при высокой температуре окружающего воздуха, или в более редких случаях при понижении атмосферного давления. При этом бензиновые пары аккумулируются в системе, а при запуске двигателя отводятся во впускной коллектор и сжигаются в двигателе вместе с топливовоздушной смесью. EVAP используется практически на всех двигателях современных автомобилей.

В систему улавливания паров бензина входит адсорбер (заполнен гранулами угля, и, собственно, предназначен для накопления в себе бензиновых испарений), электромагнитный клапан продувки адсорбера, а также соединительные трубки. Ошибка с кодом р0443 как раз указывает на неисправность упомянутого электромагнитного клапана, поэтому ее иногда называют ошибкой клапана паров топлива.

В двигателях, имеющих турбонагнетатель, система дополняется двухходовым клапаном, который предназначен для направления паров топлива при продувке адсорбера во впускной коллектор (если отсутствует давление наддува) или на впуск компрессора (если давление наддува есть). Двухходовой клапан нужен в системе, поскольку в турбированных двигателях разрежение во впускном коллекторе не создается.

Особенностью системы улавливания паров бензина является тот факт, что в нее встроен модуль самодиагностики. Это означает, что при запуске двигателя эта система проверяется в автоматическом режиме на работоспособность, в частности, на герметичность и корректную работу отдельных ее элементов. Это сделано для того, чтобы минимизировать вероятность попадания паров бензина в атмосферу, то есть, соображениями экологичности. В свою очередь это продиктовано жестким законодательством, действующим на этот счет в странах Евросоюза и некоторых других, в том числе, в США.

Внешние признаки ошибки P0443

Клапан EVAP

В большинстве случаев внешние признаки ошибки p0443 отсутствуют, за исключением активизированной сигнальной лампы Check Engine на приборной панели. В более редких случаях возможно появление запаха бензина в салоне, вызванное тем, что значительное количество бензиновых паров попали из топливной системы автомобиля в атмосферу или его вентиляционную систему.

Также изредка возможна неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, «плавание» оборотов и даже полная остановка мотора. В движении может наблюдаться снижение динамических характеристик автомобиля, он слабо разгоняется, не «тянет». Однако такие симптомы могут указывать на различные другие неисправности, поэтому для выявления причины необходима дополнительная диагностика.

Изредка отмечаются случаи, когда ошибка р0443 возникает при включении кондиционера или системы климат-контроля. Дело в том, что при активизации этих систем двигатель начинает потреблять больше топлива, соответственно, в системе находится больше испарений бензина. И если их значение превышает допустимую норму — то это приводит к условиям формирования ошибки при условии, что электромагнитный клапан продувки системы находится в аварийном состоянии.

Условия формирования

Код ошибки P0443 формируется, когда ключ зажигания повернут в замке в положение ON, то есть, зажигание включено, однако непосредственно двигатель не запущен, и при этом ЭБУ диагностирует обрыв или короткое замыкание электрической обмотки клапана системы улавливания паров топлива. При этом активируется и сигнальная лампочка “чек”.

Также у некоторых автомобилей существуют дополнительные требования для формирования кода ошибки p0443. Например, для популярного автомобиля Chevrolet Captiva этими условиями является включенное зажигание, а также значение напряжение на аккумуляторной батарее и в целом в электросистеме автомобиля в пределах от 11 до 18 Вольт постоянного тока. Кроме этого ЭБУ диагностирует ошибку после 6 секунд соблюдения упомянутых условий. У других машин значения могут отличаться, но логика остается той же.

Возможные причины появления ошибки с кодом p0443

Существует ряд типовых причин, из-за которых возникает так называемая ошибка абсорбера, как иногда именуют ошибку р0443. Среди них:

Обрыв цепи клапана

• Полный или частичный выход из строя электропневмоклапана системы улавливания паров бензина.
• Обрыв или замыкание (на «+» или «массу») провода, соединяющего выводы электропневмоклапана и электронного блока управления двигателем (ЭБУ).
• Обрыв (или повреждение изоляции) провода между блоком управления и «массой», отвечающего за передачу сигнала на электромагнитный клапан.
• Обрыв (или повреждение изоляции) провода между главным реле и выводом на электромагнитном клапане системы улавливания паров топлива.
• Механическое повреждение продувочного клапана. Например, он застрял в полностью открытом или полностью закрытом положении.
• Повреждение в разъемах, так называемых «фишках». У каждой модели автомобиля они будут отличаться, необходимо проверять те контакты, которые отвечают за управление как системой улавливания паров бензина в общем, так и за управление ее электромагнитным клапаном в частности.
• Некорректная работа ЭБУ. Это достаточно редкая причина, однако отмечаются случаи, когда после его перепрошивки или механического повреждения (например, повреждение электронной дорожки) имели место так называемые «глюки». Однако при этом, как правило, возникает не одна, а несколько ошибок, зачастую не связанных между собой.

Однако чаще всего ошибки, связанные с некорректной работой системы улавливания топливных испарений (в том числе и 0443) возникают по причине засорения фильтра и трубок или других элементов, входящих в состав указанной системы. Например, частой причиной является то, что в адсорбере со временем гниет и рассыпается имеющийся в нем поролон, из-за чего уголь уходит в систему, забивая ее. В том числе забивается и клапан, вследствие чего он перестает корректно работать, вызывая соответствующие ошибки. Гниение происходит по банальным причинам — старости, постоянного намокания от конденсата, перепадов температур и так далее. Зачастую при забитом клапане системы EVAP при открытых передних окнах можно ощущать явный запах бензина в салоне. Особенно это актуально для теплого времени года.

Известны случаи, когда причиной формирования ошибки P0443 является отсутствие предохранителя в цепи управления клапаном системы улавливания паров топлива. Другой вариант — использование предохранителя с меньшим, чем нужно, номинальным значением тока срабатывания. Например, на популярном автомобиле Chevrolet Aveo наблюдалась при установке соответствующего предохранителя на 10 Ампер вместо положенных 15 Ампер. Его замена решила проблему.

Также причиной возникновения кода ошибки р0443 может быть разгерметизация крышки (или системы шлангов) топливного бака. Например, уплотнительная резинка на его крышке со временем износилась и не держит вакуум. Чтобы это проверить, достаточно прислушаться, раздается ли шипение во время того, как автовладелец откручивает крышку бензобака. Если звук есть — значит, скорее всего, система герметична. Если же такого звука нет — существует риск, что она подпускает воздух, а это может быть прямой причиной формирования в ЭБУ кода ошибки p0443.

Устранение ошибки p0443

Методы устранения ошибки р0443 зависят от причин, вызвавших ее. В первую очередь необходимо проверить, не является ли формирование ошибки P0443 так называемым «глюком». Для этого необходимо программно или механически удалить из памяти ЭБУ информацию об ошибке. Сделать это можно путями. Первый, более «цивилизованный», заключается в том, чтобы с помощью компьютера и соответствующего программного обеспечения удалить упомянутую информацию. Однако для этого нужно иметь, собственно, компьютер или смартфон и программное обеспечение.

Другой же метод более простой. Для его реализации необходимо просто на 5…10 секунд отсоединить минусовую клемму от аккумуляторной батареи, после чего вернуть ее на место. После этого электронный блок управления перезапустится и выполнить диагностику всех систем автомобиля заново. Если было ложное срабатывание, то и информация об ошибке больше не повторится. Если же условия формирования имеют место, то нужно выполнять дальнейшую диагностику.

Для этого нужно выполнить одно или несколько из описанных ниже действий:

Замена клапана EVAP

• Проверить состояние адсорбера. Для этого необходимо демонтировать электромагнитный клапан системы EVAP и посмотреть, имеется ли в его корпусе уголь. Если это так, то необходимо заменить поролоновый сепаратор адсорбера. Если же очень поржавел и/или поврежден его корпус, то нужно рассмотреть вопрос и о полной замене адсорбера.
• Проверить работу электровакуумного клапана продувки от угольного адсорбера. Сделать это можно двумя способами. Первый — с помощью специального диагностического прибора, поэтому он подойдет, скорее, для работников автосервиса. Для этого нужно отсоединить вакуумный шланг клапана продувки от адсорбера, запустить двигатель (предварительно установив нейтральную скорость и включив стояночный тормоз) и подсоединить электронный диагностический прибор. Далее, в зависимости от используемого на нем программного обеспечения, посмотреть рабочие характеристики электроклапана. Вручную же проверить его можно гораздо проще. Для этого нужно лишь поднести палец к отсоединенному шлангу и проверить, всасывается ли в него воздух или нет. В рабочем состоянии он должен всасываться, если этого не происходит, значит, скорее всего, электромагнитный клапан вышел из строя и необходима дополнительная диагностика. При выключенном клапане воздух также не всасывается.
• Если в результате проверки было установлено, что сам клапан находится в рабочем состоянии, то нужно выполнить ревизию его проводки. Для этого в первую очередь необходимо отсоединить разъем клапана (VSV). Далее необходимо с помощью многофункционального мультиметра измерить значение напряжения, подающегося на электромагнитный клапан при включенном зажигании. Это значение должно находиться в пределах 11…14 Вольт для стандартных легковых автомобилей, которые рассчитаны на напряжение электросистемы в 12 Вольт.
• Для проверки целостности провода, соединяющего ЭБУ и электромагнитный клапан, необходимо отсоединить их с обеих сторон, то есть, отсоединить разъемы. Далее с помощью того же мультиметра (однако переведенного в режим «прозвонки» или в режим измерения значения сопротивления) проверить целостность провода. Нормальное значение сопротивления изоляции должно находиться в пределах от 1 Ома до 10 кОм. Если измеренное значение сопротивления выходит за эти пределы — значит, имеет место обрыв провода или повреждение изоляции. В любом случае нужно разбираться детальнее и визуально проверить состояние провода. Если сделать этого не удалось — просто поменяйте провод или полностью жгут на новый.
• Проверить состояние провода между электромагнитным клапаном и интегрированным реле или предохранителем (этот шаг может отличаться у разных моделей машин, поскольку данная схема может быть по-разному реализована). Действия аналогичны предыдущему пункту. Необходимо отсоединить провод с обоих концов и измерить значение сопротивления его изоляции. Диапазон здесь будет аналогичный — от 1 Ома до 10 кОм. Если значение больше или меньше — значит, провод поврежден.

Работники автосервисов могут проверить клапан продувки системы улавливания паров топлива с помощью упомянутого диагностического прибора и программного обеспечения. Так, при включенном зажигании и выключенном двигателе необходимо подсоединить прибор к ЭБУ и с помощью программных средств подавать команды на упомянутый клапан. При этом должны быть явно слышны щелчки, характерные для его работы. В частности, нужно подать команду на его открытие на 50%. При увеличении этого значения скорость цикличной работы клапана должна увеличиваться, а при снижении значения — уменьшаться. При достижении значения в 0% клапан должен перестать щелкать.

Если проблема заключается в механическом повреждении клапана, то можно попытаться его «реанимировать». Стандартная конструкция этого клапана подразумевает наличие в нем электромагнитной катушки и иглы с пружиной, которые и открывают/закрывают данный клапан. Со временем пружина может «постареть» и не выдавать необходимого усилия. Или в катушке будет межвитковое замыкание. В обоих случаях клапан будет работать некорректно. Можно попытаться заменить пружину и/или почистить механический привод клапана. Однако в большинстве случаев при данном нарушении эксплуатации мастера (автовладельцы) попросту меняют клапан адсорбера на новый.

Дополнительные ошибки

Зачастую ошибку адсорбера сопровождают другие, параллельные, ошибки, которые указывают на неполадки со смежными элементами системы. Так, частыми «спутниками» указанной неполадки бывают ошибки с кодами:

P0444. Данная ошибка указывает на то, что возникло замыкание на источник питания или обрыв цепи управления клапаном продувки адсорбера. Также для формирования ошибки с кодом p0444 необходимо выполнение следующих обязательных условий (они могут отличаться у разных моделей автомобилей, для примера взята популярная машина Hyundai Solaris):

• целая (не оборванная и не поврежденная) электрическая проводка, в частности, от ЭБУ до электромагнитного клапана системы EVAP;
• значение постоянного напряжения на аккумуляторной батарее и в целом в электросистеме машины находится в пределах от 10,7 до 16 Вольт;
• продолжительное время диагностики;
• активизация контрольной лампы Check Engine на приборной панели выполняется через три цикла поездки.

У упомянутой машины Hyundai Solaris значение сопротивления обмотки клапана системы EVAP составляет ровно 16 Ом при температуре +20°С.

P0447. Код ошибки указывает на то, разомкнута (разорвана) цепь управления клапаном системы улавливания испарений топлива. Как правило, причиной формирования этой ошибки является «гниение» управляющей проводки, идущей до электромагнитного клапана. Зачастую такая проблема возникает на машинах, у которых клапан расположен в задней части корпуса, например, возле одного из задних колес. В этом случае на проводку воздействует влага, грязь, реагенты с покрытия дороги. Все это со временем может повредить защитную изоляцию проводки и, как следствие, вызвать ошибку с упомянутым кодом. В качестве ремонта можно рекомендовать лишь замену проводки, а может быть и всего клапана.

Заключение

Ошибка с кодом p0443 не является критичной, и при ее возникновении автомобилем можно пользоваться, не особо волнуясь за его техническое состояние. Однако вызвавшие ее неисправности все же оказывают негативное влияние на окружающую среду, а в критических случаях могут привести к отравлению бензиновыми парами водителя или пассажиров. Также в закрытом помещении большое количество испаренного бензина может привести к повышению взрывоопасности и/или возгоранию. Поэтому при малейшей возможности от ошибки р0443 все же лучше избавиться путем исправления неисправностей, вызвавших условия ее формирования.

Нормы утилизации паров бензина, этап II | Стратегии контроля озона | Озон на уровне земли | Новая Англия

На этой странице есть ссылки на веб-сайты, не принадлежащие Агентству по охране окружающей среды, которые предоставляют дополнительную информацию о правилах утилизации паров бензина Stage II. Вы покинете домен EPA.gov и перейдете на другую страницу с дополнительной информацией. EPA не может подтвердить точность информации на этой странице, не принадлежащей EPA. Предоставление ссылок на веб-сайт, не принадлежащий EPA, не является одобрением другого сайта или содержащейся на нем информации со стороны EPA или любого из его сотрудников.Также имейте в виду, что защита конфиденциальности, предоставляемая в домене EPA.gov (см. Уведомление о конфиденциальности и безопасности), может быть недоступна по внешней ссылке. Выход

Устройства контроля испарения топливораздаточного насоса, обычно называемые контролем улавливания паров Стадии II, представляют собой системы, которые контролируют выбросы паров летучих органических соединений (ЛОС) во время заправки автомобилей. В ходе этого процесса пары, обычно выбрасываемые непосредственно в атмосферу при перекачке газа, возвращаются в резервуары для хранения топлива, предотвращая их загрязнение воздуха.Система Stage II контролирует выбросы ЛОС, бензола и токсичных веществ, выделяемых из бензина.

Утилизация паров: прошлое

Исторически сложилось так, что в Коннектикуте, штате Мэн, Массачусетсе, Нью-Гэмпшире, Род-Айленде и Вермонте действовали правила, которые требовали улавливания паров Этапа II на определенных автозаправочных станциях в зависимости от количества перекачиваемого бензина на предприятии и его местоположения. На приведенной ниже карте показаны округа Новой Англии, в которых требовалось установить регуляторы улавливания паров второй ступени.

Районы Новой Англии, где требуется контроль стадии II

Утилизация паров: настоящее / будущее

С начала 2000-х годов новые легковые автомобили, грузовики малой грузоподъемности и большинство транспортных средств с бензиновым двигателем большой грузоподъемности оснащаются бортовыми системами улавливания паров топлива (ORVR). Системы ORVR представляют собой канистры с углем, устанавливаемые непосредственно на автомобилях для улавливания паров топлива, удаляемых из бензобака, до того, как они достигнут сопла бензонасоса.Пары топлива, захваченные в канистрах с углем, затем сгорают в двигателе, когда автомобиль находится в эксплуатации.

Поэтапное внедрение регуляторов ORVR по существу устранило необходимость в системах улавливания паров Стадии II. Таким образом, регион 1 Агентства по охране окружающей среды работает со штатами Новой Англии, поскольку они стремятся рассмотреть законодательство штата и / или пересмотреть нормативные акты штата, направленные на поэтапную отмену программ по улавливанию паров Этапа II. В таблице ниже показано состояние программы улавливания паров Этапа II в каждом соответствующем штате.

*: Род-Айленд позволяет станциям хранить системы улавливания паров Стадии II до тех пор, пока они модифицируются, чтобы не было проблем несовместимости с автомобильными системами ORVR.
**: RIGL 23-23-30 применяется к новым и существенно модифицированным станциям только в период с 14 июня 2012 г. по 25 декабря 2013 г., когда вступает в силу измененный регламент APCR № 11.

Что такое VRU? — Как работает установка для улавливания паров

В сегменте переработки и сбыта нефти и газа крайне важно удалить из бензина и других видов топлива вредные пары с потенциально токсичными и взрывоопасными свойствами до того, как продукция будет продана.Улавливание паров особенно важно, поскольку контейнеры для хранения углеводородов могут быть подвержены утечкам через люки и предохранительные клапаны, поскольку внутреннее давление пара со временем нарастает.

Что такое улавливание паров?

Рекуперация паров — это процесс удаления вредных паров и жидких загрязняющих веществ из сырых продуктов для повышения чистоты и предотвращения выброса токсичных загрязнителей в окружающую среду. Удаление паров также осуществляется в химической обрабатывающей промышленности для извлечения нежелательных паров из хранилищ, чтобы химические вещества оставались чистыми и безопасными для использования и транспортировки.

Обязательно ли удаление паров?

В разных странах спецификации по удалению паров устанавливаются органами по охране окружающей среды, предписываются законом и являются обязательными для всех операторов и производителей, участвующих в переработке и хранении нефти, природного газа и нефтехимических продуктов.

В США EPA обязывает операторов выполнять удаление паров для регулирования вредных выбросов в атмосферу на заводах по переработке природного газа, хранилищах углеводородов и скважинах с природным газом в соответствии со стандартом New Source Performance Standard 40 CFR, Part 60, Sub-part OOOO , также известный как ‘Quad O.’

Согласно этому новому правилу, операторы должны удалять не менее 95% паров, образующихся в установках для хранения углеводородов. Новый стандарт предъявляет повышенные требования к управлению нефтегазовой отраслью с целью разработки устойчивых способов снижения давления пара в резервуарах и предотвращения дорогостоящих выбросов в атмосферу. Одной из самых эффективных систем отвода паров является установка пароочистки (ВРУ).

Что такое VRU?

Блок улавливания паров (VRU) — это установка, предназначенная для удаления нежелательных паров, присутствующих в резервуарах для сырой нефти или дистиллята, что позволяет операторам соблюдать действующие нормы выбросов.Системы VRU могут использоваться в широком спектре химических производств с несколькими доступными вариантами. Например, система улавливания паров для резервуаров-хранилищ может использоваться для извлечения отходящего газа из резервуаров для сырой нефти и дистиллята на хранилищах.

Установка для улавливания паров — как это работает

VRU имеют механический привод и приводятся в действие электродвигателем или газовым двигателем, в зависимости от того, что доступно. Принцип работы VRU основан на законе идеального газа (PV = nRT или давление x объем = масса газа x температура x газовая постоянная).По сути, когда вы уплотняете технологический газ в меньший объем, давление газа увеличивается.

Типичный VRU состоит из четырех основных компонентов:

• Газовый компрессор
• Скруббер
• Преобразователи частоты (ЧРП)
• Коммутационное устройство

Компрессор газовый

Несколько типов компрессоров для улавливания паров могут использоваться для удаления паров, включая затопленные винтовые компрессоры, роторно-скользящие лопасти и поршневые компрессоры с возвратно-поступательным движением или любую модель, в которой используется принцип прямого вытеснения.

Скруббер

Скруббер — это устройство, используемое для удаления жидких примесей из потока природного газа. Скрубберы и системы подготовки топливного газа являются важным дополнением к VRU для работы с парами в резервуарах для сырой нефти / дистиллята с отходящим газом с высоким BTU.

Преобразователи частоты (ЧРП)

VFD — это электромеханическая приводная система, основная функция которой — регулировать скорость компрессора в зависимости от скорости потока газа в VRU.

Коммутационное устройство

Механизм переключения в VRU обнаруживает изменения давления внутри резервуаров и включает компрессор. Основная функция переключателя — автоматически запускать и останавливать работу в зависимости от давления внутри резервуара.

Как работает установка для улавливания паров?

Основная функция системы VRU — удаление паров, которые собираются внутри герметичных резервуаров для углеводородов. Машина делает это за счет сжатия и всасывания газа.

Процедура улавливания паров включает следующие этапы:

• Винтовой газовый компрессор всасывает молекулы жидкости в скруббер
• Скруббер удаляет водяной пар, мусор и нежелательные жидкости из резервуара.
• Восстановленный пар перекачивается в газовые линии, а захваченные жидкости направляются в трубопроводы.

Используйте решения GENERON по рекуперации паров для всех ваших потребностей в восстановлении

С помощью VRU промышленность может безопасно улавливать отходящий газ и другие загрязнители воздуха, обеспечивая соблюдение норм по выбросам.Для наиболее эффективных систем улавливания паров воспользуйтесь услугами эксперта по решениям для промышленных газов — GENERON.

Системы улавливания паров

GENERON — идеальные решения для улавливания паров для нефтяной и нефтехимической промышленности. В этой технологии используются лучшие в отрасли мембраны для очистки широкого спектра паров в установках для хранения углеводородов и химикатов.

Свяжитесь с GENERON сегодня !

Утилизация паров бензина (этапы I и II) — Техасская комиссия по качеству окружающей среды

Многие документы, ссылки на которые приведены на этой странице, имеют формат Portable Document Format (PDF).(Помощь с PDF.)

Вывод из эксплуатации оборудования для улавливания паров, этап II

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) одобрило изменения к 30 главе Административного кодекса штата Техас (TAC), глава 115, подраздел C, раздел 4, и план внедрения штата Техас (SIP) для вывода из эксплуатации оборудования для улавливания паров Этапа II на заправочных станциях для бензина (GDF). ). Улавливание паров Stage II — это технология, предотвращающая попадание паров бензина в воздух во время заправки. Это требовалось в соответствии с Федеральным законом о чистом воздухе до тех пор, пока Агентство по охране окружающей среды не вынесло решение о том, что улавливание паров на борту широко используется во всем автопарке, что позволяет штатам требовать удаления требований для этапа II из своих SIP.

Дополненный 30 Глава 115 TAC определяет, что владельцы или операторы новых GDF не обязаны устанавливать оборудование Этапа II, а существующие объекты в текущих программных областях могут выводить из эксплуатации оборудование Этапа II. Пересмотр Техасской SIP удаляет требования Stage II из SIP и демонстрирует, что одночасовые и восьмичасовые Национальные стандарты качества атмосферного воздуха 1997 года по озону в нынешних округах Stage II не будут подвергаться отрицательному воздействию при удалении оборудования Stage II. Дата вступления в силу утверждения EPA правила и изменений SIP — 16 апреля 2014 г.

Автозаправочные станции могут начать процесс демонтажа оборудования Этапа II 16 мая 2014 г. при условии выполнения всех других требований по выводу из эксплуатации, включая соответствующее уведомление. Владельцы и операторы GDF должны подать форму уведомления о выводе из эксплуатации (http://www.tceq.texas.gov/assets/public/compliance/field_ops/fod_forms/vapor_recov/form20689.pdf) в соответствующий региональный офис TCEQ как минимум за 30 дней. календарных дней до начала любых работ по физическому выводу из эксплуатации.Вывод из эксплуатации должен включать весь сайт GDF.

Владельцы и операторы GDF, которые решили продолжить работу с оборудованием Этапа II, могут сделать это, но должны продолжать тестирование, ремонт, замену, модернизацию и техническое обслуживание оборудования Этапа II в соответствии с текущими требованиями Этапа II.

Владельцы и операторы больше не обязаны подавать в TCEQ Форму освобождения для Этапа II теперь, когда требования для Этапа II были сняты. Пожалуйста, обратитесь к правилам Этапа I, чтобы определить, подпадает ли ваше учреждение под требования Этапа I.Вы также можете связаться с Программой поддержки малого бизнеса и местного самоуправления TCEQ (800-447-2827) для получения дополнительной информации.

Весь вывод из эксплуатации должен быть завершен к 31 августа 2018 года.

По вопросам, касающимся процесса вывода из эксплуатации Этапа II, обращайтесь к Саре Томас по телефону (512) 239-4939 или [email protected].

Глава 115 Группа заинтересованных сторон — Встречи заинтересованных сторон I и II этапов

Пожалуйста, посетите страницу TCEQ Глава 115 Заинтересованные стороны для получения дополнительной информации о датах и ​​времени встреч заинтересованных сторон Этапа I и II.

В начало

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) ORVR Окончательное правило широкого использования и руководство для государств по отмене программ этапа II

В начало

Директива о применении системы улавливания паров, этап II, Дискреционное право

Директива о правоприменении

Исполнительный директор Техасской комиссии по качеству окружающей среды (TCEQ) будет действовать по своему усмотрению в отношении потенциальных нарушений 30 Административного кодекса штата Техас (TAC), часть 1, глава 115, подраздел C, раздел 4, который требует утвержденного и сертифицированного улавливания паров Этапа II. системы на заправочных станциях (GDF) в Бразориа, Чемберс, Форт-Бенд, Галвестон, Харрис, Либерти, Монтгомери и Уоллер в районе Хьюстон-Галвестон-Бразория; Округа Коллин, Даллас, Дентон и Таррант в районе Даллас-Форт-Уэрт; Округ Эль-Пасо; и округа Хардин, Джефферсон и Ориндж в районе Бомон-Порт-Артур.Это право по усмотрению применяется только к:

1. любой новый GDF, который начал строительство постоянного оборудования для розлива бензина на этом предприятии 16 мая 2012 г. или после этой даты, и в противном случае от него потребовалось бы установить оборудование для Этапа II;
2. любой новый GDF, который не начал заправку топлива и не начал строительство до 16 мая 2012 г., и может подтвердить, что оборудование Этапа II еще не было установлено на объекте; или
3. GDF, которые подпадают под требования Этапа II в связи с увеличением пропускной способности 16 мая 2012 г. или после этой даты, и в противном случае потребовались бы для установки оборудования Этапа II; и
4. транспортных судна, которые заправляют бензин предприятиям GDF, перечисленным в пунктах 1, 2 или 3 настоящей директивы о правоприменении.

GDF, в настоящее время оснащенные системами Stage II, должны по-прежнему соответствовать существующим требованиям Stage II в 30 TAC Часть 1, Глава 115, Подраздел C, Раздел 4 30 TAC Часть 1, Глава 115, Подраздел C, Раздел 2

В начало

Отмена пересмотра Государственного плана реализации Программы утилизации паров Этапа II

Техасская комиссия по качеству окружающей среды (комиссия или TCEQ) отзывает предложенный пересмотр государственного плана реализации программы по улавливанию паров Этапа II (SIP).Предлагаемый пересмотр SIP должен был потребовать от Агентства по охране окружающей среды США (EPA) отказаться от требования внедрить этап II в пяти удаленных округах Даллас-Форт-Уэрт (DFW), таких как Эллис, Джонсон, Кауфман, Паркер и Рокволл.

В результате комиссия отменила публичные слушания, запланированные в Ваксахачи 22 мая 2012 г. и в Остине 24 мая 2012 г. Целью этих слушаний было бы получить публичные свидетельства относительно предлагаемого пересмотра Стадии II. Программа утилизации паров SIP.

EPA завершило нормотворчество (опубликовано в Федеральном реестре от 16 мая 2012 г., , 77 FR 28772

В начало

Описание стадий I и II

Федеральный закон о чистом воздухе включает несколько программных требований для территорий, не соответствующих национальным стандартам качества атмосферного воздуха. Закон требует, чтобы каждый штат разработал и реализовал План реализации штата (SIP). SIP включают описание стратегий контроля или мер по борьбе с загрязнением.Этап I и Этап II — это две стратегии, помогающие Техасу достичь своих целей в отношении качества воздуха.

Улавливание паров, стадия I — это стратегия контроля для улавливания паров бензина, которые выделяются при подаче бензина в резервуар для хранения. Пары возвращаются в автоцистерну по мере заполнения резервуара топливом, а не выбрасываются в окружающий воздух.

Stage II — это стратегия контроля, которая улавливает пары бензина при заправке автомобиля топливом от насоса. Пары возвращаются через шланг насоса в резервуар для хранения нефти, а не выбрасываются в воздух.На некоторых автомобилях системы улавливания паров Stage II помогают улавливать до 95 процентов вредных паров бензина, которые в противном случае могут быть выброшены в атмосферу.

В начало

Требования этапа I

Этап I требуется в охватываемых округах достижения в соответствии с 30 Административным кодексом штата Техас (TAC) §115.10 (10)

Пункты выдачи более 10 000 галлонов бензина в месяц, расположенные в районе Бомон-Порт-Артур (округа Хардин, Джефферсон и Ориндж), районе Даллас-Форт-Уэрт (округа Коллин, Даллас, Дентон и Таррант), Эль В районе Пасо (округ Эль-Пасо) и в районе Хьюстон-Галвестон-Бразория (округа Бразория, Чемберс, Форт-Бенд, Галвестон, Харрис, Либерти, Монтгомери и Уоллер) было необходимо установить оборудование Этапа I не позднее 1 января. 1991 г.

Объекты, отпускающие более 25000 галлонов бензина в месяц и расположенные либо в Компактном районе Остина (округа Бастроп, Колдуэлл, Хейс, Трэвис и Уильямсон), либо в Компактном районе Сан-Антонио (Бексар, Комал, Гуадалупе и Wilson County) требовалось установить оборудование этапа I не позднее 31 декабря 2005 г.

На предприятиях, раздающих более 10 000 галлонов бензина в месяц и расположенных в округах Эллис, Джонсон, Кауфман, Паркер или Рокволл, оборудование первой ступени должно быть установлено не позднее 15 июня 2007 года.

На этой карте территории программы этапа I Техаса, действующей с 1 января 2017 г., представлены требования в разбивке по округам.

CARB 201.1E CARB 201.3 30 TAC §115.225

30 апреля 2015 года Агентство по охране окружающей среды США (EPA) приняло прямые окончательные меры, чтобы утвердить изменения к Плану реализации штата Техас, относящиеся к нормам Этапа I. Прямое окончательное правило EPA

В начало

Требования этапа II

Бензоколонки, расположенные в 16 округах в зонах отсутствия озона —

Район Хьюстон-Галвестон: Бразория, Чемберс, Форт-Бенд, Галвестон, Харрис, Либерти, Монтгомери и округа Уоллер;
Бомонт – Порт-Артур Район: округа Хардин, Джефферсон и Ориндж;
Эль-Пасо Район: округ Эль-Пасо;
Даллас – Форт-Уэрт Район: округа Коллин, Даллас, Дентон и Таррант

— должен быть оборудован оборудованием для улавливания паров Этапа I для ограничения выбросов летучих органических соединений.Эти объекты должны соответствовать ежегодным процедурам тестирования, надлежащей эксплуатации и техническому обслуживанию, а также другим требованиям к обучению.

Объекты с оборудованием для улавливания паров Этапа II в этих зонах отсутствия озона могут быть выведены из эксплуатации начиная с 16 мая 2014 года. Владельцы и операторы GDF, которые решили продолжить использование оборудования Этапа II в этих зонах отсутствия озона, могут сделать это, но должны продолжить испытания , ремонтировать, заменять, модернизировать и обслуживать оборудование Этапа II в соответствии с действующими требованиями Этапа II.

Текущая ступень I Этап II

Все новые установки оборудования Stage II после 1 апреля 2005 г. должны быть совместимы с дозаправкой на борту и рекуперацией паров [см. 30 TAC §115.240 (a) (3)]

Поворотные адаптеры

должны быть установлены до 1 июля 2004 г. Список одобренных адаптеров см. В Бюллетене TCEQ для владельцев и операторов установок по выдаче бензина.

В начало

Документация на тестер Stage II

В начало

Сертификация оборудования, испытанного в Техасе, этапы I и II

Сертифицировано третьей стороной в Техасе

Сертифицировано Калифорнийским советом по воздушным ресурсам (CARB)

CARB Исполнительные приказы

В начало

Справочник по процедурам испытаний на рекуперацию паров: Исправления и уточнения

В начало

Процедуры испытаний на рекуперацию паров

Надлежащие процедуры испытаний на улавливание паров можно найти в Справочнике по процедурам испытаний на улавливание паров (RG-399) (исправления и пояснения см. Также по предыдущим ссылкам).Чтобы все испытания считались действительными, они должны проводиться либо тестировщиком, включенным в список TCEQ, либо в присутствии инспектора TCEQ. Для уведомления о тестировании и отчетности следует использовать следующие формы:

В начало

Исследование по наблюдению за неорганизованными выбросами и заправкой автотранспортных средств Персонал

TCEQ в ноябре 2005 г. провел исследование с использованием инфракрасной камеры для наблюдения за выбросами из различных потенциальных источников на заправочной станции.

В начало

Необходимость оценки воздействия

Front Public Health.2020; 8: 18.

Департамент наук об окружающей среде, Школа общественного здравоохранения Mailman, Колумбийский университет, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США

Отредактировал: Эфстратиос Вогианнис, Национальная обсерватория Афин, Греция

Рецензент: Юэ-Верн Хуанг, Университет науки и технологий Миссури, США; Рич Балдауф, Агентство по охране окружающей среды США, США

Эта статья была отправлена ​​в раздел «Здоровье окружающей среды» журнала Frontiers in Public Health

Поступила в редакцию 30 августа 2019 г .; Принята в печать 20 января 2020 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (CC BY). Использование, распространение или воспроизведение на других форумах разрешено при условии указания автора (авторов) и правообладателя (ов) и ссылки на оригинальную публикацию в этом журнале в соответствии с принятой академической практикой. Запрещается использование, распространение или воспроизведение без соблюдения этих условий.

Реферат

Справочная информация: Бензин содержит большое количество вредных химических веществ, которые могут выделяться при заправке автомобиля.Утилизация паров при заправке на борту (ORVR) может снизить эти выбросы, но есть ограниченные исследования эффективности системы с течением времени в реальном парке транспортных средств. Цели этого исследования: (1) определить возможность использования инфракрасной камеры для наблюдения за выбросами паров при заправке топливом; (2) изучить величину выбросов, связанных с заправкой топливом, в парке, насыщенном ORVR, чтобы определить необходимость оценки воздействия.

Методы: С помощью инфракрасной камеры, оптимизированной для получения оптических изображений газа летучих органических химикатов, была зафиксирована дозаправка 16 автомобилей на шести заправочных станциях.Насосы были осмотрены на предмет повреждений, работы запорного клапана дозаправки и наличия улавливания паров II стадии. Марка / модель и возраст автомобиля были зарегистрированы или оценены.

Результаты: Выбросы паров наблюдались для 14 из 16 транспортных средств на каждой станции, причем степень серьезности существенно варьировалась в зависимости от марки / модели и возраста транспортного средства. Использование инфракрасной камеры позволило идентифицировать источники пара и время выброса, а также визуализировать траектории пара.

Обсуждение: Примечательно, что выбросы происходили не только в начале и в конце заправки, но и в течение всего периода, в отличие от предыдущего исследования, которое не выявило повышения уровня углеводородов в атмосфере в середине заправки.Будущие исследования жизненно необходимы для определения риска для людей во время типичной дозаправки в автопарке, насыщенном ORVR. Мы рекомендуем комплексную оценку воздействия, включая мониторинг в реальном времени выбрасываемых летучих органических соединений в сочетании с инфракрасной визуализацией газов и измерением дозы внутреннего облучения и воздействия на здоровье клиентов заправочных станций.

Ключевые слова: бензин, воздействие на окружающую среду, заправка транспортных средств, летучие органические соединения, АЗС

Введение

Бензин представляет собой сложную смесь многих химических веществ, некоторые из которых, как известно, отрицательно влияют на здоровье человека.Особое беспокойство вызывают летучие ароматические углеводороды, включая бензол, толуол, этилбензол и ксилол (группа BTEX), которые могут выделяться при заправке автомобиля (1, 2). Например, бензол является известным канцерогеном для человека и связан с множеством проблем со здоровьем, включая респираторную, нервную систему и иммунологические состояния (3). Кроме того, исследования, оценивающие нераковые исходы, обнаружили снижение количества эритроцитов, гемоглобина и гематокрита у обслуживающего персонала заправочных станций (4).Хотя в некоторых исследованиях конкретно оценивается воздействие бензина при заправке транспортных средств (5–7), насколько нам известно, за последнее десятилетие было проведено мало исследований. Очень важно, чтобы такие исследования повторялись часто и в различных географических точках, поскольку состав топлива, погода, климат и стратегии борьбы с загрязнением влияют на индивидуальное облучение и могут со временем меняться.

В Соединенных Штатах (США) изменения в правилах, регулирующих улавливание паров бензина во время заправки транспортных средств, сделали этот вопрос особенно актуальным.Во время заправки пары бензина в баке транспортного средства выталкиваются в атмосферу из-за повышения уровня жидкого бензина в баке, если не установлена ​​система улавливания паров. С 1998 по 2006 год Агентство по охране окружающей среды США (EPA) выдвинуло требование, согласно которому почти все новые автомобили должны быть оборудованы бортовыми системами улавливания паров топлива (ORVR) (8), которые работают путем направления испаренного бензина в канистру на транспортном средстве. , тем самым существенно снижая выброс паров в атмосферу.Вкратце, это требование внедрялось поэтапно, сначала для легковых автомобилей (1998 год: 40% новых автомобилей, 1999 год: 80%, 2000 год: 100%), затем для легких грузовиков и фургонов (2001 год: 40%, 2002 год: 80%, 2003 г .: 100%), и, наконец, для более тяжелых грузовиков малой грузоподъемности (2004 г .: 40%, 2005 г .: 80%, 2006 г .: 100%) и грузовиков с полной массой> 10 000 фунтов (100% к 2006 г.). К 2006 году почти все новые газовые автомобили с полной массой менее 14 000 фунтов должны были иметь системы ORVR (8). Напротив, системы улавливания паров Стадии II, которые используются на самих бензонасосах, направляют испаренный бензин в подземные резервуары АЗС через системы на насосах.В 2012 году Агентство по охране окружающей среды определило, что автопарк США был достаточно насыщен ORVR, что, по утверждениям, может разрешить удаление систем Stage II (8), таким образом, улавливание паров во время заправки в первую очередь зависит от систем ORVR.

Несмотря на это изменение в правилах, доступна ограниченная информация об эффективности систем ORVR, хотя Агентство по охране окружающей среды США предполагает, что они эффективны на 98% и требуют минимального обслуживания (8). Немецкое исследование не обнаружило заметного увеличения концентрации углеводородов в атмосфере в герметичном корпусе для определения выбросов (SHED), в который во время заправки находился автомобиль, оборудованный ORVR, хотя повышение было обнаружено в начале и в конце заправки (9).Несмотря на то, что исследование автомобилей, предположительно не оборудованных ORVR в Мексике, показало, что старые автомобили имеют больше выбросов в результате испарения, чем новые (10), насколько нам известно, нет оценки непрерывного функционирования систем ORVR для снижения выбросов во время заправки автомобиля. в течение срока службы транспортного средства в условиях реального автопарка. Возможно, что по мере старения транспортных средств шланги, уплотнения и другие части бензобака и системы ORVR изнашиваются, что приводит к увеличению выбросов паров во время заправки.Кроме того, в то время как некоторые исследования (6, 7) оценивали воздействие паров бензина во время заправки автомобилей в США, обнаруживая доказательства бензола в образцах крови и выдыхаемого воздуха, эти исследования были завершены до насыщения автомобильного парка США системами ORVR и являются таким образом, вероятно, завышены оценки воздействия, которое может произойти с системами ORVR. В настоящее время неизвестно, окажет ли количество паров, которым подвергается современное население, аналогичные эффекты, если таковые имеются.

В прошлых исследованиях по оценке воздействия от заправки автомобиля использовались алюминиевые трубки в качестве пассивных пробоотборников (7) и трубки сорбента, прикрепленные к насосам (6), для количественной оценки воздействия паров бензина, расположенных в зоне дыхания участников.Однако такие методы могут быть не в состоянии обнаружить более низкие уровни воздействия, ожидаемые от автопарка с 98% эффективной системой ORVR. Кроме того, хотя эти методы позволяют количественно оценить воздействие паров на окружающую среду во время заправки топливом, их нелегко использовать для идентификации источника или для определения рассеивания и перемещения паров на станции. Также невозможно использовать эти устройства для определения того, когда во время заправки пары более вероятно выделятся (например, в конце или в конце).повсюду), информация, которая может помочь определить причину выделения пара. Использование других технологий, таких как инфракрасная камера, оптимизированная для визуализации соединений, присутствующих в нефтепродуктах, необходимо для определения источников паров во время заправки (например, выхлопных газов, бака транспортного средства или сопла насоса) и того, как они перемещаются в космосе. . Такие камеры также настроены на обнаружение очень малых количеств паров и, таким образом, могут иметь неоценимое значение при определении того, происходит ли воздействие паров бензина на автомобили, оборудованные ORVR, что требует более тщательной оценки воздействия.

Исследования функционирования ORVR в реальном автопарке США с течением времени и, таким образом, понимание количества паров, которым люди могут все еще подвергаться, ограничены. Кроме того, инструменты, традиционно используемые для оценки воздействия паров во время заправки транспортных средств, не дают полной картины, поскольку они не способны определять источники пара и движение. С помощью этого пилотного исследования мы стремимся определить правдоподобность и полезность проведения полной оценки воздействия паров бензина во время заправки автомобилей в автопарке, зависящем от ORVR для улавливания паров.Цели этого пилотного исследования: (1) определить возможность качественного улавливания выбросов паров топлива в результате заправки автомобилей в Нью-Йорке (Нью-Йорк) с использованием инфракрасной камеры FLIR, специально разработанной для обнаружения летучих органических соединений, присутствующих в нефтепродуктах, и (2) изучить величину выбросов паров топлива в диапазоне различных возрастов транспортных средств / систем ORVR в качестве предвестника для оценки непрерывного функционирования систем ORVR в течение срока службы транспортного средства в фактическом автопарке США.

Материалы и методы

Обзор исследования

Для мониторинга выбросов паров была выбрана удобная выборка заправочных станций в Северном Манхэттене, Нью-Йорк. На каждой заправке один из участников исследования подходил к людям непосредственно перед тем, как они начали заправлять свои автомобили, и просил устное разрешение на запись баков их транспортных средств во время заправки автомобиля. Это исследование не является исследованием на людях, поскольку не было получено никакой информации о людях, и поэтому оно не подлежит надзору со стороны IRB.

Всего за один зимний день было посещено шесть АЗС. На каждой станции было зарегистрировано по три заправки автомобиля топливом, за исключением одной станции, где присутствовал дежурный. Для этой станции было зарегистрировано только одно событие заправки автомобиля топливом. Всего зафиксировано n = 16 заправок.

Сбор данных

Инфракрасная камера, оптимизированная для получения оптических изображений газов летучих органических химикатов (модель FLIR GF320; описана ниже) и часто используемая для обнаружения утечек при нефтепереработке, использовалась для записи форсунки топливного насоса и внешнего топливного бака автомобиля. заливной патрубок во время каждой заправки.Кроме того, исследователи визуально осмотрели бензонасосы на предмет повреждений шлангов, работы запорного клапана заправки и наличия систем улавливания паров Stage II. Исследователи записали марку и модель транспортного средства, когда он был виден снаружи автомобиля, а год был определен с помощью фотографий транспортного средства. Год был оценен путем поиска изображений марки и модели автомобиля и сравнения разных лет, особенно переднего и заднего бампера и формы фар, с годами, показанными на фотографиях.Когда исследователи не могли окончательно определить год автомобиля, использовалась середина вероятного диапазона лет. Транспортным средствам был присвоен тип на основе системы классификации транспортных средств Агентства по охране окружающей среды.

Обзор инфракрасной камеры FLIR

Инфракрасная камера FLIR модели GF320 может обнаруживать 20 газов, в том числе: 1-пентен, бензол, бутан, этан, этанол, этилбензол, этилен, гептан, гексан, изопрен, м-ксилол, метан, метанол, метилэтилкетон, МИБК, октан, пентан, пропан, пропилен и толуол (FLIR Systems Inc., 2017). Камера настроена на обнаружение очень малых спектральных диапазонов, поэтому она может выборочно визуализировать определенные соединения, которые поглощают или излучают электромагнитную энергию в этом спектральном диапазоне. Узкий полосовой фильтр используется, чтобы гарантировать, что обнаруживаются только газы с сильным сигналом в указанном инфракрасном диапазоне, а другие компоненты камеры сконструированы так, чтобы излучать очень мало энергии, чтобы уменьшить отношение сигнал / шум. Производитель не предоставляет оценки пределов обнаружения своей камеры, но мы обнаружили, что GF320 может обнаруживать довольно небольшие скорости утечки паров, например.g., выбросы газа из невоспламененной карманной зажигалки в атмосферных условиях вне помещений, снимаемые с расстояния не менее 2 м.

Качественный и статистический анализ

Чтобы определить, насколько репрезентативна наша удобная выборка в отношении насыщенности ORVR автопарка штата Нью-Йорк и города Нью-Йорк, мы использовали общедоступную базу данных регистрации транспортных средств, снегоходов и лодок штата Нью-Йорк для расчета доли зарегистрированных автомобили в штате и в городе, которые были бензиновыми и были произведены в 2006 году или позже (из всех автомобилей с бензиновым двигателем), когда EPA предполагает, что «практически все» новые автомобили с бензиновым двигателем весом менее 14 000 фунтов были произведены с системами ORVR ( 8).Мы сравнили это с долей автомобилей, оборудованных ORVR, в нашей выборке. Кроме того, мы сравнили средний возраст производства автомобилей в нашей выборке с возрастом зарегистрированных автомобилей в штате и городе Нью-Йорк.

Каждое инфракрасное видео было просмотрено для определения наличия и количества испаренного бензина, выделяемого во время заправки. Было создано общее качественное описание каждого видео, а также были определены модели испускания пара и присвоены каждому сеансу. Происхождение пара (т. Е.е., пары окружающей среды по сравнению с парами из топливного бака транспортного средства), и время выделения паров было рассмотрено на всех сессиях. Репрезентативные видеокадры «типичных» выбросов для каждого транспортного средства были извлечены из середины и конца каждого сеанса заправки. Шлейф пара был очерчен с помощью кисти в Microsoft Paint на основе многократных наблюдений за видео, а не только одного кадра, поскольку на статическом изображении сложно идентифицировать шлейф.

Исследовательский статистический анализ был проведен в R версии 3.5.1 (11). Логистическая модель была пригодна для получения связи между предполагаемым возрастом транспортного средства и присутствием выделения паров во время заправки транспортного средства, которая использовалась как бинарная переменная. Из-за небольшого размера выборки в модель не были включены ковариаты.

Рисунки были созданы с помощью пакета tidyverse в R (12), а также с помощью Inkscape (www.inkscape.org) и MATLAB (The MathWorks Inc., 2010).

Результаты

Всего было зафиксировано 16 заправок на шести АЗС.Наша удобная выборка была достаточно репрезентативной для предполагаемой доли проникновения ORVR в транспортных средствах штата Нью-Йорк и города Нью-Йорк: согласно правилам EPA 94% нашей выборки должны были быть оснащены ORVR, в то время как для штата и города Нью-Йорк мы оцениваем, что, по крайней мере, 81% зарегистрированных автомобилей должны были быть оборудованы ORVR. Средний год производства в нашей выборке был 2013 г., как и в штате Нью-Йорк.

предоставляет подробную информацию о заправочных станциях и транспортных средствах.Из шести станций только на одной была система улавливания паров Этапа II, а на четырех сжиженный бензин протекал вокруг шланговых соединений. Предполагаемый возраст транспортных средств варьировался от 1 до 32 лет (1987–2018 гг. Выпуска), и в выборке были представлены несколько типов транспортных средств (например, внедорожник, автомобиль среднего размера). Для 15 из 16 автомобилей возраст и комбинация типов указали, что они должны были содержать системы ORVR. Средняя продолжительность дозаправки составила 86 с. Температура окружающей среды колебалась от 33 до 41 ° F (0,5–5 ° C).

Таблица 1

Характеристика АЗС и заправок автомобилей.

90 400 Легковой автомобиль среднего размера 904 904 9036 9036 9039 9040 Минивэн906 88

Инфракрасная камера смогла обнаружить пары бензина во время заправки автомобиля.Кроме того, оценка видеофайлов позволила исследователям идентифицировать источники пара, точно определять время выделения пара во время каждого видео и видеть, как пары двигались после выброса.

Выбросы паров топлива наблюдались на 14 из 16 автомобилей и на каждой АЗС. Единственный автомобиль, более ранний, чем производственные требования ORVR в США, явно имел гораздо более высокие выбросы паров заправки, чем более новые автомобили. Однако у большинства новых автомобилей также были значительные выбросы паров топлива, особенно в конце дозаправки.Качественные описания каждого случая заправки приведены в. Было идентифицировано шесть общих моделей выброса паров: без выброса паров (одно транспортное средство), только окружающие пары (одно транспортное средство), выпуск в конце заправки (два автомобиля), выпуск при снятом сопле (три автомобиля), выпуск в конце дозаправки и после снятия форсунки (шесть автомобилей) и почти непрерывного выброса паров (три автомобиля). показывает количество автомобилей в каждой категории и годы выпуска автомобилей.Возраст трех автомобилей с почти непрерывным выделением паров оценивается в 5, 11 и 32 года. Следует отметить, что все автомобили, которые испускали пары в любой момент во время заправки, также испускали пары в конце заправки.

Таблица 2

Качественное описание и общие закономерности событий заправки автомобилей.

Заправочная станция ID	Система улавливания паров, стадия II	Шланговые соединения	Идентификационный номер автомобиля	Классификация автомобилей EPA по размеру	Расчетный год модели 90V 9036 мандат *	Продолжительность заправки (с)
2	Нет	Нет утечки	29	Миникомпактный вагон	2014	6			30	Легковой автомобиль среднего размера	2005	Да	88
			32	Стандартный внедорожник	Да	2013		Нет	Утечка	33	2006	Да	76
			34	Легковой автомобиль среднего размера	2018	Да	78	Малогабаритный внедорожник	2013	Есть	84
4	Нет	Утечка	36	Легковой автомобиль среднего размера	2008	Да	131
	37	Стандартный внедорожник	2018	Да	133
			38	Стандартный внедорожник	2015	6	Вакуумный ассистент	Утечка	41	Компактный автомобиль	2005	Да	72
			42	Автомобиль среднего размера	2016	Да	122
9040	9040 9040	Да	66
9	Нет	Утечка	44	Стандартный внедорожник	2004	Да	56
		9040	1987	Нет	110
			46	Автомобиль среднего размера	2015	Да	106
7
7	2013	Есть	32

Идентификационный номер автомобиля	Качественное описание	Общий вид
29	Некоторое количество паров бензина выходит в атмосферу с начала заправки, продолжаясь на протяжении всей операции. продолжительность заправки.Примерно в 0:00:41 наблюдается выход большего количества пара из бака транспортного средства, как правило, его количество увеличивается до конца сеанса дозаправки	Почти непрерывное выделение пара
30	Выхода паров не наблюдается. в атмосферу до тех пор, пока не пройдет более минуты дозаправки (0:01:13), после чего большое количество паров улетучится, поскольку бак транспортного средства предположительно заполнится	Выброс к концу заправки
32	Минимальный пар выбрасывался в атмосферу во время дозаправки.В самом конце заправки, когда насос снимается с бака, можно увидеть выход небольшого количества пара.	Выпуск в конце заправки и после снятия форсунки
33	Пары не выходят из резервуара. бак транспортного средства до конца заправки, около 0:01:13, после чего большое количество паров улетучивается, предположительно по мере заполнения бака. После извлечения насоса из бака пары топлива продолжают выходить в атмосферу в значительных количествах.	Выпуск в конце заправки и после снятия форсунки
34	Выхода паров не наблюдается до конца заправки. , около 0:01:11, после чего значительное количество топлива улетучивается в атмосферу, продолжая выходить даже после снятия насоса с автомобиля	Выпуск в конце заправки и после снятия форсунки
35	Выхода паров из бака транспортного средства до конца заправки не наблюдается.Пары улетучиваются, когда рукоятка насоса частично выдвинута (0:01:12) и бак предположительно заполнен, и продолжают выходить даже после полного извлечения насоса	Выпуск в конце заправки и после снятия форсунки
36	Хотя насос вставлен в автомобиль с начала видео, похоже, что топливо не подается до 0:00:43, когда рука человека сжимает ручку насоса. Когда начинается дозирование, можно увидеть, как из резервуара выходит большое количество паров.Следует отметить, что при индивидуальной заправке насос не полностью помещается в бак. Пары выходят почти непрерывно во время заправки, иногда в больших количествах. Ближе к концу сеанса улетучивается еще одно большое количество пара, поскольку насос все дальше вытягивается из автомобиля (0:01:55). Значительное количество пара продолжает выходить до конца заправки, в том числе после того, как насос полностью вынут (0:02:49)	Почти непрерывное выделение пара
37	Выделение пара не наблюдается	Выделение пара отсутствует
38	Пары не наблюдаются примерно до 0:00:51, после чего пар выделяется почти непрерывно.Наблюдается выход пара из бака после снятия насоса.	Выпуск в конце заправки и после снятия форсунки
41	Некоторое количество пара выделяется в начале сеанса заправки (0:00:14), но до конца дозаправки (0:01:08) больше не наблюдается. По истечении этого времени пар наблюдается в значительных количествах до тех пор, пока насос не будет снят (0:01:21), после чего наблюдается лишь минимальное выделение паров	Выпуск в конце заправки
42	Пары не наблюдаются до тех пор, пока самый конец заправки, когда насос снят (0:01:59).Пар продолжает выходить из бака до тех пор, пока он не будет закрыт. небольшое количество пара может выделяться после снятия насоса (0:01:08)	Выпуск при снятом сопле
44	Плохая фокусировка видео затрудняет наблюдение паров; однако, похоже, присутствуют окружающие пары (вверху справа, 0:00:35, 0:00:40, 0:00:54)	Только окружающие пары
45	При снятии крышки наблюдается значительное выделение паров из бака и постоянно на протяжении всей заправки	Практически непрерывное выделение паров
46	При заправке не наблюдается выделения паров; наблюдается небольшое количество выброса из насоса, когда он был удален из бака (0:01:57)	Выпуск при снятом сопле
47	Незначительное количество выделения пара наблюдается в начале заправки (0:00:03 ), а затем снова по окончании заправки (0:00:24).Пар продолжает выделяться после снятия насоса	Выпуск в конце заправки и после снятия форсунки

Точечная диаграмма, отображающая количество автомобилей в каждой категории выбросов паров (каждая точка представляет одно транспортное средство), с указанием года, выделенного цветом.

Репрезентативные видеокадры середины и конца каждого сеанса заправки доступны в дополнительном материале (два кадра на автомобиль). На рисунке показаны примеры из каждой из шести схем выброса паров, со шлейфами паров бензина, выделенными синим цветом в каждом кадре, и идентификаторами транспортных средств в верхнем правом углу.Например, для категории «выпуск при снятом сопле» на репрезентативном снимке экрана в середине сеанса заправки не видно паров, однако в конце сеанса пары можно увидеть, разливаясь вокруг сопла насоса и отверстие топливного бака автомобиля. Диапазон величины выбросов можно увидеть на различных кадрах выборки. Полные видеозаписи каждого события заправки доступны по следующей ссылке: https://github.com/jenni-shearston/Vehicle_Refueling_Videos.

Две выборки для каждой из 6 идентифицированных схем выделения паров во время заправки топливом: одна в середине сеанса заправки и одна в конце. Идентификатор транспортного средства и индикатор середины («середина») или конца («конец») видео включены в правый верхний угол каждой фотографии. Пары бензина, если они присутствуют, обведены синей линией.

Результаты исследовательской логистической регрессии не были значимыми, так как не было достаточно наблюдений для выявления ассоциации ( n = 16; да выпуск [ n = 3] / нет выпуска [ n = 13]).Модель предположила, что увеличение расчетного возраста транспортного средства на 1 год было связано с увеличением вероятности выделения паров в середине заправки на 1,15 (95% ДИ = 0,97, 1,51), но этот результат, вероятно, обусловлен результатами для 32 лет, который был намного старше, чем остальная часть автомобильного парка.

Обсуждение

В этой работе подчеркивается ценность использования инфракрасной камеры в качестве дополнения к более традиционным методам измерения воздействия для определения потенциальных рисков для здоровья от заправки автомобиля, а также визуально выделяются иногда большие количества выбросов паров топлива, которые происходят даже в условиях насыщения ORVR. автопарк.

Камера FLIR позволила нам определить источник паров; например, на одном видео (ID транспортного средства 44) можно увидеть пары, но они не исходят из форсунки насоса или бака транспортного средства. Примечательно, что на этой станции (Станция 9) мы наблюдали утечку бензина вокруг шланговых соединений. На всех других видеороликах отчетливо видно, как пары выходят из сопла насоса, бака транспортного средства или из обоих. Это позволяет дифференцировать источники воздействия паров, важную информацию, необходимую для воздействия на воздействия на заправочных станциях в целом, или определить, насколько эффективен ORVR для минимизации оттока пара.Кроме того, использование инфракрасной камеры позволило нам подтвердить, что пары испускались в месте, где человек, наполняющий свой бензобак, мог их вдохнуть («зона дыхания»), и визуализировать распространение и движение паров. Инфракрасная камера также позволяла точно определить, когда во время заправки выделялись пары. Трубки с сорбентом, прикрепленные к насосам, пассивным пробоотборникам и мониторам в реальном времени, не могут этого сделать, потому что измеряемое количество пара усредняется за период времени, поэтому сложно определить, когда пар выпускается или выпускается. непрерывно.

Информация о времени выделения паров особенно полезна, поскольку может помочь исследователям определить, почему выделяются пары. Например, известно, что системы ORVR с «жидкостными уплотнениями» выделяют некоторое количество паров в конце заправки (13), поскольку по мере уменьшения потока бензина в бак транспортного средства градиент воздуха в баке, создаваемый движущимся бензином, уменьшается, позволяя парам течь как в резервуар, так и из него (и, следовательно, в атмосферу) (9). Выпуск по окончании заправки автомобиля действительно был одним из самых частых наших наблюдений.Однако выбросы паров, происходящие в середине сеанса дозаправки или в течение всего сеанса, оба из которых мы наблюдали во время нескольких дозаправок, могут указывать на нарушение функционирования системы ORVR. Эти результаты кажутся несовместимыми с выводами Тамбринка, который не наблюдал измеримых выбросов во время заправки топливом (9). Рен и Хао в Китае действительно обнаружили измеримые выбросы во время заправки топливом, но на низких уровнях, при этом концентрация паров со временем увеличивается и колеблется от 0 до 4.5 мг / м ³ (13). Выбросы могут быть результатом утечки в части топливной системы транспортного средства, старения участков активации или перенасыщения угольного фильтра, используемого в ORVR, или неисправного механического уплотнения. Также возможно повреждение самого сопла насоса, что приведет к выделению пара. Кроме того, Рен и Хао обнаружили, что температура окружающей среды, температура топлива, поток заправки и диаметр заправочной трубы — все это влияет на время образования жидкого уплотнения и на выбросы пара (13).Выбросы увеличивались при повышении температуры окружающей среды или топлива (13). Поскольку наше исследование проводилось при низких температурах окружающей среды (0,5–5 ° C), мы ожидаем, что выбросы весной, летом и осенью будут больше, чем мы наблюдали.

Наше исследование показало, что среднее время дозаправки составляет 86 с (1,43 мин), что аналогично 1,13 мин, найденному Vainiotalo et al. (5) в Финляндии и меньше, чем было обнаружено Egeghy et al. (7) в Северной Каролине (в среднем 3 минуты). Эти и другие исследования включали различные биомаркеры и меры воздействия: внутренняя доза (кровь) (6), выдыхаемый воздух (7) и воздух зоны дыхания (5-7), все из которых предполагали, что люди подвергались воздействию бензола, a известный канцероген для человека во время заправки.Поскольку все исследования проводились до широкого внедрения ORVR и только на заправочных станциях без улавливания паров Этапа II, их результаты, вероятно, не репрезентативны для типичного воздействия на сегодняшний день. В некоторой степени, однако, наше исследование показывает, что, несмотря на широкое использование ORVR, индивидуальные воздействия с такими же величинами, как и до введения требований ORVR, все еще могут иметь место — два из трех событий заправки, классифицированных как «почти непрерывное выделение паров», произошли в транспортных средствах, изготовленных после развертывания ORVR.Без улавливания паров Stage II население не будет защищено от выбросов, возникающих в результате так называемого устаревшего парка без ORVR, транспортных средств с ухудшающимся ORVR или мотоциклов и лодок, оба из которых не имеют ORVR.

Особое значение для общественного здравоохранения и политики имеет способность систем ORVR (1) снижать воздействие паров бензина во время заправки до безопасного уровня и (2) продолжать работать на высоком уровне в течение всего срока службы транспортного средства. Это важно по двум причинам.Во-первых, летучие органические соединения (ЛОС), выделяемые при заправке топливом, могут химически реагировать в атмосфере, способствуя образованию озона и других вторичных загрязнителей, которые могут нанести вред здоровью человека напрямую через сердечно-сосудистые пути (14). Системы ORVR предназначены для снижения этого потенциала путем предотвращения утечки ЛОС в атмосферу, где они могут вступать в реакцию с другими видами. Во-вторых, как обсуждалось ранее, воздействие первичных ЛОС, например содержащихся в бензине, также может напрямую отрицательно сказаться на здоровье в результате воздействия во время заправки автомобиля.Однако была проведена ограниченная работа для проверки предположения, что ORVR снижает воздействие до «безопасного» уровня во время заправки автомобиля. Фактически, неясно, каков «безопасный» уровень воздействия паров бензина, особенно потому, что не существует стандартизированной формулы для бензина.

Было проведено множество исследований (15, 16) для характеристики потенциального вреда бензина с определенными формулами или присадками, но в этих отчетах обычно сравниваются разные формулы бензина, а не воздействие без воздействия.Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что, хотя воздействие бензина во время заправки вероятно, воздействие на здоровье бензина при нечастых низких концентрациях может быть незначительным, хотя отдельные компоненты являются канцерогенными (15, 16). И наоборот, данные профессиональных исследований показали, что люди, хронически подвергающиеся воздействию более низких уровней паров бензина, например, обслуживающий персонал заправочных станций, подвергаются более высокому риску развития некоторых видов рака (17, 18). Несмотря на эти доказательства, мы не до конца понимаем, какой риск представляют собой пары бензина для населения во время типичной заправки автомобиля, или кумулятивное воздействие такого воздействия на протяжении жизни человека, особенно в сегодняшней нормативной среде.Наши результаты убедительно подчеркивают, что люди могут подвергаться воздействию значительных количеств паров бензина во время заправки, даже в автопарке, насыщенном ORVR.

Будущие исследования жизненно необходимы для определения риска для людей во время типичных сеансов заправки в автопарке, насыщенном ORVR, особенно потому, что воздействие бензина является повсеместным и происходит в течение всего срока службы. Мы рекомендуем комплексные оценки воздействия, которые оценивают воздействие, дозу внутреннего облучения и последствия для здоровья, а также мониторинг летучих органических соединений в реальном времени, возможно, с использованием портативного SHED (19), установленного на заправочной станции и соединенного с инфракрасной камерой, оптимизированной для газа. изображения.Кроме того, мы рекомендуем в будущем разработать алгоритм оценки количества или концентрации паров, показываемых на видео с инфракрасной камеры, чтобы лучше понять концентрацию паров, рассеиваемых вокруг станции.

Это пилотное исследование имеет несколько ограничений. Во-первых, использовалась удобная выборка станций и транспортных средств, и поэтому она может не соответствовать истинному автопарку Нью-Йорка. Однако насыщение ORVR в нашей выборке было довольно близко к оценке для всех зарегистрированных автомобилей в штате и городе Нью-Йорк (94 vs.81%). Кроме того, обнадеживает то, что обе эти оценки превышают оценку EPA в 71% для насыщения ORVR в старом флоте США 2012 года (8) и что насыщенность в нашей удобной выборке выше смоделированной оценки штата Нью-Йорк в 85% или больше для старый флот 2013 года (20). Средний год производства в нашей выборке соответствовал годам для зарегистрированных в штате и городе Нью-Йорк автомобилей (медиана = 2013). Во-вторых, небольшой размер выборки не обеспечивает достаточных возможностей для статистических тестов.В-третьих, марка, модель и возраст транспортного средства были оценены исследователями, поэтому существует вероятность неправильной классификации. Наконец, оценки концентраций ЛОС в реальном времени не были получены.

Выводы

В автопарке, насыщенном ORVR, использование инфракрасной камеры, оптимизированной для визуализации ЛОС, позволило идентифицировать источники пара, просматривать траекторию и дисперсию пара, а также определять время выхода пара во время заправки. В этом пилотном исследовании 14 из 16 наблюдаемых случаев заправки топлива привели к выбросам паров, степень серьезности которых существенно различается в зависимости от марки / модели и возраста транспортного средства.Полная оценка воздействия, включающая инфракрасные камеры, количественные мониторы и биологические образцы, необходима для понимания воздействия и воздействия паров топлива на здоровье на заправочных станциях в автопарке, насыщенном ORVR.

Заявление о доступности данных

Все наборы данных, созданные для этого исследования, включены в статью / Дополнительные материалы.

Вклад авторов

MH и JS разработали концепцию исследования и завершили сбор данных. JS написал первый черновик рукописи и завершил анализ исходных данных.MH контролировал и проверял весь анализ данных и редактировал рукопись. Все авторы соглашаются нести ответственность за содержание этой работы.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Марка Фишберна из FLIR Systems за помощь в использовании инфракрасной камеры FLIR GF320 в течение короткого периода тестирования и Себастьяна Роуленда за его помощь при рецензировании рукописи.

Примечания

Финансирование. MH был поддержан грантом NIEHS P30 ES009089. JS был поддержан грантом NIEHS T32 ES007322. Источники финансирования не участвовали в разработке исследования, сборе, анализе и интерпретации данных, разработке рукописей или публикации.

Ссылки

1. Хильперт М., Мора Б.А., Ни Дж., Правило AM, Нахман К.Э. Выбросы углеводородов при хранении и транспортировке топлива на АЗС: воздействие на окружающую среду и здоровье человека. J Curr Environ Health Rep.(2015) 2: 412–22. 10.1007 / s40572-015-0074-8 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 2. Хильперт М., Руле А.М., Адриа-Мора Б., Тибери Т. Выбросы из вентиляционных труб из резервуаров для хранения на заправочных станциях: последствия для отступающих расстояний. Sci Total Environ. (2019) 650: 2239–50. 10.1016 / j.scitotenv.2018.09.303 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. ATSDR Токсикологический профиль бензола. Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний. Атланта, Джорджия: Министерство здравоохранения и социальных служб США; (2007).[Google Scholar] 4. Abou-ElWafa HS, Albadry AA, El-Gilany AH, Bazeed FB. Некоторые биохимические и гематологические показатели у обслуживающего персонала АЗС: сравнительное исследование. Biomed Res Int. (2015) 2015: 418724. 10.1155 / 2015/418724 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 5. Вайниотало С., Пелтонен Ю., Руонакангас А., Пфеффли П. Воздействие на потребителей МТБЭ, ТАМЭ, C6-алкилметиловых эфиров и бензола во время заправки бензином. Перспектива здоровья окружающей среды. (1999) 107: 133–40. 10.1289 / ehp.99107133 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6.Backer LC, Egeland GM, Ashley DL, Lawryk NJ, Weisel CP, White MC и др. . Воздействие обычного бензина и кислородного топлива этанола во время заправки на Аляске. Перспектива здоровья окружающей среды. (1997) 105: 850–5. 10.1289 / ehp.97105850 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 7. Эгеги П.П., Торнеро-Велес Р., Раппапорт С.М. Экологический и биологический мониторинг бензола при самостоятельной заправке автомобилей. Перспектива здоровья окружающей среды. (2000) 108: 1195–202. 10.1289 / ehp.001081195 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 8.EPA 40 CFR Часть 51: Качество воздуха: широкое использование для улавливания паров на борту дозаправки и отказ от требований Stage II. Агентство по охране окружающей среды. Федеральный регистр. (2012) 77: 28772–82. [Google Scholar] 9. Тамбринк М Filtersysteme im Automobil: Innovative Lösungsansätze für die Automobilindustrie [Системы фильтрации в автомобиле: инновационные подходы к решениям для производителей автомобилей]: Haus de Technik – Fachbuchreihe (Тюбинген:) (2002). [Google Scholar] 10. Шифтер И., Диас Л., Родригес Р., Гонсалес-Масиас К. Вклад выбросов в результате испарения от бензиновых автомобилей в инвентаризацию летучих органических соединений в Мехико.Оценка состояния окружающей среды. (2014) 186: 3969–83. 10.1007 / s10661-014-3672-2 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. R Core Team. R: Язык и среда для статистических вычислений. Вена: Фонд R для статистических вычислений; (2018). [Google Scholar] 12. Уикхэм Х. Tidyverse: легко установить и загрузить «Tidyverse». Пакет R версии 1.2.1 (2017 г.). [Google Scholar] 13. Хэ Р, Дин Х. Дозаправочный эксперимент по улавливанию паров дозаправки на борту. Китай J Highw Transp. (2017) 30: 142–50. [Google Scholar] 14.Чжао Р., Чен С., Ван В., Хуанг Дж., Ван К., Лю Л. и др. . Влияние кратковременного воздействия загрязнителей воздуха на начало внебольничной остановки сердца: систематический обзор и метаанализ. Int J Cardiol. (2017) 226: 110–7. 10.1016 / j.ijcard.2016.10.053 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. ATSDR Токсикологический профиль бензина. Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний. Атланта, Джорджия: Министерство здравоохранения и социальных служб США; (1995). [Google Scholar] 16. NSCAUMATC Оценка воздействия на здоровье бензина и его паров.Северо-восточные штаты — Комитет по скоординированному управлению использованием воздуха в воздухе (1989). [Google Scholar] 17. Мортон В., Марьянович Д. Заболеваемость лейкемией по роду занятий в столичном районе Портленд-Ванкувер. Am J Ind Med. (1984) 6: 185–205. 10.1002 / ajim.4700060304 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 18. Шварц Э. Анализ коэффициента пропорциональной смертности автомехаников и рабочих бензозаправочных станций в Нью-Гэмпшире. Am J Ind Med. (1987) 12: 91–9. 10.1002 / ajim.4700120110 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 19.Восточная исследовательская группа Денвер, лето 2008 г. Пилотное исследование на станции Липан-стрит — Версия отчета 5. Отдел оценки и стандартов, Управление транспорта и качества воздуха и Агентство по охране окружающей среды США (2008 г.). [Google Scholar]

Штат Орегон: Программы AQ

Системы улавливания паров бензина делятся на две стадии. I этап системы улавливания паров бензина улавливают пары, выброшенные из подземных хранилищ цистерны на АЗС при заправке автоцистернами.Системы Stage II улавливать пары бензина, которые в противном случае были бы выпущены во время отдельного автомобиля заправка на заправках. Системы ступени I и ступени II могут уменьшить количество воздуха загрязнение, сэкономьте деньги за счет экономии бензина, который будет потерян в воздухе и защитить здоровье населения, уменьшив вдыхание токсичных паров бензина. В эффективность программы улавливания паров и, в конечном итоге, качество воздух, зависит от правильного использования и функционирования как стадии I, так и стадии II системы улавливания паров бензина.

Системы Stage II включают установку специальных топливораздаточных форсунок на насос. Некоторые форсунки имеют резиновый чехол, который обеспечивает герметичное уплотнение. отверстие для заливки бензина в автомобиле. В других системах используется более удобный насадка «без сильфона» (или «без сапога»). Во время заправки пары выталкиваются из бензобак транспортного средства поступающим топливом. Затем пары улавливаются специальный патрубок и направляется в подземные резервуары-хранилища, где они находятся хранится до тех пор, пока не будет произведена массовая доставка.

Этап I работает примерно так же. Пары улавливаются и хранятся на стадии II системы при индивидуальной заправке автомобиля направляются обратно в автоцистерну при заправке подземных резервуаров. Оттуда пары захваченные в автоцистерне, возвращаются на терминал раздачи, где они либо перерабатываются, либо уничтожаются.

Системы улавливания паров бензина, этапы I и II в штате Орегон

Большинство крупных терминалов для хранения бензина в Орегоне разрешены DEQ.В округе Лейн, LRAPA выдает разрешения на терминалы.

I этап

Stage I Контроль требуется по всему штату от среднего до крупного АЗС:

Для большинства предприятий по розливу бензина требуется разрешение от DEQ:

Правила распределения бензина требуют наличия паронепроницаемых систем улавливания для предотвращения потеря паров при перекачке бензина между хранилищем и хранилищем судно доставки (автоцистерна), а также между судном доставки и складом бак на заправке.

II этап

Stage II Оборудование для улавливания паров контролирует пары, которые обычно выделяется при заправке автомобилей бензином. станции. Эти меры контроля требуются только в столичном районе Портленда. (Округа Малтнома, Клакамас и Вашингтон). Эти объекты разрешены по DEQ (OAR Глава 340, Раздел 242, Разделы 0500-0520). Правила были первоначально приняты в 1991 году как часть программы AQMA Ozone Портленд-Ванкувер. План достижения и обслуживания, и применяется к станциям с более чем 600000 галлонов годового расхода бензина.

Поправки к Закону о чистом воздухе 1990 г. также требовали от автопроизводителей по всей стране оснащать новые автомобили системами «бортовой улавливания паров топлива» (ОРВР). Этот метод улавливания паров возвращает пары бензина, вытесненные при заправке, обратно в топливную систему автомобиля. EPA приняло правила, реализующие это требование в 1994 году. С 2000 года все новые малотоннажные автомобили с бензиновым двигателем продаваемые должны быть оборудованы системами ORVR.

По мере выхода на рынок транспортных средств, оборудованных ORVR, этап улавливания паров II. системы могут стать менее необходимыми, потому что сами транспортные средства будут повторно захватывать вредные пары бензина.

Утилизация паров, этап II | Институт нефтяного оборудования

Система, предназначенная для улавливания паров, которые выходят из топливного бака автомобилиста, когда в бак заправляется бензин.

Пары бензина накапливаются в баках автомобилей и грузовиков выше уровня жидкости. Когда резервуары заполнены, поднимающаяся жидкость вынуждает эти пары искать выход. Когда используется обычное сопло, вытесненные пары выходят вокруг носика сопла в воздух.Когда тысячи автомобилей заправляются в городских районах, улетучивающиеся пары значительно увеличивают загрязнение воздуха в регионе.

В регионах с серьезным загрязнением воздуха экологические нормы требуют использования систем улавливания паров бензина Stage II. Такие системы называются стадией II, потому что они касаются второй фазы улавливания паров на заправочной станции. I этап относится к улавливанию паров бензина при подаче топлива в резервуары хранения станции.

Существует два основных типа систем Stage II. Одна из них — это система балансировки, которая переносит пары из бака транспортного средства в бак для хранения станции без помощи внешней силы, такой как вакуум. Второй тип — это система, использующая источник вакуума, помогающий перемещать пары из бака транспортного средства в бак для хранения.

Ключевым элементом уравновешивающей системы является шланговая насадка, которая плотно соединяется с заливной трубкой топливного бака автомобиля. Излив форсунки снабжен сильфоном в форме гармошки, который плотно прижимается к кромке наливной трубы.Уравновешивающие системы разработаны с элементами управления, которые предотвращают попадание топлива в бак транспортного средства, если нет плотного соединения между сильфоном форсунки и заправочной трубкой.

Когда начинается подача топлива, бензин перетекает из ТРК в топливный бак автомобиля. Пары, вытесняемые поднимающейся жидкостью, ищут пути выхода. Они находят этот путь в открытом отверстии сильфона сопла. Пары поступают в порт через сильфон сопла, через коаксиальный шланг, соединяющий сопло с дозатором, и, наконец, через трубу возврата пара обратно в резервуар для хранения — обычно тот же резервуар, из которого перекачивается бензин. .

Это движение паров осуществляется без использования какой-либо внешней силы. Отвод паров из бака транспортного средства уравновешивается одновременным добавлением паров в подземный резервуар, из которого отбирается жидкость — отсюда и название, система балансировки.

Для повышения эффективности и удобства систем Stage II часто считается желательным способствовать переносу паров. Это достигается за счет использования вакуума. Вакуумные системы бывают двух типов: вспомогательные системы вакуума и вспомогательные системы аспирации.

Хотя использование вакуумных систем обычно необязательно в сочетании с подземными резервуарами для хранения, такие системы требуются на объектах, где установлены надземные резервуары. Пары, вытесняемые из бака автомобилиста, которые конденсируются, могут столкнуться с сопротивлением потоку «вверх» в надземный резервуар для хранения без посторонней помощи. Эта помощь предоставляется за счет создания вакуума, который заставляет пары возвращаться через линию возврата пара в резервуар для хранения.

В системах вспомогательного вакуумирования вакуумный насос обеспечивает мощность вакуума.В вспомогательных аспирационных системах вакуум создается с помощью аспирационного устройства.

См. Также этап улавливания паров.

АЗС

Аппараты для розлива бензина

Пары бензина, которые выделяются при перекачке бензина в подземные резервуары для хранения и заправке автомобилей, представляют опасность для здоровья людей и окружающей среды. В целях защиты здоровья населения и окружающей среды использовались или используются три различных типа систем контроля паров для минимизации выбросов паров во время перекачки бензина на установках для розлива бензина (GDF).Существуют три типа систем: этап I, этап II и улавливание паров при дозаправке на борту (ORVR).

Что такое этап I?

Этап I Контроль паров — это контроль выбросов паров бензина, который происходит, когда бензин доставляется наливом из автоцистерн в подземные резервуары для хранения, расположенные на ГЗД. Этап I «Утилизация паров» — это система, используемая для улавливания паров, вытесняемых из подземных резервуаров для хранения во время этих поставок. Уловленные пары возвращаются по трубопроводу в пустое пространство внутри автоцистерны, чтобы их можно было вернуть на терминал для обработки.

Как продемонстрировать соответствие нормативным требованиям этапа I?

Требования к оборудованию

• GDF должны иметь шарнирные заправочные адаптеры, одобренные Калифорнийским советом по воздушным ресурсам (CARB), а каждая вентиляционная труба резервуара-хранилища должна иметь выпускной клапан давления / вакуума (P / V). Вентиляционные клапаны P / V, установленные после 01.07.2015, должны быть одобрены CARB.
• Оборудовать все резервуары для хранения двухточечной системой улавливания паров Стадии I, в которой выходной порт спроектирован и поддерживается таким образом, чтобы при отсоединении линии возврата паров предотвращать выброс паров бензина.Если порт недоступен для установки двухточечной системы, его необходимо установить при замене бака или при переключении продукта в баке с любого другого топлива на бензин.

Ежегодное тестирование

Проводить испытания на падение давления, соединение парового пространства и выпускной клапан P / V не реже одного раза в календарный год в соответствии со следующим:

• Испытания на падение давления, соединение парового пространства и выпускной клапан P / V должны проводиться в соответствии с текущей версией соответствующих утвержденных CARB Процедур испытаний TP-201.3, TP-201.3C и TP-201.1E.
• Испытания давления, вакуума и скорости утечки должны проводиться для каждого выпускного клапана P / V. Диапазон положительного давления крекинга был расширен до 2,5-6,0 дюймов водяного столба, диапазон отрицательного давления крекинга составляет 6,0-10,0 дюймов водяного столба. Суммарная общая скорость утечки всех выпускных клапанов P / V, включая соединения, не должна превышать 0,17 кубических футов / час при давлении 2,0 дюйма водяного столба и 0,63 кубических футов / час при вакууме 4,0 дюйма водяного столба.
• GDF, недавно построенные или модифицированные после 01.07.2015, должны провести перечисленные выше испытания в течение 60 дней с момента первоначальной эксплуатации или завершения модификации.
• Если вы установили устройство управления давлением или пароизоляции на резервуар для хранения емкостью 250 галлонов или больше, кроме устройства, которое требуется установить и проверить в соответствии с этим разделом, проверяйте такое устройство ежегодно. Отправьте протокол испытания на утверждение не позднее чем за 60 дней до такого испытания.
• Если GDF не прошел испытание на падение давления, соединение парового пространства или вентиляционную крышку P / V, примите корректирующие меры и повторите испытание не позднее, чем через 60 дней после неудачного испытания.

Требования к уведомлениям

• Уведомить DEEP в письменной форме о времени и месте проведения необходимого теста не менее чем за 7 рабочих дней. Отправьте уведомление об испытании на падение давления () по адресу [email protected], указав в строке темы следующее:

  «Уведомление об испытании на падение давления, название станции, почтовый адрес, город и лицензия розничного продавца бензина №»

• Отправьте заполненный отчет о результатах испытаний на рекуперацию паров Этапа I не позднее, чем через 10 дней после испытания, на воздухе[email protected], указав в строке темы следующее:

  «Результаты испытаний Этапа I, название станции, почтовый адрес, город и лицензия розничного продавца бензина №»

Требования к ведению документации

• Вести следующие записи: лицензии на строительство / эксплуатацию GDF, результаты испытаний, выполненных в соответствии с разделом 22a-174-30 (a) RCSA, записи технического обслуживания и ремонта, проведенного в системе Stage I, и хронологический файл всех отчеты о проверках, протоколы соответствия и журнал ежедневной пропускной способности.
• Хранить записи в течение 5 лет и предоставлять их Уполномоченному не позднее, чем через 3 рабочих дня после получения такого запроса.
• Показать адрес, по которому хранятся записи, на видном месте.

Обратите внимание — требования Этапа I не касаются каких-либо требований, которые могут быть у вас или должны быть в рамках программы DEEP Underground Storage Tank (UST). Если у вас есть какие-либо вопросы, касающиеся этих требований, обращайтесь в программу UST по телефону (860) 424-3374.

Что такое стадия II?

Stage II Vapor Control — это контроль выбросов паров бензина, возникающих при заправке транспортных средств на GDF. Этап II улавливания паров — это система, используемая для улавливания паров бензина в заправочной трубе транспортного средства. Уловленные пары возвращаются в пустое пространство подземного резервуара на ГЗМ. Пары, хранящиеся в подземных резервуарах для хранения, позже будут отправлены на терминал для обработки во время следующей крупной поставки через систему улавливания паров Этапа I.

Как мне завершить процесс вывода из эксплуатации на втором этапе?

Для завершения процесса вывода из эксплуатации формы, перечисленные ниже , должны быть заполнены и отправлены по адресу [email protected], указав в строке темы следующее:

1. Уведомление о намерении списать |

   «Уведомление о намерении списать с эксплуатации, название станции, почтовый адрес, город, марка топлива и лицензия розничного продавца бензина №»

2. Уведомление об испытании на падение давления |

   «Уведомление об испытании на падение давления, название станции, почтовый адрес, город, марка топлива и лицензия розничного продавца бензина №»

3. Сертификационный отчет для выведенной из эксплуатации системы улавливания паров Этапа II |

   «Сертификат на Выведенный из эксплуатации этап улавливания паров этапа II, название станции, адрес, город, марка топлива и лицензия розничного продавца бензина №

Что такое ORVR?

Улавливание паров при дозаправке на борту (ORVR) улавливает пары топлива из бензобака автомобиля во время дозаправки.В автомобилях с ORVR бензобак и заправочная трубка сконструированы таким образом, что при заправке автомобиля пары топлива из бензобака попадают в канистру с активированным углем, которая адсорбирует пары. Когда двигатель работает, он втягивает пары бензина во впускной коллектор двигателя для использования в качестве топлива.

Широкое использование ORVR

Новые легковые автомобили, грузовики малой грузоподъемности и большинство транспортных средств с бензиновым двигателем большой грузоподъемности теперь оснащены системами ORVR.Системы ORVR более эффективны для улавливания паров бензина и менее дороги, чем системы улавливания паров Stage II. Внедрение средств контроля ORVR устранило необходимость в системах улавливания паров Стадии II, а взаимодействие между двумя типами несовместимых систем может фактически увеличить выбросы паров.

.