Regulaciones de emisiones para motores diésel usados en actividades de exploración y producción de petróleo y gas

La rápida progresión de las regulaciones sobre emisiones en los últimos años, combinada con las variaciones regulatorias en todas las zonas geográficas, hizo que fuera más difícil entender cómo se aplican estas regulaciones cambiantes a los motores utilizados en la industria del petróleo y el gas.
Este artículo describe dos normativas clave sobre emisiones de escape centradas en los motores diésel que se utilizan a menudo en las actividades de exploración y producción de petróleo y gas. Estos son los motores de diésel que a menudo se usan en equipos como cementres, batidoras, mezcladoras, bombas de lodo y plataformas peso que vería en las actividades de petróleo y gas en la etapa superior.
Normas de emisiones de escape no viales de la Agencia de protección ambiental (EPA)
Recientemente, en los Estados Unidos, las regulaciones sobre emisiones de nivel 4 de la EPA han reemplazado las regulaciones anteriores de nivel 4, nivel 3 y nivel 2, según el rango del motor. Para muchas de las actividades ascendentes de petróleo y gas, los motores de diésel ahora deben cumplir con los límites descritos en las normas de emisiones de escape de encendido por compresión de EPA para no carretera.
El objetivo principal de las normas de emisiones actuales de nivel 4, en comparación con el nivel 3 y el nivel 2, ha sido la reducción de los óxidos nitrosos (NOx) y el material particulado (PM).
Por ejemplo:
- Los motores de diésel utilizados en cementres, batidoras, mezcladoras y equipos de acidización a menudo ofrecen de 100 a 750 caballos de fuerza. Estos motores están obligados a cumplir con las regulaciones de nivel 4 desde las 2014 y las 2015. Estos motores de nivel 4 emiten un 90% menos material particulado que sus versiones de nivel 3. Estos motores también emiten un 85% menos de óxidos nitrosos en comparación con sus versiones de nivel 3.
- Los motores de diésel usados en plataformas peso, módulos de energía eléctrica, bombas de lodo y algunos de los cementros y acidificadores más grandes a menudo ofrecen más de 750 caballos de fuerza. Estos motores debían cumplir con las regulaciones de nivel 4 desde 2015 y emitir un 85% menos de material particulado que las versiones de nivel 2. También emiten un 45% menos de óxidos nitrosos en comparación con sus versiones de nivel 2.
Con las regulaciones de emisiones de nivel 4 más recientes, la EPA de EE. UU. también ha optado por regular la cantidad de azufre dentro del combustible diésel utilizado por estos motores a 15 partes por millón (ppm), una disminución del 97% del requisito anterior de 500 ppm
Regulaciones de emisiones de maquinaria móvil no de carretera de la Comisión Europea
Las emisiones de la maquinaria móvil no vial de la Comisión Europea (NRMM) regulan muchos de los motores de diésel y gas natural utilizados en varias actividades ascendentes de petróleo y gas. La Comisión Europea, al igual que la EPA, optó por centrarse en reducir la emisión de monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC), óxidos de nitrógeno (NOx) y material particulado con estas regulaciones.
La etapa V es el nivel más reciente y el más estricto de estas regulaciones. Estos son los aspectos más destacados de las emisiones de etapa V con respecto a las aplicaciones de petróleo y gas ascendentes:
- Los motores de diésel de etapa V que producen una potencia de salida de 130 a 560 kW, a menudo usados dentro de cementres, batidoras y mezcladoras, emiten un 40% menos de material particulado en comparación con sus homólogos de etapa IV. También emiten más del 90% menos material particulado y óxidos nitroso en comparación con sus homólogos etapa II.
- Los motores de diésel que producen más de 560 kW, a menudo utilizados en plataformas peso, módulos de energía, bombas de lodo y cementres más grandes, también están incluidos en el ámbito de las emisiones de etapa V. Las emisiones de estos motores no estaban reguladas anteriormente por las regulaciones etapa IV o etapa III.
- La otra expansión de alcance introducida con la etapa V es la inclusión de números de partículas para motores que producen energía de 19 a 560 kW.
¿De qué manera son diferentes las regulaciones sobre emisiones de motor de la EPA y de la Comisión Europea?
Las regulaciones de emisiones más recientes de la EPA y la Comisión Europea (EC) tienen muchas similitudes. Ambos se centran en contaminantes similares, monóxido de carbono, hidrocarburos, óxidos nitrosos y material particulado. También tienen niveles de emisiones objetivo muy similares: 3,5 g/kW-HR de CO y 0,4 g/kW-HR de emisiones NOx para motores de alta potencia más grandes.
Una diferencia clave entre la EPA y las regulaciones de emisiones de motor de la Comisión Europea es el número de partículas introducido por la Comisión Europea en la etapa V; las regulaciones de nivel 4 de la EPA no tienen los mismos criterios.
Hay varias regulaciones de emisiones locales y regionales que podrían afectar su equipo de petróleo y gas. Este artículo tenía como objetivo brindarle lo básico en torno a las regulaciones sobre emisiones; también puede comunicarse con su socio de Cummins local para hablar sobre temas de emisiones específicos de su ubicación y aplicación.
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Referencias:
- Actualización de categorías de motores, tasas de emisiones y perfiles de Especiation para motores de encendido por compresión de nivel 4 sin carretera (diciembre de 2017). Agencia de protección ambiental de EE. UU. [archivo PDF]. Obtenido de https://www.epa.gov/
- Emisiones de maquinaria móvil no vial (2016 de septiembre). Reglamento (UE) 2016/1628 del Parlamento Europeo y del Consejo [archivo PDF]. Obtenido de https://eur-lex.europa.eu/