石化行業(yè)LDAR技術(shù)進(jìn)展

裴多斐 于麗平 王志偉

摘要：本文敘述了目前國內(nèi)外LDAR技術(shù)的背景及在VOCs控制領(lǐng)域的應(yīng)用，并重點(diǎn)介紹了LDAR的實(shí)施流程和意義，最后探討了石化行業(yè)LDAR技術(shù)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：VOCs；LDAR；實(shí)施流程

中圖分類號(hào)：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2016）05-0096-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2016.05.024

Technical Progress of LDAR in the Petrochemical Industry

Pei Duofei1，Yu Liping2，Wang Zhiwei1

（1. Hohhot Environmental Protection Bureau of the Inner Mongolia Autonomous Region， Hohhot 010011；

2. Hohhot Yuquan District Environmental Protection Bureau of the Inner Mongolia Autonomous Region， Hohhot 010030）

Abstract：In this paper， the background of LDAR and the application in VOCs controlling were reviewed. The implementation process and significance of LDAR were introduced emphatically. Finally， the development trend of LDAR in the petrochemical industry was discussed.

Keywords：VOCs；LDAR；Implementation process

引言

揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）是熔點(diǎn)低于室溫，沸點(diǎn)在50-260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱[1]。多種VOCs組份對(duì)人類具有致癌性，同時(shí)VOCs也是光化學(xué)煙霧和霧霾等污染天氣的罪魁禍?zhǔn)譡2，3]。2010年國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量的指導(dǎo)意見》中已將VOCs列為空氣污染主要防控的四項(xiàng)污染物之一[4]。石化行業(yè)是VOCs產(chǎn)生大戶，具有VOCs產(chǎn)生量大、排放量大、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，是VOCs防治的重點(diǎn)行業(yè)。

在國外，以美國為代表的發(fā)達(dá)國家針對(duì)石化行業(yè)VOCs污染物的特點(diǎn)，頒布了相對(duì)應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。而我國開展相應(yīng)工作較晚、技術(shù)相對(duì)落后、經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少，僅對(duì)非甲烷總烴作為總統(tǒng)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，要求其濃度不大于120mg/m3。今后我國的石化行業(yè)VOCs排放要求將更加嚴(yán)格，《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：新建和已建成企業(yè)的非甲烷總烴去除率應(yīng)大于95%；在國土開發(fā)密度已經(jīng)較高、環(huán)境承載能力開始減弱，或大氣環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴(yán)重大氣環(huán)境污染問題而需要采取特別保護(hù)措施的地區(qū)，新建和已建成企業(yè)非甲烷總烴去除率應(yīng)大于97%[5]。隨著2015年《石化企業(yè)泄漏檢測(cè)與修復(fù)工作指南》[6]的出臺(tái)，我國將和美國等發(fā)達(dá)國家一樣針對(duì)不同種類污染物提出不同的檢測(cè)和修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，從而加速石化行業(yè)VOCs污染物排放的檢測(cè)手段和治理技術(shù)的發(fā)展。

在針對(duì)石化行業(yè)的各類VOCs檢測(cè)、控制和處理技術(shù)中，泄露檢測(cè)并修復(fù)（Leak Detection And Repair， 簡寫作LDAR）技術(shù)作為一種新興的實(shí)用化石化行業(yè)VOCs的防治技術(shù)，日益顯示出其良好的治理效果和重要作用。LDAR是針對(duì)無組織排放VOCs的解決方案，即泄露檢測(cè)并修復(fù)（Leak Detection And Repair）的英文全稱的首字頭縮寫，其方法是對(duì)全生產(chǎn)單元的潛在泄漏源（密封處、法蘭、泵閥等）進(jìn)行常規(guī)化的儀器檢測(cè)，及時(shí)、有效、定點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)并維修泄漏源，第一時(shí)間阻止容器或管道內(nèi)氣體泄漏。本文將重點(diǎn)介紹LDAR在VOCs排放控制方面的技術(shù)進(jìn)展。

1 設(shè)備檢漏技術(shù)的發(fā)展過程

據(jù)美國EPA調(diào)查，容器和管道泄漏造成的VOCs污染物排放量遠(yuǎn)超過產(chǎn)品轉(zhuǎn)移操作、通風(fēng)過程、容器儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)的排放量。而容器和管道的泄漏點(diǎn)主要是法蘭接口和閥門處，大于泄漏VOCs污染物總量的90%以上，石化行業(yè)排放總量中，管線組件和儲(chǔ)罐泄漏的VOCs污染物約占76%[7]。針對(duì)石化行業(yè)的VOCs無組織泄漏情況，發(fā)達(dá)國家普遍采用泄漏檢測(cè)并修復(fù)的方法控制污染物排放，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在泄漏現(xiàn)象的組件，準(zhǔn)確定點(diǎn)并進(jìn)行修復(fù)或替換。

石化生產(chǎn)過程無組織排放的主要污染物是VOCs，由于管線組件多，造成泄漏點(diǎn)多且分散，并且排放的VOCs濃度變化較大[8，9]。隨著我國石油化工裝置的大型化，生產(chǎn)的規(guī)?；芫€組件和儲(chǔ)罐的泄漏問題引起越來越多的重視，泄漏不僅造成物料的損失，同時(shí)還造成環(huán)境的污染，如果處理不及時(shí)還可能導(dǎo)致巨大的傷亡破壞事故[10，11]。

最早的設(shè)備檢漏手段是人工的耳聽目測(cè)，后來是使用皂膜方法檢漏，進(jìn)一步發(fā)展為使用便攜式的檢測(cè)器檢漏。近年來，發(fā)達(dá)國家又開發(fā)出利用紅外線光攝像原理的檢漏技術(shù)，這也是目前最精準(zhǔn)的儀器檢漏技術(shù)。

2 LDAR的工作目的

LDAR最早的工作模式是由美國EPA建立，主要用于控制石化行業(yè)的VOCs污染物的無組織排放。LDAR是一項(xiàng)按照相應(yīng)操作規(guī)模的重復(fù)性工作，其主要原理是：用便攜式有機(jī)物檢測(cè)儀以一定頻次檢測(cè)石化企業(yè)所有管線組件和儲(chǔ)罐的閥、設(shè)備與管閥件等，如果儀器讀數(shù)達(dá)到泄漏標(biāo)準(zhǔn)限值，就需要按照特定工作流程在規(guī)定時(shí)間內(nèi)定點(diǎn)修復(fù)，并復(fù)檢合格。如此循環(huán)往復(fù)，不斷提高修復(fù)效果，達(dá)到逐漸減少泄漏點(diǎn)，從而源頭控制VOCs無組織排放的目的。通過持續(xù)不斷的LDAR工作能達(dá)到以下效果：

（1）可以降低石化企業(yè)產(chǎn)品損耗，提高產(chǎn)品得率，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益；

（2）可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的泄漏點(diǎn)，及時(shí)維修，減少損失；

（3）可以提前發(fā)現(xiàn)安全生產(chǎn)隱患，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可靠性；

（4）可以減少空氣污染，削減VOCs無組織排放。

3 LDAR實(shí)施流程

依據(jù)《石化企業(yè)泄漏檢測(cè)與修復(fù)工作指南》，石化企業(yè)開展LDAR工作流程主要為五項(xiàng)內(nèi)容，分別是泄漏點(diǎn)定位、定義泄漏濃度、確定監(jiān)測(cè)組件、修復(fù)泄漏組件以及記錄保存[12]。具體如下：

3.1 確定需要泄漏檢測(cè)的設(shè)備

用唯一的標(biāo)識(shí)符標(biāo)簽（ID）標(biāo)識(shí)需要檢測(cè)的部位，然后在設(shè)備圖紙中標(biāo)記完成目標(biāo)組件的ID號(hào)，以確保工廠在用設(shè)備中各組件標(biāo)識(shí)符（ID）和圖紙標(biāo)簽一一對(duì)應(yīng)。

3.2 定義泄漏濃度

當(dāng)某設(shè)備檢測(cè)氣體濃度超過規(guī)定限值，即認(rèn)定該設(shè)備發(fā)生氣體泄漏，需要及時(shí)進(jìn)行維修。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

按照ID號(hào)使用檢測(cè)儀器檢測(cè)設(shè)備表面的氣體讀數(shù)，并根據(jù)讀數(shù)進(jìn)行判斷，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.4 修復(fù)泄露組件

一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備泄漏，必須在及時(shí)修復(fù)，泄漏組件修復(fù)后應(yīng)復(fù)檢合格，以確保其成功修復(fù)。

3.5 記錄并保存相關(guān)數(shù)據(jù)

保存記錄的數(shù)據(jù)庫應(yīng)盡量詳細(xì)，由其對(duì)目標(biāo)監(jiān)測(cè)組件的特殊設(shè)計(jì)或豁免監(jiān)測(cè)組件以往全部的監(jiān)測(cè)和修復(fù)等數(shù)據(jù)。

4 石化企業(yè)實(shí)施LDAR的意義

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

VOCs中很多物質(zhì)作為企業(yè)半成品和成品、原料被無意消耗，給企業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，LDAR的實(shí)施能夠有效減少企業(yè)生產(chǎn)和儲(chǔ)存過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的VOCs排放，避免了因無組織排放造成的成本增加，提高經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭力。

4.2社會(huì)效益

VOCs污染物的排放作為大氣環(huán)境污染的重要來源，已經(jīng)受到政府和社會(huì)的高度關(guān)注。LDAR最直接的社會(huì)效益就是有效改善區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境質(zhì)量，對(duì)于公眾身心健康起到顯著效果。對(duì)于企業(yè)內(nèi)部員工來說，能夠減少因VOCs的排放導(dǎo)致的職業(yè)病危害，更好的履行社會(huì)責(zé)任，為員工健康提供保障，有效避免了先污染后治理的彎路。

5 結(jié)論

綜上所述，雖然我國石化行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)能力已居世界前列，但在設(shè)備泄漏和控制VOCs無組織排放等方面與發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距。我國的LDAR工作還處于剛剛起步階段，可以通過LDAR工作，實(shí)現(xiàn)石化行業(yè)的減污增效，對(duì)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境改善有重大意義。我國應(yīng)充分借鑒發(fā)達(dá)國家的LDAR技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合我國石化行業(yè)的特征，依據(jù)《石化企業(yè)泄漏檢測(cè)與修復(fù)工作指南》加大LDAR的執(zhí)行力度，并在執(zhí)行過程中結(jié)合不同企業(yè)類型進(jìn)行改進(jìn)。隨著國家政策的密集出臺(tái)，VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格化，更多有關(guān)LDAR的技術(shù)和體系一定會(huì)不斷涌現(xiàn)，以此來適應(yīng)石化產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，結(jié)合其他環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，未來VOCs污染狀況定會(huì)得到顯著的改善。

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