摘要：指出了泄漏檢測(cè)與修復(fù)(LDAR)技術(shù)是控制工藝設(shè)備與管線揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織泄漏的最佳可行技術(shù)，通過(guò)對(duì)我國(guó)多家石化企業(yè)30余套裝置LDAR技術(shù)應(yīng)用情況的跟蹤研究，總結(jié)了LDAR工作實(shí)施流程，剖析了企業(yè)在LDAR實(shí)施過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題，對(duì)如何規(guī)范開(kāi)展LDAR技術(shù)應(yīng)用提出了相關(guān)建議。
引言
揮發(fā)性有機(jī)化合物(VolatileOrganicCompounds，VOCs)是造成臭氧、光化學(xué)煙霧和灰霾污染的重要前體物質(zhì)，部分VOCs還具有毒性和致癌性，會(huì)危害人體健康。石化行業(yè)是我國(guó)工業(yè)源VOCs主要排放行業(yè)，排放量大且以無(wú)組織排放為主。據(jù)國(guó)際石油工業(yè)環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)估算，石化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中工藝設(shè)備管線物料泄漏導(dǎo)致的VOCs排放量占全廠VOCs無(wú)組織排放總量的40%～50%。“泄漏檢測(cè)與修復(fù)”(LeakDe‐tectionandRepair，LDAR)是一種從源頭上控制石化行業(yè)工藝設(shè)備與管線無(wú)組織泄漏的最佳可行技術(shù)，規(guī)范實(shí)施LDAR工作可顯著削減工藝設(shè)備管線泄漏環(huán)節(jié)的VOCs無(wú)組織排放。
歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)應(yīng)用LDAR技術(shù)40多年，形成了較為完善的LDAR技術(shù)應(yīng)用體系和管理模式，通過(guò)實(shí)施LDAR技術(shù)帶來(lái)的VOCs減排效益顯著。由于我國(guó)LDAR技術(shù)應(yīng)用起步較晚，企業(yè)開(kāi)展LDAR技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間短、基礎(chǔ)弱，部分企業(yè)對(duì)實(shí)施LDAR實(shí)施工作流程、技術(shù)要點(diǎn)理解不同，導(dǎo)致不同企業(yè)和裝置LDAR技術(shù)應(yīng)用改造的實(shí)施效果參差不齊。筆者對(duì)LDAR工作實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)化流程進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)企業(yè)實(shí)施LDAR過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了梳理，并提出了規(guī)范開(kāi)展LDAR技術(shù)應(yīng)用的建議。
2LDAR技術(shù)簡(jiǎn)介
LDAR技術(shù)是利用固定或便攜式檢測(cè)設(shè)備，定量檢測(cè)企業(yè)生產(chǎn)裝置中閥門等易產(chǎn)生VOCs泄漏的密封點(diǎn)，并在一定期限內(nèi)采取有效措施修復(fù)泄漏點(diǎn)，從而對(duì)全過(guò)程物料泄漏進(jìn)行控制的工作實(shí)踐方法。典型的密封點(diǎn)類型包括泵、壓縮機(jī)、攪拌器、閥門、泄壓裝置、開(kāi)口閥或開(kāi)口管線、取樣連接系統(tǒng)、法蘭、連接件等。LDAR技術(shù)源于美國(guó)20世紀(jì)70年代開(kāi)始探索的有關(guān)減少來(lái)自工藝設(shè)備與管線泄漏的VOCs無(wú)組織排放控制技術(shù)研究，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了較為完整的泄漏檢測(cè)管理和維修體系。美國(guó)的LDAR技術(shù)已經(jīng)從最初單純的“發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)并進(jìn)行修復(fù)堵漏”的概念，到現(xiàn)在已經(jīng)系統(tǒng)建立了LDAR法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法、操作程序規(guī)范、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及數(shù)據(jù)管理模式、質(zhì)量控制、保證及改進(jìn)體系，并已形成檢測(cè)儀器研發(fā)與生產(chǎn)、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件開(kāi)發(fā)、第三方檢測(cè)服務(wù)、專業(yè)咨詢與審核等成套商業(yè)運(yùn)作體系。
3LDAR實(shí)施工作流程
美國(guó)EPA文件《泄漏檢測(cè)與修復(fù)：最佳技術(shù)指南》指出，較為成熟的LDAR作業(yè)步驟可總結(jié)為圖1所示的5個(gè)工作流程，包括泄漏點(diǎn)定位、定義泄漏濃度、檢測(cè)組件、修復(fù)泄漏組件以及記錄保存。
美國(guó)《石化企業(yè)泄漏檢測(cè)與修復(fù)工作指南》將LDAR工作流程劃分為L(zhǎng)DAR項(xiàng)目建立、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和泄漏維修3個(gè)步驟，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步拆解，可將LDAR工作流程劃分為L(zhǎng)DAR實(shí)施范圍識(shí)別、密封點(diǎn)定位和描述、密封點(diǎn)臺(tái)賬建立、密封點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、泄漏點(diǎn)維修、出具報(bào)告6個(gè)步驟，如圖2所示。
3.1LDAR實(shí)施范圍識(shí)別
LDAR實(shí)施范圍識(shí)別的目的是確定裝置中哪些工藝設(shè)備和管線中流經(jīng)物料的VOCs質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥10%，且存在潛在泄漏的可能。具體的工作方法一般為，通過(guò)核對(duì)和分析裝置物料平衡表、裝置操作規(guī)程等資料，對(duì)照工藝流程圖(PFD)和設(shè)備和管道儀表圖(P&ID)進(jìn)行LDAR實(shí)施范圍劃定，并在圖紙上對(duì)物料狀態(tài)進(jìn)行辨識(shí)。
3.2密封點(diǎn)定位和描述
密封點(diǎn)定位和描述的主要目的是進(jìn)一步識(shí)別LDAR實(shí)施范圍內(nèi)工藝設(shè)備與管線上的密封點(diǎn)，并通過(guò)一定的規(guī)則，對(duì)LDAR實(shí)施范圍內(nèi)的密封點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)和描述，從而實(shí)現(xiàn)密封點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，可以“按圖索驥”對(duì)每個(gè)密封點(diǎn)進(jìn)行LDAR檢測(cè)和泄漏維修。密封點(diǎn)定位方法一般包括掛牌法、圖像記錄法以及掛牌與圖像記錄法相結(jié)合的方法。目前我國(guó)石化企業(yè)主要采用掛牌與圖像記錄相結(jié)合的定位方法，該方法具有掛牌數(shù)量少、便于現(xiàn)場(chǎng)組件變更管理，以及可視化程度高、便于快速找到檢測(cè)點(diǎn)位等優(yōu)點(diǎn)。標(biāo)識(shí)牌上的編碼應(yīng)具有唯一性、有序性和定位性。
3.3密封點(diǎn)臺(tái)賬建立
密封點(diǎn)臺(tái)賬是后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和泄漏維修的基礎(chǔ)。密封點(diǎn)臺(tái)賬應(yīng)詳細(xì)記錄每個(gè)密封點(diǎn)的基本信息、工藝屬性和設(shè)備屬性，主要包括裝置、區(qū)域或單元、位置、P&ID圖號(hào)、位置描述、密度點(diǎn)類型、公稱直徑、物料狀態(tài)、是否屬于不可達(dá)點(diǎn)等信息。密封點(diǎn)臺(tái)賬建立時(shí)，應(yīng)盡可能收集該密封點(diǎn)的總有機(jī)碳(TotalOrganicCar‐bon，TOC)質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及每種VOCs的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以便于計(jì)算響應(yīng)因子。
3.4密封點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
密封點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)是實(shí)施LDAR項(xiàng)目的核心工作。目前國(guó)內(nèi)一般使用便攜式氫火焰離子化(FID)檢測(cè)儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)前，儀器應(yīng)進(jìn)行開(kāi)機(jī)預(yù)熱和流量檢查;預(yù)熱完成后，應(yīng)通入零氣和標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)儀器進(jìn)行零點(diǎn)與示值檢查，當(dāng)示值偏差不超過(guò)“±10%”時(shí)，方可開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)先獲取該套裝置或單元的環(huán)境本底值，再對(duì)密封點(diǎn)位進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)日檢測(cè)介紹后，應(yīng)檢查儀器示值漂移，當(dāng)儀器漂移值超過(guò)“-10%”時(shí)，則應(yīng)重新校準(zhǔn)儀器并重新檢測(cè)當(dāng)日已檢測(cè)的受控密封點(diǎn)。
3.5泄漏點(diǎn)維修
泄漏維修是LDAR實(shí)施工作中實(shí)現(xiàn)VOCs減排的關(guān)鍵。當(dāng)密封點(diǎn)的凈檢測(cè)值超過(guò)泄漏控制濃度時(shí)，表明該密封點(diǎn)發(fā)生泄漏。泄漏點(diǎn)應(yīng)及時(shí)維修，首次維修不應(yīng)遲于發(fā)現(xiàn)泄漏之日起5d內(nèi)。若該泄漏點(diǎn)經(jīng)首次維修后未修復(fù)，則應(yīng)在自發(fā)現(xiàn)泄漏之日起15d內(nèi)進(jìn)行實(shí)質(zhì)性維修。若泄漏點(diǎn)15d內(nèi)維修不可行或立即維修存在安全風(fēng)險(xiǎn)或立即維修引發(fā)的VOCs排放量大于延遲修復(fù)造成的排放量時(shí)，可將該泄漏點(diǎn)納入延遲維修。
3.6LDAR報(bào)告
LDAR報(bào)告通常借助企業(yè)LDAR管理平臺(tái)生成，一般包括季度報(bào)告、年度報(bào)告，排放量計(jì)算報(bào)告等，便于企業(yè)進(jìn)行LDAR項(xiàng)目運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)、管理以及排污申報(bào)。
4LDAR實(shí)施過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題剖析
根據(jù)對(duì)我國(guó)某省多家企業(yè)30余套石化裝置LDAR技術(shù)應(yīng)用的跟蹤研究，結(jié)合各地關(guān)于石化企業(yè)LDAR項(xiàng)目開(kāi)展情況的調(diào)查分析，對(duì)我國(guó)石化企業(yè)LDAR項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中存在的常見(jiàn)問(wèn)題及問(wèn)題產(chǎn)生的原因進(jìn)行了剖析。
4.1LDAR項(xiàng)目建立過(guò)程常見(jiàn)問(wèn)題剖析
(1)LDAR實(shí)施范圍的漏判和誤判。該問(wèn)題主要為出現(xiàn)大范圍的工藝設(shè)備與管線未被正確納入LDAR實(shí)施范圍，導(dǎo)致該區(qū)域的密封點(diǎn)未被納入LDAR項(xiàng)目管控。出現(xiàn)該問(wèn)題的原因可能是建檔人員對(duì)工藝設(shè)備與管線的內(nèi)部物料中VOCs含量判定有誤。
(2)組件漏掛牌或未進(jìn)行圖像記錄。該問(wèn)題主要為L(zhǎng)DAR實(shí)施范圍內(nèi)的個(gè)別組件漏掛或未進(jìn)行圖像記錄，導(dǎo)致該組件所屬的密封點(diǎn)未建檔。出現(xiàn)該問(wèn)題的原因可能為建檔人員在進(jìn)行排放源定位和掛牌時(shí)，將個(gè)別組件遺漏。
(3)密封點(diǎn)計(jì)數(shù)有誤。該問(wèn)題主要為未正確按照該類型組件的密封點(diǎn)計(jì)數(shù)規(guī)則進(jìn)行密封點(diǎn)擴(kuò)展，導(dǎo)致該組件所屬密封點(diǎn)有所遺漏或。出現(xiàn)該問(wèn)題的原因可能是建檔人員對(duì)部分組件類型的密封點(diǎn)計(jì)數(shù)規(guī)則不熟悉，或?qū)Σ糠衷O(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造不了解。
(4)密封點(diǎn)描述不準(zhǔn)確。該問(wèn)題主要為對(duì)密封點(diǎn)臺(tái)賬中對(duì)于該密封點(diǎn)的基本信息、工藝屬性和設(shè)備屬性的描述與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際不符，例如密封點(diǎn)類型判斷有誤、位置信息描述不準(zhǔn)確等。出現(xiàn)該問(wèn)題的原因可能是建檔人員在裝置現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行密封點(diǎn)信息采集時(shí)，對(duì)該密封點(diǎn)所屬信息判斷不準(zhǔn)確，或?qū)τ诿芊恻c(diǎn)的描述規(guī)則不熟悉。
4.2LDAR檢測(cè)與維修過(guò)程常見(jiàn)問(wèn)題剖析
(1)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)操作不規(guī)范。該問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：檢測(cè)前未充分進(jìn)行開(kāi)機(jī)預(yù)熱和流量檢查;儀器未校準(zhǔn)便開(kāi)展檢測(cè);儀器校準(zhǔn)時(shí)，標(biāo)氣濃度不符合規(guī)定，或標(biāo)氣未在有效期之內(nèi);現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)未正確獲取背景值;大風(fēng)或雨雪等不良天氣下開(kāi)展檢測(cè);儀器探頭在檢測(cè)界面移動(dòng)速度過(guò)快(超過(guò)10cm/s)或離檢測(cè)點(diǎn)密封邊緣過(guò)遠(yuǎn);檢測(cè)結(jié)束時(shí)未進(jìn)行漂移檢測(cè)，等等。該問(wèn)題產(chǎn)生的原因可能為：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員對(duì)于密封點(diǎn)檢測(cè)的工作流程和操作要求不了解;標(biāo)氣或儀器性能與狀態(tài)不符合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)要求;檢測(cè)作業(yè)時(shí)，檢測(cè)人員的儀器操作不規(guī)范，等。
(2)泄漏點(diǎn)維修時(shí)間超過(guò)維修時(shí)限規(guī)定。該問(wèn)題主要表現(xiàn)為：泄漏點(diǎn)的首次維修時(shí)間超過(guò)5d，或?qū)嵸|(zhì)性維修時(shí)間超過(guò)15d。該問(wèn)題產(chǎn)生的原因可能為泄漏點(diǎn)的維修工單傳達(dá)不及時(shí)、維修部門未按時(shí)到裝置現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展維修和復(fù)測(cè)等。
(3)延遲維修管理不合規(guī)。該問(wèn)題主要表現(xiàn)為：對(duì)于經(jīng)實(shí)質(zhì)性維修無(wú)法修復(fù)的泄漏點(diǎn)未納入延遲維修管理，或?qū)⒉环涎舆t維修條件的泄漏點(diǎn)納入延遲維修管理。該問(wèn)題產(chǎn)生的原因可能為企業(yè)對(duì)于延遲維修管理的理解存在偏差，或企業(yè)對(duì)于泄漏修復(fù)的管理機(jī)制不完善等。
5建議
規(guī)范實(shí)施LDAR工作是實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)備與管線泄漏環(huán)節(jié)VOCs減排的關(guān)鍵，也是避免LDAR工作流于形式的重要途徑。雖然近期國(guó)家和各省市先后出臺(tái)了多項(xiàng)LDAR實(shí)施技術(shù)規(guī)范或工作指南對(duì)LDAR項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)行約束和指導(dǎo)，但由于LDAR法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系不完善、第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)缺乏資質(zhì)管理、LDAR長(zhǎng)效運(yùn)行和監(jiān)管管理機(jī)制不健全等原因，導(dǎo)致企業(yè)在具體LDAR項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中仍有諸多不合規(guī)的問(wèn)題存在。因此，有必要通過(guò)完善LDAR標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范體系以及建立LDAR長(zhǎng)效運(yùn)行和監(jiān)督管理體系等手段，將LDAR實(shí)施工作流程和方法、LDAR實(shí)施過(guò)程質(zhì)量控制、LDAR實(shí)施效果評(píng)估融合到LDAR技術(shù)應(yīng)用體系之中，使企業(yè)、第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)、政府環(huán)境管理部門等利益相關(guān)方形成一個(gè)閉合循環(huán)，實(shí)現(xiàn)LDAR技術(shù)應(yīng)用水平在循環(huán)累積中不斷提高，充分發(fā)揮LDAR技術(shù)在VOCs污染減排、資源節(jié)約、安全風(fēng)險(xiǎn)防范等方面的效益。
來(lái)源:《綠色科技》 作者:劉志陽(yáng) 廖程浩等
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