石化行業LDAR技術進展

裴多斐 于麗平 王志偉

摘要：本文敘述了目前國內外LDAR技術的背景及在VOCs控制領域的應用，并重點介紹了LDAR的實施流程和意義，最后探討了石化行業LDAR技術的發展方向。

關鍵詞：VOCs；LDAR；實施流程

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：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

揮發性有機物（VOCs）是熔點低于室溫，沸點在50-260℃之間的揮發性有機化合物的總稱[1]。多種VOCs組份對人類具有致癌性，同時VOCs也是光化學煙霧和霧霾等污染天氣的罪魁禍首[2，3]。2010年國務院發布的《關于推進大氣污染聯防聯控工作改善區域空氣質量的指導意見》中已將VOCs列為空氣污染主要防控的四項污染物之一[4]。石化行業是VOCs產生大戶，具有VOCs產生量大、排放量大、成分復雜等特點，是VOCs防治的重點行業。

在國外，以美國為代表的發達國家針對石化行業VOCs污染物的特點，頒布了相對應的排放標準。而我國開展相應工作較晚、技術相對落后、經驗相對較少，僅對非甲烷總烴作為總統計指標進行監測和控制，要求其濃度不大于120mg/m3。今后我國的石化行業VOCs排放要求將更加嚴格，《石油化學工業污染物排放標準》規定：新建和已建成企業的非甲烷總烴去除率應大于95%；在國土開發密度已經較高、環境承載能力開始減弱，或大氣環境容量較小、生態環境脆弱，容易發生嚴重大氣環境污染問題而需要采取特別保護措施的地區，新建和已建成企業非甲烷總烴去除率應大于97%[5]。隨著2015年《石化企業泄漏檢測與修復工作指南》[6]的出臺，我國將和美國等發達國家一樣針對不同種類污染物提出不同的檢測和修復標準，從而加速石化行業VOCs污染物排放的檢測手段和治理技術的發展。

在針對石化行業的各類VOCs檢測、控制和處理技術中，泄露檢測并修復（Leak Detection And Repair， 簡寫作LDAR）技術作為一種新興的實用化石化行業VOCs的防治技術，日益顯示出其良好的治理效果和重要作用。LDAR是針對無組織排放VOCs的解決方案，即泄露檢測并修復（Leak Detection And Repair）的英文全稱的首字頭縮寫，其方法是對全生產單元的潛在泄漏源（密封處、法蘭、泵閥等）進行常規化的儀器檢測，及時、有效、定點的發現并維修泄漏源，第一時間阻止容器或管道內氣體泄漏。本文將重點介紹LDAR在VOCs排放控制方面的技術進展。

1 設備檢漏技術的發展過程

據美國EPA調查，容器和管道泄漏造成的VOCs污染物排放量遠超過產品轉移操作、通風過程、容器儲存等環節的排放量。而容器和管道的泄漏點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，石化行業排放總量中，管線組件和儲罐泄漏的VOCs污染物約占76%[7]。針對石化行業的VOCs無組織泄漏情況，發達國家普遍采用泄漏檢測并修復的方法控制污染物排放，及時發現存在泄漏現象的組件，準確定點并進行修復或替換。

石化生產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，生產的規模化，管線組件和儲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，同時還造成環境的污染，如果處理不及時還可能導致巨大的傷亡破壞事故[10，11]。

最早的設備檢漏手段是人工的耳聽目測，后來是使用皂膜方法檢漏，進一步發展為使用便攜式的檢測器檢漏。近年來，發達國家又開發出利用紅外線光攝像原理的檢漏技術，這也是目前最精準的儀器檢漏技術。

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的VOCs污染物的無組織排放。LDAR是一項按照相應操作規模的重復性工作，其主要原理是：用便攜式有機物檢測儀以一定頻次檢測石化企業所有管線組件和儲罐的閥、設備與管閥件等，如果儀器讀數達到泄漏標準限值，就需要按照特定工作流程在規定時間內定點修復，并復檢合格。如此循環往復，不斷提高修復效果，達到逐漸減少泄漏點，從而源頭控制VOCs無組織排放的目的。通過持續不斷的LDAR工作能達到以下效果：

（1）可以降低石化企業產品損耗，提高產品得率，獲得更高的經濟效益；

（2）可以及時發現設備的泄漏點，及時維修，減少損失；

（3）可以提前發現安全生產隱患，提高生產的穩定性和可靠性；

（4）可以減少空氣污染，削減VOCs無組織排放。

3 LDAR實施流程

依據《石化企業泄漏檢測與修復工作指南》，石化企業開展LDAR工作流程主要為五項內容，分別是泄漏點定位、定義泄漏濃度、確定監測組件、修復泄漏組件以及記錄保存[12]。具體如下：

3.1 確定需要泄漏檢測的設備

用唯一的標識符標簽（ID）標識需要檢測的部位，然后在設備圖紙中標記完成目標組件的ID號，以確保工廠在用設備中各組件標識符（ID）和圖紙標簽一一對應。

3.2 定義泄漏濃度

當某設備檢測氣體濃度超過規定限值，即認定該設備發生氣體泄漏，需要及時進行維修。

3.3 現場檢測

按照ID號使用檢測儀器檢測設備表面的氣體讀數，并根據讀數進行判斷，記錄相關數據。

3.4 修復泄露組件

一旦發現設備泄漏，必須在及時修復，泄漏組件修復后應復檢合格，以確保其成功修復。

3.5 記錄并保存相關數據

保存記錄的數據庫應盡量詳細，由其對目標監測組件的特殊設計或豁免監測組件以往全部的監測和修復等數據。

4 石化企業實施LDAR的意義

4.1 經濟效益

VOCs中很多物質作為企業半成品和成品、原料被無意消耗，給企業造成很大的經濟損失，LDAR的實施能夠有效減少企業生產和儲存過程中各個環節的VOCs排放，避免了因無組織排放造成的成本增加，提高經濟效益，增強企業競爭力。

4.2社會效益

VOCs污染物的排放作為大氣環境污染的重要來源，已經受到政府和社會的高度關注。LDAR最直接的社會效益就是有效改善區域內大氣環境質量，對于公眾身心健康起到顯著效果。對于企業內部員工來說，能夠減少因VOCs的排放導致的職業病危害，更好的履行社會責任，為員工健康提供保障，有效避免了先污染后治理的彎路。

5 結論

綜上所述，雖然我國石化行業的生產規模和生產能力已居世界前列，但在設備泄漏和控制VOCs無組織排放等方面與發達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，實現石化行業的減污增效，對經濟增長和環境改善有重大意義。我國應充分借鑒發達國家的LDAR技術和經驗，并結合我國石化行業的特征，依據《石化企業泄漏檢測與修復工作指南》加大LDAR的執行力度，并在執行過程中結合不同企業類型進行改進。隨著國家政策的密集出臺，VOCs排放標準的嚴格化，更多有關LDAR的技術和體系一定會不斷涌現，以此來適應石化產業的轉型升級，結合其他環保技術的發展，未來VOCs污染狀況定會得到顯著的改善。

參考文獻

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