LDAR泄漏檢測與修復在新建200kt/a烷基化等裝置的主動應用

孫 哲

（中國石油天然氣股份有限公司烏魯木齊分公司檢維修中心，新疆烏魯木齊 830001）

1 項目實施的必要性

2014年國家環保部《大氣污染防治行動計劃》對化工行業等重點領域大氣排放提出了嚴格的管控要求，烏石化公司根據集團公司“重點區域VOCs管控2015年開始實施”的計劃，2015年立項，于2017年6月委托中國石油吉林設計院完成了VOCs綜合管控項目的實施，正式建立了烏魯木齊石化公司VOCs綜合管控體系及泄漏檢測與修復（LDAR）程序的實施。

2018年、2019年烏石化公司陸續建成了煉油罐區建南、建北、PX、苯等10套油氣回收裝置、化纖供排水等3套廢氣回收裝置、200kt/a苯乙烯烷基化裝置，這些新裝置的投運必然面臨著自治區環保廳按照國家相關法規進行揮發性有機物排放檢查并進行核算排污收費。為保證新建化工裝置及油氣回收設施投產當年納入公司VOCs綜合管控體系正常運行，經公司處室討論由檢維修中心自主完成裝置分類分區、圖紙校審、排放源定位掛牌、VOCs管控平臺信息收集統計錄入等管控項目工作。

2 具體工作開展

2.1 與環保部《石化企業泄漏檢測與修復工作指南》對比情況

表1 LDAR規范相符性分析

與LDAR規范對比結果可見，本次LDAR工作邊界合理，密封點信息全面，檢測流程符合要求，采用相關方程法核算排放量結果可信。

2.2 國家檢測技術導則

與環保部標準《泄漏和敞開液面排放的揮發性有機物檢測技術導則》（HJ 733—2014）對比執行情況見表2。

表2 與檢測技術導則對比分析

由導則對比結果可見，本次LDAR檢測所用儀器符合要求，檢測程序符合規定，檢測結果達標。

2.3 LDAR泄漏檢測與修復流程

本次LDAR建立階段的工作內容包括：通過裝置PID圖工藝分析建立用于泄漏檢測的管路儀表圖或管道布置圖；對管線組件進行分類、編號和現場掛牌；利用泄漏檢測與維修數據管理軟件平臺，形成規范化、電子化的設備（工藝單元）管線組件信息數據庫（圖1）。

圖1 LDAR工作流程圖

2.4 資料收集

由煉油廠輕烴、油品、油銷車間、原料處提供LDAR項目所需要的資料，包括裝置平面布置、設備一覽表和PID圖等。

2.5 裝置分區

根據裝置工藝流程、現場布置，將裝置劃分為不同區域。

目前對20kt/a烷基化裝置劃分為13個區，10套罐區油氣回收裝置比較集中劃分為10個區。

2.6 分析裝置工藝

裝置工藝分析的主要目的是初步確定LDAR項目的應用范圍，基本方法是依據工藝管線納入LDAR應用范圍的判定原則，對各種工藝單元和設備管線及其物料進行審核和評估，確定了裝置滿足“LDAR應用范圍的判定原則”的管線后，將其列入LDAR范圍，并標注在工藝流程PFD圖上。

2.7 圖紙校審

圖紙核對與分析是在裝置工藝分析成果的基礎上，結合管線內物質物相狀態的判斷，在管道及儀表流程P&ID圖上將不同類型管道（如輕液管線、蒸汽/氣體管線、真空管線等）進行高亮標注并標記管線號。

本項目共核對和分析了PFD及P&ID共計83張，具體見表3。

表3 裝置圖紙情況

2.8 排放源定位

排放源定位是指利用已完成彩色標注的PID圖，到裝置現場進行管線（即無組織排放源）和設備的定位，即對納入LDAR項目范圍的管線，按照工藝流程方向，使用明顯抗風化的Flag帶進行標記，對于不同的管線，如輕液管線、蒸汽/氣體管線、水蒸氣管線、真空管線等，使用不同顏色的Flag帶。進行Flag標記時，同時在Flag帶上編制Flag號，并依次將Flag號及其對應的所有信息（如管線號、管線內流經的物質等）追蹤記錄在事先準備好的表格中（表4）。

表4 Flag標記規范

2.9 掛牌與描述

在Flag標記的基礎上，再通過掛Tag牌的方式對納入LDAR項目的具體管線進行準確定位，即：將蝕刻ID號抗風化的不銹鋼鋼牌掛到已有Flag標記的工藝管線的閥門、連接件、開口管線、泵、泄壓裝置等其他主要組件上。

掛Tag牌的路徑由項目技術人員根據Flag標記結合現場觀察確定，是便于后續LDAR檢測的最佳路徑。掛Tag牌時，項目技術人員同時使用事先設計的記錄表為每個Tag牌號對應的1個或數個需檢測點進行描述，描述的信息是該檢測點基礎信息的組成部分，包括組件類型、子類型、尺寸大小等。每個需檢測點具備全廠唯一的ID號。

2.10 上傳平臺

在完成項目裝置工藝分析、圖紙核對和分析、排放源定位、組件描述和定位的基礎上，生成裝置組件信息基礎臺賬（表5）。該基礎臺賬包含各組件的基礎信息及其相關的基礎信息，如組件類型、尺寸、對應工藝管線號、介質及其狀態、位置描述等，同時該臺賬還需為每個組件預留檢測、修復及延遲修復情況等缺省項，是數據規模巨大的基礎臺賬。按照集團公司整體規劃要求，統一上傳中國石油泄漏檢測與修復數據管理平臺進行集中管理。

檢維修中心2019年6月接到任務，組織了中心領導帶隊的專項工作小組，歷經2個多月，到9月17日完成全部技術工作并上傳平臺，經公司相關處室驗收合格。

表5 裝置組件信息基礎臺賬（部分）

3 實施完成效果（引用《2019年烏魯木齊石化公司VOCs管控平臺運行報告》）

公司2019年度納入LDAR檢測密封點數量合計694 938個，其中不可達密封點7 678個，占比1.1%；年度檢測點數679 332個。與上年對比，密封點數量環比增加4.21%。公司2019年度密封點數見表6。

表6 2019年度密封點數

本年度對新建200kt/a烷基化裝置、新建10套油氣回收裝置開工納入LDAR管理，增加密封點數28 095個；新增不可達點數19個；因烷基化開工、二常開工，10套油氣回收裝置納入LDAR管理，新增年度檢測點數44 432個，見表7。

表7 2019年度裝置新增密封點數

公司受控密封點組件類型主要為閥門103 996個、法蘭199 165個、連接件375 495個，合計占比97.63%。本年度對涉VOC排放裝置或區域46套合計694 938個密封點，檢測1 056 731點次。其中：泄漏312點次，泄漏率0.03%；修復311點次，修復率99.68%。LDAR源項排放速率37.46t/a，不可達點排放速率81.64t/a。相對于2018年同期，泄漏點次大大減少（圖2）。

圖2 公司2018年檢測數據

4 結束語

本次針對公司新建投運的煉油罐區建南、建北、PX、苯等10套油氣回收裝置、200kt/a苯乙烯烷基化裝置納入公司VOCs管控體系LDAR正常程序要求，檢維修中心自主開展的規范性評價、PID工藝分析、排放源定位及基礎數據平臺上傳等技術工作，既體現了檢維修中心在VOCs管控技術上的能力掌握及實際應用，也為烏石化公司降低外委項目費用做出了自己的貢獻，為今后新增裝置的VOCs管控要求提供了很好的選擇，特別是后期戊烷油項目（2020年4月開始）、新增1Mt/a連續重整裝置提供了較好的技術基礎。