LDAR技術(shù)在惠煉的應用及VOCs減排效果

＊李 睿

（中海油惠州石化有限公司 廣東 516000）

LDAR技術(shù)在惠煉的應用及VOCs減排效果

＊李 睿

（中海油惠州石化有限公司 廣東 516000）

設備與管閥件泄漏是煉油廠最主要的VOCs無組織排放源之一。中海煉化惠州煉化分公司通過實施設備與管閥件泄漏檢測與維修(LDAR)計劃，發(fā)現(xiàn)并維修泄漏，跟蹤并防止泄漏，VOCs減排率達66.3%，泄漏點位一次修復率達97.6%，實現(xiàn)了VOCs高效減排。

LDAR技術(shù)；VOCs減排；設備泄漏與維修

揮發(fā)性有機物(VOCs)通常指20℃條件下蒸汽壓大于0.01kPa的有機物，其常壓(101.3kPa)條件下沸點一般不超過250℃。美國EPA定義VOC為參與光化學反應的有機物，不包括光化學活性微弱的甲烷、乙烷及一些氯、氟代有機物。

石油煉制與化工生產(chǎn)及油品儲運約占我國人為VOCs排放總量的20%，其中煉油廠是最主要的VOC工業(yè)排放源之一。煉油廠VOCs排放源主要包括煉油裝置設備與管閥件泄漏、各類貯罐的呼吸與泄漏、油品裝卸逸散、污水處理系統(tǒng)逸散及各類工藝尾氣等。這些VOCs排放源數(shù)以千計且分散，排放高度一般不超過15米，多為無組織排放，源強在不同工況波動較大，部分源(如煉油裝置設備與管閥件泄漏)的排放部位隨機不固定，部分源(如污水處理系統(tǒng)和循環(huán)水冷卻塔)無規(guī)則排放口，部分源(如氧化脫硫醇尾氣)連續(xù)排放，部分源(如貯罐呼吸和油品裝卸)間歇排放。上述無規(guī)則排放與變化的污染氣象形成復雜的污染特征，也決定了煉油廠VOC排放控制的困難性和復雜性。煉油廠VOCs排放不僅污染大氣環(huán)境，也引起加工損失。

中海煉化惠州煉化分公司通過實施設備與管閥件泄漏檢測與維修(LDAR)計劃，發(fā)現(xiàn)并維修泄漏，跟蹤并防止泄漏，VOCs減排率達66.3%，泄漏點位一次修復率達97.6%，實現(xiàn)了VOCs高效減排。

1.LDAR工作流程

第一階段進行整體培訓，對LDAR工作小組成員進行LDAR技術(shù)培訓；第二階段進行資料收集、圖紙識別；第三階段進行檢測點的現(xiàn)場拍照、掛牌及數(shù)據(jù)庫建立，數(shù)據(jù)庫建立完成后進行現(xiàn)場檢測；第四階段進行數(shù)據(jù)核算、總結(jié)，形成報告。

(1)人員培訓

為了建立起一套良好的LDAR運行體系，惠州煉化分公司在技術(shù)服務商的協(xié)助下對LDAR工作小組進行了系統(tǒng)的培訓。培訓分為三個層次，包括公司級理論培訓、現(xiàn)場實操培訓和運行部內(nèi)部強化培訓。而且，理論培訓和現(xiàn)場實操培訓在項目每個階段開始階段進行，具體培訓內(nèi)容包括《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準》（DB12/524-2014）、《揮發(fā)性氣體檢測器phx21、TVA1000B、TVA2020C紅外氣體成像儀等儀器使用操作培訓》以及《VOCs排放數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)-管維-LDAR軟件使用培訓》。經(jīng)過系統(tǒng)的人員培訓，確保了檢測人員通過LDAR軟件系統(tǒng)進行任務下載及數(shù)據(jù)上傳，熟練使用相關(guān)檢測儀器并在檢測過程中嚴格遵守操作規(guī)范。各部門LDAR小組在此基礎之上進行了內(nèi)部強化培訓，培訓過程中各成員總結(jié)經(jīng)驗，各抒己見，優(yōu)化操作程序。通過多層次的培訓，惠州煉化分公司培養(yǎng)出了一批優(yōu)秀的LDAR技術(shù)人員，保證了LDAR項目順利實施，并為以后企業(yè)LDAR項目的連續(xù)運轉(zhuǎn)打下了堅實的基礎。

(2)資料審核，確定LDAR適用范圍

根據(jù)廣東省超閾值檢測與維修制度（LDAR）實施的技術(shù)要求進行圖紙識別和資料審核。為了有效的區(qū)分介質(zhì)，根據(jù)以上依據(jù)進行物料識別后對圖紙上的物料管線及儀器進行標注，氣體/蒸汽使用紅色標識，輕液使用綠色標識，重液使用橙色標識，其他非VOCs介質(zhì)均用藍色標識。標識過程中重點對物料的分界出進行了標識，不同的介質(zhì)分界明確，保證所有VOCs 物質(zhì)識別的準確。

(3)現(xiàn)場彩帶定位

圖紙識別工作完成之后，LDAR小組利用已完成彩色標注的P&ID圖，到裝置現(xiàn)場進行管線和組件的定位，對納入LDAR項目范圍的管線，按照工藝流程方向，使用抗風化的彩帶進行標記，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，使用不同顏色的彩帶。進行彩帶標記時，同時在彩帶上編制號碼，并依次將號碼及其對應的所有信息（如管線號等）追蹤記錄在事先準備好的表格中。

(4)現(xiàn)場掛牌標記

LDAR小組根據(jù)事先標識好的彩帶在現(xiàn)場進行掛牌，將組件進行圖像采集和掛牌，每一張標識牌對應一張圖片，圖片包含了一個小區(qū)域的組件，每一個組件都必須進行標注。通過拍照和掛牌相結(jié)合方式對納入LDAR項目的具體密封點進行準確快捷的定位。對于標牌號的命名，每一個標簽號必須是全廠唯一的，采用5位數(shù)編碼，繼續(xù)試點裝置的標牌號碼。首次進行LDAR項目開展的15套半裝置共識別814張圖紙，17668個標識牌，17668張圖片，130758個常規(guī)檢測點位，209969 個難于/險于檢測點位。

(5)組件信息采集

現(xiàn)場組件標記的同時，LDAR小組對組件的信息進行采集，根據(jù)信息收集表上的信息對組件進行描述，并將描述的信息錄入到統(tǒng)一格式的表中。

為了方便現(xiàn)場的管理，同時幫助檢測人員快速找到組件的位置，在對每一個組件進行信息采集的時候，使用主設備位進行定位，對于特殊組件，比如控制閥、安全閥、采樣系統(tǒng)等則使用其特有的設備號作為組件設備號。

(6)數(shù)據(jù)庫建立

惠州煉化分公司已經(jīng)建立了完善的LDAR管理平臺，將LDAR的裝置的組件信息輸入，便于LDAR項目的統(tǒng)一管理。

(7)現(xiàn)場檢測和維修

檢測分為常規(guī)組件檢測、難于檢測（DTM）和險于檢測（UTM）的組件檢測。分別使用的儀器為TVA-2020C和EyeCGas 紅外氣體成像儀。前者是用FID 原理進行檢測，用于常規(guī)檢測點位的檢測；后者是利用紅外熱成像的原理對超閾值氣體進行檢測，用于難于/險于檢測點位的檢測。

根據(jù)《廣東省超閾值檢測與維修制度（LDAR）實施的技術(shù)要求》規(guī)定，惠煉執(zhí)行的檢測閾值為泵/攪拌器/壓縮機為5000ppm，所有其它設備為1000ppm。

①現(xiàn)場檢測。檢測人員使用LDAR專用手操器，從LDAR管維平臺上下載當天的檢測任務，根據(jù)任務清單進行現(xiàn)場檢測?，F(xiàn)場使用手操器掃描現(xiàn)場標志牌上的二維碼，確定LDAR監(jiān)測點位，進行檢測，檢測數(shù)據(jù)存入手操器內(nèi)，全部任務完成后通過電腦上傳到LDAR管維平臺。非常規(guī)檢測主要是針對難于檢測的設備與管線組件/不可達點而言，對于這種類型的設備和組件，采用紅外氣體成像儀檢測。首次檢測階段主要集中在10月-11月之間完成，包括全廠15.5套裝置第1輪檢測和試點裝置的第2輪檢測，共檢測345164個點位，包括144127個常規(guī)點和201037個難于/險于檢測點。

②超閾值點的確認與標識。檢測或檢查過程中發(fā)現(xiàn)超閾值點，LDAR工作人員記錄點位編號、超閾值源、凈檢測值、檢測日期，并在超閾值位置處懸掛黃色的LDAR超閾值標識牌。對于結(jié)構(gòu)復雜，或難以準確定位的超閾值點，在超閾值處標記、利用防爆相機拍照記錄。

③超閾值點位修復。檢測數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)后，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行審查，超過閾值的數(shù)據(jù)自動記錄為超閾值點，系統(tǒng)通過郵件系統(tǒng)自動發(fā)送郵件給相關(guān)的設備工程師，設備工程師接到郵件后，安排維保單位根據(jù)維修清單到現(xiàn)場對漏點進行修復，修復后設備工程師在LDAR平臺上確認維修完成。修復手段主要分為即時修復和延遲修復兩種情況，即時修復主要為增加預緊力、增加管帽、堵頭、打卡具、帶壓堵漏、增加第二道閥、更換墊片或者生料帶等手段，但是某些超閾值點，維修需要暫停裝置生產(chǎn)，只能列入延遲修復，等待裝置大檢修時伺機修復。

2.LDAR檢測數(shù)據(jù)分析

全廠超閾值組件主要為連接件和閥門，而法蘭為連接件主要的超閾值元件，占40%，閥桿為閥門的主要超閾值元件，占97%。全廠首輪檢測整體超閾值率0.30%，經(jīng)過修復后，整體超閾值率降至0.007%，整體修復率為97.6%。

3.LDAR工作平臺

惠州煉化分公司開發(fā)了LDAR工作系統(tǒng)平臺，該系統(tǒng)平臺能夠?qū)M件信息、檢測信息、泄漏信息、修復信息和排放信息等進行高效管理；通過采用工作計劃表的形式控制LDAR項目實施，確保每個組件可以及時檢測和維修；根據(jù)LDAR實施的技術(shù)要求（如檢測頻率、泄漏濃度等），為維修人員制訂分階段推進的LDAR工作訂單，從而使得他們能夠和LDAR項目管理人員協(xié)同工作，高效完成工作；根據(jù)用戶自定制需求，篩選、分析和導出所需的組件信中海煉化惠州煉化分公司LDAR項目全面實施總結(jié)報告息、檢測信息、維修信息、VOCs減排量的統(tǒng)計分析結(jié)果；可定期導出用戶需要的報告并驗證其合規(guī)性。

4.減排效果

按照國家環(huán)保部、財政部和發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布的《石油化工行業(yè)VOCs排放量計算方法》的計算公式，對密封點的VOCs總量進行了核算。全廠的LDAR項目實施前，排放基線VOCs總量為116.2噸，項目實施后，VOCs排放總量為39.2噸，減排率為66.3%。

5.結(jié)論與建議

(1)建立LDAR培訓師機制

建議國家和地方政府在推出LDAR實施標準后，培訓一批LDAR培訓師，培訓師結(jié)業(yè)后持證上崗，從而快速推進各企業(yè)LDAR技術(shù)實施。

(2)對LDAR項目實施好的單位給予獎勵

企業(yè)LDAR項目的實施能夠大幅度削減密封點VOCs總量，對地方環(huán)境保護起到了良好的促進作用。建議在VOCs收費制度正式實施后，對于已經(jīng)實施了LDAR的企業(yè)，按照超閾值率進行分級，不同級別的企業(yè)給予不同比例的VOCs排污費返還，以鼓勵企業(yè)積極開展LDAR工作。

[1]李凌波,劉忠生,方向晨,馬榮華．煉油VOC排放控制策略．當代石油石化,2013年第九期,總第225期．

[2]鄒兵,李鵬,高少華,姜素霞等．煉化裝置泄漏檢測與維修（LD AR）現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢．安全、健康與環(huán)境．

李睿（1989～），男，中海油惠州石化有限公司，研究方向：環(huán)保管理。

(責任編輯 宋小蒙)

Application of LDAR Technology in Huizhou Petrochemical co., LTD and the VOCs Emission Reduction Effect

Li Rui

（CNOOC Huizhou Petrochemical co., LTD, Guangdong, 516000）

Equipment and pipe valves leakage is one of the main VOCs unsystematic emission source of oil refinery. Huizhou Petrochemical Branch of Cnooc refining, through the implementation of equipment and pipe valves leakage detection and repair (LDAR) plan, finds and repairs the leakage, track and prevent the leakage as a result, the VOCs emission reduction rate reach 66.3% and the one time repair rate of leakage point reach 97.6%, which realizes the VOCs high efficiency of emission reduction.

LDAR technology；VOCs emission reduction；equipment leakage and maintenance

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