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(huán)保部《大氣污染防治行動計劃》對化工行業(yè)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(qū)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(xù)建成了煉油罐區(qū)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(qū)環(huán)保廳按照國家相關法規(guī)進行揮發(fā)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(qū)、圖紙校審、排放源定位掛牌、VOCs管控平臺信息收集統(tǒng)計錄入等管控項目工作。

2 具體工作開展

2.1 與環(huán)保部《石化企業(yè)泄漏檢測與修復工作指南》對比情況

表1 LDAR規(guī)范相符性分析

與LDAR規(guī)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(huán)保部標準《泄漏和敞開液面排放的揮發(fā)性有機物檢測技術導則》（HJ 733—2014）對比執(zhí)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(guī)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(guī)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(qū)

根據裝置工藝流程、現場布置，將裝置劃分為不同區(qū)域。

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

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(tài)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(guī)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(xù)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(tài)、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(guī)模巨大的基礎臺賬。按照集團公司整體規(guī)劃要求，統(tǒng)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(huán)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(qū)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(qū)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(guī)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(xù)重整裝置提供了較好的技術基礎。