泄漏檢測與修復(fù)（LDAR）是煉化設(shè)備密封點(diǎn)泄漏VOCs排放控制最佳實用技術(shù),中國石化在國內(nèi)較早開展LDAR研究,探索并開發(fā)了符合國情的中國石化LDAR成套技術(shù)。從LDAR工作模式、工作流程、建點(diǎn)建庫、泄漏檢測等方面介紹。

揮發(fā)性有機(jī)物（VolatileOrganicCompounds，VOCs）是大氣光化學(xué)反應(yīng)的重要前體，可能對空氣中臭氧、二次有機(jī)氣溶膠和霧霾的生成有一定的貢獻(xiàn)，某些VOCs為有毒有害空氣污染物，也有一些為異味污染物。城市中的VOCs主要源于人為排放，其中石化行業(yè)排放占據(jù)重要地位。石化行業(yè)VOCs排放主要來自設(shè)備密封泄漏、原油及產(chǎn)品儲罐的呼吸、油品裝卸逸散等12類排放源，絕大部分為無組織排放，其中設(shè)備密封點(diǎn)泄漏占煉化VOCs排放總量的比例超過25%，是最主要的煉化VOCs排放源之一，其最佳實用控制技術(shù)是泄漏檢測與修復(fù)（LeakDetectionandRepair，LDAR。該技術(shù)是將設(shè)備、管線上涉及VOCs物料的閥、泵、法蘭、接頭、開口管線等處的密封點(diǎn)編號，并納入數(shù)據(jù)庫管理，采用便攜式有機(jī)氣體分析儀以一定頻次進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)泄漏并在規(guī)定期限內(nèi)對泄漏密封件進(jìn)行修復(fù)和復(fù)檢。

美國自上世紀(jì)90年代初開始實施LDAR，初期管理混亂，LDAR計劃通常由非專業(yè)人員管理，項目包給低價競標(biāo)者，泄漏檢測程序(EPAMethod21)執(zhí)行倉促，工作態(tài)度一般是應(yīng)付法規(guī)，而不是發(fā)現(xiàn)和消除泄漏。上世紀(jì)90年代后期美國EPA檢查發(fā)現(xiàn)問題后，致力于整改。到2007年，LDAR走上正軌，由專業(yè)經(jīng)驗豐富的人員全職領(lǐng)導(dǎo)LDAR計劃，基于長期專業(yè)經(jīng)驗和完善的裝備選擇LDAR項目承包商，也更加注重檢測質(zhì)量。

我國的LDAR工作起步相對較晚，國務(wù)院2013年頒布的《大氣污染防治行動計劃》明確要求在石化行業(yè)開展“泄漏檢測與修復(fù)”技術(shù)改造；環(huán)保部2014年12月05日發(fā)布環(huán)發(fā)的[2014]177號“關(guān)于印發(fā)《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》的通知”，要求全國石化行業(yè)2015年底前全面開展泄漏檢測與修復(fù)工作；為了進(jìn)一步規(guī)范石化行業(yè)LDAR工作，2015年11月國家環(huán)保部又印發(fā)了《石化企業(yè)泄漏檢測與修復(fù)工作指南》（環(huán)辦[2015]104號）。

中國石化在2005年啟動LDAR技術(shù)研究，創(chuàng)建了自主實施工作模式，制定了中國石化LDAR技術(shù)規(guī)范-《中國石化LDAR操作與管理指南》，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的LDAR數(shù)據(jù)管理平臺，形成了中國特色LDAR成套技術(shù)，目前該技術(shù)已在中國石化所屬及控股的40余家煉化企業(yè)推廣應(yīng)用，在一定程度上避免了美國LDAR實施初期因非專業(yè)化引起的混亂。

本文從LDAR工作模式、工作流程、建點(diǎn)建庫、泄漏檢測等方面總結(jié)了中國石化LDAR成套技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)展，結(jié)合發(fā)達(dá)國家LDAR發(fā)展情況，提出了中國LDAR的發(fā)展趨勢與建議。

1LDAR工作模式

LDAR在國內(nèi)主要有兩種實施模式，其一是委托第三方，適用于人員或技術(shù)力量不足的煉化企業(yè)，如外資和民營企業(yè)、中小型企業(yè)集成的化工園區(qū)、部分人員精簡的新建國有石化企業(yè)等；其二是企業(yè)自主實施LDAR，適用于人員富余、技術(shù)基礎(chǔ)較好且生產(chǎn)信息安全要求高的大型國有企業(yè)。

基于如下原因：（1）LDAR實施過程中深度涉及企業(yè)的生產(chǎn)信息安全；（2）常規(guī)化工作量大，長期外委費(fèi)用高；（3）中國石化人員相對充足，自主實施LDAR有助于降本增效；（4）企業(yè)比第三方更熟悉自己的裝置，自主實施有質(zhì)量保證；中國石化選擇自主實施LDAR，其主要思想是：企業(yè)是實施主體，組建LDAR技術(shù)管理工作組和技術(shù)實施工作組，明確人員、職責(zé)、分工與協(xié)調(diào)機(jī)制；直屬研究院是技術(shù)開發(fā)與支持單位，為企業(yè)提供LDAR規(guī)范、培訓(xùn)、審計、審核等技術(shù)支持。目前該工作模式運(yùn)行良好，已獲得地方和國家環(huán)保部門的認(rèn)可。

2LDAR技術(shù)實施

2.1LDAR管理體系的建立

LDAR實施過程涉及企業(yè)生產(chǎn)、安環(huán)、機(jī)動、信息等部門，為保證實施過程管理和協(xié)調(diào)科學(xué)有序，在項目啟動初期，中國石化各所屬企業(yè)在直屬研究院的技術(shù)支持下，建立了LDAR管理體系，其機(jī)構(gòu)設(shè)置和主要職責(zé)如下：

（1）LDAR技術(shù)管理工作組

企業(yè)技術(shù)與管理工作組主要由環(huán)保、機(jī)動、生產(chǎn)部門牽頭，計劃、運(yùn)行、信息和質(zhì)檢等部門參與，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)制定和落實LDAR實施計劃，確定LDAR實施標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，編制與審核項目實施方案，建立標(biāo)準(zhǔn)化工作程序，配置LDAR軟硬件設(shè)施，審計和監(jiān)控LDAR的工作質(zhì)量，評估實施效果等技術(shù)與管理性工作。

（2）技術(shù)實施工作組

技術(shù)實施工作組負(fù)責(zé)根據(jù)工作內(nèi)容分解、落實各項LDAR工作任務(wù)。一般下設(shè)基礎(chǔ)信息組、泄漏檢測組、泄漏維修組、LDAR管理平臺運(yùn)行與維護(hù)組等。基礎(chǔ)信息組一般由裝置工藝員、設(shè)備員或儀表員組成，負(fù)責(zé)基礎(chǔ)信息采集、復(fù)核、組件和密封點(diǎn)的劃分編碼等工作。LDAR檢測、維修工作可由企業(yè)內(nèi)部檢測公司承擔(dān)，也可由企業(yè)的質(zhì)檢部門主抓，裝置人員檢測。LDAR管理平臺運(yùn)行與維護(hù)一般由企業(yè)信息部門承擔(dān)，負(fù)責(zé)LDAR管理平臺的運(yùn)行、維護(hù)以及數(shù)據(jù)錄入。

（3）技術(shù)支持工作組

撫順石油化工研究院承擔(dān)中國石化19家直屬煉化企業(yè)和催化劑分公司的LDAR技術(shù)支持工作，為此組建了多個LDAR技術(shù)支持小組，全過程為企業(yè)提供技術(shù)咨詢服務(wù)和培訓(xùn)服務(wù)；同時為保證LDAR工作質(zhì)量，建立了多輪審核制度，如在基礎(chǔ)信息采集階段進(jìn)行采集表階段性審核、現(xiàn)場復(fù)核、采集表全表終審，在掛牌結(jié)束后實施掛牌復(fù)核，檢測結(jié)束后進(jìn)行檢測結(jié)果和檢測質(zhì)量審核。

中國石化LDAR管理體系有效將LDAR工作任務(wù)分解、細(xì)化，并落實到了各具體工作組。從現(xiàn)場實施情況來看，企業(yè)通過設(shè)立專職人員管理、明確崗位責(zé)任制、建立標(biāo)準(zhǔn)工作流程和嚴(yán)格的考核機(jī)制，有效提高了LDAR工作效率和工作質(zhì)量。

2.2基礎(chǔ)信息采集

中國石化LDAR密封點(diǎn)識別、定位和基礎(chǔ)信息采集可采用拍照、掛牌及拍照掛牌相結(jié)合3種方式，不同方式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍對比見表1。絕大多數(shù)企業(yè)采用簡單易行的掛牌方式。

作為LDAR的核心工作，基礎(chǔ)信息采集主要由熟悉裝置情況的工藝員和設(shè)備員實施?，F(xiàn)場實施流程依次為優(yōu)化采集路徑、識別定位受控組件、識別各組件所包含密封點(diǎn)。通過對裝置密封點(diǎn)詳細(xì)劃分組件，實現(xiàn)對密封點(diǎn)的二級定位，密封點(diǎn)定位規(guī)則為裝置→區(qū)域→子區(qū)域→樓層。

同時，為保證基礎(chǔ)信息采集的工作質(zhì)量，在整個采集過程中建立多輪審核制度，由研究院技術(shù)支持工作組分階段審核基礎(chǔ)信息采集的規(guī)范性、完整性和準(zhǔn)確性，并協(xié)助企業(yè)完成采集表的修訂。審核通過的基礎(chǔ)信息錄入LDAR數(shù)據(jù)管理平臺。

2.3現(xiàn)場檢測

LDAR泄漏檢測由企業(yè)自主實施，研究院技術(shù)支持工作組負(fù)責(zé)檢測培訓(xùn)與審核。企業(yè)LDAR檢測流程見圖1。檢測準(zhǔn)備階段制定檢測計劃，培訓(xùn)檢測人員，并準(zhǔn)備與調(diào)試檢測器材；為提高檢測效率，檢測前需進(jìn)行檢測路徑優(yōu)化，通常最優(yōu)化檢測路徑為裝置日常巡檢路徑；結(jié)合檢測路徑制訂檢測計劃，由數(shù)據(jù)庫輸出檢測計劃工單，分配檢測人員；檢測人員按檢測工單進(jìn)行現(xiàn)場檢測，檢測過程中按密封點(diǎn)編號記錄檢測值和檢測時間等信息，并在超標(biāo)泄漏密封點(diǎn)懸掛泄漏標(biāo)識，每日檢測結(jié)果匯總錄入LDAR數(shù)據(jù)管理平臺；泄漏維修完成后，由檢測人員復(fù)測，并將復(fù)檢數(shù)據(jù)錄入LDAR數(shù)據(jù)管理平臺。檢測過程中研究院技術(shù)支持工作組對檢測實施審核，審核內(nèi)容主要包括檢測人員能力認(rèn)定、檢測儀器操作規(guī)范性、現(xiàn)場檢測規(guī)范性、QA/QC程序有效性、檢測數(shù)據(jù)記錄和處理的規(guī)范性、數(shù)據(jù)傳遞的準(zhǔn)確性、檢測人員盡職情況等。

實施結(jié)果顯示，通過研究院的技術(shù)支持和內(nèi)部審核，企業(yè)自組專業(yè)化檢測隊伍、建立健全監(jiān)管制度和獎懲機(jī)制，可保證檢測質(zhì)量。

2.4泄漏修復(fù)

中國石化泄漏修復(fù)的工作流程如下：檢測人員發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)后，在泄漏點(diǎn)處懸掛泄漏標(biāo)識，并通知裝置生產(chǎn)管理人員，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)同時做出警示，設(shè)備管理部門的技術(shù)人員到現(xiàn)場核實泄漏點(diǎn)情況，提出維修意見，并填寫維修工單報主管領(lǐng)導(dǎo)審批后將工單下達(dá)至維修負(fù)責(zé)部門。維修人員依據(jù)維修工單的要求在規(guī)定期限內(nèi)對泄漏點(diǎn)進(jìn)行維修。實踐表明，大部分超標(biāo)泄漏密封點(diǎn)的維修可在線完成，修復(fù)手段一般包括簡單地緊固、增加堵帽、更換填料、換墊片或在線密封等，僅有少量部件需要停工檢修時更換。

3LDAR建庫和泄漏普查

截止到2015年底，LDAR工作已在中國石化直屬和控股煉化企業(yè)全面開展，企業(yè)均已完成LDAR首輪普查檢測。下面分別以3家煉化企業(yè)的連續(xù)重整裝置A、常減壓催化聯(lián)合裝置B、乙烯裝置C為例說明中國石化LDAR應(yīng)用情況。

3.1LDAR建點(diǎn)建庫情況

三套裝置基礎(chǔ)信息建點(diǎn)建庫結(jié)果見表2。三套裝置密封點(diǎn)總計為101477個，劃分組件16179個，平均每個組件控制密封點(diǎn)數(shù)約為4.9個（扣除空冷絲堵），組件劃分較為細(xì)致。三套裝置不可達(dá)(難于檢測+險于檢測)密封點(diǎn)共7656個，占密封點(diǎn)總數(shù)的7.54%，不可達(dá)點(diǎn)認(rèn)定主因為保溫材料包覆或高于檢測平臺2m以上。不可達(dá)點(diǎn)數(shù)量過多可能引起VOCs排放核算偏高，根據(jù)中國石化LDAR推廣應(yīng)用情況，現(xiàn)有煉化企業(yè)全廠不可達(dá)密封點(diǎn)比例一般可控制在10%以內(nèi)。采用延長探頭檢測高處/狹隘處不可達(dá)密封點(diǎn)，在保溫材料接口處檢測保溫材料包覆的密封點(diǎn)，可實現(xiàn)部分不可達(dá)密封點(diǎn)的檢測。

3.2泄漏檢測情況

三套裝置泄漏檢測情況見表3和表4。共檢測密封點(diǎn)101246個，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)泄漏693個，總體超標(biāo)泄漏比例為0.68%。超標(biāo)泄漏主要發(fā)生在氣體/輕液流經(jīng)的設(shè)備與管線組件，重液流經(jīng)的設(shè)備與管線密封點(diǎn)基本未見超標(biāo)泄漏。氣體/輕液閥、泵、法蘭、接頭、開口管線及其它密封點(diǎn)泄漏比例分別為1.06%、3.45％、0.79％、0.15％、1.14％和0.81％，泵、閥和開口管線的泄漏比例相對較高，法蘭和接頭等靜密封點(diǎn)的泄漏比例較低?？紤]到閥的基數(shù)較大，且泄漏排放計算相關(guān)方程的系數(shù)較大，可能對泄漏排放量核算的貢獻(xiàn)較大。

美國94座煉油廠、10座瀝青廠和6座化工廠2005-2010年每年閥的超標(biāo)泄漏統(tǒng)計顯示：閥泄漏水平為0.139％~10％，中位值約為1.5％。中國石化三套裝置閥的超標(biāo)泄漏水平略好于美國中位值，這可能是由于中國石化在設(shè)備泄漏控制方面起步較早，初期采用一些經(jīng)驗性查漏方法起到了一定作用。隨著中國石化LDAR成套技術(shù)的推廣應(yīng)用，LDAR技術(shù)與管理進(jìn)一步規(guī)范和完善，裝置泄漏裝制水平也將進(jìn)一步提高。

4國內(nèi)LDAR發(fā)展趨勢

目前國內(nèi)LDAR尚存在規(guī)范性不佳、檢測質(zhì)量不高、信息化不足、高效檢測技術(shù)發(fā)展應(yīng)用滯后和監(jiān)督管理不到位等問題。未來LDAR的發(fā)展應(yīng)著力解決上述問題，具體涉及如下4個方面。

4.1LDAR審計審核

由于推廣應(yīng)用時間緊，工作量巨大，導(dǎo)致LDAR實施過程中規(guī)范性程度不高。為改進(jìn)煉化LDAR的規(guī)范性，提高工作質(zhì)量，企業(yè)有必要開展LDAR內(nèi)部審查/審計，建立健全LDAR常規(guī)化質(zhì)量監(jiān)督管理機(jī)制。具體審查內(nèi)容包括但不限制于以下內(nèi)容：組織機(jī)構(gòu)和工作流程、標(biāo)準(zhǔn)操作程序、基礎(chǔ)資料、

LDAR數(shù)據(jù)庫合規(guī)性、LDAR建庫規(guī)范性、LDAR檢測有效性、修復(fù)規(guī)范性、排放計算的合規(guī)性等。

4.2數(shù)據(jù)鏈電子信息化及大數(shù)據(jù)應(yīng)用

LDAR基礎(chǔ)信息建庫和泄漏檢測工作量巨大且繁雜，可能存在人為因素影響LDAR工作質(zhì)量。美國已基本實現(xiàn)了LDAR建檔、檢測數(shù)據(jù)的采集、存儲與傳遞完全電子信息化，有效降低了工作中的不確定因素，提高了LDAR工作效率和工作質(zhì)量。國內(nèi)LDAR不僅需完善數(shù)據(jù)庫，也要實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈電子信息化，具體工作包括：（1）LDAR建檔、檢測數(shù)據(jù)的采集、存儲與傳遞完全電子信息化；（2）通過安裝移動版軟件數(shù)據(jù)庫軟件的防爆手持計算機(jī)進(jìn)行LDAR定位與標(biāo)識懸掛、LDAR數(shù)據(jù)庫建立、檢測數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸；（3）手持計算機(jī)內(nèi)置GPS，跟蹤并保證檢測人員忠實履行職責(zé)；（4）數(shù)據(jù)庫增強(qiáng)可視化功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中的組件、密封點(diǎn)與PID圖交互鏈接；（5）應(yīng)用LDAR大數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)設(shè)備與管閥件選型及密封設(shè)計。

4.3高效及智能化LDAR檢測技術(shù)

美國ProvidencePhotonics公司將LDAR檢測技術(shù)劃分為三代：第一代為傳統(tǒng)LDAR，使用便攜式有機(jī)氣體檢測儀檢測泄漏；第二代為SmartLDAR，采用紅外氣體相機(jī)檢測泄漏；第三代為人工智能自動化LDAR，采用無人值守紅外氣體相機(jī)和計算機(jī)視覺自動識別，實時自動監(jiān)控泄漏。按此標(biāo)準(zhǔn)，目前LDAR檢測技術(shù)總體處于第一代。第二代主要用紅外氣體相機(jī)檢測，檢測速度快，可達(dá)常規(guī)便攜式有機(jī)氣體分析儀的5～10倍，但靈敏度、檢測可靠性和定量性能尚待改進(jìn)。美國EPA2008年發(fā)布了用紅外氣體相機(jī)開展LDAR的AWP規(guī)范，但要求每年仍需用常規(guī)檢測方法檢測一次。目前美國EPA正在發(fā)展紅外氣體檢測標(biāo)準(zhǔn)方法，有望在未來全面取代LDAR常規(guī)檢測技術(shù)。國內(nèi)上海、廣東和天津等地方標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范規(guī)定可用紅外氣體相機(jī)定性檢測不可達(dá)密封點(diǎn)，但需輔之以LDAR常規(guī)檢測定量，且無配套的紅外氣體檢測標(biāo)準(zhǔn)方法，因此亟需開展紅外氣體相機(jī)高效檢測技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化研究，實現(xiàn)LDAR檢測技術(shù)升級換代。

4.4免檢免維修技術(shù)

本世紀(jì)初，美國EPA提出高級LDAR計劃（ELP），規(guī)定工廠必須采納以達(dá)到或高于法規(guī)要求的行動，主要涉及更嚴(yán)格的檢測和維修要求、更高的質(zhì)量控制/質(zhì)量保證要求和設(shè)備升級等，其中設(shè)備升級、更換或改進(jìn)為核心要素，主要涉及低泄漏閥和填料的要求。其主要思想是將傳統(tǒng)LDAR的檢測維修逐步轉(zhuǎn)向免檢免維修。目前大多數(shù)美國煉油廠已與政府簽署實施高級LDAR計劃，化工廠的高級LDAR計劃也正在推進(jìn)中。目前國際上已有API和ISO標(biāo)準(zhǔn)方法用于低泄漏密封件的測試和認(rèn)證。國內(nèi)也應(yīng)開展低泄漏密封件技術(shù)與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、測試技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的研究，促進(jìn)LDAR向更高效的免檢免維修發(fā)展。

5結(jié)論

中國石化在其直屬研究院的技術(shù)支持下，創(chuàng)建了自主實施LDAR工作模式，開發(fā)了包括管理體系、技術(shù)規(guī)范和數(shù)據(jù)管理平臺在內(nèi)的LDAR成套技術(shù)，并在所屬煉化企業(yè)全面推廣應(yīng)用。應(yīng)用結(jié)果表明上述工作模式和成套技術(shù)總體可行，為我國大型煉化企業(yè)實施LDAR開創(chuàng)了一條新道路。未來LDAR研究與實踐將向工作質(zhì)量改進(jìn)和工作效率提升發(fā)展，主要涉及LDAR內(nèi)審/外審制度與技術(shù)規(guī)范、高效及智能化LDAR檢測、數(shù)據(jù)鏈電子信息化及大數(shù)據(jù)應(yīng)用、高級LDAR與免檢免維修技術(shù)。

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