王功換，鄒松林

（清本環(huán)保工程（杭州）有限公司，杭州 311231）

關(guān)于石化行業(yè)生產(chǎn)后過程加強實施LDAR的思考

王功換，鄒松林

（清本環(huán)保工程（杭州）有限公司，杭州 311231）

石油化工從原料到產(chǎn)品的加工階段可稱為生產(chǎn)過程；石油化工液態(tài)產(chǎn)品的儲存、裝卸、運輸、使用等階段，可稱之為生產(chǎn)后過程。VOCs泄漏檢測與修復(fù)（LDAR）技術(shù)目前在該行業(yè)的生產(chǎn)后過程中尚未得到有效實施，作業(yè)過程仍有大量VOCs泄漏排放，污染了大氣環(huán)境。主要原因有“法規(guī)要求不一致、方法措施有缺陷、監(jiān)督執(zhí)法不到位”等。因此，完善規(guī)范標準、強化監(jiān)察力度、建立第三方修復(fù)機制，是減少生產(chǎn)后過程VOCs污染排放需要思考的問題。

石油化工；揮發(fā)性有機物；生產(chǎn)后過程；泄漏檢測與修復(fù)

泄漏檢測和修復(fù)技術(shù)（Leak Detection And Repair，簡稱LDAR），是一種使用專門氣體檢測儀器進行定期檢測和尋找設(shè)備泄漏，并在特定時間內(nèi)進行替換或者修復(fù)，以防止或減少氣體排放的工作實踐和方法。目前，關(guān)于實施LDAR的文件規(guī)范將“石油化工原料加工成產(chǎn)品的過程”稱為“生產(chǎn)過程”[1]，針對石油化工行業(yè)“生產(chǎn)過程”涉及的塔罐裝置、反應(yīng)釜、原料輸送管道、泵、壓縮機、閥門、法蘭等易產(chǎn)生氣體滴漏揮發(fā)的節(jié)點，如何做好泄漏的監(jiān)測和修復(fù)，有許多詳細的規(guī)范、制度和實施方法教程。而對石化產(chǎn)品“生產(chǎn)后過程”的液態(tài)產(chǎn)品儲存、裝卸、運輸、分發(fā)（銷售）使用所產(chǎn)生的VOCs泄漏，及其LDAR（泄漏檢測和修復(fù)）的實施，卻相當(dāng)薄弱。

1 “生產(chǎn)后過程”推行LDAR的新要求

生產(chǎn)后過程推行LDAR的新要求，體現(xiàn)在《重點區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控“十二五”規(guī)劃》[3]中，該規(guī)劃要求石油化工行業(yè)“全面推行LDAR（泄漏檢測與修復(fù)）技術(shù)”，加強石化生產(chǎn)、輸送和儲存過程揮發(fā)性有機物泄漏的監(jiān)測和監(jiān)管，對泄漏率超過標準的要進行設(shè)備改造；嚴格控制儲罐、運輸環(huán)節(jié)的呼吸損耗，對原料、中間產(chǎn)品、成品儲存設(shè)施應(yīng)全部采用高效密封的浮頂罐，或安裝“頂空聯(lián)通置換油氣回收系統(tǒng)”；“全面開展加油站、儲油庫和油罐車油氣回收治理”；“所有加油站儲油和加油油氣排放控制系統(tǒng)加裝在線監(jiān)控裝置”。

2 生產(chǎn)后過程諸多環(huán)節(jié)存在著泄漏排放

處于生產(chǎn)后過程的加油站、油庫、油罐車在儲存、銷售、運輸?shù)戎T多環(huán)節(jié)中都存在泄漏排放的問題。

（1）加油站：加油站的油氣泄漏主要是埋地油罐內(nèi)壓力增大時（超過P/V閥泄壓壓力值）的排放。引起埋地油罐內(nèi)壓力增大的原因為：1）加油槍的“氣液比”失控超標，一方面調(diào)控氣液比的在線監(jiān)測系統(tǒng)（ISD）普遍被停用，另一方面是由于集中式油氣抽吸系統(tǒng)的抽吸量遠遠大于加油量，氣液比高達1.5以上，推高了油罐內(nèi)壓力；2）由于氣相管路的管徑小或彎曲點多或卸油速度較快，動態(tài)阻力增大，埋地油罐內(nèi)憋壓達2000～2500Pa，大于P/V閥750Pa的泄壓壓力，導(dǎo)致大量油氣泄漏排放。

（2）油庫：安裝了“頂空聯(lián)通置換油氣回收系統(tǒng)”的儲罐，罐頂仍然使用泄壓值為1500Pa的呼吸閥。進油時的罐內(nèi)空間增壓往往超過2000Pa，超過了罐頂全天候呼吸閥和緊急人孔呼吸閥的泄壓值，導(dǎo)致大量大呼吸的油氣泄漏排放。

（3）油罐車：油罐車的泄漏排放原因有多種，很多油罐車的罐頂附件（如量油口、呼吸閥、氣相管路的匯集接口等）存在密閉不良，以及操作者人為留下的泄漏點?！耙浑A段”回收的油氣不但會就地泄漏，更多的油氣會在罐車返回油庫的途中泄漏排放。

（4）油碼頭：“泊位油氣集輸設(shè)施”是對接油船和岸上設(shè)備的保護設(shè)施，配置有“緊急排放閥門”，但因為后端油氣回收處理裝置的動態(tài)阻力變化或保護控制儀表的設(shè)計有缺陷，“緊急排放閥門”頻繁啟動會將大量的油氣直接排放。

（5）回收物：油氣回收處理裝置采用冷凝得到的液態(tài)回收物，積累在暫存罐達到一定數(shù)量再泵送到大儲罐或派用。常溫狀態(tài)的暫存罐的呼吸排氣管與大氣相通，低溫下相變凝結(jié)的回收物回到常溫狀態(tài)時會立即蒸發(fā)，并通過排氣管泄漏排放。

3 生產(chǎn)后過程存在泄漏排放的主要原因

3.1 法規(guī)要求不一致

生產(chǎn)過程的LDAR有一系列技術(shù)標準，既有行業(yè)標準，也有地方標準，還有企業(yè)標準；既有管理規(guī)范，也有操作規(guī)則，還有檢查考核制度。這些標準和規(guī)范不但詳細規(guī)定到每一個生產(chǎn)設(shè)備的密閉條件、檢測方法、控制要求，而且操作性強、配套齊全。中石化行業(yè)標準《石化裝置揮發(fā)性有機化合物泄漏檢測規(guī)范》（Q/SH0546—2012）[5]，規(guī)定了石化裝置生產(chǎn)過程揮發(fā)性有機化合物的泄漏檢測方法，并對不同類型泄漏源的揮發(fā)性有機物檢測的儀器配備、人員要求、檢測實施、檢測安全、質(zhì)量控制、檢測報告等做了相應(yīng)的規(guī)定。適用于石化裝置生產(chǎn)過程中各種密封點泄漏的揮發(fā)性有機化合物的檢測。北京市的地方標準《煉油與石油化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放標準》（DB1 1/ 447 -2007）[6]前言中強調(diào)“本標準為全文強制”。規(guī)定了煉油與石油化工生產(chǎn)過程中工藝排氣、設(shè)備與管線組件泄漏、揮發(fā)性有機液體儲運，以及廢水收集、處理、儲存設(shè)施的大氣污染物排放控制要求，同時也對廠界環(huán)境空氣中的有毒物質(zhì)的濃度、企業(yè)自用燃料硫含量、火炬放空等非正常排放、排氣筒高度等進行了規(guī)定。要求對煉油與石油化工生產(chǎn)設(shè)施的大氣污染物排放進行控制，以及對新、改、擴建煉油與石油化工生產(chǎn)設(shè)施的環(huán)境影響評價、設(shè)計、竣工驗收都必須執(zhí)行大氣污染物排放標準。

而對生產(chǎn)后過程的油庫、加油站、油罐車等，大氣污染物排放標準中只有排放限值要求，沒有操作方法的規(guī)范；只有油氣回收系統(tǒng)尾氣排放濃度最終檢測的要求，沒有各個環(huán)節(jié)泄漏排放檢測方法的規(guī)定。由于標準的整體操作性不強，因而使得油庫、加油站、油罐車承擔(dān)銷售業(yè)務(wù)的單位，無所適從，也影響了生產(chǎn)后過程推行LDAR技術(shù)。

3.2 實施方法有難度

生產(chǎn)過程LDAR所涉及的塔罐裝置、反應(yīng)釜、原料輸送管道、泵、壓縮機、閥門、法蘭等，基本都有操作平臺、腳手架、扶梯，便于人員檢查、監(jiān)控和修復(fù)的操作。生產(chǎn)系統(tǒng)的崗位編制有專職檢測和修復(fù)人員，有專用檢測設(shè)備，有明確的責(zé)任區(qū)域劃分。一些稍有高度或難度的檢測點，不但安裝有在線監(jiān)測設(shè)備、信號遠傳系統(tǒng)，還配有攀登梯架扶手，方便管理人員能夠及時發(fā)現(xiàn)是否發(fā)生泄漏狀況，修復(fù)人員也能夠及時到達修復(fù)位置。

生產(chǎn)后過程的泄漏點的特點是或高或動，無在線監(jiān)測，只有管理人員而無操作人員，基本不配備專用檢測儀器。所謂“高”，是指儲罐、加油站埋地油罐、油罐車的呼吸閥的安裝位置較高，一般都在罐頂或在排氣管管頂，不易檢查；所謂“動”，是指油罐車或油船的流動性大、所有權(quán)不統(tǒng)一、作業(yè)時間地點分散。關(guān)于在線監(jiān)測，油庫基本沒有，加油站雖有規(guī)定但無實施措施?！都佑驼敬髿馕廴疚锱欧艠藴省罚℅B20952-2007）[7]規(guī)定了加油站安裝“在線監(jiān)測系統(tǒng)”（即ISD系統(tǒng)），實時監(jiān)測氣液比、液阻、系統(tǒng)壓力變化，記錄、儲存、傳輸數(shù)據(jù)，提醒操作人員及時排除故障。但進入我國加油站的在線監(jiān)測系統(tǒng)的5種產(chǎn)品（中機院工程所、維德路特、富蘭克林、德國VAPORIX、南京OMS），曾經(jīng)采用國外產(chǎn)品16個、國內(nèi)產(chǎn)品3個，在中石化、中石油、軍隊和政府部門的19個加油站試點（北京13個、上海2個、杭州2個、廣州2個），環(huán)保部的加油站油氣回收課題組的調(diào)研結(jié)論是：“ISD系統(tǒng)難以平穩(wěn)正常運行”“全面推廣面臨許多障礙”（見課題組報告《加油站油氣減排技術(shù)及控制對策》第3章第5節(jié)），ISD系統(tǒng)很早就全部被拆卸停用了。由于LDAR的操作難度大，也直接影響了其推行應(yīng)用。

3.3 技術(shù)標準滯后

技術(shù)標準滯后主要是指呼吸閥泄壓值的技術(shù)標準。目前執(zhí)行的標準是根據(jù)油罐容量選擇呼吸閥泄壓值，高的不超過2000Pa，低的在355Pa左右。新的排放標準執(zhí)行后，油庫在發(fā)油棧橋安裝了油氣回收系統(tǒng)，在儲罐安裝了罐頂聯(lián)通平衡置換系統(tǒng)，加油站的埋地油罐也安裝了二次回收管路。按照安全規(guī)范要求，罐頂聯(lián)通管路只是在呼吸閥旁通接入了氣相管路，并延伸到油氣回收系統(tǒng)，原泄壓排放口仍然保持。但在實際運行中發(fā)現(xiàn)，氣相管路的長度、彎度和延伸的油氣回收設(shè)備都存有阻力，在儲罐進油或裝卸操作時，產(chǎn)生的動態(tài)阻力往往大于泄壓壓力。如，儲罐進油時產(chǎn)生的動態(tài)阻力高達2000～4000Pa，而呼吸閥的泄壓值（透氣壓力）為1500～1750Pa；埋地油罐在氣液比超過1.5時，儲罐的正壓值升也大于2000Pa，但卻仍然使用泄壓值小于800Pa的P/V閥；油罐車在鶴管密閉發(fā)油時，罐內(nèi)的壓力升高達4500Pa、實測后續(xù)氣相管路的動態(tài)阻力高達8000～10,000Pa，而標準規(guī)定其在5min后，呼吸閥的泄壓值不大于1300Pa。因此，高于泄壓值的大量油氣依然會排放。

在執(zhí)行油氣回收法規(guī)后，相應(yīng)的呼吸閥技術(shù)標準卻沒有能及時修改，泄壓值低于增壓值，泄漏排放并沒有得到有效控制。

3.4 監(jiān)督執(zhí)法不到位

石油化工行業(yè)生產(chǎn)過程的LDAR屬于生產(chǎn)范疇，與企業(yè)的產(chǎn)值效益、安全生產(chǎn)密切相關(guān)，企業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)、安全、環(huán)保等部門應(yīng)多管齊下、嚴格管理，上級對口部門應(yīng)常態(tài)化監(jiān)督管理，地方政府環(huán)保和安監(jiān)等執(zhí)法部門應(yīng)定期檢查，及時發(fā)現(xiàn)泄漏和進行修復(fù)。

石化行業(yè)的企業(yè)多數(shù)屬于貿(mào)易企業(yè)，生產(chǎn)后過程中的泄漏現(xiàn)象歷來存在，已習(xí)以為常，對經(jīng)營效益也沒有直接壓力，因而企業(yè)普遍不重視實施LDAR，且對一些因外部原因的泄漏也無能為力。例如，油庫不能限制或禁止有泄漏問題的油罐車到油庫裝油、加油站無力改變氣液比偏大的設(shè)計缺陷等，都影響到LDAR的推行。又如，油庫、加油站安裝油氣回收系統(tǒng)后，地方監(jiān)管部門只是關(guān)注油氣回收處理裝置尾氣排放的濃度，對于系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)是否存在泄漏，卻無人關(guān)注。

4 對策

4.1 制定操作規(guī)范和修改技術(shù)標準

生產(chǎn)后過程亟待制定具有操作性的LDAR管理規(guī)范和實施細則，完善LDAR相關(guān)的治理設(shè)備、輔助配置的技術(shù)標準?！吨攸c區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控“十二五”規(guī)劃》和京津冀[9]、上海[10]、廣東、江蘇近期發(fā)布的加強VOCs治理的文件，都對生產(chǎn)后過程推行LDAR提出了要求，但缺乏相應(yīng)的實施操作規(guī)范。一些相關(guān)標準如《油品裝載系統(tǒng)油氣回收設(shè)施設(shè)計規(guī)范》（GB50759-2012）[11]、《油氣回收系統(tǒng)工程技術(shù)導(dǎo)則》（Q/SH 0117-2007）[12]中的氣相管路規(guī)格選型、呼吸閥控制參數(shù)設(shè)計等內(nèi)容，經(jīng)過實踐證明都需要進行修訂完善。

4.2 加強監(jiān)管力度并征收排污費

環(huán)保部門對生產(chǎn)后過程的泄漏和排放監(jiān)管稽查應(yīng)實現(xiàn)常態(tài)化，應(yīng)對生產(chǎn)后過程實行定期和不定期檢查。目前，有關(guān)部門準備對生產(chǎn)過程的VOCs排放征收排污費。生產(chǎn)后過程在周轉(zhuǎn)、裝卸石油化工成品油和液態(tài)化工產(chǎn)品過程中，每吞吐一次就有比液態(tài)體積大的氣態(tài)污染物排放，也應(yīng)該考慮征收排污費。

4.3 建立第三方修復(fù)機制

石化行業(yè)涉及生產(chǎn)后過程的企業(yè)，一般都是從事營銷業(yè)務(wù)的實體。這些企業(yè)不但缺少泄漏和修復(fù)的專業(yè)技術(shù)力量，而且LDAR意識淡薄，不重視泄漏設(shè)備的維護和修復(fù)?？刂粕a(chǎn)后過程VOCs排放的油氣回收收集系統(tǒng)密閉不良的狀態(tài)已經(jīng)成為“老大難”，運輸液態(tài)成品油和化工品的油罐車存在產(chǎn)權(quán)分散、泄漏點多、不易查找等問題。多年實踐證明，讓涉及生產(chǎn)后過程的以營銷任務(wù)為主的這些企業(yè)自己加強推行LDAR，確實很難到位。因此應(yīng)考慮建立第三方修復(fù)機制，配合監(jiān)管部門的監(jiān)察，承擔(dān)LDAR的行動。

5 結(jié)語

《京津冀及周邊地區(qū)落實大氣污染防治行動計劃實施細則》要求到2015 年底，石化企業(yè)全面推行“泄漏檢測與修復(fù)”技術(shù)，完成有機廢氣綜合治理；廣東省頒發(fā)了《廣東省泄漏檢測與維修制度（LDAR）實施技術(shù)要求》；上海市政府發(fā)文要求在“十二五”期間，在中石化上海石化、高橋分公司、上海化工區(qū)、華誼集團全面推行LDAR（泄漏檢測與修復(fù)）技術(shù)和化工裝置開停工及檢測維修排放控制技術(shù)，加強設(shè)備和管閥件VOCs的泄漏監(jiān)管，對泄漏率超過標準的要進行設(shè)備維修和改造；江蘇、浙江等省市也發(fā)布了相應(yīng)的文件推行LDAR，從改變“重生產(chǎn)過程，輕生產(chǎn)后過程”做起，切實推行LDAR技術(shù)，將VOCs檢測和處理措施深入到每個階段，有效減少大氣污染物的產(chǎn)生量和排放量，最終建立政府、企業(yè)和社會共贏的局面。

[1] 鐘霖田.石油化工生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)設(shè)計及實施[J].化工自動化及儀表，2000（3）：13-18.

[2] 化工部.[90]化勞字第576號文[Z].北京，1983.

[3] 環(huán)境保護部，發(fā)改委，財政部.重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃[Z].2012，12.

[4] 黃維秋，呂艷麗，白娟，呂興輝.加油站油氣回收實施方案[J].中外能源，2009（12）：98-102.

[5] 中國石油化工集團公司.石化裝置揮發(fā)性有機化合物泄漏檢測規(guī)范（Q/SH0546—2012）[S].2012.

[6] 北京市環(huán)境保護局，北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.煉油與石油化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放標準（DB11/447-2007）[S].2007.

[7] 國家環(huán)境保護總局，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.加油站大氣污染物排放標準（GB20952-2007）[S].2007.

[8] 中國石油天然氣總公司.石油儲罐呼吸閥（SY/T 0511-1996）[S].1996.

[9] 天津市環(huán)境保護局，天津市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準（DB12/524-2014）[S].2014.

[10] 上海市環(huán)境保護局污染防治處.上海市環(huán)境保護局關(guān)于加強本市重點行業(yè)揮發(fā)性有機物（VOCS）污染防治工作的通知（滬環(huán)保防〔2012〕422號）[EB/OL].2013.

[11] 中華人民共和國住房和建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.油品裝載系統(tǒng)油氣回收設(shè)施設(shè)計規(guī)范（GB50759-2012）[S].2012.

[12] 中國石油化工集團公司.油氣回收系統(tǒng)工程技術(shù)導(dǎo)則（Q/SH 0117-2007）[S].2007.

Consideration on Strengthening and Implementing LDAR in Post-course of Production of Petroleum and Chemical Industry

WANG Gong-huan, ZOU Song-lin

X51

A

1006-5377（2015）03-0058-04