LDAR技術(shù)控制原油加工損失及環(huán)境污染

1、內(nèi)內(nèi) 容容4LDAR技術(shù)控制加工損失及環(huán)境污染技術(shù)控制加工損失及環(huán)境污染123LDAR檢測方法檢測方法 LDAR工作程序工作程序5已已開展的工作開展的工作 LDAR標準及泄漏排放估算標準及泄漏排放估算一一.LDAR.LDAR技術(shù)控制加工損失及環(huán)境污染技術(shù)控制加工損失及環(huán)境污染LDAR-法規(guī)的要求法規(guī)的要求、HSE的保障的保障 設(shè)備及管閥件泄漏排放是煉油廠僅次于儲運設(shè)施的第二大烴類無組織排放源，不僅引起原油加工損失原油加工損失，而且污染環(huán)境污染環(huán)境，嚴重的還會引發(fā)各類安全事故安全事故 美國于1983年要求煉油廠實施設(shè)備與管閥件泄漏檢測與維修(LDAR)計劃，歐盟于1999年建議成員國煉油廠實施L

2、DAR，控制煉油裝置設(shè)備及管閥件泄漏排放 中國石化為規(guī)范企業(yè)內(nèi)部揮發(fā)性有機物的泄露監(jiān)測，于2010年7月提出制定石化裝置揮發(fā)性有機物的泄露檢測規(guī)范計劃，該標準由安工院負責，2012年5月已經(jīng)開始執(zhí)行。LDAR-降低原油加工損失的重要途徑降低原油加工損失的重要途徑 歐盟多家煉油廠 (部分已實施LDAR) 的測量數(shù)據(jù)顯示煉油廠設(shè)備與管閥件的泄漏排放約占原油加工量的0.040.08 保守估計，我國煉油裝置設(shè)備與管閥件泄漏排放損失均值不低于原油加工量的0.06，實施LDAR計劃預(yù)計可削減其中的85，即可降低損失均值不高于原油加工量的可降低損失均值不高于原油加工量的0.05 以中國石化年加工原油220

3、Mt計算，實施LDAR每年至少可降低原油加工損失約11萬t ，以每噸油氣6000元計算，可減少的損失金額為6.6億元， 同時可減少污染物排放約11萬t 設(shè)備與管閥件的LDAR也需投入一定的檢測、材料、設(shè)備及人工費用，大部分的維修可通過簡單地緊固或在線密封實現(xiàn)，僅有少量部件需要停工檢修時更換 ,投入一般不及損失的10%二二.LDAR 檢測方法檢測方法EPA 方法方法21 揮發(fā)性有機物泄漏檢測，基于火焰離子化檢測的便揮發(fā)性有機物泄漏檢測，基于火焰離子化檢測的便攜式有機氣體分析儀，逐點定量檢測泄漏攜式有機氣體分析儀，逐點定量檢測泄漏便攜式有機氣體分析儀定量檢測每個部件便攜式有機氣體分析儀定量檢測每個

4、部件常規(guī)常規(guī)LDAR方法方法LDAR參考檢測方法參考檢測方法q參考美國環(huán)保局標準方法EPA方法21制定，增加了設(shè)備與管閥件泄漏排放估算方法和HSE要求q規(guī)定了使用便攜式儀器檢測煉油裝置的設(shè)備和管閥件泄漏排放的烴類等揮發(fā)性有機物q設(shè)備和管閥件包括閥、法蘭和接頭、泵和壓縮機、泄壓裝置、開口管線、泵和壓縮機密封排氣口、攪拌器密封和檢修口密封等迅捷迅捷(Smart)LDAR方法方法美國API統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)泄漏排放的絕大部分源于少量高泄漏部件，快速發(fā)現(xiàn)高泄漏部件能有效降低泄漏排放損失紅外氣體相機基于背景反射的紅外光被烴類等VOC煙羽在中紅外區(qū)(35 m)吸收后被動成像，快速定性掃描和定位嚴重泄漏部件大部分設(shè)備

5、不泄露84% 的泄露排放來自0.13% 部件預(yù)先測試的準備工作預(yù)先測試的準備工作 完成TVA 1000的準確性標定標定程序標定程序根據(jù)生產(chǎn)商的說明書組裝并且開啟VOC分析儀器。當儀器完成預(yù)熱和清零以后，導入標定氣體進入采樣探測器并允許分析儀器自動標定檢測程序檢測程序2. 一邊沿著組件的表面緩緩移動探測器一般觀察儀器的讀數(shù)變化3. 如果觀察到讀數(shù)增加，緩慢地對泄漏接口處進行采樣，直到獲得最大的讀數(shù)。4. 讓探測器停留在最大讀數(shù)位置兩倍于儀器的響應(yīng)時間5. 如果觀察到的最大讀數(shù)比定義的泄漏濃度大，則記錄并報告這個結(jié)果 閥門最常見的泄漏源來自閥桿和閥體的接縫處。將探測器放在閥桿離開栓塞的接合處，然后

6、沿著閥桿采樣。另外，也可以把探測器放置在栓塞和法蘭座（閥蓋）的接合處，然后環(huán)繞其采樣. 此外，如果閥門是多部件組裝的，應(yīng)當在所有接合處的表面檢查是否有泄漏將探測器放置在法蘭墊圈接合處的外部邊沿，然后環(huán)繞法蘭采樣 與過程設(shè)備相連的連接器多種多樣?；旧?，任何可以拆開或者旋松的組件或者部分都需要監(jiān)測。所有這些區(qū)域都是潛在的泄漏源。 環(huán)繞泵的外表面或者壓縮機的桿和接縫處進行監(jiān)測。如果泄漏源是一個旋轉(zhuǎn)桿，將探測器的進氣口放置在距離桿和接縫處1厘米的地方。如果外殼結(jié)構(gòu)不允許環(huán)繞桿完全監(jiān)測，則對所有可以進入的部分采樣。對所有在泵或者壓縮機上可能泄漏的連接處進行采樣。大部分的卸壓裝置無法在密封處附近采樣。對

7、于有密閉延伸部分或者角狀排放口的卸壓裝置，將探測器的進氣口放置在排放區(qū)域的中間位置。如果位于頂部的排氣口的中心無法到達，在角狀排放口的底部尋找一個滴孔或者排放孔。這個孔被認為式可以接受的監(jiān)測地點。記住在中央采樣將探測器進氣口防止在開口中央，此時沒有必要將探測器放入開口內(nèi)部 監(jiān)測密封通道門的方法同法蘭時一樣的，只是范圍更大。將探測器放置密封門的接口處然后環(huán)繞其完整采樣。三三.LDAR工作程序工作程序q 目標目標 初期宜采用便攜式有機氣體分析儀常規(guī)檢測技術(shù)，高級階段可結(jié)合紅外氣體相機迅捷檢測技術(shù)優(yōu)化，確定檢測頻次、泄漏標準及維修要求。q 檢測隊伍組建及儀器配置檢測隊伍組建及儀器配置 根據(jù)法蘭和接頭

8、、泵和壓縮機、壓力釋放裝置等設(shè)備與管閥件數(shù)量，結(jié)合各自檢測頻次確定檢測工作量，每個檢測小組一般配備為2人和1臺便攜式有機氣體分析儀，初期每組每工作日可檢測300個設(shè)備與管閥件，熟練后可檢測500700個設(shè)備與管閥件。LDAR工作程序工作程序 q 人員培訓人員培訓 儀器操作、儀器校準、各類設(shè)備與管閥件檢測標準操作程序、HSE培訓等q LDARLDAR路徑設(shè)計路徑設(shè)計 將煉油廠劃分不同的區(qū)域，每個區(qū)包括一定數(shù)量的裝置,多個檢測小組按各自優(yōu)化的路徑開展檢測，每個小組固定一條檢測路徑q 設(shè)備及管閥件識別與標記設(shè)備及管閥件識別與標記 參照每套裝置的工藝流程，識別設(shè)備與管閥件，并編號與標記q 發(fā)現(xiàn)設(shè)備與管

9、閥件泄漏超標后，進行在線維修試驗，如擰緊或更換密封的螺栓等，需要停工檢修的，做好標記，下一次裝置停工檢修時完成維修 常規(guī)常規(guī)LDAR工作程序工作程序q LDARLDAR數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)庫建立 包括設(shè)備與管閥件的編號、基本信息、經(jīng)由物料性質(zhì)、檢測與維修記錄等，具備數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計分析、排放計算及報告等功能。一般采用專業(yè)的LDAR軟件 進行常規(guī)和動態(tài)管理。數(shù)據(jù)量較少時，也可用Excel暫存和管理q 設(shè)備及管閥件泄漏檢測設(shè)備及管閥件泄漏檢測 按設(shè)計好的路徑和標準檢測方法，用便攜式有機氣體分析儀定期檢測設(shè)備與管閥件泄漏情況，并錄入數(shù)據(jù)庫q 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理 統(tǒng)計和分析設(shè)備與管閥件泄漏濃度、排放

10、量及超標情況q 維修試驗及跟蹤檢測維修試驗及跟蹤檢測常規(guī)常規(guī)LDAR工作程序工作程序根據(jù)PID圖確認含VOC10的所有物料流程和管線識別并現(xiàn)場定位上述流程和管線上的設(shè)備和管閥件，記錄設(shè)備與管閥件基本信息編號、位置、 類型、 亞類型、規(guī)格 、生產(chǎn)廠、不易接近和檢測的管閥件(DTM)、不易安全檢測的管閥件(UTM) 、經(jīng)由物料理化性質(zhì)及其它信息用專業(yè)軟件建立LDAR數(shù)據(jù)庫 設(shè)計LDAR檢測路徑實施LDAR檢測，檢測儀器為TVA-1000B，檢測方法為“Q/SHFRIPP 040009-2011 煉油裝置設(shè)備和管閥件揮發(fā)性有機物泄漏的檢測 便攜式有機氣體分析儀法”(參考EPA方法21制定) 泵和壓縮

11、機每月檢測1次；閥和釋壓裝置每季度檢測1次；法蘭和接頭每半年檢測1次，不易接近的密封點每年用TVA-1000B檢測1次常規(guī)常規(guī)LDAR工作程序工作程序 泄漏濃度1000 ppm的設(shè)備與管閥件安裝LDAR標識，其中100010000 ppm 安裝一般泄漏標識， 10000 ppm安裝嚴重泄漏標識；跟蹤并增加頻次檢測超標但未達到嚴重泄漏的設(shè)備與管閥件 泵和壓縮機的泄漏定義為500 ppm，泄漏標準為2000 ppm 閥、釋壓裝置、法蘭和接頭的泄漏定義為100 ppm，泄漏標準為500 ppm 設(shè)備與管閥件泄漏超標但未超過10000 ppm的設(shè)備與管閥件應(yīng)跟蹤檢測 設(shè)備與管閥件泄漏濃度1000010

12、0000 ppm為嚴重泄漏，應(yīng)在一周內(nèi)維修 設(shè)備與管閥件泄漏濃度100000 ppm為高危，應(yīng)立即維修四四.LDAR.LDAR標準及泄漏排放估算標準及泄漏排放估算輕液泵和閥(輕液或氣體)現(xiàn)有源和新源泄漏標準分別為2000 ppm和500 ppm ；泵和壓縮機的檢測頻率為每月1次；其它的設(shè)備與管閥件的檢測頻率為每3個月1次VOC減排已納入國家正在實施的“藍天工程” ，國家和其它地方LDAR法規(guī)及標準將很快頒布，長三角地區(qū)可能率先實施LDAR參考美國EPA方法21制訂的國家標準方法(HJ)“揮發(fā)性有機物泄漏和逸散排放的測定方法”正在征求意見中設(shè)備與管閥件泄漏排放估算設(shè)備與管閥件泄漏排放估算未檢測泄

13、漏，管閥件數(shù)量取同類裝置默認數(shù)量，按平均排放因子計算并統(tǒng)計泄漏排放量未檢測泄漏，僅分類統(tǒng)計管閥件數(shù)量，按平均排放因子計算并統(tǒng)計泄漏排放量 EPA方法21檢測所有管閥件后，分別用10,000 mol/mol和10,000 mol/mol的排放因子計算并統(tǒng)計泄漏排放量 EPA方法21檢測所有管閥件后，用經(jīng)驗公式計算并統(tǒng)計泄漏排放量直接測量泄漏氣量(包袋法)，收集并分析泄漏氣體組成方法最準確，但煉油廠的管閥件泄漏數(shù)量較多使其可操作性較差，方法 、較為常用，需全面和可靠地檢測煉油廠所有設(shè)備和管閥件，方法 和偏差較大估算工具：EPA-453/R-95-017 EPA Protocol for Equip

14、ment Leak Emission Estimates，1995 已開展的工作已開展的工作2012年對*分公司常減壓、催化裂化、加氫、焦化、氣分等14套裝置中輕油和氣體管線上13606個設(shè)備及管閥件。超標泄漏(2000 mol/mol，含嚴重泄漏)比例均在0.51.0之間，其中約一半為嚴重泄漏(10000 mol/mol)。閥件中閥、泵、法蘭和接頭、開口管線的泄漏排放分別占72.0、16.6、5.8和5.6，閥和泵應(yīng)是泄漏排放控制的重點管閥件；閥的泄漏數(shù)量較多，對泄漏排放的貢獻最大；泵的泄漏比例較大，但數(shù)量較少，對泄漏排放的貢獻居次；用于壓力釋放的開口管線泄漏數(shù)量也較多，但由于間歇排放，對泄

15、漏排放的貢獻不大；法蘭和接頭的數(shù)量較多，但泄漏比例較低；氣分、芳烴抽提、重整等輕油或氣體加工裝置泄漏較為嚴重，加氫裝置的泄漏較輕。主要發(fā)現(xiàn)主要發(fā)現(xiàn)檢測數(shù)量,個泄漏點數(shù)量，個泄漏比例，超標泄漏嚴重泄漏小計超標泄漏嚴重泄漏小計*136064544890.330.320.65檢測與維修要求檢測與維修要求 輕油和氣體管線上的設(shè)備與管閥件每年至少采用便攜式有機氣體分析儀法(配備火焰離子化檢測器和檢測探頭)全面檢測1次 法蘭和接頭等靜密點每半年檢測1次，泵和壓縮機等動密封點每月檢測1次，閥和壓力釋放設(shè)備等動密封點每季度檢測1次；不易接近的閥和壓力釋放設(shè)備每年至少檢測1次檢測與維修要求檢測與維修要求法蘭和接頭等靜密點也可用紅外氣體相機檢測，檢測頻率至少為每兩個月1次，紅外氣體相機的檢測靈敏度應(yīng)不超過60 g/h (泄漏速率)，紅外氣體相機發(fā)現(xiàn)的泄漏點，應(yīng)用便攜式有機氣體分析儀法(配備火焰離子化檢測器和檢測探頭)定量檢測發(fā)現(xiàn)超標泄漏，應(yīng)在15d內(nèi)進行基本維修，維修后24 h內(nèi)再次檢測必須關(guān)閉裝置才能維修泄漏的設(shè)備及管閥件，可以推遲至停工檢修時維修，應(yīng)該在下次設(shè)備開工后15 d內(nèi)能證明已經(jīng)維修好發(fā)現(xiàn)泄漏但未超標的設(shè)備及管閥