煉化裝置泄漏檢測及修復

本文主要簡述石化行業煉化裝置泄漏污染物的概念、危害,提出泄漏檢測與修復LDAR技術,簡述LDAR技術的重要性,實施LDAR技術后可降低泄漏率,提高生產效益及LDAR的發展趨勢。

一、煉化裝置泄漏的污染物

在煉化設備裝置規模化和工廠生產快速發展的時期,煉化設備裝置的泄漏問題成為目前人們關注的重點。

煉化生產流程中,排放的主要污染物是有機物,它的特點是排放點位多、比較分散,而且排放的濃度變化比較大。

在石化行業泄漏一般是指揮發性有機物(VOCs)的排放。

光化學反應的主要反應物是揮發性有機物(VOCs),它能與NOx反應生成PAN、O3等類似的強氧化性中間體。

VOCs在城市中主要來自人為排放,最主要的人為排放源之一是工業污染源,其中占有據絕對重要地位的是石化行業的排放。


二、揮發性有機物的危害
  
煉化設備裝置在運行中,由于設備泄漏造成的無組織排放經常發生,易造成加工損失、能源損耗,環境污染,甚至引發火災、爆炸、中毒等。

VOCs的特點是滲透性強、脂溶性高、沸點低等,大多組分還具有毒性,許多VOCs組分已被確定為潛在的致癌物質和有毒有害物質。

惡臭產生的主要原因之一也是因為煉化裝置泄漏產生無組織排放的VOCs。


三、實施LDAR的重要性
  
由于煉化裝置的泵、閥、連接處等部位的密封性不好,在生產過程中,會產生一些無組織排放的VOCs。

石化行業管線部件和儲存罐等的泄漏排放,在VOCs排放總量中約占76%。
  
早期,采用沒有儀器輔助的目測耳聽,是主要的設備檢漏技術,之后發展為皂膜輔助的檢漏技術,后期檢漏技術發展為便攜式檢測儀器輔助的檢漏技術。

我國現在直接監控煉化設備泄漏無組織排放的技術標準體系不完善,所以現在對泄漏造成的VOCs排放無法做到直接、有效的實時監控。
  
現在,美國優先利用紅外線光攝像輔助的檢漏技術LDAR(泄漏檢測與修復技術,EPA編制的方法21),是目前最有效的檢測控制方法,已被納入美國聯邦法典。

該技術是一種利用儀器檢漏揮發性有機物的有效控制措施,對泄漏排放的管線部件直接進行檢測,實時發現可能存在泄漏的部件,發現泄漏及時標記和上報,并進行維護、替換,實現降低泄漏排放。

該技術已被廣泛引用,成為目前通用的監測方法標準。


四、實施LDAR后產生的效益
  
煉化設備的泄漏,大部分為VOCs和揮發性有害大氣污染物(VHAPs),已被證實對環境和人體有不良影響。

美國EPA對已經實施LDAR的企業進行了調查和評價,結果表明,實施LDAR后,煉油廠的設備泄漏量減少了63%,石化企業VOCs 排放量減少了56%。

實施LDAR技術后,可以顯著減少泄漏排放,提高生產效益,具體表現在以下幾點:
  
1. 在石化企業中,無組織泄漏排放的大部分物質都是可銷售的物料,如果無組織的泄漏減少了,這些產品可以作為物料重新銷售,大大減少了產品的損失,如汽油和其他石油產品等;
  
2. HAPs也是無組織排放的揮發性有機物中的一部分,這些物質過高的排放量,會對設備操作者的健康有害。

通過LDAR實施可降低物料的無組織排放,從職業健康和安全的角度看,操作者在這些有害物質中的暴露程度,可以得到有效的降低;
  
3. 無組織泄漏排放不僅會對企業員工產生影響,而且也會對企業周邊的居民和學校等周邊環境,長期暴露在有害污染物的空氣中,產生負面影響。

實施LDAR可有效降低對周邊環境空氣質量的負面影響;
  
4. 實施LDAR的化工設備裝置可以有效減少污染物的排放總量,從而可以降低企業成本;
  
5. 實施LDAR措施,減少煉化裝置的無組織排放,可降低企業面臨的合規性風險、過度排放造成的經濟、聲譽降低等風險,提高企業的品牌價值。


五、泄漏檢測與修復的發展趨勢
  
目前,設備的泄漏檢測與修復在美國已經形成程序化、專業化和法制化的模式。

自LDAR實施以來,國外煉油企業已經取得了顯著的經濟、社會效益,特別是在環保、節能、安全生產等方面。

我國的泄漏研究較早開始,經歷了慢速發展后,后來在《關于推進大氣污染聯防聯控工作改善區域空氣質量的指導意見》頒發后,才再次成為環保的重點工作。

由此,逐步實現規范標準化、技術專業化是泄漏檢測與修復發展的必然趨勢。


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