9·邹斌-石化生产装置VOCs排放检测及LDAR主要环节与具体要求

2016/7/251石化生产装置VOCs排放检测及LDAR主要环节与具体要求中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院二零一六年七月主要内容石化生产装置VOCs排放特征红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用LDAR主要环节与具体要求工业固定排放源日常生活排放源VOCs排放三大源机动车尾气排放源一.石化生产装置VOCs排放特征特征1：VOCs排放来源广泛、涉及行业众多。一.石化生产装置VOCs排放特征特征2：工业源VOCs排放占比较大，尤其是溶剂使用行业。（数据来源：华南理工大学，2012）一.石化生产装置VOCs排放特征特征3：空间分布特征明显，主要集中在京津冀、长三角、珠三角等东部沿海、沿江地区。（数据来源：我国VOCs的排放特征及控制对策研究，环境科学，2013）一.石化生产装置VOCs排放特征特征4：石化生产VOCs排放点多面广，工艺流程长。第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/252一.石化生产装置VOCs排放特征特征5：有组织排放、无组织排放兼具，排放量核算方法复杂。石化行业十二类VOCs排放源项设备动静密封点泄漏有机液体储存于调和挥发损失有机液体装卸挥发损失废水集输、储存、处理处置过程逸散冷却塔、循环水冷却系统释放非正常工况排放（含开停工及维修）工艺无组织排放采样过程排放事故排放工艺有组织排放火炬排放燃烧烟气排放无组织排放有组织排放实测法公式法系数法物料平衡法排放量核算方法一.石化生产装置VOCs排放特征特征6：VOCs排放组份复杂、有毒有害物质种类多。酮胺苯系物有机硫化物有机氯化物醇石油烃类有机酸酯醚工业常见VOCs与OHAPs名录二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用傅里叶变换红外光谱技术（FTIR）是一种基于傅里叶变换获取光谱信息的综合性探测技术。开路式FTIR系统采用光学望远镜将红外光束平行射出，穿过开放的环境空气，通过FTIR检测器，侦测光路中污染物的平均浓度。由于炼化企业排放到大气中VOCs类物质具有红外活性，并且在特殊红外波段范围具有吸收和发射红外特征光谱能力，为远距离高效率实时遥测VOCs排放奠定了技术基础。利用OP-FTIR技术可以远距离遥测分析多种VOCs类物质，检出限可达到ppb级，具有灵敏度高、检测速度快等特点。1、开路式傅里叶变换红外光谱分析技术（OP-FTIR）发射+接收反光镜1、开路式傅里叶变换红外光谱分析技术（OP-FTIR）二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用发射接收1、开路式傅里叶变换红外光谱分析技术（OP-FTIR）二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用使用该系统对炼化企业进行多光程的面或者空间扫描，结合实时气象数据，根据特定模型算法，计算出VOCs排放通量。1、开路式傅里叶变换红外光谱分析技术（OP-FTIR）二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/253不同装置、不同高度、不同距离VOCs排放特性研究主导风向生产区域1、开路式傅里叶变换红外光谱分析技术（OP-FTIR）二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用全厂级VOCs排放总量监测与评估1、开路式傅里叶变换红外光谱分析技术（OP-FTIR）二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用2、超光谱气体红外遥测与识别技术通过图像监测跟踪气团运动轨迹，并且识别其中的气体种类，例如甲烷、乙烯、苯、二氧化硫、氨气等。该类设备可用于炼化企业气体泄漏远距离监测、火炬燃烧效率监测、事故应急等，开展定性分析。事故应急监测二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用2、超光谱气体红外遥测与识别技术火炬燃烧遥测分析二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用2、超光谱气体红外遥测与识别技术VOCs泄漏监测与识别二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用3、VOCs气体泄漏红外成像技术VOCs气体泄漏红外成像监测第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/254二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用3、VOCs气体泄漏云团定位技术乙烯气体泄漏红外遥测二、红外遥测技术在VOCs排放监测中的应用位置13、VOCs泄漏气体云团定位技术单台设备可以远距离遥测分析VOCs气体泄漏情况，事故应急时，可在另外一个点位增加一台遥测设备，就可以定位跟踪气体泄漏云团。位置2泄漏检测与修复（LeakDetectionandRepair，简称LDAR）是指对工业生产全过程物料泄漏进行控制的系统工程。通过固定或移动式检测仪器，定量检测或检查生产装置中阀门等易产生VOCs泄漏的密封点，并在一定期限内采取有效措施修复泄漏点，从而控制物料泄漏损失，减少对环境造成的污染。三、LDAR主要环节与具体要求什么是LDAR？三、LDAR主要环节与具体要求为什么要实施LDAR？VOCs泄漏安全事故职业危害加工损失环境污染部分VOCs泄漏对作业人员造成健康危害。如：苯系物。设备泄漏是所有装置共有的加工损失来源之一。统计近两年22起事故，由于泄漏引发的安全事故占比达到70%以上。三、LDAR主要环节与具体要求为什么要实施LDAR？源自：UniversityofHouston三、LDAR主要环节与具体要求如何开展LDAR—基本流程确定LDAR依据技术准备LDAR项目建立检测修复LDAR运行排放量核算质量控制报告第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/255三、LDAR主要环节与具体要求LDAR实施边界修复要求泄漏确认检测周期标准要素受控装置受控设备及密封点豁免条件首次维修期限实质性维修时限延迟修复要求动静设备密封气体、挥发性有机液体、重液体维修后验证漂移超差复测泄漏控制浓度液滴频率光学影像1、确定LDAR依据三、LDAR主要环节与具体要求仪器方法质量环境本底值动静密封检测响应因子应用等.FIDOGI┅.校准漂移核查记录及报告检测要素1、确定LDAR依据三、LDAR主要环节与具体要求组织机构人员培训硬件配备法规标准；项目建立方法；检测仪器及方法；LDAR信息管理等。检测仪器及配件；校准气体；防爆相机；维修工具和备件等。确定主管部门；职责分工；根据企业管理现状，成立组织机构。2、技术准备企业LDAR管理领导组分管领导相关部门负责人企业LDAR工作小组项目建立组（基础信息组）现场检测组泄漏维修组数据库运行与维护组2、LDAR技术准备-组织机构三、LDAR主要环节与具体要求LDAR操作与管理基础知识培训LDAR基础信息采集与填表培训LDAR检测技术培训LDAR软件培训LDAR标准培训VOCs排放核算培训2、LDAR技术准备-人员培训三、LDAR主要环节与具体要求2、LDAR技术准备-硬件配备三、LDAR主要环节与具体要求第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/2562、LDAR技术准备-硬件配备三、LDAR主要环节与具体要求2、LDAR技术准备-硬件配备三、LDAR主要环节与具体要求三、LDAR主要环节与具体要求资料收集装置分析非受控物料状态辨识设备分析LDAR范围划定受控装置豁免受控设备是否涉VOCs物料是否涉VOCs物料是否豁免3、LDAR项目建立-基本流程三、LDAR主要环节与具体要求3、LDAR项目建立-基本流程（续）合规审核密封点信息采集群组信息采集群组标识设计编码设计LDAR范围密封点台账建立现场检测三、LDAR主要环节与具体要求PFDP&ID物料平衡表操作规程装置平面布置图设备台账3、LDAR项目建立-资料收集三、LDAR主要环节与具体要求装置分类列表中间产品及产品涉VOCs物料受控装置原料助剂非受控装置注意：不要遗漏各装置的共有设备或单元VOCs质量分数≥10%的物料3、LDAR项目建立-装置适合性分析受控装置清单第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/257三、LDAR主要环节与具体要求物料流分类列表涉VOCs物料非受控设备受控设备<96.3kPa≤15天单独建档（豁免清单）豁免物料状态辨识注意：受控设备的密封不一定都是受控密封点；组分及含量随时间变化的设备管线，宜取受控期间质量分数的平均值由物料平衡表或操作手册核算设备、管线内TOC、VOCs、CH4质量分数。3、LDAR项目建立-设备适合性分析三、LDAR主要环节与具体要求有机气体挥发性有机液体重液在工艺条件下，呈气态的含VOCs物料。简称气体任何能向大气释放挥发性有机物的符合以下条件之一的有机液体：20℃时，有机液体的真实蒸气压大于0.3kPa；20℃时，混合物中，真实蒸气压大于0.3kPa的纯有机化合物的总浓度等于或者高于20%（质量分数）。除有机气体和挥发性有机液体以外的涉VOCs物料。物料状态3、LDAR项目建立-物料状态辨识注意：现有数据不足以进一步辨识其状态，宜按挥发性有机液体计。3、LDAR项目建立-物料状态边界划分边界阀门、盲板等隔离设备。有机气体轻液边界阀门、盲板等隔离设备。轻液重液边界阀门、盲板等隔离设备。涉VOCs物料其他介质（H2、N2、蒸气、水等）重液或以有机气体计以轻液计以VOCs计三、LDAR主要环节与具体要求三、LDAR主要环节与具体要求唯一性有序性定位性3、LDAR项目建立-编码设计—基本原则3、LDAR项目建立-编码设计—群组划分按照空间位置和工艺流程将受控设备划分为多个群组。如将分液罐划分为罐顶安全阀群组、压力表群组、放空及人孔群组、液位计群组等，除空冷器外，每一群组包含的受控密封点宜控制在1～30个范围内，且在同一操作平台可以实施检测。群组以设备或设备某一部分为中心的多个相关或相邻受控密封点组合三、LDAR主要环节与具体要求液位计群组压力表群组安全阀群组3、LDAR项目建立-编码设计—群组划分三、LDAR主要环节与具体要求第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/258XXXXXXXXXZL2XX01XX01XXXX0001XXX001装置代码：6位数字；前五位装置简称代码;不足五位时，前面用“X”占位;超过五位，可省略第五位后面字符;第六位为数字，表示同名称装置的序列号。装置的区域或单元编号：2位数字从01编号要有相应文件说明群组所在平台2位数字地面用01，依次排序。群组的编号4位数字每个区域各层平台均从0001起依次编号编码顺序采取最短路径原则。密封点扩展号：3位数字每一群组内，密封点从001起。顺序：按群组内从上游到下游，从入口到出口，先主管线后支线、副线；先主设备后附件。3、LDAR项目建立-编码设计三、LDAR主要环节与具体要求三、LDAR主要环节与具体要求群组标识挂牌图像纯文字条形码文字+条形码射频标签RFIDP&ID图示意图照片优点：定位密封点方便，仪器配备手操器后可以实现1人检测；缺点：牌子管理困难，易丢失、易污损。优点：照片形象直观，成本低，更适合变更管理。缺点：需要配备防爆相机，需要编辑照片。3、LDAR项目建立-群组标识设计三、LDAR主要环节与具体要求3、LDAR项目建立-群组标识设计3、LDAR项目建立-现场信息采集—10类受控密封点法兰（F）阀门（V）连接件（螺纹连接）（C）其它（Q）开口阀或开口管线（O）压缩机（轴封）（Y）泵（轴封）（P）搅拌器（轴封）（A）取样连接系统（S）泄压设备（安全阀）（R）三、LDAR主要环节与具体要求密封点检测台账字段需现场采集信息装置√区域√平台（层）√P&ID图号√设备或管线名称√设备或管线工艺编号√群组位置/工艺描述√密封点位置/工艺描述√3、LDAR项目建立-现场信息采集—密封点检测台账密封点检测台账字段需现场采集信息群组编码√扩展编码与群组标识模式有关（挂牌√，拍照X）密封点类别√物料状态√公称直径√是否保温或保冷√不可达原因√运行记录（受控起始/非受控起始时间）三、LDAR主要环节与具体要求密封点检测台账字段需现场采集信息工艺温度工艺压力运行时间（h/a)TOC质量分数甲烷质量分数VOCs质量分数密封点检测台账字段需现场采集信息设备型号生产厂家物料名称√各VOCs组分名称各VOCs组分摩尔分数备注3、LDAR项目建立-现场信息采集—密封点检测台账三、LDAR主要环节与具体要求第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/2593、LDAR项目建立-现场信息采集—密封点检测台账审核合规审核内容编码唯一性LDAR范围豁免设备物料状态不可达点密封点类型┅合规审核时间密封点检测台帐建立后，首次检测前；装置检维修后的首次检测前；生产工艺或设备变更后的首次检测前；其他可能导致检测台账变更的情况。三、LDAR主要环节与具体要求三、LDAR主要环节与具体要求检测 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 仪器器材配备仪器准备响应因子≤10环境本底检测现场检测数据记录密封点泄漏泄漏标识响应因子分析漂移核查漂移超限数据录入仪器校准或更换4、LDAR检测-基本流程三、LDAR主要环节与具体要求根据法规标准要求的检测频次，编制检测计划，并分配检测任务，通常一台FID仪器1人每天可完成300-600个密封点检测。4、LDAR检测-检测计划检测频次连续生产装置除不可达密封点外，各类密封点检测周期应执行以下要求中的最短者：•GB31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》或GB1571-2015《石油化学工业污染物排放标准》中5.3.3规定。•企业所在地地方相关标准、规范或要求。间歇式生产装置•装置或设备含有涉VOCs物料期间参照“连续生产装置检测周期要求”进行检测。•装置或设备停产期间不含涉VOCs物料，则可免予检测。特殊许可要求•环境超出常规检测仪器极限条件，难以进行常规检测时，可报地方环保部门批准延迟检测。•延迟检测期间，可采用非常规检测或检查方法。•条件允许后，5日内启检测计划。首轮检测：除不可达点外，全部密封点均应检测一次。常规检测：应符合以下要求：4、LDAR检测-检测频次三、LDAR主要环节与具体要求三、LDAR主要环节与具体要求4、LDAR检测-仪器准备开机预热流量检查零点与示值检查按说明书连接仪器并点火预热，说明书无明确要求的，预热时间不少于30min。将仪器设置为自动读取最大值。报警阈值宜设置在最低泄漏控制浓度的四分之一到二分之一。按说明书检查仪器采样管路的气密性与流量。检查结果应符合说明书和相关标准要求。通入零气和校准气体3次（通气时间为仪器响应时间的2倍以上）。通入零气读数平均值不应超过10µmol/mol；通入校准气体，示值误差不超过±10%。否则需实施零点和示值校准。%100ssiAAAA•不考虑响应因子对检测值的影响。石油炼制工业生产装置•根据物料中VOCs组分确定响应因；•RFm＜3时，检测值无需修正；•当3≤RFm＜10时，应适用房响应因子修正检测值；•RFm≥10时，需要更换检测仪器（如PID仪器）或者选择其他校准气体（如异丁烯）校准仪器，并重新测定响应因子，直到物料响应因子RFm＜10为止。或者采用非常规检测或检查的方法辨识是否发生泄漏。石油化学工业生产装置mmSVSVRF原始检测数据修正后检测数据合成响应因子4、LDAR检测-响应因子分析及应用三、LDAR主要环节与具体要求第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/25104、LDAR检测-检测步骤环境条件检测：应在仪器使用说明书规定的能正常工作的环境条件下实施现场检测。雨雪或大风天气（地面风速超过10m/s）应禁止作业。环境本底值检测：每次测试至少取5点；测试点距受控密封点最近不小于25cm；将5点测试值取平均值。受控密封点或群组附近的仪器读数与装置环境本底值无明显变化（仪器读数低于3倍装置环境本底值），以装置环境本底值作为该受控密封点的环境本底值。若有明显变化（仪器读数达到或超过3倍装置环境本底值），应按照HJ733中4.2.3.1规定方法测试该受控密封点或群组的环境本底值。三、LDAR主要环节与具体要求4、LDAR检测-检测方法密封点检测基本要求•采样探头在密封点表面移动，与密封点边线保持垂直；•采样探头移动速度不超过10cm/s；延迟修复的泄漏点在周期检测过程中，速度不宜超过3cm/s；•如果发现指示值上升或仪器报警，放慢采样探头移动速度直至测得最大读数，有多个检测位置的密封点（如阀门的大盖、盘根），只记录最大值；•将采样探头保持在出现最大读数的位置，在该位置的检测时间不少于2倍仪器响应时间；•静密封检测，采样探头尽可能靠近被测密封点密封边缘，动密封（泵轴等）检测，采样探头距轴封不超过1cm。（确保人员、仪器安全）阀门、法兰、开口管线、泵密封等不同密封类型的具体检测方法可参考：HJ733-2014《泄漏和敞开液面排放的挥发性有机物》《石化企业泄漏检测与修复工作指南》三、LDAR主要环节与具体要求闸阀检测位置4、LDAR检测-检测方法-阀门三、LDAR主要环节与具体要求球阀检测位置4、LDAR检测-检测方法-阀门调节阀检测位置三、LDAR主要环节与具体要求离心泵检测位置注意:还应检测泵、压缩机或搅拌器其它受控密封点（如机壳密封、冲洗线接头泵导淋等）。4、LDAR检测-检测方法-泵、压缩机、搅拌器三、LDAR主要环节与具体要求安全阀检测位置4、LDAR检测-检测方法-泄压设备三、LDAR主要环节与具体要求第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/2511法兰和连接件检测位置4、LDAR检测-检测方法-法兰和连接件三、LDAR主要环节与具体要求4、LDAR检测-检测方法-开口管线三、LDAR主要环节与具体要求4、LDAR检测-检测方法-保温或保冷密封点检测保温、保冷材料接缝；暴露在保温、保冷材料之外的密封部位；发现疑似泄漏点，在确保安全的前提下，宜通过拆卸疑似泄漏点的保温或保冷层，或其他方式，确认泄漏点。三、LDAR主要环节与具体要求三、LDAR主要环节与具体要求5、泄漏修复-基本流程密封点泄漏首次维修复测合格延迟修复实质性维修复测合格数据入库延迟修复管理三、LDAR主要环节与具体要求泄漏修复时限首次维修：5日内实质性维修：15日内延迟修复条件不关闭工艺单元的条件下，在15日内进行维修技术上不可行。立即维修存在安全风险。泄漏密封点立即维修引发的VOCs排放量大于泄漏点延迟修复造成的排放量。定期检测延迟修复泄漏点，在下次停工检修结束前完成修复。5、泄漏修复-维修及复测要求三、LDAR主要环节与具体要求5、泄漏修复-维修及复测要求多次严重泄漏点整治严重泄漏点修复后12个月内再次发生严重泄漏，应剖析反复泄漏原因，制订如更换或提升密封等级甚至整台设备、调整工艺条件或操作程序等整治 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。整治方案最迟不晚于在下次停车检修结束前完成实施。复测要求泄漏点首次维修或实质性维修后，应在5日内复测。停工检修期间维修的延迟修复泄漏点，应在装置开工稳定后15日内复测。复测结果小于泄漏标准的，则可摘除泄漏标识牌。第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/25125、泄漏修复-修复方法三、LDAR主要环节与具体要求6、质量控制建立企业LDAR质量管理体系、 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 和规定。•分析国家和地方标准，基于最严条款，制定LDAR企业标准。法规标准适应性•资料审核：审核收集的管道仪表图（P&ID）等资料，并对与现状不符的信息进行及时修正。资料审核应留有记录。•项目建立过程：装置与设备适合性分析、物料状态辨识、现场信息采集（密封点分类与计数、物料状态边界划分、不可达辨识等）等。•密封点检测台账审核：审核发现的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 应下一轮检测前完成整改。LDAR项目建立质量保证三、LDAR主要环节与具体要求6、质量控制LDAR检测过程质量控制•检测前准备：每天开始检测前，“开机预热”、“流量检查”和“零点与示值检查”等步骤。示值误差不大于±10%。•检测检查过程：每天检测前，测定环境本底值。严格按照规定的检测要求进行，现场检测宜采用电子信息化方式记录检测数据。同一群组内相邻密封点读取净检测值的时间间隔不少于仪器响应时间与恢复时间之和。•漂移修正：每天检测工作结束后，应检查仪器示值漂移。漂移相对误差小于“±10%”。•量值溯源：常规检测仪器计量检定合格，检定周期符合相关规定。校准气体为有证气体标准物质，且在有效期内。组分、浓度、不确定度均符合“检测用气体”的要求。三、LDAR主要环节与具体要求核算流程三、LDAR主要环节与具体要求7、VOCs排放量核算筛选范围法适用于核算某套装置不可达法兰或连接件的VOCs排放速率；需至少检测50%该装置的可达法兰或连接件，并且至少包含1个净检测值大于等于10000µmol/mol的点。平均排放系数筛选范围相关方程实测包袋或大体积采样，所得结果最接近真实排放情况，与实际排放偏差±15%。2-3个/小时；基于仪器检测值的核算，准确性较“筛选范围法”高，300-500个/天；基于仪器检测值的简易核算，准确性较相关方程低，较平均排放系数高；基于装置各类密封数量及相态的核算，四种方法中，该方法不确定度最大。成本高；排污费低成本低排污费高三、LDAR主要环节与具体要求7、VOCs排放量核算核算方法8、LDAR记录与报告•制定LDAR记录管理 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 。归档、分类、保管、借阅和处置等。•密封点检测台账应长期保存，并根据装置的变更情况，定期更新，直至装置报废拆除。•其它记录保存不少于5年。记录管理•项目建立记录•检测记录•维修记录等记录类别记录内容可以通过LDAR数据管理平台实现，也可采用手工纸质方式。三、LDAR主要环节与具体要求第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班2016/7/2513三、LDAR主要环节与具体要求8、LDAR记录与报告首轮LDAR报告现有装置应按照国家或地方政府要求的期限内，完成首轮LDAR报告。后续LDAR报告企业完成首轮LDAR后，应依据国家或地方政府颁布的标准、规范，制定常规检测计划。每年至少提交一次LDAR报告。三、LDAR主要环节与具体要求8、LDAR记录与报告第四期挥发性有机物(VOCs)污染治理与监测技术高级培训班