石化行業泄漏檢測與修復質量提升計劃-LDAR質量審計審核

李 龍，李凌波，程夢婷

石化行業泄漏檢測與修復質量提升計劃-LDAR質量審計審核

李 龍，李凌波，程夢婷

（中國石油化工股份有限公司 撫順石油化工研究院，遼寧 撫順 113001）

泄漏檢測與修復（LDAR）技術在國內尚處于起步階段，在密封點臺賬建立、檢測以及數據庫開發運用等方面尚存在許多不足，而LDAR質量審計審核是LDAR質量改進的重要方法。闡述了LDAR審計審核技術在美國的發展歷程和在國內的現狀，結合中國石化LDAR實施過程中的多輪審核機制，提出未來LDAR審計、審核的發展方向。

泄漏檢測與修復；質量改進；審計審核；發展方向

近年來，隨著大氣環境質量要求的日益提高，國內對揮發性有機污染物（Volatile organic compounds，VOCs）的控制進程加快。在2010年國務院辦公廳發布的《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》中，已將VOCs列為大氣污染重要控制污染物之一。

城市中的VOCs來源主要是人為排放源，其中工業排放源是主要的人為排放源之一，而石化行業排放在工業源中占據重要地位［1］。石化行業VOCs排放主要來自設備密封泄漏、原油及產品儲罐的呼吸、油品裝卸逸散等12類排放源［2］，絕大部分為無組織排放，其中設備密封點泄漏占煉化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是泄漏檢測與修復（Leak Detection and Repair， LDAR）［3］。

國務院2013年通過的《大氣污染防治行動計劃》明確在石化行業開展"泄漏檢測與修復"技術改造。環保部2014年12月發布環發[2014]177號關于印發《石化行業揮發性有機物綜合整治方案》的通知，要求"全面開展石化行業VOCs排查和綜合整治，2015年底前，全國石化行業全面開展LDAR工作，2017年7月1日前，全國石化行業全面完成綜合整治工作"。2015年4月，環保部發布了《石油煉制/化學工業污染物排放標準》（GB 31570/31571-2015），將泄漏檢測與修復納入了國家環境標準，要求"新建企業自2015年7月1日起，現有企業自2017年7月1日起，執行設備與管線組件泄漏污染控制要求"。為進一步規范LDAR工作，同年11月，環保部又發布了《石化企業泄漏檢測與修復工作指南》，以指導企業自主或采用第三方開展LDAR。

石油煉制和石油化工企業作為LDAR試點企業，在國內率先開展LDAR工作。中石化利用自身人員優勢，依托撫順石油化工研究院和青島安全工程研究院的技術支持，自主開展了密封點基礎信息采集、掛牌和泄漏檢測工作，截止到2016年初，基本完成了LDAR首輪普查檢測工作。中石油、中海油以及部分化工園區依托第三方技術服務公司或采取自主實施方式也相繼開展了LDAR工作［4-7］。

國內LDAR尚處于起步階段，相關的管理制度、技術規范和數據庫技術尚待完善。初期技術實施主要汲取國外相關技術，但完全照搬國外工作模式難于適應中國國情；此外，目前國內充斥著大量第三方檢測公司，在國內尚無資質要求的情況下，第三方檢測公司的技術水平難于保證。在環保部2017年組織的“大氣污染防治強化督查”中，發現多家企業在密封點建庫和泄漏檢測等方面尚存缺陷，LDAR質量改進亟需升級， LDAR審計、審核已提上日程。

本文從國外和國內兩個方面對LDAR審核的發展歷程進行了闡述，并結合中國石化LDAR實施過程，提出未來國內LDAR審核的發展方向。

1 美國LDAR審核發展歷程

美國環保署(EPA)在世界上最早提出LDAR，并建立相關法規與技術規范，自上世紀90年代初開始實施LDAR，初期管理混亂，LDAR 計劃通常由非專業人員管理，課題包給非專業的低價競標者，泄漏檢測程序(EPA Method 21)執行倉促，工作態度一般是應付法規，而不是發現和消除泄漏。上世紀90年代，美國環保署核查發現，煉油廠泄漏排放低報了兩倍，LDAR計劃執行存在缺陷。之后致力于整改，并強化審核。到2007 年，LDAR 走上正軌，由專業經驗豐富的人員全職領導LDAR 計劃，基于長期專業經驗和完善的裝備選擇LDAR 課題承包商，也更加注重檢測質量［8］。美國經濟高度發達，社會分工細化，LDAR 服務主要由專業的合約第三方提供，LDAR檢測儀器和數據庫軟件也各有專業開發商。美國EPA委托合約第三方核查企業LDAR的合規性。

目前，美國正在全面推廣高級LDAR計劃(ELP, Enhanced LDAR, Enhanced Leak Detection and Repair Program)，規定工廠必須采納以達到或高于法規要求的行動。ELP主要涉及更嚴格的檢測和維修要求(更低的泄漏定義、更頻繁的檢測、更低泄漏維修濃度等)、更高的質量控制/質量保證要求和設備升級等，其中設備升級、更換或改進為核心要素，主要涉及低泄漏閥和填料的要求(氣體/蒸汽或輕液閥的ELP要求見表1)。低泄漏定義為閥桿填料泄漏具有5年低于100 ppm泄漏的書面質保，并且/或者具有證明性能(用公認的測試方法)的檢測報告。美國ELP規定：泄漏超過250 ppm閥桿填料在30 d內或下次停工檢修時必須維修或更換為低滲漏規格，泄漏濃度在100 ppm和250 ppm閥桿填料也須按規定比例維修或更換為低滲漏規格，法蘭、螺紋等連接件泄漏超過250 ppm也必須維修或更換。美國EPA主要通過與企業談判達成協議(Consent Degree)或實施審查檢測推廣ELP，審查檢測結果與企業合約服務商提供的數據比較，若核查發現企業某類密封點的泄漏比例超過合同檢測商報告結果的2倍(顯然此倍數已超過隨機誤差的范圍)，那么該企業將執行ELP［9］。

2011年陶氏化學與EPA簽署審計協議，EPA在DOW化學工廠實施審查性泄漏檢測，并與DOW化學工廠合同檢測商提供的數據比較泄漏比例，若EPA檢測發現某工廠的某類密封點的泄漏比例超過合同檢測商報告結果的3倍（此倍數明顯超過隨機誤差范圍），那么該工廠將執行更嚴格的ELP。EPA審查了30家化工廠的LDAR計劃，其中兩座工廠某類密封點的泄漏比例超過檢測商報告的3倍，被要求實施ELP［10］（表1為DOW化工廠ELP要求和原執行標準HON對比情況）。

表1 DOW化學工廠氣體/蒸汽或輕液閥的ELP要求

美國EPA將LDAR質量審核作為LDAR工作的一項重要內容，建議通過內部或外部第三方的形式評估LDAR工作質量，審核頻次至少每4 a一次，并提出了LDAR審核的技術要素，包括LDAR記錄審核、組件建庫情況審核、現場檢測情況審核等。目前主要通過談判協議(Consent Degree Audit)審核企業的LDAR計劃。煉化企業較為集中的德克薩斯州制定了LDAR審核規范(TCEQ 115)［11］，規定環保管理人員每兩年審核一次企業的LDAR計劃，不達標區域的所有煉油廠每年進行一次審核，由獨立第三方(非該企業LDAR合約服務商)實施，內容主要由三部分組成：1）現場審核，2）比較檢測，以及EPA21檢測規范的執行程度，3）檢測數據和檢測記錄的審查。加利福尼亞南海岸空氣質量管理局目前也正在通過修訂LDAR法規（LDAR rule 1173）確立LDAR周期性評估制度［12］。

美國LDAR審核分為兩個層面，第一個層面是國家和州環保署雇傭專業第三方公司評估煉油廠LDAR工作，對工作質量不達標的煉油廠進行經濟處罰，并強制執行高級LDAR協議要求，即更高的檢測、維修要求和設備密封要求；另一個層面，煉油企業迫于環保法規和談判協議（Consent Degree）壓力，積極開展LDAR內部和外部第三方審核，以保證工作質量，應對環保署的審查。

2 國內LDAR審核發展歷程

國內煉化企業自2015年開始實施LDAR，目前國內煉化企業已基本建立LDAR計劃，但總體尚處于LDAR起步階段，LDAR市場巨大，但準入門檻較低，尚無企業資質要求，大量非專業檢測公司由于利益驅使紛紛踏入LDAR行業，造成LDAR市場較為混亂，以為憑借幾臺檢測儀器就可完成LDAR工作，由于工作人員專業性不強，對LDAR工作流程、技術要求掌握不足，不熟悉裝置情況，造成建點建庫質量普遍不高，泄漏檢測質量相對較差，LDAR實施效果大為打折；此外， LDAR數據庫技術尚待完善，目前國內少數成熟數據庫主要依靠引進國外技術，企業使用存在生產信息安全問題，部分國內具有自主知識產權的數據庫初步建立，但其工作進程管理、數據管理、數據核算等功能仍需繼續完善。

目前國家和地方環保部門正逐漸加強LDAR質量管理，已開始制定相關法規和規范，建立LDAR審計審核制度，對LDAR工作質量進行評估。廣東省在國內率先制定了LDAR技術評估規范，于2016年9月發布了《泄漏檢測與修復（LDAR）項目評估技術規范》，該規范依據現有LDAR技術實施規范和相關標準，規定了審核的工作流程、工作內容和報告要求，以指導第三方公司協作企業開展LDAR質量評估和質量改進。目前廣東省環保廳已對中海殼牌、中國石化茂名分公司和湛江東興石化實施LDAR驗收與審核試點。北京市、天津市、上海市也在探索建立LDAR審計審查制度，LDAR審核即將在國內全面展開。

3 中國石化LDAR質控/內審情況

中國石化在國內率先開展LDAR工作，早在2014年，在燕山、金陵、揚子、廣州、天津等分公司已試點開展LDAR工作。基于如下原因：(1)LDAR數據庫不僅囊括工藝流程、生產單元和子單元、設備單元及其組件和密封點等信息，也涵蓋各類工藝物料和工作條件，其實施過程中深度涉及企業的生產信息安全；(2) LDAR為日復一日、年復一年的常規化工作，長期外委的費用負擔較大；(3) 作為國有特大型企業，中國石化同時肩負社會和環境責任，人員充足，勞動生產率尚有提升空間，自主實施LDAR有助于降本增效；(4)企業比第三方更熟悉自己的裝置，即使委托第三方，仍需要企業配套支持。中國石化選擇自主實施模式，并編制了《中國石化泄漏檢測與修復操作管理指南》，開發了LDAR成套技術。自2015年初至今，依托撫順石油化工研究院和青島安全工程研究院的技術支持，在40余家煉油和化工企業順利實施了LDAR工作。

撫順石油化工研究院自2015年初起，為中石化20余家煉化企業提供LDAR技術支持，先后為企業提供了基礎信息采集、掛牌和檢測等技術支持，協助企業建立完善了LDAR管理體系，完成了LDAR密封點臺賬的建立，并指導企業自主實施了LDAR首輪普查檢測。同時為保證工作質量，在整個工作過程中，建立了LDAR多輪審核制度（見圖1）。

圖1 LDAR項目審核制度

中石化LDAR審核制度主要包括形式審核和現場審核。形式審核主要針對密封臺賬建立過程中的合規性，包括基礎信息采集表階段性審核、終表規范性審核和入庫前終審；現場審核主要針對密封臺賬的現場對應情況、掛牌符合情況和檢測質量，包括采集表現場核對、組件掛牌審核和現場檢測審核。按實施循序依次為“信息采集表階段性審核→終表規范性審核→采集表現場核對→組件掛牌審核→入庫表終審→現場檢測審核”，各階段審核介紹如下：

（1） 信息采集表階段性審核

在企業示范裝置基礎信息采集完成500~1 000點時實施，依托工藝流程圖、管道儀表圖紙和基礎信息采集表等技術資料，審核LDAR受控范圍劃分是否準確、組件劃分是否合理、密封臺賬填寫是否規范。

（2） 終表規范性審核

在密封臺賬統計完成以后實施，主要審核組件劃分規范性和基礎信息采集表填寫的規范性，如組件定位信息是否明確、組件劃分是否合理、密封類型和物料屬性是否正確等。

（3）采集表現場核對

終表規范性審核完成后實施密封臺賬的現場核對，現場審核受控管線有無遺漏、組件劃分是否合理、密封點有無遺漏、密封點與臺賬的對應情況。

（4）組件掛牌審核

企業完成基礎信息采集表終審后實施掛牌，掛牌完成實施掛牌復核，同時復核過程中再次審核基礎信息采集表與現場的對應性。

（5）入庫表終審

密封點信息入庫前，實施入庫表終審，考察企業基礎信息采集表的修訂是否完成。

（6）檢測審核

檢測審核包括形式審核和現場抽測，形式審核包括檢測儀器審核、檢測人員能力審核和檢測記錄審核(儀器使用記錄、校準記錄、檢測結果原始記錄等)；現場抽測主要針對易泄漏密封點，如機泵軸封、壓縮機、釋壓閥、控制閥和開口管線等，抽取一定比例實施現場檢測，比較各類型密封點抽測泄漏率和企業實際檢測泄漏率。

中國石化在LDAR基礎信息采集、掛牌和首輪普查檢測過程中初步建立了LDAR項目審核制度，有效保證了項目啟動初期示范裝置的工作質量，為企業落實VOCs減排打下了堅實的基礎。

4 國內LDAR審核發展趨勢

（1）LDAR審計審核常規化

企業生產裝置隨工藝的調整，往往涉及到工藝管線及設備的改動，4~5 a一次的停車檢修也為造成密封點信息的變動、掛牌的丟失等問題，難于持續指導企業實施泄漏檢測工作，因此LDAR工作將在企業內部持續滾動實施，而對于企業來說，LDAR審核也將成為其工作質量的重要保障。而從國家層面來講，LDAR是煉化企業VOCs減排的重要手段，為促進企業實施減排，從2015年底，環保部已實施VOCs排污收費政策，其中設備管閥件泄漏是十二類VOCs排放源中的一個重要源項，LDAR實施質量與VOCs減排密切相關。在環保部2017年的大氣污染防治強化督查中，LDAR已成為監察重點，未來國家和地方環保部門可能會進一步規范LDAR審核形式，建立審計審核制度。

（2）審核標準細致化

隨著國家和地方標準、規范的不斷完善，LDAR審核要求也會進一步細化，由現在注重LDAR檢測與維修工作質量向LDAR全過程運行管理、排放數據核算以及管閥件升級改造等方向發展，實現從源頭控制LDAR工作質量；此外，LDAR作為一項系統性工作，涉及企業成千上萬的密封點，工作過程和數據管理主要依托數據庫，而國內LDAR工作上出于起步階段，具有自主知識產權的數據庫尚待完善，未來對數據庫的審核也將成為LDAR審核的重點。

（3）審核形式多樣

在美國LDAR審核分為兩個層面，一方面國家和州環保署雇傭專業第三方公司評估煉油廠LDAR工作；另一個層面，煉油企業迫于環保法規和談判協議壓力，積極開展LDAR內部和外部第三方審核，以保證工作質量，應對環保署的審查。隨著VOCs綜合整治工作的逐步落實，未來國內石化企業也將面臨國家和地方環保部門的審計和督查，因此基于企業自身以及外部咨詢公司的內審及第三方審核，將成為國內的發展趨勢。

5 結束語

隨著國內對VOCs綜合整治的迅速推進， LDAR工作已在石化行業逐步開展，但在國內尚屬于起步階段，在密封臺賬建立、密封點檢測以及數據庫開發運用等方面與西方發達國家尚有較大差距。未來國內LDAR工作的主要工作是面向LDAR工作質量改進，一方面國家和地方政府應進一步完善LDAR技術標準和規范，同時建立LDAR審計、審核制度，督促企業實施LDAR質量升級和改進；另一方，石化企業也應建立LDAR內審機制，逐步強化數據庫開發應用、密封臺賬管理和泄漏檢測質量，為企業VOCs減排保駕護航。

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［11］Title 30, Texas Administrative Code, Chapter 115 for controlling emissions of highly reactive volatile organic compounds[R].

［12］California's South Coast Air Quality Management District (SCAQMD), rule 1173, Control of Volatile Organic Compound Leaks and Releases from Components at Petroleum Facilities and Chemical Plants[R].

Quality Enhancement Program of Leak Detection and Repair in petrochemical enterprise – LDAR Audits

,,

（Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals, Liaoning Fushun 113001, China）

As an emerging technology for VOCs emission control at home, leak detection and repair (LDAR) still has many problems in components identification, leak detection and database application, etc. Fortunately, LDAR audits can make up for the deficiency. In this paper, the development history of LDAR audits in America was reviewed, and new progress of LDAR audits at home was stressed. Meanwhile, combined with the auditing mechanism of Sinopec that was established in the process of LDAR implementation, future development trend of LDAR audits in China was proposed.

Leak detection and repair；Quality enhancement ；Audits；future development

TQ 050.7

A

1671-0460（2017）10-2090-04

中國石油化工集團公司資助項目，項目號：CLY-15069，CHG-15044。

2017-03-10

李龍（1988-），男，山東省臨沂市人，助理工程師，碩士，2014年畢業于中國科學院生態環境研究中心環境工程專業，從事石油石化環境監測技術工作。E-mail：lilong.fshy@sinopec.com。

李凌波（1969-），男，教授級高級工程師，從事石油石化環境監測及污染物組學研究工作。E-mail：lilingbo.fshy@sinopec.com。