LDAR泄漏檢測(cè)與修復(fù)在新建200kt/a烷基化等裝置的主動(dòng)應(yīng)用

孫 哲

（中國(guó)石油天然氣股份有限公司烏魯木齊分公司檢維修中心，新疆烏魯木齊 830001）

1 項(xiàng)目實(shí)施的必要性

2014年國(guó)家環(huán)保部《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》對(duì)化工行業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域大氣排放提出了嚴(yán)格的管控要求，烏石化公司根據(jù)集團(tuán)公司“重點(diǎn)區(qū)域VOCs管控2015年開(kāi)始實(shí)施”的計(jì)劃，2015年立項(xiàng)，于2017年6月委托中國(guó)石油吉林設(shè)計(jì)院完成了VOCs綜合管控項(xiàng)目的實(shí)施，正式建立了烏魯木齊石化公司VOCs綜合管控體系及泄漏檢測(cè)與修復(fù)（LDAR）程序的實(shí)施。

2018年、2019年烏石化公司陸續(xù)建成了煉油罐區(qū)建南、建北、PX、苯等10套油氣回收裝置、化纖供排水等3套廢氣回收裝置、200kt/a苯乙烯烷基化裝置，這些新裝置的投運(yùn)必然面臨著自治區(qū)環(huán)保廳按照國(guó)家相關(guān)法規(guī)進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物排放檢查并進(jìn)行核算排污收費(fèi)。為保證新建化工裝置及油氣回收設(shè)施投產(chǎn)當(dāng)年納入公司VOCs綜合管控體系正常運(yùn)行，經(jīng)公司處室討論由檢維修中心自主完成裝置分類分區(qū)、圖紙校審、排放源定位掛牌、VOCs管控平臺(tái)信息收集統(tǒng)計(jì)錄入等管控項(xiàng)目工作。

2 具體工作開(kāi)展

2.1 與環(huán)保部《石化企業(yè)泄漏檢測(cè)與修復(fù)工作指南》對(duì)比情況

表1 LDAR規(guī)范相符性分析

與LDAR規(guī)范對(duì)比結(jié)果可見(jiàn)，本次LDAR工作邊界合理，密封點(diǎn)信息全面，檢測(cè)流程符合要求，采用相關(guān)方程法核算排放量結(jié)果可信。

2.2 國(guó)家檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則

與環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)《泄漏和敞開(kāi)液面排放的揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 733—2014）對(duì)比執(zhí)行情況見(jiàn)表2。

表2 與檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則對(duì)比分析

由導(dǎo)則對(duì)比結(jié)果可見(jiàn)，本次LDAR檢測(cè)所用儀器符合要求，檢測(cè)程序符合規(guī)定，檢測(cè)結(jié)果達(dá)標(biāo)。

2.3 LDAR泄漏檢測(cè)與修復(fù)流程

本次LDAR建立階段的工作內(nèi)容包括：通過(guò)裝置PID圖工藝分析建立用于泄漏檢測(cè)的管路儀表圖或管道布置圖；對(duì)管線組件進(jìn)行分類、編號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)掛牌；利用泄漏檢測(cè)與維修數(shù)據(jù)管理軟件平臺(tái)，形成規(guī)范化、電子化的設(shè)備（工藝單元）管線組件信息數(shù)據(jù)庫(kù)（圖1）。

圖1 LDAR工作流程圖

2.4 資料收集

由煉油廠輕烴、油品、油銷(xiāo)車(chē)間、原料處提供LDAR項(xiàng)目所需要的資料，包括裝置平面布置、設(shè)備一覽表和PID圖等。

2.5 裝置分區(qū)

根據(jù)裝置工藝流程、現(xiàn)場(chǎng)布置，將裝置劃分為不同區(qū)域。

目前對(duì)20kt/a烷基化裝置劃分為13個(gè)區(qū)，10套罐區(qū)油氣回收裝置比較集中劃分為10個(gè)區(qū)。

2.6 分析裝置工藝

裝置工藝分析的主要目的是初步確定LDAR項(xiàng)目的應(yīng)用范圍，基本方法是依據(jù)工藝管線納入LDAR應(yīng)用范圍的判定原則，對(duì)各種工藝單元和設(shè)備管線及其物料進(jìn)行審核和評(píng)估，確定了裝置滿足“LDAR應(yīng)用范圍的判定原則”的管線后，將其列入LDAR范圍，并標(biāo)注在工藝流程PFD圖上。

2.7 圖紙校審

圖紙核對(duì)與分析是在裝置工藝分析成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合管線內(nèi)物質(zhì)物相狀態(tài)的判斷，在管道及儀表流程P&ID圖上將不同類型管道（如輕液管線、蒸汽/氣體管線、真空管線等）進(jìn)行高亮標(biāo)注并標(biāo)記管線號(hào)。

本項(xiàng)目共核對(duì)和分析了PFD及P&ID共計(jì)83張，具體見(jiàn)表3。

表3 裝置圖紙情況

2.8 排放源定位

排放源定位是指利用已完成彩色標(biāo)注的PID圖，到裝置現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管線（即無(wú)組織排放源）和設(shè)備的定位，即對(duì)納入LDAR項(xiàng)目范圍的管線，按照工藝流程方向，使用明顯抗風(fēng)化的Flag帶進(jìn)行標(biāo)記，對(duì)于不同的管線，如輕液管線、蒸汽/氣體管線、水蒸氣管線、真空管線等，使用不同顏色的Flag帶。進(jìn)行Flag標(biāo)記時(shí)，同時(shí)在Flag帶上編制Flag號(hào)，并依次將Flag號(hào)及其對(duì)應(yīng)的所有信息（如管線號(hào)、管線內(nèi)流經(jīng)的物質(zhì)等）追蹤記錄在事先準(zhǔn)備好的表格中（表4）。

表4 Flag標(biāo)記規(guī)范

2.9 掛牌與描述

在Flag標(biāo)記的基礎(chǔ)上，再通過(guò)掛Tag牌的方式對(duì)納入LDAR項(xiàng)目的具體管線進(jìn)行準(zhǔn)確定位，即：將蝕刻ID號(hào)抗風(fēng)化的不銹鋼鋼牌掛到已有Flag標(biāo)記的工藝管線的閥門(mén)、連接件、開(kāi)口管線、泵、泄壓裝置等其他主要組件上。

掛Tag牌的路徑由項(xiàng)目技術(shù)人員根據(jù)Flag標(biāo)記結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)觀察確定，是便于后續(xù)LDAR檢測(cè)的最佳路徑。掛Tag牌時(shí)，項(xiàng)目技術(shù)人員同時(shí)使用事先設(shè)計(jì)的記錄表為每個(gè)Tag牌號(hào)對(duì)應(yīng)的1個(gè)或數(shù)個(gè)需檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行描述，描述的信息是該檢測(cè)點(diǎn)基礎(chǔ)信息的組成部分，包括組件類型、子類型、尺寸大小等。每個(gè)需檢測(cè)點(diǎn)具備全廠唯一的ID號(hào)。

2.10 上傳平臺(tái)

在完成項(xiàng)目裝置工藝分析、圖紙核對(duì)和分析、排放源定位、組件描述和定位的基礎(chǔ)上，生成裝置組件信息基礎(chǔ)臺(tái)賬（表5）。該基礎(chǔ)臺(tái)賬包含各組件的基礎(chǔ)信息及其相關(guān)的基礎(chǔ)信息，如組件類型、尺寸、對(duì)應(yīng)工藝管線號(hào)、介質(zhì)及其狀態(tài)、位置描述等，同時(shí)該臺(tái)賬還需為每個(gè)組件預(yù)留檢測(cè)、修復(fù)及延遲修復(fù)情況等缺省項(xiàng)，是數(shù)據(jù)規(guī)模巨大的基礎(chǔ)臺(tái)賬。按照集團(tuán)公司整體規(guī)劃要求，統(tǒng)一上傳中國(guó)石油泄漏檢測(cè)與修復(fù)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)進(jìn)行集中管理。

檢維修中心2019年6月接到任務(wù)，組織了中心領(lǐng)導(dǎo)帶隊(duì)的專項(xiàng)工作小組，歷經(jīng)2個(gè)多月，到9月17日完成全部技術(shù)工作并上傳平臺(tái)，經(jīng)公司相關(guān)處室驗(yàn)收合格。

表5 裝置組件信息基礎(chǔ)臺(tái)賬（部分）

3 實(shí)施完成效果（引用《2019年烏魯木齊石化公司VOCs管控平臺(tái)運(yùn)行報(bào)告》）

公司2019年度納入LDAR檢測(cè)密封點(diǎn)數(shù)量合計(jì)694 938個(gè)，其中不可達(dá)密封點(diǎn)7 678個(gè)，占比1.1%；年度檢測(cè)點(diǎn)數(shù)679 332個(gè)。與上年對(duì)比，密封點(diǎn)數(shù)量環(huán)比增加4.21%。公司2019年度密封點(diǎn)數(shù)見(jiàn)表6。

表6 2019年度密封點(diǎn)數(shù)

本年度對(duì)新建200kt/a烷基化裝置、新建10套油氣回收裝置開(kāi)工納入LDAR管理，增加密封點(diǎn)數(shù)28 095個(gè)；新增不可達(dá)點(diǎn)數(shù)19個(gè)；因烷基化開(kāi)工、二常開(kāi)工，10套油氣回收裝置納入LDAR管理，新增年度檢測(cè)點(diǎn)數(shù)44 432個(gè)，見(jiàn)表7。

表7 2019年度裝置新增密封點(diǎn)數(shù)

公司受控密封點(diǎn)組件類型主要為閥門(mén)103 996個(gè)、法蘭199 165個(gè)、連接件375 495個(gè)，合計(jì)占比97.63%。本年度對(duì)涉VOC排放裝置或區(qū)域46套合計(jì)694 938個(gè)密封點(diǎn)，檢測(cè)1 056 731點(diǎn)次。其中：泄漏312點(diǎn)次，泄漏率0.03%；修復(fù)311點(diǎn)次，修復(fù)率99.68%。LDAR源項(xiàng)排放速率37.46t/a，不可達(dá)點(diǎn)排放速率81.64t/a。相對(duì)于2018年同期，泄漏點(diǎn)次大大減少（圖2）。

圖2 公司2018年檢測(cè)數(shù)據(jù)

4 結(jié)束語(yǔ)

本次針對(duì)公司新建投運(yùn)的煉油罐區(qū)建南、建北、PX、苯等10套油氣回收裝置、200kt/a苯乙烯烷基化裝置納入公司VOCs管控體系LDAR正常程序要求，檢維修中心自主開(kāi)展的規(guī)范性評(píng)價(jià)、PID工藝分析、排放源定位及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)上傳等技術(shù)工作，既體現(xiàn)了檢維修中心在VOCs管控技術(shù)上的能力掌握及實(shí)際應(yīng)用，也為烏石化公司降低外委項(xiàng)目費(fèi)用做出了自己的貢獻(xiàn)，為今后新增裝置的VOCs管控要求提供了很好的選擇，特別是后期戊烷油項(xiàng)目（2020年4月開(kāi)始）、新增1Mt/a連續(xù)重整裝置提供了較好的技術(shù)基礎(chǔ)。