石化行业泄漏检测与修复质量提升计划-LDAR质量审计审核

李 龙，李凌波，程梦婷

石化行业泄漏检测与修复质量提升计划-LDAR质量审计审核

李 龙，李凌波，程梦婷

（中国石油化工股份有限公司 抚顺石油化工研究院，辽宁 抚顺 113001）

泄漏检测与修复（LDAR）技术在国内尚处于起步阶段，在密封点台账建立、检测以及数据库开发运用等方面尚存在许多不足，而LDAR质量审计审核是LDAR质量改进的重要方法。阐述了LDAR审计审核技术在美国的发展历程和在国内的现状，结合中国石化LDAR实施过程中的多轮审核机制，提出未来LDAR审计、审核的发展方向。

泄漏检测与修复；质量改进；审计审核；发展方向

近年来，随着大气环境质量要求的日益提高，国内对挥发性有机污染物（Volatile organic compounds，VOCs）的控制进程加快。在2010年国务院办公厅发布的《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》中，已将VOCs列为大气污染重要控制污染物之一。

城市中的VOCs来源主要是人为排放源，其中工业排放源是主要的人为排放源之一，而石化行业排放在工业源中占据重要地位［1］。石化行业VOCs排放主要来自设备密封泄漏、原油及产品储罐的呼吸、油品装卸逸散等12类排放源［2］，绝大部分为无组织排放，其中设备密封点泄漏占炼化VOCs排放总量的比例超过25%，是最主要的炼化VOCs排放源之一，其最佳实用控制技术是泄漏检测与修复（Leak Detection and Repair， LDAR）［3］。

国务院2013年通过的《大气污染防治行动计划》明确在石化行业开展"泄漏检测与修复"技术改造。环保部2014年12月发布环发[2014]177号关于印发《石化行业挥发性有机物综合整治方案》的通知，要求"全面开展石化行业VOCs排查和综合整治，2015年底前，全国石化行业全面开展LDAR工作，2017年7月1日前，全国石化行业全面完成综合整治工作"。2015年4月，环保部发布了《石油炼制/化学工业污染物排放标准》（GB 31570/31571-2015），将泄漏检测与修复纳入了国家环境标准，要求"新建企业自2015年7月1日起，现有企业自2017年7月1日起，执行设备与管线组件泄漏污染控制要求"。为进一步规范LDAR工作，同年11月，环保部又发布了《石化企业泄漏检测与修复工作指南》，以指导企业自主或采用第三方开展LDAR。

石油炼制和石油化工企业作为LDAR试点企业，在国内率先开展LDAR工作。中石化利用自身人员优势，依托抚顺石油化工研究院和青岛安全工程研究院的技术支持，自主开展了密封点基础信息采集、挂牌和泄漏检测工作，截止到2016年初，基本完成了LDAR首轮普查检测工作。中石油、中海油以及部分化工园区依托第三方技术服务公司或采取自主实施方式也相继开展了LDAR工作［4-7］。

国内LDAR尚处于起步阶段，相关的管理制度、技术规范和数据库技术尚待完善。初期技术实施主要汲取国外相关技术，但完全照搬国外工作模式难于适应中国国情；此外，目前国内充斥着大量第三方检测公司，在国内尚无资质要求的情况下，第三方检测公司的技术水平难于保证。在环保部2017年组织的“大气污染防治强化督查”中，发现多家企业在密封点建库和泄漏检测等方面尚存缺陷，LDAR质量改进亟需升级， LDAR审计、审核已提上日程。

本文从国外和国内两个方面对LDAR审核的发展历程进行了阐述，并结合中国石化LDAR实施过程，提出未来国内LDAR审核的发展方向。

1 美国LDAR审核发展历程

美国环保署(EPA)在世界上最早提出LDAR，并建立相关法规与技术规范，自上世纪90年代初开始实施LDAR，初期管理混乱，LDAR 计划通常由非专业人员管理，课题包给非专业的低价竞标者，泄漏检测程序(EPA Method 21)执行仓促，工作态度一般是应付法规，而不是发现和消除泄漏。上世纪90年代，美国环保署核查发现，炼油厂泄漏排放低报了两倍，LDAR计划执行存在缺陷。之后致力于整改，并强化审核。到2007 年，LDAR 走上正轨，由专业经验丰富的人员全职领导LDAR 计划，基于长期专业经验和完善的装备选择LDAR 课题承包商，也更加注重检测质量［8］。美国经济高度发达，社会分工细化，LDAR 服务主要由专业的合约第三方提供，LDAR检测仪器和数据库软件也各有专业开发商。美国EPA委托合约第三方核查企业LDAR的合规性。

目前，美国正在全面推广高级LDAR计划(ELP, Enhanced LDAR, Enhanced Leak Detection and Repair Program)，规定工厂必须采纳以达到或高于法规要求的行动。ELP主要涉及更严格的检测和维修要求(更低的泄漏定义、更频繁的检测、更低泄漏维修浓度等)、更高的质量控制/质量保证要求和设备升级等，其中设备升级、更换或改进为核心要素，主要涉及低泄漏阀和填料的要求(气体/蒸汽或轻液阀的ELP要求见表1)。低泄漏定义为阀杆填料泄漏具有5年低于100 ppm泄漏的书面质保，并且/或者具有证明性能(用公认的测试方法)的检测报告。美国ELP规定：泄漏超过250 ppm阀杆填料在30 d内或下次停工检修时必须维修或更换为低渗漏规格，泄漏浓度在100 ppm和250 ppm阀杆填料也须按规定比例维修或更换为低渗漏规格，法兰、螺纹等连接件泄漏超过250 ppm也必须维修或更换。美国EPA主要通过与企业谈判达成协议(Consent Degree)或实施审查检测推广ELP，审查检测结果与企业合约服务商提供的数据比较，若核查发现企业某类密封点的泄漏比例超过合同检测商报告结果的2倍(显然此倍数已超过随机误差的范围)，那么该企业将执行ELP［9］。

2011年陶氏化学与EPA签署审计协议，EPA在DOW化学工厂实施审查性泄漏检测，并与DOW化学工厂合同检测商提供的数据比较泄漏比例，若EPA检测发现某工厂的某类密封点的泄漏比例超过合同检测商报告结果的3倍（此倍数明显超过随机误差范围），那么该工厂将执行更严格的ELP。EPA审查了30家化工厂的LDAR计划，其中两座工厂某类密封点的泄漏比例超过检测商报告的3倍，被要求实施ELP［10］（表1为DOW化工厂ELP要求和原执行标准HON对比情况）。

表1 DOW化学工厂气体/蒸汽或轻液阀的ELP要求

美国EPA将LDAR质量审核作为LDAR工作的一项重要内容，建议通过内部或外部第三方的形式评估LDAR工作质量，审核频次至少每4 a一次，并提出了LDAR审核的技术要素，包括LDAR记录审核、组件建库情况审核、现场检测情况审核等。目前主要通过谈判协议(Consent Degree Audit)审核企业的LDAR计划。炼化企业较为集中的德克萨斯州制定了LDAR审核规范(TCEQ 115)［11］，规定环保管理人员每两年审核一次企业的LDAR计划，不达标区域的所有炼油厂每年进行一次审核，由独立第三方(非该企业LDAR合约服务商)实施，内容主要由三部分组成：1）现场审核，2）比较检测，以及EPA21检测规范的执行程度，3）检测数据和检测记录的审查。加利福尼亚南海岸空气质量管理局目前也正在通过修订LDAR法规（LDAR rule 1173）确立LDAR周期性评估制度［12］。

美国LDAR审核分为两个层面，第一个层面是国家和州环保署雇佣专业第三方公司评估炼油厂LDAR工作，对工作质量不达标的炼油厂进行经济处罚，并强制执行高级LDAR协议要求，即更高的检测、维修要求和设备密封要求；另一个层面，炼油企业迫于环保法规和谈判协议（Consent Degree）压力，积极开展LDAR内部和外部第三方审核，以保证工作质量，应对环保署的审查。

2 国内LDAR审核发展历程

国内炼化企业自2015年开始实施LDAR，目前国内炼化企业已基本建立LDAR计划，但总体尚处于LDAR起步阶段，LDAR市场巨大，但准入门槛较低，尚无企业资质要求，大量非专业检测公司由于利益驱使纷纷踏入LDAR行业，造成LDAR市场较为混乱，以为凭借几台检测仪器就可完成LDAR工作，由于工作人员专业性不强，对LDAR工作流程、技术要求掌握不足，不熟悉装置情况，造成建点建库质量普遍不高，泄漏检测质量相对较差，LDAR实施效果大为打折；此外， LDAR数据库技术尚待完善，目前国内少数成熟数据库主要依靠引进国外技术，企业使用存在生产信息安全问题，部分国内具有自主知识产权的数据库初步建立，但其工作进程管理、数据管理、数据核算等功能仍需继续完善。

目前国家和地方环保部门正逐渐加强LDAR质量管理，已开始制定相关法规和规范，建立LDAR审计审核制度，对LDAR工作质量进行评估。广东省在国内率先制定了LDAR技术评估规范，于2016年9月发布了《泄漏检测与修复（LDAR）项目评估技术规范》，该规范依据现有LDAR技术实施规范和相关标准，规定了审核的工作流程、工作内容和报告要求，以指导第三方公司协作企业开展LDAR质量评估和质量改进。目前广东省环保厅已对中海壳牌、中国石化茂名分公司和湛江东兴石化实施LDAR验收与审核试点。北京市、天津市、上海市也在探索建立LDAR审计审查制度，LDAR审核即将在国内全面展开。

3 中国石化LDAR质控/内审情况

中国石化在国内率先开展LDAR工作，早在2014年，在燕山、金陵、扬子、广州、天津等分公司已试点开展LDAR工作。基于如下原因：(1)LDAR数据库不仅囊括工艺流程、生产单元和子单元、设备单元及其组件和密封点等信息，也涵盖各类工艺物料和工作条件，其实施过程中深度涉及企业的生产信息安全；(2) LDAR为日复一日、年复一年的常规化工作，长期外委的费用负担较大；(3) 作为国有特大型企业，中国石化同时肩负社会和环境责任，人员充足，劳动生产率尚有提升空间，自主实施LDAR有助于降本增效；(4)企业比第三方更熟悉自己的装置，即使委托第三方，仍需要企业配套支持。中国石化选择自主实施模式，并编制了《中国石化泄漏检测与修复操作管理指南》，开发了LDAR成套技术。自2015年初至今，依托抚顺石油化工研究院和青岛安全工程研究院的技术支持，在40余家炼油和化工企业顺利实施了LDAR工作。

抚顺石油化工研究院自2015年初起，为中石化20余家炼化企业提供LDAR技术支持，先后为企业提供了基础信息采集、挂牌和检测等技术支持，协助企业建立完善了LDAR管理体系，完成了LDAR密封点台账的建立，并指导企业自主实施了LDAR首轮普查检测。同时为保证工作质量，在整个工作过程中，建立了LDAR多轮审核制度（见图1）。

图1 LDAR项目审核制度

中石化LDAR审核制度主要包括形式审核和现场审核。形式审核主要针对密封台账建立过程中的合规性，包括基础信息采集表阶段性审核、终表规范性审核和入库前终审；现场审核主要针对密封台账的现场对应情况、挂牌符合情况和检测质量，包括采集表现场核对、组件挂牌审核和现场检测审核。按实施循序依次为“信息采集表阶段性审核→终表规范性审核→采集表现场核对→组件挂牌审核→入库表终审→现场检测审核”，各阶段审核介绍如下：

（1） 信息采集表阶段性审核

在企业示范装置基础信息采集完成500~1 000点时实施，依托工艺流程图、管道仪表图纸和基础信息采集表等技术资料，审核LDAR受控范围划分是否准确、组件划分是否合理、密封台账填写是否规范。

（2） 终表规范性审核

在密封台账统计完成以后实施，主要审核组件划分规范性和基础信息采集表填写的规范性，如组件定位信息是否明确、组件划分是否合理、密封类型和物料属性是否正确等。

（3）采集表现场核对

终表规范性审核完成后实施密封台账的现场核对，现场审核受控管线有无遗漏、组件划分是否合理、密封点有无遗漏、密封点与台账的对应情况。

（4）组件挂牌审核

企业完成基础信息采集表终审后实施挂牌，挂牌完成实施挂牌复核，同时复核过程中再次审核基础信息采集表与现场的对应性。

（5）入库表终审

密封点信息入库前，实施入库表终审，考察企业基础信息采集表的修订是否完成。

（6）检测审核

检测审核包括形式审核和现场抽测，形式审核包括检测仪器审核、检测人员能力审核和检测记录审核(仪器使用记录、校准记录、检测结果原始记录等)；现场抽测主要针对易泄漏密封点，如机泵轴封、压缩机、释压阀、控制阀和开口管线等，抽取一定比例实施现场检测，比较各类型密封点抽测泄漏率和企业实际检测泄漏率。

中国石化在LDAR基础信息采集、挂牌和首轮普查检测过程中初步建立了LDAR项目审核制度，有效保证了项目启动初期示范装置的工作质量，为企业落实VOCs减排打下了坚实的基础。

4 国内LDAR审核发展趋势

（1）LDAR审计审核常规化

企业生产装置随工艺的调整，往往涉及到工艺管线及设备的改动，4~5 a一次的停车检修也为造成密封点信息的变动、挂牌的丢失等问题，难于持续指导企业实施泄漏检测工作，因此LDAR工作将在企业内部持续滚动实施，而对于企业来说，LDAR审核也将成为其工作质量的重要保障。而从国家层面来讲，LDAR是炼化企业VOCs减排的重要手段，为促进企业实施减排，从2015年底，环保部已实施VOCs排污收费政策，其中设备管阀件泄漏是十二类VOCs排放源中的一个重要源项，LDAR实施质量与VOCs减排密切相关。在环保部2017年的大气污染防治强化督查中，LDAR已成为监察重点，未来国家和地方环保部门可能会进一步规范LDAR审核形式，建立审计审核制度。

（2）审核标准细致化

随着国家和地方标准、规范的不断完善，LDAR审核要求也会进一步细化，由现在注重LDAR检测与维修工作质量向LDAR全过程运行管理、排放数据核算以及管阀件升级改造等方向发展，实现从源头控制LDAR工作质量；此外，LDAR作为一项系统性工作，涉及企业成千上万的密封点，工作过程和数据管理主要依托数据库，而国内LDAR工作上出于起步阶段，具有自主知识产权的数据库尚待完善，未来对数据库的审核也将成为LDAR审核的重点。

（3）审核形式多样

在美国LDAR审核分为两个层面，一方面国家和州环保署雇佣专业第三方公司评估炼油厂LDAR工作；另一个层面，炼油企业迫于环保法规和谈判协议压力，积极开展LDAR内部和外部第三方审核，以保证工作质量，应对环保署的审查。随着VOCs综合整治工作的逐步落实，未来国内石化企业也将面临国家和地方环保部门的审计和督查，因此基于企业自身以及外部咨询公司的内审及第三方审核，将成为国内的发展趋势。

5 结束语

随着国内对VOCs综合整治的迅速推进， LDAR工作已在石化行业逐步开展，但在国内尚属于起步阶段，在密封台账建立、密封点检测以及数据库开发运用等方面与西方发达国家尚有较大差距。未来国内LDAR工作的主要工作是面向LDAR工作质量改进，一方面国家和地方政府应进一步完善LDAR技术标准和规范，同时建立LDAR审计、审核制度，督促企业实施LDAR质量升级和改进；另一方，石化企业也应建立LDAR内审机制，逐步强化数据库开发应用、密封台账管理和泄漏检测质量，为企业VOCs减排保驾护航。

［1］闫志明, 王颖, 李成宽,等. 泄漏检测与修复(LDAR)技术、应用及趋势[C]. 2014中国环境科学学会学术年会,2014.

［2］环境保护部. 石化行业VOCs污染源排查工作指南[S]. 环办[2015]104号，2015-11.

［3］李凌波，刘忠生，方向晨，等. 炼油厂VOC排放控制策略-设备与管阀件泄漏[J]. 当代石油石化，2013 (9)：1-9.

［4］江浩, 周俊波, 杨剑锋, 等. 泄漏检测与修复技术在乙苯脱氢装置中的应用[J].化学工程师, 2016 (6): 56-58.

［5］ 王照, 孔祥军, 李煜童. 泄漏检测与修复技术在MTBE装置的应用研究[J]. 环境研究与监测, 2017 (2) :60-62.

［6］丁德武, 肖安山, 张贺,等. 泄漏检测与维修技术在乙烯裂解装置的应用研究[J]. 安全、健康和环境, 2014, 14(4):9-13.

［7］陈德昌, 李磊. 泄漏检测与修复技术在全密度聚乙烯装置的应用[J]. 化工管理, 2017(7): 88-88.

［8］Jim Drago. Enhanced leak detection and repair programs for the chemical processing industries[C]. CHEMINNOVATIONS 2010 Conferencen & Expro. Houston, Texas, October 19-21, 2010.

［9］Wilson L, Kling S E. What it takes to implement an ELP: successes, challenges and lessons learned from BP Whiting's ELP[C]. 3th Annual LDAR/BWON/TANKS/FLARES Conference. Feb 19-21, 2013.

［10］DeVine D. Accessibility of Low-Emitting Valves and Packing to meet Consent Decree Requirements in the Chemical Industry An End User Perspective[R]. Valve Manufacturers Association Technical Seminar and Exhibit Program. Las Vegas March 5 - 7, 2014.

［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

中国石油化工集团公司资助项目，项目号：CLY-15069，CHG-15044。

2017-03-10

李龙（1988-），男，山东省临沂市人，助理工程师，硕士，2014年毕业于中国科学院生态环境研究中心环境工程专业，从事石油石化环境监测技术工作。E-mail：lilong.fshy@sinopec.com。

李凌波（1969-），男，教授级高级工程师，从事石油石化环境监测及污染物组学研究工作。E-mail：lilingbo.fshy@sinopec.com。