泄漏检测与修复(LDAR)相关标准应用问题探讨

丁德武，贾润中，朱胜杰

(中国石化青岛安全工程研究院化学品安全控制国家重点实验室，山东青岛 266100)

近年来挥发性有机化合物(VOCs)污染日益引起广泛关注，石化装置设备动静密封点泄漏作为十二排放源项之一也被重点关注。《重点区域大气污染防治“十二五”规划》(国函〔2012〕146号)、《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号)、《石化行业挥发性有机物综合整治方案》(环发〔2014〕117号)等文件均提出要在石化企业全面推行泄漏检测与修复(LDAR)技术，控制设备动静密封点的泄漏率，减少VOCs污染排放。国家和地方环保部门也陆续颁布了LDAR相关标准、指南等技术文件，规定了泄漏控制标准、泄漏检测方法、检测频次、维修时限、VOCs排放量核算等要求。但这些标准或文件由于出台时间不同，或者参考引用文件不同，造成部分技术内容细节在应用中存在一定问题。本文探讨了相关标准、指南文件在实际应用中出现的问题，提出解决的方案和建议，为企业理解标准，或者标准起草单位修订标准提供参考。

1 LDAR相关标准实施应用中存在的问题

1.1 LDAR项目建立方面

a)密封点类型规定不完全一致。GB31570－2015《石油炼制工业污染物排放标准》、GB31571－2015《石油化学工业污染物排放标准》、GB31572－2015《合成树脂工业污染物排放标准》的5.3.2中均规定了9类密封类型，包括泵、压缩机、阀门、开口阀或开口管线、法兰、连接件、泄压设备、取样连接系统、其他密封设备。而《石化企业泄漏检测与修复工作指南》(环办[2015]104号)规定了10类密封类型，相比前者多出了搅拌器(轴封)。

b)个别装置类别属性归类不明确。GB31570、GB31571、GB31572 3个国家标准分别对石油炼制工业、石油化学工业、合成树脂工业进行了定义，但未给出常见装置名称及其属性归类。《石化企业泄漏检测与修复工作指南》也对石油炼制工业、石油化学工业进行了定义，并且附录中给出了主要炼油装置和主要化工装置类别及其编码，但附录中二甲苯、MTBE、制氢、重整、苯乙烯等装置在炼油装置和化工装置列表中都存在。另外石油炼制工业和石油化学工业的定义比较笼统，未明确常见炼油、化工装置的装置类别。因此需要明确其常见装置的类别属性，否则同一个装置如果归类不同会影响其VOCs排放量核算结果。

c)群组及密封点编码规则比较复杂，企业实际应用存在一定困难。《石化企业泄漏检测与修复工作指南》中5.9.2规定了群组编码规则，5.9.4规定了密封点编码规则，群组编码与密封点编码合计17位字母和数字，规则比较复杂。并且部分石化企业开展LDAR工作早于“指南”发布时间，其编码参考国外经验，保证了其唯一性，如果全部按照“指南”要求重新编码，困难比较大。

d)不可达点判定存在不统一情况。天津市地标DB12－524－2014《工业企业挥发性有机物排放控制标准》定义了难于检测的设备与管线组件:指不易采用监测仪器进行定量检测的设备与管线组件，包括从地面进行检测时，位于高于地面5 m以上的设备与管线组件;或从平台进行检测时，位于高于该平台2 m以上的设备与管线组件;以及在检测时有安全顾虑的设备与管线组件。上海市《设备泄漏挥发性有机物排放控制技术规程(试行)》规定高于平台3 m及以上才能检测的设备为难于检测。《石化企业泄漏检测与修复工作指南》中5.7不可达密封点辨识规定了不可达原因包括物理因素和化学因素，其中物理因素之一空间因素为密封点所在部位超出操作人员触及范围2 m以上。因此在实际工作中企业参考哪个标准，如何判定不可达点会存在判定标准不统一、数量难以精确。而不可达点多少会对企业设备动静密封点VOCs排放量核算结果影响较大。

1.2 LDAR检测方面

a)检测仪器校准规定不一致。GB31570、GB31571、GB31572 3个国家标准的5.3.4均规定“采用氢火焰离子化检测仪器(以甲烷或丙烷为校正气体)”。而《石化企业泄漏检测与修复工作指南》6.1.1规定“开展LDAR应配备氢火焰离子化检测仪”，6.2.1规定校准气体为CH4/Air有证气体标准物质。对于校准点数量HJ733－2014《泄漏和敞开液面排放的挥发性有机物检测技术导则》4.1规定“校准可以是单点浓度校准，单点浓度值应接近标准浓度限值;也可以进行多点校准，标准浓度限值应在校准浓度的范围之内”。而《石化企业泄漏检测与修复工作指南》6.2.1规定“校准气体为较泄漏控制浓度略高(以相关标准中较高泄漏控制浓度为准)和75% ～85%仪器量程(FS)的两种浓度CH4/Air有证气体标准物质”。

b)实际应用中响应因子的获取存在困难，可操作性不强。一是企业自己实测的困难比较大，对单一组分化合物，企业需要配备不同有机化合物单一组分不同浓度(如 500，10 000 μmol/mol等)的标准气体，然后实际测量该有机化合物的响应因子。很多单一组分的标准气体市场上购买比较困难。二是通过查阅检测仪器说明书或者参考资料获取，目前市场上几大类仪器商提供的化合物响应因子数量有限，不能涵盖所有石油化学工业的有机化合物。三是对于混合物的合成响应因子，企业在实施中也存在困难，混合物料成分复杂，种类繁多，物料中各组分的摩尔百分数、单一组分的响应因子等数据获取比较困难，尤其对于反应过程更不好判断。

c)由于检测仪器使用条件限制，满足标准规定的检测频次有一定困难。在寒冷地区的石化企业由于仪器使用条件限制，在冬季无法开展现场检测工作;因此无法满足每季度检测一次的检测频次。另外由于开展多轮检测之后，泄漏点越来越少，通过维修泄漏点进行减排的效果也不再十分明显。再投入大量人力物力开展多轮次检测，其投入产出性价比不高。

d)保温或保冷密封点检测规定不全面。《石化企业泄漏检测与修复工作指南》6.5.6规定对有保温或保冷的密封点，应在保温、保冷材料接缝或密封点暴露在保温、保冷材料之外的部位进行检测。但炼化装置管线设备的保温形式多种多样，哪种保温形式可列入检测范围，哪种保温形式应列入不可达范围，并未作出全面的规定。

e)重液检测方法、检测的必要性需要进一步探讨。重液在石化企业广泛存在，由于重液物料自身物不易挥发，检测仪器检测结果均比较低，检测到的泄漏点也比较少。国外目前对重液也没有必须检测的相关要求，是否有必要投入大量人力物料开展重液检测需要进一步研究。建议在日常巡检中做到目视检漏，并做好记录即可。

1.3 泄漏维修方面

a)泄漏认定标准不一致。GB31570、GB315 71、GB31572 3个国家标准的5.3.4均从设备与管线组件流经的物料状态(有机气体和挥发性有机液体、其他挥发性有机物)角度规定了泄漏认定标准。而天津市地标DB12－524－2014《工业企业挥发性有机物排放控制标准》和上海市《设备泄漏挥发性有机物排放控制技术规程(试行)》均从动密封和静密封的角度规定了泄漏认定标注。规定泄漏认定的角度不同，会造成泄漏点判断出现不一致，例如流经气体的阀门按国家标准判定检测结果在2 000 μmol/mol以上为泄漏点，如果按照天津市或天津市要求判定则检测结果在500 μmol/mol以上为泄漏点。

b)企业要满足泄漏点修复时限存在困难。企业要达到国家标准规定的泄漏点5日内首次维修，15日内实质性维修的要求比较困难。而且部分地方标准或政府文件中对严重泄漏点(检测值超出10 000 μmol/mol)要求24 h或48 h内修复，此要求更严格，企业实际实施中难以满足要求。原因是:①部分泄漏点无旁路管线，无法切换旁路维修;②生产工艺条件下，不能立即停工维修;③企业设备管理流程比较长，从发现泄漏点，反馈泄漏点，下达维修工单，现场确认并制定维修方案，维修备件出库，现场更换安装等环节，按照内部管理程序都需要一定时间;④部分密封点垫片、阀门填料或者阀门、法兰没有合适的备用库存，根据管理规定需要报物资采购计划，需要时间比较长(一般1个月左右)。

1.4 设备动静密封点泄漏VOCs排放量核算方面

a)不可达密封点的VOCs排放量存在偏差。由于石化行业装置特点，部分现场检测难度大，同时，需要充分考虑石化行业安全管理相关规定，存在一定比例的不可达密封点，而不可达点采用平均系数法核算总量，与实际情况有偏差。

b)VOCs核算方法存在一定偏差。一是《石化行业VOCs污染源排查工作指南》核算方法中相关方程法规定了不同类型密封点净检测值＞50 000 μmol/mol的限定排放速率，与 EPA－453/R－95－017《Protocol for Equipment Leak Emission Estimates》中规定的净检测值为 100 000 μmol/mol的限定排放速率取值相同。而此限定排放速率净检测值临界值的选取没有经过包袋法的实际论证，而是直接引用，必然导致VOCs排放速率存在偏差。二是《石化行业VOCs污染源排查工作指南》中限定排放速率临界值取值为50 000 μmol/mol，而目前市场上检测仪量程有50 000 μmol/mol和30 000 μmol/mol两种，且后者市场占有率较大。对于超出仪器量程且能记录的(30 000～50 000)μmol/mol之间的检测数据是否可直接带入相关方程法进行计算，指南中并未考虑相关问题，导致VOCs核算的不准确。

c)中点法计算设备动静密封VOCs排放量的适用性需要进一步研究。由于LDAR检测是周期性的，使用中点法计算设备动静密封点泄漏VOCs排放量时，下一周期检测时间点会影响时中点位置，造成年度VOCs排放量有时不是半年或季度排放量之和。另外《石化行业VOCs污染源排查工作指南》中规定平均排放系数法适用于未开展LDAR的企业，或不可大点(除符合筛选范围法适用的法兰和连接件外)。如果企业已经开展了LDAR工作，但某季度没有按照要求的周期进行检测，该季度排放量如何计算需要进一步研究。

1.5 第三方技术服务方面

a)第三方技术服务水平参差不齐，不良竞争时有发生。由于目前对LDAR检测尚无资质要求，而市场需求巨大，第三方技术服务公司呈突发性增长趋势，但部分LDAR技术服务公司技术水平较低，对标准要求及技术细节理解不到位，造成企业LDAR工作无法满足标准和政府的要求。同时，部分服务公司恶性竞争，低价中标，服务质量无法保证。

b)第三方市场管理混乱，监督考核机制缺失。目前政府部门对LDAR技术第三方服务公司没有监督和管理，缺少评估考核机制，造成市场管理混乱，鱼龙混杂。建议建立门槛制，对第三方技术服务公司的场地、人员、设备、资质等提出具体要求，并组织监督考核。

2 下一步工作及标准制修订建议

针对LDAR相关标准在实际应用中存在的问题，对下一步工作及标准制修订提出以下建议。

a)明确常见炼油、化工装置类别属性归类，统一密封点类型名称。

b)《石化企业泄漏检测与修复工作指南》中群组编码和密封点编码建议修订为资料性附录，企业密封点编码保证唯一性即可。

c)进一步明确《石化企业泄漏检测与修复工作指南》中关于不可达密封点等内容的确定原则，并充分考虑不可达密封点VOCs排放量核算方法的校验，促进泄漏排放总量更加符合实际。

d)统一检测仪器校准点数量，明确标准气体浓度的规定。

e)仪器商、科研院所开展响应因子研究，逐步补充完善，最终形成响应因子数据库。

f)对检测频次的要求进行论证和研究。借鉴国外经验，可根据泄漏率与检测频次关联，并考虑特殊地区(北方寒冷地区、南方梅雨季节)和特殊情况(如装置大检修、临时停用)豁免检测。

g)开展重液组分挥发性研究，对重液检测方法、仪器检测的必要性进行论证，对重液排放量核算方法进行研究。

h)根据企业实施维修过程存在的困难和生产工艺的特殊情况等问题，建议泄漏点维修时限为:5日内首次维修，30日内实质性维修。取消严重泄漏必须24 h或48 h内修复的要求。

i)针对《石化行业VOCs污染源排查工作指南》相关方程法的限定排放速率选取问题，建议开展进一步科学论证，并结合目前实际情况，进行适当调整，以提升企业VOCs核算的准确性。

j)对中点法核算排放量的适用性进行研究。研究中点法和按检测周期对应时间段的方法计算排放量的差异性。如果不存在显著性差异，建议选择按检测周期对应时间段的方法计算排放量，例如按季度、按年度选择时间段。

k)规范LDAR市场，对第三方技术服务公司提出资质和门槛要求，满足必要条件才可以开展LDAR相关工作。企业委托第三方开展LDAAR工作，应做好资质审查，做好项目验收工作，确保LDAR工作质量。

3 结语

目前国内已经陆续颁布了一系列LDAR相关标准及指南文件，但在实际应用中或多或少地存在一定的问题。本文从LDAR项目不同实施过程和环节，分析和解读了相关标准在企业实际应用中的问题，并对下一步工作及标准制修订提出建议，以提升国内LDAR技术实施水平，满足石化企业实际需求。