摘要：揮發(fā)性有機物化合物(VOCs)是復(fù)合型大氣污染的重要前體物, 不僅對人體健康具有嚴(yán)重的直接危害,同時作為PM2.5的重要前體物和光化學(xué)煙霧的主要組成部分,對復(fù)合大氣污染的形成往往起著至關(guān)重要的作用，控制VOCs排放是減少灰霾和光化學(xué)煙霧的有效措施。本文分析了天津石化裝置VOCs無組織排放的來源和危害，介紹了天津石化高度重視VOCs治理，從認識保障、組織保障、技術(shù)保障、建立起 VOCS無組織排放治理監(jiān)控體系幾個方面闡述VOCS 無組織排放治理對策，重點介紹了天津石化全面實施LDAR技術(shù)治理VOCs的進展情況，提出進一步推進VOCs無組織排放監(jiān)測常態(tài)化管理，力爭2-3年時間，實現(xiàn)“無異味”工廠目標(biāo)。

(作者：張樹萍 李娜 天津石化裝備研究院)

VOCs是揮發(fā)性有機化合物（volatile organic compounds）的英文縮寫,是指在101.3kPa（20℃）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，任何沸點低于或等于260℃的有機化合物。煉化裝置在運行過程中，其設(shè)備管閥件等密封部位經(jīng)常發(fā)生泄漏和揮發(fā)性有機化合物（VOCs）的逸散，這既導(dǎo)致污染環(huán)境，產(chǎn)生工廠異味，影響職工身體健康與企地社區(qū)和諧，又造成安全隱患和物料損失，影響企業(yè)安全運行和生產(chǎn)效益。開展石化企業(yè)設(shè)備管閥件泄漏檢測與維修，消除泄漏隱患，控制VOCs無組織排放，對企業(yè)安全生產(chǎn)、環(huán)境保護和職工健康意義重大，對打造“高度負責(zé)任、高度受尊敬”企業(yè)這一目標(biāo)，大力實施綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略，秉承“善待環(huán)境就是善待自己”、“綠色低碳， 減排增效”等核心環(huán)保理念具有積極的推動作用。

1、天津石化裝置 VOCs的來源和危害

天津石化涉及VOCs無組織排放的裝置共有36套，裝置中的閥、泵、壓縮機、法蘭、接頭等設(shè)備與管閥件密封點數(shù)共有約40多萬個，由于松動、變形、腐蝕、密封填料失靈等原因引起的泄漏幾乎不可避免，其排放部位隨機，而且數(shù)量多且分散，重液管線上設(shè)備與管閥件的泄漏可視，而輕液和氣體管線上設(shè)備與管閥件的泄漏通常不可視，是VOCS的最大排放源，不僅造成環(huán)境污染、生產(chǎn)加工損失，也是產(chǎn)生惡臭的原因之一，甚至可能引起火災(zāi)、爆炸、中毒等事故。

2、 天津石化VOCS無組織排放治理對策

天津石化非常重視VOCs無組織排放治理，確定了總體目標(biāo)，成立了組織機構(gòu)，明確了各部門的任務(wù)，制定了工作方案和流程，強化認識保障、組織保障、機制保障和技術(shù)保障，分成三個階段進行VOCs無組織排放的治理。

2.1 強化認識保障和組織保障

自2010年開始，國家及地方政府針對無組織排放頒布了《國家環(huán)境保護“十

二五”規(guī)劃的通知》（納入監(jiān)管體系，要求各城市開展VOCs污染控制及監(jiān)測工作）、《大氣污染防治行動計劃》（重點行業(yè)實施VOCs治理，石化行業(yè)開展LDAR）等等若干法規(guī)，特別針對石化行業(yè)給出了特殊的要求，天津石化高度重視VOCs治理工作，在VOCs有組織排放治理已經(jīng)取得了一定成效。對于VOCs無組織排放治理，認真落實國家和總部的系列要求，作為公司的首要任務(wù)來抓，從2013年10月份率先籌劃開展試點工作。

2.2  強化技術(shù)保障，全面推行LDAR技術(shù)

加強管理，技術(shù)先行，只有采用先進的專業(yè)技術(shù)和有效的管理辦法，只有按照標(biāo)準(zhǔn)化工作流程治理VOCS才有針對性和有效性。

2.2.1  建立天津石化LDAR標(biāo)準(zhǔn)化工作流程

LDAR是 Leak Detection And Repair（泄漏檢測和維修）的縮寫 ，主要是指對生產(chǎn)裝置的閥門、法蘭、機泵、壓縮機、開口閥、密閉系統(tǒng)排放口、人孔、排污溝等經(jīng)常存在物料泄漏的地方，使用專門的氣體檢測儀器進行泄漏檢測，篩查出發(fā)生泄漏的位置，確認泄漏的設(shè)備，安排人員進行維修和更換，通過修理降低無組織排放的一項工作。

國外早在20世紀(jì)70年代就開始探索減少VOCS無組織排放，經(jīng)歷了40多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了較為成熟LDAR運行體系。中石化積極引入LDAR理念，制定了《化工企業(yè)泄漏管理的指導(dǎo)意見》等多個相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。 2014年天津石化與市環(huán)科院、市環(huán)評中心及青島安工院等單位合作，結(jié)合《中國石化LDAR操作管理指南》開展VOCs無組織排放治理的試點工作。由于是試點單位，起步早，可參考的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和事例少，所以在LDAR實施過程中進行了多方面的探索和實踐，摸索出適合于天津石化LDAR治理VOCS工作流程。

首先公司成立了LDAR小組，召開項目啟動會，協(xié)調(diào)工藝員、設(shè)備員進行基礎(chǔ)資料收集，工藝員根據(jù)VOCs的定義在PID圖上劃分了LDAR的管控范圍，對管控范圍內(nèi)的密封點進行基礎(chǔ)信息建檔工作，過程中研究探討了采用適合的照相圖像方法進行建檔，探索了編碼和掛牌的方法，采用目前國際上先進紅外泄漏檢測儀和便攜式泄漏檢測儀進行定性和定量檢測，將設(shè)備管閥件VOCs排放清單錄入計算機EXCEL并導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，對泄漏部位進行了維修和復(fù)測，評估了LDAR實施效果。 

2.2.2  試點階段裝置完成情況

按照標(biāo)準(zhǔn)化流程，共完成7套裝置LDAR檢測工作，其中煉油板塊完成4套，化工板塊完成3套，共建立VOCs范圍內(nèi)密封點檔案128728點，檢測發(fā)現(xiàn)1140點超標(biāo)，泄漏率0.89%。經(jīng)過現(xiàn)場緊固、加裝管帽、涂抹密封膠等手段，成功修復(fù)936點，修復(fù)率82.11%，其中天津市首套試點3#常減壓裝置修復(fù)率為97%，減排率為76%，對部分裝置治理前后進行了對比和能效計算，詳細情況見表1和表2。

2.3 建立起 VOCS無組織排放治理監(jiān)控體系

2015年3月份，天津石化啟動了剩余29套裝置的LDAR工作并制定了時間和節(jié)點。首先啟動的10套裝置LDAR工作，計劃5月底前全部完成泄漏檢測與修復(fù)工作；其余19套裝置于8月底完成建檔和檢測工作。

2.3.1 集中力量治理VOCs無組織排放

第二階段為全面開展階段，為了保障剩余裝置VOCs治理的順利開展，公司成立了LDAR工作小組，從各作業(yè)部及保運單位選調(diào)70余人組成LDAR工作團隊，通過技術(shù)培訓(xùn)，培養(yǎng)了一批業(yè)務(wù)骨干，集中力量完成現(xiàn)場建檔與檢測任務(wù)。同時，各作業(yè)部“一把手”與 公司簽訂了責(zé)任書，公司全體職工參加了在線HSE關(guān)于LDAR治理VOCs專項答題，形成公司高度重視、全員參與治理VOCs無組織排放的良好局面。 

2.3.2  建立起 VOCS無組織排放治理監(jiān)控體系

為LDAR工作全面標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，在全面開展階段，LDAR小組編制了LDAR實施操作手冊、LDAR管理制度、LDAR口袋書等等，并把LDAR泄漏檢測與修復(fù)治理VOCs首次納入到公司的QHSE體系中。按照“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，管理規(guī)范化”的原則，建立起LDAR質(zhì)量管理體系，形成具有天津石化特色的VOCs無組織排放監(jiān)控體系，并將LDAR工作與現(xiàn)場管理和設(shè)備保運相結(jié)合，實現(xiàn)自主實施、自我管理的目標(biāo)。

另外，中國石化2014年開發(fā)了泄漏檢測管理平臺，建立了LDAR模塊業(yè)務(wù)流程并將其納入中國石化環(huán)境保護信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫管理和全過程管理。天津石化對此積極響應(yīng)，率先建立起LDAR管理平臺，把裝置泄漏檢測與修復(fù)過程信息全部倒入管理平臺，實現(xiàn)了裝置全過程控制管理，詳細情況見圖1。

2.3.3 第二階段10裝置完成情況 

第二階段啟動的10 套裝置，共完成建檔142562點，檢測共完成142562點，發(fā)現(xiàn)839個泄漏點，泄漏率為0.59%，修復(fù)合格共546點，修復(fù)率為65.08%，裝置治理前后進行了對比和能效計算，具體情況見表3。

2.3.4  剩余裝置的進度安排和完成情況

公司首批和第二批共17套裝置建檔、檢測全部完畢，正在整理資料歸檔，其中第二批10套裝置正在進行泄漏量核算。剩余19套裝置建檔全部完畢，檢測正在進行，進度情況見表4。

2.4 實現(xiàn)常態(tài)化管理 

天津石化在短時間內(nèi)逐步建立起具有自身特色的VOC無組織排放監(jiān)控體系，針對無組織排放，LDAR工作實施常態(tài)化管理，爭取利用2-3年時間，在天津市率先實現(xiàn)“無異味”工廠的目標(biāo)。同時，將LDAR工作與現(xiàn)場管理和設(shè)備保運相結(jié)合，實現(xiàn)自主實施、自我管理。通過常態(tài)化管理，逐步摸清設(shè)備管閥件密封泄漏特征和分布規(guī)律，研究開發(fā)設(shè)備管閥件密封，提高其可靠性，降低泄漏，借助裝置檢修或改造時機逐步將設(shè)備與管閥件升級為低滲漏等級。     

3、結(jié)論

（1） 高度重視，強化認識保障、組織保障和技術(shù)保障，使VOC無組織排放治理順利開展。

（2）采用LDAR泄漏檢測與修復(fù)技術(shù)治理VOC無組織排放，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

（3）摸清無組織揮發(fā)性有機物排放情況，創(chuàng)建一套規(guī)范的VOCs泄漏檢測與維修管理流程，構(gòu)建起天津石化LDAR管理網(wǎng)絡(luò)，使LDAR技術(shù)和管理逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、信息化、專業(yè)化軌道，為在2-3年內(nèi)實現(xiàn)“無異味”工廠的目標(biāo)奠定了良好的基礎(chǔ)。

（4）VOCs的無組織排放得到有效治理，不僅減少原物料即產(chǎn)品的損失，提升工作及管理人員的作業(yè)環(huán)境安全，減少繳納VOC排放費用，避免因違反相關(guān)規(guī)定而遭受處罰，提高企業(yè)形象，減少職業(yè)災(zāi)害與保護員工健康，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

4、建議

對于目前天津公司VOCs的無組織排放治理以及LDAR技術(shù)在煉化裝置未來的應(yīng)用發(fā)展，有以下幾點建議：

（1） 進一步加強天津石化VOCs的無組織排放治理，進一步完善LDAR的質(zhì)量監(jiān)控體系，并對LDAR質(zhì)量體系持續(xù)改進，建立起考核機制，保障LDAR的實施效果；并評估其實施效果。

（2） 逐步摸清各類排放源對石油加工損失率的貢獻，建立起優(yōu)先控制次序；根據(jù)實際情況制定VOCs檢測頻次，并在過程中逐步優(yōu)化檢測頻次。

（3） 建議檢測數(shù)據(jù)的采集、儲存、傳遞及數(shù)據(jù)管理全部電子化，一是保障數(shù)據(jù)可靠性，二是保障對外提供的數(shù)據(jù)合法化；同時建議對實施LDAR檢測人員進行分批規(guī)范化培訓(xùn)。

（4） 摸索設(shè)備管閥件密封泄漏特征和分布規(guī)律，優(yōu)化閥門填料，升級設(shè)備管閥件密封，為2016年大修更換升級管閥件密封提供科學(xué)依據(jù)；研究開發(fā)無泄漏密封并應(yīng)用于煉化裝置。

（5） 加強控制，從寬松到嚴(yán)格， 調(diào)整VOCs的無組織泄漏排放標(biāo)準(zhǔn)和檢測頻次，具備條件時，執(zhí)行更嚴(yán)格的泄漏標(biāo)準(zhǔn)、檢測頻次和維修要求。

（6） 研究VOCs無組織排放監(jiān)測技術(shù)，開發(fā)在線紅外監(jiān)測手段，及時發(fā)現(xiàn)泄漏，及時修復(fù)；把紅外相機和便捷式檢測儀結(jié)合起來，并根據(jù)裝置實際情況優(yōu)化檢測方案，提高檢測質(zhì)量和效率。

（7） 制定裝置重油的LDAR計劃，盡快啟動實施。