摘要：揮發(fā)性有機(jī)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(shí)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(rèn)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(gè)方面闡述VOCS 無組織排放治理對策，重點(diǎn)介紹了天津石化全面實(shí)施LDAR技術(shù)治理VOCs的進(jìn)展情況，提出進(jìn)一步推進(jìn)VOCs無組織排放監(jiān)測常態(tài)化管理，力爭2-3年時(shí)間，實(shí)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(jī)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(diǎn)低于或等于260℃的有機(jī)化合物。煉化裝置在運(yùn)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(jī)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(yùn)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(hù)和職工健康意義重大，對打造“高度負(fù)責(zé)任、高度受尊敬”企業(yè)這一目標(biāo)，大力實(shí)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(jī)、法蘭、接頭等設(shè)備與管閥件密封點(diǎn)數(shù)共有約40多萬個(gè)，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(jī)，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(jī)構(gòu)，明確了各部門的任務(wù)，制定了工作方案和流程，強(qiáng)化認(rèn)識保障、組織保障、機(jī)制保障和技術(shù)保障，分成三個(gè)階段進(jìn)行VOCs無組織排放的治理。

2.1 強(qiáng)化認(rèn)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(hù)“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(jì)劃》（重點(diǎn)行業(yè)實(shí)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(rèn)真落實(shí)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(diǎn)工作。

2.2  強(qiáng)化技術(shù)保障，全面推行LDAR技術(shù)

加強(qiáng)管理，技術(shù)先行，只有采用先進(jìn)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(jī)泵、壓縮機(jī)、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(jìn)行泄漏檢測，篩查出發(fā)生泄漏的位置，確認(rèn)泄漏的設(shè)備，安排人員進(jìn)行維修和更換，通過修理降低無組織排放的一項(xiàng)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(yùn)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(gè)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(diǎn)工作。由于是試點(diǎn)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(shí)施過程中進(jìn)行了多方面的探索和實(shí)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(xiàng)目啟動會，協(xié)調(diào)工藝員、設(shè)備員進(jìn)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(diǎn)進(jìn)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(jìn)行建檔，探索了編碼和掛牌的方法，采用目前國際上先進(jìn)紅外泄漏檢測儀和便攜式泄漏檢測儀進(jìn)行定性和定量檢測，將設(shè)備管閥件VOCs排放清單錄入計(jì)算機(jī)EXCEL并導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，對泄漏部位進(jìn)行了維修和復(fù)測，評估了LDAR實(shí)施效果。 

2.2.2  試點(diǎn)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(diǎn)檔案128728點(diǎn)，檢測發(fā)現(xiàn)1140點(diǎn)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(diǎn)，修復(fù)率82.11%，其中天津市首套試點(diǎn)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(jìn)行了對比和能效計(jì)算，詳細(xì)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(shí)間和節(jié)點(diǎn)。首先啟動的10套裝置LDAR工作，計(jì)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(yùn)單位選調(diào)70余人組成LDAR工作團(tuán)隊(duì)，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(shí)，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(xiàng)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(shí)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(yùn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自主實(shí)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(hù)信息系統(tǒng)，實(shí)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(shí)現(xiàn)了裝置全過程控制管理，詳細(xì)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(diǎn)，檢測共完成142562點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)839個(gè)泄漏點(diǎn)，泄漏率為0.59%，修復(fù)合格共546點(diǎn)，修復(fù)率為65.08%，裝置治理前后進(jìn)行了對比和能效計(jì)算，具體情況見表3。

2.3.4  剩余裝置的進(jìn)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(jìn)行泄漏量核算。剩余19套裝置建檔全部完畢，檢測正在進(jìn)行，進(jìn)度情況見表4。

2.4 實(shí)現(xiàn)常態(tài)化管理 

天津石化在短時(shí)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(shí)施常態(tài)化管理，爭取利用2-3年時(shí)間，在天津市率先實(shí)現(xiàn)“無異味”工廠的目標(biāo)。同時(shí)，將LDAR工作與現(xiàn)場管理和設(shè)備保運(yùn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自主實(shí)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(shí)機(jī)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(qiáng)化認(rèn)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(jì)效益和社會效益顯著。

（3）摸清無組織揮發(fā)性有機(jī)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(shí)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(fèi)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(hù)員工健康，經(jīng)濟(jì)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(diǎn)建議：

（1） 進(jìn)一步加強(qiáng)天津石化VOCs的無組織排放治理，進(jìn)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(jìn)，建立起考核機(jī)制，保障LDAR的實(shí)施效果；并評估其實(shí)施效果。

（2） 逐步摸清各類排放源對石油加工損失率的貢獻(xiàn)，建立起優(yōu)先控制次序；根據(jù)實(shí)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(shí)建議對實(shí)施LDAR檢測人員進(jìn)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(qiáng)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(shí)，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(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏，及時(shí)修復(fù)；把紅外相機(jī)和便捷式檢測儀結(jié)合起來，并根據(jù)裝置實(shí)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(jì)劃，盡快啟動實(shí)施。