簡析中美石化行業(yè)泄漏檢測與修復(fù)(LDAR)標(biāo)準(zhǔn)

李 凌 波

(中石化(大連)石油化工研究院有限公司，遼寧 大連 116045)

國內(nèi)城市大氣臭氧濃度持續(xù)升高,其前體揮發(fā)性有機物(VOCs) 成為大氣污染治理的突出問題。隨著VOCs有組織排放的逐步有效控制,無組織排放正成為VOCs排放控制的重心。石化行業(yè)是重要的VOCs人為排放源,設(shè)備密封泄漏是石化企業(yè)最主要且最復(fù)雜的VOCs無組織排放源,也是重要的加工損失源,其最佳實用控制技術(shù)是泄漏檢測與修復(fù)(LDAR)。法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)是實施、引導(dǎo)和規(guī)范LDAR的關(guān)鍵,美國環(huán)保署(EPA) 自20世紀80年代在世界上率先制定和實施了設(shè)備泄漏VOCs無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn),到2000年已基本建立成熟完善的法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系,并進一步通過談判協(xié)議(CD) 實施強化LDAR(ELP),2010年前后基本實現(xiàn)煉油和化工企業(yè)LDAR合規(guī)、高質(zhì)和高效。國內(nèi)石化企業(yè)2015年全面實施LDAR,已初步建立相關(guān)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系,但目前國內(nèi)的LDAR仍處于初級階段,存在技術(shù)、平臺和實施水平參差不齊,管理、質(zhì)量控制和操作不規(guī)范,市場無序等問題。為盡快實現(xiàn)LDAR規(guī)范操作、優(yōu)化升級和提質(zhì)增效,應(yīng)結(jié)合國內(nèi)實踐,并借鑒美國等發(fā)達國家的經(jīng)驗,優(yōu)化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及實施,推進設(shè)備泄漏VOCs無組織排放精細化管控和科學(xué)高效減排。因此,有必要解析中美兩國LDAR相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的體系、內(nèi)容及主要特征,對比分析存在的問題和發(fā)展趨勢,并提出國內(nèi)LDAR標(biāo)準(zhǔn)升級建議。

1 美國聯(lián)邦LDAR標(biāo)準(zhǔn)

1.1 聯(lián)邦LDAR標(biāo)準(zhǔn)體系

美國石化設(shè)備泄漏控制的聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)主要涉及新源標(biāo)準(zhǔn)(NSPS) 、國家有害空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(NESHAP)、國家有害空氣污染物源排放標(biāo)準(zhǔn)(HON)、聯(lián)邦空氣法則(CAR)及相關(guān)廢物處理標(biāo)準(zhǔn)。NSPS有關(guān)石化設(shè)備泄漏控制的標(biāo)準(zhǔn)包括40 CFR Part 60 Subpart VV[1981-01-05—2006-11-07開工建設(shè)、改建或改造的合成有機化學(xué)品制造業(yè)(SOCMI)VOCs設(shè)備泄漏標(biāo)準(zhǔn)][1]、40 CFR Part 60 Subpart VVa(2006-11-07后開工建設(shè)、改建或改造的SOCMI VOCs設(shè)備泄漏標(biāo)準(zhǔn))[2]、40 CFR Part 60 Subpart GGG(1983-01-04—2006-11-07開工建設(shè)、改建或改造的煉油廠VOCs設(shè)備泄漏標(biāo)準(zhǔn))[3]、40 CFR Part 60 Subpart GGGa(2006-11-07后開工建設(shè)、改建或改造的煉油廠VOCs設(shè)備泄漏標(biāo)準(zhǔn))[4]。NESHAP有關(guān)石化設(shè)備泄漏控制的標(biāo)準(zhǔn)包括40 CFR Part 61 Subpart V[設(shè)備泄漏(無組織排放源)國家排放標(biāo)準(zhǔn)][5]和40 CFR Part 61 Subpart J[涉苯設(shè)備泄漏(無組織排放源)國家排放標(biāo)準(zhǔn)][6]。HON有關(guān)石化設(shè)備泄漏控制的標(biāo)準(zhǔn)包括40 CFR Part 63 Subpart H(設(shè)備泄漏有機有害空氣污染物國家排放標(biāo)準(zhǔn))[7]、40 CFR Part 63 Subpart I(談判法規(guī)約束的特定工藝設(shè)備泄漏有機有害空氣污染物國家排放標(biāo)準(zhǔn))[8]、40 CFR Part 63 Subpart CC(煉油廠有害空氣污染物國家排放標(biāo)準(zhǔn))中設(shè)備泄漏部分[9]。CAR有關(guān)石化設(shè)備泄漏控制的標(biāo)準(zhǔn)主要為40 CFR Part 65 Subpart F(聯(lián)邦統(tǒng)一空氣規(guī)則-設(shè)備泄漏)[10]。廢物處理相關(guān)設(shè)備泄漏控制標(biāo)準(zhǔn)包括40 CFR Part 264 Subpart BB(危險廢物處理、儲存和處置設(shè)施所有人和運營商標(biāo)準(zhǔn))[11]和40 CFR Part 265 Subpart BB(危險廢物處理、儲存和處置設(shè)施所有者和運營商的臨時狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn))[12]。

在石化企業(yè)中,不同設(shè)備或工藝區(qū)域可能執(zhí)行不同的設(shè)備泄漏聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn),但某個設(shè)備或工藝區(qū)域僅執(zhí)行一個適用標(biāo)準(zhǔn)。HON(40 CFR Part 63 Subpart H和40 CFR Part 63 Subpart I)是最優(yōu)先標(biāo)準(zhǔn),NESHAP(40 CFR Part 61 Subpart J和40 CFR Part 61 Subpart V)處于次優(yōu)先級,NSPS(40 CFR Part 60 Subpart VV、40 CFR Part 60 Subpart VVa、40 CFR Part 60 Subpart GGG和40 CFR Part 60 Subpart GGGa)優(yōu)先級次于NESHAP[13]。為簡化、澄清和改進繁瑣的空氣污染控制標(biāo)準(zhǔn)體系,提高可理解性,減輕負擔(dān),明確合規(guī)性要求,改進實施效果,美國EPA制定了CAR,整合了NSPS和NESHAP中適用于SOCMI的主要內(nèi)容,業(yè)主或經(jīng)營者可選擇繼續(xù)遵守現(xiàn)有的適用標(biāo)準(zhǔn)或CAR。其余相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如40 CFR Part 63 Subpart CC中設(shè)備泄漏部分、40 CFR Part 264 Subpart BB、40 CFR Part 265 Subpart BB 、40 CFR Part 60 Subpart DDD、KKK、QQQ)適用于上述標(biāo)準(zhǔn)未列入或不適用的設(shè)備。

1.2 聯(lián)邦LDAR標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

40 CFR Part 63 Subpart H[7]是較為全面和系統(tǒng)的設(shè)備泄漏控制標(biāo)準(zhǔn),其分三階段實施,現(xiàn)有設(shè)施初期執(zhí)行第一階段標(biāo)準(zhǔn),自實施日期起1年內(nèi)和2.5年內(nèi)分別執(zhí)行第二階段和第三階段標(biāo)準(zhǔn);新建裝置開工初期執(zhí)行第二階段標(biāo)準(zhǔn),開工后1年內(nèi)執(zhí)行第三階段標(biāo)準(zhǔn)。輕液泵第三階段泄漏認定濃度分別為5 000 μmol/mol(聚合物單體)、2 000 μmol/mol(食品/醫(yī)藥)、1 000 μmol/mol(其他);每月檢測1次,執(zhí)行泄漏認定濃度1 000 μmol/mol的泵泄漏濃度不小于2 000 μmol/mol時需修復(fù);如果在第三階段,工藝裝置中10%的泵或3個泵(以較大者為準(zhǔn),根據(jù)6個月的滾動平均計算)泄漏,應(yīng)實施泵質(zhì)量改進計劃。氣體/蒸氣/輕液閥第三階段泄漏認定濃度為500 μmol/mol,如果工藝裝置中閥的泄漏率大于等于2%、小于2%、小于1%、小于0.5%(基于2個連續(xù)檢測周期的滾動平均計算),檢測頻次分別為每月1次、每季度1次、每2個季度1次、每4個季度1次。閥數(shù)量小于250個的工藝裝置每季度檢測1次,新建裝置難于檢測閥的比例應(yīng)小于3%,難于檢測的閥每年至少檢測1次。氣體/蒸氣/輕液連接件的泄漏認定濃度為500 μmol/mol,現(xiàn)有裝置自標(biāo)準(zhǔn)實施之日起12個月內(nèi),新建裝置在初始開工后的12個月內(nèi)檢測所有連接件,后續(xù)如果上個檢測周期連接件的泄漏率不小于0.5%,每年檢測1次;如果上個檢測周期連接件的泄漏率小于0.5%,每2年檢測1次;如果工藝裝置執(zhí)行2年1次的檢測計劃,且在2年的檢測周期內(nèi)連接件的泄漏率小于0.5%,可每4年檢測1次;如果工藝裝置在4年檢測周期內(nèi)連接件的泄漏率大于等于0.5%但小于1%,則檢測頻次應(yīng)增加至每2年1次,當(dāng)連接件的泄漏率降至小于0.5%時,可以恢復(fù)至每4年檢測1次;如果工藝裝置在4年檢測周期內(nèi)連接件泄漏率大于等于1%,則檢測頻率增加至每年1次,當(dāng)連接件泄漏率降至小于0.5%時,可以恢復(fù)至每4年檢測1次。重液泵、閥、連接件、攪拌器、儀表系統(tǒng)、液體泄壓裝置主要通過視覺、聽覺、嗅覺等非常規(guī)方法檢測,發(fā)現(xiàn)可能泄漏到大氣中的證據(jù),應(yīng)在5 d內(nèi)常規(guī)檢測。氣體/蒸氣/輕液攪拌器泄漏認定濃度為10 000 μmol/mol,每月檢測1次。壓縮機應(yīng)配備帶有隔離液的密封系統(tǒng),或為低泄漏設(shè)計。氣體/蒸氣泄壓裝置除了釋壓時,檢測數(shù)據(jù)應(yīng)小于500 μmol/mol,每次釋壓后應(yīng)在5 d內(nèi)檢測;導(dǎo)入工藝或燃料氣系統(tǒng)、配有封閉排氣系統(tǒng)、上游配備防爆膜的泄壓裝置豁免上述要求。采樣連接系統(tǒng)(現(xiàn)場采樣系統(tǒng)除外)應(yīng)配備封閉吹掃或閉環(huán)排氣系統(tǒng),將吹掃的工藝流體直接返回或循環(huán)至工藝管線,或收集、儲存、輸送吹掃的工藝流體至合規(guī)的控制裝置或廢物管理設(shè)施。開口閥或管線應(yīng)配備蓋子、盲法蘭、塞子或二次閥,緊急停工系統(tǒng)中設(shè)計在工藝故障時自動打開的開口閥或管線豁免上述要求,含有自動催化聚合材料,或加蓋、配備雙截流與泄壓系統(tǒng)會產(chǎn)生爆炸、嚴重超壓或其他安全隱患的開口閥或管線豁免上述要求。發(fā)現(xiàn)泄漏,應(yīng)在5 d內(nèi)首次修復(fù)嘗試,15 d內(nèi)修復(fù)泄漏。如果在裝置未停機的情況下維修不可行,或立即維修產(chǎn)生的排放量高于延遲維修可能產(chǎn)生的無組織排放量,則允許延遲修復(fù),延遲修復(fù)的設(shè)備一般應(yīng)在下一次工藝裝置停工結(jié)束前完成修復(fù)。在第三階段,可以選擇實施閥或泵質(zhì)量改進計劃,確保工藝裝置閥的泄漏率小于2%,如果工藝裝置中泵的10%或3個泄漏,應(yīng)實施泵質(zhì)量改進計劃。質(zhì)量改進計劃主要通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集、大數(shù)據(jù)分析、試驗評估等手段,確定性能優(yōu)越的閥、泵或泵密封設(shè)計、技術(shù)或設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、采購與驗收要求及臺架試驗、采購質(zhì)量控制、維護和維修程序等。業(yè)主或運營商可向EPA申請?zhí)娲欧畔拗剖侄?AMEL),并負責(zé)收集、核實、提供測試驗證數(shù)據(jù),EPA將發(fā)布通告并組織聽證,確認達到與標(biāo)準(zhǔn)相同或更大的減排量后,批準(zhǔn)應(yīng)用。常規(guī)檢測方法主要為便攜式FID(火焰離子化檢測器)檢測(EPA方法21)。

40 CFR Part 60 Subpart VV[1]和40 CFR Part 60 Subpart VVa[2]是NSPS石化企業(yè)設(shè)備泄漏控制的主體標(biāo)準(zhǔn),40 CFR Part 60 Subpart GGG[3]和40 CFR Part 60 Subpart GGGa[4]的主要內(nèi)容基本引用40 CFR Part 60 Subpart VV和40 CFR Part 60 Subpart VVa。40 CFR Part 60 Subpart VV與40 CFR Part 63 Subpart H主要區(qū)別為:輕液泵和氣體/蒸氣/輕液閥的泄漏認定濃度均為10 000 μmol/mol,檢測頻次均為每月1次;氣體/蒸氣/輕液閥可選執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)2個季度閥的泄漏率不大于2%,跳過1個季度檢測,連續(xù)5個季度閥的泄漏率不大于2%,跳過3個季度檢測。與40 CFR Part 60 Subpart VV相比,40 CFR Part 60 Subpart VVa輕液泵的泄漏認定濃度降低為5 000 μmol/mol(聚合物單體)、2 000 μmol/mol(其他),氣體/蒸氣/輕液閥的泄漏認定濃度降低為500 μmol/mol;增加了氣體/蒸氣/輕液連接件的LDAR要求:泄漏認定濃度500 μmol/mol,實施或開工后12個月內(nèi),檢測每個工藝裝置中的所有氣體/蒸氣/輕液連接件,如果泄漏率大于等于0.5%,檢測周期為12個月,如果泄漏率小于0.5%但大于等于0.25%,檢測周期為4年,如果泄漏率小于0.25%,應(yīng)在檢測期開始的4年內(nèi)檢測50%的連接件,如果檢測到的泄漏率不小于0.35%,則需在接下來的6個月內(nèi)檢測本周期尚未檢測的連接件,如果檢測到的泄漏率小于0.35%,則需在監(jiān)測期開始的8年內(nèi)檢測尚未檢測的連接件;發(fā)現(xiàn)泄漏的連接件應(yīng)在修復(fù)后90 d內(nèi)復(fù)檢1次。40 CFR Part 60 Subpart VVa規(guī)定業(yè)主或運營商可選擇遵守40 CFR Part 65 Subpart F或40 CFR part 63 subpart H的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

40 CFR Part 61 Subpart V[5]的LDAR要求基本與40 CFR Part 60 Subpart VV[1]相同,僅增加了緩沖容器或底部接收器的控制要求。40 CFR Part 61 Subpart J[6]規(guī)定涉苯介質(zhì)(液體或氣體中苯質(zhì)量分數(shù)≥10%)的設(shè)備泄漏控制遵守40 CFR Part 61 Subpart V[5]的要求。

40 CFR Part 65 Subpart F[10]中輕液泵、氣體/蒸氣/輕液閥的泄漏認定濃度、檢測方法、維修要求與40 CFR Part 63 Subpart H[7]第三階段相關(guān)要求大同小異,僅增加了“如果1套工藝裝置中閥的泄漏率小于0.25%,每2年檢測1次”,以及針對閥總體泄漏率小于2%的分組檢測選項,其他要求與40 CFR Part 63 Subpart H[7]相同或相近。

1.3 EPA談判協(xié)議

美國EPA在1999年審核發(fā)現(xiàn)煉油廠LDAR存在合規(guī)性問題(閥的平均泄漏率是煉油廠報告值的3.8倍)[14],促使其強化LDAR執(zhí)法,自2000年起先后在煉油和化工行業(yè)推行CD,到2012年前后,CD已覆蓋美國絕大部分煉化企業(yè)[15-16]。CD的核心是ELP,規(guī)定企業(yè)的LDAR必須達到或高于法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),主要涉及更嚴格的檢測和修復(fù)要求、更高的質(zhì)量控制/質(zhì)量保證(QA/QC)要求和設(shè)備密封升級等,如泵的泄漏認定濃度降低到500～1 000 μmol/mol,閥和連接件等設(shè)備泄漏認定濃度降低到250～500 μmol/mol,閥泄漏濃度為100～250 μmol/mol嘗試維修,閥泄漏濃度不小于250 μmol/mol更換低泄漏閥或低泄漏填料,連續(xù)3個檢測周期中有2次檢測濃度不小于250 μmol/mol的連接件需更換,定期進行內(nèi)審/第三方審核,審核發(fā)現(xiàn)LDAR存在缺陷或抽檢泄漏率/報告泄漏率比值不小于3.0(且抽檢泄漏率不小于0.5%),應(yīng)采取改正措施[17-18]。CD的實施大幅度提升了美國LDAR規(guī)范性、工作質(zhì)量及設(shè)備泄漏控制水平。閥的泄漏率從20世紀90年代的5%降至2013—2014年的1.1%,最好的企業(yè)(設(shè)施)泄漏率達到0.2%,延遲修復(fù)設(shè)備也大幅度減少[15]。

2 美國加利福尼亞州LDAR標(biāo)準(zhǔn)

美國一些州制定和實施了比聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)更嚴格的石化設(shè)備泄漏控制(LDAR)標(biāo)準(zhǔn),其中以加利福尼亞州(加州)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)最具代表性。加州的煉油能力絕大部分位于灣區(qū)空氣質(zhì)量管理區(qū)(BAAQMD)和南岸空氣質(zhì)量管理區(qū)(SCAQMD),這兩個區(qū)域的LDAR相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[19-20]總體居美國乃至世界領(lǐng)先水平。2021年11月最新修訂的BAAQMD設(shè)備泄漏控制標(biāo)準(zhǔn)RG 0818[19]非常嚴格,其主要特點是:①泄漏認定濃度很低,泵、壓縮機和泄壓裝置等動密封濃度為500 μmol/mol,閥和連接件等靜密封濃度為100 μmol/mol;②檢測全面,氣體、蒸氣、輕液、重液設(shè)備密封均需常規(guī)檢測;③修復(fù)要求較高,一般應(yīng)在24 h內(nèi)將泄漏降至最低,并在7 d內(nèi)修復(fù);④限制不可修復(fù)設(shè)備,規(guī)定了不可修復(fù)設(shè)備最高泄漏濃度限值,限定了不可修復(fù)設(shè)備比例;⑤規(guī)定了泄漏排放量限值;⑥檢測有新要求,若背景濃度讀數(shù)大于50 μmol/mol,需定位設(shè)備或來源,不可修復(fù)設(shè)備列入延遲修復(fù)清單30 d內(nèi)測定質(zhì)量排放速率,延遲修復(fù)的關(guān)鍵設(shè)備每年至少測定1次質(zhì)量排放速率;⑦監(jiān)管嚴格,明確空氣污染控制管理官員(APCO) 可隨時檢查,每年向APCO報告設(shè)備密封臺賬及更新清單,每季度報告反復(fù)泄漏設(shè)備情況和不可修復(fù)設(shè)備情況,停工檢修開工90 d內(nèi)完成泄漏檢測并報告;⑧過程監(jiān)管深入,要求設(shè)備密封臺賬使用APCO批準(zhǔn)的唯一永久識別碼,并每年報備更新。

3 中國LDAR相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)

3.1 國家行業(yè)型和綜合型設(shè)備泄漏控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

國家設(shè)備泄漏控制相關(guān)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)主要包括《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 31570—2015)[21]、《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 31571—2015)[22]等石化類國家行業(yè)型污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37822—2019)[23]等國家綜合型污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》[24]第二十四條規(guī)定:“地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先于國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn);地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定的項目,應(yīng)當(dāng)執(zhí)行國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。同屬國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的,行業(yè)型污染物排放標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先于綜合型和通用型污染物排放標(biāo)準(zhǔn);行業(yè)型或者綜合型污染物排放標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定的項目,應(yīng)當(dāng)執(zhí)行通用型污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定”。石化企業(yè)的LDAR應(yīng)優(yōu)先執(zhí)行地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)設(shè)備泄漏控制的要求,地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)未做規(guī)定的,執(zhí)行GB 31570—2015、GB 31571—2015等國家行業(yè)型污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)要求,上述標(biāo)準(zhǔn)均未做規(guī)定的,執(zhí)行綜合型污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)GB 37822—2019中相關(guān)要求。

GB 31570—2015和GB 31571—2015頒布實施較早,在各省市相關(guān)地標(biāo)頒布實施前,石化企業(yè)的LDAR主要執(zhí)行這兩項國家行業(yè)型標(biāo)準(zhǔn)。這兩項標(biāo)準(zhǔn)主要借鑒美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn),但簡化了場景和內(nèi)容,指標(biāo)相對粗放,如:泄漏認定濃度僅與介質(zhì)類型(氣體/蒸氣/輕液、重液)有關(guān),有機氣體和揮發(fā)性有機液體(輕液)流經(jīng)的設(shè)備與管線組件泄漏濃度為2 000 μmol/mol,其他揮發(fā)性有機物(重液)流經(jīng)的設(shè)備與管線組件泄漏濃度為500 μmol/mol,未結(jié)合泵、壓縮機、閥、開口閥或管線、泄壓設(shè)備、取樣連接系統(tǒng)、法蘭及其他連接件等密封類型細化;檢測頻次僅與密封類型有關(guān),泵、壓縮機、閥門、開口閥或管線、氣體/蒸氣泄壓設(shè)備、取樣連接系統(tǒng)每季度檢測1次,法蘭及其他連接件、其他密封設(shè)備每半年檢測1次,未結(jié)合介質(zhì)類型細化;泄漏率較低的重液密封也要求常規(guī)檢測,檢測效率不高,負擔(dān)重。場景和指標(biāo)粗放也不利于行業(yè)或企業(yè)開展大數(shù)據(jù)分析,實施精細化管理和質(zhì)量提升計劃。

GB 37822—2019并非石化企業(yè)LDAR主要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),但其三項規(guī)定可能對LDAR工作有重要影響:一是“采取了其他等效措施,可免予泄漏檢測”,可推進石化企業(yè)通過科技進步探索革新的等效減排技術(shù),實現(xiàn)降本、提質(zhì)和增效。二是“如下情況之一屬違法行為:企業(yè)涉VOCs密封點超過2 000個,但未開展LDAR;未按規(guī)定的頻次和時間開展LDAR;隨機抽查檢測不超過100個密封點,發(fā)現(xiàn)2個(不含)以上的密封點出現(xiàn)可視泄漏或超過泄漏認定濃度”,初建了LDAR督導(dǎo)檢查要求,但其科學(xué)性、代表性和合理性尚需評估。三是“地方生態(tài)環(huán)境主管部門可根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護需要,對廠區(qū)內(nèi)VOCs無組織排放狀況進行監(jiān)控”,可間接檢查和評估LDAR實效。

3.2 國家設(shè)備泄漏控制相關(guān)技術(shù)規(guī)范

國家設(shè)備泄漏控制相關(guān)的技術(shù)規(guī)范主要包括《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物泄漏檢測與修復(fù)技術(shù)指南》(HJ 1230—2021)[25]、《排污單位自行監(jiān)測技術(shù)指南 石油煉制工業(yè)》(HJ 880—2017)[26]、《排污單位自行監(jiān)測技術(shù)指南 石油化學(xué)工業(yè)》(HJ 947—2018)[27]等,這些技術(shù)規(guī)范均為推薦性標(biāo)準(zhǔn)[24]。

HJ 880—2017和HJ 947—2018規(guī)定了檢測頻次優(yōu)化要求,“若同一密封點連續(xù)3個周期檢測無泄漏,則檢測周期延長1倍”,但未結(jié)合介質(zhì)和密封類型細化,僅針對個體(同一密封點) 優(yōu)化調(diào)整檢測周期,考慮到設(shè)備密封的泄漏是隨機的,基于同類介質(zhì)同類密封點群體的統(tǒng)計分析并優(yōu)化檢測頻次更合理,如美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)一般針對氣體/蒸氣/輕液泵、閥或連接件,連續(xù)幾個檢測周期不泄漏或泄漏比例低于某個限值,降低檢測頻次(或延長檢測周期),超過某個限值,增加檢測頻次。HJ 1230—2021規(guī)定不可達密封點和易泄漏密封點用紅外氣體成像(OGI) 等非常規(guī)檢測,但未配套OGI檢測標(biāo)準(zhǔn)方法,該檢測受操作者的影響很大,標(biāo)準(zhǔn)化難度較大。

4 中國LDAR相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)

4.1 地方設(shè)備泄漏控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

北京、天津、河北、廣東等直轄市/省的地方行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)或地方綜合型排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了設(shè)備泄漏控制要求[28-31],地方設(shè)備泄漏控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行順序按照《生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》[24]第二十四條規(guī)定:“同屬地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的,流域(海域) 或者區(qū)域型污染物排放標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先于行業(yè)型污染物排放標(biāo)準(zhǔn),行業(yè)型污染物排放標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先于綜合型和通用型污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”。

北京市《煉油與石油化工大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 11/447—2015)[28]和《天津市工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(DB 12/524—2014)[29]頒布較早,其設(shè)備泄漏認定濃度和檢測頻次不僅與介質(zhì)類型有關(guān),也與密封類型有關(guān),如DB 11/447—2015中的Ⅱ時段限值為:氣體/輕液流經(jīng)的泵、壓縮機泄漏認定濃度為1 000 μmol/mol,每3個月檢測1次,其他設(shè)備密封泄漏認定濃度為500 μmol/mol,每6個月檢測1次。GB 31570—2015和GB 31571—2015之后頒布實施的地方標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)備泄漏認定基本與這兩項國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)類似,即泄漏認定濃度僅與介質(zhì)相關(guān),與設(shè)備密封類型無關(guān)。DB 11/447—2015基于允許泄漏數(shù)量(或比例)大小認定泄漏超標(biāo)與否。DB 12/524—2014規(guī)定僅氣體/蒸氣/輕液設(shè)備密封需常規(guī)檢測,重液設(shè)備密封不需要常規(guī)檢測。DB 12/524—2014在國內(nèi)較早引入難于檢測密封OGI檢測,后續(xù)的地方標(biāo)準(zhǔn)基本納入可用OGI不可達密封點的規(guī)定。廣東地方排放標(biāo)準(zhǔn)DB 44/2367—2022[31]的泄漏認定濃度較GB 31570—2015和GB 31571—2015提標(biāo),氣體和輕液密封泄漏認定濃度為500 μmol/mol,重液密封泄漏認定濃度為100 μmol/mol,各類密封檢測頻次放寬1倍,泵、壓縮機、攪拌器、閥、開口閥或者開口管線、泄壓設(shè)備、取樣連接系統(tǒng)由每季度檢測1次調(diào)整為每半年檢測1次,法蘭及其他連接件、其他設(shè)備密封由每半年檢測1次調(diào)整為每年檢測1次。該地方標(biāo)準(zhǔn)明確適用于國家或本省行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中對VOCs無組織排放控制未做規(guī)定的源類,因此其LDAR相關(guān)規(guī)定可能僅作為GB 31570—2015和GB 31571—2015的補充。2023年3月上海市生態(tài)環(huán)境局公示《設(shè)備泄漏揮發(fā)性有機物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見稿)[32],該標(biāo)準(zhǔn)采納了DB 31～34/T310007—2021的泄漏認定和檢測要求,增加了“泄漏濃度認定水平為大于等于25 000 μmol/mol、大于等于10 000 且小于25 000 μmol/mol首次嘗試維修應(yīng)在24 h或48 h內(nèi)”的要求;規(guī)定不可達密封點每季度進行一次非常規(guī)檢測,實施后將推進OGI檢測技術(shù)的應(yīng)用和規(guī)范化。

4.2 地方設(shè)備泄漏控制相關(guān)技術(shù)規(guī)范

長三角(上海、江蘇、浙江和安徽)統(tǒng)一LDAR技術(shù)規(guī)范DB 31～34/T 310007—2021[33]細化了受控介質(zhì)分類,涉OHAPs(有機毒性大氣污染物)或HRVOCs(高反應(yīng)性揮發(fā)性有機物)類VOCs物料(OHAPs或HRVOCs質(zhì)量分數(shù)不低于5%的VOCs物料)執(zhí)行較低的泄漏認定濃度,氣體、輕液密封認定濃度為1 000 μmol/mol,重液密封認定濃度為200 μmol/mol。企業(yè)可選擇測量物料屬性并細化分類,分級執(zhí)行氣體/輕液、涉OHAPs或HRVOCs類VOCs物料泄漏認定濃度,也可簡化物料分類,統(tǒng)一執(zhí)行更嚴格的涉OHAPs或HRVOCs類VOCs物料泄漏認定濃度。該推薦性標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定:重液密封檢測頻次“若同一密封點連續(xù)3個周期檢測無泄漏情況,其檢測周期可延長1倍”;不可達密封點可選擇每季度用紅外氣體成像非常規(guī)檢測1次;采用專項管理制度、信息管理平臺、動態(tài)更新建檔等管理要求,以及密封點數(shù)量精簡、低泄漏設(shè)備、防泄漏措施等源頭控制要求。這些新規(guī)定還需要操作層面的支撐。河南省LDAR技術(shù)規(guī)范DB 41/T 2364—2022[34]將泵、壓縮機、攪拌器、閥、開口閥或開口管線、氣體/蒸氣泄壓設(shè)備、取樣連接系統(tǒng)檢測頻次延長至每半年檢測1次,法蘭、連接件及其他密封檢測頻次延長至每年檢測1次,要求定期檢測有機廢氣備用排空管線、應(yīng)急排放口、儲罐罐頂呼吸閥(閥盤關(guān)閉狀態(tài))泄漏。上述地方LDAR技術(shù)規(guī)范為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。

5 總結(jié)與建議

美國EPA在世界上最早創(chuàng)建了LDAR標(biāo)準(zhǔn)體系,包括設(shè)備泄漏控制及檢測標(biāo)準(zhǔn)和泄漏VOCs排放估算方法等,美國聯(lián)邦設(shè)備泄漏控制標(biāo)準(zhǔn)場景細化、科學(xué)嚴謹、可操作性強、支撐基礎(chǔ)較扎實、更新修訂及時,引領(lǐng)了本領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)與規(guī)范發(fā)展,其泄漏認定濃度和檢測頻次結(jié)合氣體/蒸氣、輕液、重液等介質(zhì)類型和泵、閥、連接件等設(shè)備密封類型細化,不易泄漏的重液密封免于便攜式FID常規(guī)檢測,氣體/蒸氣/輕液閥和連接件的檢測頻次按泄漏比例動態(tài)調(diào)整,輕液泵和氣體/蒸氣/輕液閥等易漏密封點可選質(zhì)量改進計劃。規(guī)定了替代排放限制手段(等效減排技術(shù)) 的申請、審核及批準(zhǔn)程序,鼓勵技術(shù)進步與革新。該標(biāo)準(zhǔn)也存在體系繁瑣、標(biāo)準(zhǔn)多、不統(tǒng)一、內(nèi)容重復(fù)、不夠簡明、交叉執(zhí)行、企業(yè)負擔(dān)重等問題。

美國EPA代表司法部與絕大部分石化企業(yè)在2000—2015年談判達成CD,實施比聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)更嚴格的ELP,標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行簡化,直接過渡到最嚴格的標(biāo)準(zhǔn),涉及泄漏認定濃度降低、修復(fù)行動水平提高、部分易漏設(shè)備升級為低排放密封、LDAR審核強化及違規(guī)罰款等。CD的實施促進美國石化企業(yè)LDAR操作規(guī)范、技術(shù)進步、提質(zhì)增效。

美國加州BAAQMD制定和實施了目前最嚴格的設(shè)備泄漏控制標(biāo)準(zhǔn),其泄漏認定濃度很低,修復(fù)要求較高,嚴格限制延遲修復(fù)設(shè)備的比例和排放,LDAR過程監(jiān)管嚴格,設(shè)備密封臺賬需使用管理機構(gòu)認定的唯一識別碼,管理機構(gòu)可隨時檢查企業(yè)的LDAR。其閥和連接件等密封極低的泄漏認定濃度(100 μmol/mol)將推進低排放設(shè)備密封的應(yīng)用。

國內(nèi)石化行業(yè)LDAR標(biāo)準(zhǔn)的場景和指標(biāo)相對粗放,除個別早期頒布的地方排放標(biāo)準(zhǔn)外,其余排放標(biāo)準(zhǔn)的泄漏認定濃度僅與介質(zhì)類型有關(guān),檢測頻次僅與密封類型有關(guān),泄漏率很低的重液密封也要求常規(guī)檢測,上述規(guī)定方便管理,但檢測效率不高,企業(yè)負擔(dān)較重。

LDAR標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢是高效檢測泄漏、及時發(fā)現(xiàn)泄漏和預(yù)防泄漏,可借鑒美國聯(lián)邦及加州設(shè)備泄漏控制標(biāo)準(zhǔn)、CD及ELP升級或修訂國內(nèi)石化行業(yè)或地方LDAR相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),建議如下:①按介質(zhì)和密封類型細化并適度降低泄漏認定濃度;②結(jié)合泄漏大數(shù)據(jù)分析,優(yōu)化易漏和不易漏設(shè)備密封的檢測頻次,降低不易泄漏設(shè)備密封的檢測頻次,增加易漏密封的檢測頻次,取消或降頻次檢測重液密封;③提高設(shè)備修復(fù)要求,控制延遲修復(fù)設(shè)備數(shù)量;④加強LDAR受控范圍和設(shè)備密封臺賬的動態(tài)監(jiān)管;⑤易漏的泵、閥和法蘭等設(shè)備應(yīng)用低排放密封;⑥強化LDAR審核;⑦優(yōu)化各類設(shè)備密封常規(guī)和非常規(guī)檢測方法,加速OGI等高效檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化;⑧建立LDAR等效減排技術(shù)的申報、評估和審批機制,鼓勵和引導(dǎo)在線檢測等LDAR技術(shù)革新。