摘 要
文章基于识别VOC的基础上，分析国内外发展现状；采用图像建档方式；结合Graphice LDAR软件系统框架，提出无纸化、自动化的建档技术。通过泄漏检测的方式，综合分析企业泄漏点存在的原因和特点，针对企业存在的泄漏情况提供准确的科学依据和修复指导。
关键词
VOC 泄漏检测 LDAR 建档技术
1 引言
VOC即挥发性有机化合物。
?美国ASTM 对其定义为：各种类型的可进行大气光反应的有机物。
?美国环保署在相关标准文件中给出如下定义：任何可参与大气光反应的碳化合物，除过一氧化碳、二氧化碳、碳酸铵等。
?WHO给出的定义为：在室温条件下保持液态，有一定挥发性，沸点在50~260℃区间内变动的有机物。
?国标ISO 4618/1-1998对挥发性有机物给出的定义为：常温常压条件下保持液态或者固态的各种可挥发有机物。
?此外《石化工业污染物排放标准》也对这种有机物给出定义：可进行大气光反应的有机物，或基于相关标准检测确定出的满足挥发性要求的有机物。
2 控制VOC的意义
VOC是臭氧和PM25的重要前体物，VOC过高会导致：
?地表臭氧/城市光化学烟雾；
?造成PM25值上升；
?局部地区雾霾天气；
?急性呼吸道损伤；
?有毒化学物质（HAP）排放高；
?长期存在将引起慢性疾病。
3 VOC排放特点
挥发性有机物（VOC）其最大的特点是无组织排放。无组织排放是指污染物不经过排气筒的无规则排放。在炼油和石化行业中，VOC的排放环节主要有设别与管线组件的泄漏、炼油和石化各工艺过程中的排气、废气燃烧塔尾气排放、废水挥发和油品储运过程等。
4 VOC控制要点
LDAR（Leak Detection And Repair泄漏检测与修复）是针对石油化工企业的设备装置中VOC的无组织排放而实施的源头控制方法，是基于便携式仪器全面检漏的VOCS控制措施。目前在此类有机物泄露检测领域，最常用的方法为美国环保署给出的方法，在世界各国被广泛的应用。
LDAR方法在应用过程中主要是对生产设备有无排放源进行检测，且通过适当的措施进行修复而尽可能减小排放量。相关操作内容主要如下：对各可能泄漏的法兰、阀门、动设备等进行检测，确认泄漏的程度；根据检测在规定的时间节点内对泄漏的部位进行替换或修复。
5 国内外检测方法发展现状
5.1 国外检测方法发展现状
美国于20世纪80年代要求炼油厂实施LDAR计划，期望发现并修复泄漏。欧盟于1999年建议成员国炼油厂实施LDAR，控制炼油装置设备和管阀件的泄漏排放。[1]加拿大对需要进行泄漏检测的设备管道作了明确要求，要求压缩机、泄压阀等设备的检测频率、修复时间和泄漏率。
5.2 国内检测方法发展现状
我国在DB11/447-2007《炼油与石化污染物排放标准》中对炼油厂LDAR检测相关的内容进行明确规定。[2]2012年的“十二五”规划中，提出控制VOCs的排放，减少对大气环境的污染。2013年国家《挥发性有机物（VOCS）污染防治技术政策》规定，需对泵、压缩机、阀门、法兰等设别与管线组件，制定LDAR计划。[3]
5.3 检测方法进展
第一代LDAR采用组件挂牌标识的挂牌、拍照、PID图纸的标记法。第二代LDAR采用传统的吊牌技术，结合条形码或无线射频配件的多信息源标识为载体，整合PDA智能手操作识别器，构建成更先进的组件识别标识体系。第三代LDAR采用智能标识牌和智能照相编码结合的技术，使工作效率提高25%，可智能、高效地服务于后续LDAR项目运维中的综合管理。[4]
6 执行LDAR的流程
美国环保署发布的《泄漏检测与修复指南》中详细说明了这种检测的流程，主要包括的内容为，确定泄漏点位置、确定泄漏浓度、检测组件及修复，对结果进行保存。[5]
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图1：国外工作流程
我国现行的《石化企业泄漏检测规范》也对LDAR流程进行划分，而分为三个步骤，分别为项目建立、检测和泄漏维修等，同时对这些步骤进行细分，而分为六个步骤，包括范围识别、密封点定位、建立台账、现场检测、维修、结果记录和报告等，相关情况具体如下。[6]
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图2：国内工作流程
在管线泄漏挥发性有机物减排过程中最重要的工作就是规范实施LDAR，同时有利于避免出现LDAR工作流于形式相关问题。[7]因而在实施过程中很有必要改进和完善LDAR标准与规范，且根据管理要求设置相应的监督管理体系。在相关技术应用体系中，融合LDAR实施方法、质量控制、效果评估等各方面内容。
7 科学的建档技术
基于LDAR工作是一项长期实施的重复的复杂工作体系，因此科学的建档技术是项目的成功关键，应该满足如下几方面要求：
?覆盖全部潜在泄漏点或整个厂区，不可出现遗漏问题；
?可以方便快捷的查找设备组件档案，对一些误建、漏建组件，很容易查找出；
?全部潜在泄漏源在进行编码时应该确保统一、简洁、可辨，且是唯一的，同时仪器存储，检测过程中应该确保信息和实物保持对应；
?预防出现化工腐蚀和自然因素对标识产生破坏；
?预防标识因为装置操作和检修而被破坏；
?同时考虑到生产工艺方面的需求，进行统筹考虑。
7.1 图像建档的特点
?直观准确；
?位置清晰；
?便于更新；
?检测路径合理；
?高效实惠；
?无高度限制；
?易保存易维护；
?保密性强。
7.2 LDAR软件系统框架
7.2.1 基本数据建立
?建立工厂、装置单元、区域、法规等基础数据；
?现场组件拍照；
?图文件导入系统；
?将组建在图像上标定位置；
?检测工作进行；
?检测人员依系统生成的巡检图与导入检测仪器的是组建数据至现场就进行检测工作。
7.2.2 监测数据导入
?检测完成后可将检测数据批量导入系统或经由仪器联机，直接由系统将就检测数据由仪器读取出来后再导入系统，导入过程中所有错误会实时反馈至操作画面，大幅减少检测人员作业时间并确保数据正确性。
7.2.3 泄漏管理及报表
?系统提供泄漏组建查询、统计分析并生成报表供企业经营分析参考使用。
7.2.4 设备修复
?系统提供泄漏组建的修复管理，并符合环保局要求修复挂牌标识，泄漏修复可帮助企业家减少生产升本，提高工作环境的安全性。
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图3：Graphice LDAR软件系统框架
8 检测数据有效性和准确性
8.1 检测数据有效性
在项目执行过程中，综合分析仪器检测开始时间（年/月/日/时/分/秒）、检测结束时间（年/月/日/时/分/秒）、检测仪器名称及代号、检测人员，评估检测最小停留时间及检测时间是否合规。
质量控制和保证
1）检测数据记录
现场检测数据及仪器校准数据应通过手持移动终端，采用全过程电子化方式进行记录，避免纸质记录检测数据。
2）检测前准备
检测前，需要基于相关方案要求，做好预热和零点检测工作。
3）漂移修正
在每日检测结束后，对FID检测进行漂移修正，使用的气体仍用当天的标准气和零气，计算仪器偏移。在进行检测时若发现漂移Dr负漂超过“-10%”限值情况下，应该再次校正，且对其中测量值高于LDC×（1+Dr）的测点进行再次检测。
8.2 检测数据准确性
科学的检测方法与严谨的检测态度是确保检测数据的基本条件。
1）检测环境条件：在进行现场检测时应该确保相应的检查环境符合说明书规定的仪器工作环境条件要求。在不符合环境条件情况下，应该得到相应的厂家书面认可。在很严重大风或者雨雪天气条件下不可操作。
2）环境本底值检测：在运行过程中各装置应该每天进行一次环境本底值测试。各次测试的测点数应该高于5个，对应的位置设置为四角和中心。此外还应该保持测点和受控密封点的距离最小值超过25厘米，确定出各测点结果后取均值当作为当日装置环境本底值。进行检测分析时若发现受控密封点仪器测量值和本底值差异很小，则选择装置环境本底值当作为测点相应的本底值。而相反情况下若检测发现二者的差异很明显，则应该依据HJ733中要求对相应的环境本底值进行检测。
3）检测与读数：在检测过程中将探头在密封点表面持续的移动，控制移动速度低于10cm/s，且探头和边线相垂直。在此过程中若发现指示值明显波动或发出警报声，则应该适当降低移动速度一直到测到最大值，然后将探头停留在此处，在此位置保持的时间应该高于响应时间的二倍。
4）检测位置：对一般测点，采用便携式仪器检测阀门；泵、压缩机、搅拌机；泄压设备（安全阀）；法兰和连接件；开口管线。
9 结论和展望
LDAR工程无疑会大大降低石油石化化工行业的VOC排放，作为国家新颁布的空气质量标准，工业企业的排放标准也升级到了和居民居住区，商业区同等的要求。空气质量自动监测站提供了一个绝好的平台，一方面可以连续的无人值守地检测工业企业所处区域的空气质量；另一方面，长期的空气至来年个自动监测结果也会发反映出实施LDAR后VOC的减排效果。
参考文献
[1]DB11-447 2007炼油与石油化学工业大气污染排放物标准[S]
[2]Yen C H, Horng J J. Volatile organic compounds (VOCS) emission characteristics and control strategies for a petrochemical industrial area in middle Taiwan [J]. J Environ Sci Health, Part A, 2009, 44:1424-1429
[3]邹兵,丁德武,朱胜杰. 实话企业泄漏检测与维修技术研究现状及进展[J]. 泄漏检测与维修专栏. 2014,14(4):1-4,13
[4]朱文祥,黄海苏.LDAR项目合规组件标识体系的发展[J].广东化工.2016,43(7):119-120
[5][11]U.S.EnvironmentalProtectionAgency.LeakdetectionandRe-pair-ABestPracticesGuide[R]．EPA-305-D-07-001．
[6]中华人民共和国环境保护部.石化企业泄漏检测与修复工作指南[EB/OL].[2017-5-31].http/www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/bgt/20151l/W020151124546327744099.Pdf
[7]刘志阳，廖程浩，张晖.泄漏检测与修复（LDAR）工作流程及常见问题剖析[J]. 绿色科技. 2017.7(14):135-137
作者简介:何婷婷，1986.06，女，汉族，浙江省诸暨人，上海理工大学，工程硕士，项目管理领域工程专业，从事环保工程领域工作十余年，参与多项环保项目的全过程工作。