化工企业泄漏管理与控制

化工企业泄漏管理与控制二〇一九年二月三、泄漏管理控制一、泄漏危害与国内外管理现状四、下一步开展泄漏管理工作的建议二、泄漏检测技术与装备内容提要一、泄漏危害与国内外泄漏管理现状现代化工企业生产规模大、设备数量众多，输送管道复杂，工艺流程中各类设备及管道存在阀门、法兰、螺纹等多种连接形式。工艺条件多属于高温、高压，物料容易从各种连接的动静密封处或者设备缺陷处发生泄漏。尤其危险化工工艺的物料多属于有毒、易燃、易爆、易腐蚀的物质，一旦发生泄漏，各种直接、间接后果非常严重。㈠前言泄漏红外视频链接4’泄漏：包括危险化学品和含有危险化学品混合物的原料、中间产品（物）、终产物以气体或者液体的形式，通过多种类型的连接点，例如法兰、螺纹连接等，或通过容器、反应器、换热器、塔器、管道、压缩机、机泵、法兰、关健、仪表和特定类型的工艺设备的缺陷，非计划不受控制地进入外界环境。泄漏影响企业安全生产和长周期运行，造成经济损失。泄漏的有毒物质损害职工身体健康。容易造成人员中毒和火灾爆炸事故、造成环境污染,引起居民投诉，造成社会恐慌。泄漏容易造成次生事故，例如连环爆炸、山林火灾等。泄漏排放是源头，解决泄漏排放问题是重中之重，是解决其他问题的根本。泄漏危害泄漏排放次生事故环境质量作业场所安全生产㈡泄漏的危害化工企业火灾、爆炸、中毒窒息等事故多数都与有毒、有害、易燃、易爆物泄漏有关，是事故主要诱因之一；泄漏造成的事故往往后果严重、影响范围大，易造成群死群伤；化工企业泄漏引发事故占到化工企业安全事故的60%【1】以上，在各类事故中占比相当大。㈢泄漏对安全生产的影响[1]马杰,近8年我国化工事故统计与分析.工业安全与环保,2009,35(9):其他爆炸34.45%,中毒窒息22.69%,火灾8.40%，仅限于造成人员死亡的事故统计2015年4月6日福州腾龙芳烃（漳州）有限公司PX项目发生泄漏爆炸事故，就是由于常压渣油储罐发生漏油而引起着火的福州腾龙芳烃（漳州）有限公司PX项目泄漏爆炸2014年11月15日美国杜邦公司休斯敦工厂发生甲硫醇泄漏事故，5明工人直接暴露于有害气体中，造成4人死亡，1人轻伤事故国外发达国家或地区对泄漏管理和控制非常重视，企业泄漏检测与维修、泄漏管理与控制已经进入法制化、标准化和专业化轨道。法制化—颁布了联邦及各州政府法规要求；标准化—制定了各种检测标准、评估协议；专业化—成立专业泄漏检测公司。美国于1983年要求炼油厂实施泄漏检测与维修(LDAR)计划，并在新污染源性能标准(NSPS)及有害空气污染物的国家排放标准(NESHAP)中规定了炼油厂设备与管阀件的泄漏标准、检测频率及维修要求。欧盟于1999年建议成员国炼油厂实施LDAR，控制炼油装置设备及管阀件泄漏排放。瑞典近5年的测量数据显示，通过采取包括LDAR在内的校正措施后，炼油厂烃类无组织排放总量占原油加工量的比例降低50%～80%。㈣国外泄漏管理现状泄漏管理与控制主要标准规范如下：美国OSHA标准《高危险性化学物质的工艺安全管理》规定了高毒、高活性、易燃、易爆化学品释放的管理要求。美国化学工艺安全中心（CCPS），欧洲工艺安全中心（EPSC）与英国健康与安全执行局（HSE）发布了关于工艺安全事件（PSE）、工艺安全事故（PSI）与工艺安全绩效的系列文件，如《工艺安全指标开发指南》，《工艺安全领先与滞后的评估》等。美国石油学会（API）发布RP754《炼油与石化行业工艺安全绩效指标》，《工艺安全事件报告指南》等标准规范，API-342《炼油企业设备泄漏检测手册》，详细规定了炼油企业的泄漏检测细则。EPA颁布了的有害污染物排放管理规定有害空气污染物排放标准（NESHAP），新污染源性能标准（NSPS），设备排放估算文件EPA-453，排放控制手册EPA-625，配套的技术规范如挥发性有机化合物泄漏的测定（method21），固定源卤化氢和卤素泄漏检测的非等速方法（method26）等。㈤国外泄漏管理法规与标准㈥国外泄漏管理的构架公众政府发布行业报告企业报告APINPRAACCCCPS地方政府联邦政府OSHA/EPA网站公开报告LOPCLDAR为应对政府监管要求，各有关企业加强了泄漏管理与控制。把泄漏管理与控制作为日常工作的重要部分，使其常态化。制定了泄漏控制目标、管理措施和程序文件等，实现“零泄漏、零污染、零事故”的目标。陶氏化学通过加强泄漏管理与控制，在过去10年避免了10500起泄漏事件、事故，与1996年相比减少了72%。㈦国外企业泄漏管理的实施源设备泄漏事故05001,0001,5002,0002,500实际发生2015目标陶氏化学源设备泄漏事故统计及预期目标国内泄漏管理与控制涉及多个部门，目前尚没有建立泄漏管理与控制的相关法律，相关标准、规范也比较缺乏，与国外相比差距较大。目前国内存在的主要问题表现在：⒈企业跑冒滴漏严重，味道较大，扰民事件多发，居民投诉问题增多；⒉企业认识不足，开展泄漏管理与控制的积极性不高；⒊未建立专业的泄漏检测机构，检测人员与仪器不足；⒋泄漏事故频发，危害比较严重；⒌对企业泄漏管理与控制缺乏有力的监督和考核；⒍相关法规标准和规范缺位，有的比较陈旧或仅是行业标准。㈧国内泄漏管理现状国内主要标准和泄漏管理要求：1989年化工部发布《化学工业企业设备动力管理制度》。1983年化工部颁布了《化工无泄漏工厂、清洁文明工厂、六好企业标准及验收办法》，并在1990年进行了修订。1990年化工部颁布了《化工系统“无泄漏工厂”管理办法》，规定了化工无泄漏工厂管理细则。2012年中国石化集团发布企业标准《石化装置挥发性有机化合物泄漏检测规范》。2014年国家安全监管总局下发《关于加强化工企业泄漏管理的指导意见》（安监总管三【2014】94号）2014年国家安全监管总局发布《化工企业生产装置泄漏管理导则》（征求意见稿）由于上述原化工部颁布的管理要求比较陈旧，中国石化泄漏检测规范仅为企业标准，因此总局建立国家层面的有关标准规范和考核办法，对化工企业泄漏管理和控制非常重要。㈨国内泄漏管理法规与标准大型跨国外资化工企业每年都要委托专业检测公司开展泄漏管理与控制，对其工艺装置中不同种类危险气体物料泄漏进行不同频次的泄漏检测和控制。管理理念比较先进的大型国企也已着手开展泄漏管理与控制方面的工作，并已经取得一定成果。安工院作为中石化的HSE技术支撑单位，针对炼化行业装置设备系统密封逸散性泄漏问题，积极开展泄漏检测与管理控制研究工作，制定了中石化企业标准Q/SH0456-2012《石化装置挥发性有机化合物泄漏检测规范》，先后在中国石化济南、金陵、武汉、齐鲁、九江等分公司实施。㈩国内企业泄漏管理的实施泄漏检测与修复：使用专用测量仪器，对生产装置的压缩机、泵、搅拌器、阀门、接头、安全阀、管线开口、采样系统、仪表系统及其他设备的泄漏位置进行检测，并根据检测结果对超过排放限值的部位进行修复。㈩国内企业泄漏管理的实施现场泄漏检测化工企业的泄漏防控措施是多方面的，也是一个企业综合技术管理水平，可从：1、项目建设：项目建设期的设计、设备设施选型及购置、安装、验收2、日常运行管理：定期的巡检及检测3、应急处置：泄漏控制及处置措施4、其他等方面来综合考虑。企业泄漏的防控实施化工企业的泄漏防控措施是多方面的，也是一个企业综合技术管理水平，可从：1、项目建设：项目建设期的设计、设备设施选型及购置、安装、验收2、日常运行管理：定期的巡检及检测检验3、应急处置：泄漏控制及处置措施4、其他等方面来综合考虑。企业泄漏的防控实施企业现场泄漏检测轻微泄漏8.24%严重泄漏69.41%中度泄漏22.35%焦化、常减压、二联合3个车间的8台加热炉进行了瓦斯泄漏专项检测，检测了2929个密封点共计发现泄漏点85个，泄漏率2.90%。泄漏程度分布法兰7.06%接头63.53%其他11.76%阀门17.65%泄漏部件分布实施案例：九江石化现场查漏堵漏加热炉泄漏专项检测整改措施：金属软管接头紧固排空加盲堵更换金属软管企业加热炉泄漏专项检测在密封点普查过程中发现采样口泄漏率较高，因此组织对公司所有气体和轻质油品采样口进行专项检测。共检测132处，查出61个采样口泄漏。采样介质泄漏率，%40.541071.1138.4636.672501020304050607080瓦斯酸性气液态烃石脑油汽油柴油瓦斯26.09%酸性气2.17%液态烃47.83%石脑油4.35%汽油15.22%柴油4.35%严重泄漏点分布严重泄漏点分布中，液态烃的比例也是最高的，其次是瓦斯和轻质油品。采样口泄漏率最高为液态烃，其次是瓦斯和轻质油品。采样口泄漏专项检测增加一道球阀实施效果对国内某企业实施LDAR技术，根据检测结果和EPA计算方法推算，年加工能力800万吨的炼油企业，装置密封点有8-12万个，其一年炼油装置泄漏排放到空气中的挥发性有机气体约为800-1000吨。如果对其进行修复管理，第一年可以减少50%左右的泄漏量，这会给企业带来很大的经济效益和社会效益。因此从企业层面看，实施泄漏管理与控制也是非常必要的。某装置检测值大于5%Vol修复前后泄漏损失量对比0.1650.1650.1710.1230.1110.1140.100.120.140.160.180.202012年1月2012年2月2012年3月2012年4月2012年5月2012年6月生产装置加工损失，%生产装置加工损失从0.171%下降至0.123%某装置生产加工损失下降效果实施案例：损失评估实施二、泄漏检测技术与设备㈠泄漏检测技术最早的设备检漏技术是目测、鼻闻和耳听，然后发展到使用皂膜检漏（目前我国的石化企业仍主要使用这类技术），后来发展到使用便携式的检测器检测，利用电化学检测技术、光离子化检测技术、火焰离子化检测技术、超声波或红外光学摄像协助检漏的技术等。㈡泄漏检测技术对比泄漏检测技术优点与缺点目视耳听法可以做到检漏与日常巡检工作相结合，但经验性、主观性强，容易遗漏泄漏点，不能定量。嗅觉法可以做到检漏与日常巡检工作相结合，但经验性强，不能定量和准确定位，对检漏人员危害较大。皂膜法能够准确定位泄漏点，方便简单，但使用范围受限，高温、低压等设备无法应用。压力法能够判断泄漏位置和泄漏大小，但需要充入一定压力的示漏物质，被检设备或密封装置要停止运行。真空法能够判断泄漏位置和泄漏大小，但被检设备或密封装置及检漏仪器均需处于真空中，需要停止运行。光离子化检测技术（PID）能准确判断泄漏位置和泄漏浓度，对多数有机物可产生响应，并具有选择性，灵敏度高，线性宽，不需使用氢气、空气等，检测不具破坏性。但电离势能高于紫外辐射能的化合物无法检测，工作量较大。火焰离子化检测技术（FID）能准确判断泄漏位置和泄漏浓度，量程宽、呈线性，对碳氢化合物相应灵敏，稳定性、重现性好，不受环境中CO、CO2和水蒸气影响，但需要大于16%的氧气，检测的是总碳氢化合物，工作量较大。红外热成像技术红外热成像技术可以高效快速发现严重泄漏部件，在短时间内检测几百个密封点，节省人力。是非接触，无损性的检测，结果准确可靠。既适用于局部区域，又适用于大区域。但仪器昂贵，技术要求高，仅能定性，不能定量，检测限高(5000–8000μmol/mol)，易被气雾干扰。㈢泄漏检测设备15m处能探测到直径0.127mm，压力为0.34bar的泄漏点，特别适合高压气体泄漏检测快速测定挥发性有机物和有毒气体0.5-99999ppm有毒挥发气体分析仪超声波泄漏检测仪泄漏检测红外热像仪检测烃类物质泄漏，可以远距离发现0.4g/h的泄漏，通过红外视频记录泄漏情况，并且具有可见光摄像、GPS定位功能。LDISsoftware基于目标气体的数字模型及光谱特征，实时用不同颜色标记识别目标气体泄漏检测及识别系统（LDIS）现场危害性空气污染物的快速定性和定量分析在线检测闸阀、截止阀、球阀、安全阀等阀门内漏同时检测可燃气等4种气体的浓度。3km内数据的实时无线传输。深度为2.5m处的泄漏，汽油的最低检出量为8L，而柴油最低检出