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LDAR现场实施流程及源强估算抚顺石油化工研究院中国石化环境监测总站单广波二O一四年四月主要内容LDAR现场实施流程典型源强估算2LDAR现场实施流程3确定实施范围组件定位描述泄漏检测修复泄漏组件修复效果复测LDAR现场实施流程4确定实施范围组件定位描述泄漏检测修复泄漏组件修复效果复测•参考P&ID图、工艺流程图、物料平衡表等工艺资料，在装置工艺人员协助下，筛选出碳氢化合物（不包含甲烷和乙烷）百分含量超过10%的工艺管线。•实施对象：泵、压缩机、阀门、连接件、开口管线、泄压设备等组件。确定实施范围•含VOCs大于10%的工艺管线–以下工艺管线不在LDAR实施范围内•公用工程：水汽风电•无机介质：氢气、氮气、酸性气等•介质沸点大于250℃的管线：蜡油、渣油–甲烷、乙烷：不是VOCs，可以按照LDAR实施流程进行检测和修复，但核算VOCs排放量时不包括在内。5确定实施范围•介质类型–气体–轻液体•液化气、汽油、煤油、芳烃等•工况条件下是液态：丙烯、C4等–重液体•柴油及更重组分6仪器检测巡检LDAR现场实施流程7确定实施范围组件定位描述泄漏检测修复泄漏组件修复效果复测•组件定位：对列入实施范围内的组件，按区域或工艺单元进行编码，并悬挂LDAR标识牌。•组件描述：对各组件的编码（挂牌号）、位置、设备类型、介质状态等信息进行详细描述，建立检测清单。组件定位•挂牌（配挂牌照片）–1）吊牌、挂绳材质•防风化、阻燃（不锈钢）–2）挂牌编码：•装置代码+数字，全厂唯一–3）挂牌位置：•不影响操作，不容易掉落8组件定位9组件描述•（1）位置信息：便于检测和维修人员定位–装置、工艺单元、挂牌号、参照物、楼层、位置描述、设备位号、管线名称等•（2）组件类型、介质类型：便于计算•（3）常规组件、DTM：便于安排检测–常规组件按照规定检测频率进行检测–DTM组件日常用红外检测，每年用常规方法检测一次10组件描述11位置1位置2标签扩展号主要参考物方向距离楼层高度附加描述组件类型组件子类型尺寸介质状态难于检测3#气体分馏泵区QF3-0000100P-105B西北210.5LV-3002塔103A顶回流阀门控制阀200轻液否01阀前法兰连接件法兰200轻液02阀后法兰连接件法兰200轻液LDAR现场实施流程12确定实施范围组件定位描述泄漏检测修复泄漏组件修复效果复测•常规检测：EPAMethod21–检测速率：300-500个组件/（人·天）•DTM组件：红外法–记录泄漏组件的图像或视频•巡检：看，听，闻泄漏检测13•仪器探头尽量靠近组件表面–静设备：尽量贴近表面–动设备：1cm内泄漏检测14•旋转一周，发现示数上升停留2倍响应时间，–4–6秒•记录最大值•检出的超标泄漏组件，悬挂漏点标识牌，记录具体泄漏部位和泄漏浓度等信息，便于维修和复测。泄漏检测15LDAR现场实施流程16确定实施范围组件定位描述泄漏检测修复泄漏组件修复效果复测•尽快修复泄漏浓度超标的组件，从而减少VOCs排放量。•检测后5日内，进行初步维修：–紧固、更换螺栓–安装堵头等•初步维修不能解决问题的，应在检测后15日内完成进一步修复或更换，直至浓度达标。•延迟修复：需装置停车才能维修或更换的组件。–应做好记录，确保下一次检修期间完成LDAR现场实施流程17确定实施范围组件定位描述泄漏检测修复泄漏组件修复效果复测•修复完成后，要进行复测，确保泄漏浓度达标。•复测合格后，才能证明修复成功，可以摘除漏点牌。现场实施注意事项18DTM组件挂牌19•注意安全•在临近的地方或安全的地方悬挂标识牌•在牌上注明所指代的对象、具体方位等信息现场标注20现场标注21保护检测仪器•泄漏检测仪内置抽气泵，以采集泄漏气体。•组件表面有尘土、水、油等时，防止吸入到仪器中。22•为检测仪加装滤膜：•保护仪器，降低成本保护检测仪器23典型源强核算24组件泄漏排放源强估算25组件泄漏排放源强26平均排放系数法筛选范围法EPA相关性法具体设备相关性方程法EPA组件泄漏排放源强估算方法平均排放系数法设备类型介质类型炼油厂排放系数（kg/hr/源）阀气体0.0268轻液体0.0109重液体0.00023泵密封轻液体0.114重液体0.021压缩机密封气体0.636安全阀气体0.16连接器所有0.00025开口管线所有0.0023采样连接所有0.015027排放量=排放系数×组件数量筛选范围法设备类型服务类型炼油厂系数阀气体0.26260.0006轻液体0.08520.0017重液体0.000230.00023泵和搅拌器密封轻液体0.4370.0120重液体0.38850.0135压缩机密封所有1.6080.0894安全阀所有1.6910.0447连接器所有0.03750.00006开口管线所有0.011950.0015028EPA相关性法设备类型缺省排放速率（kg/hr/源）固定排放速率（kg/hr/源）关系方程（kg/hr/源）10,000ppmv100,000ppmv石油工业（炼油、销售和油气生产）泄漏速率阀7.8E-060.0640.14泵2.4E-050.0740.16其它4.0E-060.0730.11连接器7.5E-060.0280.030法兰3.1E-070.0850.084开口管线2.0E-060.0300.07929计算实例•某炼油厂催化重整单元有600个阀，介质均为轻液体，泄漏检测结果如下表：30阀门只数泄漏检测值，ppmv58005200540021,50027,000220,000250,0002固定在100,000（1）平均排放系数法600×0.0109=6.54kg/h计算实例•某炼油厂催化重整单元有600个阀，介质均为轻液体，泄漏检测结果如下表：31阀门只数泄漏检测值，ppmv58005200540021,50027,000220,000250,0002固定在100,000（2）筛选范围法6×0.0852+594×0.0017=1.52kg/h计算实例•某炼油厂催化重整单元有600个阀，介质均为轻液体，泄漏检测结果如下表：32阀门只数泄漏检测值，ppmv公式或系数源强，kg/h58007.8E-060.004552000.0001254000.0002021,5000.0005427,0000.00169220,0000.00370250,0000.007332固定在100,0000.140.28000合计0.30（3）EPA相关性法计算结果序号方法计算结果kg/h1平均排放系数法6.542筛选范围法1.523EPA相关性法0.303334中点法修正梯形法均值法区间取值方法具体设备相关性方程法•用包袋法实测不同类型组件的泄漏排放量，得到适用于某装置的相关性方程。35其他VOCs排放源强估算简介36有组织排放工艺尾气计算公式燃烧烟气计算公式无组织排放工艺废气计算公式设备密封件泄漏排放系数或相关方程储罐泄漏TANKS模型装卸及运输泄漏计算公式废水收集处理逸散Water9模型污染源估算方法石化行业VOCS污染源归类解析及估算1.储罐泄漏源强估算方法（1）有罐顶气收集处理设施的固定顶罐，直接测量浓度和流量计算。（2）一般储罐：EPATANKS4.09d模型计算可在EPA网站免费下载，尚无汉化版本，美制单位固定顶罐、内浮顶罐、外浮顶罐均适用用于计算年度平均排放量储罐泄漏EPATANKS4.09d模型•需要储罐、存储介质及周边环境近百项参数进行较准确的数值模拟估算。–（1）储罐一般参数•罐高，直径，体积，最高/平均存储液位，工作容积，年周转次数，净周转量，支撑柱数量等。–（2）储罐特征参数•罐外壁/罐顶涂料颜色、表面条件（锈蚀程度），内壁表面条件，一次/二次密封类型，浮盘类型，呼吸阀设置，配件种类、数量等。39EPATANKS4.09d模型–（3）气象参数•年平均/月平均：气温、极端最高气温、极端最低气温、风速、相对湿度、气压、总云量、降水量、太阳辐射系数等。–（4）存储介质参数•介质种类、组成、蒸汽压等。•TANKS模型计算结果与储罐特征和储存介质类型高度相关，因此每个罐应该分别计算。•SH3002-2000T_石油库节能设计导则402.装卸泄漏源强估算方法装卸装卸423.废水收集处理逸散源强估算方法（1）有收集处理设施的，直接测量浓度和流量计算。（2）无收集处理设施的：EPAWATER9计算软件EPA炼油厂废水处理场废气排放量简易工具（RWET）排放量与集输、储存废水/固废性质、物料温度、气候条件、处理设施参数等密切相关，计算较为复杂。废水收集处理逸散44关键输入参数默认变量化合物属性排水管数量控制/未控制亨利常数（H）明渠长度控制效率检查井数量连接井数量提升站数量集水坑数量废水流量Q废水产生点处的化合物浓度C0废水收集系统排放量估算关键输入参数45关键输入参数默认变量化合物性质废水流量Q水中氧扩散系数Do2,w水中化合物扩散系数Dw进口化合物浓度C0溢流堰高度h初沉溢流堰废气排放量计算边界输入参数和化合物属性46关键输入参数默认变量化合物性质表面积A油的流量Qoil化合物在空气中的扩散系数Da油层厚度Olayer油的密度ρoil辛醇-水分配系数Kow总压力P0油分子量MWoil化合物蒸汽压P*废水流量Q空气密度ρair进口化合物浓度C0空气的分子量MWair风速U10空气粘度μa油的体积分数FO油水分离器废气排放量计算输入参数47关键输入参数带有缺省值的变量化合物性质表面积A水粘度μL化合物在大气中的扩散系数Da温度T水密度ρL化合物在水中的扩散系数Dw总压力P0水的分子量MWL亨利常数H废水流量Q空气密度ρair进口化合物浓度C0空气分子量MWair溶气量Qa空气粘度μa风速U10溶气气浮废气排放量计算输入参数48边界输入参数带有缺省值的变量化合物性质表面积A水密度ρL化合物在大气中的扩散系数Da温度T水粘度μL化合物在水中的扩散系数Dw总压力P0空气密度ρair亨利常数H废水流量Q空气分子量MWair进口化合物浓度C0空气粘度μa废水水深D搅拌桨转速w曝气器总功率Ptot静止液面面积AQ曝气器数量NI氧转移修正系数Ot湍流表面面积AT氧表面转移速率J风速U10搅拌桨直径d均质池废气排放量计算输入参数49边界输入参数带有缺省值的变量化合物性质表面积A水密度ρL化合物在大气中的扩散系数Da温度T水粘度μL化合物在水中的扩散系数Dw总压力P0空气密度ρair亨利常数H废水流量Q空气分子量MWair最大生物降解速率常数Kmax进口化合物浓度C0空气粘度μa半饱和生物降解速率常数Ks废水水深D生物量中总碳质量分数fOC辛醇-水分配系数Kow曝气器总功率Ptot静止表面积AQ曝气器数量NI氧转移修正系数Ot混合液挥发性悬浮固体CMLVSS氧表面转移速率J进水BOD浓度C0,BOD搅拌桨直径d风速U10搅拌桨转速w湍流表面面积AT由进水生化需氧量转化的生物挥发悬浮固体产量Y污泥流率Qw生物处理单元废气排放量计算输入参数50