煉油裝置泄漏檢測與損失評(píng)估技術(shù)研究匯報(bào)材料

煉油裝置泄漏檢測與損失評(píng)估工作匯報(bào)中國石化九江分公司2012年4月內(nèi)容提要國外發(fā)展情況美國環(huán)保局（USEPA）已推行“泄漏探測與維修”（簡稱LDAR）計(jì)劃，并且就逸散性泄漏（fugitiveemissions此類泄漏主要來自設(shè)備的密封和工藝采樣或排放口）檢測制定了具體的操作規(guī)程；1993年USEPA制訂了《揮發(fā)性有機(jī)化合物泄漏的測定》（簡稱方法21），提出了VOC泄漏檢測對(duì)象、儀器種類及其性能指標(biāo)和檢測步驟；API342詳細(xì)規(guī)定了煉油企業(yè)的泄漏檢測細(xì)則；EPA對(duì)石油化工企業(yè)泄漏檢測頻次，檢測儀器等做了詳細(xì)的規(guī)定；一些專業(yè)公司公司應(yīng)運(yùn)而生，為煉油廠提供泄漏檢測與維修服務(wù)；歐洲頒布了有機(jī)溶劑使用指令1999/13/EC（20個(gè)行業(yè)）、汽油貯存和配送94/63/EC等；日本2004年修訂了《大氣污染防治法》，2005年發(fā)布VOCs施行令（政令）、施行規(guī)則（省令）和測定方法（環(huán)境省公告），2006年4月1日起對(duì)6類源共9種設(shè)施限制VOCs排放。烴類泄漏研究國內(nèi)發(fā)展情況二十世紀(jì)七十年代初期，開展了大量“無泄漏工廠”的研究工作；1983年2月化工部頒布了化工無泄漏工廠、清潔文明工廠、六好企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收辦法（化生字第160號(hào)文）；1990年4月化工部頒布了《化工系統(tǒng)“無泄漏工廠”管理辦法》（化生字第213號(hào)文），規(guī)定了“無泄漏工廠”的標(biāo)準(zhǔn)；1990年9月化工部頒布了《關(guān)于部分修訂〈化工無泄漏工廠、清潔文明工廠、六好企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收辦法〉的通知》，（化勞字第576號(hào)文），規(guī)定了化工無泄漏工廠標(biāo)準(zhǔn)、化工清潔文明工廠標(biāo)準(zhǔn)、化工六好企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及檢查驗(yàn)收辦法；2003年1月《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》頒布以來，環(huán)保部先后頒布了57項(xiàng)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，如《GB16297-1996大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB20950-2007）、汽油運(yùn)輸大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB20951-2007）、加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB20952-2007）、煉油與石油化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（DB11/447-2007）等。烴類泄漏研究烴類泄漏研究項(xiàng)目背景中國石化現(xiàn)狀

“節(jié)約每一滴水、每一滴油，自覺地減少污染”是中國石化員工應(yīng)該樹立的理念。國際油價(jià)居高不下，進(jìn)一步加強(qiáng)管理、降低原油加工損失成為煉油企業(yè)的必由之路。2008年煉油事業(yè)部對(duì)所屬的16家煉廠開展了加工損失現(xiàn)場調(diào)研，確立了“基準(zhǔn)加工損失”理念，出臺(tái)了降低原油加工損失指導(dǎo)意見；2011年5月，股份公司首次就降低原油加工損失召開了專題會(huì)議；2011年8月，煉油事業(yè)部組織鎮(zhèn)海、撫研、九江、茂名等單位，開展煉油系統(tǒng)基準(zhǔn)加工損失管理系統(tǒng)軟件上線運(yùn)行并驗(yàn)收；2012年5月起，中國石化標(biāo)準(zhǔn)《石化裝置揮發(fā)性有機(jī)化合物泄漏檢測規(guī)范》（Q/SH0456-2012)即將實(shí)施。項(xiàng)目背景

根據(jù)煉油事業(yè)部對(duì)部分煉油企業(yè)加工損失的構(gòu)成與管理現(xiàn)狀的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)各類裝置產(chǎn)生加工損失的主要原因有所區(qū)別,但密封點(diǎn)泄漏是所有裝置面臨的共性問題。國內(nèi)煉油企業(yè)密封點(diǎn)管理與國外同行存在明顯差距，具體表現(xiàn)在：

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不全或沒有實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理，與現(xiàn)場實(shí)際情況不符；

泄漏量估算缺少基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和檢測數(shù)據(jù)支撐。難以準(zhǔn)確表述其對(duì)加工損失的影響項(xiàng)目目標(biāo)

在煉油事業(yè)部指導(dǎo)下，九江石化與安全工程院聯(lián)合開展典型煉油裝置泄漏檢測，建立典型煉油裝置泄漏檢查作業(yè)指南，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理，建立典型煉油裝置泄漏程度評(píng)估的計(jì)算方法，進(jìn)行泄漏損失評(píng)估，切實(shí)在線指導(dǎo)煉化企業(yè)降低原油加工損失工作。項(xiàng)目背景1.裝置基本情況；2.PID圖紙分析；3.與車間設(shè)備、工藝相關(guān)人員溝通。4.裝置現(xiàn)場考察；5.現(xiàn)場檢測風(fēng)險(xiǎn)分析。1.查閱操作規(guī)程，分析PFD，掌握裝置各設(shè)備、管線的物料組分及操作溫度、壓力等；2.根據(jù)物料組分，通過試驗(yàn)優(yōu)化確定檢測方法；3.根據(jù)PID及改擴(kuò)建竣工圖紙，分類統(tǒng)計(jì)檢測設(shè)備，建立臺(tái)賬；4.根據(jù)設(shè)備空間分布及泄漏檢測標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)場檢測流程。1.根據(jù)泄漏檢測方案，準(zhǔn)備相關(guān)儀器；2.根據(jù)現(xiàn)場檢測流程，開展現(xiàn)場檢測；3.數(shù)據(jù)整理與總結(jié)。1.統(tǒng)計(jì)分析現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，開展現(xiàn)場和實(shí)驗(yàn)室量化試驗(yàn)；2.總結(jié)試驗(yàn)結(jié)果，研究制訂泄漏量計(jì)算方法。1.研究國內(nèi)外設(shè)備泄漏導(dǎo)致加工損失的評(píng)估方法；2.結(jié)合自己制訂的泄漏量計(jì)算方法，形成典型裝置原油加工損失評(píng)估方法；3.根據(jù)該評(píng)估方法，評(píng)估檢測裝置原油加工損失。

根據(jù)密封點(diǎn)臺(tái)賬信息、圖紙資料以及車間人員交流情況，確定現(xiàn)場巡檢路線按照巡檢路線現(xiàn)場采集密封點(diǎn)圖片信息，與臺(tái)賬對(duì)應(yīng)遵循質(zhì)量控制要求確定巡檢路線定性、定量檢測照片信息采集記錄利用紅外熱像儀（或者超聲波檢漏儀）泄漏定性檢測，同時(shí)，利用有毒揮發(fā)氣體分析儀（或者復(fù)合式氣體報(bào)警器）定量檢測記錄密封點(diǎn)照片信息，記錄泄漏紅外視頻信息，記錄泄漏濃度信息檢測流程紅外熱成像儀VOCs氣體檢測全輻射紅外圖像,精度±1°C溫度范圍-40°C至

+350°C可視化并跟蹤氣體泄漏遠(yuǎn)距離檢測成像符合性分析：可以定性檢測出碳?xì)浠衔锝橘|(zhì)設(shè)備是否泄漏工作溫度范圍滿足實(shí)際要求可視跟蹤特性有利于泄漏點(diǎn)定位遠(yuǎn)距離檢測可解決懸空點(diǎn)檢測檢測儀器有毒揮發(fā)氣體分析儀符合性分析：可以定量檢測出設(shè)備泄漏的碳?xì)浠衔锝橘|(zhì)濃度檢測儀器超聲波檢漏儀工作原理：當(dāng)流體從高壓端到低壓端時(shí)，如果存在泄漏，就會(huì)產(chǎn)生湍流，湍流產(chǎn)生的超聲波信號(hào)會(huì)被偵測到用途：廣泛用于泄漏檢測，可實(shí)現(xiàn)在線閥門外漏和內(nèi)漏檢測符合性分析：可以定性檢測出非碳?xì)浠衔锝橘|(zhì)（氫氣等）設(shè)備泄漏檢測儀器復(fù)合式氣體報(bào)警器工作原理：催化燃燒、電化學(xué)測量范圍：可燃?xì)猓?-100%LEL H2S：0-100/100ppmSO2：0-20/100ppmO2：0-30%VOLCO:0-500ppmCl2:0-10ppmNH3:0-50ppm功能用途：用于石油化工行業(yè)有毒氣體的泄漏檢測和報(bào)警。包含多種傳感器探頭。符合性分析：可以定量檢測出非碳?xì)浠衔锝橘|(zhì)設(shè)備泄漏濃度檢測儀器現(xiàn)場檢測檢測小組定性檢測定量檢測拍照記錄檢測儀器檢測過程質(zhì)量控制圖檢測儀器原油損失評(píng)估泄漏估算

泄漏估算

檢測值與泄漏量的關(guān)系

檢測值與泄漏量量化公式泄漏估算臺(tái)賬的作用：可以跟蹤泄漏點(diǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，分類統(tǒng)計(jì)，研究各類密封的有效性，實(shí)現(xiàn)基于檢測數(shù)據(jù)的設(shè)備檢維修；提高檢維修；臺(tái)賬建立基本原則：以GPS精準(zhǔn)定位的模式確保每一個(gè)密封點(diǎn)的唯一性。按照裝置＞單元＞設(shè)備，以具有工藝位號(hào)的設(shè)備、管線為主體，構(gòu)成群組；再對(duì)群組中的每一個(gè)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)編號(hào)。然后對(duì)每一個(gè)設(shè)備含有的靜密封點(diǎn)進(jìn)行有規(guī)則的確立代碼。同時(shí)還包含介質(zhì)組分、壓力、溫度、尺寸、保溫狀態(tài)。

建立泄漏臺(tái)賬關(guān)于查漏堵漏臺(tái)賬編寫說明

建立泄漏臺(tái)賬“群組位號(hào)”的編制

選擇含有工藝位號(hào)的最小單體設(shè)備或儀表為基準(zhǔn)以確定群組，如機(jī)泵P305/1，容器V102、塔T102、換熱器E301、調(diào)節(jié)閥FV219、流量計(jì)FI212、熱電偶TI258、過濾器S301，機(jī)組C203等；（針對(duì)塔器或機(jī)組等較大的設(shè)備群組，建議對(duì)群組拆分、進(jìn)行分段設(shè)置。比如：某分餾塔（T301）從上到下分別設(shè)置為群組T301/1、T301/2、T301/3、T301/4…，再在對(duì)應(yīng)群組中對(duì)其無名設(shè)備進(jìn)行編碼）無名設(shè)備（沒有工藝位號(hào)）的編制

對(duì)于某一群組中所有無名設(shè)備（閘閥、截止閥、球閥、單向閥、放空閥、排凝閥、人孔、塔器容器本體法蘭、壓力表、溫度計(jì)、人孔、液位計(jì)等）均進(jìn)行編碼，填入“設(shè)備代碼”一欄。應(yīng)確保所有編碼在具有唯一性。建立泄漏臺(tái)賬

FL代表法蘭；MD表示盲堵；HV代表手動(dòng)閥門（含閘閥、截止閥、球閥等）；AV代表自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，DV代表單向閥門；AH代表安全閥；GL代表在線過濾器；PG代表現(xiàn)場壓力表；LG代表玻璃板液位計(jì)；TG代表溫度計(jì)；DM代表機(jī)泵、機(jī)組的動(dòng)密封；FT代表孔板或其他流量測量元件；AI代表色譜分析儀;AO表示人孔或手孔。建立泄漏臺(tái)賬HV12表示上游或入口閥第二道閥(在某一群組中，如果出現(xiàn)多個(gè)并聯(lián)閥門依照從東向西、從上向下、從南向北原則分別用HV12/1、HV12/2、HV12/3、HV12/4、HV12/5、HV12/6……表示)，以此類推HV13…

；建立泄漏臺(tái)賬前法蘭：QF2A301HV221后法蘭：QF2A301HV222大蓋：QF2A301HV223盤根：QF2A301HV224一個(gè)閥門4個(gè)密封點(diǎn)V11表示上游或入口閥第一道閥HV21表示下游或出口閥第一道閥HV31表示副線閥門HV41表示下排凝閥或蒸汽掃線排污等第一道閥，HV42表示第二道閥；HV51表示塔容器頂部、瓦斯排放等放空閥第一道閥HV52表示上放空閥第二道閥；HV61表示采樣閥第一道閥HV62表示采樣閥第二道閥；HV71表示壓力表手閥，建立泄漏臺(tái)賬二氣分密封臺(tái)賬實(shí)例建立泄漏臺(tái)賬實(shí)例分析二套氣分、汽油加氫、加熱爐基本情況介質(zhì)以碳?xì)浠衔餅橹?，個(gè)別單元存在氫氣；設(shè)備由泵、管道、閥門、排凝、壓縮機(jī)、法蘭、采樣管等組成，少數(shù)地方存在大直徑法蘭；介質(zhì)溫度以低溫為主，少數(shù)單元存在200℃以上高溫；介質(zhì)壓力范圍廣；現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，高空高溫作業(yè)位置居多。二套氣分汽油加氫加熱爐年加工能力30萬噸90萬噸/介質(zhì)液化氣、丙烯、碳三、碳四汽油、燃料氣、氫氣、廢溶劑、輕烴燃料氣公稱直徑20~110015~400溫度（40~120）℃（40~330）℃壓力（0.8~4.0）Mpa（0.03~3.44）Mpa現(xiàn)場泄漏檢測方案建立設(shè)備所有密封點(diǎn)臺(tái)賬儀器準(zhǔn)備人員準(zhǔn)備現(xiàn)場實(shí)施質(zhì)量控制檢測介質(zhì)定性儀器定量儀器碳?xì)浠衔铮òㄒ夯瘹狻⒈?、C3、C4、燃料氣、輕烴、汽油）紅外熱成像儀有毒揮發(fā)氣體分析儀氫氣超聲波檢漏儀復(fù)合式氣體報(bào)警器儀器校準(zhǔn)人員培訓(xùn)使用人員每個(gè)檢測小組4人：紅外熱成像儀1人、有毒氣體分析儀1人、拍照1人、記錄1人每個(gè)檢查小組4人：超聲波檢漏儀1人、復(fù)合式氣體報(bào)警器1人、拍照1人、記錄1人實(shí)例分析檢測結(jié)果泄漏紅外視頻實(shí)例分析檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)二套氣分汽油加氫加熱爐密封點(diǎn)數(shù)241553242929泄漏總計(jì)813.4%340.6%852.9%輕微泄漏67.4%1029.4%78.2%中度泄漏1417.3%1544.1%1922.4%嚴(yán)重泄漏6175.4%926.5%5969.4%

截止3月底，共完成了二套氣分、汽油加氫7個(gè)加熱爐的現(xiàn)場檢測，共計(jì)10668個(gè)密封點(diǎn)，檢測出泄漏點(diǎn)200處，其中輕微泄漏23處，中等泄漏48處，嚴(yán)重泄漏129處。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：參照中國石化標(biāo)準(zhǔn)Q/SH0456-2012，結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際，認(rèn)為：凈檢測值低于500

mol/mol為不泄漏，高于500

mol/mol為輕微泄漏，超過1000

mol/mol為中度泄漏。大于10000

mol/mol為嚴(yán)重泄漏。實(shí)例分析檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)分裝置（或單元）統(tǒng)計(jì)泄漏數(shù)三套裝置（或單元）總體泄漏比例較低實(shí)例分析檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)分泄漏程度統(tǒng)計(jì)二套氣分和加熱爐以嚴(yán)重泄漏為主汽油加氫以微小泄漏為主實(shí)例分析檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)分設(shè)備類型統(tǒng)計(jì)閥法蘭接頭其他二套氣分37214213117162332910913汽油加氫41124929325531323加熱爐15160544102536593443

輕微泄漏中度泄漏嚴(yán)重泄漏實(shí)例分析檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)分設(shè)備類型統(tǒng)計(jì)二套氣分閥泄漏較多加熱爐軟管接頭泄漏較多汽油加氫法蘭和接頭泄漏較多實(shí)例分析現(xiàn)場檢測及結(jié)果分析三套裝置（或單元）總體泄漏點(diǎn)數(shù)不多多處采樣口閥門關(guān)緊不嚴(yán)多處絲堵、螺釘緊固不嚴(yán)多處閥門盤根存在泄漏，修復(fù)難度大加熱爐軟管接頭材質(zhì)影響緊固，損失較大排凝口泄漏較多，而且量大從量的角度初步分析，加熱爐軟管接頭及排凝口對(duì)損失的貢獻(xiàn)較大。實(shí)例分析原油損失評(píng)估參照API343“設(shè)備無組織排放”推薦的經(jīng)驗(yàn)公式可以估算出：二氣分、加熱爐和汽油加氫的泄漏量大約：45噸/年;根據(jù)加拿