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泄漏检测与修复(LDAR)技术在国内外的应用现状及发展趋势

2016-09-23 15:49来源:VOCs上海作者:张钢锋关键词:VOCsVOCs排放挥发性有机物收藏点赞

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(1)生产安全:通过LDAR的实施,可以提前发现生产现场的安全隐患,提高生产的安全性和可靠性。

(2)环境保护:由于VOCs是臭氧(O3)和细颗粒物(PM2.5)污染的关键前体物,LDAR的实施可以有效减少企业的VOCs排放,从而改善当地的空气质量。

(3)职业健康:实施LDAR可以降低现场工作人员的污染暴露风险。化工企业排放的 VOCs 中有一部分也是有毒空气污染物(Hazardous Air Pollutants,简称HAPs),这些物质的排放量过高对装置操作人员的健康产生危害。

(4)资源节约:LDAR的实施可以有效减少企业物料损失。无组织排放的物质大部分均为可出售的物料,通过减少无组织散逸,可以提高产品收率,获得更多生产效益。

(5)经济成本:一方面LDAR的实施可以提前发现设备泄漏,提早修复,降低维修成本;另一方面,通过VOCs的减排还可以减少企业的排污费。

(6)企业形象: LDAR 的实施可以降低企业可能面临的因污染物超标排放而产生的合规性风险,提高企业的品牌价值。

国外LDAR应用进展

国外LDAR的实施起步较早,已经有30~40年的经验积累。在长期的应用和发展过程中,国外的LDAR工作已经形成了较为完整的实施体系,并已进入法制化、标准化和专业化的轨道。

美国

上世纪80年代初起,美国联邦法典对石化炼油行业的设备VOCs泄漏排放提出严格的作业要求,规定必须对石化企业实施LDAR作业。此后LDAR技术被美国许多州和地方政府所采纳,将其作为空气质量达标的主要措施之一;1990年,美国的《清洁空气法(The Clean Air Act)》修正案正式将LDAR纳入其中,作为最大可行控制技术(Maximum Achievable Control Technology, MACT),规定必须对石化和化工企业实施LDAR作业,以控制管线组件的无组织排放;1993年,美国EPA颁布《设备泄漏排放估算协议(Protocol for Equipment Leak Emission Estimates)》,并于1995年对该协议进行修正,该协议给出了基于LDAR实测结果估算设备泄漏VOCs排放量的方法;为了提高LDAR工作效率,美国石油学会(American Petroleum Institute, API)于1997年提出Smart-LDAR技术,并由美国EPA于2008年发布了红外气体相机开展Smart-LDAR的AWP(Alternative Work Practice)规范。相对于传统的泄漏检测方法,Smart-LDAR可以通过远距离光学成像同时检查多个泄漏组件,从而更快地找出泄漏组件并实施修复。EPA对该方法进行了实验验证,Smart-LDAR泄漏检出限在0.1~100g/h范围内,平均每分钟约可完成35个设备密封的检测,是传统LDAR效率的4.3倍。

欧盟

欧盟于1999年起建议其成员国的炼油厂实施LDAR。欧盟对VOCs的排放控制主要采用指令的形式,其发布的综合污染预防与控制(Integrated Pollution Prevention and Control,IPPC)指令将工业生产活动划分为能源工业、金属工业、无机材料工业、化学工业、废物管理以及其它活动等6大类共33个行业进行管理;2010年欧盟将IPPC指令与现有的工业排放指令整合为2010/75/EU(The Industrial Emissions Directive,IED)指令,并要求于2013年1月7日前逐步进入欧盟各国立法体系,于2014年1月7日起用IED指令代替IPPC指令和各工业指令。IED指令实质上是IPPC指令的延续和升级,仍然以IPCC为核心,但同时强化了BAT在环境管理和许可证管理中的作用和地位[16]。IED指令指出,无组织逸散是VOCs控制的重点,在储罐、设备、管线泄漏等无组织逸散VOCs的控制方法中,LDAR是最佳可行技术(Best Available Technology, BAT),与工艺排放的控制同等重要。对于LDAR工作的开展,规定常规仪器检测(Sniffing Method)和光学仪器检测(Optical Gas Imaging Methods)都是可选方法。目前比利时、荷兰、瑞典等国家均出台了LDAR实施的相关要求和规定。

加拿大

加拿大环境署制定的环境保护法案中明确提出了有害化工气体泄漏的防治要求,要求建立并实施完善的泄漏检测与修复技术。1993年10月,加拿大环境部长理事会(Canadian Council of Ministers of the Environment,CCME)发布的《设备泄漏无组织排放检测与控制实施法规》(Environmental Code of Practice for the Measurement and Control of Fugitive VOC Emissions from Equipment Leaks)中明确提出了对相关企业管道及设备实施LDAR的具体要求,规定了包括压缩机、泄压阀等在内的不同密封设备的检测频次以及修复时间、泄漏率等[17]。同时,加拿大清洁空气战略联盟(Clean Air Strategic Alliance, CASA)要求上游油气行业于2005年12月31日前制定一套针对逸散性排放的最佳管理方法,相关部门颁布并实施LDAR许可证制度,并于2007年由CASA对上游石化行业进行复查考核。

从国外LDAR推广实施的做法和经验可以看出,LDAR确实是一项对VOCs无组织泄漏控制有效且通用的技术,也是一项系统工程,必须做好相应的配套和保障,包括:(1)制定科学的法律法规,对LDAR的实施和操作提出强制性规定;(2)建立 VOCs 逸散排放的评估标准和方法,实现LDAR减排效果的定量化评估;(3)建立企业申报制度,要求企业定期向政府提供LDAR的执行情况及排放报告;(4)建立审查审计制度,对企业的LDAR项目进行定期或突击审查。只有不断总结经验并将其固化在政策与标准中,才能使LDAR技术更加广泛和专业地被应用,从而确保达到期望的VOCs控制效果。

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