空气污染控制技术之LDAR简史

背景

众所周知,英国年12月5日的烟雾事件,以及美国工业发展史上多次发生的雾霾事件(比较严重的如年的洛杉矶光化学雾霾事件、年的多诺拉雾霾事件等),极大的影响了当地及周边地区人民的健康(呼吸疾病人数激增),夺走无数无辜的生命(仅伦敦烟雾事件就夺走了1.2万人的生命),正是这些雾霾事件造成的一幕幕悲剧,引起了人类对控制空气污染的极大重视,同时也正式拉开了人类与雾霾抗争的序幕,各国不得不出台相关法律法规对空气污染进行严格控制,尤其是英国和美国都较早的颁布了相关法律法规。

年之后伦敦笼罩在烟雾之中

英国治理雾霾法规进程(引述部分法规)

年,伦敦出台《伦敦城法案》控制烟雾排放。

年,英国颁布了《清洁空气法案》(CleanAirAct)(年修订和扩充)——世界第一部空气污染防治法案,该法案要求城市设立无烟区,大力推广无烟燃料、冬季集中供暖;发电厂和重工业设施被强制搬迁到郊区等。

年后,政府先后颁布了《控制公害法》、《公共卫生法》、《放射性物质法》、《汽车使用条例》等多项法令。

年,英国颁布《污染控制法》(ControlofPollutionAct)大幅扩大了烟尘控制区范围。

之后,陆续出台一系列法案,如《汽车燃料法》(年)、《空气质量标准》(年)、《环境保护法》(年)、《道路车辆监管法》(年)、《清洁空气法》(年)、《环境法》(年)、《国家空气质量战略》(年)、《大伦敦政府法》()、《污染预防和控制法》(年)。更加完善了伦敦大气污染治理的法律法规。

年,《英国能源白皮书——我们能源的未来:创建低碳经济》中首次正式提出低碳经济概念,提出将于年建成低碳社会。

年之后洛杉矶笼罩在空气污染之中

美国治理雾霾法规进程(引述部分法规)

年《空气污染防治法》出台,美国有了第一部联邦空气污染规制立法。

年就制定了《联邦清洁空气法》(CAA)——这部法案成为了美国最重要的空气污染控制法案。

年,美国又制订了《机动车空气污染控制法》和《空气质量控制法》——针对汽车尾气排放的控制。

年,美国国会通过了《清洁空气法》——它是一项全国性的立法,具有广泛的约束效力,被视为一座里程碑。这部法律经过多次修订与完善,与美国早先颁布的三部法律形成了完整的法律规范体系。它规定了由联邦政府制定空气质量标准,列出空气污染物质名单,制定了车辆的认证、检测、减排配件应用等多项制度,对燃料的生产也做出明确规定。根据该法案设立了专门的空气质量管理联邦政府机构“美国环境保护署(EPA)”,赋予了其实在的管理权力,其职责包括制定全国的环保法规,进行相关科学研究,以及向各级地方政府机构提供资金和技术支持等。EPA将美国50个州划分为10个大区,每个大区设立区域环境办公室,代表EPA对所辖大区的综合性环保工作进行监督,执行联邦的环境法律、实施EPA的各种项目,协调州与联邦政府的关系,以促进跨州区域性环境问题的解决。

针对雾霾污染,加州政府还出台了比美国政府出台的空气质量法还严格的《污染防治法》以及《加州洁净空气法》。这些在美国后来的空气污染防治中发挥了关键作用。

年《清洁空气法》又进行了修改,在原来限制VOCs(挥发性有机物)上强化增加了对有害大气污染物质的限制。

美国空气质量管理法律法规的颁布虽然使空气质量得到明显改善,但空气质量管理并不是一件一劳永逸的事情,不同时期、不同形式下,空气质量总会出现一些新情况。针对此,美国环保署根据新出现的情况,多次修订《清洁空气法》,每次修订都对空气质量的标准提出更高的要求,并且对各州要求更严格的空气污染控制条例。

LDAR来源及各国应用进展

“空气污染控制之父”斯米特教授通过实验研究在历史上第一次探明光化学烟雾的本质:机动车尾气与工业废气在太阳光作用下反应生成臭氧,这个突破性发现是现在美国甚至全世界制定空气污染标准的科研之一。

其中VOCs(挥发性有机物)管控起源于美国,经研究分析,VOCs是空气光化学污染的主要前驱物。年美国制定新源实施标准(NSPS),对VOCs实施动态豁免清单管理;据研究,石油化工企业通过生产工艺系统密封点排放VOCs占到全厂VOCs总排放量的50%以上。

为了有效控制此类排放,美国推出了LDAR(泄漏检测与修复技术),主要针对企业生产工艺的管阀件等密封处VOCs无组织排放的控制技术。

年美国将LDAR技术规程纳入《清洁空气法》修正案。

年,美国EPA颁布《设备泄漏排放估算协议》,并于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。

年,美国进一步制定了有害污染物国家排放标准(NESHAP),全面管控VOCs。

此后欧盟、亚洲的日本及中国台湾等地,也陆续引进此项技术。

欧盟于年公布了关于完整的防治和控制污染的指令/61/EC,对33个行业制定了VOCs的排放标准。年建议成员国实施LDAR,控制装置设备及管阀件VOCs泄漏排放。

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(integratedpollutionpreventionandcontrol,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、废物管理以及其他活动等6大类共33个行业进行管理。

年欧盟将IPPC指令与现有的工业排放指令整合为/75/EU(theindustrialemissionsdirective,IED)指令,并要求于年1月7日前逐步进入欧盟各国立法体系,于年1月7日起用IED指令代替IPPC指令和各工业指令。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(bestavailabletechnology,BAT),与工艺排放的控制同等重要。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。

国内:年年初,北京市环境保护局、北京市质量技术监督局联合发布了《炼油与石油化学工业大气污染排放标准DB11/-》,监督指导石化行业减少VOCs的排放,是国内较早治理VOCs的地方性法规。

年5月,国务院办公厅转发《环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》,首次从国家层面将VOCs列为与SO2、NOx和颗粒物同等重要的大气污染物。

年10月,国家环保部、发改委和财政部联合印发了《重点区域大气污染防治“十二五”规划》(环发[]号),要求石化企业应全面推行LDAR技术,加强石化生产、输送和储存过程挥发性有机物泄漏的监测和监管,对泄漏率超过标准的要进行设备改造。该规划首次将推行LDAR技术写入国家文件。

年5月,环保部下发《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》(公告年第31号),其中规定:对泵、压缩机、阀门、法兰等易发生泄漏的设备与管线组件,制定LDAR计划。

年9月,国务院印发《大气污染防治行动计划》(国发[]37号),明确要求:推进挥发性有机物污染治理,在石化行业开展“泄漏检测与修复”技术改造。

年12月,环保部发布《石化行业挥发性有机物综合整治方案》(环发[]号),进一步明确到年底,石化行业全面开展“泄漏检测与修复”工作,使VOCs无组织排放得到基本控制。

年环保部发布《石化企业泄漏检测与修复工作指南》,上海也发布了重点行业VOCs核算办法。

近几年,广东、天津、上海、浙江、江苏相继出台了各项地方标准,其中包括LDAR技术规程。

国内LDAR技术发展

小编从年上半年就进入LDAR行业,由于自身的从业经历,有幸经历了LDAR技术在国内的发展变更,也体验了一个行业从蓝海到红海的变化过程。

(知识点:LDAR实施流程主要分为三部分:A项目建立;B现场检测及修复;C项目评估)

国内刚开始实施LDAR项目的时候,基本都是国内三桶油在一些地方装置的试点项目,当时使用的技术主要为引进美国的主流技术,也就是挂牌法(根据项目建立密封点定位形式进行划分),在项目建立的现场工作中,需要将订制带有特定编号的不锈钢牌(Tag)通过金属扎丝固定在含法规规定VOCs物料的阀门或其他设备上,然后将标牌代表的密封点信息都记录到特定表格中,最后将表格转化为电子表格上传到平台系统中,在平台中建立密封点清单(密封点台帐),然后将密封点分区域、点数范围、人员设备等进行任务分配,检测人员再根据分配的任务及台帐信息找到相关点位进行检测。

之后其他地区及国家的技术引入,出现了拍照法,即在项目建立现场工作中,不挂标识牌,用相机收集要检测的图片设备,之后将密封点编号标识于图片上,并生成密封点清单。检测过程检测员则主要通过图片进行现场识别对相关点位进行检测工作。

随着国内做LDAR的企业越来越多,LDAR技术也不断更新,出现了“挂牌+拍照结合法”等,标示牌的形式也多种多样,出现条形码标识牌,标识牌,电子芯片标识牌等等,同时企业也自身的技术开发出不同的LDAR数据库管理平台。

LDAR不同方法比较见下表所示。

LDAR技术的差异主要体现在密封点定位形式的不同,每种方法都有自己的独特之处,小编认为LDAR项目其实是一个管控项目,重管理控制,而非形式的变化,当然技术的更新促进了工作效率及密封点定位准确性,希望企业花心思更新技术的同时,更要花力气提升LDAR管理,做到过程控制,保证项目建立及检测质量,这些才是目前LDAR发展的核心方向。

小编整理了LDAR相关背景资料以及亲身经历以供大家参阅,如有不妥之处,欢迎指正!

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