第二代炼化设备泄漏检测与修复技术总结.pdf

第二代炼化设备泄漏检测与修复技术总结李凌波，李龙（中石化（大连）石油化工研究院有限公司，辽宁省大连市 ）摘要：针对炼化设备泄漏检测与修复（）存在的技术落后、平台及检测信息化不全面、管理与质控及审核缺失或不完善等问题，开发了第二代 技术，创建了拍照数字化建档、信息化检测、线上闭环管理、多层级质控及内控审核等关键技术及新一代 管理平台，实现 全流程电子信息化。该技术已在 家中国石化直属炼化企业百余套炼化装置工业应用，其中 家炼化企业 年设备平均泄漏率和年（累计）泄漏率分别为 和 ，重液设备密封泄漏率平均不足气体 轻液设备密封泄漏率的 ，设备密封平均泄漏率从大到小排序为开口阀（或开口管线），泵，阀门，法兰，非法兰连接件，气体 轻液加工装置和罐区设备的泄漏率较高。关键词：炼化设备泄漏检测与修复介质类别设备类别装置类别中石化（大连）石油化工研究院有限公司开发了第二代泄漏检测与修复（）技术，创建了拍照数字化建档、信息化检测、线上闭环管理、多层级质控、内控审核等技术及新一代 管理平台。自 年起陆续在 家直属炼化企业近百套炼化装置累计百余万设备密封点工业应用。第二代 成套技术于 年 月通过中国石化科技部组织的技术鉴定，总体达到国际先进水平。第二代 技术内容及特点第二代 技术升级的内容、主要特点及解决的主要问题见表 。总体上，第二代 技术实现了 管理、建档、检测、维修、排放核算和质控全流程电子信息化管理。开发应用了红外掩日通量遥感监测（）和走航监测技术，评估包括 在内的 无组织排放管控治理效果 。技术升级后泄漏数据分析 不同介质类别的设备密封泄漏分析泄漏认定参考按国家石油炼制 石油化工排放标准，气体 轻液和重液设备密封的泄漏认定摩尔分数分别为 和 。以 、家炼化企业 技术与质量升级后设备密封泄漏检测统计为例，检测结果见表 。、家炼化企业 年设备密封泄漏率总体处于低位，企业最低，技术升级后，该企业 技术及工作质量进步迅速，设备平均泄漏率逐年降低，由 年的 降至 年的 ，其中 年降幅较大，设备泄漏控制居行业先进水平。家炼化企业 年设备平均泄漏率（设备密封泄漏总点次 检测总点次）为 ，与 大范围实施前（年）或初期（年）家同类企业设备泄漏率（，平均为 ）相比，设备泄漏率降低约 。重液设备密封平均泄漏率仅为 ，平均约为 ，应降低重液密封的常规检测频次（或延长检测周期），提高检测效率。、（五年均值）、家炼化企业气体设备密封平均泄漏率分别为 、和 ，轻液设备密封平均泄漏率分别为 、和 ，气体设备密封泄漏略高于轻液设备密封。收稿日期：。作者简介：李凌波，正高级工程师，本科，年毕业于成都科技大学环境监测专业，主要研究方向为石油石化环境监测及污染物组学。联系电话：，：。基金项目：中国石油化工股份有限公司科技开发项目（、）。表 第二代 技术升级内容及主要特点 项目升级内容技术特点解决的技术与质量问题平台升级为第二代 管理平台（）智能化和信息化相融合，功能完善、架构先进、运行稳定，实现 全流程电子信息化管理，可结合企业需求量身定制，满足自主和第三方实施工作模式，促进炼化企业 规范化、信息化和提质增效解决了（审核、质控、手操、核算等）功能缺失或不完善、线下环节较多、规范性、工作质量和效率不佳，运行稳定性及拓展性较差等问题建档由挂牌或静态图片建档升级为拍照 图片数字化建档手持终端拍照建档，多图层标识、定位和编号密封点，建档快捷、高效，新增设备密封二级分类，方便精细化管理解决了挂牌建档定位精度不足、标识牌运维困难、静态图片建档信息化水平及工作效率低等问题检测检测数据由手工记录或 表转换导入平台升级为手持终端自动记录并实时上传单人操作，手持终端图档引导检测，图层数字化精准定位和匹配密封点，自动记录并实时无线传输检测数据解决了检测信息化水平及效率低、人为因素影响大、时效滞后、密封点定位模糊、劳动密集等问题修复修复流程由电话通知、人工制定维修计划、线下操作为主升级为平台自动下达维修计划、线上闭环管理自动生成并下达维修计划，全过程线上闭环管理，维修及延迟修复管理规范，新增设备泄漏统计与评估等功能解决了信息化水平低、线下人工操作较多、时效差、人为因素影响大、管理欠规范、精细化水平不足等问题管理由线下管理为主升级为线上闭环管理线上管理，全流程闭环，结合企业管理特点或需求量身定制管理流程解决了线上和线下管理脱节、未闭环、职责与分工落实不到位、监管和考核无迹可寻等问题质控由线下质控为主升级为线上质控全流程多层级线上质控，覆盖建档和检测等环节，平台智能审核，内控审核规范化解决了线上审核等质控缺失、线下质控无保障、时效低及内控审核缺失等问题表 家炼化企业不同介质类别设备泄漏统计 企业年份设备密封平均泄漏率，总体气体轻液重液 企业常用设备密封年（累计）泄漏率（某年检测累计发现的泄漏点次 该年设备密封点数）统计报表，企业 年设备密封共计 个，设备密封（累计）泄漏率为 ，约为平均泄漏率的 倍；企业 年的设备密封总数为 个，设备密封（累计）泄漏率为 ，约为平均泄漏率的 倍；企业 、和 年设备密封总数分别为 、个，、和 年设备密封年（累计）泄漏率分别为 、和 ，约为平均泄漏率的 、和 倍。不同设备类别的密封泄漏分析企业、企业和 企业分别于 年、年和 年应用第二代 技术开展了技术升级，家炼化企业 技术与质量升级后泵、阀门、法兰、非法兰连接件、开口阀（或开口管线）等 类设备检测过程中，阀门、法兰和非法兰连接件的检测量占总检测量的 以上；开口阀（或开口管线）泄漏点次占比远高于其检测点次占比，为极易泄漏密封点；泵的泄漏点次占比高于其检测点次占比，为易泄漏密封点；阀门的泄漏点次占比与其检测点次占比相当或略高，为常规泄漏密封点；法兰的泄漏点次占比略低于其检测点次占比，为常规泄漏密封点；非法兰连接件泄漏点次占比明显低于其检测点次占比，为不易泄漏密封点。家炼化企业主要设备及气体 轻液设备泄漏统计见表 和表 。由表 可知：不同类型设备密封的平均泄漏率从大到小排序为开口阀（或开口管线），泵，阀门，法兰，非法兰连接件；阀门的平均泄漏率略高于法兰，但差距较小，阀门的泄漏率通常明显高于法兰，造成两者平均泄漏率接近的部分原因可能是阀门的检测频次为法兰倍，一般情况下平均泄漏率随检测频次增加而降低；企业 技术升级后设备泄漏率持续下降，年后降幅较大，年泵、阀门、法兰、非法兰连接件、开口阀（或开口管线）的平均泄漏率较 年分别降低 、和 ；气体 轻液设备泵、开口阀（或开口管线）、阀门、法兰和非法兰连接件的平均泄漏率分别约为所有受控同类设备（包括重液）平均泄漏率的 、和 倍，气体 轻液泵和开口阀（或开口管线）应重点监控，其次为气体 轻液阀门和法兰；家企业 年设备密封泄漏率总体处于低位，其中企业设备泄漏控制可能为行业先进水平。表 家炼化企业主要设备泄漏分类统计 企业年份设备密封平均泄漏率，泵阀门法兰非法兰连接件开口阀或开口管线 注：某类设备密封平均泄漏率 某年检测发现的该类设备密封泄漏点次 该年该类设备密封检测总点次。表 家炼化企业气体 轻液设备泄漏分类统计 企业年份设备密封平均泄漏率，泵阀门法兰非法兰连接件开口阀或开口管线 不同类型装置或设施的泄漏分析家炼化企业 技术与质量升级后平均泄漏率超过 的装置或设施的泄漏统计见表 。表 家炼化企业泄漏率较高的装置或储运设施泄漏统计 企业装置或设施设备密封点数量气体 轻液重液设备泄漏率，总体气体 轻液气体 轻液设备泄漏数量占比，阀门法兰非法兰连接件开口阀或开口管线其他号气分 号制氢 号制氢 储运 净化 油品 号气分 乙苯 锅炉 污油罐区 聚丙烯 新区罐区 号加氢 变压吸附 液化石油气罐区 渣油加氢 由表 可知：气分、制氢、等气体 轻液加工装置和罐区等储运设施泄漏率较高；油品、号加氢、渣油加氢等装置或储运设施的重液设备密封数量较多，但泄漏率很低，拉低了这些装置或储运设施的总体泄漏率；套装置或设施中，有 套气体 轻液设备泄漏全部来自阀门、法兰、非法兰连接件、开口阀或开口管线，仅 套装置有其他密封泄漏，且占比很低（）；气体 轻液设备阀门、法兰、非法兰连接件、开口阀或开口管线及其他密封泄漏对不同装置或设施气体 轻液设备密封泄漏总数的平均贡献分别为 、及 ，不同装置或设施的波动较大。结论与建议针对第一代 技术存在的专业化、信息化及规范化不足、建档技术落后、密封点台账质量不高、平台功能缺失、运行不稳定、管理不闭环、线上和线下管理脱节、质控与质保机制不健全、内控审核缺失或不到位、检测质量和效率不高、数据难以有效支撑大数据应用等问题，研发了第二代 成套技术，开发拍照数字化建档、信息化检测、动态排放核算、内控审核等关键核心技术，以及新一代功能完善、架构先进、运行稳定的 管理平台，集成线上闭环管理及多层级质控，实现了 全流程电子信息化。成套技术已在 家直属炼化企业百余套炼化装置工业应用，为炼化企业 合规、高质、高效及 减排提供了有力技术支撑。第二代 技术应用后，技术及工作质量显著进步，设备泄漏率逐年降低，基于上述企业的 大数据分析为进一步规范和深化 工作，优化控制指标和检测频次，提升设备精细化管理提供坚实基础。家炼化企业 年设备密封平均泄漏率和年（累计）泄漏率分别为 和 ；重液设备密封泄漏率不足气体 轻液设备密封泄漏率的 ；不同类型设备密封的平均泄漏率从大到小排序为开口阀（或开口管线），泵，阀门，法兰，非法兰连接件，开口阀（或开口管线）为极易泄漏密封点，泵为易漏泄漏密封点，阀门和法兰为常规泄漏密封点，非法兰连接件为不易泄漏密封点；阀门、非法兰连接件、法兰、开口阀（或开口管线）分别约占气体 轻液设备密封泄漏总数的 、和 ；炼化企业装置及设施中，气分、制氢、等气体 轻液加工装置和罐区等泄漏率较高。为实现 技术与质量升级，促进 合规和提质增效，建议炼化企业科学和规范地实施 ，强化 管理、质控与审核。环保部门应落实 质量与绩效监督考核机制，建立 内审制度与规范，强化密封点台账和检测质量的审核，协助开展 技术与质量升级，应用 、走航或网格化等监测技术评估 实施效果。机动部门应落实 技术与质量升级、大数据分析、设备泄漏修复与精细化管控等工作。生产部门协助建立 密封点台账，大修技改后及时通知并协助更新 台账。信息部门协助 管理平台安装、更新升级及运维。参考文献 李凌波，宫超，程梦婷，等 红外掩日遥感监测炼油厂非甲烷烷烃排放通量 中国环境科学，（）：国家环境保护部，国家质量监督检验检疫总局 石油炼制工业污染物排放标准：北京：中国环境科学出版社，：国家环境保护部，国家质量监督检验检疫总局 石油化学工业污染物排放标准：北京：中国环境科学出版社，：李凌波，刘忠生，方向晨，等 炼油厂 排放控制策略 设备与管阀件泄漏 当代石油石化，（）：李龙，李凌波，程梦婷 泄漏检测与修复在炼化企业的应用与发展 当代化工，（）：（编辑于丰锴），（），）：，（），（）：，（上接第 页），（，；，）：，；，：，