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• 高風(fēng)險(xiǎn)法蘭密封點(diǎn)泄漏后危害大
  

• 現(xiàn)有手段難以監(jiān)檢測(cè)不可達(dá)點(diǎn)且時(shí)效性差
  

• 高風(fēng)險(xiǎn)密封點(diǎn)在線連續(xù)監(jiān)控安全和經(jīng)濟(jì)效益顯著

01
高風(fēng)險(xiǎn)法蘭密封點(diǎn)泄漏后危害大

高風(fēng)險(xiǎn)法蘭密封點(diǎn)一般指高溫油氣和高低溫交變易漏密封點(diǎn)及劇毒、致癌和異味介質(zhì)不允許泄漏的密封點(diǎn)；具體可依據(jù)CSEI/JX 0004-2018《法蘭密封結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)規(guī)范》和中石油《易泄漏法蘭管控指導(dǎo)意見》中的相關(guān)規(guī)定識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)法蘭密封點(diǎn)。

依據(jù)中石化企標(biāo) 《 Q/SH 0560—2013 HSE風(fēng)險(xiǎn)矩陣標(biāo)準(zhǔn)》，高風(fēng)險(xiǎn)法蘭密封點(diǎn)泄漏發(fā)生頻次等級(jí)一般為5 ~ 8 （表1），泄漏后的后果危害等級(jí)一般為A、B級(jí)或C級(jí)（表2）。高溫油氣或高低溫交變法蘭密封點(diǎn)一個(gè)大周期內(nèi)可能泄漏多次，通常開車到正常操作工況后定力矩?zé)峋o，或定期熱緊，或根據(jù)法蘭密封狀態(tài)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)結(jié)果確定熱緊時(shí)機(jī)。

表1 中國(guó)石化安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣

表2 后果嚴(yán)重性分級(jí)表

高溫油氣或高低溫交變法蘭現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量保證和控制如果不到位，極易泄漏。例如某法蘭連接，按照設(shè)計(jì)和操作規(guī)范需要定力矩緊固4次，該法蘭16顆螺栓的預(yù)緊力才能較為均勻地達(dá)到設(shè)定的44kN的預(yù)緊力（圖1）。

圖 1 法蘭實(shí)驗(yàn)優(yōu)化擰緊順序方法的螺栓力變化
實(shí)際由于舊螺栓復(fù)用和低價(jià)中標(biāo)等因素，加上現(xiàn)場(chǎng)施工條件惡劣，某集團(tuán)公司2022年二級(jí)企業(yè)煉化裝置還發(fā)現(xiàn)有下圖所示的法蘭連接（注意螺栓有低于螺帽的）經(jīng)LDAR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)底部6:00鐘方向泄漏超過20000μmol/mol；在未上在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之前承包商員工不得不天天提心吊膽地進(jìn)行LDAR檢測(cè)。由于目前不具備停車消缺條件，設(shè)備只能帶病運(yùn)行，等待大修時(shí)修復(fù)。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣條件下的法蘭連接安裝實(shí)例

02
現(xiàn)有手段難以檢測(cè)不可達(dá)點(diǎn)且時(shí)效性差

常規(guī)LDAR難以檢測(cè)塔頂、罐頂或保溫層下不可達(dá)密封點(diǎn)的泄漏，紅外成像遙測(cè)儀只能檢測(cè)沒有保溫保冷層或沒有物理遮擋的密封點(diǎn)泄漏。高風(fēng)險(xiǎn)不可達(dá)密封點(diǎn)的密封狀態(tài)長(zhǎng)期不可知，存在泄漏安全隱患（圖2中的A類密封點(diǎn)）；萬一有“漏點(diǎn)蟻穴”存在，又未能及早發(fā)現(xiàn)，千里之堤就可能毀于一旦。

圖2 高危易漏不可達(dá)密封點(diǎn)存在泄漏安全隱患
高溫油氣和高低溫交變等易漏法蘭密封點(diǎn)往往在1 ~ 2個(gè)月內(nèi)就可能從不漏或小微泄漏演變成明顯泄漏或嚴(yán)重泄漏。LDAR每3-6個(gè)月才檢測(cè)一次，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)小微泄漏；紅外成像遙測(cè)儀和固定式有毒可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)（GDS）通常只能探測(cè)10000μmol/mol以上的密封點(diǎn)泄漏；如果塔頂、罐頂或保溫層下硫化氫、苯、PDEB和烯丙醇等劇毒、致癌或異味介質(zhì)泄漏至10000μmol/mol以上才被發(fā)現(xiàn)，泄漏源附近的環(huán)境空氣已經(jīng)被污染了 1 ~ 3個(gè)月，一線點(diǎn)巡檢員工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)劇增，可能中毒。紅外成像遙測(cè)儀即使發(fā)現(xiàn)有“泄漏云團(tuán)”，但難以報(bào)警設(shè)備管線哪兒漏，難以避免應(yīng)急帶壓堵漏或非計(jì)劃停車消缺。事實(shí)上，試驗(yàn)研究和統(tǒng)計(jì)分析均發(fā)現(xiàn)，超過1000 - 2000 μmol/mol的高溫油氣法蘭密封點(diǎn)即使熱緊也難以修復(fù)，而法蘭密封點(diǎn)又不像動(dòng)密封點(diǎn)，泄漏后可以啟動(dòng)備用泵、切出故障泵維修。因此不少煉化企業(yè)天天LDAR，或者“涂漆涂油”防異味、帶壓堵漏帶病運(yùn)行，或者非計(jì)劃停車消缺。為什么《浙江乍浦經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)（嘉興港區(qū)）揮發(fā)性有機(jī)物污染防治專項(xiàng)行動(dòng)方案（2023-2025年）》提升修復(fù)下限要求：“開展100PPM以上泄漏濃度修復(fù)試點(diǎn)工作”，可能是因?yàn)槿绻孤┎荒茉缰?，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備管線的小微泄漏，就錯(cuò)過了經(jīng)濟(jì)安全的修復(fù)時(shí)機(jī)，難以避免應(yīng)急帶壓堵漏或非計(jì)劃局部停車消缺了。
零泄漏無異味管理，關(guān)鍵在于“關(guān)口前移、預(yù)防為主”的安全理念或文化落地生根。《AQ/T 3034 - 2022 化工過程安全管理導(dǎo)則》強(qiáng)調(diào)設(shè)備管線全生命周期管理，預(yù)防泄漏安全生產(chǎn)事故的發(fā)生；《 DB 31/T 310007-2021 設(shè)備泄漏揮發(fā)性有機(jī)物排放控制技術(shù)規(guī)范》推薦“不可達(dá)密封點(diǎn)或易漏密封點(diǎn)采用連續(xù)監(jiān)控設(shè)施實(shí)時(shí)進(jìn)行泄漏監(jiān)控預(yù)警”為四大防泄漏措施之一 。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)泄漏在線監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)和危險(xiǎn)區(qū)域陣列監(jiān)測(cè)定漏溯源系統(tǒng)，泄漏早知道，未雨綢繆，智能自動(dòng)化推送報(bào)警信息，預(yù)測(cè)預(yù)警泄漏趨勢(shì)，防患于未然。

圖3 泄漏趨勢(shì)預(yù)測(cè)（圖中藍(lán)色線為實(shí)測(cè)值，橙色線為預(yù)測(cè)值）

03
高風(fēng)險(xiǎn)密封點(diǎn)在線連續(xù)監(jiān)控經(jīng)濟(jì)和安全效益顯著

統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，煉化裝置設(shè)備管線法蘭密封點(diǎn)數(shù)量一般占動(dòng)靜密封點(diǎn)總數(shù)的25-30%左右，密封點(diǎn)的泄漏率在0.07％～0.96％之間，其中嚴(yán)重泄漏（≥ 5000 - 10000μmol/mol）率0.01％～0.50％，明顯泄漏（≥ 500 - 2000μmol/mol）率60- 80%；閥門和法蘭的泄漏率分別占泄漏總數(shù)的29％和27％。連續(xù)重整裝置的泄漏率及嚴(yán)重泄漏率高，主要與裝置的加工工藝和介質(zhì)有關(guān)。對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)密封點(diǎn)，每投入100萬元進(jìn)行密封點(diǎn)泄漏在線監(jiān)測(cè)和預(yù)防，每年可以降本增效￥26 - 38萬元，一個(gè)大修周期下來不僅可以收回全部投資，還可以降本增效￥100萬元 - 150萬元左右。
案例：
某企業(yè)有24萬個(gè)密封點(diǎn)和3-10%的不可達(dá)密封點(diǎn)，LDAR一年檢測(cè)四次，費(fèi)用1000萬左右（不含不可達(dá)密封點(diǎn)的檢測(cè)和修復(fù)費(fèi)用）。
法蘭密封點(diǎn)一般占25%左右(6.0萬)，約99%（即59400）是不漏的（導(dǎo)致某些檢測(cè)員采用“填表法”檢測(cè)不漏點(diǎn)）。0.1-1%（60 - 600個(gè)點(diǎn)）開車后首檢測(cè)泄漏，漏的絕大多數(shù)是高溫油氣和高低溫交變法蘭密封點(diǎn)和存在制造安裝缺陷的密封點(diǎn)；緊固修復(fù)后60-70%可以修復(fù)，第二次再檢測(cè)只有0.03 - 0.3%（18 - 180點(diǎn)）左右泄漏。
大修開車后1-3個(gè)月內(nèi)密封點(diǎn)的首輪LDAR檢測(cè)很重要，60000個(gè)密封點(diǎn)第二輪次檢測(cè)后可以不用每季度檢測(cè)一次，LDAR檢測(cè)2-3次后只需每半年檢測(cè)1次，即可滿足合規(guī)要求。假設(shè)該企業(yè)4年大修一次，依據(jù)合規(guī)策略每個(gè)大修周期可節(jié)省 ￥10元/點(diǎn) * 60000點(diǎn) * 6 （少檢6次）= 360萬左右。

假定該企業(yè)投資180萬元用于180個(gè)保溫層下高溫油氣或高低溫交變法蘭密封點(diǎn)的在線監(jiān)測(cè)和預(yù)防，依據(jù)海因里希法則和中石化 《 Q/SH 0560—2013 HSE風(fēng)險(xiǎn)矩陣標(biāo)準(zhǔn)》（表2）后果經(jīng)濟(jì)損失等級(jí)測(cè)算，每年可獲得約￥47萬元 ~ ￥70萬元的凈收益（表3，紅字為投入金額）。表3 高風(fēng)險(xiǎn)密封點(diǎn)在線監(jiān)控經(jīng)濟(jì)性測(cè)算

對(duì)于管理者而言，LDAR重點(diǎn)在于合規(guī)性檢測(cè)和修復(fù)，開車后的第1-2輪次檢測(cè)很重要；對(duì)于明顯泄漏和嚴(yán)重泄漏的高溫油氣密封點(diǎn)，如果不具備帶壓堵漏或局部停車消缺條件，應(yīng)該加密檢測(cè)頻次直至每天LDAR以防不測(cè)。
泄漏在線監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)，抓住關(guān)鍵的少數(shù)，重點(diǎn)關(guān)注高危易漏密封點(diǎn)，泄漏早知道，科技賦能預(yù)測(cè)性維護(hù)和零泄漏無異味管理，避免有毒、致癌和異味氣體污染環(huán)境及人工點(diǎn)巡檢作業(yè)過程中的中毒風(fēng)險(xiǎn)，防患于未然，避免應(yīng)急帶壓堵漏或非計(jì)劃局部停車消缺，安全、經(jīng)濟(jì)、高效。

#智慧工業(yè)
——泄漏在線監(jiān)測(cè)預(yù)防系統(tǒng)
加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防控，及早發(fā)現(xiàn)泄漏
實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，減少非計(jì)劃停車