經過60多(duō)年的努力,美國加(jiā)州地區在人口和經濟持續增長的同時,空氣質量(liàng)實現了明顯改善,臭(chòu)氧濃度峰值降低(dī)七成以上,這離(lí)不開當地對揮發性有機物(VOCs)采取的嚴格治理(lǐ)措施。
VOCs是臭氧和細顆粒物的前(qián)體物,石(shí)化行業是洛(luò)杉磯及其周邊地區重要的VOCs排(pái)放(fàng)源和管(guǎn)控對(duì)象,控製好石化行業VOCs排放,有利於當地空氣質量大幅改善。
VOCs控製措施(shī)不斷(duàn)進(jìn)階
洛杉磯及周(zhōu)邊地區擁有龐大的石油工業體係,每天可加工原油超過(guò)100萬桶(每年約4000萬噸),涉及多(duō)處石(shí)油天然氣生(shēng)產設施、10家煉油廠、數十處銷售儲運中心、海運碼頭和數千家加油站。
1947年洛杉磯(jī)設立美國第*個空氣汙染控(kòng)製機構時,就要求在汽油裝載作業時進行(háng)油氣回收,後發展到散裝儲運中心和(hé)加油站進行油氣(qì)回收。此後,該地區在石化行業VOCs排(pái)放管控措施的理念(niàn)、踐行和具體措施執行方麵一直是排頭兵,並且伴(bàn)隨著美國空氣質量管理政策體係升級而不斷進階。
美國在1970年(nián)建立了以州執行計劃(SIP)為核心的地方空氣質量改善行動方案,其中的重要部分是基於排汙許可證製度對固定源進行管理。對(duì)已經存在(zài)的固定源,需要從州執行計劃中的技術或控製措施清單選取合適的方案以滿足排放標準;針對洛杉磯等空氣質量未達標地區,新增排放(fàng)源則麵臨非常嚴格(gé)的要求。
具體來說,新增排放源需要實施評估審(shěn)查,任何新建和改建排放源的工(gōng)藝廢氣必須符合(hé)*佳可行控製技術(BACT)標準才能獲得許(xǔ)可證。對於控製技術的確認,是(shì)許可證審核過程中較為困難(nán)的步驟之一,非常(cháng)複雜且耗時。此外(wài),對VOCs排放總量大於每年4噸設施的新建/改建許可,其排放量必須以相等或更高(1.0-1.2倍)的認證減排量(ERC)來抵消,避免該(gāi)地區(qū)出現排放總量淨增(zēng)長。
20世(shì)紀(jì)90年代以來,美國空(kōng)氣質量標準要(yào)求不斷收緊,洛杉磯地區麵臨的達標壓力也日益緊迫,進一步加強VOCs排(pái)放控製十分必要。這個時期,無組織排放控製開始得到充分重視,出台的措施包括加強(qiáng)控(kòng)製(zhì)儲油罐蒸發排放、控製廢水係統排放以(yǐ)及火炬氣的監(jiān)控和回收(shōu)等,還要針對數百萬個逸散排放組件實(shí)行泄漏(lòu)檢測與修複(LDAR)。
精細化管控無組(zǔ)織排放
洛杉磯及周邊各郡(jun4)是美國*早要求石油、石化及有機化工行(háng)業(yè)實行(háng)LDAR的地(dì)區,旨(zhǐ)在有效(xiào)地控製閥門、法(fǎ)蘭或螺紋接頭和泵/壓縮機密封器等(děng)管(guǎn)道組件產生的逸散性VOCs排(pái)放。
LDAR包括識(shí)別、定義(yì)、檢測、修複、記錄保存和報告五大(dà)環節。洛杉磯法規要求所有VOCs氣體、蒸汽、輕液和重液相關環節的(de)泄漏點建立清單並進行動(dòng)態更新,開展季(jì)度監測(不可達(dá)點為年度監(jiān)測),發現超過定義的泄漏(lòu)限值後需要進行及時修複(fù),並保(bǎo)存記錄和進行報告。
要使LADR能夠充分有效地發揮作用(yòng),除了必要的(de)技術手段,還非(fēi)常依賴執行任務的人員,高素質和高強度的人(rén)力(lì)資源投入是成敗關鍵(jiàn)。
加州和洛杉磯地區的空氣質量管理當局非常重視提高工作人員的技術能力和專(zhuān)業素質,為檢測員與技師提供統(tǒng)一與標準化的培訓、認證。從事浮頂罐檢查、石棉拆除和清除、目視(shì)評估排放等工(gōng)種的技術人員必須取得強(qiáng)製性專業認證,企業內部進行LDAR組件(jiàn)檢(jiǎn)查的人員也需獲得推薦性認證。作為標準化培訓的補充,還有(yǒu)許多培(péi)訓班旨(zhǐ)在為相關人員提供特(tè)定類型的排放源(yuán)和排放控製設備的常識。
此外,投入大量人力進行高頻檢查有助於提升LDAR的排放控製效率。美國大部分煉油廠和石油化工廠都(dōu)需要每3個月進行一次泄漏檢查。美(měi)國環境保護(hù)局的研(yán)究(jiū)顯示,在按季度執行(háng)泄(xiè)漏檢測與修複的(de)情況下,輕液閥的排放控製效率(lǜ)為73%。但如果將檢查頻率下調為每年執行一次,排放控製(zhì)效率則下降到65%。上世紀90年代初(chū),洛杉磯地區的煉油廠仍在(zài)抵製實施LDAR,但監管機構要求檢查人員持續高頻次地在企業開展檢查,發現(xiàn)的(de)任何泄漏都貼上維修標簽(qiān),並在要求的維修期過後由檢查人員進行跟進(jìn)。每天檢查結束時,對超出標準的泄漏以及(jí)未在(zài)規定時間內修理的泄漏,都發出(chū)違規通知。這種高強度檢查執法維持(chí)了5年-7年,才使當地的煉油(yóu)廠(chǎng)認真對待LDAR。此後,企業(yè)及其LDAR承(chéng)包商建立了強(qiáng)大而有效的內部管理係統,監管部門的檢查頻率才有所降低。
在(zài)進入LDAR管理(lǐ)成(chéng)熟期後,洛杉磯地區的(de)管理部門(mén)仍開展年度“藍天”突擊檢查執法,每次檢查(chá)通常會在每一家煉油廠覆蓋數千個組(zǔ)件。泄漏(lòu)判定(dìng)標準與例行日常檢查相同,但管(guǎn)理部門會對團隊檢查期間收集的數據進行(háng)分析,並與煉油廠自己的季度檢查結果進行比較,從而了解煉油廠季度檢查的(de)可靠性。
此外,對所有(yǒu)管(guǎn)控的逸(yì)散排放組件(jiàn)的準確核算和排放數據掌握,是LDAR係統的(de)基石。建立(lì)良好的數據管理機製,將泄漏數據與維修和逸散排放計算關聯起來也很重要,因為它不僅是有效的運營管理工具,還能提高數據準確性。美國的工業行業(yè)與(yǔ)監管機構每年都付出巨大努力完善包括VOCs在內的大氣汙染物排放清單(dān)。這些排放清單不僅用於收(shōu)費,也構(gòu)成了長期(qī)規劃和政策製定(dìng)的依據。排放清單(dān)的完整性、準確性(xìng)和及時性,對於長期改善空氣質量至關重(chóng)要。
洛杉磯經驗的啟示
中國目前在石化行業推行的VOCs控製策略具有後發優勢,在技術和方法上已經和洛杉磯(jī)非常接近,需要在執行(háng)和落實方麵更進一步。
洛杉磯的經驗表明,VOCs管控政策執行和落實的*大挑戰在於無組織排放的管理,妥善應(yīng)用LDAR係(xì)統則可以有效減少石化行業VOCs逸散排放。為了確(què)保其實施效果(guǒ),需要對監管部門和執行企業(yè)的相關技術人員進行充分培訓(xùn),並建立起一套認(rèn)證係(xì)統,培育高素質的專業隊伍是成敗關鍵。
此外,政策實施初期監管部門需要投入大量人力和時間進行高頻次的檢查執法和幹預糾正,使企業真正重視起來並在內部形成完(wán)善和成熟(shú)的管理係統。準確核算排放和構建良好的數據(jù)管理機(jī)製,在長期的政策實施中將發揮重要作用。
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