周功宇 中海油惠州石化有限公司
石油煉化裝置的泄漏檢測及修復技術又可稱之為LDAR技術,是對石油煉化裝置的各部分密封墊進行編號的系統(tǒng)管理工作,可以在管理的過程中形成專業(yè)的數(shù)據(jù)庫,技術人員通過定期對這些密封點做好檢測工作,就能夠及時的發(fā)現(xiàn)石油煉化裝置存在的漏洞問題,并作出有效的補救措施。盡管泄漏檢測與修復技術在實際應用中仍存在一些不足之處,但在石油化工企業(yè)的不斷優(yōu)化和研究中,已經(jīng)得到了明顯的改進,可以成為石油煉化裝置提升檢測與修復效率的關鍵,而且企業(yè)對石油煉化裝置的監(jiān)測成本也可得到有效的降低。
石油煉化的過程是比較復雜的加工過程,其裝置比較繁瑣,存在大量的密封點,比如設備的旋轉、往復運動或者相對靜置的連接處,都可以算作密封點,而這種密封點大概有上萬個。在具體的檢測操作中,技術人員要確認每一個密封點是否存在泄漏,假設檢測一個密封點需要30秒,那么一萬個密封點的檢測工作則需要至少30萬秒,但實際存在泄漏問題的密封點僅占10%,約為1000個,將這1000個容易發(fā)生泄漏的密封點準確且快速的檢測出來,是石油化工企業(yè)面臨的難題。泄漏檢測與修復技術可以將檢測的范圍縮小,對密封點進行標記,將工作量有效降低,以此來降低檢測工作的成本[1]。
技術人員通過照相、掛牌等方式來定位密封點,而不同形式的泄漏檢測與修復技術應用也具有不同的優(yōu)勢與不足。
照相優(yōu)勢直觀形象、成本較低、便于定位,缺點對相機設備要求較高、檢測成本較高、防爆性能不強,適用性適用于所有的密封點,可以將照片作為憑證,輔以少量的說明。
掛牌優(yōu)勢便于定位、降低工作壓力、固定檢測范圍、縮小檢測范圍,缺點牌子要詳細說明、管理不善可能會造成丟失,適用性適用于所有的密封點,尤其是經(jīng)常發(fā)生泄漏的部位。
照相+掛牌優(yōu)勢兼具二者共同的優(yōu)勢,缺點兼具二者所有缺點,適用性適用于二者單獨使用時無法滿足檢測需求的部分。
泄漏檢測的流程為:第一,明確石油煉油裝置中可能會出現(xiàn)泄漏情況的管件和設備。該步驟的設定針對的是煉化裝置多于1萬個這種情況采用的概率篩選。不需要檢測所有的煉化裝置,只需要針對部分容易出現(xiàn)泄漏的裝置進行檢測。第二,制定規(guī)范的日常監(jiān)測工作流程,規(guī)定日常監(jiān)測的頻次。組建專門的工作人員隊伍負責日常監(jiān)測工作,對可能出現(xiàn)泄漏的裝置定時、定點的進行檢測。第三,如果在檢測中發(fā)現(xiàn)有裝置存在泄漏的情況,一定要立即進行修復。最后,對于已經(jīng)修復好的泄漏裝置,需要再次對其進行認真的、全面的檢測,以此確保其無泄漏。
石油煉化泄漏裝置修復的流程為:第一,在發(fā)現(xiàn)石油煉化裝置存在泄漏情況后,需要在該處懸掛泄漏標識。第二,修復人員需要對泄漏點現(xiàn)場的實際情況進行全面了解,并制定具體的修復方案。第三,認真的填寫修復單并上報給主管領導。第四,通過審批后,修復人員可以按照修復要求在規(guī)定的期限內保質保量的完成泄漏點的修復。
通過以上流程能夠看出,修復操作在檢測工作之后進行。在開展日常檢測工作的過程中,經(jīng)常使用的檢測器有毒性氣體檢測器和火焰離子檢測器。在具體使用這些檢測器前,需要先對儀器進行校準,隨后將儀器的檢測頭放在可能出現(xiàn)泄漏情況的地方,緩慢的旋轉與移動,認真觀察儀器上的數(shù)字,如果上面顯示的數(shù)字最大時,說明該處存在泄漏的情況。
經(jīng)過不斷的檢測實踐發(fā)現(xiàn)容易出現(xiàn)泄漏情況的部位主要有開口管線、接頭、法蘭、泵和閥門等。在確定了容易出現(xiàn)泄漏的部位后,檢測范圍明顯縮小。然而即使是這樣在檢測的過程中通常也需要支出較大的成本。對于石油化工企業(yè)來說,檢測煉化裝置是否存在泄漏的工作已經(jīng)成為企業(yè)日常經(jīng)營管理中的一項重點內容,甚至關系著企業(yè)的盈利與發(fā)展。因此石油化工企業(yè)一定要加強對泄漏檢測與修復技術的改革與創(chuàng)新,以此更快、更準的完成泄漏檢測工作。
經(jīng)過大量的實踐表明,大多數(shù)出現(xiàn)泄漏的石油煉化裝置都可以通過更換填料、增加堵帽、重新密封、更換墊片和緊固的方式加以修復。但是也有一些石油煉化裝置需要停止運行后才可以進行修復處理。由此可見,石油煉化裝置的修復工作量并不是很大,并且技術難度也較低。
美國最先指出LDAR技術的發(fā)展趨勢,將便攜式檢測儀器的檢測方式作為第一代檢測技術,將紅外氣體相機檢測作為第二代檢測技術,將LDAR智能檢測作為第三代檢測技術。縱觀目前世界范圍內,許多國家還處于第一代檢測技術水平,部分國家則實現(xiàn)了第二代檢測技術的應用,第三代技術則仍處于研究階段。通常來說,石油煉化裝置中容易發(fā)生泄漏的部位是閥門、泵、法蘭及接頭等位置,即便縮小了泄漏點的檢查范圍,也需要耗費大量的成本,對石油化工企業(yè)的煉化裝置進行泄漏檢測已經(jīng)是日常工作,但如果給企業(yè)造成了嚴重的負擔,反而不利于石油化工企業(yè)的經(jīng)營,改進傳統(tǒng)的泄漏檢測與修復技術,實現(xiàn)快速而準確的低成本檢測,是泄漏檢測與修復技術發(fā)展的主要方向[2]。
紅外線相機檢測已經(jīng)比較高端,應用銻化銦作為傳感器,可以檢測出甲烷、乙烷、丙烷等烷氣,或者甲苯、乙苯等,或者甲醇、丁酮等。在國內一些經(jīng)濟發(fā)展水平比較好的城市中可以用紅外線相機檢測,但是并未形成具體的操作規(guī)范,還需要應用傳統(tǒng)的泄漏檢測與修復技術來輔助應用,雖然這種結合應用的形式可以在一定程度上降低檢測費用,但是仍未達到預期的效果。在同類設備的基礎上,技術人員還需要借助毒氣分析儀來運算每個泄漏點的泄漏量,確定紅外線相機檢測的精度,并在具體的測定工作中嚴格要求溫度、濕度與壓力的標準。
LDAR智能檢測的方式采用了機電一體化的技術應用,可以實現(xiàn)高端智能檢測應用,將紅外線檢測儀連接到計算機中,再由計算機程序下達命令以后,定時進行檢測并將數(shù)據(jù)傳回到主機系統(tǒng)中,技術人員就可以根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)來判斷具體的密封點泄漏情況,根據(jù)相機成像的原理,選擇適宜的處理方法,可以有效的規(guī)避人工檢測形式所伴隨的風險,但是LDAR智能檢測技術的應用要有行業(yè)數(shù)據(jù)作為支撐,必須經(jīng)過數(shù)據(jù)對比才能反映出結果,這就需要企業(yè)建立起大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。
在數(shù)字化時代中,任何行業(yè)的發(fā)展都要融入互聯(lián)網(wǎng)技術,泄漏檢測與修復技術的升級更是如此。關于石油煉化裝置的數(shù)據(jù)庫組建工作應當在政府部門的帶領下逐步完成,引導社會中各個石油化工企業(yè)參與,提供本企業(yè)的工作數(shù)據(jù),搭建完善的公共信息化資源平臺。在平臺中,各個企業(yè)都可以進行互動探討,改進具體的工作方式,為彼此提出相應的建議,共同提升泄漏檢測與修復技術的應用效果,努力實現(xiàn)降低檢測成本的追求,提升石油化工行業(yè)整體的效益。政府部門可以邀請相關專家加入平臺中,為石油化工企業(yè)解讀泄漏檢測與修復技術的核心內容,或者將國外的先進技術引入平臺,增強我國的LDAR技術實力。
傳統(tǒng)的石油煉化裝置的結構一般都比較復雜,裝置上的密封點高達上萬個,稍有疏忽很可能就會因為一些因素的影響而出現(xiàn)泄漏的情況。所以,免檢免修這一理念出現(xiàn),也就是在制造石油煉化裝置時,采用發(fā)生泄漏情況較低的閥門,并加強低泄漏填料技術的使用。免檢免修裝置的引進,不單單可以極大的提高泄漏檢測的效率,同時還可以減少泄漏檢測成本費用的支出。但是目前免檢免修裝置的應用還尚未形成一定的規(guī)模,并且很多裝置還尚處于認證階段,若想實現(xiàn)這種裝置的全面普及依然還需要一些時間。
石油煉化裝置發(fā)生泄漏后,通常會發(fā)出很多有害氣體和污染物,其不僅會對環(huán)境造成污染,同時還會對人體造成不良影響。而加強石油煉化裝置泄漏檢測后,裝置出現(xiàn)泄漏的情況明顯減少,石油化工企業(yè)的揮發(fā)性有機物的量也大幅度減少,企業(yè)生產效益得到了較大提高。除此之外,石油煉化裝置排放污染物總量的減少,這也意味著石油化工企業(yè)處理這些污染物成本費用的減少,有助于推動企業(yè)的發(fā)展。
目前泄漏檢測與修復技術正處于研究過程中,已經(jīng)為石油煉化裝置的泄漏問題提供了有效的解決措施,但因為LDAR技術的應用成本較高,還需要從技術應用上有所改進,所以關于泄漏檢測與修復技術的研究仍要不斷深入,更多考慮到經(jīng)濟性的因素,總結檢測經(jīng)驗,建立行業(yè)數(shù)據(jù)平臺,使石油煉化裝置的檢測工作得到更有效的技術支持。