經(jīng)過60多年的努力,美國加州地區(qū)在人口和經(jīng)濟持續(xù)增長的同時,空氣質(zhì)量實現(xiàn)了明顯改善,臭氧濃度峰值降低七成以上,這離不開當(dāng)?shù)貙]發(fā)性有機物(VOCs)采取的嚴(yán)格治理措施。
VOCs是臭氧和細顆粒物的前體物,石化行業(yè)是洛杉磯及其周邊地區(qū)重要的VOCs排放源和管控對象,控制好石化行業(yè)VOCs排放,有利于當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量大幅改善。
VOCs控制措施不斷進階
洛杉磯及周邊地區(qū)擁有龐大的石油工業(yè)體系,每天可加工原油超過100萬桶(每年約4000萬噸),涉及多處石油天然氣生產(chǎn)設(shè)施、10家煉油廠、數(shù)十處銷售儲運中心、海運碼頭和數(shù)千家加油站。
1947年洛杉磯設(shè)立美國第*個空氣污染控制機構(gòu)時,就要求在汽油裝載作業(yè)時進行油氣回收,后發(fā)展到散裝儲運中心和加油站進行油氣回收。此后,該地區(qū)在石化行業(yè)VOCs排放管控措施的理念、踐行和具體措施執(zhí)行方面一直是排頭兵,并且伴隨著美國空氣質(zhì)量管理政策體系升級而不斷進階。

美國在1970年建立了以州執(zhí)行計劃(SIP)為核心的地方空氣質(zhì)量改善行動方案,其中的重要部分是基于排污許可證制度對固定源進行管理。對已經(jīng)存在的固定源,需要從州執(zhí)行計劃中的技術(shù)或控制措施清單選取合適的方案以滿足排放標(biāo)準(zhǔn);針對洛杉磯等空氣質(zhì)量未達標(biāo)地區(qū),新增排放源則面臨非常嚴(yán)格的要求。
具體來說,新增排放源需要實施評估審查,任何新建和改建排放源的工藝廢氣必須符合*佳可行控制技術(shù)(BACT)標(biāo)準(zhǔn)才能獲得許可證。對于控制技術(shù)的確認,是許可證審核過程中較為困難的步驟之一,非常復(fù)雜且耗時。此外,對VOCs排放總量大于每年4噸設(shè)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,避免該地區(qū)出現(xiàn)排放總量凈增長。
20世紀(jì)90年代以來,美國空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求不斷收緊,洛杉磯地區(qū)面臨的達標(biāo)壓力也日益緊迫,進一步加強VOCs排放控制十分必要。這個時期,無組織排放控制開始得到充分重視,出臺的措施包括加強控制儲油罐蒸發(fā)排放、控制廢水系統(tǒng)排放以及火炬氣的監(jiān)控和回收等,還要針對數(shù)百萬個逸散排放組件實行泄漏檢測與修復(fù)(LDAR)。
精細化管控?zé)o組織排放
洛杉磯及周邊各郡是美國*早要求石油、石化及有機化工行業(yè)實行LDAR的地區(qū),旨在有效地控制閥門、法蘭或螺紋接頭和泵/壓縮機密封器等管道組件產(chǎn)生的逸散性VOCs排放。
LDAR包括識別、定義、檢測、修復(fù)、記錄保存和報告五大環(huán)節(jié)。洛杉磯法規(guī)要求所有VOCs氣體、蒸汽、輕液和重液相關(guān)環(huán)節(jié)的泄漏點建立清單并進行動態(tài)更新,開展季度監(jiān)測(不可達點為年度監(jiān)測),發(fā)現(xiàn)超過定義的泄漏限值后需要進行及時修復(fù),并保存記錄和進行報告。
要使LADR能夠充分有效地發(fā)揮作用,除了必要的技術(shù)手段,還非常依賴執(zhí)行任務(wù)的人員,高素質(zhì)和高強度的人力資源投入是成敗關(guān)鍵。
加州和洛杉磯地區(qū)的空氣質(zhì)量管理當(dāng)局非常重視提高工作人員的技術(shù)能力和專業(yè)素質(zhì),為檢測員與技師提供統(tǒng)一與標(biāo)準(zhǔn)化的培訓(xùn)、認證。從事浮頂罐檢查、石棉拆除和清除、目視評估排放等工種的技術(shù)人員必須取得強制性專業(yè)認證,企業(yè)內(nèi)部進行LDAR組件檢查的人員也需獲得推薦性認證。作為標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)的補充,還有許多培訓(xùn)班旨在為相關(guān)人員提供特定類型的排放源和排放控制設(shè)備的常識。
此外,投入大量人力進行高頻檢查有助于提升LDAR的排放控制效率。美國大部分煉油廠和石油化工廠都需要每3個月進行一次泄漏檢查。美國環(huán)境保護局的研究顯示,在按季度執(zhí)行泄漏檢測與修復(fù)的情況下,輕液閥的排放控制效率為73%。但如果將檢查頻率下調(diào)為每年執(zhí)行一次,排放控制效率則下降到65%。上世紀(jì)90年代初,洛杉磯地區(qū)的煉油廠仍在抵制實施LDAR,但監(jiān)管機構(gòu)要求檢查人員持續(xù)高頻次地在企業(yè)開展檢查,發(fā)現(xiàn)的任何泄漏都貼上維修標(biāo)簽,并在要求的維修期過后由檢查人員進行跟進。每天檢查結(jié)束時,對超出標(biāo)準(zhǔn)的泄漏以及未在規(guī)定時間內(nèi)修理的泄漏,都發(fā)出違規(guī)通知。這種高強度檢查執(zhí)法維持了5年-7年,才使當(dāng)?shù)氐臒捰蛷S認真對待LDAR。此后,企業(yè)及其LDAR承包商建立了強大而有效的內(nèi)部管理系統(tǒng),監(jiān)管部門的檢查頻率才有所降低。
在進入LDAR管理成熟期后,洛杉磯地區(qū)的管理部門仍開展年度“藍天”突擊檢查執(zhí)法,每次檢查通常會在每一家煉油廠覆蓋數(shù)千個組件。泄漏判定標(biāo)準(zhǔn)與例行日常檢查相同,但管理部門會對團隊檢查期間收集的數(shù)據(jù)進行分析,并與煉油廠自己的季度檢查結(jié)果進行比較,從而了解煉油廠季度檢查的可靠性。
此外,對所有管控的逸散排放組件的準(zhǔn)確核算和排放數(shù)據(jù)掌握,是LDAR系統(tǒng)的基石。建立良好的數(shù)據(jù)管理機制,將泄漏數(shù)據(jù)與維修和逸散排放計算關(guān)聯(lián)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(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。美國的工業(yè)行業(yè)與監(jiān)管機構(gòu)每年都付出巨大努力完善包括VOCs在內(nèi)的大氣污染物排放清單。這些排放清單不僅用于收費,也構(gòu)成了長期規(guī)劃和政策制定的依據(jù)。排放清單的完整性、準(zhǔn)確性和及時性,對于長期改善空氣質(zhì)量至關(guān)重要。
洛杉磯經(jīng)驗的啟示
中國目前在石化行業(yè)推行的VOCs控制策略具有后發(fā)優(yōu)勢,在技術(shù)和方法上已經(jīng)和洛杉磯非常接近,需要在執(zhí)行和落實方面更進一步。
洛杉磯的經(jīng)驗表明,VOCs管控政策執(zhí)行和落實的*大挑戰(zhàn)在于無組織排放的管理,妥善應(yīng)用LDAR系統(tǒng)則可以有效減少石化行業(yè)VOCs逸散排放。為了確保其實施效果,需要對監(jiān)管部門和執(zhí)行企業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員進行充分培訓(xùn),并建立起一套認證系統(tǒng),培育高素質(zhì)的專業(yè)隊伍是成敗關(guān)鍵。
此外,政策實施初期監(jiān)管部門需要投入大量人力和時間進行高頻次的檢查執(zhí)法和干預(yù)糾正,使企業(yè)真正重視起來并在內(nèi)部形成完善和成熟的管理系統(tǒng)。準(zhǔn)確核算排放和構(gòu)建良好的數(shù)據(jù)管理機制,在長期的政策實施中將發(fā)揮重要作用。
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