揮發性有機物(Volatility Organic Compounds，簡稱VOCs) 是環境中的一類典型污染物，對大氣的物理、化學性質以及人體健康都有十分重要的影響。近年來隨著我國經濟的迅速發展，由工業、居民生活排放的人為源VOCs總量正在逐年增加，導致光化學煙霧、城市灰霾等復合型大氣污染問題日益嚴重。有效控制VOCs排放已經成為現階段我國大氣環境治理領域中的熱點問題。

泄漏檢測與修復(Leak Detection and Repair，簡稱LDAR)是目前國際上通用的一種無組織VOCs控制技術，可廣泛應用于石化等行業中設備泄漏環節的VOCs減排。美國和歐盟等發達國家早在上世紀80~90年代就開始通過實施LDAR控制VOCs排放，改善大氣環境質量，并且取得了十分顯著的成效。21世紀以來，為有效控制我國工業源污染排放，LDAR技術被引進中國，并被越來越多的企業所重視和應用。文章通過對國內外LDAR技術實施情況及相關標準、政策的調研分析，旨在總結我國LDAR的應用現狀、存在問題并提出相關改善建議。

LDAR技術簡介

LDAR的定義及實施目標

LDAR是一項對工業生產過程中的物料泄漏進行控制的系統工程，也是一項履行相關標準的重復性工作。該技術采用固定或移動檢測儀器，定量或定性檢測生產裝置中易產生VOCs泄漏的密封點，并修復超過一定濃度的泄漏點，從而控制物料泄漏損失，達到減少環境污染的目標。通常，被檢測的密封點包括泵、壓縮機、攪拌器、閥門、泄壓設備、取樣連接系統、開口閥或開口管線、法蘭、連接件等。就一家企業而言，雖然單個密封點的泄漏很微量，但整個生產線的所有密封點可以產生巨大的排放。據美國環保局估算，設備泄漏產生的VOCs排放量約占煉油廠原油加工量的0.01%。歐盟多家煉油廠采用紅外遙感技術測量的烴類排放均值約為原油加工量的0. 12%，其中煉油裝置泄漏的 VOCs排放占全廠VOCs無組織排放總量的 20%~30%。

LADR的實施程序

現行的 LDAR工作模式由美國EPA 建立，其標準方法稱為《揮發性有機化合物泄漏測定方法》。該方法不但規定了執行LDAR操作需遵守的協議，同時還規定了用于 VOCs 泄漏檢測的設備和技術。總體上講，LDAR常見的檢測技術主要分為常規檢測和非常規檢測兩大類。常規檢測是指采用火焰離子檢測器、紅外吸收檢測器、光離子檢測器等儀器直接檢測設備密封點的逸散濃度;非常規檢測是指采用光學檢測儀(紅外熱成像儀、傅里葉紅外成像光譜儀等)、超聲檢測儀等儀器對設備泄漏情況進行檢測或檢查，可作為常規檢測的輔助手段，發現疑似泄漏點后，應采用常規檢測方法定量確認。典型的LDAR實施程序可概括為5個基本步驟，依次分別為識別、定義、實施、修復以及報告。各個步驟的具體含義和內容如圖1所示。

從圖1的實施程序可知，修復是整個LDAR實施過程中真正實現VOCs減排的關鍵一環。目前國內外對于泄漏點常用的修復手段包括緊固螺栓、更換部件、加裝管帽、涂抹密封膠、制作夾具堵漏等方式。具體視泄漏程度、泄漏設備組件類型以及生產工況等因素而定。

LDAR的實施效益

根據美國EPA對實施LDAR的企業進行的評估，石油煉制企業實施LDAR后設備VOCs泄漏量可減少63%]。丁德武等]對國內石化企業煉油裝置LDAR實施效果的評估結果表明，LDAR的執行可使該裝置的VOCs排放量削減約50%。可以看出，LDAR工作對于設備泄漏環節VOCs的減排具有非常明顯的效果。同時，LDAR實施后帶來的社會效益還包括以下方面：

(1)生產安全：通過LDAR的實施，可以提前發現生產現場的安全隱患，提高生產的安全性和可靠性。

(2)環境保護：由于VOCs是臭氧(O3)和細顆粒物(PM2.5)污染的關鍵前體物，LDAR的實施可以有效減少企業的VOCs排放，從而改善當地的空氣質量。

(3)職業健康：實施LDAR可以降低現場工作人員的污染暴露風險。化工企業排放的 VOCs 中有一部分也是有毒空氣污染物(Hazardous Air Pollutants，簡稱HAPs)，這些物質的排放量過高對裝置操作人員的健康產生危害。

(4)資源節約：LDAR的實施可以有效減少企業物料損失。無組織排放的物質大部分均為可出售的物料，通過減少無組織散逸，可以提高產品收率，獲得更多生產效益。

(5)經濟成本：一方面LDAR的實施可以提前發現設備泄漏，提早修復，降低維修成本;另一方面，通過VOCs的減排還可以減少企業的排污費。

(6)企業形象： LDAR 的實施可以降低企業可能面臨的因污染物超標排放而產生的合規性風險，提高企業的品牌價值。

國外LDAR應用進展

國外LDAR的實施起步較早，已經有30~40年的經驗積累。在長期的應用和發展過程中，國外的LDAR工作已經形成了較為完整的實施體系，并已進入法制化、標準化和專業化的軌道。

美國

上世紀80年代初起，美國聯邦法典對石化煉油行業的設備VOCs泄漏排放提出嚴格的作業要求，規定必須對石化企業實施LDAR作業。此后LDAR技術被美國許多州和地方政府所采納，將其作為空氣質量達標的主要措施之一;1990年，美國的《清潔空氣法(The Clean Air Act)》修正案正式將LDAR納入其中，作為最大可行控制技術(Maximum Achievable Control Technology, MACT)，規定必須對石化和化工企業實施LDAR作業，以控制管線組件的無組織排放;1993年，美國EPA頒布《設備泄漏排放估算協議(Protocol for Equipment Leak Emission Estimates)》，并于1995年對該協議進行修正，該協議給出了基于LDAR實測結果估算設備泄漏VOCs排放量的方法;為了提高LDAR工作效率，美國石油學會(American Petroleum Institute, API)于1997年提出Smart-LDAR技術，并由美國EPA于2008年發布了紅外氣體相機開展Smart-LDAR的AWP(Alternative Work Practice)規范。相對于傳統的泄漏檢測方法，Smart-LDAR可以通過遠距離光學成像同時檢查多個泄漏組件，從而更快地找出泄漏組件并實施修復。EPA對該方法進行了實驗驗證，Smart-LDAR泄漏檢出限在0.1~100g/h范圍內，平均每分鐘約可完成35個設備密封的檢測，是傳統LDAR效率的4.3倍。

歐盟

歐盟于1999年起建議其成員國的煉油廠實施LDAR。歐盟對VOCs的排放控制主要采用指令的形式，其發布的綜合污染預防與控制(Integrated Pollution Prevention and Control，IPPC)指令將工業生產活動劃分為能源工業、金屬工業、無機材料工業、化學工業、廢物管理以及其它活動等6大類共33個行業進行管理;2010年歐盟將IPPC指令與現有的工業排放指令整合為2010/75/EU(The Industrial Emissions Directive，IED)指令，并要求于2013年1月7日前逐步進入歐盟各國立法體系，于2014年1月7日起用IED指令代替IPPC指令和各工業指令。IED指令實質上是IPPC指令的延續和升級，仍然以IPCC為核心，但同時強化了BAT在環境管理和許可證管理中的作用和地位[16]。IED指令指出，無組織逸散是VOCs控制的重點，在儲罐、設備、管線泄漏等無組織逸散VOCs的控制方法中，LDAR是最佳可行技術(Best Available Technology, BAT)，與工藝排放的控制同等重要。對于LDAR工作的開展，規定常規儀器檢測(Sniffing Method)和光學儀器檢測(Optical Gas Imaging Methods)都是可選方法。目前比利時、荷蘭、瑞典等國家均出臺了LDAR實施的相關要求和規定。

加拿大

加拿大環境署制定的環境保護法案中明確提出了有害化工氣體泄漏的防治要求，要求建立并實施完善的泄漏檢測與修復技術。1993年10月，加拿大環境部長理事會(Canadian Council of Ministers of the Environment，CCME)發布的《設備泄漏無組織排放檢測與控制實施法規》(Environmental Code of Practice for the Measurement and Control of Fugitive VOC Emissions from Equipment Leaks)中明確提出了對相關企業管道及設備實施LDAR的具體要求，規定了包括壓縮機、泄壓閥等在內的不同密封設備的檢測頻次以及修復時間、泄漏率等[17]。同時，加拿大清潔空氣戰略聯盟(Clean Air Strategic Alliance, CASA)要求上游油氣行業于2005年12月31日前制定一套針對逸散性排放的最佳管理方法，相關部門頒布并實施LDAR許可證制度，并于2007年由CASA對上游石化行業進行復查考核。

從國外LDAR推廣實施的做法和經驗可以看出，LDAR確實是一項對VOCs無組織泄漏控制有效且通用的技術，也是一項系統工程，必須做好相應的配套和保障，包括：(1)制定科學的法律法規，對LDAR的實施和操作提出強制性規定;(2)建立 VOCs 逸散排放的評估標準和方法，實現LDAR減排效果的定量化評估;(3)建立企業申報制度，要求企業定期向政府提供LDAR的執行情況及排放報告;(4)建立審查審計制度，對企業的LDAR項目進行定期或突擊審查。只有不斷總結經驗并將其固化在政策與標準中，才能使LDAR技術更加廣泛和專業地被應用，從而確保達到期望的VOCs控制效果。