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储罐VOCs如何进行管控?检查要点有哪些?

储罐VOCs如何进行管控?检查要点有哪些? 龙华环保管家
2024-04-19
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导读:储罐VOCs如何进行管控?检查要点有哪些?




目录

(一)各行业储罐VOCs管控要求

(二)企业储罐VOCs检查要点

(三)储罐呼吸阀压力设定





(一)各行业储罐VOCs管控要求




石油化工、石油炼制、合成树脂行业储罐VOCs控制要求如表1所示。

表1 石油化工、石油炼制、合成树脂行业储罐VOCs控制要求

其他行业储罐VOCs控制要求主要参照《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822-2019)如表2所示:

表2 储罐VOCs控制要求

注:1.新建企业自2019年7月1日起,现有企业自 2020年7月1日起,VOCs 无组织排放控制按照本标准的规定执行。

2.重点地区的企业执行无组织排放特别控制要求,执行的地域范围和时间由国务院生态环境主管部门或省级人民政府规定。



(二)企业储罐VOCs检查要点




关于储罐VOCs检查重点:

1.根据储罐储存物料介质蒸汽压及储存溶剂判断与储罐类型是否匹配,对于内外浮顶罐,浮盘密封情况。

2.储罐附件、浮盘附件密封情况。

3.储罐处理设施运行情况。

4.罐区泄漏检测与修复(LDAR)项目情况

5.台账记录。


具体内容如下:

1.检查储罐类型及浮盘密封选型

通过排污许可副本、环评及验收文件、设计及竣工图等工程文件查阅储罐容积和类型、浮盘密封方式。
(1)根据储存物料的蒸汽压和储罐的容积判断使用的储罐类型是否符合标准文件要求。

注:1.具体内容参照表1,表2。

2.其他等效措施是指控制效果与标准中要求的措施相同,一般需要通过专家论证认可。如小型储罐采用的气袋法,在罐顶着一个气袋,储罐排气时排入气袋,吸气时从气袋吸入。
现场重点关注:对于储罐总体控制要求中对应储存真实蒸汽压和储罐容积条件下,采用固定顶罐+控制措施的,是否配备控制措施且达标排放。
此外,储油库标准中明确,真实蒸汽压≥76.6kPa的油品采用低压罐、压力罐或其他等效措施;真实蒸汽压<76.6kPa的油品采用内浮顶罐、外浮顶罐或其他等效措施。

四种典型储罐示例图


可通过各物料企业油品质量分析数据、环评报告、MSDS报告等方式获悉物料真实蒸汽压(即储存温度下的饱和蒸汽压)。常见物料可通过互联网或相关资料查询。

(2)浮盘方式是否满足标准要求

通过收集企业可反映储罐浮盘设计参数的设计图纸、竣工资料,判断浮盘边缘密封安装是否满足标准要求。

内浮顶罐:浮顶与罐壁之间应采用浸液式密封、机械式鞋形密封等高效密封方式。

外浮顶罐:浮顶与罐壁之间应采用双重密封,且一次密封应采用浸液式密封、机械式鞋形密封等高效密封方式。

2.检查储罐附件、浮盘附件密封情况

(1)目视罐体是否保持完好,有无孔洞、缝隙,外浮顶边缘密封无破损。
(2)使用便携式氢火焰离子化检测仪(FID)或红外热成像气体泄漏检测仪现场检查储罐量油孔/采样口、人孔、透光孔、泡沫发生器等开口(孔),在非工作状态下是否密闭(FID检测值是否超过标准规定的泄漏认定浓度,红外成像仪是否观察到明显油气逸散)。

(3)呼吸阀、紧急泄压阀,浮顶漂浮状态时的自动通气阀、边缘呼吸阀,穿过浮顶的支柱、导向装置等,可使用便携式FID、红外热成像气体泄漏检测仪进行密封效果检查(FID检测值是否超过标准规定的泄漏认定浓度,红外成像仪是否观察到明显油气逸散)其中,呼吸阀检查一般在上午进行,需在储罐未进出料的情况下,且需在罐顶压力(或浮盘边缘密封气相空间压力)低于呼吸阀设定压力的75%时开展。压力值可通过罐顶压力表或中控系统查询。


(4)检查储罐联通/罐顶气收集系统有无泄漏,管道是否存在破损的情况。
3.检查罐区处理设施运行情况
(1)现场检查油气回收/处理设施、排放口数量、高度等是否与排污许可副本一致,处理设施采样口、采样平台、采样管线等是否满足标准要求。
备注:高浓度废气,优先进行溶剂回收,难以回收的,宜采用高温焚烧、催化燃烧等技术。油气(溶剂)回收宜采用冷凝+吸附、吸附+吸收、膜分离+吸附等技术。
低温等离子、光催化、光氧化技术主要适用于恶臭异味等治理:生物法主要适用于低浓度V0Cs废气治理和恶臭异味治理。
(2)通过监测报告、自动监测数据判断排放的废气或处理设施去除效率是否满足国家或地方标准要求。
(3)通过DCS系统、分表计电、视频监控判断油气回收/处理设施和生产设备是否同步运行。
(4)通过设计文件、技术方案等检查处理设施运行条件是否符合相关要求。如蓄热式燃烧装置(RT0)燃烧温度应高于760℃,催化燃烧温度一般不低于300℃。
(5)通过设计材料检查处理设施重要配件耗材更换频次是否符合设计要求,重点检查吸附剂、吸收剂、催化剂、蓄热体、过滤棉等更换频次台账。
(6)建议查看罐区油气回收管线设计情况。查看储罐油气回收管线的风机是否由管线内压力连锁启动,如是,查看压力连锁点位设定情况,一般位于油气回收总管线末端,距离风机最远的一个支线附近;如不是,查看手动启动的条件和相关记录。
4.检查罐区泄漏及修复情况
如企业应开展LDAR工作,现场可对罐区涉及的设备与管线组件开展泄漏检测,相关要求见表3。

表3 LDAR相关要求

注:地方或企业有更严的泄漏认定浓度,从其规定。

5.台账记录是否完整

(1)检查石化行业是否按标准要求每半年进行一次浮盘检查,并保留相关记录一年以上。
(2)检查呼吸阀的定压记录,判断是否定期开展定压工作。
(3)检查储罐有机液体物料名称储罐类型及密封方式、储存温度周转量、油气回收量等记录是否齐全、规范。
(4)检查处理设施相关信息记录是否符合要求。可参照《重点行业挥发性有机物综合治理方案》,具体参数包括:废气处理设施进出口的监测数据(废气量、浓度、温度、含氧量等),废气收集与处理设施关键参数,废气处理设施相关耗材(吸收剂、吸附剂、催化剂、蓄热体等)购买处置记录。
(5)检查涉及罐区的设备和管线组件LDAR台账,是否有应纳未纳的点位、检测频次时间是否符合要求、检测仪器校准记录是否符合要求、密封点修复记录。



(三)储罐呼吸阀压力设定




呼吸阀是储罐VOCs排放的重要源头,目前很多企业储罐呼吸阀排放量都较大,通过便携式FID检测,动不动检测值超过10000ppm或者达到仪器测量最大值,VOCs排放问题严重。
1.呼吸阀的设定压力
1)《石油库设计规范》(GB 50074-2014)

第6.4.4条 下列储罐通向大气的通气管管口应装设呼吸阀:

① 储存甲B、乙类液体的固定顶储罐和地上卧式储罐;

② 储存甲B类液体的覆土卧式油罐;

③ 采用氮气密封保护系统的储罐。

第6.4.5条 呼吸阀的排气压力应小于储罐的设计正压力,呼吸阀的进气压力应大于储罐的设计负压力。当呼吸阀所处的环境温度可能小于或等于O℃时,应选用全天候式呼吸阀。

2)呼吸阀的设定压力是呼吸阀的开启压力具体如下图所示。超压值是指呼吸阀达到最大额定通气量时超过设定压力的比值,如超压值10% 的呼吸阀,如果设定压力是1.6 kPa,则达到最大额定通气量时罐压是1.76 kPa使用10%超压值技术的呼吸阀,其设定压力可以设置在储罐设计压力的90%,可以大大降低呼吸阀开启几率,减少油气排放。

呼吸阀、紧急释放阀的设定压力应根据其超压值和储罐的实际承压能力合理确定。众所周知的《石油化工储运罐区VOCs 治理项目油气连通工艺实施方案及安全措施指导意见》、中石化炼发函(2016)127 号文件要求紧急释放阀设定压力在1.8 kPa,超压值为10% ;呼吸阀设定压力在1.35 kPa,超压值为10% 。
2.呼吸阀的政策要求
(1)国务院在2023年底印发了《空气质量持续改善行动计划》(以下简称《行动计划》)是“大气十条3.0”版本!其中强调了VOCs全流程、全环节综合治理,并特别对储罐使用的低泄漏呼吸阀等涉VOCs源头减排的安全附件提出了要求
前几日,国家公布2024年中央大气污染防治资金计划,额度达到340亿元!几乎同时,江门市生态环境局报道将涉罐区VOCs源头减排的项目纳入中央/地方大气污染防治资金的补贴范围!主要如下:
有机液体储罐改造项目,主要指企业对存储汽油、航空煤油、石脑油以及苯、甲苯、二甲苯的浮顶罐实施的升级改造项目,如内浮顶罐实施“全接液浮盘+高效边缘密封”改造、更换低泄漏呼吸阀、油气回收设施升级改造等。”

(2)根据《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570—2015)、《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571—2015)和《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 31572—2015),操作压力低于呼吸阀设定的开启压力75%时,呼吸阀的泄漏检测值应低于2000 µmol/mol。

3.哪些储罐需要设呼吸阀?

1)《石油化工企业设计防火标准》GB 50160-2008(2018年版)


第6.2.19条 甲B、乙类液体的固定顶罐应设阻火器和呼吸阀;对于采用氮气或其他气体气封的甲B、乙类液体的储罐还应设置事故泄压设备。

2)《建筑设计防火规范》GB 50016—2014 (2018年版)


第5.4.15条 设置在建筑内的锅炉、柴油发电机,其燃料供给管道应符合下列规定:

①  在进入建筑物前和设备间内的管道上均应设置自动和手动切断阀;   

② 储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通气管,通气管应设置带阻火器的呼吸阀,油箱的下部应设置防止油品流散的设施;

③ 燃气供给管道的敷设应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028 的规定。

3)《石油库设计规范》(GB 50074-2014)


第6.4.4条 下列储罐通向大气的通气管管口应装设呼吸阀:

① 储存甲B、乙类液体的固定顶储罐和地上卧式储罐;

② 储存甲B类液体的覆土卧式油罐;

③ 采用氮气密封保护系统的储罐。

第6.4.5条 呼吸阀的排气压力应小于储罐的设计正压力,呼吸阀的进气压力应大于储罐的设计负压力。当呼吸阀所处的环境温度可能小于或等于O℃时,应选用全天候式呼吸阀。

4)《石油天然气工程设计防火规范》(GB 50183-2004)


第6.4.4条 污油罐及污水沉降罐顶部应设呼吸阀、阻火器及液压安全阀。

规定污油罐及污水沉降罐顶部应设呼吸阀、液压安全阀及阻火器的目的是防止罐体因超压或形成直真空导致破裂,造成罐内介质外泄。同时防止外部火源引爆引燃罐内介质。每个呼吸阀及液压安全阀均应配置阻火器,它们的性能应分别满足《石油储罐呼吸阀》SY/T 0511、《石油储罐液压安全阀》SY/T 0525.1、《石油储罐阻火器》SY/T 0512的要求。


4.关于呼吸阀检验、维护保养的要求:

1)《常压储罐完整性管理》(GB/T37327-2019)


8.6.1常压储罐用呼吸阀每年至少进行一次检验。

8.6.2检验前应审查以下资料:

a )呼吸阀的产品型号、操作压力等级;

b )制造日期, 产品合格证, 安装日期, 竣工验收文件;

c )运行周期内的在线检查记录;

d )历次定期检验报告。

8.6.3检验前应明确检验项目及合格标准,并取得使用单位认可,使用单位按要求做好准备工作。

8.6.4呼吸阀的检验内容包括外观检查、开启压力、通气量和泄漏量试验等。

8.6.5呼吸阀的外观应无异常锈蚀、泄漏和杂物堵塞。

8.6.6呼吸阀的开启 压力、通气量和泄漏量应满足设计要求。


2)《危险化学品企业安全风险隐患排查治理导则》应急〔2019〕78号 


(四)静设备的管理 企业应对储罐呼吸阀(液压安全阀)、阻火器、泡沫发生器、液位计、通气管等安全附件按规范设置,并定期检查或检测,填写检查维护记录。

3)《关于开展大型油气储存基地安全风险评估工作的通知》


企业应对储罐呼吸阀(液压安全阀)、阻火器、泡沫发生器、液位计、通气管等安全附件按规范设置,并定期检查或检测,填写检查维护记录。

4)油气储存企业安全风险评估指南(试行)


4.3设备安全风险评估

4.3.1重点评估内容

1)评估储罐选型是否可以满足介质危险性的相关要求。

2)国内首次采用的储罐型式是否开展有效的安全可靠性论证。

3)评估储罐相关安全附件(如安全阀、爆破片、呼吸阀、阻火器、氮封等)的设置符合性、有效性及运行情况。

5)《国家安全监管总局关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》(安监总管三〔2014〕68号)


(四)加强化学品罐区设备设施管理。对化学品罐区设备设施要定期检查检测,确保储罐管线阀门、机泵等设备设施完好。加强化学品储罐腐蚀监控,定期清罐检查,发现腐蚀减薄及时处理。确保储罐安全附件和防雷、防静电、防汛设施及消防系统完好;有氮气保护设施的储罐要确保氮封系统完好在用。

6)《SY 5225-2005_石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程》


第7.4.1.1条 储油罐呼吸阀、阻火器、液压安全阀的设置应分别按SY/T 0511、SY/T 0512和SY/T 0525.1执行。对安全阀每年至少委托有资格的检验机构检验、校验一次。

第7.4.1.2条 呼吸阀、液压安全阀底座应装设阻火器,呼吸阀、液压安全阀冬季每月至少检查二次,每年进行一次校验。阻火器每季至少检查一次。呼吸阀灵活好用。液压安全阀的油位符合要求,油质合格。阻火器阻火层完好,无油泥堵塞现象。


5.关于呼吸阀维护保养建议

(1)呼吸阀常见故障主要有:漏气、卡死、粘结、堵塞、冻结以及压力阀和真空阀常开等。


① 漏气:一般是由于锈蚀、硬物划伤阀与阀盘的接触面、阀盘或阀座变形以及阀盘导杆倾斜等原因造成。

② 卡死:多发生在由于呼吸阀安装不正确或油罐变形导致阀盘导杆歪斜以及阀杆锈蚀的情况下,阀座在沿导杆上下活动中不能到位,将阀盘卡于导杆某一部位。

③ 粘接:是因为油蒸气、水分与沉积于阀盘、阀座、导杆上的尘土等杂物混合发生化学物理变化,久而久之使阀盘与阀座或导杆粘结在一起。

④ 堵塞:主要是由于机械呼吸阀长期未保养使用,致使尘土、锈渣等杂物沉积于呼吸阀内或呼吸管内,以及蜂或鸟在呼吸阀口筑巢等原因,使呼吸阀堵塞。

⑤ 呼吸阀冻结:是因为气温变化,空气中的水分在呼吸阀的阀体、阀盘、阀座和导杆等部位凝结,进而结冰,使阀难以开启。

(2)定期检查内容


① 检查是否存在常开、漏气、卡死、粘结、堵塞、冰冻、生锈等现象;

② 检查密封衬垫是否漏气,如有发现应予更换;

③ 检查阀盘能否灵活的转动有没有出现卡死的故障;

④ 检查阀体封口网是否出现冰冻、堵塞现象和网上是否附着有灰尘或污垢;

⑤ 检查阀盘、阀座、导杆、导风弹簧等金属部件是否出现生锈和积垢现象可以使用煤油清洗。

⑥ 在储罐进出物料作业时,检查呼吸阀运行情况是否正常。

(3)呼吸阀每年应定期校正1次,校正的方法参照SY/T 0511.1-2010《石油储罐附件 第1部分 呼吸阀》进行。
来源丨长三角VOCs治理产学研用联盟


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