張樹杰
(廣東省廣州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,廣東 廣州 510000)
儲(chǔ)油庫油氣的排放主要是由泄漏引起的,儲(chǔ)罐、油罐車罐(艙)和油船船艙的密閉性、泄壓閥、油品溫度、壓力等都是污染物排放的影響因素,都會(huì)引發(fā)環(huán)境污染。本文以廣州市18家在用儲(chǔ)油庫為例,結(jié)合污染物排放的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。
廣州市儲(chǔ)油庫大氣污染物排放情況調(diào)查監(jiān)測(cè)的技術(shù)路線包括信息調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)兩部分。其中,信息調(diào)查包括儲(chǔ)油庫基本信息和油氣處理裝置調(diào)查;現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)包括有組織排放、無組織排放、泄漏濃度和油品滴灑量等。
1.1.1 泄漏濃度
采用氫火焰離子化檢測(cè)儀(以甲烷或丙烷為校準(zhǔn)氣體)對(duì)油氣收集系統(tǒng)密封點(diǎn)(油氣收集系統(tǒng)可能發(fā)生泄漏的部位,包括油罐車底部發(fā)油油氣回收快速接頭、鐵路罐車頂部浸沒式發(fā)油密封罩、油船油氣回收管線法蘭等)、設(shè)備與管線組件密封點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè),將采樣探頭放置于可能發(fā)生泄漏排放的設(shè)備或裝置的相關(guān)部位,并沿其外圍以小于10 cm/s的速度移動(dòng),同時(shí)關(guān)注儀器讀數(shù)。如果發(fā)現(xiàn)讀數(shù)上升,放慢采樣探頭移動(dòng)速度直至測(cè)得最大讀數(shù),并在最大讀數(shù)處停住,停留時(shí)間約為儀器響應(yīng)時(shí)間的2倍,記錄最大讀數(shù)。
1.1.2 油品滴灑量
向汽車罐車和鐵路罐車底部發(fā)油結(jié)束并斷開快速接頭時(shí),用量杯測(cè)量油品滴灑量,滴灑量取連續(xù)3次斷開操作的平均值。
1.2.1 有組織排放樣品的采集
采樣位置應(yīng)優(yōu)先選擇在垂直或水平管段上,采樣位置距上下游的彎頭、閥門、變徑管距離不應(yīng)小于3倍管道直徑。
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)油庫預(yù)留的油氣處理裝置采樣位置進(jìn)行采樣,用真空氣體采樣箱進(jìn)行樣品采集,氣袋先用樣品氣體清洗至少3次后,再進(jìn)行樣品采集,每套油氣處理裝置都應(yīng)進(jìn)行檢測(cè),在1小時(shí)內(nèi),以等時(shí)間間隔采集4個(gè)樣品,取平均值作為檢測(cè)結(jié)果。
1.2.2 無組織排放樣品的采集
要根據(jù)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)速及風(fēng)向確定監(jiān)測(cè)位置,在每個(gè)油庫的下風(fēng)向邊界外布設(shè)2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),用真空氣體采樣箱進(jìn)行樣品采集,氣袋先用現(xiàn)場(chǎng)空氣清洗至少3次后,再進(jìn)行樣品采集,在1小時(shí)內(nèi),以等時(shí)間間隔采集4次樣品,取平均值作為檢測(cè)結(jié)果。
在不少于50%發(fā)油鶴管處于發(fā)油時(shí)段對(duì)油氣處理裝置進(jìn)口和出口的油氣進(jìn)行采樣,其中連接油船的油氣處理裝置應(yīng)在發(fā)油時(shí)段中、后期進(jìn)行采樣,對(duì)于包含吸附工藝的油氣處理裝置,采樣應(yīng)包括每個(gè)吸附塔的工作過程。
在發(fā)油時(shí)段采用氫火焰離子化檢測(cè)儀對(duì)油氣收集系統(tǒng)密封點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),其中連接油船的油氣收集系統(tǒng)密封點(diǎn)應(yīng)在發(fā)油時(shí)段中、后期進(jìn)行檢測(cè),監(jiān)測(cè)采樣和測(cè)定方法按《泄漏和敞開液面排放的揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 733-2014)的規(guī)定執(zhí)行。檢測(cè)儀器探測(cè)到油氣收集系統(tǒng)密封點(diǎn)的VOCs濃度扣除環(huán)境本底值后的凈值,以碳的摩爾分?jǐn)?shù)表示;每家油庫至少采集一個(gè)空白樣品,將注入除烴空氣的氣袋帶至采樣現(xiàn)場(chǎng),與同批次采集的樣品一起送回實(shí)驗(yàn)室分析;油氣泄漏的檢測(cè)值,是用檢測(cè)儀器探測(cè)到油氣收集系統(tǒng)密封點(diǎn)的VOCs濃度扣除環(huán)境本底值后的凈值,以碳的摩爾分?jǐn)?shù)表示。環(huán)境本底檢測(cè)分別在排放源附近不受干擾的(如附近有干擾存在,可以在距離排放源更近的地方采樣測(cè)定,但采樣探頭與排放源的距離應(yīng)大于25 cm)上風(fēng)向和下風(fēng)向緩慢地移動(dòng)采樣探頭,對(duì)排放源周圍空氣中的VOCs濃度進(jìn)行檢測(cè),記錄在上風(fēng)向±45°內(nèi)測(cè)得的最高值作為環(huán)境本底值;FID檢測(cè)儀器的量程應(yīng)能滿足相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)濃度限值的測(cè)定要求;且其分辨率應(yīng)保證在排放標(biāo)準(zhǔn)中泄漏控制濃度或標(biāo)準(zhǔn)濃度限值的±2.5%范圍內(nèi)可讀。
企業(yè)邊界的監(jiān)測(cè)采樣和測(cè)定方法按《大氣污染物無組織排放監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ55-2000)和《環(huán)境空氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測(cè)定 直接進(jìn)樣-氣相色譜法》(HJ604-2017)的規(guī)定執(zhí)行,監(jiān)測(cè)采樣不應(yīng)在向鐵路罐車收發(fā)油時(shí)進(jìn)行。
廣州市18家在用儲(chǔ)油庫分布在四個(gè)行政區(qū),涉及《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20950—2020)中適用范圍油品(原油、汽油、航空煤油、石腦油等)作業(yè)的11家儲(chǔ)油庫有9家已安裝油氣處理裝置,各油庫油氣處理裝置的設(shè)計(jì)處理能力、處理工藝和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝情況詳見表1。
表1 廣州市9家儲(chǔ)油庫油氣處理裝置和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝情況統(tǒng)計(jì)表
對(duì)9家安裝了油氣處理裝置的儲(chǔ)油庫開展了油氣收集系統(tǒng)密封點(diǎn)VOCs泄漏濃度檢測(cè),現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的共計(jì)74個(gè)密封點(diǎn)VOCs泄漏檢測(cè)值均達(dá)到《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20950—2020)的要求(油氣收集系統(tǒng)密封點(diǎn)泄漏檢測(cè)值不應(yīng)超過500 μmol/mol),達(dá)標(biāo)率為100%,平均值為28.4 μmol/mol[1]。
對(duì)9家安裝了油氣處理裝置的儲(chǔ)油庫開展了油氣處理裝置處理前后非甲烷總烴濃度的監(jiān)測(cè),8家儲(chǔ)油庫處理后非甲烷總烴濃度符合《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20950—2020)的要求(油氣處理裝置處理后非甲烷總烴排放濃度不應(yīng)超過25 g/ m3),達(dá)標(biāo)率為89%,處理前平均值為194 g/m3,處理后平均值為7.40 g/ m3。
對(duì)11家儲(chǔ)油庫開展了企業(yè)下風(fēng)向邊界點(diǎn)非甲烷總烴濃度監(jiān)測(cè),企業(yè)邊界1小時(shí)非甲烷總烴平均濃度值均符合《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20950—2020)的要求(企業(yè)邊界任意1小時(shí)非甲烷總烴平均濃度值不應(yīng)超過4 mg/m3),達(dá)標(biāo)率為100%,平均值為0.62 mg/m3[2]。
對(duì)8家儲(chǔ)油庫開展了底部發(fā)油結(jié)束并斷開快速接頭時(shí)油品滴灑量監(jiān)測(cè),油品滴灑量均符合《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20950—2020)的要求(發(fā)油臂底部發(fā)油結(jié)束并斷開快速接頭時(shí),油品滴灑量不應(yīng)超過10 mL),達(dá)標(biāo)率為100%[3].
涉及《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20950—2020)中適用范圍油品(原油、汽油、航空煤油、石腦油等)作業(yè)的11家儲(chǔ)油庫中有9家已安裝油氣回收裝置,2家油庫為管道輸油,全程密閉,沒有安裝油氣回收系統(tǒng)。9家已安裝油氣回收系統(tǒng)的儲(chǔ)油庫中,有5家安裝了在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
11家儲(chǔ)油庫密封點(diǎn)泄露濃度、邊界非甲烷總烴濃度、油品滴灑量均符合儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20950—2020)標(biāo)準(zhǔn)限值要求;小虎島油庫油氣處理裝置處理后非甲烷總烴排放濃度超過《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20950—2020)標(biāo)準(zhǔn)限值外,其他油庫處理后非甲烷總烴符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
建議儲(chǔ)油庫企業(yè)加強(qiáng)對(duì)油氣處理裝置和在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的日常檢查維護(hù),保證油氣處理裝置和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,確保污染物達(dá)標(biāo)排放。
建議儲(chǔ)油庫企業(yè)加強(qiáng)日常檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并維護(hù)更新老化的設(shè)備,如快速接頭的密封圈、鶴管、管道和接頭等,保證其密閉性,減少油氣泄漏。
建議儲(chǔ)油庫企業(yè)制定統(tǒng)一的操作流程和作業(yè)指導(dǎo)書,加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn),提高其作業(yè)水平,減少收發(fā)油過程中油品滴灑和油氣的揮發(fā)。