導(dǎo) 讀

泄漏檢測(cè)與修復(fù)（LDAR）技術(shù)作為控制設(shè)備動(dòng)靜密封泄漏的主要技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于石油化工企業(yè)。LDAR技術(shù)的實(shí)施產(chǎn)生了龐大的數(shù)據(jù)量，一個(gè)典型煉化企業(yè)涉VOCs的密封點(diǎn)數(shù)量達(dá)到幾十萬(wàn)個(gè)，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測(cè)頻次開(kāi)展常規(guī)檢測(cè)工作，每年檢測(cè)點(diǎn)次高達(dá)幾百萬(wàn)個(gè)。LDAR數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)類(lèi)型復(fù)雜，如密封點(diǎn)臺(tái)賬數(shù)據(jù)、檢測(cè)數(shù)據(jù)、復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)、儀器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、環(huán)境本底值、維修數(shù)據(jù)、延遲修復(fù)數(shù)據(jù)、排放量數(shù)據(jù)等。如何利用LDAR數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，充分挖掘有價(jià)值信息，開(kāi)展LDAR合規(guī)性檢查，減少違規(guī)風(fēng)險(xiǎn)；如何提高LDAR技術(shù)實(shí)施水平，輔助企業(yè)決策，為企業(yè)提供技術(shù)支撐和整體解決方案，是目前需要研究和解決的一大問(wèn)題。隨著互聯(lián)網(wǎng)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用目前已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)之一，在能源、制造業(yè)、政府、金融、銷(xiāo)售業(yè)、IT互聯(lián)網(wǎng)、電信業(yè)以及交通旅游業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

LDAR數(shù)據(jù)類(lèi)型及統(tǒng)計(jì)分析

基于LDAR相關(guān)數(shù)據(jù)類(lèi)型及統(tǒng)計(jì)分析目標(biāo)，研究了適用于LDAR密封點(diǎn)臺(tái)賬、檢測(cè)數(shù)據(jù)、泄漏數(shù)據(jù)、VOCs排放量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法。

1 LDAR密封點(diǎn)臺(tái)賬數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

采用分類(lèi)的方法對(duì)LDAR密封點(diǎn)臺(tái)賬的密封類(lèi)型、介質(zhì)、介質(zhì)狀態(tài)、生產(chǎn)工藝（溫度、壓力）、密封件生產(chǎn)廠家等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可對(duì)密封點(diǎn)臺(tái)賬的完整性和合規(guī)性進(jìn)行評(píng)估。

采用多元線(xiàn)性回歸擬合的方法建立企業(yè)設(shè)備臺(tái)數(shù)與密封點(diǎn)數(shù)量的關(guān)聯(lián)關(guān)系式，可對(duì)比各企業(yè)密封點(diǎn)臺(tái)賬數(shù)據(jù)，預(yù)估同類(lèi)裝置LDAR密封點(diǎn)臺(tái)賬數(shù)量。

2 LDAR檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

采用分類(lèi)和聚類(lèi)的方法分析檢測(cè)值區(qū)間分布情況，可對(duì)比各企業(yè)或裝置檢測(cè)數(shù)據(jù)，分析差異性較大的原因。

采用聚類(lèi)的方法對(duì)企業(yè)各裝置或區(qū)域的多次環(huán)境本底值檢測(cè)情況進(jìn)行分析，可評(píng)估裝置周邊及區(qū)域內(nèi)VOCs環(huán)境本底，對(duì)環(huán)境本底較高區(qū)域，重點(diǎn)關(guān)注并查找分析原因。

采用關(guān)聯(lián)分析的方法對(duì)檢測(cè)儀器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、環(huán)境本底值數(shù)據(jù)、密封點(diǎn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析，可評(píng)估檢測(cè)數(shù)據(jù)的有效性和合規(guī)性。

采用關(guān)聯(lián)分析的方法對(duì)檢測(cè)人員日均檢測(cè)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分析，可評(píng)估檢測(cè)人員檢測(cè)效率。

3 泄漏數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

采用分類(lèi)和聚類(lèi)的方法對(duì)泄漏點(diǎn)數(shù)、泄漏率、泄漏值進(jìn)行分析，結(jié)合設(shè)備臺(tái)賬、生產(chǎn)工藝等信息，可評(píng)估哪種密封類(lèi)型、哪個(gè)生產(chǎn)廠家、什么介質(zhì)、什么工藝條件（溫度、壓力）容易發(fā)生泄漏。

采用關(guān)聯(lián)分析的方法對(duì)反復(fù)多次泄漏的密封點(diǎn)（尤其是嚴(yán)重泄漏）進(jìn)行分析，可為制定治理方案和措施，密封件選型提供參考依據(jù)。

采用關(guān)聯(lián)分析的方法，對(duì)泄漏點(diǎn)維修時(shí)間、維修前檢測(cè)時(shí)間和復(fù)測(cè)時(shí)間進(jìn)行分析，可評(píng)估維修工作時(shí)限和復(fù)測(cè)工作時(shí)限的合規(guī)性。

采用分類(lèi)和聚類(lèi)的方法對(duì)泄漏維修措施和維修效果進(jìn)行分析，關(guān)聯(lián)修復(fù)率數(shù)據(jù)，可確定適用的維修方法，維修工具等。

4 VOCs排放量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

采用分類(lèi)、聚類(lèi)和關(guān)聯(lián)分析的方法對(duì)VOCs排放量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可根據(jù)企業(yè)多年排放量數(shù)據(jù)評(píng)估企業(yè)排放趨勢(shì)，分析挖掘減排潛力，為制定減排目標(biāo)提供依據(jù)。可評(píng)估同類(lèi)裝置目前VOCs排放水平，評(píng)估單點(diǎn)平均排放水平。

LDAR檢測(cè)值區(qū)間分布數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中泄漏控制濃度及嚴(yán)重泄漏濃度的定義，將檢測(cè)值區(qū)間分類(lèi)為

SV＜500μmol/mol

500μmol/mol≤SV＜2000μmol/mol

2000μmol/mol≤SV＜5000μmol/mol

5000μmol/mol≤SV＜10000μmol/mol

SV≥10000μmol/mol

5個(gè)區(qū)間，可根據(jù)檢測(cè)值大小進(jìn)行聚類(lèi)分析，分析不同生產(chǎn)裝置、不同密封類(lèi)型檢測(cè)值區(qū)間分布情況。

1 所有密封點(diǎn)檢測(cè)值區(qū)間分布

2015-2018年期間，某企業(yè)經(jīng)過(guò)首輪LDAR檢測(cè)和多輪常規(guī)檢測(cè)，總計(jì)檢測(cè)設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)5088480點(diǎn)次，泄漏點(diǎn)數(shù)9962個(gè)，泄漏率為0.20%。采用聚類(lèi)方法統(tǒng)計(jì)所有密封點(diǎn)檢測(cè)值區(qū)間分布如圖1所示，可以計(jì)算出未泄漏密封點(diǎn)占比高達(dá)99.80%，泄漏點(diǎn)檢測(cè)值主要集中分布在500μmol/mol≤SV＜2000μmol/mol區(qū)間（2912個(gè)），2000μmol/mol≤SV＜5000μmol/mol區(qū)間（3581個(gè)），5000μmol/mol≤SV＜10000μmol/mol區(qū)間（2055個(gè)），占泄漏總數(shù)比例分別為29.2%、35.9%、20.6%，≥10000μmol/mol的泄漏點(diǎn)相對(duì)較少（1498個(gè)），占泄漏總數(shù)比例為15.0%。

2 不同密封類(lèi)型檢測(cè)值區(qū)間分布

采用分類(lèi)和聚類(lèi)方法，統(tǒng)計(jì)分析了2015-2018年期間閥門(mén)、法蘭、連接件等10類(lèi)密封類(lèi)型的檢測(cè)值區(qū)間分布情況。

可以看出除泵密封、開(kāi)口管線(xiàn)、采樣口外，SV＜500μmol/mol區(qū)間的密封點(diǎn)占比均在99.5%以上，這是由于泵密封、開(kāi)口管線(xiàn)、采樣口容易發(fā)生泄漏，檢測(cè)值高于500μmol/mol的數(shù)量較多。

LDAR泄漏數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

1 不同密封類(lèi)型泄漏點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析

分析了不同檢測(cè)區(qū)間、不同密封類(lèi)型泄漏點(diǎn)占總泄漏點(diǎn)數(shù)的比例。

可以看出，除攪拌器密封無(wú)泄漏點(diǎn)外，閥門(mén)、法蘭、連接件、開(kāi)口管線(xiàn)、采樣口、泄壓設(shè)備、其他密封的泄漏點(diǎn)檢測(cè)值主要分布在

500μmol/mol≤SV＜2000μmol/mol

和

2000μmol/mol≤SV＜5000μmol/mol

區(qū)間，在500μmol/mol≤SV＜2000μmol/mol區(qū)間每種密封類(lèi)型的泄漏點(diǎn)數(shù)占總泄漏點(diǎn)數(shù)的比例多數(shù)在20%以上，在2000μmol/mol≤SV＜5000μmol/mol區(qū)間每種密封類(lèi)型的泄漏點(diǎn)數(shù)占總泄漏點(diǎn)數(shù)的比例多數(shù)在35%以上，SV≥10000μmol/mol區(qū)間每種密封類(lèi)型的泄漏點(diǎn)數(shù)占總泄漏點(diǎn)數(shù)的比例均低于20%；泵密封泄漏點(diǎn)主要集中分布在2000μmol/mol≤SV＜5000μmol/mol區(qū)間和5000μmol/mol≤SV＜10000μmol/mol，泄漏點(diǎn)數(shù)占總泄漏點(diǎn)數(shù)的比例在40%以上；壓縮機(jī)密封泄漏點(diǎn)全部集中在2000μmol/mol≤SV＜5000μmol/mol區(qū)間，占100%。

2 不同密封類(lèi)型泄漏率分析

統(tǒng)計(jì)了某企業(yè)2015-2018年期間閥門(mén)、法蘭、連接件等10類(lèi)密封類(lèi)型總體泄漏率情況。

圖片可以看出泄漏率較高的分別為泵1.81%、采樣口0.97%、開(kāi)口管線(xiàn)0.79%，其次是閥門(mén)0.37%，壓縮機(jī)密封0.31%。因此需要重點(diǎn)關(guān)注泵、壓縮機(jī)等動(dòng)密封，以及經(jīng)常操作的采樣口、開(kāi)口管線(xiàn)、閥門(mén)等靜密封。

3 泄漏維修效果統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)分析了某企業(yè)2015-2018年的泄漏點(diǎn)修復(fù)率情況。

可以看出4年內(nèi)企業(yè)平均修復(fù)率約為80%左右，雖然泄漏點(diǎn)數(shù)在逐年增多，維修工作困難加大，但泄漏點(diǎn)修復(fù)率持續(xù)提高，由2015年的30.27%提高到2018年的94.79%，修復(fù)率提高了2倍多，這說(shuō)明維修技術(shù)水平不斷提高，維修措施和材料逐漸完善更新。

結(jié) 論

①除攪拌器密封無(wú)泄漏點(diǎn)外，閥門(mén)、法蘭、連接件、開(kāi)口管線(xiàn)、采樣口、泄壓設(shè)備、其他密封的泄漏點(diǎn)檢測(cè)值主要分布在500μmol/mol≤SV＜2000μmol/mol和2000μmol/mol≤SV＜5000μmol/mol區(qū)間，在500μmol/mol≤SV＜2000μmol/mol區(qū)間每種密封類(lèi)型的泄漏點(diǎn)數(shù)占總泄漏點(diǎn)數(shù)的比例多數(shù)在20%以上，在2000μmol/mol≤SV＜5000μmol/mol區(qū)間每種密封類(lèi)型的泄漏點(diǎn)數(shù)占總泄漏點(diǎn)數(shù)的比例多數(shù)在35%以上，≥10000μmol/mol區(qū)間每種密封類(lèi)型的泄漏點(diǎn)數(shù)占總泄漏點(diǎn)數(shù)的比例均低于20%。

②泵密封泄漏點(diǎn)主要集中分布在2000μmol/mol≤SV＜5000μmol/mol區(qū)間和5000μmol/mol≤SV＜10000μmol/mol，泄漏點(diǎn)數(shù)占總泄漏點(diǎn)數(shù)的比例在40%以上；壓縮機(jī)密封泄漏點(diǎn)全部集中在2000μmol/mol≤SV＜5000μmol/mol區(qū)間，占100%。

③泄漏率較高的密封類(lèi)型分別為泵1.81%、采樣口0.97%、開(kāi)口管線(xiàn)0.79%，其次是閥門(mén)0.37%，壓縮機(jī)密封0.31%。因此需要重點(diǎn)關(guān)注泵、壓縮機(jī)等動(dòng)密封，以及經(jīng)常操作的采樣口、開(kāi)口管線(xiàn)、閥門(mén)等靜密封。