挥发性有机物 (Volatility Organic Compounds，简称VOCs) 是环境中的一类典型污染物，对大气的物理、化学性质以及人体健康都有十分重要的影响。近年来随着我国经济的迅速发展，由工业、居民生活排放的人为源VOCs总量正在逐年增加，导致光化学烟雾、城市灰霾等复合型大气污染问题日益严重。有效控制VOCs排放已经成为现阶段我国大气环境治理领域中的热点问题。
泄漏检测与修复(Leak Detection and Repair，简称LDAR)是目前国际上通用的一种无组织VOCs控制技术，可广泛应用于石化等行业中设备泄漏环节的VOCs减排。美国和欧盟等发达国家早在上世纪80~90年代就开始通过实施LDAR控制VOCs排放，改善大气环境质量，并且取得了十分显著的成效。21世纪以来，为有效控制我国工业源污染排放，LDAR技术被引进中国，并被越来越多的企业所重视和应用。文章通过对国内外LDAR技术实施情况及相关标准、政策的调研分析，旨在总结我国LDAR的应用现状、存在问题并提出相关改善建议。
LDAR技术简介
LDAR的定义及实施目标
LDAR是一项对工业生产过程中的物料泄漏进行控制的系统工程，也是一项履行相关标准的重复性工作。该技术采用固定或移动检测仪器，定量或定性检测生产装置中易产生VOCs泄漏的密封点，并修复超过一定浓度的泄漏点，从而控制物料泄漏损失，达到减少环境污染的目标。通常，被检测的密封点包括泵、压缩机、搅拌器、阀门、泄压设备、取样连接系统、开口阀或开口管线、法兰、连接件等。就一家企业而言，虽然单个密封点的泄漏很微量，但整个生产线的所有密封点可以产生巨大的排放。据美国环保局估算，设备泄漏产生的VOCs排放量约占炼油厂原油加工量的0.01%。欧盟多家炼油厂采用红外遥感技术测量的烃类排放均值约为原油加工量的0. 12%，其中炼油装置泄漏的 VOCs排放占全厂VOCs无组织排放总量的 20%~30%。
LADR的实施程序
现行的 LDAR工作模式由美国EPA 建立，其标准方法称为《挥发性有机化合物泄漏测定方法》。该方法不但规定了执行LDAR操作需遵守的协议，同时还规定了用于 VOCs 泄漏检测的设备和技术。总体上讲，LDAR常见的检测技术主要分为常规检测和非常规检测两大类。常规检测是指采用火焰离子检测器、红外吸收检测器、光离子检测器等仪器直接检测设备密封点的逸散浓度;非常规检测是指采用光学检测仪(红外热成像仪、傅里叶红外成像光谱仪等)、超声检测仪等仪器对设备泄漏情况进行检测或检查，可作为常规检测的辅助手段，发现疑似泄漏点后，应采用常规检测方法定量确认。典型的LDAR实施程序可概括为5个基本步骤，依次分别为识别、定义、实施、修复以及报告。各个步骤的具体含义和内容如图1所示。
从图1的实施程序可知，修复是整个LDAR实施过程中真正实现VOCs减排的关键一环。目前国内外对于泄漏点常用的修复手段包括紧固螺栓、更换部件、加装管帽、涂抹密封胶、制作夹具堵漏等方式。具体视泄漏程度、泄漏设备组件类型以及生产工况等因素而定。
LDAR的实施效益
根据美国EPA对实施LDAR的企业进行的评估，石油炼制企业实施LDAR后设备VOCs泄漏量可减少63%]。丁德武等]对国内石化企业炼油装置LDAR实施效果的评估结果表明，LDAR的执行可使该装置的VOCs排放量削减约50%。可以看出，LDAR工作对于设备泄漏环节VOCs的减排具有非常明显的效果。同时，LDAR实施后带来的社会效益还包括以下方面：
(1)生产安全：通过LDAR的实施，可以提前发现生产现场的安全隐患，提高生产的安全性和可靠性。
(2)环境保护：由于VOCs是臭氧(O3)和细颗粒物(PM2.5)污染的关键前体物，LDAR的实施可以有效减少企业的VOCs排放，从而改善当地的空气质量。
(3)职业健康：实施LDAR可以降低现场工作人员的污染暴露风险。化工企业排放的 VOCs 中有一部分也是有毒空气污染物(Hazardous Air Pollutants，简称HAPs)，这些物质的排放量过高对装置操作人员的健康产生危害。
(4)资源节约：LDAR的实施可以有效减少企业物料损失。无组织排放的物质大部分均为可出售的物料，通过减少无组织散逸，可以提高产品收率，获得更多生产效益。
(5)经济成本：一方面LDAR的实施可以提前发现设备泄漏，提早修复，降低维修成本;另一方面，通过VOCs的减排还可以减少企业的排污费。
(6)企业形象： LDAR 的实施可以降低企业可能面临的因污染物超标排放而产生的合规性风险，提高企业的品牌价值。
国外LDAR应用进展
国外LDAR的实施起步较早，已经有30~40年的经验积累。在长期的应用和发展过程中，国外的LDAR工作已经形成了较为完整的实施体系，并已进入法制化、标准化和专业化的轨道。
美国
上世纪80年代初起，美国联邦法典对石化炼油行业的设备VOCs泄漏排放提出严格的作业要求，规定必须对石化企业实施LDAR作业。此后LDAR技术被美国许多州和地方政府所采纳，将其作为空气质量达标的主要措施之一;1990年，美国的《清洁空气法(The Clean Air Act)》修正案正式将LDAR纳入其中，作为最大可行控制技术(Maximum Achievable Control Technology, MACT)，规定必须对石化和化工企业实施LDAR作业，以控制管线组件的无组织排放;1993年，美国EPA颁布《设备泄漏排放估算协议(Protocol for Equipment Leak Emission Estimates)》，并于1995年对该协议进行修正，该协议给出了基于LDAR实测结果估算设备泄漏VOCs排放量的方法;为了提高LDAR工作效率，美国石油学会(American Petroleum Institute, API)于1997年提出Smart-LDAR技术，并由美国EPA于2008年发布了红外气体相机开展Smart-LDAR的AWP(Alternative Work Practice)规范。相对于传统的泄漏检测方法，Smart-LDAR可以通过远距离光学成像同时检查多个泄漏组件，从而更快地找出泄漏组件并实施修复。EPA对该方法进行了实验验证，Smart-LDAR泄漏检出限在0.1~100g/h范围内，平均每分钟约可完成35个设备密封的检测，是传统LDAR效率的4.3倍。
欧盟
欧盟于1999年起建议其成员国的炼油厂实施LDAR。欧盟对VOCs的排放控制主要采用指令的形式，其发布的综合污染预防与控制(Integrated Pollution Prevention and Control，IPPC)指令将工业生产活动划分为能源工业、金属工业、无机材料工业、化学工业、废物管理以及其它活动等6大类共33个行业进行管理;2010年欧盟将IPPC指令与现有的工业排放指令整合为2010/75/EU(The Industrial Emissions Directive，IED)指令，并要求于2013年1月7日前逐步进入欧盟各国立法体系，于2014年1月7日起用IED指令代替IPPC指令和各工业指令。IED指令实质上是IPPC指令的延续和升级，仍然以IPCC为核心，但同时强化了BAT在环境管理和许可证管理中的作用和地位[16]。IED指令指出，无组织逸散是VOCs控制的重点，在储罐、设备、管线泄漏等无组织逸散VOCs的控制方法中，LDAR是最佳可行技术(Best Available Technology, BAT)，与工艺排放的控制同等重要。对于LDAR工作的开展，规定常规仪器检测(Sniffing Method)和光学仪器检测(Optical Gas Imaging Methods)都是可选方法。目前比利时、荷兰、瑞典等国家均出台了LDAR实施的相关要求和规定。
加拿大
加拿大环境署制定的环境保护法案中明确提出了有害化工气体泄漏的防治要求，要求建立并实施完善的泄漏检测与修复技术。1993年10月，加拿大环境部长理事会(Canadian Council of Ministers of the Environment，CCME)发布的《设备泄漏无组织排放检测与控制实施法规》(Environmental Code of Practice for the Measurement and Control of Fugitive VOC Emissions from Equipment Leaks)中明确提出了对相关企业管道及设备实施LDAR的具体要求，规定了包括压缩机、泄压阀等在内的不同密封设备的检测频次以及修复时间、泄漏率等[17]。同时，加拿大清洁空气战略联盟(Clean Air Strategic Alliance, CASA)要求上游油气行业于2005年12月31日前制定一套针对逸散性排放的最佳管理方法，相关部门颁布并实施LDAR许可证制度，并于2007年由CASA对上游石化行业进行复查考核。
从国外LDAR推广实施的做法和经验可以看出，LDAR确实是一项对VOCs无组织泄漏控制有效且通用的技术，也是一项系统工程，必须做好相应的配套和保障，包括：(1)制定科学的法律法规，对LDAR的实施和操作提出强制性规定;(2)建立 VOCs 逸散排放的评估标准和方法，实现LDAR减排效果的定量化评估;(3)建立企业申报制度，要求企业定期向政府提供LDAR的执行情况及排放报告;(4)建立审查审计制度，对企业的LDAR项目进行定期或突击审查。只有不断总结经验并将其固化在政策与标准中，才能使LDAR技术更加广泛和专业地被应用，从而确保达到期望的VOCs控制效果。
