张树杰
(广东省广州生态环境监测中心站,广东 广州 510000)
储油库油气的排放主要是由泄漏引起的,储罐、油罐车罐(舱)和油船船舱的密闭性、泄压阀、油品温度、压力等都是污染物排放的影响因素,都会引发环境污染。本文以广州市18家在用储油库为例,结合污染物排放的监测结果进行评价分析。
广州市储油库大气污染物排放情况调查监测的技术路线包括信息调查和现场监测两部分。其中,信息调查包括储油库基本信息和油气处理装置调查;现场监测包括有组织排放、无组织排放、泄漏浓度和油品滴洒量等。
1.1.1 泄漏浓度
采用氢火焰离子化检测仪(以甲烷或丙烷为校准气体)对油气收集系统密封点(油气收集系统可能发生泄漏的部位,包括油罐车底部发油油气回收快速接头、铁路罐车顶部浸没式发油密封罩、油船油气回收管线法兰等)、设备与管线组件密封点进行监测,将采样探头放置于可能发生泄漏排放的设备或装置的相关部位,并沿其外围以小于10 cm/s的速度移动,同时关注仪器读数。如果发现读数上升,放慢采样探头移动速度直至测得最大读数,并在最大读数处停住,停留时间约为仪器响应时间的2倍,记录最大读数。
1.1.2 油品滴洒量
向汽车罐车和铁路罐车底部发油结束并断开快速接头时,用量杯测量油品滴洒量,滴洒量取连续3次断开操作的平均值。
1.2.1 有组织排放样品的采集
采样位置应优先选择在垂直或水平管段上,采样位置距上下游的弯头、阀门、变径管距离不应小于3倍管道直径。
现场对油库预留的油气处理装置采样位置进行采样,用真空气体采样箱进行样品采集,气袋先用样品气体清洗至少3次后,再进行样品采集,每套油气处理装置都应进行检测,在1小时内,以等时间间隔采集4个样品,取平均值作为检测结果。
1.2.2 无组织排放样品的采集
要根据监测现场的风速及风向确定监测位置,在每个油库的下风向边界外布设2个监测点,用真空气体采样箱进行样品采集,气袋先用现场空气清洗至少3次后,再进行样品采集,在1小时内,以等时间间隔采集4次样品,取平均值作为检测结果。
在不少于50%发油鹤管处于发油时段对油气处理装置进口和出口的油气进行采样,其中连接油船的油气处理装置应在发油时段中、后期进行采样,对于包含吸附工艺的油气处理装置,采样应包括每个吸附塔的工作过程。
在发油时段采用氢火焰离子化检测仪对油气收集系统密封点进行检测,其中连接油船的油气收集系统密封点应在发油时段中、后期进行检测,监测采样和测定方法按《泄漏和敞开液面排放的挥发性有机物检测技术导则》(HJ 733-2014)的规定执行。检测仪器探测到油气收集系统密封点的VOCs浓度扣除环境本底值后的净值,以碳的摩尔分数表示;每家油库至少采集一个空白样品,将注入除烃空气的气袋带至采样现场,与同批次采集的样品一起送回实验室分析;油气泄漏的检测值,是用检测仪器探测到油气收集系统密封点的VOCs浓度扣除环境本底值后的净值,以碳的摩尔分数表示。环境本底检测分别在排放源附近不受干扰的(如附近有干扰存在,可以在距离排放源更近的地方采样测定,但采样探头与排放源的距离应大于25 cm)上风向和下风向缓慢地移动采样探头,对排放源周围空气中的VOCs浓度进行检测,记录在上风向±45°内测得的最高值作为环境本底值;FID检测仪器的量程应能满足相关控制标准中的标准浓度限值的测定要求;且其分辨率应保证在排放标准中泄漏控制浓度或标准浓度限值的±2.5%范围内可读。
企业边界的监测采样和测定方法按《大气污染物无组织排放监测技术导则》(HJ55-2000)和《环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法》(HJ604-2017)的规定执行,监测采样不应在向铁路罐车收发油时进行。
广州市18家在用储油库分布在四个行政区,涉及《储油库大气污染物排放标准》(GB 20950—2020)中适用范围油品(原油、汽油、航空煤油、石脑油等)作业的11家储油库有9家已安装油气处理装置,各油库油气处理装置的设计处理能力、处理工艺和在线监测系统安装情况详见表1。
表1 广州市9家储油库油气处理装置和在线监测系统安装情况统计表
对9家安装了油气处理装置的储油库开展了油气收集系统密封点VOCs泄漏浓度检测,现场检测的共计74个密封点VOCs泄漏检测值均达到《储油库大气污染物排放标准》(GB20950—2020)的要求(油气收集系统密封点泄漏检测值不应超过500 μmol/mol),达标率为100%,平均值为28.4 μmol/mol[1]。
对9家安装了油气处理装置的储油库开展了油气处理装置处理前后非甲烷总烃浓度的监测,8家储油库处理后非甲烷总烃浓度符合《储油库大气污染物排放标准》(GB 20950—2020)的要求(油气处理装置处理后非甲烷总烃排放浓度不应超过25 g/ m3),达标率为89%,处理前平均值为194 g/m3,处理后平均值为7.40 g/ m3。
对11家储油库开展了企业下风向边界点非甲烷总烃浓度监测,企业边界1小时非甲烷总烃平均浓度值均符合《储油库大气污染物排放标准》(GB20950—2020)的要求(企业边界任意1小时非甲烷总烃平均浓度值不应超过4 mg/m3),达标率为100%,平均值为0.62 mg/m3[2]。
对8家储油库开展了底部发油结束并断开快速接头时油品滴洒量监测,油品滴洒量均符合《储油库大气污染物排放标准》(GB20950—2020)的要求(发油臂底部发油结束并断开快速接头时,油品滴洒量不应超过10 mL),达标率为100%[3].
涉及《储油库大气污染物排放标准》(GB 20950—2020)中适用范围油品(原油、汽油、航空煤油、石脑油等)作业的11家储油库中有9家已安装油气回收装置,2家油库为管道输油,全程密闭,没有安装油气回收系统。9家已安装油气回收系统的储油库中,有5家安装了在线监测系统。
11家储油库密封点泄露浓度、边界非甲烷总烃浓度、油品滴洒量均符合储油库大气污染物排放标准》(GB 20950—2020)标准限值要求;小虎岛油库油气处理装置处理后非甲烷总烃排放浓度超过《储油库大气污染物排放标准》(GB 20950—2020)标准限值外,其他油库处理后非甲烷总烃符合标准要求。
建议储油库企业加强对油气处理装置和在线监测设备的日常检查维护,保证油气处理装置和在线监测系统的正常运行,确保污染物达标排放。
建议储油库企业加强日常检查,及时发现并维护更新老化的设备,如快速接头的密封圈、鹤管、管道和接头等,保证其密闭性,减少油气泄漏。
建议储油库企业制定统一的操作流程和作业指导书,加强对操作人员的培训,提高其作业水平,减少收发油过程中油品滴洒和油气的挥发。