LDAR 现场检测方法的改进探究

LDAR 现场检测方法的改进探究

王满红第一作者、杨庆宁、扁成德、杨勇、赵虎

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摘要：挥发性有机物泄漏检测与修复（LDAR）程序是管理工业非组织性排放挥发性有机化合物（VOCs）的关键方法。本篇文章详尽分析了目前 LDAR 现场检测技术所遭遇的挑战，并对可能的优化路径进行了探索。通过对比分析不同检测技术的优缺点，结合实际应用案例，提出了一系列改进措施，包括检测设备的优化、检测流程的完善以及数据分析方法的创新等，旨在提高 LDAR 现场检测的准确性、效率和可靠性，对于降低环境污染风险和企业的合规运营具有重要意义。  

关键词：泄漏检测与修复；LDAR；现场检测；改进；挥发性有机物。

一、引言

随着环境保护要求的日益严格，泄漏检测与修复（LDAR）作为减少挥发性有机物（VOCs）无组织排放的重要手段，受到了广泛的关注。而 LDAR 现场检查方法的科学性和有效性以及在实际应用中存在的不足之处，如检测人员的专业素质、检测环境的影响、检测设备的选择以及检测精度的限制、操作复杂、数据质量控制处理效率低下等，限制了其在工业领域的广泛应用和效果发挥。因此，对 LDAR 现场检测技术 进行优化显得格外重要。

二、LDAR工作原理及现场检测技术和流程概述

（一）LDAR工作原理

LDAR 是通过定期检测化工企业生产装置中易产生挥发性有机物泄漏的部位，如阀门、法兰、连接件等，及时发现并修复泄漏点，从而减少 VOCs 的排放。

（二）常见检测技术

1、光学气体成像技术（OGI）

利用红外热像仪或其他光学成像设备，检测 VOCs 泄漏时产生的特定波长的红外辐射，形成可视化图像，直观显示泄漏位置。

2、便携式挥发性有机物检测仪

采用不同的检测原理，如火焰离子化检测（FID）、光离子化检测（PID）等，对泄漏点的 VOCs 浓度进行定量检测。

3、嗅探技术

检测人员凭借嗅觉感知泄漏点散发的异味，初步判断泄漏位置，但该方法主观性较强，准确性相对较低。

这些技术各有优缺点，例如光学气体成像技术（OGI）适合检测企业高处、高温、环境差等人员和仪器不能到达的不可达点，能快速准确的定位泄漏点，并可实时成像，但却受仪器的分辨率、像素、热灵敏度、气体吸收性等影响，检测精度不高，没有具体数值显示。FID 对碳氢化合物响应灵敏，但对某些含杂原子的 VOCs 检测效果不佳；PID 则对芳香烃等化合 物具有较好的检测能力，但易受湿度和其他干扰物质的影响。

（三）检测流程

LDAR 的现场检测流程主要涵盖了准备检测、执行现场检测、数据的记录与分析、修复泄漏点及其验证等步骤。在开始检测之前，必须先对仪器进行校正和审查，以确保检测点的具体位置和数目。在现场执行检测过程中，工作人员将依照既定的路径及方式，对每个密封点进行详细的检查。完成检测之后，对数据进行归档与整合，分析评估有无泄露现象，针对检出的泄露点执行修补及再验 证检测。

三、现有 LDAR 现场检测方法存在的问题

（一）检测设备的局限性

现有检测设备在灵敏度、选择性、响应时间等方面存在不足，难以满足复杂工况下对微量泄漏的准确检测。另外，设备的稳定性与可靠性还需进一步加强，容易发生故障和错误。设备维护保养不当，除水滤膜及其他过滤器未及时清理和更换，设备的传感器未定时校验，使用前不校准或校准误差大等都会导致设备在使用过程中出现灵敏度低、死机、或出现报警等错误信号，影响检测。

（二）检测环境的影响

工业企业现场的环境较为复杂，受到温度、湿度、风速和压力等多种因素的影响，这些都可能干扰检测的准确性。例如，高温环境可能导致检测仪器的性能下降，湿度较大时可能影响 PID 的检测精度 ，风速过快则可能使泄漏气体迅速扩散，降低检测浓度。

（三）检测人员的操作误差

检测结果的准确性在很大程度上受到检测人员的技术能力和操作经验的影响。操作不当、检测点选择不合理、检测时间不足等都可能导致漏检或误判。

（四）数据处理与分析的困难

大量的检测数据需要进行及时有效的处理和分析，但目前的数据处理方法往往较为简单，缺乏对数据的深度挖掘和综合分析，难以准确评估泄漏情况和预测泄漏趋势。

四、LDAR 现场检测方法的改进措施

（一）检测设备的优化

1、研发新型传感器，采纳尖端传感技术，例如纳米技术感应器和生物感应器等，以提升检测仪器的灵敏性和选择性 ，同时降低其检测阈值。

2、多技术融合， 将不同检测技术进行融合，如 FID 与 PID 结合，或与光谱技术、质谱技术联用，实现对多种 VOCs 的同时检测和准确识别。

3、设备智能化，开发具有自动校准、故障诊断、远程控制等功能的智能检测设备，提高设备的稳定性和可靠性 ，减少人为操作误差。

（二）检测环境的控制与补偿

1、环境监测与校正 在检测点安装环境感应器，持续跟踪温度、湿度、风速等数据，并对这些测试数据进行适当的调整和补正。

2、优化检测时间和位置，根据环境条件和工艺流程，选择合适的检测时间和位置，避开恶劣环境和易受干扰的区域，提高检测的准确性。尤其是避开雨雪、大风、低温寒冷、高温等天气，以免仪器受损，影响检测结果。

（三）检测人员的培训与管理

1、专业培训，加强对检测人员的技术培训，使其熟悉检测设备的操作方法、检测原理和注意事项，掌握正确的检测技巧和数据处理方法。

2、规范操作流程，制定详细的操作规范和质量控制标准，要求检测人员严格按照流程进行操作，确保检测结果的一致性和可靠性。

3、绩效考核，建立检测人员的绩效考核制度，对检测质量高、工作认真负责的人员给予奖励，对出现失误的人员进行相应的处罚和再培训。

（四）数据处理与分析的改进

1、大数据与人工智能应用，利用大数据和人工智能技术，对海量的检测数据进行深度挖掘和分析，建立泄漏预测模型和风险评估体系，为企业的泄漏管理提供科学依据。

2、数据可视化，将检测数据以直观的图表形式进行展示，如泄漏浓度分布图、泄漏趋势图等，便于管理人员快速了解泄漏情况，做出决策。

3、数据共享与管理，建立统一的数据管理平台，实现检测数据的实时上传、共享和存储，方便企业内部各部门之间的沟通与协作，同时也便于环保部门的监管。

五、改进后的 LDAR 现场检测方法的应用案例

（一）某化工企业的应用

该化学制造公司采纳了升级版的 LDAR 现场检验程序，对生产线设备中的各密闭点位进行周期性的检查。通过使用新型检测设备和优化检测流程，成功检测出多个微量泄漏点，并及时进行了修复。与改进前相比，泄漏率降低了 30%，VOCs 排放量明显减少，企业的环保效益和经济效益显著提升。

（二）某石油炼化企业的应用

某石油炼制厂在实施改进后的 LDAR 现场检测方法后，通过大数据分析和泄漏预测模型，提前发现了潜在的泄漏风险，并采取了预防性措施。同时，数据可视化的应用使得管理人员能够更直观地了解生产装置的泄漏状况，及时调整维修计划和生产策略，有效保障了生产的安全稳定运行。

六、结论与展望

（一）结论

通过对 LDAR 现场检测方法的改进探究，提出了一系列切实可行的改进措施，包括检测设备的优化、检测环境的控制、检测人员的培训管理以及数据处理分析的改进等。这些措施的实施能够显著提高 LDAR 现场检测的准确性、效率和可靠性，为工业企业有效控制 VOCs 泄漏、减少环境污染提供了有力的技术支持。

（二）展望

随着时间的推移，LDAR 现场监测技术将因技术进步与创新而日益智能化、精确化和效率化。同时，与物联网、云计算等新兴技术的融合将进一步拓展 LDAR 的应用领域和功能，实现对工业泄漏的实时监测和动态管理。此外，加强同行业各企业及国际间的技术交流与合作，共同推动 LDAR 技术的进步和推广应用，对于我国乃至于全球环境保护和可持续发展都具有重要意义。