一、概述
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國環(huán)保形勢日趨嚴(yán)峻，各類亂排亂放、超排超放事件一直居高不下，嚴(yán)重破壞了人類賴以生存的環(huán)境，影響人民的日常生活和健康。同時隨著安全意識的提高，工廠自身內(nèi)部也在完善各類安全類檢測儀器。
獨(dú)山子是我國石油工業(yè)的發(fā)祥地之一，是集煉油、化工和煉化工程建設(shè)、檢維修一體化的我國西部重要的石油化工基地，被列為全國八大石化基地之一。區(qū)內(nèi)有中石油獨(dú)山子石化公司、獨(dú)山子潤滑油廠、中聯(lián)油XX分公司和XX*家高新技術(shù)上市公司——XX獨(dú)山子天利高新技術(shù)股份有限公司等多家煉油化工企業(yè)，建有國內(nèi)規(guī)模zui大的甲乙酮生產(chǎn)裝置和西北地區(qū)zui大的無紡布生產(chǎn)基地，所以說獨(dú)山子是當(dāng)之無愧的“石油化工之城”
近年來，隨著獨(dú)山子經(jīng)濟(jì)快速增長，空氣質(zhì)量狀況逐漸不容樂觀，有機(jī)揮發(fā)性氣體濃度居高不下，在城區(qū)廠界附近，偶爾有刺激性氣味，2017年4月26日，獨(dú)山子區(qū)政府在文化中心召開環(huán)境保護(hù)專題會議。之后區(qū)就認(rèn)真抓好環(huán)保各項工作提出具體要求，針對 VOCs排放問題加大工作力度，加快VOCs治理項目的實施進(jìn)度，確保項目按期完成。
二、VOCs（PID）在線監(jiān)測執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
本系統(tǒng)的設(shè)計、制造、驗收規(guī)范主要按下列標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行：
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《固定源廢氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》HJ/397
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《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）》 HJ/T75-2007
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《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法（試行）》HJ/T76-2007
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《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》GB/T 16157
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《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》HJ/T212
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《天津市固定污染源揮發(fā)性有機(jī)物連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)安裝及聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求（試行）》
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污染源在線自動監(jiān)控（檢測）數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求HJ477
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《天津市工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》DB12/524
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固定污染源廢氣揮發(fā)性有機(jī)物的采樣氣袋法 HJ732
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建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 GB50057
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鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50205
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自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范GB50093
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電氣裝置安裝工程電纜線路及驗收規(guī)范 GB50168
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外殼防護(hù)等級（IP代碼）GB4208
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標(biāo)牌 GB13306
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工業(yè)過程控制分析小屋的安全GB29812
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爆炸物環(huán)境 GB3836
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《固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定氣相色譜法》HJ/T38-1999
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《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》GB/T16157-1996
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《空氣質(zhì)量甲苯、二甲苯、苯乙烯的測定氣相色譜法》GB/T 14677
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《環(huán)境空氣苯系物的測定固定吸附/熱脫附～氣相色譜法》HJ 583～2010
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《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 14554-93
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《固定污染源廢氣檢測技術(shù)規(guī)范》HJ/T 397
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《大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術(shù)指導(dǎo)》HJH/T
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《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996
三、固定式VOC排放檢測設(shè)計方案
本方案的建設(shè)目標(biāo)是利用我公司成熟的氣體檢測儀器，對VOC氣體進(jìn)行實時監(jiān)控。系統(tǒng)除了滿足目前氣體濃度監(jiān)測監(jiān)控要求外，還可以實現(xiàn)預(yù)警預(yù)報功能，一旦全部系統(tǒng)完善，將形成實驗室內(nèi)VOC氣體的監(jiān)測、監(jiān)控、預(yù)警、預(yù)報體系，以信息化推動廠區(qū)有害氣體監(jiān)控業(yè)務(wù)與應(yīng)急響應(yīng)水平，全面提升安全生產(chǎn)與突發(fā)事故的應(yīng)急處理能力。
在用戶監(jiān)測地點安裝固定式VOCs檢測儀。 VOCs檢測儀采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，性能優(yōu)良，防護(hù)等級高，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)輸、安裝方便。如果需要可安裝采樣預(yù)處理系統(tǒng)能夠有效的去除多種干擾因素，保證檢測儀的正常檢測不夠干擾。
四、VOCs（PID）在線監(jiān)測簡介
4.1 VOC（PID）檢測器原理簡介
傳統(tǒng)的VOC氣體檢測儀，一般采用催化燃燒的傳感器進(jìn)行檢測，此類傳感器對碳5以上的氣體反應(yīng)較緩慢，且容易造成傳感器中毒，而PID檢測器則很好的解決了此類問題，反應(yīng)快速，不存在中毒現(xiàn)象。因此，PID檢測器可以作為低至PPB級別的VOC氣體檢測儀。
PID是一種光離子化檢測器，主要用來檢測濃度在1ppb-15000ppm數(shù)量級的低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它的有毒氣體。PID是一個高度靈敏、適用范圍廣泛的檢測器。
PID使用了一個紫外燈（UV）光源將有機(jī)物分子電離成可被檢測器檢測到的正負(fù)離子（離子化）。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負(fù)電荷并將其轉(zhuǎn)化為電流信號實現(xiàn)氣體濃度的測量。當(dāng)待測氣體吸收高能量的紫外光時，氣體分子受紫外光的激發(fā)暫時失去電子成為帶正電荷的離子。氣體離子在檢測器的電極上被檢測后，很快與電子結(jié)合重新組成原來的氣體和蒸氣分子。PID是一種非破壞性檢測器，它不會”燃燒”或*性改變待測氣體分子，經(jīng)過PID檢測的氣體仍可被收集做進(jìn)一步的測定。
理論上，所有的化學(xué)物質(zhì)都能被離子化，但是它們被電離所需要的能量是不同的。能夠轉(zhuǎn)移一個電子和電離一個化合物的能量叫電離能，用電子伏特（eV）作為計量單位。紫外燈所發(fā)出的能量也可以用電子伏特來計量。如果某種氣體的電離能低于燈發(fā)出的能量那么這種氣體將被電離。可以被PID檢測的zui主要的氣體或揮發(fā)物是大量的含碳原子的有機(jī)化合物（VOC）。包括：
•芳香類：含有苯環(huán)的系列化合物，比如：苯、甲苯、乙苯、二甲苯等；
• 酮類和醛類：含有C=O鍵的化合物。比如：丙酮、丁酮、甲醛、乙醛等；
• 胺類和氨基化合物：含N的碳?xì)浠衔铩１热纾憾野返龋?/p>
• 鹵代烴類：如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等；
• 含硫有機(jī)物：甲硫醇、硫化物等；
• 不飽和烴類：丁二烯、異丁烯等；
• 飽和烴類：丁烷、辛烷等；
• 醇類：異丙醇(IPA)、乙醇等。
除了上述有機(jī)物，PID還可以測量一些不含碳的無機(jī)化合物氣體，如：
•氨；
•半導(dǎo)體氣體：砷化氫（砷烷）、磷化氫（磷烷）等；
•硫化氫；
•氮氧化物；
•溴和碘；
介于本次項目要求安裝的VOCS監(jiān)測設(shè)備有的防爆要求，本公司ZWIN-PVOC06是一款具有隔爆型主機(jī)及本安型傳感器、固定安裝方式的有機(jī)氣體檢測儀。ZWIN-PVOC08是一款輕巧便捷及本安型傳感器、固定安裝方式的有機(jī)氣體檢測儀；ZWIN-PVOC06可廣泛應(yīng)用于石油、石化、冶金、化工、環(huán)保、造紙、印染、工廠廠區(qū)內(nèi)；而ZWIN-PVOC08則廣泛用于廠界居民區(qū)，石化城市等工況環(huán)境較為平穩(wěn)安全的地方。
4.2 ZWIN-PVOC06產(chǎn)品介紹
ZWIN-PVOC06
產(chǎn)品特點：
PID發(fā)展趨勢
采用自主研發(fā)的、擁有多項的第三代本安型PID傳感器，響應(yīng)時間更快，抗?jié)裥阅芨鼜?qiáng)，測量范圍業(yè)界zui大；無需工具可實現(xiàn)傳感器互換，支持離線標(biāo)定
自清洗技術(shù)
確保儀表的長期穩(wěn)定工作，延長傳感器使用壽命
*的泵吸式采樣
內(nèi)置強(qiáng)力采樣泵，監(jiān)測范圍大，響應(yīng)、恢復(fù)時間短，使儀器具有敏銳嗅覺
超寬測量范圍，量程自由設(shè)定
測量精度達(dá)到ppb級
3G開放式氣路結(jié)構(gòu)
使檢測范圍擴(kuò)大2倍，響應(yīng)時間加快10s，免維護(hù)時間有效延長
智能的溫度和零點補(bǔ)償算法
使儀器表現(xiàn)出更加優(yōu)良的性能
可檢測數(shù)千種氣體
廣譜性檢測，內(nèi)置氣體庫，方便用戶選擇
多種信號輸出
可微調(diào)標(biāo)準(zhǔn)4~20mA（三線制）、RS485 Modbus、三級開關(guān)量輸出（常開/常閉可選）
友好的人機(jī)操作界面
超大點陣LCD液晶顯示，支持中英文界面
免開蓋，磁棒操作，單人可維護(hù)
本地報警指示，一體化聲光報警器（選配）
不銹鋼外殼
可應(yīng)用于極其復(fù)雜、惡劣的工況環(huán)境
化認(rèn)證
通過ATEX、UL、CSA等認(rèn)證，具有化品質(zhì)
ZWIN-PVOC06 檢測儀技術(shù)參數(shù)
| 基本參數(shù) | 工作原理 | PID 光離子化 |
| 傳感器 采樣方式 | 智能數(shù)字傳感器 | |
| 泵吸式 | ||
| 工作電源 | 10～28VDC, 24V 時zui大工作電流 210mA | |
| 功率 | ＜5W | |
| 輸出信號 | 4～20mA 、三級可編程報警繼電器 30VDC、 2A RS485 通訊（支持 MODBUS） | |
| 防護(hù)等級 | IP65 | |
| 電器接口 | 3/4″ NPT M | |
| 安裝方式 | 2″立管/壁掛安裝 | |
| 用戶操作 | 三鍵式磁棒外部調(diào)節(jié)、設(shè)置 | |
| 標(biāo)定 | 兩點標(biāo)定 | |
| 環(huán)境參數(shù) | 環(huán)境溫度 | -20℃～+55℃(變送器) |
| -40℃～+55℃(傳感器) | ||
| 環(huán)境濕度 | 0～95% RH (無冷凝) | |
| 環(huán)境壓力 | 86～106KPa | |
| 顯示 | 顯示方式 | 128×64 點陣液晶，支持圖文顯示 |
| 外形 | 外形尺寸 | 257×201×107mm (HWD) |
| 外殼材質(zhì) | 不銹鋼 | |
| 外殼顏色 | 金屬原色 | |
| 重量 | 3.5 kg | |
| 防爆參數(shù) | Um：28VDC（輸入電源） | |
4.3 ZWIN-PVOC08產(chǎn)品介紹
產(chǎn)品特點：
PID發(fā)展趨勢
采用自主研發(fā)的、擁有多項的第三代本安型PID傳感器，響應(yīng)時間快，
擴(kuò)散式采樣
開放式氣路結(jié)構(gòu)
超寬測量范圍，量程自由設(shè)定
測量精度達(dá)到ppb級
使檢測范圍擴(kuò)大2倍，響應(yīng)時間加快10s，免維護(hù)時間有效延長
智能的溫度和零點補(bǔ)償算法
使儀器表現(xiàn)出更加優(yōu)良的性能
可檢測數(shù)千種氣體
廣譜性檢測，內(nèi)置氣體庫，方便用戶選擇
多種信號輸出
可微調(diào)標(biāo)準(zhǔn)4~20mA（三線制）、RS485 Modbus、三級開關(guān)量輸出（常開/常閉可選）
友好的人機(jī)操作界面
7寸液晶顯示，支持觸屏操作
本地報警指示，一體化聲光報警器（選配）
ZWIN-PVOC08 檢測儀技術(shù)參數(shù)
4.4氣象監(jiān)測單元
風(fēng)速風(fēng)向大氣壓傳感器實物圖
ZWIN-YC08-W氣象風(fēng)向傳感器（變送器）內(nèi)部采用高精度磁敏感應(yīng)芯片，并選用低慣性輕金屬風(fēng)向標(biāo)響應(yīng)風(fēng)向，動態(tài)特征性好。
ZWIN-YC08-W氣象風(fēng)速傳感器（變送器）采用傳統(tǒng)三分杯氣象風(fēng)速傳感器結(jié)構(gòu)，風(fēng)杯選用碳纖維材料，強(qiáng)度高，啟動好，杯體內(nèi)置信號處理單元能根據(jù)用戶需求輸出相應(yīng)風(fēng)速信號，可廣泛應(yīng)用于氣象、海洋、環(huán)境、機(jī)場、港口、實驗室、工農(nóng)業(yè)交通等領(lǐng)域。
設(shè)備還具備溫度、濕度、大氣壓等環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測，為揚(yáng)塵和噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)的后期分析提供氣象參數(shù)保障。
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| 風(fēng)速 | 風(fēng)向 | 溫度 | 濕度 | 大氣壓 |
| 測量范圍 | 0~45m/s | 0~360° | -40～60℃ | 0～100% | 10～1100hPa |
| 準(zhǔn)確度 | (0.3+0.03V)m/s | ±3° | ±0.5℃ | ±3% | ±0.3hPa |
| 啟動速度 | ≤0.5m/s | ≤0.5m/s | ___ | ___ | ___ |
| 供電方式 | DC12V | DC12V | DC12V | DC12V | DC12V |
| 輸出形式 | RS485 | RS485 | RS485 | RS485 | RS485 |
| 儀器線長 | 標(biāo)配5m | 標(biāo)配5m | 標(biāo)配0.5m | 標(biāo)配0.5m | 標(biāo)配0.5m |
| 負(fù)載能力 | 電流型輸出阻抗≤600Ω 電壓型輸出阻抗≥1KΩ | 電流型輸出阻抗≤250Ω 電壓型輸出阻抗≥1KΩ | ___ | ___ | 電流型輸出阻抗≤300Ω 電壓型輸出阻抗≥1KΩ |
| 工作環(huán)境 | 溫度-40℃~50℃ 濕度≤100%RH | 溫度-40℃~50℃ 濕度≤100%RH | 溫度-40℃~120℃ 濕度0%RH~100%RH | 溫度-50℃~80℃ 濕度≤100%RH | |
| 防護(hù)等級 | IP45 | IP45 | IP65 | IP65 | IP45 |
| 線纜等級 | 額定電壓300V 溫度等級：80℃ | 額定電壓300V 溫度等級：80℃ | ___ | ___ | 額定電壓300V 溫度等級80℃ |
| 產(chǎn)品功耗 | 50mW | 5.5mW | 0.4W | 0.4W | 50mW |
五、方案的實際安裝工程步驟
采用固定式VOC排放檢測方案，實際現(xiàn)場安裝時需要以下安裝步驟：
1．選擇需要檢測的排放點在其附近選擇進(jìn)行打孔壁掛式安裝或者立管安裝VOC檢測儀，ZWIN-PVOC06通過管路將所需測量氣體引到VOC檢測儀中。 ZWIN-PVOC08只需安裝到固定位置即可。
2.儀器通電測試（前期工廠內(nèi)部先把電線等設(shè)備引好以用于此方案的實施）
六、后期維護(hù)成本
采用固定式VOC檢測方案，在后期的使用過程中，用戶只需要定期的更換水阱過濾器，PID傳感器的正常使用壽命可以達(dá)到3-5年，甚至更長時間。在使用過程中如果某一臺檢測設(shè)備出現(xiàn)故障，請及時的返回廠家進(jìn)行維護(hù)。
在后期的定期維護(hù)中，用戶可以自行對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)操作，在某些不便于操作的場所，用戶可以將ZWIN-PVOC06檢測儀帶回實驗室再進(jìn)行維護(hù)，不需要采用什么特殊的工具就可以完成上述工作。
