一、概述
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國環(huán)保形勢日趨嚴峻，各類亂排亂放、超排超放事件一直居高不下，嚴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、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)有中石油獨山子石化公司、獨山子潤滑油廠、中聯(lián)油XX分公司和XX*家高新技術上市公司——XX獨山子天利高新技術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，所以說獨山子是當之無愧的“石油化工之城”
近年來，隨著獨山子經(jīng)濟快速增長，空氣質(zhì)量狀況逐漸不容樂觀，有機揮發(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，獨山子區(qū)政府在文化中心召開環(huán)境保護專題會議。之后區(qū)就認真抓好環(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治理項目的實施進度，確保項目按期完成。
二、VOCs（PID）在線監(jiān)測執(zhí)行標準
本系統(tǒng)的設計、制造、驗收規(guī)范主要按下列標準和技術規(guī)范進行：
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《固定源廢氣監(jiān)測技術規(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)傳輸標準》HJ/T212
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《天津市固定污染源揮發(fā)性有機物連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)安裝及聯(lián)網(wǎng)技術要求（試行）》
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污染源在線自動監(jiān)控（檢測）數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術要求HJ477
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《天津市工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準》DB12/524
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固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的采樣氣袋法 HJ732
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建筑物防雷設計規(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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外殼防護等級（IP代碼）GB4208
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標牌 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準惡臭污染物排放標準》GB 14554-93
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《固定污染源廢氣檢測技術規(guī)范》HJ/T 397
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《大氣污染物無組織排放監(jiān)測技術指導》HJH/T
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《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996
三、固定式VOC排放檢測設計方案
本方案的建設目標是利用我公司成熟的氣體檢測儀器，對VOC氣體進行實時監(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)預警預報功能，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、預警、預報體系，以信息化推動廠區(qū)有害氣體監(jiān)控業(yè)務與應急響應水平，全面提升安全生產(chǎn)與突發(fā)事故的應急處理能力。
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)設計，性能優(yōu)良，防護等級高，結(jié)構(gòu)緊湊，運輸、安裝方便。如果需要可安裝采樣預處理系統(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行檢測，此類傳感器對碳5以上的氣體反應較緩慢，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）光源將有機物分子電離成可被檢測器檢測到的正負離子（離子化）。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負電荷并將其轉(zhuǎn)化為電流信號實現(xiàn)氣體濃度的測量。當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一步的測定。
理論上，所有的化學物質(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?？梢员籔ID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的碳氫化合物。比如：二乙胺等；
• 鹵代烴類：如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等；
• 含硫有機物：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。
除了上述有機物，PID還可以測量一些不含碳的無機化合物氣體，如：
•氨；
•半導體氣體：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)測設備有的防爆要求，本公司ZWIN-PVOC06是一款具有隔爆型主機及本安型傳感器、固定安裝方式的有機氣體檢測儀。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氣體檢測儀；ZWIN-PVOC06可廣泛應用于石油、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，響應時間更快，抗?jié)裥阅芨鼜?，測量范圍業(yè)界zui大；無需工具可實現(xiàn)傳感器互換，支持離線標定
自清洗技術
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)置強力采樣泵，監(jiān)測范圍大，響應、恢復時間短，使儀器具有敏銳嗅覺
超寬測量范圍，量程自由設定
測量精度達到ppb級
3G開放式氣路結(jié)構(gòu)
使檢測范圍擴大2倍，響應時間加快10s，免維護時間有效延長
智能的溫度和零點補償算法
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)標準4~20mA（三線制）、RS485 Modbus、三級開關量輸出（常開/常閉可選）
友好的人機操作界面
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
本地報警指示，一體化聲光報警器（選配）
不銹鋼外殼
可應用于極其復雜、惡劣的工況環(huán)境
化認證
通過ATEX、UL、CSA等認證，具有化品質(zhì)
ZWIN-PVOC06 檢測儀技術參數(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)、設置 | |
| 標定 | 兩點標定 | |
| 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，響應時間快，
擴散式采樣
開放式氣路結(jié)構(gòu)
超寬測量范圍，量程自由設定
測量精度達到ppb級
使檢測范圍擴大2倍，響應時間加快10s，免維護時間有效延長
智能的溫度和零點補償算法
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)標準4~20mA（三線制）、RS485 Modbus、三級開關量輸出（常開/常閉可選）
友好的人機操作界面
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 檢測儀技術參數(shù)
4.4氣象監(jiān)測單元
風速風向大氣壓傳感器實物圖
ZWIN-YC08-W氣象風向傳感器（變送器）內(nèi)部采用高精度磁敏感應芯片，并選用低慣性輕金屬風向標響應風向，動態(tài)特征性好。
ZWIN-YC08-W氣象風速傳感器（變送器）采用傳統(tǒng)三分杯氣象風速傳感器結(jié)構(gòu)，風杯選用碳纖維材料，強度高，啟動好，杯體內(nèi)置信號處理單元能根據(jù)用戶需求輸出相應風速信號，可廣泛應用于氣象、海洋、環(huán)境、機場、港口、實驗室、工農(nóng)業(yè)交通等領域。
設備還具備溫度、濕度、大氣壓等環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測，為揚塵和噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)的后期分析提供氣象參數(shù)保障。
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| 風速 | 風向 | 溫度 | 濕度 | 大氣壓 |
| 測量范圍 | 0~45m/s | 0~360° | -40～60℃ | 0～100% | 10～1100hPa |
| 準確度 | (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 | 標配5m | 標配5m | 標配0.5m | 標配0.5m | 標配0.5m |
| 負載能力 | 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)部先把電線等設備引好以用于此方案的實施）
六、后期維護成本
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到3-5年，甚至更長時間。在使用過程中如果某一臺檢測設備出現(xiàn)故障，請及時的返回廠家進行維護。
在后期的定期維護中，用戶可以自行對儀器進行校準操作，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行維護，不需要采用什么特殊的工具就可以完成上述工作。
