工具/原料
TVOC氣體傳感器、XL90智能網關
XL.VIEW組態上位機監控軟件
一、VOCs 的基本特性
方法/步驟1:
VOCs 的定義
VOCs 的學術定義：是指在正常狀態下（20℃，101.3kPa），蒸氣 壓在 0.1mmHg（13.3Pa）以上沸點在 260℃(500℉)以下的有機化學物質。
方法/步驟2:
VOCs 的特性
●均含有碳元素，還含有 H、O、N、P、S 及鹵素等非金屬元素。
● 熔點低，易分解，易揮發，均能參加大氣光化學反應，超低排放粉塵儀 在陽光下 產生光化學煙霧。
●常溫下，大部分為無色液體，具有刺激性或特殊氣味。
● 大部分不溶于水或難溶于水，易溶于有機溶劑。
● 種類達數百萬種，大部分易燃易爆，部分有毒甚至劇毒。
● 相對蒸氣密度比空氣重。
方法/步驟3:
VOCs 的分類
VOCs 按其化學結構，可以分為：烴類（烷烴、烯烴和芳烴）、 酮類、酯類、醇類、酚類、醛類、胺類、腈（氰）類等。
二、VOCs的來源及危害
方法/步驟1:
VOCs的來源
VOCs的排放源及其污染物排放量的研究是控制大氣中VOCs的根本，而VOCs氣體的來源很廣泛。典型的VOCs排放源可分為人為排放源（包括固定源與移動源）和自然排放源（包括生物源與非生物源）兩類，其中以人為排放源為主，多半為石油化工相關產業的生產過程、產品消費行為以及機動車尾氣造成。通過分析總結，VOCs主要來源于以下幾個方面：
（1）石油化工廠排出的工藝尾氣，如石油煉制工藝，石油化工氧化工藝，石油化工儲罐生產工藝；
（2）石油、煤炭、天然氣等的開采和儲運過程中可有大量VOCs氣體產生；
（3）煤、石油、石油制品、天然氣、木材、煙草燃燒時的不完全燃燒產物，廢棄物焚燒時產生的煙氣，機動車排放的尾氣中含有的未完全燃燒的烴類物質；
（4）室內裝飾、裝修材料如油漆、噴漆及其溶劑、木材防腐劑、涂料、膠合板等常溫下可釋放出苯、甲苯、甲醛、酚類、二甲苯、甲醛等多種揮發性有機物質；
（5）日常生活中使用的化妝品，有機農藥、除臭劑、消毒劑、防腐劑、各種洗滌劑的加工和使用過程中可產生酚類、醚類、多環芳烴等揮發性有機物質；
（6）各種合成材料、有機粘合劑及其他有機制品遇到高溫時氧化和裂解，可產生部分低分子有機污染物；
（7）淀粉、脂肪、蛋白質、纖維素、糖類等氧化與分解時產生部分有機污
染物。
另外，根據調研結果，我國工業VOCs排放源的行業分布情況見圖1-1。
方法/步驟2:
2.2 VOCs的危害
VOCs種類眾多，其對人類的健康和生存環境的危害主要體現以下幾個方面：
（1）大多數VOCs具有刺激性氣味或臭味，可引起人們感官上的不愉快，超低CEMS系統 嚴重降低人們的生活質量。惡臭氣體指一切刺激嗅覺器官并引起人們不愉快的氣體物質。
（2）VOCs成分復雜，有特殊氣味且具有滲透、揮發及脂溶等特性，可導致人體出現諸多的不適癥狀。還具有毒性、刺激性及致畸致癌作用，尤其是苯、甲苯、二甲苯及甲醛對人體健康的危害較大，長期接觸會使人患上貧血癥與白血病。另外，VOCs氣體還可導致呼吸道、腎、肺、肝、神經系統、消化系統及造血系統的病變。隨著VOCs濃度的增加，人體會出現惡心、頭痛、抽搐、昏迷等癥狀。
（3）VOCs多半具有光化學反應性，在陽光照射下，VOCs會與大氣中的NOx發生化學反應，形成二次污染物（如：臭氧等）或強化學活性的中間產物（如：自由基等），從而增加煙霧及臭氧的地表濃度，會對人造成生命危險，同時也會危害農作物的生長，甚至導致農作物的死亡。由光化學反應所造成的煙霧，除了能降低能見度之外，所產生的臭氧、過氧乙酰硝酸酯（PAN）、過氧苯酰硝酸酯（PBN）、醛類等物質可刺激人的眼睛和呼吸系統，危害人的身體健康，倫敦、東京等城市都相繼出現過光化學煙霧污染事件。
（4）某些VOCs易燃，如苯、甲苯、丙酮、二甲基胺及硫代烴等，這些物質的排放濃度較高時如果遇到靜電火花或其他火源，容易引起火災。近年來由于VOCs造成的火災及爆炸事故時有發生，尤其是常發生在石油化工企業。
（5）部分VOCs可破壞臭氧層，如氟氯烴物質。當其受到來自太陽的紫外輻射時，可發生光化學反應，產生氯原子，從而對臭氧層中的臭氧進行催化破壞。臭氧量的減少以及臭氧層的破壞使到達地面的紫外線輻射量增加。紫外線對人類皮膚、眼睛及免疫系統有較大的危害。
VOCS在日常的生活、工作、作業等環境中無處不在，因此對于VOCS的檢測和治理應加強和普及。
三、 VOCs 檢測的法律依據
方法/步驟1:
安全生產法規
（1）《危險化學品安全管理條例》（中華人民共和國國務院令第 344 號）第 18 條：危險化學品的生產、儲存、使用單位，應當 在生產、儲存和使用場所設置報警裝置。
（2）《生產過程安全衛生要求總則》（GB/T 12801 -2008）5.3.1.c： 對產生危險和有害因素的過程，應配置監控檢測儀器儀表。
（3）《產許可證條例》（國務院令第 397 號 2004）第 6 條：企業 取得安全生產許可證，應當具備下列安全生產條件：（十一）有重 大危險源檢測、評估、監控措施和應急預案。 （4）《危險化學品重大危險源 罐區 現場安全監控裝備設置規范》 （AQ 3036-2010）
方法/步驟2:
職業健康衛生法規
（1）《中華人民共和國職業病防治法》 第 23 條：對可能發生職 業損傷的有毒、有害工作場所,用人單位應當設置報警裝置。
（2）《國家職業衛生標準-工業企業設計衛生標準》（GBZ 1 -2010） 6.1.6 應結合生產工藝和毒物特性，在有可能發生急性 職業中毒的工作場所，根據自動報警裝置技術發展水平設計自動 報警或檢測裝置。
（3）《工作場所有害因素職業接觸限值—化學有害因素》 (GBZ2.1-2007)
（4）《使用有毒物品作業場所勞動保護條例》（國務院 2002 年 第 352）第 11 條：可能突然泄漏大量有毒物品或者易造成急性中毒 的作業場所,設置自動報警裝置。
方法/步驟3:
環保法規
（1）《國家環境保護“十二五”科技發展規劃》(2011，環保部) 該 文將“有機污染物自動監測系統”列為“支持關鍵技術、裝備和 產品研發”項目。
（2）《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》（2012，環保部） 該文規定“工業 VOCs 排放逐步安裝在線連續監測系統，廠界安裝 VOCs 環境監測設施”。
（3）《關于推進大氣污染聯防聯控工作改善區域空氣質量指導意 見》（國辦發[2010]33 號）(二十三)各地環保部門應加強對重點 企業的監督性監測,并推進其安裝污染源在線監測裝置。
方法/步驟4:
生產使用法規
（1）《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》 （GB50493-2009）
（2）《石油化工企業設計防火規范》（GB50160-2008）第 4.6.11 條：VOCs在線監測系統在使用或產生甲類氣體或甲、乙 A 類液體的裝置內，宜 按區域控制和重點控制相結合的原則，設置可燃氣體報警器 探頭。
四、毒性 VOCs 的檢測范圍
方法/步驟1:
確定依據
（1）《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》 (GB50493-2009) 5.3.1(4)“有毒氣體的測量范圍宜為 0～300%較 高容許濃度或 0～300%短時間接觸容許濃度”。
（2）《國家職業衛生標準-工作場所有害因素職業接觸限值》 (GBZ2.1—2007) 4.1 工作場所空氣中化學物質容許濃度：苯的 PC-STEL 為 10mg/m3 (2.87ppm)
（3）《國家職業衛生標準-工作場所有毒氣體檢測報警 裝置設置規范》(GBZ/T223-2009) 5.3 氣體檢測儀檢測范圍 0～ 10 倍 PC-STEL，較小檢測量≤0.5 倍 PC-STEL
方法/步驟2:
苯的檢測范圍
（1）依據上述規定，苯的檢測范圍分別為：2.87ppm×3 = 8.61 ppm≈ 9 ppm
（2）目前國際、國內苯檢測器的實際測量范圍:
① 固定式：0-10 / 20 ppm
② 便攜式：0-1,000 /2,000 ppm（主要用于測漏）
五、 毒性 VOCs 探測器報警點的設定(以苯為例)
方法/步驟1:
設定依據
（1）《國家職業衛生標準-工業企業設計衛生標準》（GBZ 1-2010） 6.1.6.3 毒物報警值應根據有毒氣體毒性和現場實際情況至少 設警報值和高報值。預報值 為 MAC 或 PC-STEL 的 1/2,無 PC-STEL 的化學物質,預報值可設在相應超限倍數值的 1/2；警報值 為 PC-STEL 值，無 PC-STEL 的化學物質，警報值可設在相應超限倍 數值；高報值 應綜合考慮有毒氣體毒性、作業人員情況、事故 后果、工藝設備等各種因素后設定。
（2）《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》 (GB50493-2009)5.3.3（3）有毒氣體的報警設定值宜小于或等于 百分之百較高容許濃度或短時間接觸容許濃度。
（3）《危險化學品重大危險源 罐區 現場安全監控裝備設置規范》 （AQ3036-2010）4.3.6 有毒氣體報警至少分為兩級，弟一級報警 閾值為較高允許濃度的 75%；第二級報警值為較高允許濃度的 2 倍-3 倍。
方法/步驟2:
苯檢測器的報警設定值
（1）、按上述要求，苯檢測器的報警設定值應為：
①低段報警設定值: PC-STEL 3.08ppm(10mg/m3 )的 1/2,約 1.5ppm（實際為 3-5ppm）；
② 高段報警設定值:PC-STEL 3.08ppm(10mg/m3 )，約 3ppm（實 際為 5-7ppm）。
（2）、實際應用中苯探測器的建議報警設定值為：
①低段報警設定值：一般為 1.5-3ppm（量程 0-10ppm）；
② 高段報警設定值：一般為 3-7ppm（量程 0-10ppm）。
六、解決方案
方法/步驟1:
方案簡介
基于無線傳感器網絡技術的深圳信立科技有限公司TVOC、VOC、VOCS氣體無線檢測系統解決方案，具有低功耗，高精度，性能穩定，并且支持多種通訊方式和通訊協議等優勢特點。結合華為南方工廠潔凈室環境的實際情況，特制定了一套切實可行的解決方案。
（1）共2層，每層布置15個無線TVOC無線氣體傳感器，采用電池供電，均勻分布房間每個角落，通過無線傳輸上傳方式將TVOC氣體濃度實時上傳至XL90管理裝置上；
（2）每層由一個總XL90無線管理裝置來接收下面15個TVOC無線氣體傳感器數據，XL90無線管理裝置接收天線在室內，發射天線放置在室外，2層的無線管理裝置都采用這種方式收集數據；
（3）較后在中控室內安裝一個XL91智能網關來接收2個總的XL90無線管理裝置上傳數據，并通過處理后以485或以太網的方式給PC機上的上位機軟件提供實時數據；
（4）對于提供的上位機監控軟件，可實時采集并顯示數據，提供曲線圖和報警記錄或者輸出，對歷史數據可隨時查閱，完全掌握潔凈室TVOC氣體濃度變化。2、結構示意圖
方法/步驟2:
方案結構
方法/步驟3:
方案設備清單
（1）30臺無線TVOC氣體傳感器，電池供電，490MHZ吸盤天線
（2）2個無線管理裝置，XL90，2根490MHZ吸盤天線
（3）1臺智能網關，XL90，1根490MHZ吸盤天線
（4）1套數據監控軟件，iView128點
方法/步驟4:
類似業績圖
方法/步驟5:
適用范圍
TVOC、VOC、VOCS氣體檢測系統解決方案適用于學?？蒲?、樓宇建設、消防報警、污水處理、工業氣體過程控制、鍋爐房、垃圾處理廠、隧道施工、輸油管道、加氣站、地下燃氣管道檢修、室內空氣質量檢測、危險場所安全防護、航空航天、軍用設備監測等。
