您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
泄漏和敞開液面排放的揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則
泄漏和敞開液面排放的揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則
1 適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了源自設(shè)備泄漏和敞開液面排放的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的檢測(cè)技術(shù)要求。規(guī)定了對(duì)設(shè)備泄漏和敞開液面等無組織排放源的 VOCs 的檢測(cè)方法、儀器設(shè)備要求、質(zhì)量保證與控制等。本導(dǎo)則不適用直接測(cè)定泄漏和敞開液面排放源的 VOCs 質(zhì)量排放速率。
2. 術(shù)語和定義
2.1泄漏源 leak sources
指內(nèi)部含 VOCs 物料且可能泄漏排放的各種設(shè)備和管線，包括閥門、法蘭及其他連接件、泵、壓縮機(jī)、泄壓裝置、開口閥或開口管線、取樣連接系統(tǒng)、泵和壓縮機(jī)密封系統(tǒng)排氣口、儲(chǔ)罐呼吸口、檢修口密封處等。
2.2開口閥 open-ended valve
指閥座一側(cè)接觸有機(jī)氣體或揮發(fā)性有機(jī)液體，另一側(cè)接觸大氣的閥門，但不包括卸壓裝置。
2.3敞開液面源 Uncovered Liquid Surface
指含有 VOCs 的生產(chǎn)物料的集輸、儲(chǔ)存設(shè)備的敞開液面及生產(chǎn)工藝廢水、廢液的集輸、儲(chǔ)存以及凈化處理裝置的敞開液面的無組織排放源。
2.4泄漏控制濃度 leak definition concentration
指在相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)中規(guī)定的，在泄漏源表面或敞開液面測(cè)得的，表示有 VOCs 泄漏存在，需采取措施進(jìn)行控制的濃度限值（基于經(jīng)參考化合物校準(zhǔn)的儀器的測(cè)定讀數(shù)）。
2.5未檢出排放 no detectable emission
指在待測(cè)源表面測(cè)得的 VOCs 濃度，扣除本底后，低于標(biāo)準(zhǔn)濃度限值的 2.5％時(shí)，定義為未檢出排放。
2.6參考化合物 reference compound
本導(dǎo)則中的參考化合物是指相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)中的，作為測(cè)定泄漏儀器的校準(zhǔn)基準(zhǔn)的VOCs 化合物。如某個(gè)排放標(biāo)準(zhǔn)中的某個(gè)排放源以甲烷為參考化合物，標(biāo)準(zhǔn)濃度限值為“500×10-6mol/mol”。
2.7校準(zhǔn)氣體 calibration gas
指校準(zhǔn)時(shí)用于將儀器讀數(shù)調(diào)節(jié)至已知濃度的 VOCs 化合物。校準(zhǔn)氣體通常是接近相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)濃度限值的參考化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體。
2.8響應(yīng)系數(shù) response factor
是指已知濃度的 VOCs 化合物的濃度值，與經(jīng)相同濃度值的參考化合物校準(zhǔn)的儀器讀數(shù)的比值。
2.9響應(yīng)時(shí)間 response time
指儀器測(cè)定 VOCs 濃度時(shí)，從儀器讀數(shù)開始變化到儀器zui終顯示穩(wěn)定讀數(shù)的 90％濃度顯示所需要的時(shí)間。
2.10零氣 zero gas
指 VOCs 含量小于 10×10-6mol/mol（以甲烷計(jì)）的潔凈空氣。
2.11參考化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體 reference compound standard gas
指平衡氣體為高純空氣、濃度在相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)濃度限值附近、相對(duì)擴(kuò)展不確定度 2％（k=2）的參考化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體。
2.12非參考化合物氣體 non-reference compound gas
指參考化合物以外的化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體，用于測(cè)定非參考化合物和參考化合物在檢測(cè)儀器上的響應(yīng)比值，在測(cè)定該種非參考化合物氣體樣品時(shí)可用測(cè)得的比值將儀器響應(yīng)值轉(zhuǎn)化為該種非參考化合物的實(shí)際濃度值。
3. 儀器和設(shè)備
3.1 便攜式檢測(cè)儀器
使用前應(yīng)核查或?qū)嶒?yàn)，確保其檢測(cè)器對(duì)待測(cè)排放源所排放的主要 VOCs 組分有響應(yīng)。儀器檢測(cè)器類型包括火焰離子化檢測(cè)器、光離子化檢測(cè)器和紅外吸收檢測(cè)器等，也可以是其它類型的檢測(cè)器。儀器的量程應(yīng)能滿足相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)濃度限值的測(cè)定要求；且其分辨率應(yīng)保證在排放標(biāo)準(zhǔn)中泄漏控制濃度或標(biāo)準(zhǔn)濃度限值的±2.5％范圍內(nèi)可讀。
配置能提供持續(xù)流量的電動(dòng)采樣泵。在安裝用于保護(hù)儀器的玻璃棉塞或過濾器的采樣探頭的頂端測(cè)得的采樣流量應(yīng)在（0.10～3.0)L/min 范圍內(nèi)。
配置采樣探頭，采樣探頭前端的外徑應(yīng)保證能進(jìn)入各類設(shè)備狹小縫隙進(jìn)行檢測(cè)，一般不超過7mm。
3.1.5 儀器必須具有防爆安全性并通過防爆安全檢驗(yàn)認(rèn)證。
3.2 儀器性能評(píng)估
按儀器說明書中的啟動(dòng)和初始調(diào)節(jié)要求正確安裝并啟動(dòng)儀器。
3.2.1 響應(yīng)系數(shù)確定
在儀器使用之前應(yīng)確定被測(cè)排放源排放的各種 VOCs 的響應(yīng)系數(shù)。響應(yīng)系數(shù)可以直接測(cè)定，也可以通過參考資料獲取，儀器的響應(yīng)系數(shù)確定后不必重復(fù)測(cè)定。響應(yīng)系數(shù)的確定可保證儀器對(duì)所需檢測(cè)的 VOCs 都有足夠的響應(yīng)。在已知排放源排放的是單一的 VOC 時(shí)，可以通過該化合物的響應(yīng)系數(shù)將檢測(cè)值轉(zhuǎn)換成該化合物的濃度。
先使用校準(zhǔn)參考化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，然后將與校準(zhǔn)參考化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度值相同的目標(biāo)化合物的校準(zhǔn)氣體通入儀器，待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后記錄，zui后將零氣通入儀器，待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后記錄。重復(fù)以上步驟 3 次，共獲得 3 組標(biāo)氣測(cè)值和零氣測(cè)值，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度值與儀器讀數(shù)的比值，取平均值作為該化合物對(duì)參考化合物的響應(yīng)系數(shù)。除非有特別的規(guī)定，對(duì)每一種 VOC，儀器響應(yīng)系數(shù)應(yīng)小于 10。當(dāng)對(duì)于某種化合物沒有任何儀器能達(dá)到這一要求時(shí)，須選擇其它化合物作參考化合物，并測(cè)定該化合物對(duì)新參考化合物的響應(yīng)系數(shù)，直到測(cè)得每個(gè)目標(biāo)化合物的響應(yīng)系數(shù)都小于 10。可以直接引用已發(fā)表的或儀器說明書提供的，由相同儀器測(cè)定得到的各 VOCs 對(duì)某種參考化合物的響應(yīng)系數(shù)，引用時(shí)必須說明其來源。
3.2.2 儀器示值相對(duì)誤差
儀器使用前必須完成儀器示值相對(duì)誤差的測(cè)定。
3.2.2.1 反復(fù) 3 次測(cè)定零氣和同一濃度的校準(zhǔn)參考化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體，按以下公式中計(jì)算儀器示值相對(duì)誤差。
D = C i - Cs ´100 %
Cs
式中： D ——儀器示值相對(duì)誤差，%；
C i——儀器 i 次測(cè)量的示值平均值，μmol/mol；
s——校準(zhǔn)參考化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度值，μmol/mol。儀器示值相對(duì)誤差應(yīng)小于 10％。
3.2.3 響應(yīng)時(shí)間
儀器使用前應(yīng)進(jìn)行響應(yīng)時(shí)間測(cè)試。如果儀器的采樣泵或采樣流量調(diào)整而導(dǎo)致儀器響應(yīng)時(shí)間發(fā)生變化，則在使用前必須重新測(cè)定響應(yīng)時(shí)間。
從采樣探頭口通入零氣，待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后迅速切換通入校準(zhǔn)氣體，記錄儀器達(dá)到zui終穩(wěn)定顯示讀數(shù)的 90％所需要的時(shí)間。按此步驟重復(fù) 3 次，取平均值作為該儀器的響應(yīng)時(shí)間。
儀器響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不超過 30 s。測(cè)定響應(yīng)時(shí)間時(shí)，采樣泵、稀釋探頭（如果有）、采樣探頭和過濾裝置都應(yīng)安裝到位。
3.3 風(fēng)向風(fēng)速儀
風(fēng)速分辨率≤0.1 m/s，風(fēng)向分辨率≤3°，啟動(dòng)風(fēng)速≤0.5 m/s 的風(fēng)速風(fēng)向儀。
4.檢測(cè)技術(shù)要求
儀器校準(zhǔn)
在儀器預(yù)熱和零氣校準(zhǔn)后，向儀器采樣探頭通入校準(zhǔn)參考化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體。待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后按標(biāo)準(zhǔn)值來調(diào)節(jié)儀器讀數(shù)。如果儀器讀數(shù)無法調(diào)整到合適的濃度值，表明儀器有故障，在使用前應(yīng)予以排除。校準(zhǔn)可以是單點(diǎn)濃度校準(zhǔn)，單點(diǎn)濃度值應(yīng)接近標(biāo)準(zhǔn)濃度限值；也可以進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)濃度限值應(yīng)在校準(zhǔn)濃度的范圍之內(nèi)。
4.2 采樣檢測(cè)
4.2.1 泄漏源檢測(cè)
將采樣探頭放置于可能發(fā)生泄漏排放的設(shè)備或裝置的相關(guān)部位，并沿其外圍以小于 10cm/s 的速度移動(dòng)，同時(shí)關(guān)注儀器讀數(shù)。如果發(fā)現(xiàn)讀數(shù)上升，放慢采樣探頭移動(dòng)速度直至測(cè)得zui大讀數(shù)，并在zui大讀數(shù)處停住，停留時(shí)間約為儀器響應(yīng)時(shí)間的 2 倍，記錄zui大讀數(shù)。泄漏源的采樣檢測(cè)規(guī)定如下。
4.2.1.1 閥門
閥門zui可能發(fā)生泄漏的地方是閥桿和閥體的密封墊。將采樣探頭置于閥桿填料函壓蓋處，沿其界面周圍移動(dòng)進(jìn)行采樣，然后將采樣探頭置于填料函壓蓋下的法蘭連接部位，在其外圍移動(dòng)進(jìn)行采樣。對(duì)閥體可能發(fā)生泄漏的其它連接處界面也應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。
4.2.1.2 法蘭及其他連接件
將采樣探頭置于法蘭墊圈處，沿其外圍移動(dòng)進(jìn)行采樣。其它類型的非*性連接（如螺紋連接）也采用同樣的方法進(jìn)行采樣。
4.2.1.3 泵和壓縮機(jī)
在泵或壓縮機(jī)的軸桿和密封界面來回移動(dòng)進(jìn)行采樣。如果是旋轉(zhuǎn)軸，采樣探頭放置在離軸桿密封界面 1cm 內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。如果由于其構(gòu)造的外形原因而無法完整地對(duì)閥桿周圍進(jìn)行采樣，則應(yīng)對(duì)所有可以采樣的部位進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)可能發(fā)生泄漏的泵或壓縮機(jī)的所有連接處表面都應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。
4.2.1.4 泄壓裝置
多數(shù)泄壓裝置因其構(gòu)造原因，無法在其密封座連接界面處進(jìn)行采樣，對(duì)那些接有套管或喇叭口的泄壓裝置，將采樣探頭置于排氣區(qū)域的*位置進(jìn)行采樣檢測(cè)。
4.2.1.5 開口閥或開口管線
將采樣探頭置于其開口處與空氣接觸區(qū)域的中心部位采樣檢測(cè)。
4.2.1.6 泵和壓縮機(jī)密封系統(tǒng)排氣口和儲(chǔ)罐呼吸口
將采樣探頭置于其開口處與空氣接觸區(qū)域的中心部位進(jìn)行采樣檢測(cè)。
4.2.1.7 檢修口密封處
將采樣探頭置于檢修口密封圈表面來回移動(dòng)進(jìn)行采樣檢測(cè)。4.2.1.8 加蓋的物料集輸、儲(chǔ)存以及廢水集輸、儲(chǔ)存和凈化處理設(shè)施將采樣探頭置于密封蓋子邊緣表面來回移動(dòng)進(jìn)行采樣檢測(cè)。
4.2.2 敞開液面源
對(duì)于無蓋敞開的物料集輸、儲(chǔ)存設(shè)備以及廢水收集、儲(chǔ)存和凈化處理設(shè)施的敞開液面，選擇均勻分布的 4 個(gè)采樣測(cè)試點(diǎn)，圓形設(shè)施測(cè)試點(diǎn)按周邊 90°間隔均勻分布，矩形設(shè)施測(cè)試點(diǎn)設(shè)在 4 條邊的中心，檢測(cè)儀器采樣探頭頂端距離池壁 300mm，距液面 100mm。實(shí)施檢測(cè)時(shí)，用風(fēng)速儀測(cè)定記錄距離池面高度 500mm 處的風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速小于 1.5m/s 時(shí)，逸散排放相對(duì)穩(wěn)定的情況下，使用檢測(cè)儀器對(duì)各采樣點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。按確定的采樣點(diǎn)位置順序檢測(cè) 3 個(gè)輪次。儀器在采樣點(diǎn)先停留 0.5min，排空置換采樣探頭道內(nèi)原有的氣體后開始檢測(cè)。每個(gè)點(diǎn)位檢測(cè)時(shí)間 3min，記錄 3min 內(nèi)儀器zui大讀數(shù)，作為該次檢測(cè)的報(bào)告值，并以各點(diǎn)位中測(cè)得的zui大值為該排放源的報(bào)告值。
4.2.3 未檢出排放
4.2.3.1 環(huán)境本底檢測(cè)
分別在排放源附近不受干擾的（如附近有干擾存在，可以在距離排放源更近的地方采樣測(cè)定，但采樣探頭與排放源的距離應(yīng)大于 25cm）的上風(fēng)向和下風(fēng)向緩慢地移動(dòng)采樣探頭，對(duì)排放源周圍空氣中的 VOCs 濃度進(jìn)行檢測(cè)，記錄在上風(fēng)向±45°內(nèi)測(cè)得的zui高值作為環(huán)境本底值。
4.2.3.2 未檢出排放的確定
按 4.2.1 和 4.2.2 中所述的方法將探頭移動(dòng)到排放源表面進(jìn)行測(cè)定。以泄漏源表面檢測(cè)值或敞開液面檢測(cè)值和環(huán)境本底值兩者的濃度差值確定是否屬于未檢出排放，并進(jìn)行記錄和報(bào)告。對(duì)于泵或壓縮機(jī)密封，應(yīng)測(cè)定軸桿密封上風(fēng)向區(qū)域環(huán)境空氣中 VOCs 的濃度并確定未檢出排放是否存在。對(duì)于排氣口、儲(chǔ)罐呼吸口和泄壓閥的密封系統(tǒng)，應(yīng)觀察是否有管道將這類排放源連接到污染治理設(shè)施，以及污染治理設(shè)施的上游管道是否存在連接口或其它的可能產(chǎn)生泄漏的排放源。當(dāng)連接到污染治理裝置，并且連接到污染治理裝置的管道上沒有可能泄漏的排放點(diǎn)，則假定沒有能檢測(cè)到的排放存在；如果管道上有泄漏可能發(fā)生的排放點(diǎn)，那么應(yīng)進(jìn)行本底和待測(cè)源的采樣檢測(cè)，確定未檢出排放是否存在。
其它設(shè)備泄漏檢測(cè)程序
4.2.4.1 使用紅外熱成像儀、傅里葉紅外成像光譜儀、泄漏超聲探測(cè)儀等輔助檢測(cè)方法
在現(xiàn)場(chǎng)條件符合所用儀器的測(cè)試要求，沒有干擾，光學(xué)法成像類儀器對(duì)待測(cè)排放源排放的 VOCs有響應(yīng)的前提下，使用紅外熱成像儀、傅里葉紅外成像光譜儀、泄漏超聲探測(cè)儀等探測(cè)掃描待測(cè)設(shè)備區(qū)域，可快速定位可能的泄漏排放。這類方法可用于幫助查找檢測(cè)人員無法達(dá)到的較高位置的泄漏排放源。檢測(cè)人員借助加長(zhǎng)采樣探頭可達(dá)到的待測(cè)源在使用上述輔助檢測(cè)方法后，仍需按 4.2.1 或 4.2.2中的要求進(jìn)行檢測(cè)。
4.2.4.2 在可能發(fā)生泄漏設(shè)備連接處噴灑肥皂溶液產(chǎn)生泡沫的方法這種方法適用于沒有連續(xù)運(yùn)動(dòng)的部件、設(shè)備表面溫度不高于溶液沸點(diǎn)或不低于溶液凝固點(diǎn)、沒有導(dǎo)致無法產(chǎn)生肥皂泡的過大的與空氣接觸開放區(qū)域和沒有液體泄漏的顯著痕跡的情況下。如果不能滿足以上適用條件，應(yīng)按 4.2.1 或 4.2.2 中的要求進(jìn)行檢測(cè)。
- 向所有可能的泄漏點(diǎn)噴灑肥皂溶液
可以使用泄漏檢測(cè)肥皂溶液或使用一定濃度的洗滌劑和水配制的溶液。使用壓力噴灑器或擠壓瓶來噴灑溶液。觀察可能的泄漏點(diǎn)是否有皂泡形成。如果沒有皂泡出現(xiàn)，則可假設(shè)沒有排放或泄漏；如果有皂泡出現(xiàn)，應(yīng)按 4.2.1 或 4.2.2 中的要求進(jìn)行檢測(cè)。
4.3 記錄和報(bào)告要求
檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件、相關(guān)氣象條件、儀器設(shè)備校準(zhǔn)結(jié)果、示值相對(duì)誤差結(jié)果等應(yīng)規(guī)范記錄，并與檢測(cè)結(jié)果一起作為檢測(cè)報(bào)告的內(nèi)容。
5.安全防護(hù)要求
設(shè)備泄漏和敞開液面排放檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境中可能存在有毒有害物質(zhì)，檢測(cè)人員應(yīng)做好必要的安
全防護(hù)工作。檢測(cè)前對(duì)檢測(cè)場(chǎng)所的潛在危險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估預(yù)判；正確使用各類個(gè)人勞動(dòng)保護(hù)用品；檢測(cè)人員盡量在疑似泄漏源的上風(fēng)向進(jìn)行檢測(cè)；檢測(cè)較高位置的排放源時(shí)，采用加長(zhǎng)的采樣探頭，加長(zhǎng)的采樣探頭無法到達(dá)的排放源原則上不進(jìn)行檢測(cè)。
6. 質(zhì)量保證和質(zhì)量控制
- 儀器投入使用前必須進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)步驟參見 4.1。
- 儀器投入使用前必須完成儀器示值相對(duì)誤差的測(cè)定，測(cè)得的儀器示值相對(duì)誤差必須小于 10％，儀器才能投入使用。儀器示值相對(duì)誤差測(cè)定和校準(zhǔn)步驟參見 3.2.2 和 4.1。
- 檢測(cè)時(shí)采樣探頭在待測(cè)設(shè)備或裝置的相關(guān)部位外圍移動(dòng)速度不能過快，避免漏檢zui高濃度點(diǎn)。前一個(gè)待測(cè)源檢測(cè)結(jié)束后轉(zhuǎn)移到下一個(gè)待測(cè)源檢測(cè)開始前，應(yīng)確認(rèn)儀器恢復(fù)到正常待測(cè)狀態(tài)。