鍋、(窯)爐顆粒物及氣態污染物監測中有關問題的探討

福州市鼓樓區環境保護監測站 陳云忠

鍋、（窯）爐顆粒物及氣態污染物監測是一項在各級環境監測站廣泛開展的污染源監測項目。隨著監測儀器小型化、一體化的發展及鍋、（窯）爐除塵技術的提高、清潔能源的推廣，現行的監測技術規范《鍋爐煙塵測試方法》（GB5468-91）和《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》（GB/T16157-1996）（以下簡稱《方法》）在指導鍋、（窯）爐顆粒物及氣態污染物監測作業時出現了一些不適應之處。作為一項較為復雜的現場采樣、監測項目，為保證結果的準確性，鍋、（窯）爐顆粒物及氣態污染物監測仍有許多細節之處應加以認真對待。如何針對現有的問題對《方法》做進一步的完善，以實現更加科學、規范、準確、安全的采樣監測，是監測人員不斷探討的課題。

1 監測儀器檢漏方法

完整的檢漏應當包括顆粒物采樣氣路、氣態污染物采樣分析氣路、動靜壓檢測管路計三個氣路的檢漏。隨著監測儀器小型化、一體化、智能化的發展，新型的自動煙塵（氣）監測儀已將除采樣槍（管）外、緩沖瓶、過濾（吸濕）瓶、部分連接管外的所有組件集合在一臺主機內，原有《方法》中規定的檢漏方法在指導現場檢漏作業時出現了一些新的問題。

1.1 現有檢漏作業中存在的主要問題

儀器的一體化設計使得抽氣泵安裝在主機內，如按原有的《方法》進行檢漏作業，部分檢漏項目可能要在拆開主機外殼的情況下方可進行，這顯然不利于儀器的維護。

現有的煙塵（氣）監測儀器各項參數顯示能力較強，主機泵所能達到的最大真空度值較大，原有的《方法》未充分利用這些性能簡化的檢漏操作過程。

1.2 應對措施

依據新儀器的內部結構及參數顯示功能來改進《方法》中的檢漏程序是應對儀器一體化、智能化、小型化發展的有效措施。針對幾種常見國產自動煙塵（氣）測試儀的內部結構與各種參數顯示功能，本著簡化操作步驟并盡量減少所需輔助儀器種類的原則，筆者建議采用以下檢漏方法：

1.2.1 顆粒物采樣氣路的檢漏

方法（1）：建議通過測試主機泵的抽氣使采樣路所能達到的最大真空度來間接判定采樣氣路是否漏氣，具體操作步驟如下：連接好復合采樣槍及自動煙塵（氣）測試儀組成采樣氣路，堵嚴采樣槍的進氣口，進入儀器的計前壓力值測定狀態，打開主機泵進行抽氣，觀察真空壓力表讀數值的變化，如負壓值不斷加大，直至因達到儀器理論上的最大真空度值而使主機泵因超載而停機，從而判定儀器采樣氣路未漏氣。

方法（2）：通過改進主機的設計，在保證強度的前提下，在主機外殼上靠近主機泵進氣口位置開設一定大小操作窗口，在進行檢漏作業時打開操作窗口，當通過抽氣使采樣氣路中的負壓值為6.7kPa時，關閉連接主機泵的橡皮管，通過檢查負壓值在0.5分鐘內的變化來判斷采樣氣路是否漏氣。

1.2.2 皮托管的檢漏方法

可以利用現有儀器較完善的動壓、靜壓、全壓值顯示能力對皮托管進行檢漏。連接好復合采樣槍及自動煙塵（氣）測試儀組成采樣氣路，對儀器的各壓力傳感器進行調零，將一個二連球連接于皮托管的全壓測孔，將儀器調至預測流速狀態，使用二連球進行充氣加壓（注意不得超過儀器的動壓測試范圍而引起壓力傳感器因超壓而損壞），觀察儀器的動壓測定值，如 1min儀器的動壓值無變化，則可認為全壓管不漏氣。

對靜壓管的檢漏同上，對儀器的各壓力傳感器進行調零，將一個二連球連接于皮托管的靜壓測孔，將儀器調至預測流速狀態，使用二連球進行充氣加壓，如有必要可將全壓測孔一端連上一段橡膠管并進行密封。觀察儀器的靜壓測定值，如1min儀器的靜壓值無變化，則可認為靜壓管不漏氣。

1.2.3 對氣態污染物的采樣氣路檢漏

連接好采樣氣路，在煙氣采樣管及主機進氣口間串接一個小量程的轉子流量計，開機進入煙氣采樣、測量狀態，觀察儀器的煙氣流量狀態，堵住煙氣采樣管的進氣口，如流量讀數立即降為0且無波動現象，則可將轉子流量計進氣口與出氣口連接管反接，重新進行上述實驗，如流量讀數也為 0且無波動現象，可以認為檢漏合格。

2 現場采樣作業中的安全防護

2.1 煙（粉）塵及氣態污染物監測作業中的常見安全隱患

大多數煙（粉）塵及氣態污染物監測作業是在狹小的高空操作平臺內進行，由于作業空間狹小且監測儀器較多、管路連接復雜，如現場安全防護措施不到位，有可能發生監測人員因碰撞儀器或扯拌連接管線而導致儀器翻倒或管線脫落的現象，嚴重的可能引起人員的損傷。

煙（粉）塵、煙氣具有高溫、腐蝕性乃至毒性等特點，在監測作業中進行采樣口清灰、測量采樣孔管長時如煙道內的煙氣處于正壓的狀況，高速噴出的氣流就有可能對監測人員的臉部尤其是對眼部造成損傷。監測采樣時采樣槍經煙氣的長時間加熱，可能上升至幾百度的高溫，監測人員如未采取高溫防護措施則有可能被燙傷。

從目前各級監測站的監測作業來看，監測過程中的安全防護仍是較為忽視的薄弱環節。主要表現為：（1）監測作業防護裝備配備不足。目前多數的監測站未配備適用于煙塵監測作業的防護工作服、防護鏡、專用防護手套、防毒口罩、防刺防電鞋等防護用品；（2）監測人員作業防護意識較差，在監測準備中未對各種危險因素做出充分的估計并制定完整的應對預案。

2.2 應對措施

2.2.1 結合監測人員的分工合理地安排儀器、人員位置

在現場展開監測儀器前應依據人員分工及采樣平臺特點合理考慮儀器的放置及人員的站位，力爭做到：監測作業中減少人員的位置變動；如監測人員須走動，其移動路線應不會互相干擾、不用跨過儀器及連接管線；監測儀器間各連接管線的布設應相對規則并避開人員的移動路線，防止人員的絆倒。較為簡單有效的方法是將復合采樣槍有關的信號連接線、煙塵采樣連接管、動靜壓測試連接管用膠布捆扎成一束復合連接線，這樣可以大大簡化現場管線布設的難度，保持監測現場的整潔有序。

2.2.2 通過配置必要的防護設施，加強人員的作業防護

在監測作業中應根據每個監測人員的分工配備相應的防護裝備。為方便監測作業中攀爬樓梯的需要，作業時應選用較寬松、束口且布料耐磨的工作服；考慮到大多數監測平臺為鐵制且樓梯較陡，應穿著防電、防刺且鞋底有較大摩擦系數的防護鞋；進行采樣口清灰及采樣槍操作的人員應配備防護眼鏡及專用的熱防護手套，如所監測的煙道或排氣筒內氣體有毒，應配帶防毒面具，在高空作業時如作業平臺狹小，人員應配備保險繩。

2.2.3 在高空狹小平臺進行監測作業時應對可能出現的意外情況提出相應的預防、應對措施，并形成相應的預案。

3 采樣槍及皮托管的維護

采樣槍及皮托管是煙塵監測作業中作業環境最為惡劣的組件，經過一段時間的使用之后，采樣槍及皮托管前段內外壁將會因氣體的腐蝕而產生銹蝕，嚴重的可使皮托管內壁狹窄、采樣槍濾筒夾、不銹鋼托內面粗糙，這將造成壓力、流量測試結果誤差、濾筒劃傷而影響測量結果的準確性。

針對現有采樣槍及皮托管維護的不足，筆者建議從以下幾個方面加強：為復合采樣槍設置專用的包裝盒，為皮托管頭部及采樣槍頭配備保護套，這樣在日常的使用及運輸中可以大大減小皮托管及采樣槍因撞擊所帶來的損傷。

在每次采樣結束后，用細紗布醮無水酒精對復合采樣槍濾筒夾、前彎管及槍頭外壁進行清潔。對于皮托管可用壓縮空氣進行反向沖洗，必要時用塑料洗瓶裝無水酒精從皮托管的尾端進行反向沖洗，以除去皮托管內殘存的顆粒物及水分。

4 濾筒的包裝與貯放

采樣前后濾筒的包裝與貯放對于減少采樣前后濾筒的破損及質量損失有較大的影響，實際監測表明，如未采用專用的濾筒盒使每一個濾筒分隔存放，由于運輸中濾筒間相互碰撞可給濾筒造成較大的損壞。采樣后由于濾筒因吸濕及經過相應的封口等處理，機械強度有可能下降，如濾筒存放不當可能造成濾筒的破損、采集的顆粒物漏出而造成監測結果的誤差。

針對造成采樣前后濾筒質量損失的原因，建議對濾筒采用如下保存方式：定制專門的濾筒包裝盒用于濾筒的保存，濾筒盒應能保證每一個濾筒分隔存放且每一個分隔的位置大小以剛能放下濾筒為宜，這樣可以減少運輸中濾筒的相互碰撞，隔板應具有一定柔性以避免濾筒與隔板的碰撞，濾筒盒外殼應有一定的機械強度，以保護濾筒防止受壓變形。

采樣后，濾筒在封口后可放入有一定機械強度的牛皮紙信封內，信封應按濾筒的大小及形狀進行折疊，使運輸過程中濾筒不易因封口張開而使得濾筒內的顆粒物漏出。所用的包裝盒同樣應能保證每一個濾筒能分隔存放且每一個分隔的位置大小以剛能放下濾筒為宜，以減少運輸中濾筒的振動，同時濾筒放入包裝盒內應保持濾筒封口朝上、豎直放置，在包裝的信封上可做相應的標示，避免運輸中濾筒的倒置。

5 討論

5.1 通過在主機外殼上開設操作窗口的方法，使一體化設計的主機在不打開機殼情況下完成檢漏作業，從技術上來講是最簡捷的實現方式，現有的儀器都可以通過更換主機外殼的方式，實現在不拆開主機外殼的情況下完成檢漏作業，避免了采用本文1.2.1中方法（1）的檢漏方法使主機泵頻繁地在較高真空度直至超載下作業，減輕了對主機泵使用壽命的不利影響。同時通過更合理的設計，可以使該操作窗口成為長時間采樣作業時主機泵的散熱窗口，主機的維護作業窗口，從而大大簡化儀器的維護作業工作量。

5.2 對高濕、高塵濃度、高腐蝕性煙氣進行采樣后對皮托管進行反沖洗有助于保護皮托管，考慮到現有自動煙塵（氣）測試儀大都具有設定流量采樣功能，建議可對主機的出氣口進行相應的改進，使其接上連接軟管后可作為對皮托管進行反沖洗的壓縮空氣氣源，這樣可以減少監測作業所使用的儀器數量，實現一機多用。

5.3 采樣槍的頭部因作業環境惡劣造成銹蝕嚴重，采樣槍頭部的嚴重銹蝕可使得整支復合采樣槍壽命縮短。如能保證采樣槍頭部與槍體接口處完全氣密，可將采樣槍頭部設計成可拆卸更換的形式，這樣可大大增加復合采樣槍的使用壽命，減少濾筒的磨損，提高監測結果的準確性。

[1]國家環境保護局，國家技術監督局. GB/T16157-1996,固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法[S].

[2]國家環境保護總局. HJ/T 48-1999,煙塵采樣器技術條件[S].

[3]國家環境保護總局. HJ/T 47-1999,煙氣采樣器技術條件[S].

[4]國家環境保護總局. HJ/T 397-2007,固定源廢氣監測技術規范[S].

[5]國家技術監督局，國家環境保護局. GB 5468-91,鍋爐煙塵測試方法[S].