劉中保
(南京杰思爾設備工程有限公司 江蘇南京 210042)
自動監測站依靠設備運行和分析得到數據,一旦設備出現問題,會嚴重影響監測系統的正常工作。選擇科學的方法加強對自動站的維護,能有效避免因細小問題引發的儀器受損、數丟失等意外事故的發生,并且使設備更長壽。
互聯網技術發展迅猛,自動監測已成為環境監測發展的趨勢。我國逐步建立起國家環境監測網。2000年實現了重點城市空氣質量日報,2003年全國空氣自動監測系統達631套,2006年底達900余套。經過近30年的高速發展,我國已經有1800個縣、市覆蓋了大氣監測設備。
空氣質量的工作人員要明確各自的職責,并給檢測系統建立各種制度,讓它們相互約束,保證系統的正常運行。工作人員嚴格操作規章要求,增強對儀器設備的日常維護,減少故障率,為精確的檢測環境空氣質量起到監控的作用。因為分析儀器關系到很多的學科,比如物理、化學、光學、計算機、環保科學等,所以所有相關工作人員經常進行技術培訓,接受專家授課來提高業務水平和綜合素質。
質量保證最關鍵的就是子站巡檢。要做到每周一次的巡檢,要檢查儀器的工作狀態,并分析其參數、空調狀況、供電房安全情況及衛生情況等等,且對巡檢做好痕跡管理工作。采樣系統的日常維護:采樣系統的環節很多,其中三通電磁閥一個季度要清潔一次,外采樣管道每半年至少清潔一次,管道的氣密性檢查每季度一次,儀器的采樣流量每半年校準一次,這些工作都要做好痕跡管理,要及時發現問題并且及時解決。
環境空氣自動監測系統分很多環節:比如控制器、變換器、采樣系統、氣象測量系統等等,下面就從四方面對監測設備的維護進行深入討論。
在樣品的采集過程中,外界空氣中的顆粒物經過切割頭的篩選,經采樣通道附著在玻璃纖維濾紙上。實際采樣過程中會出現濾紙上的樣品與設備監測初期濾紙上的樣品相比較不一致的情況,嚴重點會出現破損。設備在進行維護的時,真空膛板上會殘留細小的顆粒,而這些顆粒物會使換出來的樣品顆粒不完整。顆粒物會影響氣流強度,導致設計速率異常,使濾紙質量變大,最終影響到監測數據。因此,要定期對玻璃纖維濾紙進行檢查,如有問題及時進行更換。
在監測設備上得出的數據,有效性和可靠性取決于設備的校準質量,如果監測設備本身不合格,那么得出的數據就不可信。監測設備在運行過程中,主要受到標準物質、流量和零空氣質量影響。如果自動監測設備的零點漂移控制值誤差超過5%,則監測數據無效,并且必須即刻對監測設備進行維修和校準。
3.2.1 零氣質量
零氣是潔凈空氣通過空壓機壓縮,經冷凝管降溫分離水汽,再用活性炭將廢氣吸附去除后產生的潔凈氣體。因此,保持站房內空氣的潔凈十分必要。潔凈空氣組分復雜,活性炭吸附和水汽分離是保證零氣質量的關鍵因素。溫度的高低影響著活性炭的吸附能力,溫度越高,其吸附能力越弱,脫附能力則越強。當溫差較大時,一般容易出現假零點現象。要避免這種情況,就要盡量保持校準溫度與取樣溫度的一致性。
3.2.2 標準物質的要求
標準物質的選用也會影響監測結果。標氣偏高直接造成監測數據偏低甚至出現負值。采用的物質到達到國家認證標準。校準采用的要求也要在標準內。在利用滲透管獲取標氣的過程中,有必要將滲透管放置在恒溫系統中48小時。如果配制一定濃度的標氣,只需要改變稀釋氣體的流量。
3.2.3 流量因素
微小流量難以控制,很容易引起誤差,如果零氣流量與校準氣流量保持平衡時,誤差就較小了。在稀釋標氣過程中,零氣流量值對標氣濃度的準確性影響比較大。所以提高標氣流量,就可以降低低濃度點設備造成的誤差。
3.2.4 儀器斷電的影響
設備短時間斷電能夠自動恢復運行,一旦出現長時間的不通電,會造成采集工作癱瘓、數據缺失。如果要重新監測,須等儀器的溫度穩定。比如NOX設備正常運行時,石墨爐溫度在300~350℃之間,冷卻堆溫度在-5~-1℃之間。恢復通電后必須要等到石墨爐和冷卻堆、零氣發生器等元件達到正常運行的穩定溫度后才能再次進行監測,否則會造成數據不準。如果重新通電后設備未恢復正常,則應耐心等待,絕不能擅自進行其他操作,避免損壞設備事故的發生。
為保障大氣自動監測系統連續穩定地運行,須設立專門的科室,指定專人負責,完善制度,規范管理,落實培訓,嚴格按照國家規范和設備要求定期對自動站進行巡檢和維護。如果發現異常,要及時查找原因并采取措施。預防是最好的控制,如恒定室溫、穩定電壓、定期清理采樣管和氣路管、及時更換濾膜等必要的預防措施是防止故障出現的重要手段。