陳星 董其源

摘 ?要：由于油田各區(qū)塊的鍋爐型號，設(shè)備參數(shù)，現(xiàn)場運行工況各不一樣，且煙塵監(jiān)測現(xiàn)場非常復(fù)雜，易受外界環(huán)境干擾，存在很多不可預(yù)見的因素，操作人員在監(jiān)測過程中也易忽視了某些細(xì)節(jié)，造成數(shù)據(jù)偏低。為保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須在監(jiān)測工作中加強質(zhì)量控制。作者結(jié)合多年的從業(yè)經(jīng)驗，著重探討如何從前期儀器維護檢查，濾筒選擇、樣品采集、采樣點位選擇、樣品采集后處理等方面來加強鍋爐煙塵監(jiān)測的質(zhì)控工作，分析總結(jié)了提高鍋爐煙塵監(jiān)測質(zhì)量的有效對策，降低了采樣和分析過程中的誤差，提高了煙塵監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：煙塵監(jiān)測;質(zhì)量控制;濾筒;采樣位置

1 煙塵監(jiān)測前期工作的質(zhì)量控制

1.1 檢測儀器的日常維護及檢定

現(xiàn)場監(jiān)測人員必須做好儀器設(shè)備的日常保養(yǎng)與維護工作，定期對儀器進行流量校準(zhǔn)，在使用頻繁時應(yīng)增加校準(zhǔn)次數(shù)，同時，每年定期將儀器送至相關(guān)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門進行檢定，獲得準(zhǔn)用證后方可使用。

在采樣操作前應(yīng)對儀器管路系統(tǒng)連接性與氣密性進行檢查，確定膠管通暢，無折點[1]。對皮托管，微壓計，煙氣采樣系統(tǒng)進行氣密性檢查，如果檢驗過程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)氣密性較差，應(yīng)通過堵漏方式或者系統(tǒng)安裝步驟調(diào)整方式使其達(dá)到氣密性檢驗標(biāo)準(zhǔn)。完成采樣工作后要及時清洗采樣槍，檢查干燥器內(nèi)硅膠顏色有無變化，氣路是否堵塞。儀器受到意外損害或在使用過程中出現(xiàn)雜音、機器運轉(zhuǎn)異常等問題時應(yīng)盡快送檢。

1.2 濾筒的選取

（1）濾筒的選擇。

在鍋爐煙塵采樣過程中，濾筒的質(zhì)量會直接影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因此，必須認(rèn)真選擇濾筒，保證完整均勻，厚薄一致。因為筒壁太厚，采樣時遇到的阻力較大，會對塵粒的捕集產(chǎn)生影響;筒壁太薄，濾筒的抗壓性能較低，在監(jiān)測過程中容易發(fā)生爆裂;筒壁厚度不均勻，會影響測量與稱重的準(zhǔn)確性。選擇濾筒時還應(yīng)考慮的一個因素就是鍋爐煙氣的溫度。若溫度在500℃以內(nèi)可選擇玻璃纖維濾筒，這樣可以保證較高的塵粒捕捉效率;若煙溫高于500℃，在1000℃以內(nèi)可使用剛玉濾筒，其具備較好的耐高溫性能[2]。

（2）濾筒的烘干與稱量。

由于實驗室分析環(huán)境經(jīng)常受到一些客觀因素的影響，進而影響到實驗分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。比如，濾筒采樣前后稱量時，實驗室環(huán)境的濕度可能有所變化，而這一因素常常被忽略。濾筒在烘箱—干燥—稱量的過程中，大部分時間都暴露在空氣中，濾筒會吸收空氣中的水分，影響到自身的恒重。因此，在實驗室分析過程中要注意空氣濕度與冷卻時間的一致性，將濾筒稱量結(jié)果控制在質(zhì)控范圍內(nèi)。

2 監(jiān)測過程中的質(zhì)量控制

2.1 負(fù)值問題

在進行采樣監(jiān)測工作時，應(yīng)安排專人監(jiān)督鍋爐的運行情況，以確保監(jiān)測過程中鍋爐是正常運行的。負(fù)值問題在鍋爐廢氣監(jiān)測中是非常常見的一個問題。究其原因主要有2個：（1）

在采樣過程中，樣品濃度偏低，而滯留于濾筒中的塵量也相對較少，加之濾筒材質(zhì)的損耗，最終造成一些樣品濾筒重量變輕，計算出的結(jié)果就為負(fù)值。（2）與全程空白樣衡重時的質(zhì)量相比，采集樣品的正增重質(zhì)量更低，在修正后得出的結(jié)果自然為負(fù)值[3]。為預(yù)防上述問題，在采集低濃度排放樣品時可適當(dāng)增加樣品采集體積或延長采樣時間。

2.2 采樣點位的選擇

為得到具有代表性的樣品，采樣開孔應(yīng)優(yōu)先選在垂直管道上，避開煙道彎頭與斷面形狀急劇變化的部位。常見的管道為圓形煙道，采樣位置通?？蛇x在距彎頭、閥門以及其它變徑管段下游方向大于6倍直徑的地方，或者也可將其設(shè)在上游方向3倍直徑的地方。若煙道為矩形，應(yīng)考慮其當(dāng)量直徑D=2AB/（A+B），A、B表示邊長，這也適合上述規(guī)律。另外，由于監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境比較復(fù)雜，采樣斷面并不都是理想的，常常還需考慮到采樣安全、勞動強度等因素。通常會在合適的管段采樣，但要求采樣斷面與彎頭的距離不低于煙道直徑的1.5倍。同時，還可適當(dāng)增加采樣檢測點數(shù)量與采樣頻率。

2.3 采樣氣流速度的控制

采樣氣流的強弱也對采樣質(zhì)量有著較大的影響，因此，除了要選擇有代表性的樣品外，還應(yīng)注意對氣流速度的控制。一般可遵循等速采樣原則，具體來講就是盡可能保證氣體進入采樣嘴時的氣流速度與煙氣流速保持一致，二者相對誤差≤10%[4]。采樣結(jié)束后再對采樣點流速進行檢測，并與采樣前的流速進行比較。若二者相差>20%，表示樣品無效，應(yīng)重新采樣。

2.4 大負(fù)壓段樣品采集

在廢氣監(jiān)測工作中經(jīng)常會碰到煙道內(nèi)負(fù)壓在15kPa以上的問題，此時，采樣抽氣泵在工作時不僅要克服煙道負(fù)壓，還需克服采樣系統(tǒng)自身的阻力，因此，極易影響采集的樣品量。為獲取有代表性的采集樣品，必須采取下列措施。

（1）采樣嘴的選擇：煙塵采樣時，保持等速采樣可以保證樣品的代表性，所以預(yù)測流速并選擇合適的采樣嘴是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。若工況受負(fù)壓因素影響，可選擇較大直徑的采樣嘴。高流速時應(yīng)選擇小采樣嘴，反之，低流速時應(yīng)選擇大采樣嘴。因為在低流速煙道中使用小采樣嘴，采樣流量過小無法獲得足夠的采樣體積，進而影響到檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。同理，在高流速煙道中應(yīng)用大采樣嘴容易引起等速跟蹤精度低的問題，或者造成采樣泵負(fù)荷過大而發(fā)生故障。根據(jù)工作實踐來看，通常選擇14～18mm直徑大小的采樣嘴，采樣流量控制在40～60L/min左右。

（2）減少采樣系統(tǒng)阻力：對干燥的硅膠必須先篩分，清除粉末狀與較小的膠粒，以提高干燥器的透氣性，降低系統(tǒng)阻力。在采樣時還應(yīng)防止皮托管憋管問題，避免系統(tǒng)阻力增加。

（3）在開關(guān)泵時應(yīng)先啟動抽氣泵，再迅速將采樣管放入煙道管內(nèi)。在進行移動采樣時應(yīng)按從遠(yuǎn)到近的方向進行移動。在采樣快結(jié)束時，迅速將采樣口背對氣流方向，并將采樣槍抽出，以避免煙道管倒抽出塵粒。在取濾筒前先用鑷子對煙嘴口進行輕輕的敲打，并用細(xì)毛刷輕刷濾筒，將粘附在前彎管內(nèi)的煙塵顆粒掃到濾筒內(nèi)，以確保樣品質(zhì)量。

2.5 間斷排放的監(jiān)測時間

在監(jiān)測工作中經(jīng)常會遇到間斷性排放的情況，尤其是小型鍋爐。對于排放時間在1h內(nèi)的，應(yīng)在排放時段內(nèi)進行連續(xù)監(jiān)測，也可在排放時段內(nèi)采用等時間間隔的方式進行采集，采集樣品數(shù)為2～4個，再計算出平均值。對于排放時間超過1h的，可采用連續(xù)1h的采樣法并計算平均值，也可在1h內(nèi)，采用等時間間隔的方式采集4個樣品，算出平均值[5]。

3 樣品采集后的質(zhì)量控制

成功采樣后應(yīng)將樣品馬上進行封存處理，并迅速送檢。在保存或運輸顆粒物樣品時，禁止將樣品容器倒置，避免塵粒灑出。在保存與運送過程中應(yīng)做好控溫、控濕、避光等措施。樣品檢測過程中必須嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范進行操作，防止由于人為因素而降低檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論

鍋爐煙塵監(jiān)測是一項較為復(fù)雜、質(zhì)控要求很高的工作，對監(jiān)測儀器和監(jiān)測人員都提出很高質(zhì)控要求。監(jiān)測人員需從采樣前的準(zhǔn)備工作，采樣過程，及采樣后的數(shù)據(jù)處理分析每一個環(huán)節(jié)提高質(zhì)控意識，做實質(zhì)控工作，才能保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1] 梁作臣.鍋爐廢氣監(jiān)測中質(zhì)量控制問題的探討[J].科學(xué)觀察，2010，38（4）：110-112.

[2] 黃文藝.鍋爐廢氣監(jiān)測中的質(zhì)量控制探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，10（31）：67-68.

[3] 黃小蕾.鍋爐廢氣監(jiān)測中質(zhì)量控制問題的探討[J].環(huán)境研究與監(jiān)測，2012，34（1）：31-32.