鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)過(guò)程中的質(zhì)量控制措施

陳星 董其源

摘 ?要：由于油田各區(qū)塊的鍋爐型號(hào)，設(shè)備參數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行工況各不一樣，且煙塵監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)非常復(fù)雜，易受外界環(huán)境干擾，存在很多不可預(yù)見(jiàn)的因素，操作人員在監(jiān)測(cè)過(guò)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(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須在監(jiān)測(cè)工作中加強(qiáng)質(zhì)量控制。作者結(jié)合多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，著重探討如何從前期儀器維護(hù)檢查，濾筒選擇、樣品采集、采樣點(diǎn)位選擇、樣品采集后處理等方面來(lái)加強(qiáng)鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)的質(zhì)控工作，分析總結(jié)了提高鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)質(zhì)量的有效對(duì)策，降低了采樣和分析過(guò)程中的誤差，提高了煙塵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

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

1 煙塵監(jiān)測(cè)前期工作的質(zhì)量控制

1.1 檢測(cè)儀器的日常維護(hù)及檢定

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

在采樣操作前應(yīng)對(duì)儀器管路系統(tǒng)連接性與氣密性進(jìn)行檢查，確定膠管通暢，無(wú)折點(diǎn)[1]。對(duì)皮托管，微壓計(jì)，煙氣采樣系統(tǒng)進(jìn)行氣密性檢查，如果檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)氣密性較差，應(yīng)通過(guò)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。完成采樣工作后要及時(shí)清洗采樣槍，檢查干燥器內(nèi)硅膠顏色有無(wú)變化，氣路是否堵塞。儀器受到意外損害或在使用過(guò)程中出現(xiàn)雜音、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)異常等問(wèn)題時(shí)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(guò)程中，濾筒的質(zhì)量會(huì)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?yàn)橥脖谔?，采樣時(shí)遇到的阻力較大，會(huì)對(duì)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(cè)過(guò)程中容易發(fā)生爆裂;筒壁厚度不均勻，會(huì)影響測(cè)量與稱重的準(zhǔn)確性。選擇濾筒時(shí)還應(yīng)考慮的一個(gè)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(shí)驗(yàn)室分析環(huán)境經(jīng)常受到一些客觀因素的影響，進(jìn)而影響到實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。比如，濾筒采樣前后稱量時(shí)，實(shí)驗(yàn)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(guò)程中，大部分時(shí)間都暴露在空氣中，濾筒會(huì)吸收空氣中的水分，影響到自身的恒重。因此，在實(shí)驗(yàn)室分析過(guò)程中要注意空氣濕度與冷卻時(shí)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(cè)過(guò)程中的質(zhì)量控制

2.1 負(fù)值問(wèn)題

在進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)工作時(shí)，應(yīng)安排專人監(jiān)督鍋爐的運(yùn)行情況，以確保監(jiān)測(cè)過(guò)程中鍋爐是正常運(yùn)行的。負(fù)值問(wèn)題在鍋爐廢氣監(jiān)測(cè)中是非常常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題。究其原因主要有2個(gè)：（1）

在采樣過(guò)程中，樣品濃度偏低，而滯留于濾筒中的塵量也相對(duì)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(jì)算出的結(jié)果就為負(fù)值。（2）與全程空白樣衡重時(shí)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(wèn)題，在采集低濃度排放樣品時(shí)可適當(dāng)增加樣品采集體積或延長(zhǎng)采樣時(shí)間。

2.2 采樣點(diǎn)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(jiàn)的管道為圓形煙道，采樣位置通常可選在距彎頭、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(zhǎng)，這也適合上述規(guī)律。另外，由于監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)強(qiáng)度等因素。通常會(huì)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(shí)，還可適當(dāng)增加采樣檢測(cè)點(diǎn)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(qiáng)弱也對(duì)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(duì)氣流速度的控制。一般可遵循等速采樣原則，具體來(lái)講就是盡可能保證氣體進(jìn)入采樣嘴時(shí)的氣流速度與煙氣流速保持一致，二者相對(duì)誤差≤10%[4]。采樣結(jié)束后再對(duì)采樣點(diǎn)流速進(jìn)行檢測(cè)，并與采樣前的流速進(jìn)行比較。若二者相差>20%，表示樣品無(wú)效，應(yīng)重新采樣。

2.4 大負(fù)壓段樣品采集

在廢氣監(jiān)測(cè)工作中經(jīng)常會(huì)碰到煙道內(nèi)負(fù)壓在15kPa以上的問(wèn)題，此時(shí)，采樣抽氣泵在工作時(shí)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(shí)，保持等速采樣可以保證樣品的代表性，所以預(yù)測(cè)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(shí)應(yīng)選擇小采樣嘴，反之，低流速時(shí)應(yīng)選擇大采樣嘴。因?yàn)樵诘土魉贌煹乐惺褂眯〔蓸幼?，采樣流量過(guò)小無(wú)法獲得足夠的采樣體積，進(jìn)而影響到檢測(cè)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(wèn)題，或者造成采樣泵負(fù)荷過(guò)大而發(fā)生故障。根據(jù)工作實(shí)踐來(lái)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(duì)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(shí)還應(yīng)防止皮托管憋管問(wèn)題，避免系統(tǒng)阻力增加。

（3）在開關(guān)泵時(shí)應(yīng)先啟動(dòng)抽氣泵，再迅速將采樣管放入煙道管內(nèi)。在進(jìn)行移動(dòng)采樣時(shí)應(yīng)按從遠(yuǎn)到近的方向進(jìn)行移動(dòng)。在采樣快結(jié)束時(shí)，迅速將采樣口背對(duì)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(duì)煙嘴口進(jìn)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(cè)時(shí)間

在監(jiān)測(cè)工作中經(jīng)常會(huì)遇到間斷性排放的情況，尤其是小型鍋爐。對(duì)于排放時(shí)間在1h內(nèi)的，應(yīng)在排放時(shí)段內(nèi)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，也可在排放時(shí)段內(nèi)采用等時(shí)間間隔的方式進(jìn)行采集，采集樣品數(shù)為2～4個(gè)，再計(jì)算出平均值。對(duì)于排放時(shí)間超過(guò)1h的，可采用連續(xù)1h的采樣法并計(jì)算平均值，也可在1h內(nèi)，采用等時(shí)間間隔的方式采集4個(gè)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(jìn)行封存處理，并迅速送檢。在保存或運(yùn)輸顆粒物樣品時(shí)，禁止將樣品容器倒置，避免塵粒灑出。在保存與運(yùn)送過(guò)程中應(yīng)做好控溫、控濕、避光等措施。樣品檢測(cè)過(guò)程中必須嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，防止由于人為因素而降低檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論

鍋爐煙塵監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)較為復(fù)雜、質(zhì)控要求很高的工作，對(duì)監(jiān)測(cè)儀器和監(jiān)測(cè)人員都提出很高質(zhì)控要求。監(jiān)測(cè)人員需從采樣前的準(zhǔn)備工作，采樣過(guò)程，及采樣后的數(shù)據(jù)處理分析每一個(gè)環(huán)節(jié)提高質(zhì)控意識(shí)，做實(shí)質(zhì)控工作，才能保監(jiān)測(cè)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(cè)中質(zhì)量控制問(wèn)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(cè)中的質(zhì)量控制探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014，10（31）：67-68.

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