工具/原料
TVOC气体传感器、XL90智能网关
XL.VIEW组态上位机监控软件
一、VOCs 的基本特性
方法/步骤1:
VOCs 的定义
VOCs 的学术定义：是指在正常状态下（20℃，101.3kPa），蒸气 压在 0.1mmHg（13.3Pa）以上沸点在 260℃(500℉)以下的有机化学物质。
方法/步骤2:
VOCs 的特性
●均含有环球体育素，还含有 H、O、N、P、S 及卤素等非金属元素。
● 熔点低，易分解，易挥发，均能参加大气光化学反应， 在阳光下 产生光化学烟雾。
●常温下，大部分为无色液体，具有刺激性或特殊气味。
● 大部分不溶于水或难溶于水，易溶于有机溶剂。
● 种类达数环球体育种，大部分易燃易爆，部分有毒甚至剧毒。
● 相对蒸气密度比空气重。
方法/步骤3:
VOCs 的分类
VOCs 按其化学结构，可以分为：烃类（烷烃、烯烃和芳烃）、 酮类、酯类、醇类、酚类、醛类、胺类、腈（氰）类等。
二、VOCs的来源及危害
方法/步骤1:
VOCs的来源
VOCs的排放源及其污染物排放量的研究是控制大气中VOCs的根本，而VOCs气体的来源很广泛。典型的VOCs排放源可分为人为排放源（包括固定源与移动源）和自然排放源（包括生物源与非生物源）两类，其中以人为排放源为主，多半为石油化工相关产业的生产过程、产品消费行为以及机动车尾气造成。通过分析总结，VOCs主要来源于以下几个方面：
（1）石油化工厂排出的工艺尾气，如石油炼制工艺，石油化工氧化工艺，石油化工储罐生产工艺；
（2）石油、煤炭、天然气等的开采和储运过程中可有大量VOCs气体产生；
（3）煤、石油、石油制品、天然气、木材、烟草燃烧时的不完全燃烧产物，废弃物焚烧时产生的烟气，机动车排放的尾气中含有的未完全燃烧的烃类物质；
（4）室内装饰、装修材料如油漆、喷漆及其溶剂、木材防腐剂、涂料、胶合板等常温下可释放出苯、甲苯、甲醛、酚类、二甲苯、甲醛等多种挥发性有机物质；
（5）日常生活中使用的化妆品，有机农药、除臭剂、消毒剂、防腐剂、各种洗涤剂的加工和使用过程中可产生酚类、醚类、多环芳烃等挥发性有机物质；
（6）各种合成材料、有机粘合剂及其他有机制品遇到高温时氧化和裂解，可产生部分低分子有机污染物；
（7）淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素、糖类等氧化与分解时产生部分有机污
染物。
另外，根据调研结果，我国工业VOCs排放源的行业分布情况见图1-1。
方法/步骤2:
2.2 VOCs的危害
VOCs种类众多，其对人类的健康和生存环境的危害主要体现以下几个方面：
（1）大多数VOCs具有刺激性气味或臭味，可引起人们感官上的不愉快， 严重降低人们的生活质量。恶臭气体指一切刺激嗅觉器官并引起人们不愉快的气体物质。
（2）VOCs成分复杂，有特殊气味且具有渗透、挥发及脂溶等特性，可导致人体出现诸多的不适症状。还具有毒性、刺激性及致畸致癌作用，尤其是苯、甲苯、二甲苯及甲醛对人体健康的危害较大，长期接触会使人患上贫血症与白血病。另外，VOCs气体还可导致呼吸道、肾、肺、肝、神经系统、消化系统及造血系统的病变。随着VOCs浓度的增加，人体会出现恶心、头痛、抽搐、昏迷等症状。
（3）VOCs多半具有光化学反应性，在阳光照射下，VOCs会与大气中的NOx发生化学反应，形成二次污染物（如：臭氧等）或强化学活性的中间产物（如：自由基等），从而增加烟雾及臭氧的地表浓度，会对人造成生命危险，同时也会危害农作物的生长，甚至导致农作物的死亡。由光化学反应所造成的烟雾，除了能降低能见度之外，所产生的臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN）、过氧苯酰硝酸酯（PBN）、醛类等物质可刺激人的眼睛和呼吸系统，危害人的身体健康，伦敦、东京等城市都相继出现过光化学烟雾污染事件。
（4）某些VOCs易燃，如苯、甲苯、丙酮、二甲基胺及硫代烃等，这些物质的排放浓度较高时如果遇到静电火花或其他火源，容易引起火灾。近年来由于VOCs造成的火灾及爆炸事故时有发生，尤其是常发生在石油化工企业。
（5）部分VOCs可破坏臭氧层，如氟氯烃物质。当其受到来自太阳的紫外辐射时，可发生光化学反应，产生氯原子，从而对臭氧层中的臭氧进行催化破坏。臭氧量的减少以及臭氧层的破坏使到达地面的紫外线辐射量增加。紫外线对人类皮肤、眼睛及免疫系统有较大的危害。
VOCS在日常的生活、工作、作业等环境中无处不在，因此对于VOCS的检测和治理应加强和普及。
三、 VOCs 检测的法律依据
方法/步骤1:
安全生产法规
（1）《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第 344 号）第 18 条：危险化学品的生产、储存、使用单位，应当 在生产、储存和使用场所设置报警装置。
（2）《生产过程安全卫生要求总则》（GB/T 12801 -2008）5.3.1.c： 对产生危险和有害因素的过程，应配置监控检测仪器仪表。
（3）《产许可证条例》（国务院令第 397 号 2004）第 6 条：企业 取得安全生产许可证，应当具备下列安全生产条件：（十一）有重 大危险源检测、评估、监控措施和应急预案。 （4）《危险化学品重大危险源 罐区 现场安全监控装备设置规范》 （AQ 3036-2010）
方法/步骤2:
职业健康卫生法规
（1）《中华人民共和国职业病防治法》 第 23 条：对可能发生职 业损伤的有毒、有害工作场所,用人单位应当设置报警装置。
（2）《国家职业卫生标准-工业企业设计卫生标准》（GBZ 1 -2010） 6.1.6 应结合生产工艺和毒物特性，在有可能发生急性 职业中毒的工作场所，根据自动报警装置技术发展水平设计自动 报警或检测装置。
（3）《工作场所有害因素职业接触限值—化学有害因素》 (GBZ2.1-2007)
（4）《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》（国务院 2002 年 第 352）第 11 条：可能突然泄漏大量有毒物品或者易造成急性中毒 的作业场所,设置自动报警装置。
方法/步骤3:
环保法规
（1）《国家环境保护“十二五”科技发展规划》(2011，环保部) 该 文将“有机污染物自动监测系统”列为“支持关键技术、装备和 产品研发”项目。
（2）《重点区域大气污染防治“十二五”规划》（2012，环保部） 该文规定“工业 VOCs 排放逐步安装在线连续监测系统，厂界安装 VOCs 环境监测设施”。
（3）《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意 见》（国办发[2010]33 号）(二十三)各地环保部门应加强对重点 企业的监督性监测,并推进其安装污染源在线监测装置。
方法/步骤4:
生产使用法规
（1）《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》 （GB50493-2009）
（2）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）第 4.6.11 条：在使用或产生甲类气体或甲、乙 A 类液体的装置内，宜 按区域控制和重点控制相结合的原则，设置可燃气体报警器 探头。
四、毒性 VOCs 的检测范围
方法/步骤1:
确定依据
（1）《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》 (GB50493-2009) 5.3.1(4)“有毒气体的测量范围宜为 0～300%较 高容许浓度或 0～300%短时间接触容许浓度”。
（2）《国家职业卫生标准-工作场所有害因素职业接触限值》 (GBZ2.1—2007) 4.1 工作场所空气环球体育物质容许浓度：苯的 PC-STEL 为 10mg/m3 (2.87ppm)
（3）《国家职业卫生标准-工作场所有毒气体检测报警 装置设置规范》(GBZ/T223-2009) 5.3 气体检测仪检测范围 0～ 10 倍 PC-STEL，较小检测量≤0.5 倍 PC-STEL
方法/步骤2:
苯的检测范围
（1）依据上述规定，苯的检测范围分别为：2.87ppm×3 = 8.61 ppm≈ 9 ppm
（2）目前国际、国内苯检测器的实际测量范围:
① 固定式：0-10 / 20 ppm
② 便携式：0-1,000 /2,000 ppm（主要用于测漏）
五、 毒性 VOCs 探测器报警点的设定(以苯为例)
方法/步骤1:
设定依据
（1）《国家职业卫生标准-工业企业设计卫生标准》（GBZ 1-2010） 6.1.6.3 毒物报警值应根据有毒气体毒性和现场实际情况至少 设警报值和高报值。预报值 为 MAC 或 PC-STEL 的 1/2,无 PC-STEL 的化学物质,预报值可设在相应超限倍数值的 1/2；警报值 为 PC-STEL 值，无 PC-STEL 的化学物质，警报值可设在相应超限倍 数值；高报值 应综合考虑有毒气体毒性、作业人员情况、事故 后果、工艺设备等各种因素后设定。
（2）《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》 (GB50493-2009)5.3.3（3）有毒气体的报警设定值宜小于或等于 百分之百较高容许浓度或短时间接触容许浓度。
（3）《危险化学品重大危险源 罐区 现场安全监控装备设置规范》 （AQ3036-2010）4.3.6 有毒气体报警至少分为两级，弟一级报警 阈值为较高允许浓度的 75%；第二级报警值为较高允许浓度的 2 倍-3 倍。
方法/步骤2:
苯检测器的报警设定值
（1）、按上述要求，苯检测器的报警设定值应为：
①低段报警设定值: PC-STEL 3.08ppm(10mg/m3 )的 1/2,约 1.5ppm（实际为 3-5ppm）；
② 高段报警设定值:PC-STEL 3.08ppm(10mg/m3 )，约 3ppm（实 际为 5-7ppm）。
（2）、实际应用中苯探测器的建议报警设定值为：
①低段报警设定值：一般为 1.5-3ppm（量程 0-10ppm）；
② 高段报警设定值：一般为 3-7ppm（量程 0-10ppm）。
六、解决方案
方法/步骤1:
方案简介
基于无线传感器网络技术的深圳信立科技有限公司TVOC、VOC、VOCS气体无线检测系统解决方案，具有低功耗，高精度，性能稳定，并且支持多种通讯方式和通讯协议等优势特点。结合华为环球体育工厂洁净室环境的实际情况，特制定了一套切实可行的解决方案。
（1）共2层，每层布置15个无线TVOC无线气体传感器，采用电池供电，均匀分布房间每个角落，通过无线传输上传方式将TVOC气体浓度实时上传至XL90管理装置上；
（2）每层由一个总XL90无线管理装置来接收下面15个TVOC无线气体传感器数据，XL90无线管理装置接收天线在室内，发射天线放置在室外，2层的无线管理装置都采用这种方式收集数据；
（3）较后在中控室内安装一个XL91智能网关来接收2个总的XL90无线管理装置上传数据，并通过处理后以485或以太网的方式给PC机上的上位机软件提供实时数据；
（4）对于提供的上位机监控软件，可实时采集并显示数据，提供曲线图和报警记录或者输出，对历史数据可随时查阅，完全掌握洁净室TVOC气体浓度变化。2、结构示意图
方法/步骤2:
方案结构
方法/步骤3:
方案设备清单
（1）30台无线TVOC气体传感器，电池供电，490MHZ吸盘天线
（2）2个无线管理装置，XL90，2根490MHZ吸盘天线
（3）1台智能网关，XL90，1根490MHZ吸盘天线
（4）1套数据监控软件，iView128点
方法/步骤4:
类似业绩图
方法/步骤5:
适用范围
TVOC、VOC、VOCS气体检测系统解决方案适用于学校科研、楼宇建设、消防报警、污水处理、工业气体过程控制、锅炉房、垃圾处理厂、隧道施工、输油管道、加气站、地下燃气管道检修、室内空气质量检测、危险场所安全防护、航空航天、军用设备监测等。
