VOC 的基本特性 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。 2.VOCs的特性 均含有碳元素，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 数百万种，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。 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。 深圳市圣凯安科技有限公司 ww w.ne s en s o r. com NE Sensor 4.常见 VOCs的理化性质 所列部分 VOCs 选自 GBZ2.1国家职业卫生标准 -工作场所有害因素职业接触限值 化学有害因素 VOCs的主要危害 1. 总体危害 （ 1）危害环境 在阳光和热的作用下参与氧化氮反应形成臭氧，导致空气质 量变差并且是夏季光化学烟雾、城市灰霾的主要成分； VOCs是形成细粒子 （ PM2.5）和臭氧的重要前体物质，大气 中 VOCs在 PM2.5中的比重占 20% 40%左右，还有部分 PM2.5由 VOCs转化而来； VOCs大多为溫室效应气体 -导致全球范围内的升温。 （ 2）危害 健康 刺激性 &毒性 VOCs超过一定浓度时，会刺激人的眼睛和呼吸道，使皮肤过敏、咽痛与乏力； VOCs 很容易通过血液 -大脑的障碍，损害中枢神经； VOCs伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。 致癌性、致畸作用和生殖系统毒性 2. 常见毒性 VOCs的具体危害 注 ： 皮：指因皮肤、黏膜和眼睛直接接触蒸气、液体和固体，通过完整的皮肤吸收引起的全身效应 敏：指已被人或动物资料证实该物质可能有致敏作用 G1：指国际癌症组织（ IARC）确认为致癌物； G2B：指为可疑人类致癌 物 3. 常见毒性 VOCs的容许浓度 注： 中国职业接触限值悉依 GBZ2.1-2007工作场所有害因素职业接触限值 化学有害因素。 美国标准悉依 NIOSH（职业安全健康研究所）或 OSHA（美国职业安全与健康管理局 )标准。 4. 苯中毒 （ 1）苯中毒原因 主要是因苯在肝中细胞色素 P450 单加氧酶作用下被氧化为环氧苯有毒中间体，环氧苯在肝脏和骨髓中通过代谢形成苯酚、邻苯 /对苯二酚、邻苯醌、对苯醌等代谢产物，该等代谢物进入细胞后，与细胞核中的 DNA结合，会使染色体变化，直至癌变。 （ 2） 苯与白血病 1897年 Nenoir与 Claude报道了第 1例苯作业工人白血病。 白血病患者中 ,很大部分与苯及其有机制品有接触历史。卫生 机构对苯接触人员的健康状况进行的调查表明 :白血病的发病 与苯接触的时间 、 浓度相关 。 苯引起的白血病多在时间 、 高 浓度接触后发生，最短 6月，最长 23年。 （ 3）职业接触 以苯为最终或中间产物的石油、化工行业 ,如煤化工中的干 溜、焦炉气、煤焦油分馏；石化中的连续重整、苯抽提、苯 乙烯、干气制乙苯、 PX、乙烯等。 以苯为生 产原料的染料、药物、香料、农药、塑料、合成橡 胶等行业。 以苯为溶剂及稀释剂的油漆、印刷、电镀、油墨、粘胶、树 脂、制鞋等行业。 （ 4）侵入途径：吸入、食入、经皮肤吸收 嗅出苯的气味时，它的浓度大概是 0.5-1.5ppm，这时就应 该 注意到中毒的危险。 VOCs 检测法律依据 一、 VOCs检测的法律依据 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） 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。 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 201033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。 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。 二、毒性 VOCs的检测范围 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%最高容许浓度或 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 工作场所空气中化学物质容许浓度：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 010倍 PC-STEL，最小检测量 0.5 倍 PC-STEL 2、苯的检测范围 （ 1）依据上述规定，苯的检测范围分别为： 2.87ppm3 = 8.61 ppm 9 ppm （ 2）目前国际、国内苯检测器的实际测量范围 : 固定式： 0-10 / 20 ppm 便携式： 0-1,000 /2,000 ppm（主要用于测漏） 三、 毒性 VOCs探测器报警点的设定 (以苯为例 ) 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100%最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，第一级报警阈值为最高允许浓度的 75%；第二级报警值为最高允许浓度的 2倍 -3倍。 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： 低段报警设定值 : PC-STEL 3.08ppm(10mg/m3 )的 1/2,约1.5ppm（实际为 3-5ppm）； 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： 低段报警设定值：一般为 1.5-3ppm（量程 0-10ppm）； 高段报警设定值：一般为 3-7ppm（量程 0-10ppm）。 PID检测技术介绍 1.什么是 PID？ PID 是英文 Photo Ionization Detection 即 “ 光离子化检测 ” 的英文首字母缩写。 PID的基本原理是利用惰性气体真空放电现象所产生的紫外线 (VUV)，使待测气体分子发生电离，并通过 测量离子化后的气体所产生的电流强度，从而得到待测气体浓度。 2.光离子（ PID）检测方 法具有哪些优点？ (1) 精度高，可满足低浓度苯的定量检测 (2) 抗干扰性强，石化行业常见气体（烷烃）不易对其产生的影响 (3) 配合泵吸式进气，响应迅速，恢复快； (4) 是一种非破坏性检测器，它不会 “ 燃烧 ” 或永久性改变待测气体 3. PID传感器原理 PID 传感器由紫外灯光源和离子室等主要部分构成，在离子室有正负电极，形成电场，有机挥发物分子在 高能紫外线光源激发下，产生负电子和正离子，这些电离的微粒在电极间形成电流，经检测器放大和处理后输 出电流信号，最 终检测到 ppm级的浓度。 4. PID能检测哪些气体？ 主要是各种人工合成的不饱和烃类及大分子、长链的有机化合物。 (1) 含碳的有机化合物： 卤代烃类、硫代烃类、不饱和烃类 (如烯烃 )等。 芳香类：苯、甲苯、二甲苯 (包括邻、间、对位二甲苯 )、奈等。 醇类：甲硫醇、丙烯醇、正丁醇、 2-丁氧基乙醇等。 酮类和醛类：乙醛、醋醛、丙酮、丙烯醛等。 胺类：二甲基胺、二甲基甲酰胺等。 (2) 部分不含碳的无机气体：氨、半导体气 体 (如砷、硒、溴、碘 )等。 5. PID不能检测哪些气体？ PID 不能检测大部分自然界中存在的小分子、含饱和键的化合物。 (1) 空气 (N2,O2,CO2,H2O) (2) 常见毒气 (CO,HCN,SO2) (3) 天然气 (甲烷、乙烷、丙烷等 )、氢气 (4) 酸性气体 (HCl,HF,HNO3) (5) 氟里昂 (6) 臭氧 (7) 放射性物质等。 PID探测器优势 优势一：采用专利真空陶管电离型