2.項目執行

 

 3防爆H₂S系統在線監測方案

3.1測量項目

Ø 管道焦爐煤氣中硫化氫

 3.2測量方法

Ø 管道采樣方法：完全抽取 

Ø 硫化氫監測方法：氣相色譜法（GC-FPD）

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

3.3系統組成

H₂S在線監測系統由硫化物監測子系統及數據采集與處理子系統構成。

硫化氫監測系統主要由采樣探頭、伴熱管線、預處理柜、硫化氫分析儀、輔助單元（包含氫氣發生器、氧氣發生器）組成，測量時焦爐煤氣由機柜內的采樣泵抽取，樣氣全程保溫在100℃-150℃，經由采樣探頭、伴熱管線、除塵過濾器后通入硫化氫分析儀進行測量，儀表內部的樣品管路在100℃以上。為保證測量的長期準確性，系統集成標氣。定期對系統進行零點和量程標定。

 數據采集與處理子系統由工控機和系統監測軟件構成。系統監測軟件安裝于工控機內，用于監測和匯總所有的氣體濃度信息和工作狀態信息，同時生成報表、存儲數據、記錄歷史數據、與環保部門聯網通信等功能。傳輸單元安裝于機柜內部，將測量的參數轉換成4～20mA、RS485信號、或是以太網通訊送給客戶的DCS系統。

3.4使用環境條件

H₂S在線監測系統可以在惡劣的環境下長期安全運行，系統運行滿足以下條件：

² 供電電壓：220(±10%) V AC/(50-60) Hz

² 分析小屋內的系統部件環境溫度：（22～26）℃

² 分析小屋外的系統部件環境溫度：（-30～60）℃

² 濕度：(0-90%)RH

² 氣壓：常壓

² 所有設備的總用電量（KW）：主機柜功率為5 KW，伴熱管功率為55W/m

² H₂S在線自動監測系統具有防雨、防塵、防低溫的設計。

3.5外觀設計標準

² 系統貼有產品銘牌，銘牌上標有儀器名稱、型號、生產單位、出廠編號、制造日期。

² 系統儀器各零部件連接可靠，表面無明顯缺陷，各操作按鈕使用靈活，定位準確。

² 系統儀器各顯示部分的刻度、數字清晰，涂色牢固，沒有影響讀數的缺陷。

² 系統儀器外殼耐腐蝕、密封性能良好。

 

 3.6系統特點

H₂S在線監測系統采用了多項獨創性的技術，系統主要具有以下特點：

² 采用氣相色譜法，是國際公認的H₂S檢測方法，滿足美國EPA標準的技術要求

² 系統集成分析儀為山東魯南瑞虹生產的機械閥控制的氣相色譜儀，行業領先的檢測器設計，FPD超寬的線性范圍（10⁷） 

² 自動點火，氫氣泄露保護功能，安全可靠。

² 系統采用全熱法，從采樣到分析全程高溫，無需除水，有效避免樣品損失，保證監測數據準確可靠，符合國內、美國、歐盟等的標準；針對特殊高濕度場合，除用全過程高溫伴熱外，同時采用減少采樣距離，降低采樣流量等方法來避免樣品損失。

² 采樣管線、主流路器件選用抗腐蝕和惰性化的材料，減少樣品吸附，數據可信度高；針對檢測硫化氫腐蝕性 ，采樣氣路采用PTFE涂層，提高儀器耐腐蝕性。

² 具備自動吹掃功能，可自動去除濾芯表面的粉塵，延長濾芯使用壽命；針對特殊高粉塵場合，采用特殊反吹系統，加強反吹壓力、提高反吹頻率進行解決。

² 具備自動校準功能，無需值守，最大限度減少維護量；

² 整套機柜采用正壓防爆設計，結構緊湊， 日常維護和操作方便。

3.7系統主要技術指標

性能和設計數據	單位	數據
在線氣相色譜儀
硫化氫分析儀
設備型號	-	RH-3000在線氣相色譜儀 (硫化氫)
檢出限	ppm	硫化氫：0.05 ppm
重現性	%	≤3
分析周期	min	硫化氫：2min
零點漂移	%F.S.	≤±2%
量程漂移	%F.S.	≤±2%
重復性	%F.S.	±1
誤差	%F.S.	±1.5
采樣氣體溫度	℃	低溫型：0-350 中溫型：0-600
輸出信號型式	mA	4～20

4 H₂S系統組成部分詳細介紹

4.1氣態硫化物監測子系統

4.1.1 采樣單元及預處理系統

RH-3000系統的采樣單元主要由采樣探頭和伴熱管線組成。按照HJ 75規范將采樣探頭安裝在管道適當位置，采集管道中的氣體，并通過伴熱管道將氣體運送到位于機柜內部的分析儀表中。為保證測量結果的準確，采樣探頭和伴熱管線都采用電伴熱的方式，可以將氣體保持在設定的溫度，以防止氣體組態發生變化 ，伴熱管線鋪設在橋架內。

預處理單元采用采樣泵將焦爐煤氣從管道中抽取，經過探頭和伴熱管線全程伴熱后，樣氣進入分析儀表。同時預處理系統具有儀表自動調零控制、探頭定時反吹控制功能。整個預處理單元采用全程高溫方式，可有效避免冷凝帶來的測量誤差和酸性氣體對流路系統的腐蝕。

4.1.2  電伴熱不銹鋼采樣探頭

 

 

 

 

 

 

采樣探頭技術規范：

 

環境溫度	-10℃~45℃
探頭加熱溫度	120℃
采樣探桿的長度	參考排口直徑及焊接法蘭的 定制
反吹氣壓力	0.4~0.6Mpa
濾芯材質	鈦合金：5μm
探頭加熱電源	220VAC 50Hz
防護等級	IP54
預熱時間	小于45Min

探頭特點：

安裝在管道上，含取樣和吹掃單元，由下列幾個部件組成：

1).采樣探桿：ф25mm不銹鋼管，伸進管道1/2處左右位置，樣氣通過此管進入采樣器。

2).鈦合金燒結過濾器：過濾精度為5μm，煙道中塵埃絕大部分被擋在過濾器之外。

3).電加熱器：為防止在采樣單元結水而建立的。電加熱溫度控制在120℃ 左右。

4).法蘭對接：采樣單元法蘭與工藝管口法蘭相對接，完成采樣單元安裝。

5).金屬固定支架外殼：采樣單元各部件有機地連接在一起，達到防雨防塵的目的。

6).反吹系統：為了防止塵埃在過濾器周圍堆積，造成堵塞影響樣氣流動，必須定時進行反吹。反吹周期時間根據具體工況，由PLC進行控制。

4.1.3 常規預處理系統

系統特點：

預處理系統保證在最短時間內，將有代表性的樣氣輸送到分析儀測量池，樣氣的狀態，如溫度、壓力、流速、濕度、含氧量等，干凈程度必須滿足分析儀表的操作條件。主要完成以下幾項工作：  

1) 樣品抽取：用取樣泵將管道中氣體抽取，供分析儀器測量硫化氫的含量。

2) 精密過濾：進一步除塵，保證整個過濾精度在2 μ m以下。

3) 標    定： 定時對儀器進行零點和量程標定。

4) 流量調節：保證儀器的進樣流量在0.2~0.5L/min。

預處理單元包括：耐腐抽氣泵、疏水過濾器、精細過濾器、切換閥等。完成樣氣的凈化、除塵、除濕，其過濾精度可達2μm，將符合分析儀器要求的超凈、恒溫、流量穩定的樣氣，源源不斷送入分析儀器，從而確保了分析儀器的分析準確性和長期可靠性。

預處理系統技術要求

序號	性能指標	技術要求
1	采樣管結構	內埋兩根管子通樣品氣和標氣，反吹氣單獨接到探頭
2	長度	建議長度不超過60m
3	材質	聚四氟
4	采樣泵	KNF采樣泵，6L/min
5	樣氣預處理方式	2um小孔徑過濾器
6	樣品氣路反吹	氮氣或者壓縮空氣吹掃

 

4.1.4 專用伴熱管路

 

 

 

 

 

 

 

 

                         采樣管路(以實際樣品為準)

 

 

特點：

工作環境溫度：(－40～＋90)℃

氣管材質：316不銹鋼

伴熱材質：恒功率電熱帶，外包鍍鎳銅絲屏蔽鎧裝護層

保溫材質：玻璃纖維

外護套材質：增強PVC

兩端氣管接頭材質：316L不銹鋼

氣管通徑：外徑Φ6mm，內徑Φ4 mm

采樣管直徑：外徑Φ50 mm

溫度控制方式：使用溫度控制器+鉑電阻溫度傳感器，儀表間內集中控制

溫控范圍：120℃~180℃

最小彎曲半徑：0.5m

最大耐壓：1.0Mpa

加熱功率：55W/m

4.1.5 分析儀表

 儀表描述

儀    器：在線氣相色譜儀

型    號：RH-3000在線氣相色譜儀  

測量原理：GC-FPD

 

測量原理：氣相色譜分析技術

RH-3000在線氣相色譜儀色譜儀采用氣相色譜法原理，采用一個定量環、一個八通閥 ，一根分離硫化氫的色譜柱 ，一個 FPD 檢測器的解決方案。在確保各項性能指標均達到國家標準的前提下，實現較高的測試性價比。具體的工作原理主要是通過負壓進樣使待測氣體充滿定量環后再與大氣平衡來定量，八通閥進樣和反吹，利用反吹的方式將仍滯留在柱子中的其他組分吹掃至出口，完成檢測，測出硫化氫濃度。分析譜圖如圖所示：

 

 

儀表特點

Ø 采用機械閥控制氫氣和空氣流量，控壓精確穩定

Ø 柱箱控制精度優于±0.2℃。

Ø 采用低維護的隔膜泵和定量環進行定體積采樣。

Ø 采用進口防腐蝕八通閥 ，維護量低，使用壽命長。

Ø  采用FPD特殊設計檢測器，靈敏度高于常規的FPD檢測器。

Ø 內置標準工業PC機，高清晰彩色液晶觸摸顯示屏，采用優秀的人機交互控制軟件界面，基于微軟視窗操作系統，可實現全系統的自動無人運行。用觸摸屏可完成所有的維護及診斷功能操作，還可對儀器參數和分析方法進行編輯和設置，可實時顯示儀器運行狀態、色譜圖及結果等。自動存儲數據及圖譜，儲存時間長達(6~8)年。

Ø 色譜單元設計結構緊湊， 日常維護和操作方便。

技術指標

項目	指標
量程	硫化氫  (0~50~100~1000) mg/m3（以硫計 ）
基線噪聲	≤5×10-14 A
基線漂移	≤3×10-13A/30min
檢出限	硫化氫0.05ppm（以硫計）
分析周期	硫化氫：2min
定性重復性	<3%
定量重復性	<3%
零點漂移	≤±2% %F.S.
量程漂移	≤±2% %F.S.
電源規格	220 VAC 50 Hz 500 W
工作環境	溫度5~35ºC，濕度20~90% RH
儀器尺寸	19英寸標準機箱，高度6U
色譜柱	硫化氫專用柱（2m ）
壓力控制	機械閥控制
檢測器	FPD 檢測器
檢測器保護	自動點火、滅火自動切斷燃氣

 

 4.2數據采集與處理子系統

4.2.1概述

儀表操作人員在辦公室內可以通過安裝在電腦上的軟件監控查詢所有測量信息和系統工作狀態信息。上位機軟件同時生成國家環保部門要求的報表通過數據遠傳單元（GPRS、Internet等）傳送到環保行政主管部門，上位機也可以連接DCS單元實現與企業內部的DCS聯網。

4.2.2在線監測系統軟件功能介紹

Ø 數據輸監控和轉換功能

u 屏幕畫面能顯示過程變量的實時數據和設備運行狀態。

u 具備按照環保標準制表和打印日報、月報、年報表功能。

Ø 數據的存儲和檢索功能

u 硬件能存儲不低于10年以上的分鐘數據報表、小時數據報表、日報表、月報表、系統報警記錄和系統操作記錄。

u 能夠檢索任意時間點的監測數據和任意時間段的報表。

Ø 監測參數設置功能

u 可設置測量數據的報警上下限

u 可設置管道橫斷面面積

u 系統具有多級管理權限，可以根據需要設置管理權限和登陸密碼。

Ø 數據遠傳功能

u 選擇合適數據遠傳單元，利用當地網絡與環保局環保信息平臺通信，上報監測數據

Ø 與企業內部DCS聯網

u 與DCS聯網單元結合，向企業內部的DCS輸送濃度數據和報警信息。

5.項目配置

5.1單套平臺H₂S監測系統配置清單：

序號	監測項目/儀表	數量（臺/套）	備注
1	RH-3000型在線色譜儀	1	硫化氫分析儀
2	預處理系統	1	三級顆粒物精密過濾加旁路反吹系統,機柜
3	電控單元	1	各單元和設備的電路控制
4	工控機	1	15寸一體機
5	系統平臺軟件	1	硫化氫連續監測專用軟件
6	氧氣發生器	1	提供3L，4Kg空氣
7	氫氣發生器	1	提供200Ml,3Kg氫氣
8	取樣探頭	1
9	伴熱管	按米計	標配30m，超過另算
10	標氣	1	硫化氫標氣一瓶
11	法蘭		DN65 PN6，客戶選配
12	電纜線	按米計	標配30m，超過另算

 

5.2 核心部件清單

序號	名稱	數量
1	RH-3000氣相色譜儀主機	1
2	專用色譜軟件光盤	1
3	FPD（火焰光度檢測器）	1
4	耐腐蝕八通膜閥	1
5	定量環（0.5mL ）	1
6	專用填充柱 （1.5m）	1
輔料
7	啟動工具包	1
8	硫化氫標準氣體，帶減壓閥	1
9	包裝，公路運輸和保費	1

6.合同執行進度

6.1交貨期

合同簽定后45天內一次性交清全部貨物。

6.2交付文件圖紙資料

Ø 系統對外輸出接口定義示意圖

Ø 系統結構示意圖

Ø 分析小屋布置尺寸示意圖

Ø 系統開孔尺寸示意圖

Ø 系統氣路流程示意圖

Ø 產品檢驗報告

Ø 產品系統合格證

Ø 系統使用說明書

7.雙方工作分工

序號	工 作 內 容	賣方	買方
1	現場環境勘察	√	√
2	平臺制作		√
3	直爬梯制作		√
4	分析小屋制作（包含屋內電源、空開、橋架鋪設）		√
5	分析小屋水泥地基制作		√
6	平臺至小屋的電纜、伴熱管穿管	√	√
7	壓縮空氣提供		√
8	壓縮空氣鋪設到位		√
9	電源電纜引至分析小屋		√
10	提供系統輸出信號電纜		√
11	鋪設系統輸出信號電纜		√
12	系統開孔位置確定	√	√
13	系統開孔		√
14	安裝H2S相關設備所涉及到的吊裝設備提供		√
15	設備就位和固定	√
16	其他管路敷設	√
17	系統內接線	√
18	按合同的規定交貨	√
19	設備運輸	√
20	卸貨		√
21	開箱驗收	√	√
22	系統的調試、試運行（甲方配合）	√	√
23	交檔有關的技術、圖紙等資料	√
24	環保驗收	√	√
25	與環保部門通訊協議提供		√
26	與環保部門通訊設備提供		√

8.現場公用工程

8.1系統電源、電纜鋪設要求

電源：市電電源，220VAC±10%，頻率50±1Hz，55W/m *伴熱管線長度+主機柜功率5.0 KW。平臺與分析小屋間的伴熱管線、電纜線鋪設要求：鋪設要求采用橋架，橋架規格不小于100mm*100mm。平臺上線纜鋪設要求走橋架，橋架規格為100mm*100mm。分成兩個線槽敷設，伴熱管線單獨走一個線槽，電源線和信號線走一個線槽。

8.2系統氣源要求

潔凈無油無水的儀表風（露點≤0℃），兩路，一路敷設至分析小屋，一路敷設至采樣平臺，以G1/2內螺紋球閥為終端，具體壓力和流量如下（單套）：

客戶有壓縮氣源，則要求壓力：（0.4～0.7）MPa，流量：100L/min，壓力和流量要穩定。

注意：若儀表風不干凈，壓力不足，直接導致后期設備維護量工作加大。

儀表風凈化主要配置表：

空壓機200L/min

壓縮空氣凈化器罐

冷干機12（m3/h）

油水分離器

8.3平臺設備開孔尺寸要求（詳見附錄：開孔圖紙）

采樣探頭開孔數量：     1個       尺寸：Ø76 mm；

 8.4采樣點位選點要求

參考環保標準HJ75-2017，測量點的要求如下：

Ø 優先選擇垂直管段區域 

Ø 對于氣態污染物硫化氫，應設置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于2倍直徑，和距上述部件上游不小于0.5倍直徑處。

Ø 環保驗收對比孔應在管道采樣孔斷面下游約0.5米處預留。

Ø 當開孔位置無法滿足以上要求時，測量點開孔需要由客戶和環保檢測部門共同確定。

8.5平臺要求

a. 采樣口處安裝監測平臺，平臺使用鋼架結構支撐，與管道固定，承重按400kg/m2等效均布荷載設計。

b. 平臺外邊緣到管道外壁的距離不小于1.3米，護欄高度不小于1.2米；平臺底面使用防滑鋼板或者采用Φ16的圓鋼制作踏棍，考慮雨天，不得積水，制成后的平臺應涂防銹漆和面漆。

 

 

8.6分析小屋及線路要求

Ø 位置：盡量靠近管道平臺上的測量位置，安裝地點應清潔，無機械震動，附近不應有強電磁場干擾。

Ø 材質要求：分析小屋的墻體可采用彩鋼瓦、不銹鋼板、砌磚等材料。如是混凝土材質，外墻和內墻均粉刷成白色。

Ø 分析小屋的大小：監測房的使用面積應不小于9平方米（3*3米單套系統），室內凈高不小于2.8m，放置15寸一體機機柜；還有凈化器、標氣等其他輔助設備。

Ø 門窗要求：分析小屋門的寬度應不得小于1米且為外開門，窗戶大小應該符合采光和通風要求，窗戶材質和層數應滿足防塵保濕要求且要考慮防盜措施。

Ø 小屋照明：60w日光燈，開關安裝在室內，照明開關帶三線或二線插座。

Ø 要求環境溫度在18℃～25℃之間，相對濕度在80%以下，一臺配置1P冷暖兩用空調，要求空調具有斷電重啟功能。配置排風扇，防止風扇與空調對流。

Ø 電氣設備：在小屋內墻配置100mm×50mm的電纜橋架（門除外），小屋外配置總電源接線箱；屋內配置電源分線箱，最大功率以8 kW計算，分線箱內配置空開220V AC×40A一只、220V AC×20A兩只、220V AC×10A一只，預留三孔插座 5個、穩壓電源 1 個、UPS 電源一個。

Ø 在監測房內放置儀器位置的正上方（靠近管道測量點的一側）距離地面高度的2.5m處，為樣氣管路及電纜管路開孔，開孔尺寸為200mm×100mm，開孔數量1個；在機柜背面墻壁貼近地面底部上開一孔，規格為Ф30mm，作為廢水廢氣排放口（可以后期安裝時候制作）。

Ø 標準氣瓶支架制作：用于焦爐煤氣監測校準用的標氣屬于有毒氣體，考慮到標氣瓶的安全問題，需配置標準氣瓶支架。

Ø 監測站房的防雷系統應符合 GB50057 的規定。

Ø 系統儀器設備的工作電源應有良好的接地措施，接地電纜應采用大于 4mm²的獨芯護套電纜，接地電阻小于 4Ω，且不能和避雷接地線共用。

Ø 平臺、監測站房、交流電源設備、機柜、儀表和設備金屬外殼、管纜屏蔽層和套管的防雷接地，可利用廠內區域保護接地網，采用多點接地方式。廠區內不能提供接地線或提供的接地線達不到要求的，應在子站附近重做接地裝置。

Ø 電源線和信號線設防雷裝置。

Ø 接地線和零線不得共用，主機柜外殼和可導電的金屬外殼要可靠接地。

Ø 電源線、信號線與避雷線的平行凈距離≥1 m，交叉凈距離≥0.3 m 

Ø  接地端同站房保護地線可靠連接。

8.7平臺和分析小屋間電源、氣管鋪設

采樣探頭：3*1.5mm  rvv線；4*1mm  rvvp線

需要鋪設的氣路需求（長度按照實際需求鋪設）：

反吹氣管路：φ8管子

標氣管路：φ8管子

9.培訓安裝

為幫助使用人員能夠獨立完成儀器的操作使用、日常維護、功能模塊的更換使用等，我公司特制定下列免費培訓計劃：

現場培訓：在儀器安裝調試完成后，由公司專職工程師現場進一步對儀器內部構造、維護保養、簡單的故障排除以及日常使用和操作進行講解，直至用戶技術人員可以熟練的完成整個分析檢測工作，不限人數。

工廠級培訓：公司免費提供用戶（每臺儀器1-2人）的操作人員在公司進行工廠級的培訓，培訓內容包括：基本原理、儀器操作、日常維護等內容，結業后學員可以自己獨立完成儀器的基本維護保養以及簡單維修，1年內有效。

現場回訪培訓：我公司根據用戶使用情況及需求，每年會不定期安排專職工程師回訪，幫助客戶解決遇到的問題，并進行技術提高和方法開發等高級培訓。

定期免費贈送用戶儀器的相關應用資料、以及方法開發等技術資料，定期邀請用戶參加我公司的產品技術交流會。

此外，用戶在使用過程中可以隨時與我公司技術人員保持聯系。可不斷的咨詢和探討使用過程中的不確定之處，并交流使用體會和具體方法等，以增長使用技能、提高工作效率

 

10.系統驗收

完整的H₂S在線監測系統應在裝箱前由瑞虹完成檢驗，這些檢驗是用于確定所有部件的合理配置和功能，以保證設備滿足或超過規范的要求。

10.1保證

考慮到系統及其運行，賣方如下保證：

賣方按買方要求保證交貨，并按合同要求裝貨、打包和做標簽；賣方以書面方式表明，賣方熟悉安裝現場和安裝H₂S在線監測系統的目的。賣方保證能使H₂S在線監測系統可靠地運行。

賣方保證H₂S在線監測系統是新的和優質的，設備在設計上沒有缺陷。

10.2工廠檢驗

賣方嚴格進行廠內各生產環節的檢驗和試驗，檢驗的范圍包括原材料和元器件的進廠，部件的加工、組裝試驗至出廠試驗。

10.3竣工驗收

H₂S在線監測系統由賣方指導，買方安裝完成后，經賣方調試、正常運行后，賣方提供竣工驗收報告，驗收通過報告經過買方確認后生效。

 

11.售后服務

11.1售后服務人員簡介

公司在北京、天津、沈陽、太原、石家莊、濟南等地區設有辦事處,各辦事處均有維修人員，保證及時向用戶提供優質服務。并且,全國的維修人員可以在全國范圍隨時調用。售后人員具備維修，應用支持經驗

12.系統運行方案

12.1運行方法

買方保證電源的正常供電；

有巡檢人員定期巡檢，如發現異常現象，立即聯系賣方，賣方在24小時內響應。

12.2維護保養方法

日常維護

Ø 日常維護對于保持和提高H₂S在線監測系統的運行效率和使用壽命至關重要，H₂S在線監測系統由于沒有使用易磨損的運動部件和其他需要經常更換的部件，系統維護工作量相對較小。其日常維護項目主要有以下幾方面：

Ø 檢查零氣出口壓力是否在(0.4±0.02) MPa，若不正常，調節零氣的調壓閥；

Ø 根據使用情況需定期對氧氣發生器及氫氣發生器加一次純凈水（娃哈哈純凈水），確保液位在上下限之間，建議周期為15天；

Ø 根據使用情況需定期更換氧氣發生器及氫氣發生器的變色硅膠（藍色變成粉紅色為失效），建議周期為15天；

Ø 根據使用情況需定期按配比更換氧氣發生器及氫氣發生器電解液，建議周期為12個月；

Ø 根據使用情況定期檢查儀表風氣源，確保無油、無水；

Ø 根據使用情況定期清洗壓縮機的空氣過濾器、機柜內部過濾器和探頭過濾器，建議周期為三個月。

根據使用情況定期清理工控機和在線氣相色譜儀散熱風扇表面的灰塵。其它電氣、儀表、設備的維護參照通用電氣、儀表、設備維護規