油田加热炉废气低浓度颗粒物监测质控研讨

黄胜宝 孙敬伟 李洁 温燕敏 胡海燕

【摘要】油田加热炉废气低浓度颗粒物监测工作环节较多，为确保监测数据的准确性，需要确保加强监测工作的质量控制。本文针对油田加热炉废气低浓度颗粒物监测中发现的风险点进行了分析，分监测过程、监测设备、样品的保存及称量3个方面进行阐述，探讨了做好质控工作的措施与办法。

【关键词】 油田加热炉 废气 低浓度颗粒物 质控

油田地面设施设备加温是生产工艺的必然需求。加热炉作为重要的加温设备广泛的应用于油田集输、采油、注汽等生产系统中。随着排污许可证制度的不断深化实施，由油田组织对这些加热炉废气定期开展低浓度颗粒物监测工作，根据监测的数据，开展环境治理和降排措施，为油田加热炉管理升级提供准确的数据支撑。

一、油田加热炉废气低浓度颗粒物监测的意义

习总书记在2021年十三届全国人大四次会议强调：要坚持绿水青山就是金山银山的理念，坚定不移走生态优先、绿色发展之路。要继续打好污染防治攻坚战，加强大气、水、土壤污染综合治理，持续改善城乡环境。而油田加热炉废气监测能够让油田管理部门及时掌握加热炉废气排放达标现状，为环保精准治理提供方向和标靶，及时防控治理确保达到国家、地方环保排放标准，从而有效控制废气的排放浓度，减少原油生产过程工艺设施对环境造成的污染。

二、加热炉废气低浓度颗粒物监测质控工作范围

加热炉废气低浓度颗粒物监测工作标准。油田加热炉废气低浓度颗粒物监测的依据主要有：《加热炉大气污染物排放标准》（DB37/2374-2018）表2中燃气加热炉标准;《固定污染源废气 氮氧化物的測定 定电位电解法》（HJ693-2014）;《固定污染源废气 二氧化硫的测定 定电位电解法》（HJ57-2017）等。

上述标准规范中对加热炉废气低浓度颗粒物的监测方法、评价标准做出了规定。然而，由于油田加热炉存在点位多、分布广、工况复杂等特点，如不注意某些环节或者工作细节将严重影响监测结果的准确性，不能反映加热炉废气的实际排放情况。

所以，质量控制是加热炉废气监测的重要保障，其主要工作内容包含：①采样过程要严格遵守相关规范，科学选取采样位置才能确保监测结果能够反映真实的废气排放情况，尽可能降低外部环境因素对监测结果的影响。②采样、称量设备的维护保养工作，确保设备状态、精准度能够满足监测需求。③样品的保存与称量，样品不发生被污染等问题，在数据分析处理时要严格遵照程序，减少分析误差。

三、加热炉废气低浓度颗粒物监测质控节点

由于加热炉废气监测质量存在诸多质量风险点，本文将废气监测质量控制的关键因素进行分析，从采样过程、设备的维护保养、样品保存与称量等3个方面进行分析研讨，阐述质量控制的关键点。

1. 加热炉废气采样过程质控

（1）加热炉废气采样过程概述

①现场测量加热炉烟囱烟道直径等尺寸，按标准要求确定采样点数量。

②记录加热炉设备型号、加热炉烟囱高度等现场信息。

③使用扳手卸开烟囱采样口法兰，在用扳手敲击采样口旁烟囱外表面，祛除烟囱内表面积灰，随后清理采样口附近积灰。

④将低浓度颗粒物采样头从防静电密封袋中取出，装入组合式采样管，固定，记录低浓度颗粒物采样头编号。

⑤进行采样管气密性测试，测试结果合格后方能继续进行测试。

⑥插入烟囱监测口，将采样嘴迅速调整至正对低浓度颗粒物气流方向，密封烟囱监测口。

⑦启动设备主机监测采样，设置为等速采样，每个样品采样体积不小于1m³，待低浓度颗粒物采样结束后，再将采样嘴调整回逆气流方向。

⑧结束采样后，抽出采样管，待冷却后，取下采样头，放入防静电密封袋内，再放入样品箱。

（2）确定采样位置

加热炉废气低浓度颗粒物采样位置应优先选择垂直管段，避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。采样位置应设置在距离弯头、阀门、变径管下游方向不小于6倍直径和距离上游方向不小于3倍直径处。

油田加热炉烟囱主要是圆形烟道，采样点应设置在将烟道截面分为若干等面积同心圆环中心线与垂直相交的2条直径线的焦点上。

对于正方形烟道，可以沿截面将烟道等分为多个小的区块，将监测点布置在区块的中心位置。

（3）非稳态工况采样

对于安装低氮燃烧器的加热炉，存在采样进行途中，加热炉燃烧器自动熄火无法持续采样的现象。对此，应在采样前与管理人员沟通，将加热炉燃烧器调节至人工控制模式，保证采集过程中加热炉稳定燃烧，待采样完成后再将燃烧器人工调节至自动控制模式。

2.设备维护和保养

油田加热炉废气监测、称量设备状态对监测数据的准确性会造成直接的影响，是加热炉废气监测质控工作的重要环节。

（1）采样设备的维护和保养

监测设备出库前，应先打开机器运行，检查机器电量;再检查用于干燥的变色硅胶颜色，如果硅胶已变成红色，应立即更换，使其保持在深蓝色;最后再检查滤芯，如果滤芯已明显变色，应及时更换。

在现场加热炉废气采样过程中，每次采样前应先清洁采样管，避免杂质污染采样头。当天采样结束后，应检查监测设备剩余电量，并进行充电。

每周根据监测项目，选择使用标准气体NOX，SO2，O2对设备进行校准，以保证使用该设备监测的数据准确可靠。如果采样工作量大，可适当增加校准次数。同时，每年应委托检定机构对监测设备进行检定。

（2）称量恒重设备的维护和保养

称量恒重设备包括天平、烘箱、恒温恒湿箱等。

天平的维护和保养。天平应在恒温恒湿环境中使用，使用前应先参照水平仪气泡调节平衡，并按照说明书要求进行预热30分钟，如果是长时间断电后再使用，应至少预热60分钟，以使天平内部温度达到平衡。定期校准天平，初次使用，调换位置，温湿度变化大时，都要对天平进行校准。天平不能用于称量超过其测量范围的物体，称量1个物体不要超过30秒钟，避免天平过载。

恒温恒湿箱的维护和保养。应确保恒温恒湿箱使用过程中温度控制在（15-30）℃，控温精度1℃，相对湿度应控制在（50±5）%RH范围内。加湿器内储水应每月更换一次，确保水质清洁，加湿水盘应每一个月清洗一次，确保水流顺畅，压缩机停机后如需重新启动，应等待后再开机。避免频繁启停压缩机以防影响压缩机正常使用寿命，甚至损坏压缩机。

烘箱的使用。应确保烘箱使用过程中温度控制住100±5℃，每月用玻璃温度计自校1次，确保电子屏温度显示准确可靠，长时间断电后再使用前，应先检查烘箱电路，查看风机、温控等部件，确保能够正常使用。

四、结语

加热炉废气排放监测是企业自行开展环境监测的重要工作，只有从废气采样、设备维护、样品称量等节点加强质控管理，杜绝影响监测数据的干扰因素，才能采集到更真实、准确的数据，为企业制定高效的降碳减排方案，提供决策依据。

参考文献

1.《加热炉大气污染物排放标准》（DB37/2374-2018）

2.《固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法》（HJ836-2017）