摘要：本文主要结合相关的案例，系统的探究喷涂车间污染物在线监测系统装配相关的问题，论述喷涂车间的挥发性污染物的特性以及在线监测系统的装配技术性措施。包括：监测设备的选型与配置、数据采集与处理技术、系统集成与优化、装配策略的制定等。通过上海振华长兴智能港口装备产业项目配套在线监测系统装配工作的开展，论述策略的可行性。本文的研究可以为污染物在线监测系统的科学装配提供一定的借鉴和思路，对于污染物监测系统的工作稳定性调整具有一定的参照性。

关键词：喷涂车间；挥发性污染物特性；在线监测系统；装配技术

喷涂作为工业生产当中最为常见的流程，其在作业的过程当中，会运用大量的涂料、溶剂等，释放挥发性有机物（VOCs）、苯系物以及粉尘等，对于工人健康以及周边环境带来严重影响。随着国家对于环保工作的日趋重视，相关法律法规逐步完善，喷涂车间需安装污染物治理设施，执行排污许可管理的企业应按照排污许可证要求在喷涂车间排口安装连续在线监测系统，以保证生产过程产生的污染物排放浓度符合环保规定，实现可持续发展。但是在污染物在线监测系统的装配当中，装配能力以及水平关系到系统的运行效率和监测质量，需要根据实际情况，采取合理的措施。

一、喷涂车间污染物的主要特性

（一）污染物种类与来源

目前，喷涂车间的主要污染物有两种，一种是挥发性有机化合物（VOCs）；另外一类是颗粒物（PM）。（PM）的来源较为广泛，主要是：（1）溶剂使用环节，比如：涂料、稀释剂、清洗剂应用等；（2）原料处理环节，比如：树脂和添加剂的处理；（3）喷涂过程，比如：喷枪和雾化器操作。颗粒物主要是涂料雾化和打磨环节产生的，在涂料雾化过程中，由于物理作用会产生一定量的颗粒物，其排放量取决于涂料类型、喷涂工艺和控制措施。打磨环节中，打磨材料和工艺的不同也会导致颗粒物排放量的差异。本文主要针对挥发性有机物对环境空气的影响展开论述非甲烷总烃在线监测系统装配问题研究。

在喷涂车间当中，非甲烷总烃（NMHC）的排放有一定的规律性，具有显著的时间以及空间分布特征，不同工段的排放强度存在差异性。这与生产工艺以及操作流程密切相关。从实践性数据可以得知，工作日的入口浓度强度一般在 100mg/m³ 到 400mg/m 之间，经过治理后达标排放（出口）的浓度约在 10mg/m³ 到 50mg/m³ 之间，时间主要集中在

8：00 - 21：00；非工作日和夜间入口则在 50mg/m³ 到 100mg/m³ 之间，经过治理后达标排放（出口）的浓度约在 0.1mg/m³ 到 10mg/m³ 之间，时间集中在 9：00-18：00 和夜间。这一排放规律主要与工作日生产频繁，设备运行时间长等密切相关，在进行装配的过程中，需要充分的考虑污染物的排放规律情况。

二、喷涂车间污染物在线监测系统装配技术方案与措施

（一）喷涂车间挥发性污染物在线监测系统装配技术方案

1. 监测设备选择与配置技术方案

在监测设备的选择当中，需要从喷涂车间的主要污染物以及污染规律出发，进行合理的方案规划，以保证监测设备的准确性和有效性。首先需要对比 VOCs 的主要类型以及颗粒物的粒径范围，从而确定监测设备的量程、分辨率、输出信号、精度、响应时间，从成本、经济效益以及监测质量的角度找到最优方案；其次，需要明确监测设备安装的位置，一般需要在污染物污染较为集中的区域（原烟气）安装一套，经过治污设施治理后（废气排口）达标排放的烟道出口处安装一套，从而使得更好的了解车间的污染物变化情况，得到治理设施的去除效率，从而及时的做出预警措施，及时调控工艺，实现达标排放。

2. 数据采集与处理技术方案

在喷涂车间应用的挥发性污染物在线监测系统安装当中，数据采集以及处理技术的应用，对于装配的效果具有显著的影响，在装配当中，需要选择合理的数据存储方式以及数据管理和分析方式，能够保证可以及时处理异常数据。数据处理通常采用传感器传输网络（例如，温度、湿度、VOCs 浓度仪表）与平台数据采集相结合的方式，能够全面、实时地获取车间内的污染物相关数据。在数据存储上，主要依靠数据库实现对数据的存储保留。对于获取的异常数据（超标、失真等），及时研判分析造成异常数据的原因，从根本实现数据监管的真实性和发现设备的故障。

3. 系统集成与优化的技术方案

在喷涂车间在线监测系统的装配当中，需要充分的考虑集成优化，实现硬件与软件的结合，提升系统性能，降低运行成本。硬件组件如传感器、数据记录器 / 数据采集器、远程终端单元、可编程逻辑控制器、工业计算机和网络设备需要合理装配，并且对其运行情况进行试验。软件平台方面，数据采集与监控系统（SCADA）、数据库管理系统（DBMS）、人机界面（HMI）软件、云平台、数据分析与可视化工具以及 API 和 Web 服务等，需要进行稳定性和安全性等方面的测试。在装配后，进行校准以及维护等，实现持续优化。

（二）喷涂车间挥发性污染物在线监测系统装配措施

1. 合理的进行布局设计

在喷涂车间（原烟气）挥发性污染物在线监测系统的装配中，需要充分考虑喷涂车间的实际布局以及生产流程，保证监测系统得以全方位、精准地捕获污染物的排放状况。根据车间的空间规模、设备的分布格局以及通风的具体情况等要素，精心规划监测设备的安装位点，使其对污染物监测范围得以全覆盖。同时，在布局当中，也需要考虑污染物的种类和特性，不同类型的污染物需要不同类型和精度的监测设备，在策略的拟定当中，应当清晰明确针对各类污染物的最优监测设备选型。比如，对于不同种类的挥发性气态污染物，则需要不同原理的气体检测仪器。

2. 按照既定步骤要求科学装配

在喷涂车间（原烟气）挥发性污染物在线监测系统装配的过程中，需要严格按照安装步骤进行。在装配前，需要进行现场勘查，全方位了解喷涂车间的布局状况、工艺流程详情以及污染物排放的独特特点，搜集数据，形成档案，进行优化对比，选择最优安装方案。随后，按照监测设备的选择以及配置规划，进行设备安装调试。设备安装完毕，开展数据采集与传输线路的铺设工作，确保线路具备良好的稳定性以及数据传输的精确性，规避信号干扰和数据丢失的情况发生。在系统开始运行的初始阶段，需要进行试运行，针对系统的性能表现和稳定程度展开监测及评估，及时的发现风险以及问题，并且有效解决。在整个的实施流程当中，应当着重关注与车间工作人员之间的交流沟通以及协同合作，保证熟知系统的运行原理和操作方法，积极地配合系统的运行以及维护工作。

三．案例分析

（一）案例选择

2024 年由福建龙净环保股份有限公司承建《上海振华重工 （ 集团）股份有限公司长兴智能港口装备产业项目新建油漆车间 VOCs 处理系统及除湿、加热送风系统EPC 总承包在线监测系统技术协议》的项目，笔者所在公司作为福建龙净环保股份有限公司的分包单位负责承建本项目的配套在线监测系统的安装建设、环保备案内容。共计 6 个喷涂车间，其中在线监测系统共计 18 套，其中非甲烷总烃在线监测设备 12套，氮氧化物在线监测设备 6 套，其中 6 套非甲烷总烃在线设备安装在车间入口（原烟气位置），其余均安装在车间废气排口处，合计在线监测系统总投入约 500 万元。主要负责本项目的建设安装及商务对接等工作。

（二）案例技术难点分析

在系统的装配当中，案例面临系列技术性难题，主要包括：（1）经现场勘察确认最终得到的其中有三个车间的监测站房规划设计位置较远，不能满足“HJ 75-2017 《固定污染源烟气（SO2、NOX、颗粒物）排放连续监测技术规范》”中第 6 条中 6.1 要求“监测站房与采样点因尽可能近，原则上不超过 70 米”，在采样平台的设计上设计图纸只考虑了在线监测采样点位流速满足‘前四后二’的要求，未考虑手工检测口的位置需要满足“GB/T16157-1996”中‘前六后三’的要求。（2）因现场治理设施主要处理工艺为转轮吸附 +RTO 燃烧，所以在线监测设备除了要有非甲烷总烃为主要污染因子外，氮氧化物也是燃烧后主要污染的因子，因为现场主要工艺为油漆喷涂，对氮氧化物设备极容易因粘附造成设备故障，所以氮氧化物的选型在有机废气行业及本项目治理工艺下更要慎重选择。（3）项目要求与DCS 系统之间数据通讯，并且要满足新规设备直连数采仪的要求，数据要符合上位机、数采仪、测量仪表跟 DCS 数据完全一致。

（三）案例技术问题的解决方案

结合装配的相关技术要求，笔者进行了案例技术难题解决方案设计。（1）在距离超过 70 米的三个车间烟囱下就近点位重新建设独立在线监测站房，由于距离的缩短，减少了取样管线的长度和桥架电缆等材料，也降低了施工难度，节约了多项成本，针对采样点位的选择，由之前只考虑的‘前四后二’要求全部执行‘前六后三’，既符合了采样测点的要求，同时也符合了手工检测点位的要求，采样平台也由原来要增加一个现在只需要一个就可以满足要求，同样为企业节省了一笔额外开支。（2）对于氮氧化物的选型，从治理设施厂家了解到项目最终建成后设计排放浓度处理效率在 99% ，根据这个有效信息以及使用环境为油漆喷涂，油漆又会因为废气温度降低而粘附降低测量精度，而冷干法的在到仪表时需要用冷凝器冷干除水后测量，所以我筛选确定了使用热湿法的预处理系统，使烟气湿度、温度保持与原有烟气一致，最高状态下保证和原烟气状态一样，直接高温对高温测量，仪表我选用紫外差分法的测量原理即可满足此项目需求。（3）因需要跟 DCS 系统通讯传输，由于设备的常规设计一般只有两路数字量方式传输，一路上传至数采仪，一路上传至上位机中方便数据查询，剩下预留的端口为模拟量端口，而模拟量会因为传输距离的问题导致电流损耗造成测量误差，导致 DCS 和现场端数据不一致的问题，如果要设备厂商增加数字输出串口无疑设备成本也会上涨，所以最后经过对数采仪的选型选择用数采仪输出一路端口给到 DCS，这样最终的传输走向为仪表到数采仪，数采仪到 DCS，不但满足了直连传输的要求，同时又因为数据接收的最终载体都是数采仪，这样同时也保证了仪表、数采仪、DCS 的数据一致性。

本项目最终通过 72 小时调试验收和 168 小时的试运行验收，满足了环保规范要求，并且为企业节省开支约 30 万元，为公司节约成本约20 万元，得到了企业的表彰与认可，并且企业将本项目的后期 3 年维护运行业务也委托给我们公司，又为公司额外带来了150 万的业务。

总结

在工业生产当中，喷涂车间是重要的污染物来源地，因此，需要按照规定安装污染物在线监测系统，从目前的技术看，污染物在线监测系统的装配会影响设备的稳定性和精准度，因此，需要采取合理的措施，进行选型、装配。本文主要结合实际情况，从污染物的特点出发，论述污染物在线装配系统的技术方案以及主要措施，并且通过案例的形式，分析技术难点，提出实践性方案，具有较强的实践意义。在未来的发展当中，需要进一步基于市场化的特征，合理的设计装配方案，形成完善的装配流程体系，增强装配的合理性。

参考文献

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作者简介：周海亮 1996.02.29 男 河北张家口 汉 大专 运维部经理上海境安环境检测技术有限公司 研究方向： 环境监测