有組織污染源監(jiān)測中采樣位置和采樣點的合理布置
導讀：有組織排放污染源有害物質的測定，通常是用采樣管從煙道中抽取一定體積的煙氣，經(jīng)過濾筒塵粒過濾收集下來，然后根據(jù)收集的塵粒量和煙氣量求出煙塵濃度。這就需要采樣點斷面上的氣流和煙塵的分布應是比較均勻或有確定的規(guī)律性。為此采樣點位置和測點的合理布置是準確測定煙塵排放濃度的首要一環(huán)，有必要從理論上搞懂其原理，實踐中搞通其應用，使環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)更加準確、可靠、更好地為環(huán)境管理服務。
關鍵詞：煙塵，測孔，測點，采樣
有組織排放污染源有害物質的測定，通常是用采樣管從煙道中抽取一定體積的煙氣，經(jīng)過濾筒塵粒過濾收集下來，然后根據(jù)收集的塵粒量和煙氣量求出煙塵濃度。這種測試方法的準確性很大程度取決于抽取煙氣樣品的代表性，能否代表煙道中整個斷面上的煙氣狀況。這就需要采樣點斷面上的氣流和煙塵的分布應是比較均勻或有確定的規(guī)律性。因此正確的選擇測定位置和合理確定采樣點數(shù)目，對采集具有代表性的樣品是非常重要的。為此采樣點位置和測點的合理布置是準確測定煙塵排放濃度的首要一環(huán)，有必要從理論上搞懂其原理，實踐中搞通其應用，使環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)更加準確、可靠、更好地為環(huán)境管理服務。
1.測孔位置和測點的布置原則
1.1測孔位置
1.1.1采樣位置應優(yōu)先選擇在垂直管段，應避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。采樣位置應設置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向大于6倍直徑，和距上述部件上游方向大于3倍直徑處。對矩形煙道，其當量直徑D=2AB/(A+B)，式中A、B為邊長。
1.1.2當測試現(xiàn)場空間位置有限，很難滿足上述要求時，則選擇比較適宜的管段采樣，但采樣斷面與彎頭等的距離至少是煙道直徑的1.5倍，并適當增加測點數(shù)目，同時要求采樣段面的氣流速度最好在5m/s以上。
1.1.3對于氣態(tài)污染物，由于混合比較均勻，其采樣位置可不受上述規(guī)定限制，但應避開渦流區(qū)。如果同時測定排氣流量，采樣位置仍按1選取。
1.1.4采樣位置應避開對測試人員操作有危險的場所。
1.1.5必要時應設置采樣平臺，采樣平臺應由足夠的工作面積使工作人員安全、方便地操作。平臺面積應不小于1.5m2,并設有1.1m高的護欄，采樣孔距平臺面約為1.2~1.3m。
1.2采樣孔和測點的布置原則
測定位置選定后，采樣孔和采樣點的位置和數(shù)目，主要根據(jù)煙道端面的形狀、尺寸大小和流速分布均勻情況而定，不同形狀的煙道其采樣孔和采樣點的設置按下述方法確定。
1.2.1采樣孔
①在選定的測定位置上開設采樣孔，采樣孔內徑應不小于80mm。采樣孔長應不大于50mm。不使用時應用蓋板、管堵或管帽封閉。但采樣孔僅用于采集氣態(tài)污染物時，其內徑應不小于40mm。②對正壓下輸送高溫或有毒氣體的煙道應采用帶有閘板閥的密封采樣孔。③對圓形煙道，采樣孔應設在包括各測點在內的互相垂直的直徑線上。對矩形或方形煙道，采樣孔應設在包括各測點在內的延長線上。
1.3不規(guī)則煙道測孔、測點選擇及采樣
凡滿足不了《規(guī)范》測定位置要求的煙道統(tǒng)稱為不規(guī)則煙道，或者指達不到理想狀態(tài)要求的煙道。下面將對幾種不規(guī)則煙道的選點、采樣加以探討。
1.3.1兩端小于1.5倍直徑的煙道
當?shù)浆F(xiàn)場測試時往往發(fā)現(xiàn)有些煙道垂直、水平段長度達不到煙道直徑的1.5倍，也就是說找不到1.5倍直徑的只管段進行打孔采樣。但是為了監(jiān)測污染源排放情況，又必須進行測試，因此在技術上應采取措施，使所測濃度偏差減少到最小程度，盡量接近有代表性的濃度值，具體辦法是：
⑴打孔位置距彎頭、閥門和其它變徑管段盡可能遠些。
①盡量滿足氣流上游方向的測試條件，將直管段延長到1.5倍直徑處打孔。如果仍然滿足不了，孔只能打在距上游方向和下游方向較好比例處。這樣可將多種因素影響變?yōu)樯倭恳蛩氐挠绊。②將氣流流進方向的只管段盡量縮短，采樣孔距上游方向較遠，距下游方向較近。③對圓形管段應增加與第一測量直徑成900夾角的第二測量直徑，總測點數(shù)加倍。也就是多增加一個采樣孔和增加總采樣體積。
⑵測試時，盡可能將工作狀況調整到最佳狀態(tài)，滿足測試要求和條件。。發(fā)表。
1.3.2不規(guī)則矩形煙道
不規(guī)則矩形煙道，我們在工作中經(jīng)常遇到，往往在垂直方向、水平方向找不到足夠長的只管道，給監(jiān)測工作帶來不方便。為了達到測試目的，我們采取以下措施：①當測定現(xiàn)場不能滿足所屬要求時，按其斷面尺寸劃分的若干等面積小矩形塊的面積應小于0.05m2。發(fā)表。②增加小矩形面積的采樣點，使采樣面增多。③當煙道氣流不穩(wěn)定時，可根據(jù)每小塊矩形面積上的壓力、溫度確定等速采樣嘴和等速采樣流量。④要求儀器要有足夠大的抽氣流量，以滿足每個點的等速采樣需要。
1.3.3斜管道的采樣
斜管道中的氣流運動是隨傾斜角度變化而變化的，塵粒隨著重力逐漸運動災傾斜角的管壁一側，大塵粒占多，而微小塵粒將沿原來方向繼續(xù)運動，因此要取得有代表性的樣品，必須做到：①采樣管必須垂直于煙道采樣，即采樣管軸線方向與煙氣氣流方向成90°夾角。②采樣嘴要對準氣流方向采樣。③打兩個彼此垂直測量直徑成90°夾角的測試孔，增加它的不同方位的環(huán)數(shù)和測點數(shù)，使總采樣體積和樣品數(shù)加倍。
1.3.4其它變徑管道的采樣
有些煙道不但只管段短而且是變徑的，矩形煙道也有此現(xiàn)象，測定起來是相當困難的。特別是當采樣孔的測點離除塵器、引風機過于接近，使煙氣在測點處產(chǎn)生較大的渦流，流速過大，造成氣流不穩(wěn)定，塵粒分布不均勻，很難達到等速采樣。在實際工作中，我們按以下原則進行：①為了達到管理上要求，對變徑管道的煙塵進行定性、半定量或定量測試，以便掌握排放規(guī)律和排放情況。②采用等面積定點式采樣方法進行采樣。③在各個相等的面積上測定，測定的結果只代表這塊面積上的濃度，最后累計總面積排放濃度。④增加不同方位的測試孔和采樣點。
參考文獻
[1]空氣和廢氣監(jiān)測分析方法.
[2]山西省環(huán)境監(jiān)測中心站.大氣污染固定源排放物監(jiān)測技術資料匯編[M].1994,133-157.
[3]山西省環(huán)境監(jiān)測中心站.山西省污染源監(jiān)督性監(jiān)測培訓資料.2008,5.
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