2.项目执行

 

 3防爆H₂S系统在线监测方案

3.1测量项目

Ø 管道焦炉煤气中硫化氢

 3.2测量方法

Ø 管道采样方法：完全抽取 

Ø 硫化氢监测方法：气相色谱法（GC-FPD）

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

3.3系统组成

H₂S在线监测系统由硫化物监测子系统及数据采集与处理子系统构成。

硫化氢监测系统主要由采样探头、伴热管线、预处理柜、硫化氢分析仪、辅助单元（包含氢气发生器、氧气发生器）组成，测量时焦炉煤气由机柜内的采样泵抽取，样气全程保温在100℃-150℃，经由采样探头、伴热管线、除尘过滤器后通入硫化氢分析仪进行测量，仪表内部的样品管路在100℃以上。为保证测量的长期准确性，系统集成标气。定期对系统进行零点和量程标定。

 数据采集与处理子系统由工控机和系统监测软件构成。系统监测软件安装于工控机内，用于监测和汇总所有的气体浓度信息和工作状态信息，同时生成报表、存储数据、记录历史数据、与环保部门联网通信等功能。传输单元安装于机柜内部，将测量的参数转换成4～20mA、RS485信号、或是以太网通讯送给客户的DCS系统。

3.4使用环境条件

H₂S在线监测系统可以在恶劣的环境下长期安全运行，系统运行满足以下条件：

² 供电电压：220(±10%) V AC/(50-60) Hz

² 分析小屋内的系统部件环境温度：（22～26）℃

² 分析小屋外的系统部件环境温度：（-30～60）℃

² 湿度：(0-90%)RH

² 气压：常压

² 所有设备的总用电量（KW）：主机柜功率为5 KW，伴热管功率为55W/m

² H₂S在线自动监测系统具有防雨、防尘、防低温的设计。

3.5外观设计标准

² 系统贴有产品铭牌，铭牌上标有仪器名称、型号、生产单位、出厂编号、制造日期。

² 系统仪器各零部件连接可靠，表面无明显缺陷，各操作按钮使用灵活，定位准确。

² 系统仪器各显示部分的刻度、数字清晰，涂色牢固，没有影响读数的缺陷。

² 系统仪器外壳耐腐蚀、密封性能良好。

 

 3.6系统特点

H₂S在线监测系统采用了多项独创性的技术，系统主要具有以下特点：

² 采用气相色谱法，是国际公认的H₂S检测方法，满足美国EPA标准的技术要求

² 系统集成分析仪为山东鲁南瑞虹生产的机械阀控制的气相色谱仪，行业领先的检测器设计，FPD超宽的线性范围（10⁷） 

² 自动点火，氢气泄露保护功能，安全可靠。

² 系统采用全热法，从采样到分析全程高温，无需除水，有效避免样品损失，保证监测数据准确可靠，符合国内、美国、欧盟等的标准；针对特殊高湿度场合，除用全过程高温伴热外，同时采用减少采样距离，降低采样流量等方法来避免样品损失。

² 采样管线、主流路器件选用抗腐蚀和惰性化的材料，减少样品吸附，数据可信度高；针对检测硫化氢腐蚀性 ，采样气路采用PTFE涂层，提高仪器耐腐蚀性。

² 具备自动吹扫功能，可自动去除滤芯表面的粉尘，延长滤芯使用寿命；针对特殊高粉尘场合，采用特殊反吹系统，加强反吹压力、提高反吹频率进行解决。

² 具备自动校准功能，无需值守，最大限度减少维护量；

² 整套机柜采用正压防爆设计，结构紧凑， 日常维护和操作方便。

3.7系统主要技术指标

性能和设计数据	单位	数据
在线气相色谱仪
硫化氢分析仪
设备型号	-	RH-3000在线气相色谱仪 (硫化氢)
检出限	ppm	硫化氢：0.05 ppm
重现性	%	≤3
分析周期	min	硫化氢：2min
零点漂移	%F.S.	≤±2%
量程漂移	%F.S.	≤±2%
重复性	%F.S.	±1
误差	%F.S.	±1.5
采样气体温度	℃	低温型：0-350 中温型：0-600
输出信号型式	mA	4～20

4 H₂S系统组成部分详细介绍

4.1气态硫化物监测子系统

4.1.1 采样单元及预处理系统

RH-3000系统的采样单元主要由采样探头和伴热管线组成。按照HJ 75规范将采样探头安装在管道适当位置，采集管道中的气体，并通过伴热管道将气体运送到位于机柜内部的分析仪表中。为保证测量结果的准确，采样探头和伴热管线都采用电伴热的方式，可以将气体保持在设定的温度，以防止气体组态发生变化 ，伴热管线铺设在桥架内。

预处理单元采用采样泵将焦炉煤气从管道中抽取，经过探头和伴热管线全程伴热后，样气进入分析仪表。同时预处理系统具有仪表自动调零控制、探头定时反吹控制功能。整个预处理单元采用全程高温方式，可有效避免冷凝带来的测量误差和酸性气体对流路系统的腐蚀。

4.1.2  电伴热不锈钢采样探头

 

 

 

 

 

 

采样探头技术规范：

 

环境温度	-10℃~45℃
探头加热温度	120℃
采样探杆的长度	参考排口直径及焊接法兰的 定制
反吹气压力	0.4~0.6Mpa
滤芯材质	钛合金：5μm
探头加热电源	220VAC 50Hz
防护等级	IP54
预热时间	小于45Min

探头特点：

安装在管道上，含取样和吹扫单元，由下列几个部件组成：

1).采样探杆：ф25mm不锈钢管，伸进管道1/2处左右位置，样气通过此管进入采样器。

2).钛合金烧结过滤器：过滤精度为5μm，烟道中尘埃绝大部分被挡在过滤器之外。

3).电加热器：为防止在采样单元结水而建立的。电加热温度控制在120℃ 左右。

4).法兰对接：采样单元法兰与工艺管口法兰相对接，完成采样单元安装。

5).金属固定支架外壳：采样单元各部件有机地连接在一起，达到防雨防尘的目的。

6).反吹系统：为了防止尘埃在过滤器周围堆积，造成堵塞影响样气流动，必须定时进行反吹。反吹周期时间根据具体工况，由PLC进行控制。

4.1.3 常规预处理系统

系统特点：

预处理系统保证在最短时间内，将有代表性的样气输送到分析仪测量池，样气的状态，如温度、压力、流速、湿度、含氧量等，干净程度必须满足分析仪表的操作条件。主要完成以下几项工作：  

1) 样品抽取：用取样泵将管道中气体抽取，供分析仪器测量硫化氢的含量。

2) 精密过滤：进一步除尘，保证整个过滤精度在2 μ m以下。

3) 标    定： 定时对仪器进行零点和量程标定。

4) 流量调节：保证仪器的进样流量在0.2~0.5L/min。

预处理单元包括：耐腐抽气泵、疏水过滤器、精细过滤器、切换阀等。完成样气的净化、除尘、除湿，其过滤精度可达2μm，将符合分析仪器要求的超净、恒温、流量稳定的样气，源源不断送入分析仪器，从而确保了分析仪器的分析准确性和长期可靠性。

预处理系统技术要求

序号	性能指标	技术要求
1	采样管结构	内埋两根管子通样品气和标气，反吹气单独接到探头
2	长度	建议长度不超过60m
3	材质	聚四氟
4	采样泵	KNF采样泵，6L/min
5	样气预处理方式	2um小孔径过滤器
6	样品气路反吹	氮气或者压缩空气吹扫

 

4.1.4 专用伴热管路

 

 

 

 

 

 

 

 

                         采样管路(以实际样品为准)

 

 

特点：

工作环境温度：(－40～＋90)℃

气管材质：316不锈钢

伴热材质：恒功率电热带，外包镀镍铜丝屏蔽铠装护层

保温材质：玻璃纤维

外护套材质：增强PVC

两端气管接头材质：316L不锈钢

气管通径：外径Φ6mm，内径Φ4 mm

采样管直径：外径Φ50 mm

温度控制方式：使用温度控制器+铂电阻温度传感器，仪表间内集中控制

温控范围：120℃~180℃

最小弯曲半径：0.5m

最大耐压：1.0Mpa

加热功率：55W/m

4.1.5 分析仪表

 仪表描述

仪    器：在线气相色谱仪

型    号：RH-3000在线气相色谱仪  

测量原理：GC-FPD

 

测量原理：气相色谱分析技术

RH-3000在线气相色谱仪色谱仪采用气相色谱法原理，采用一个定量环、一个八通阀 ，一根分离硫化氢的色谱柱 ，一个 FPD 检测器的解决方案。在确保各项性能指标均达到国家标准的前提下，实现较高的测试性价比。具体的工作原理主要是通过负压进样使待测气体充满定量环后再与大气平衡来定量，八通阀进样和反吹，利用反吹的方式将仍滞留在柱子中的其他组分吹扫至出口，完成检测，测出硫化氢浓度。分析谱图如图所示：

 

 

仪表特点

Ø 采用机械阀控制氢气和空气流量，控压精确稳定

Ø 柱箱控制精度优于±0.2℃。

Ø 采用低维护的隔膜泵和定量环进行定体积采样。

Ø 采用进口防腐蚀八通阀 ，维护量低，使用寿命长。

Ø  采用FPD特殊设计检测器，灵敏度高于常规的FPD检测器。

Ø 内置标准工业PC机，高清晰彩色液晶触摸显示屏，采用优秀的人机交互控制软件界面，基于微软视窗操作系统，可实现全系统的自动无人运行。用触摸屏可完成所有的维护及诊断功能操作，还可对仪器参数和分析方法进行编辑和设置，可实时显示仪器运行状态、色谱图及结果等。自动存储数据及图谱，储存时间长达(6~8)年。

Ø 色谱单元设计结构紧凑， 日常维护和操作方便。

技术指标

项目	指标
量程	硫化氢  (0~50~100~1000) mg/m3（以硫计 ）
基线噪声	≤5×10-14 A
基线漂移	≤3×10-13A/30min
检出限	硫化氢0.05ppm（以硫计）
分析周期	硫化氢：2min
定性重复性	<3%
定量重复性	<3%
零点漂移	≤±2% %F.S.
量程漂移	≤±2% %F.S.
电源规格	220 VAC 50 Hz 500 W
工作环境	温度5~35ºC，湿度20~90% RH
仪器尺寸	19英寸标准机箱，高度6U
色谱柱	硫化氢专用柱（2m ）
压力控制	机械阀控制
检测器	FPD 检测器
检测器保护	自动点火、灭火自动切断燃气

 

 4.2数据采集与处理子系统

4.2.1概述

仪表操作人员在办公室内可以通过安装在电脑上的软件监控查询所有测量信息和系统工作状态信息。上位机软件同时生成国家环保部门要求的报表通过数据远传单元（GPRS、Internet等）传送到环保行政主管部门，上位机也可以连接DCS单元实现与企业内部的DCS联网。

4.2.2在线监测系统软件功能介绍

Ø 数据输监控和转换功能

u 屏幕画面能显示过程变量的实时数据和设备运行状态。

u 具备按照环保标准制表和打印日报、月报、年报表功能。

Ø 数据的存储和检索功能

u 硬件能存储不低于10年以上的分钟数据报表、小时数据报表、日报表、月报表、系统报警记录和系统操作记录。

u 能够检索任意时间点的监测数据和任意时间段的报表。

Ø 监测参数设置功能

u 可设置测量数据的报警上下限

u 可设置管道横断面面积

u 系统具有多级管理权限，可以根据需要设置管理权限和登陆密码。

Ø 数据远传功能

u 选择合适数据远传单元，利用当地网络与环保局环保信息平台通信，上报监测数据

Ø 与企业内部DCS联网

u 与DCS联网单元结合，向企业内部的DCS输送浓度数据和报警信息。

5.项目配置

5.1单套平台H₂S监测系统配置清单：

序号	监测项目/仪表	数量（台/套）	备注
1	RH-3000型在线色谱仪	1	硫化氢分析仪
2	预处理系统	1	三级颗粒物精密过滤加旁路反吹系统,机柜
3	电控单元	1	各单元和设备的电路控制
4	工控机	1	15寸一体机
5	系统平台软件	1	硫化氢连续监测专用软件
6	氧气发生器	1	提供3L，4Kg空气
7	氢气发生器	1	提供200Ml,3Kg氢气
8	取样探头	1
9	伴热管	按米计	标配30m，超过另算
10	标气	1	硫化氢标气一瓶
11	法兰		DN65 PN6，客户选配
12	电缆线	按米计	标配30m，超过另算

 

5.2 核心部件清单

序号	名称	数量
1	RH-3000气相色谱仪主机	1
2	专用色谱软件光盘	1
3	FPD（火焰光度检测器）	1
4	耐腐蚀八通膜阀	1
5	定量环（0.5mL ）	1
6	专用填充柱 （1.5m）	1
辅料
7	启动工具包	1
8	硫化氢标准气体，带减压阀	1
9	包装，公路运输和保费	1

6.合同执行进度

6.1交货期

合同签定后45天内一次性交清全部货物。

6.2交付文件图纸资料

Ø 系统对外输出接口定义示意图

Ø 系统结构示意图

Ø 分析小屋布置尺寸示意图

Ø 系统开孔尺寸示意图

Ø 系统气路流程示意图

Ø 产品检验报告

Ø 产品系统合格证

Ø 系统使用说明书

7.双方工作分工

序号	工 作 内 容	卖方	买方
1	现场环境勘察	√	√
2	平台制作		√
3	直爬梯制作		√
4	分析小屋制作（包含屋内电源、空开、桥架铺设）		√
5	分析小屋水泥地基制作		√
6	平台至小屋的电缆、伴热管穿管	√	√
7	压缩空气提供		√
8	压缩空气铺设到位		√
9	电源电缆引至分析小屋		√
10	提供系统输出信号电缆		√
11	铺设系统输出信号电缆		√
12	系统开孔位置确定	√	√
13	系统开孔		√
14	安装H2S相关设备所涉及到的吊装设备提供		√
15	设备就位和固定	√
16	其他管路敷设	√
17	系统内接线	√
18	按合同的规定交货	√
19	设备运输	√
20	卸货		√
21	开箱验收	√	√
22	系统的调试、试运行（甲方配合）	√	√
23	交档有关的技术、图纸等资料	√
24	环保验收	√	√
25	与环保部门通讯协议提供		√
26	与环保部门通讯设备提供		√

8.现场公用工程

8.1系统电源、电缆铺设要求

电源：市电电源，220VAC±10%，频率50±1Hz，55W/m *伴热管线长度+主机柜功率5.0 KW。平台与分析小屋间的伴热管线、电缆线铺设要求：铺设要求采用桥架，桥架规格不小于100mm*100mm。平台上线缆铺设要求走桥架，桥架规格为100mm*100mm。分成两个线槽敷设，伴热管线单独走一个线槽，电源线和信号线走一个线槽。

8.2系统气源要求

洁净无油无水的仪表风（露点≤0℃），两路，一路敷设至分析小屋，一路敷设至采样平台，以G1/2内螺纹球阀为终端，具体压力和流量如下（单套）：

客户有压缩气源，则要求压力：（0.4～0.7）MPa，流量：100L/min，压力和流量要稳定。

注意：若仪表风不干净，压力不足，直接导致后期设备维护量工作加大。

仪表风净化主要配置表：

空压机200L/min

压缩空气净化器罐

冷干机12（m3/h）

油水分离器

8.3平台设备开孔尺寸要求（详见附录：开孔图纸）

采样探头开孔数量：     1个       尺寸：Ø76 mm；

 8.4采样点位选点要求

参考环保标准HJ75-2017，测量点的要求如下：

Ø 优先选择垂直管段区域 

Ø 对于气态污染物硫化氢，应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于2倍直径，和距上述部件上游不小于0.5倍直径处。

Ø 环保验收对比孔应在管道采样孔断面下游约0.5米处预留。

Ø 当开孔位置无法满足以上要求时，测量点开孔需要由客户和环保检测部门共同确定。

8.5平台要求

a. 采样口处安装监测平台，平台使用钢架结构支撑，与管道固定，承重按400kg/m2等效均布荷载设计。

b. 平台外边缘到管道外壁的距离不小于1.3米，护栏高度不小于1.2米；平台底面使用防滑钢板或者采用Φ16的圆钢制作踏棍，考虑雨天，不得积水，制成后的平台应涂防锈漆和面漆。

 

 

8.6分析小屋及线路要求

Ø 位置：尽量靠近管道平台上的测量位置，安装地点应清洁，无机械震动，附近不应有强电磁场干扰。

Ø 材质要求：分析小屋的墙体可采用彩钢瓦、不锈钢板、砌砖等材料。如是混凝土材质，外墙和内墙均粉刷成白色。

Ø 分析小屋的大小：监测房的使用面积应不小于9平方米（3*3米单套系统），室内净高不小于2.8m，放置15寸一体机机柜；还有净化器、标气等其他辅助设备。

Ø 门窗要求：分析小屋门的宽度应不得小于1米且为外开门，窗户大小应该符合采光和通风要求，窗户材质和层数应满足防尘保湿要求且要考虑防盗措施。

Ø 小屋照明：60w日光灯，开关安装在室内，照明开关带三线或二线插座。

Ø 要求环境温度在18℃～25℃之间，相对湿度在80%以下，一台配置1P冷暖两用空调，要求空调具有断电重启功能。配置排风扇，防止风扇与空调对流。

Ø 电气设备：在小屋内墙配置100mm×50mm的电缆桥架（门除外），小屋外配置总电源接线箱；屋内配置电源分线箱，最大功率以8 kW计算，分线箱内配置空开220V AC×40A一只、220V AC×20A两只、220V AC×10A一只，预留三孔插座 5个、稳压电源 1 个、UPS 电源一个。

Ø 在监测房内放置仪器位置的正上方（靠近管道测量点的一侧）距离地面高度的2.5m处，为样气管路及电缆管路开孔，开孔尺寸为200mm×100mm，开孔数量1个；在机柜背面墙壁贴近地面底部上开一孔，规格为Ф30mm，作为废水废气排放口（可以后期安装时候制作）。

Ø 标准气瓶支架制作：用于焦炉煤气监测校准用的标气属于有毒气体，考虑到标气瓶的安全问题，需配置标准气瓶支架。

Ø 监测站房的防雷系统应符合 GB50057 的规定。

Ø 系统仪器设备的工作电源应有良好的接地措施，接地电缆应采用大于 4mm²的独芯护套电缆，接地电阻小于 4Ω，且不能和避雷接地线共用。

Ø 平台、监测站房、交流电源设备、机柜、仪表和设备金属外壳、管缆屏蔽层和套管的防雷接地，可利用厂内区域保护接地网，采用多点接地方式。厂区内不能提供接地线或提供的接地线达不到要求的，应在子站附近重做接地装置。

Ø 电源线和信号线设防雷装置。

Ø 接地线和零线不得共用，主机柜外壳和可导电的金属外壳要可靠接地。

Ø 电源线、信号线与避雷线的平行净距离≥1 m，交叉净距离≥0.3 m 

Ø  接地端同站房保护地线可靠连接。

8.7平台和分析小屋间电源、气管铺设

采样探头：3*1.5mm  rvv线；4*1mm  rvvp线

需要铺设的气路需求（长度按照实际需求铺设）：

反吹气管路：φ8管子

标气管路：φ8管子

9.培训安装

为帮助使用人员能够独立完成仪器的操作使用、日常维护、功能模块的更换使用等，我公司特制定下列免费培训计划：

现场培训：在仪器安装调试完成后，由公司专职工程师现场进一步对仪器内部构造、维护保养、简单的故障排除以及日常使用和操作进行讲解，直至用户技术人员可以熟练的完成整个分析检测工作，不限人数。

工厂级培训：公司免费提供用户（每台仪器1-2人）的操作人员在公司进行工厂级的培训，培训内容包括：基本原理、仪器操作、日常维护等内容，结业后学员可以自己独立完成仪器的基本维护保养以及简单维修，1年内有效。

现场回访培训：我公司根据用户使用情况及需求，每年会不定期安排专职工程师回访，帮助客户解决遇到的问题，并进行技术提高和方法开发等高级培训。

定期免费赠送用户仪器的相关应用资料、以及方法开发等技术资料，定期邀请用户参加我公司的产品技术交流会。

此外，用户在使用过程中可以随时与我公司技术人员保持联系。可不断的咨询和探讨使用过程中的不确定之处，并交流使用体会和具体方法等，以增长使用技能、提高工作效率

 

10.系统验收

完整的H₂S在线监测系统应在装箱前由瑞虹完成检验，这些检验是用于确定所有部件的合理配置和功能，以保证设备满足或超过规范的要求。

10.1保证

考虑到系统及其运行，卖方如下保证：

卖方按买方要求保证交货，并按合同要求装货、打包和做标签；卖方以书面方式表明，卖方熟悉安装现场和安装H₂S在线监测系统的目的。卖方保证能使H₂S在线监测系统可靠地运行。

卖方保证H₂S在线监测系统是新的和优质的，设备在设计上没有缺陷。

10.2工厂检验

卖方严格进行厂内各生产环节的检验和试验，检验的范围包括原材料和元器件的进厂，部件的加工、组装试验至出厂试验。

10.3竣工验收

H₂S在线监测系统由卖方指导，买方安装完成后，经卖方调试、正常运行后，卖方提供竣工验收报告，验收通过报告经过买方确认后生效。

 

11.售后服务

11.1售后服务人员简介

公司在北京、天津、沈阳、太原、石家庄、济南等地区设有办事处,各办事处均有维修人员，保证及时向用户提供优质服务。并且,全国的维修人员可以在全国范围随时调用。售后人员具备维修，应用支持经验

12.系统运行方案

12.1运行方法

买方保证电源的正常供电；

有巡检人员定期巡检，如发现异常现象，立即联系卖方，卖方在24小时内响应。

12.2维护保养方法

日常维护

Ø 日常维护对于保持和提高H₂S在线监测系统的运行效率和使用寿命至关重要，H₂S在线监测系统由于没有使用易磨损的运动部件和其他需要经常更换的部件，系统维护工作量相对较小。其日常维护项目主要有以下几方面：

Ø 检查零气出口压力是否在(0.4±0.02) MPa，若不正常，调节零气的调压阀；

Ø 根据使用情况需定期对氧气发生器及氢气发生器加一次纯净水（娃哈哈纯净水），确保液位在上下限之间，建议周期为15天；

Ø 根据使用情况需定期更换氧气发生器及氢气发生器的变色硅胶（蓝色变成粉红色为失效），建议周期为15天；

Ø 根据使用情况需定期按配比更换氧气发生器及氢气发生器电解液，建议周期为12个月；

Ø 根据使用情况定期检查仪表风气源，确保无油、无水；

Ø 根据使用情况定期清洗压缩机的空气过滤器、机柜内部过滤器和探头过滤器，建议周期为三个月。

根据使用情况定期清理工控机和在线气相色谱仪散热风扇表面的灰尘。其它电气、仪表、设备的维护参照通用电气、仪表、设备维护规