北京维禹特科技发展有限公司

（1）资料收集

收集装置图纸、平面布置图、轴测图、设备信息、操作规程、工艺管线VOCs全组分分析和LDAR相关台账和历史检测数据等资料，根据收集的资料确认装置应监测的VOCs特征污染物种类，保证质谱仪能够正常实施监测（部分特征污染物之间可能会互相影响）。

表1芳烃抽提装置监测物质

监测物质	量程范围	泄漏阈值
戊烷	0.1-100ppm	30ppm
己烷	0.1-100ppm	26ppm
庚烷	0.1-100ppm	30ppm
苯	0.01-100ppm	1.7ppm
甲苯	0.01-100ppm	12ppm
二甲苯	0.01-100ppm	10ppm
乙苯	0.01-100ppm	21ppm

说明：各物质泄漏阈值参考《中华人民共和国国家职业卫生标准》要求。

例如通过对芳烃抽提装置物料做全组分分析，其中主要包含戊烷、己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和乙苯7种介质。质谱仪通过监测这7种物质，可以监控装置是否发生VOCs泄漏，每一次分析需用时15秒（计划在装置布置60个监测点，则质谱仪对其60个监测点完成一轮分析需用时15分钟），监测物质越多则每次分析时间越长。因此，需要确认装置中含量多且危害大的物质，将其作为VOCs特征污染物进行监测，达到监测物质种类和分析时间的平衡。

（2）现场踏勘

进入装置现场，熟悉装置所在地及周边地理环境，装置内设备布置和管廊走向，大致确认气象五参数传感器和分析小屋安装位置，初步预计监测点布点范围和气路管线走线情况。

（3）LDAR数据分析

核查LDAR建档是否准确，补充建档时遗漏的LDAR密封点，将LDAR密封点归至设备、管架或仪表上，根据装置生产工艺情况和LDAR历史检测数据分析设备泄漏程度，倾向性布设监测点。

图1通过LDAR数据分析初步布点

在装置平面布置图上做标记（如上图所示），7.1、7.2、8.1、8.2、9、22、23、68、69和70等代表装置现场涉及VOCs密封点的小区域（根据物理空间划分），颜色红、橙、蓝和绿分别代表不同的泄漏等级，红色圆点代表监测点初步布设位置，泄漏后的溯源分析也是定位到小区域。

（4）三维建模

进行现场测绘并根据装置平面布置图、施工图纸、轴测图等资料对装置进行三维建模，将其输入到溯源系统平台中，作为系统展示界面（如下图所示），点击设备能显示相关LDAR密封点信息，点击监测点能显示实时监测数据。

图2装置三维模型

（5）建立流体力学模型数据库

通过对三维模型进行流体力学计算，生成涵盖不同风向不同风速条件下的风场流体力学模型的数据库，用于后续溯源计算。参考装置所在地历史风速风向等气象信息，调整监测点布设位置，避开涡流之类的区域，使监测点能够更好的监测泄漏。

图3东北风4.5米/秒条件下装置流体力学模型

左图为俯视时装置内风速分布，右图为三维模型的涡流分析

（6）模型内嵌系统平台

以装置三维模型为基础，在其上加入实时监测数据和泄漏区域高亮显示等功能，系统平台放置于服务器中，业主可在中控室中操作、查询和监控。

图4点击监测点，显示对应监测信息

图5经溯源计算将泄漏设备红色标记

将风场流体力学数据库和溯源计算模型内嵌到系统平台中，当采样点监测到泄漏，通过气象参数传感器确认实时风速风向的数据，抓取风场流体力学数据库中该风场对应模型。将附近监测点位监测浓度值带入该风场流体力学模型，并通过溯源计算模型（蒙特卡罗马尔卡夫链和重整化算法等反演计算模型）推算泄漏源所处设备或区域。

图6系统平台逻辑架构形式

通过对泄漏源进行流体力学计算，结合气象参数传感器提供的风速风向，计算泄漏的扩散情况，为拟扩散区域提前预警。

图7泄漏源流体力学计算扩散情况

将泄漏源所在设备或区域的LDAR台账生成检测任务包，经LDAR检测发现泄漏部位后，组织维修。

（7）图纸设计

根据LDAR数据分析结合风场流体力学模型初步布置的采样点，还需进行现场核对位置，在不妨碍业主正常巡检和操作的前提下，确定各采样点布设的位置（平台上会布置采样点，但是塔上暂不布置采样点，因为监测物质以重气为主，当风速不大时平台和地面可能监测到塔器泄漏）。分析小屋尺寸2500（L）--X19--2500（W）--X19--2700（H）mm，附近需宜接引供电（380V/16KW）、仪表风（压力4~6.9bar(g)/露点-40℃）和通讯线缆。将气象五参数传感器、分析小屋和各采样点的连接以及通讯供电等接引形成设计图纸和材料表等，编制实施方案，交付业主审批。

图8现场气路管线槽盒走向设计图纸

（8）现场安装

设备物资到货后，与业主沟通协调入厂等事宜，按照图纸安装气路管线和采样点（离地高度在20~50cm之间），接引到分析小屋所在位置。分析小屋及其内部设施为一个整体，采用整体撬装的安装方式，内部质谱仪及管线均已事先安装好，现场只需将分析小屋吊装到设计位置，再与外部取样管线、供电和通讯等连接。

图9监测点位和气路管线现场安装情况

左图为监测点位照片（白色圆柱体为过滤器用于除尘除水），右图为气路管线走线方式

图10整体撬装式分析小屋（右图为气路管线进入小屋细节图）

（9）现场调试和运行

当系统安装完成后对系统设备进行软硬件间的连接和通讯等调试，并进行各采样气路流速稳定性和质谱仪监测响应时间等硬件性能调试。记录调试过程和结果，根据调试数据校正系统平台的联动功能， 。完成调试后，开始试运行，根据现场实际监测数据和泄漏情况校正风场流体力学模型和反演计算模型等，并根据实际需求调整点位布置，保证点位之间存在互补关系，不会受到涡流小静风等特殊风场影响，提高采样点对特征污染物的泄漏监测能力。

图11左图为质谱仪主机（不锈钢圆盘为多通道进样设备，每路管线对应现场一个监测点）

右图为气路管线进入分析小屋后经流量计稳定流速后再接入质谱仪

（10）系统交付

在系统稳定运行后，根据现场最终点位布置变更设计资料相关内容，整理汇总项目相关资料，编制项目总结报告，组织业主相关人员进行系统使用培训，交付系统相关资料，申请项目验收。