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        氣體安全科普|與人們生活息息相關的TVOC是什么?

        更新時間:2025-04-14      點擊次數:720

        VOC(Volatile Organic Compound),指揮發(fā)性有機化合物,是一類在常溫下易于揮發(fā)的有機化合物,在大氣中參與光化學反應,對環(huán)境和人體健康有潛在影響。TVOC(Total Volatile Organic Compounds),總揮發(fā)性有機化合物,是各種被測量的VOC的總稱,通常為室溫下飽和蒸氣壓超過了133.32pa的有機物,其沸點在50℃至250℃,在常溫下可以蒸發(fā)的形式存在于空氣中。


        1. TVOC的主要分類有哪些?

        烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他

        2. TVOC的主要成分有什么?

        烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴,它包括:苯系物、有機氯化物、氟里昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油涇化合物等

        3. TVOC的主要來源有哪些?

        a.建筑材料:人造板、泡沫隔熱材料、塑料板材等

        b.室內裝飾材料:油漆、涂料、粘合劑、壁紙、地毯等

        c.生活和辦公用品:化妝品、洗滌劑;油墨、復印機、打字機等

        d.家用燃料及吸煙、人體排泄物

        e.室外工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學污染

        f.工業(yè)生產及相關活動:油氣泄漏、焦化、有組織排放及無組織排放

        4. TVOC的主要危害有哪些?

        ①刺激作用:TVOC對人體的眼鼻喉、皮膚等產生刺激作用,可導致眼睛干澀、咳嗽、皮膚過敏等癥狀。

        ②神經系統(tǒng)損害:TVOC對神經系統(tǒng)有一定損害,可導致抽搐、頭痛、昏迷等癥狀。

        ③影響生殖系統(tǒng):TVOC對人體的生殖系統(tǒng)有一定影響,可導致胎兒發(fā)育異常、生育能力下降等。

        ④損害肝臟、腎臟:長期暴露在高濃度的TVOC環(huán)境中,可導致肝臟、腎臟等器官損害。

        ⑤致癌風險:部分TVOC具有較強的致癌性,如苯、甲醛等,長期暴露可能增加致癌風險。

        ⑥造成二次污染:人為排放TVOC及氮氧化物經紫外線照射,可與大氣游離原子H2O、O、OH和O3等起到光化學反應,形成光化學煙霧,對全球及區(qū)域環(huán)境構成影響。




        二、TVOC如何檢測?

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        根據不同的檢測原理與檢測需求,TVOC檢測儀的檢測方法主要有以下幾種:


        半導體檢測法

        優(yōu)點:響應速度快、成本低

        缺點:半導體對所有氣體都有反應,不僅僅是VOC,并且受溫濕度影響大


        催化燃燒檢測法

        優(yōu)點:適合高濃度的VOC檢測,成本相對較低

        缺點:對所有可燃性氣體都有反應,不僅僅是VOC,并且分辨率低,易中毒


        電化學檢測法

        優(yōu)點:可對特定VOC進行定性、定量檢測,分辨率較高,操作簡單

        缺點:對大部分VOC無響應,易中毒,不能廣泛地應用于TVOC檢測


        紅外吸收光譜檢測法

        優(yōu)點:選擇性好,不易中毒

        缺點:檢測氣體種類有限,只對含碳氫化學鍵的化合物有響應


        氫火焰(FID)檢測法

        優(yōu)點:精度高、普遍接受的一種標準檢測方法

        缺點:需要使用氣相色譜柱和檢測器等設備,需要專業(yè)人員操作,成本高


        光離子化(PID)檢測法

        優(yōu)點:不會對樣氣的組分和濃度產生影響,便于專家及工作人員進行二次分析并留作樣氣使用。另外,PID檢測方式已經擁有較成熟穩(wěn)定的技術,對大多數TVOC都有響應,能檢測到其他原理傳感器無法檢測的特殊氣體,并且響應速度快。

        缺點:受濕度影響較大

        三、不同場景中TVOC的檢測

        01

        室內空氣質量(IAQ)

        室內空氣主要檢測三種物質:微生物類VOC、煙霧中產生的VOC、建筑物和辦公環(huán)境中產生的VOC。總揮發(fā)性有機化合物(TVOC)是評定室內空氣質量(IAQ)的重要指標之一。

        根據現場環(huán)境的不同情況,室內空氣VOC濃度一般在200-1300μg/m3,約為100-650ppb異丁烯單位,具體指標如下:

        • 100ppb異丁烯單位:室外空氣質量正常指標

        • 100~400pb異丁烯單位:室內空氣質量正常指標

        • 500ppb以上異丁烯單位:有潛在的室內空氣質量污染

        PID是室內空氣質量調查強有力的工具。相比于其他原理的傳感器,它可以提供給IAQ咨詢人員、安全和衛(wèi)生專家及房屋管理人員可靠、價廉、精確、連續(xù)、直接的檢測TVOC的方法,使得用戶能夠立即通過數據處理問題。

        02

        泄露檢測與修復(LDAR)

        LDAR(Leak Detection And Repair)泄露檢測與修復,其原理是通過系統(tǒng)的方法對潛在泄漏源(閥門、法蘭、泵密封等)進行常規(guī)化巡檢和儀器檢測,定點、及時、有效地維修泄漏源,阻止管道內VOCs泄露。

        1)   適用行業(yè):涉及揮發(fā)性有機物料(VOCs)生產和使用的行業(yè),如:石油儲運、煉油廠、石油化工、精細化工等;

        2)   檢測部位:可能產生揮發(fā)性有機物(VOCs)泄漏的組件,如:閥門、連接件、泵、攪拌器、壓縮機、泄壓設備等;

        3)   檢測方法:采用便攜式揮發(fā)性有機物(VOCs)檢測儀檢測泄露點的氣體濃度

        4)   使用目的:根據氣體的濃度確定部件泄露程度,并對泄露部位進行修復,防止VOCs的泄露。


        根據DB11-447 2007《煉油與石油化學工業(yè)大氣污染物排放標準》、DB11/501 2007 《大氣污染物綜合排放標準》以及地方環(huán)保局的相關標準要求,有關泄露檢測與修復(LDAR)相關標準正在陸續(xù)推出,如《廣東省泄露檢測與維修制度(LDAR)實施技術要求》中對LDAR做出了如下規(guī)定:

        1)可采用光離子化原理的可揮發(fā)性有機氣體檢測儀;

        2)規(guī)定了設備與管線組件的泄露最高允許值500ppm-10000ppm。

        采用PID檢測儀配合軟管式取樣探搶,可以對設備、結構單元進行細致的探測,探測泄漏氣體的分辨率達ppb量級,及時發(fā)現絕大多數現場的不良氣體微漏,并鎖定泄漏源頭。并且,通過數據的持續(xù)性分析確定危害源頭端故障點,有助于早期泄漏修復。

        03

        有組織及無組織排放

        2019 年,生態(tài)環(huán)境部印發(fā)關于《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合治理方案》(環(huán)大氣〔2019〕53號)明確要求石化、化工類工業(yè)園區(qū)開展網格化監(jiān)測。

        2020 年,山西省制定《空氣質量網格化監(jiān)測技術規(guī)范》(DB14/T2009-2020),指明揮發(fā)性有機物(VOCs)為工業(yè)園區(qū)的主要特征大氣污染物,是臭氧和顆粒物的主要前體物,其毒性可直接損害人體健康,是當前我國大氣污染重點減排對象。

        ......

        當前,國家和地方相關政策都將網格化監(jiān)測作為 VOCs 污染問題排查的重要手段。

        針對大氣網格化監(jiān)測,PID傳感器在響應時間分辨率上明顯優(yōu)于色譜和質譜等技術,且具有體積小、價格便宜、可大量布點等優(yōu)點,可以對某一類或多類污染物產生廣譜響應,實現對工業(yè)園區(qū)有組織及無組織排放揮發(fā)性有機物的持續(xù)追蹤、預警,并對其變化規(guī)律進行實時監(jiān)控。

        四、PID檢測儀——MP184系列手持式檢測儀

        應對TVOC產生的危害及污染,采取相關的預防及解決措施,尤其是對TVOC含量準確及時的檢測尤為重要。申貝科學儀器推出集微型化、集成化及智能化為一體的PID傳感器,并基于該傳感器推出MP184手持式TVOC檢測儀。

        圖片

        MP184手持式TVOC檢測儀優(yōu)勢:

        • PID方式應用于VOC快速檢測,便攜、準確、快速、經濟;

        • 內置采樣泵,采樣距離長達30米;

        • 配備低功耗檢測器,一次充電可支持超過24小時連續(xù)檢測;

        • 數據實時通訊,支持有線與無線兩種下載方式;

        • 內置跌倒報警功能,一鍵求救。



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