有机挥发物VOCs气体检测介绍

有机挥发物VOCs气体检测介绍

  VOCs 的基本特性

1. VOCs 的定义

VOCs 的学术定义：是指在正常状态下（20℃，101.3kPa），蒸气

压在 0.1mmHg（13.3Pa）以上沸点在 260℃(500℉)以下的有机化学物质。

2.VOCs 的特性

●均含有碳元素，还含有 H、O、N、P、S 及卤素等非金属元素。

● 熔点低，易分解，易挥发，均能参加大气光化学反应，在阳光下产生光化学烟雾。

●常温下，大部分为无色液体，具有刺激性或特殊气味。

大部分不溶于水或难溶于水，易溶于有机溶剂。

种类达数百万种，大部分易燃易爆，部分有毒甚至剧毒。

相对蒸气密度比空气重。

3.VOCs 的分类VOCs

按其化学结构，可以分为：烃类（烷烃、烯烃和芳烃）、酮类、酯类、醇类、酚类、醛类、胺类、腈（氰）类等。

4.常见 VOCs 的理化性质

所列部分 VOCs 选自 GBZ2.1《国家职业卫生标准---工作场所有害因素职业接触限值—化学有害因素》

VOCs 的主要危害

1. 总体危害

（1）危害环境

① 在阳光和热的作用下参与氧化氮反应形成臭氧，导致空气质量变差并且是夏季光化学烟雾、城市灰霾的主要成分；

VOCs 是形成细粒子 （PM2.5）和臭氧的重要前体物质，大气中VOCs 在 PM2.5 中的比重占 20%～40%左右，还有部分 PM2.5 由VOCs 转化而来；

③ VOCs 大多为溫室效应气体--导致范围内的升温。

（2）危害健康

① 刺激性&毒性

VOCs 超过一定浓度时，会刺激人的眼睛和呼吸道，使皮肤过敏、

咽痛与乏力； VOCs 很容易通过血液-大脑的障碍，损害中枢神

经；VOCs 伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。

② 致癌性、致畸作用和生殖系统毒性

2. 常见毒性 VOCs 的具体危害

 注：皮：指因皮肤、黏膜和眼睛直接接触蒸气、液体和固体，通过完整的皮肤吸收引起的全身效应敏：指已被人或动物资料证实该物质可能有致敏作用

G1：指癌症组织（IARC）确认为致癌物；

G2B：指为可疑人类致癌物

3. 常见毒性 VOCs 的容许浓度 

注：① 中国职业接触限值悉依 GBZ2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值—化学有害因素》。② 美

国标准悉依 NIOSH（职业安全健康研究所）或 OSHA（美国职业安全与健康管理局)标准。

4. 苯中毒

（1）苯中毒原因

主要是因苯在肝中细胞色素 P450 单加氧酶作用下被氧化为环氧苯有毒中间体，环氧苯在肝脏和骨髓中通过代谢形成苯酚、邻苯/对苯二酚、邻苯醌、对苯醌等代谢产物，该等代谢物进入细胞后，与细胞核中的 DNA 结合，会使染色体变化，直至癌变。

（2）苯与白血病

1897 年 Nenoir 与 Claude 报道了第 1 例苯作业工人白血病。白血病患者中,很大部分与苯及其有机制品有接触历史。卫生机构对苯接触人员的健康状况进行的调查表明:白血病的发病与苯接触的时间、浓度相关。苯引起的白血病多在时间、高浓度接触后发生，zui短 6 月，zui长 23 年。

（3）职业接触

①以苯为zui终或中间产物的石油、化工行业,如煤化工中的干溜、焦炉气、煤焦油分馏；石化中的连续重整、苯抽提、苯乙烯、干气制乙苯、PX、乙烯等。

②以苯为生产原料的染料、药物、香料、农药、塑料、合成橡胶等行业。

③以苯为溶剂及稀释剂的油漆、印刷、电镀、油墨、粘胶、树脂、制鞋等行业。

（4）侵入途径：吸入、食入、经皮肤吸收

☆ 嗅出苯的气味时，它的浓度大概是 0.5-1.5ppm，这时就应该注意到中毒的危险。

VOCs 检测法律依据

一、 VOCs 检测的法律依据

1、安全生产法规

（1）《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国*令第

344 号）第 18 条：危险化学品的生产、储存、使用单位，应当

在生产、储存和使用场所设置报警装置。

（2）《生产过程安全卫生要求总则》（GB/T 12801 -2008）5.3.1.c：

对产生危险和有害因素的过程，应配置监控检测仪器仪表。（3）《产许可证条例》（*令第 397 号 2004）第 6 条：企业取得安全生产许可证，应当具备下列安全生产条件：（十一）有重大危险源检测、评估、监控措施和应急预案。

（4）《危险化学品重大危险源 罐区 现场安全监控装备设置规范》（AQ 3036-2010）

2、职业健康卫生法规

（1）《中华人民共和国职业病防治法》 第 23 条：对可能发生职业损伤的有毒、有害工作场所,用人单位应当设置报警装置。（2）《国家职业卫生标准-工业企业设计卫生标准》（GBZ 1

-2010） 6.1.6 应结合生产工艺和毒物特性，在有可能发生急性

职业中毒的工作场所，根据自动报警装置技术发展水平设计自动

报警或检测装置。

（ 3 ）《工作场所有害因素职业接触限值 — 化学有害因素》

(GBZ2.1-2007)

（4）《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》（* 2002 年 第

352）第 11 条：可能突然泄漏大量有毒物品或者易造成急性中毒

的作业场所,设置自动报警装置。

二、毒性 VOCs 的检测范围

1、确定依据

（ 1 ）《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》

(GB50493-2009) 5.3.1(4)“有毒气体的测量范围宜为 0～300%zui

高容许浓度或 0～300%短时间接触容许浓度”。

（2）《国家职业卫生标准-工作场所有害因素职业接触限值》

(GBZ2.1—2007)

4.1 工作场所空气中化学物质容许浓度：苯的 PC-S 为 10mg/m3

(2.87ppm)（3）《国家职业卫生标准-工作场所有毒气体检测报警

装置设置规范》(GBZ/T223-2009) 5.3 气体检测仪检测范围 0～

10 倍 PC-S，zui小检测量≤0.5 倍 PC-S

2、苯的检测范围

（1）依据上述规定，苯的检测范围分别为：2.87ppm×3 = 8.61

ppm≈ 9 ppm

（2）目前、国内苯检测器的实际测量范围:

① 固定式：0-10 / 20 ppm

② 便携式：0-1,000 /2,000 ppm（主要用于测漏）

三、 毒性 VOCs 探测器报警点的设定(以苯为例)

1、设定依据

（ 1 ）《国家职业卫生标准 - 工业企业设计卫生标准》（ GBZ1-2010）

6.1.6.3 毒物报警值应根据有毒气体毒性和现场实际情况至少

设警报值和高报值。预报值 为 MAC 或 PC-S 的 1/2,无 PC-S

的化学物质,预报值可设在相应超限倍数值的 1/2；警报值 为

PC-S 值，无 PC-S 的化学物质，警报值可设在相应超限倍

数值；高报值 应综合考虑有毒气体毒性、作业人员情况、事故

后果、工艺设备等各种因素后设定。

（ 2 ）《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》

(GB50493-2009)5.3.3（3）有毒气体的报警设定值宜小于或等于

100%zui高容许浓度或短时间接触容许浓度。

（3）《危险化学品重大危险源 罐区 现场安全监控装备设置规范》

（AQ3036-2010）4.3.6 有毒气体报警至少分为两级，*级报警

阈值为zui高允许浓度的 75%；第二级报警值为zui高允许浓度的 2

倍-3 倍。

2、苯检测器的报警设定值

（1）、按上述要求，苯检测器的报警设定值应为：

① 低段报警设定值 : PC-S 3.08ppm(10mg/m3 ) 的 1/2, 约

1.5ppm（实际为 3-5ppm）；

② 高段报警设定值:PC-S 3.08ppm(10mg/m3 )，约 3ppm（实

际为 5-7ppm）。

（2）、实际应用中苯探测器的建议报警设定值为：

①低段报警设定值：一般为 1.5-3ppm（量程 0-10ppm）；

② 高段报警设定值：一般为 3-7ppm（量程 0-10ppm）。