盘点 | 国内外技术标准中的红外气体成像技术（OGI）

现行涉及VOCs行业众多,石油化工与石油炼制业在制造单元中存在数量庞大的输送管线与设备组件。工厂的化学气体和化学物质泄漏大部分无法用肉眼看到。然而每天都在生产、运送、测量、转化、装卸载这些原料。从装货区开始，经由炼制厂和制造设备等，最后回到储罐、管线、铁道车和运输船，在这一系列过程中，企业使用许多工具来监控、辨识及分析这些信息。现在有新的工具让工厂能立即侦测VOC气体的泄漏。

为符合相关法规，设备组件检测与VOCs减量为不可避免之措施，一般采用常见侦测器多以：

ㆍ光离子化侦测器（Photoionization Detector, PID）

ㆍ火焰离子化侦测器（Flame Ionisation Detector, FID）

属石化业常规性检测，有其被需求性。

目前石化业常见检测方式多为使用便携式火焰离子化侦测器，实现泄漏浓度的定性准确测量。同时，运用红外线成像仪扫描不同工业厂区内设备组件泄漏情形，并配合火焰离子化侦测法，使用便携式火焰离子化侦测器（FID）进行检测作业。研究显示善用红外线气体成像仪搭配常规性检测方法，可缩短厂区泄漏源筛检时程，针对空间区位难检组件有较显著的检出率，有助于工厂VOC逸散控制。

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红外线摄像气体测漏技术是藉由红外线传感器吸收气体辐射出红外线能量的特性，将泄漏气体的动态以影像方式实时呈现出来，不仅能监控大量的组件，对于难于检测的设备组件，更能快速标定泄漏组件的位置，让设备维护的工作效率大幅提高，有效的降低工厂的VOC气体总排放量。“红外线摄像测漏”方法已经通过美国环保署的认可（EPA 40 CFR Part 60），可以说是一种智能型的气体泄漏侦测方式，也是目前全球石化厂普遍采用的气体测漏技术。

针对厂区设备组件作红外线影像拍摄，并针对泄漏组件作动态影像标示，方便厂区工务人员进行泄漏组件维修处理。检测后，提供客户设备组件泄漏影像记录资料。

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目前，国内上海、广东、天津和新疆等多地地方标准或规范规定可用红外气体相机定性检测不可达密封点，同时辅之以LDAR常规检测定量。下面就让我们来盘点一下这些技术规范里关于红外气体成像技术（OGI）的内容：

天津发布《工业企业挥发性有机物排放控制标准》

4.3.2.2关于泄漏的认定，满足以下条件之一，则认定发生了泄漏：由红外气体成像仪观测到的挥发性有机物扩散现象。

满足以下条件之一，则认定发生了泄漏

ㆍ设备与管线组件泄漏净检测值不满足规定要求。

ㆍ采用密闭排气至污染控制设备，但污染物排放不符合排气筒污染物排放限值要求。

ㆍ止漏流体轴封系统失败。

ㆍ设施、容器等有肉眼可见的惨漏现象。

ㆍ有红外气体成像仪观测到的挥发性有机物扩散现象。

上海发布《设备泄漏挥发性有机物排放控制技术规程》（试行）

其中，泄漏浓度检测部分规定：针对难于检测的设备，可采用光学成像仪进行快速泄漏检测方法替代，光学成像仪应具有对应有机介质的成像灵敏度，以确保有效检测VOCs或OHAPs组分，检测前进行校准，并设定检出限值，本规程设定为100g/h。

泄漏判断和标识部分明确，满足如下条件之一即为设备泄漏：快速泄漏检测法中采用光学成像仪获得泄漏信息 /影像，并用常规泄漏检测仪器确定泄漏浓度。

泄漏浓度应采用日常巡检和仪器测试相结合的方式，巡检包括：眼观、耳闻、鼻嗅等感官判断。仪器测试指采用对VOCs或OHAPs有响应的检测仪器（例如：催化氧化、火焰离子、红外吸收和光离子化等），在设备密封处表面进行直接检测，此方法亦称常规泄漏检测，检测方法详见附录c“挥发性有机物泄漏浓度检测方法”。

针对难于检测的设备，可采用光学成像仪进行快速泄漏检测方法替代，检测频率为每三个月一次。难于检测设备采用快速泄漏检测替代时，应用常规泄漏检测的方法至少每3年检测一次，首次检测不应用快速泄漏检测法代替，光学成像仪应具有对应有机介质的成像灵敏度，以确保有效检测VOCs或OHAPs组分，检测前进校准，并设定检出限制，本规程设定为100g/h。

满足如下条件之一即为设备泄漏：

ㆍ感官检查，发现设备表面存在可见泄漏，即：“跑冒滴漏”、“异常声音”、“异  味”等  现象：

ㆍ净泄漏浓度检测值大于泄漏浓度控制限 值，泄漏浓度控制限值如表2所列：

ㆍ快速泄漏检测法中采用光学成像仪获泄漏信息/影像，并用常规泄漏检测仪器确定泄漏浓度。

表2泄漏浓度控制限值表（单位：ppm,以甲烷计）

泄漏设备应悬挂显著有编码的标识牌，且应根据要求及时进入修复工作。

浙江发布《浙江省工业企业挥发性有机物泄漏检测与修复（LDAR）技术要求（试行）》

其中，检测方法的部分明确：对于难以检测的设备组件，可采用红外线气体成像仪（OGI）进行定性检测。

以具有火焰离子化检测器（FID）的可携式仪器对设备组件的挥发性有机物泄漏浓度进行定量检测。对于难以检测的设备组件，可采用红外气体成像仪（OGI）进行定性检测。

新疆发布《新疆维吾尔自治区工业企业挥发性有机物泄漏检测与修复（LDAR）技术要求（试行）》的通知

其中，检测方法部分明确：对于难以检测的设备组件，可采用红外气体成像仪（OGI）进行 定性检测。

5.1检测环境条件

现场检测应在仪器使用说明书规定的正常工作的环境条件下实施。超出使用环境条件，应获得仪器制造商对是使用条件的书面认可。风雪或大风天气（地面风速超过10m/s）应禁止作业。

5.2检测方法

以具有火焰离子化检测器（FID/PID）的可携式仪器对设备组件的挥发性有机物泄漏浓度进行定量检测。对于难以检测的设备组件，可 采用红外线气体成像仪（OGI）进行定性测试。

5.3.4红外线气体成像仪（OGI）

红外线气体成像仪必须满足以下要求：

ㆍF#（光圈值）1.1；

ㆍ热灵敏度：25℃下为< 20mk;

ㆍ镜头视角：18°，30mm固定镜头；

ㆍ检测范围：3～5μm；

ㆍ红外分辨率：320 x 240像素；

ㆍ温度和湿度：IEC 60068-2-3,温度：25℃～40℃相对湿度：95%；

ㆍ工作温度范围：-20℃～50℃；

ㆍ电池工作时间：>4h；

ㆍ防爆认证：UL1604认证，可以在Class I和II,Division2，以及Class III区域使用的电气设备；CSA C22.2No.213-M1987 认证。

山东发布《石油炼制工业泄漏检测与修复实施技术要求》（征求意见稿）

其中，常规现场检测部分关于配置检测仪器的要求部分，明确提出：企业业主或第三方机构开展LDAR应配备定量的氢火焰离子化检测仪和定性检测的红外气体成像仪，结合企业受控密封点类别及相应的数量配置检测仪数量。

5.2.1常规检测

5.2.1.1检测仪器基本要求

ㆍ配置检测仪器

企业自主或第三方机构开展LDAR应配备定量的氢火焰离子化检测仪和定性检测的红外气体成像仪，结合企业受控密封点类别及相应的数量配置检测仪数量。

辅助器材-辅助材料部分明确提到：检测用辅助材料根据企业实际情况选配防爆相机。

ㆍ辅助材料

检测用辅助材料根据企业实际情况选配；

—根据气体种类和浓度，配备充足的低吸附、密封性好的气袋；

ㆍ与仪器采样探头适配的聚四氟乙烯管，一般管径不超过7mm；

ㆍ防爆工具包括口钳、尖嘴钳、10”扳手和仪器自配工具；

ㆍ流量计，测量范围（0-5.0）L/min；

ㆍ秒表；

ㆍ防爆对讲机；

ㆍ个体防护器材；

ㆍ用于记录或标识的工具。

广东发布《广东省“泄漏检测与修复（LDAR）”实施技术规范》

其中，泄漏检测-检测方法部分明确：红外气体成像仪（OGI）：对不可达密封点进行扫描，观察是否有VOCs扩散影像。OGI检测仪：观测到有VOCs扩散影像。

4.2.1检测方法

ㆍ氢火焰离子化（FID）检测仪：在密封封点交面直接检测，读取检测浓度（单位为 μmol/mol）。FID检测仪应配备手持移动终端（如PDA）,采用全过程电子化方式记录检测数据。FID检测所需的检测试剂和材料、检测仪器、仪器准备流程、现场检测操作规范、检测数据处理以及检测的质量控制和保证的具体要求见附录A。

ㆍ红外气体成像检测仪（OGI）：对不可达密封点进行扫描，观察是否VOCs扩散影像。

ㆍ目视观察：观察密封点处是否有液滴滴落现象。

4.2.2泄漏控制浓度

ㆍFID检测仪：净检测值超过泄漏控制浓度值，泄漏控制浓度应执行表1的规定。

表一 泄漏浓度控制值 单位μmol/mol

ㆍOGI检测仪：观测到有VOCs扩散影像。

ㆍ目视观察：发现设备和管线组件泄漏液滴频率大于每分钟3滴。