化工園區大氣環境管理系統設計范文

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摘要：

環境監控與預警是化工園區環境管理工作中的熱點與挑戰。在園區科學規劃環境管理、建立包含氣體泄漏檢測與修復（LDAR）管理系統、大氣環境監控預警系統和應急救援系統在內的大氣環境管理平臺，是園區大氣環境質量控制、預防環境污染事件的重要前提。同時也是實現園區可持續發展、保障生產安全和人員健康的有效途徑。

關鍵詞：

泄漏檢測與修復；監控與預警；應急救援

化工園區在為地區經濟發展提供動力，創造就業機會的同時，也面臨著重大的環境和安全風險。密集的化工企業所生產和使用的高危險化學品、排放出的大量污染物，進入大氣中，其影響范圍之廣、危害之大，致使園區面臨嚴重的環境安全風險[1-3]，甚至于時常導致化工行業的污染事故和污染糾紛的發生[4]。園區在日常環境管理工作中也存在著重大的挑戰，主要體現在以下三個方面：一是在園區聚集著大量的潛在風險源，在其“運輸、儲存、使用”的動態管理過程中須輔以實施LDAR技術，實現針對環境安全風險的科學預判；二是園區環境污染的來源面廣、園區環境質量在線監控存在工作量大、復雜，須建立科學系統的監控預警平臺，實現對園區大氣質量的實時監控；三是缺乏有效的第三方應急救援力量，協助環境管理部門對環境污染應急事故進行有效管理和及時處置，實現事故發生對人的健康影響和環境污染最小化[5]。

1LDAR技術在園區環境管理中的應用

泄漏檢測與修復（LDAR）是指對工業生產全過程揮發性有機物物料逸散、泄漏進行控制的系統工程。我國自2010年將VOCs納入防控重點以來，不斷完善與LDAR技術改造相關的法律法規和技術標準。目前各省市開始逐步制定LDAR技術指南、揮發性氣體無泄漏檢測規程和相應的排放控制標準。LDAR技術本著“源頭控制、預防優先、防治結合、綜合治理、總量控制、持續改進”的原則，為實現提升污染管控能力、推動企業技術進步、促進空氣質量改善的目標提供切實有效的途徑。

1.1LDAR技術原理LDAR技術在完善無泄漏裝置檢查合格標準的基礎上，以泄漏零容忍為目標，積極開展LDAR工作，利用專業在線查漏檢測設備，加大檢查力度，確保實現“查漏-修復-消漏”三個環節的管控]。LDAR主要分為五個步驟：泄漏點定位、定義泄漏濃度、監測組件、修復泄漏組件以及記錄保存]。主要應用SDT超聲波、便攜式有毒揮發氣體、FLUKE紅外熱像儀等檢測方法。

1.2LDAR技術應用意義實施LDAR技術的意義在于：⑴減少產品和物料損失；⑵提高操作人員和裝置安全性；⑶優化設備生產效率；⑷降低環境污染；⑸提升企業的經濟效益和社會效應。LDAR技術在美國、歐盟等國家已經廣泛實施，在安全事故預防、大氣環境管理、人員健康保障等工作中成效顯著-。

2監控預警系統在大氣環境管理中的應用

2.1大氣環境監控預警系統框架設計監測監控與預警體系的目標是通過構建涵蓋企業污染源、園區邊界和周邊敏感點等在內的，點-線-面結合的數字化在線監控體系，輔助以人工例行監測、不定期抽查和應急監測等技術手段，建立各類數據存儲和轉儲備份數據庫，為PC客戶端、移動APP提供數據支持與服務。在梳理園區內企業主要污染物的排放情況，篩選特征污染物，識別重點企業和風險源的基礎上，結合園區周邊敏感區分布情況、現有環境監測系統和環境管理現狀，設計包含在線監測、手工監測、流動監測、預警系統目標、預警系統模擬技術在內的大氣環境監控預警系統。通過監控預警系統對園區大氣污染的有效合理控制，實現系統的預警目標：⑴給出每一個污染源排放的影響程度和影響范圍；⑵給出未來污染超標的可能性；⑶明確超標污染的來源；⑷給出突發事件的應急疏散方案。

2.2大氣環境質量自動監測評價化工園區大氣環境質量，判斷是否符合國家制定的大氣質量標準，需要將建立的大氣監測站點數據共享接入相應的平臺。收集并積累大氣環境本底值及其變化趨勢的數據，對于大氣環境監控預警很有必要。

2.3氣象監測數據實時的氣象場數據能夠為大氣模型的運行提供大氣擴散的背景驅動，氣象數據從地方氣象局獲得。

2.4特征污染物自動監測建立特征污染物自動監測系統能夠及時發現園區有毒有害的泄漏。在篩選出的重點企業和特征污染物的基礎上，在部分影響大、風險高的重點企業建立在線監控系統。

2.5特征污染物手工監測手工監測是自動監測的重要補充。針對地域面積大、化工企業眾多的園區，能夠有效節省運行成本和提高工作效率。對于其他重點企業污染源、邊界和敏感點，形成規范的人工監測制度，并按時將監測數據輸入監控系統備查。

3應急救援

應急救援中心為滿足“平戰結合”需要，即首先滿足對各級各類環境風險源的日常監管，主要以預防性監控預警為主，結合“三同時”和環境評價對環境風險源進行環境安全風險評估，建立區域環境安全評估體系，完成應急預案的建立、評價、演練和修訂。其次滿足應急指揮需要，即當突發性環境事件發生后，環境管理部門能用其實現對環境應急事件的指揮、調度、勘察、決策、響應、聯絡、處置等一系列有序管理，切實保護人員、財產和環境。

3.1風險源管理子系統該系統包含企業內風險源的基本信息、主要產品、生產區、儲罐區、廢氣污染物產生和排放、廢氣處理設施基本情況、固定風險源、移動風險源、危險品臺賬的管理、以及以上信息的批量遞交審核功能。

3.2應急管理機構子系統該系統包括應急救援物資、應急救援設施、應急救援隊伍、應急救援專家等。

3.3事故預警技術支持子系統該系統包括園區大氣環境預警模塊、事故風險防范措施、健康風險評估系統、應急及預防知識、危險化學品手冊、法律法規查詢和案例庫維護和查詢等。

3.4事故救援決策子系統該系統包括接警、事故識別、快速出警調動、現場調查報告、應急監測管理、應急監測點位布局、應急監測數據管理、啟動應急預案、應急響應級別確認、應急救援力量調度、事故跟蹤模塊的開發，與GIS的交互操作，事故影響分析、事故報告生成等功能。

4園區大氣環境管理平臺建設

4.1設計目標與原則通過靈活的數據采集和解析過程、污染物數據標準化技術和Windows文件監控服務，基于FileDependency技術，對大氣環境進行實時監聽、解析、存儲和預警，平臺實時監控污染物采集設備的數據變化，并給予事件回調等技術方式，自動轉入下一步的數據解析及處理階段。實現大氣污染實時化智能報警和形象展示。

4.2平臺設計層次平臺設計內容包括用戶界面層、業務邏輯層和數據處理層。用戶界面層是用于顯示數據和接收用戶輸入的數據，為用戶提供形象的圖形化數據展示、連續監測數據動畫播放和特殊文件打開的一種交互式操作的界面。業務邏輯層是通過使用相關的業務處理模塊，為用戶界面層提供服務，其服務方式有兩種：一是為用戶界面數據展示提供相關數據；二是把用戶發送的指令向底層傳遞。它起到了數據交換中承上啟下的作用，對于數據訪問層而言，它是調用者；對于表示層而言，它卻是被調用者。依賴與被依賴的關系都糾結在業務邏輯層上，如何實現依賴關系的解耦，則是本平臺的一個設計難點。數據處理層主要是負責數據庫的訪問，為業務邏輯層提供數據支撐，為平臺的整體的性能提升提供技術支撐。

4.3平臺功能內容本平臺共分為8大子系統進行建設，分別為污染物數據庫建設、環境質量監測系統、統計分析系統、應急指揮系統、三維GIS系統、環境APP、值守班系統、信息更新與維護，涵蓋了從污染數據采集及處理，到特征污染物實時監控，再到園區邊界環境監控及應急指揮與處置，實現了對特征污染物、企業工況的實時監督與管理，做到早發現、早預警、早處置。

5結語

當前化工園區經濟發展與環境安全并重，對園區環境治理、質量控制、事故預防等提出了新的更高要求。在環境管理中將LDAR技術、監控預警技術、應急救援技術進行整合，建設“三位一體”的綜合平臺，對園區環境質量實行全面管理將成為園區環境與安全管理的新趨勢。

參考文獻

[1]楊明森.重大突發環境事件特點及原因.中國環境年鑒,2009.

[2]聞欣.環保總局通報典型突發環境事件事故造成的突發環境污染事件劇增,今日國土,2006,Z2:22.

[3]姜春娟.美國環境應急的基本情況及對我國的啟示.環境研究與檢測,2011,24(4):26-28.

[4]楊明森.重大突發環境事件特點及原因.中國環境年鑒,2010.

[5]周德紅.化學工業園區安全規劃與風險管理研究[D].北京:中國地質大學,2010.

作者：高亞軍 胡家富 王世強 單位：南京白云化工環境監測有限公司