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TCCSAS 008-2020工业园区危险气体TDLAS开放光路监测系统技术规范

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团 体 标 准
T/CCSAS 008—2020
Technical Specifications for Industry Park Dangerous Gas TDLAS Open-path
Monitoring system
（报批稿）
ICS 13.320
A 91
工业园区危险气体 TDLAS 开放光路监测
系统技术规范
中国化学品安全协会
发 布
2020-10-10 发布 2021-01-01 实施
T/CCSAS 008—2020
I
目 次
前 言............................................................................................................................................................... II
1范围................................................................................................................................................................... 1
2规范性引用文件...............................................................................................................................................1
3术语和定义.......................................................................................................................................................1
4监测系统功能和组成结构...............................................................................................................................1
5监测系统一般要求...........................................................................................................................................2
6监测系统性能指标...........................................................................................................................................4
7监测系统安装要求...........................................................................................................................................4
8监测系统技术验收要求...................................................................................................................................5
9监测系统日常运行管理要求...........................................................................................................................7
10 监测系统日常运行质量保证.........................................................................................................................8
附录A（资料性附录） 典型危险气体监测量程与最低检测限........................................................... 10
T/CCSAS 008—2020
II
前 言
本标准按照 GB/T 1.1-2020 给出的规则起草。
本标准由中国化学品安全协会提出。
本标准由中国化学品安全协会归口。
本标准起草单位：中国科学院合肥物质科学研究院、中国安全生产科学研究院
本标准主要起草人：关磊、阚瑞峰、杨晨光、许学瑞、武海丽、夏晖晖、姚路、赵欣然、许振宇、
张旭旭、范雪丽、孙营军、雷鸣。
T/CCSAS 008—2020
1
工业园区危险气体 TDLAS 开放光路监测系统技术规范
1 范围
本标准规定了工业园区危险气体TDLAS开放光路监测系统（以下简称“监测系统”）的组成结构要
求、性能指标、安装要求、验收要求、日常运行管理要求与质量保证。
本标准适用于工业园区甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）、氨（NH3）、硫化氢（H2S）、乙烯（C2H4）
TDLAS开放光路监测系统，主要面向园区危险气体泄漏监测预警、突发事件应急监测、安全生产隐患排
查监测等，也可用于环境污染气体影响评价监测。其他种类的危险气体可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 3836.4 爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备
GB 3836.15 爆炸性环境第15部分：电气装置的设计、选型和安装
GB/T 14093.4 机械产品环境技术要求工业腐蚀环境
GB/T 20936.4 爆炸性环境用气体探测器 第4部分：开放路径可燃气体探测器性能要求
GB/T 31162 地面气象场（室）防雷技术规范
3 术语和定义
GB/T 20936.4 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
TDLAS开放光路监测系统 tunable diode laser absorption spectroscopy open-path monitoring
system
基于可调谐半导体激光吸收光谱原理，监测开放路径中气体浓度的系统。
3.2
零光程 zero optical path
监测系统处于校准状态下，光程远小于时间测量光程，被称为零光程。
3.3
等效浓度 equivalent concentration
在仪器测量光路中放置校准池，通入标准气体，根据测量光程与校准池长度比例，将标准气体浓度
值转化为实际校准浓度值，该浓度为等效浓度。
4 监测系统功能和组成结构
4.1 功能
T/CCSAS 008—2020
2
监测系统应具有能通过测量危险气体的区域浓度，计算并追踪气体泄漏的区域位置，显示和打印各
种参数，并通过数据、图文等方式传输至管理部门的功能。
4.2 组成结构
4.2.1 通用要求
监测系统应由激光收发光机结构、分析仪器、数据采集与传输设备、校准单元和有线或无线通讯方
式组成。组成结构示意图如图1所示。
图 1 工业园区危险气体 TDLAS 开放光路监测系统组成结构示意图
4.2.2 激光收发光机结构
激光收发光机结构应包括激光远距离发射系统、光束反射单元、吸收信号探测模块，该结构一般用
于长光程区域气体浓度探测领域。
4.2.3 分析仪器
分析仪器应具有对采集到的吸收光谱信号进行电子学信号放大检测的功能。
4.2.4 数据采集和传输设备
数据采集和传输设备应能采集、处理和存储监测数据，并按中心计算机指令传输监测数据和设备工
作状态信息。数据传输方式以485全双工通讯或4-20mA双线传输。
4.2.5 辅助设备
辅助设备应包括校准单元和有线或无线通讯单元。其校准单元应包括可见指示光、反射单元清洁防
护装置、信号接收电子学调试设备等。有线或无线通讯单元应包括在线监测数据的串口传输设备和无线
网络传输设备。
5 监测系统一般要求
5.1 外观要求
5.1.1 产品应具有产品铭牌，铭牌上应标有仪器名称、型号、生产单位、出厂编号、制造日期以及防
爆等级、防护等级及防爆合格证编号等信息。
5.1.2 产品表面应完好无损，无明显缺陷，外壳或外罩应耐腐蚀、密封性能良好、防尘、防雨。各零
部件连接可靠，各操作键、按钮使用灵活，定位准确。
5.1.3 主机面板应显示清晰，涂色牢固，字符、标识易于识别，不应有影响读数的缺陷。
5.2 工作条件要求
在以下条件中监测系统应能正常工作：
T/CCSAS 008—2020
3
环境温度：（0～45）℃；
相对湿度：≤85%；
大气压：（80～106）kPa；
供电电压：AC（220±22）V，（50±1）Hz。
注：低温、低压等特殊环境条件下，仪器设备的配置应满足当地环境条件的使用要求。
5.3 安全要求
5.3.1 绝缘电阻
在环境温度为（0～45）℃，相对湿度≤85%条件下，监测系统电源端子对地或机壳的绝缘电阻不应
小于 20MΩ。
5.3.2 绝缘强度
在环境温度为（0～45）℃，相对湿度≤85%条件下，监测系统在1500V（有效值）、50Hz 正弦波
试验电压下持续1min，不应出现击穿或飞弧现象。
5.3.3 接地保护
监测系统应具有漏电保护装置，具备良好的接地措施，防止累计等对系统造成损坏。
5.3.4 防爆要求
监测系统防爆性能应符合GB 3836.4的有关规定。
5.3.5 防雷要求
监测系统防雷性能应符合GB/T31162的有关规定。
5.3.6 防腐蚀要求
监测系统防腐蚀性能应符合GB/T 14093.4中对于户内型轻腐蚀环境产品的有关规定。
5.4 功能要求
监测系统应具有下列功能：
a) 24 h 连续在线监测；
b) 能够显示和设置系统时间；
c) 能够显示仪器内部工作状态的参数信息；
d) 能够显示实时数据，并具有记录存储 30d 以上的有效数据，和备查询历史数据的功能；
e) 能够进行温度调节；
f) 具有中文数据采集和控制软件；
g) 数据自动存储，断电后自动恢复；
h) 能够对监测数据实时采集、存储、计算，并可通过有线或无线方式传输到控制室。
5.5 测量校准
5.5.1 监测系统应能用手动或自动方式进行零点和量程校准。
5.5.2 监测系统，应具备在实验室短光程下进行标准气体全系统校准的功能，即能够完成从激光收发、
数据采集和分析仪器的全系统校准。
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4
6 监测系统性能指标
6.1 量程
6.1.1 监测系统监测主要危险气体浓度可设置可选测量范围，测量范围的选择依据现场待测气体的典
型浓度值设置，测量范围的表示方式可有：（1）LEL；（2）ppm；（3）mg/m3。
6.1.2 最大量程应该根据气体吸收光谱不饱和确定（吸光度小于 0.1 为宜）。
6.1.3 典型危险气体 1.5km 光程下的量程应符合附录 A的要求。
6.2 零点漂移
24 h零点漂移应不大于满量程的5%。
6.3 量程漂移
24 h量程漂移应不大于满量程的5%。
6.4 重复性
用高浓度的标准气体检查时，连续测量至少6次相对标准偏差应不大于5%。
6.5 示数误差
示数误差应不大于满量程的5%
6.6 平均无故障运行时间（最大无人值守工作时间）
平均无故障运行时间应不小于168 h。
6.7 最低检测限
典型危险气体1.5 km光程下的最低检测限应符合附录A的要求。
7 监测系统安装要求
7.1 安装位置要求
7.1.1 安装监测系统的工作区域供电负荷应为一级负荷中比较重要负荷，按照一级供电负荷进行供电，
供电电源损坏或故障应能被探测到。可采取视频监控等适当措施保证监控区域的安全。
7.1.2 光束反射单元安装位置与主机之间应无阻挡；
7.1.3 室外监测系统装置应安装在掩蔽所内，以便在恶劣天气条件下不影响在线监测系统的运行和不
损害工作人员的健康，能够安全地进行维护。
7.1.4 安装在高空位置的监测系统应采取措施防止发生雷击事故，做好接地，以保证人身安全和仪器
的运行安全。
7.2 安装施工要求
7.2.1 监测系统安装施工应符合 GB 3836.15 的规定；
7.2.2 施工单位应熟悉监测系统的原理、结构、性能，编制施工方案、施工技术流程图、设备技术文
件、设计图样、监测设备及配件货物清单交接明细表，施工安全细则等有关文件；
7.2.3 设备技术文件应包括资料清单、产品合格证、机械结构、电气、仪表安装的技术说明书、装箱
清单、配套件、外购件检验合格证和使用说明书等；
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7.2.4 现场端连接材料（垫片、螺母、螺栓、短管、法兰等）为焊件组对成焊时，壁（板）的错边量
应符合实际要求；
7.2.5 电缆桥架安装应满足最大直径电缆的最小弯曲半径要求，电缆桥架的连接应采用连接片，配电
套管应采用钢管和 PVC 管材质配线管，其弯曲半径应满足最小弯曲半径要求；
7.2.6 应将动力与信号电缆分开铺设，保证电缆通路及电缆保护管的密封，自控电缆铺设应符合输入
和输出分开，数字信号和模拟信号分开的配线和铺设的要求；
8 监测系统技术验收要求
8.1 总体要求
8.1.1 监测系统在完成系统安装、并上电试运行后，应进行验收，包括现场测量验收和联网验收。
8.1.2 监测系统的安装位置及施工要求应符合本标准 7.1 和7.2 的要求。
8.1.3 应提供 30d 内数据采集和传输自检报告。
8.1.4 根据第 6章的性能指标要求，提供调试合格报告及调试结果数据。
8.1.5 应提供调试检测后至少稳定运行 7 d 的运行记录。
8.2 现场测量要求
工业园区危险气体TDLAS开放光路监测系统技术指标验收包括零点漂移、量程漂移、示值误差、
最低检测限技术指标的验收。现场验收时，逐一进行验收测试，不符合其中某项技术要求的，可不再继
续开展其余项目验收。
8.2.1 零点漂移与量程漂移
使待测仪器处于零光程状态，在光路中放置校准池，待测仪器运行稳定后，通入零点标准气（高纯
氮气），记录仪器零点稳定读数为Z；然后通入等效浓度为80%量程的标气，记录稳定读数M。通气结
束后，连续运行24h（期间不允许任务维护和校准）后重复上述操作，并分别记录稳定后读数，分别按
照公式（1）、（2）计算待测仪器的零点漂移ZD、量程漂移USD，重复测量3次取平均值，计算结果均
不大于满量程的5%为合格。
....................................................................(1)
式中：
ZD——待测仪器的24h零点漂移；
Zn——待测仪器第n次零点标准气测量值，ppb；
R——待测仪器量程范围，ppb。
RMMUSD nnn
/)( 1
.................................................................(2)
式中：
USD——待测仪器的24h量程漂移；
Mn——待测仪器第n次标准气测量值，ppb；
R——待测仪器量程范围，ppb。
8.2.2 重复性
使待测仪器处于零光程状态，在光路中放置校准池，待测仪器运行稳定后，将等效浓度为20%~80%
量程的标准气体依次通入标准气体样品池，待示值稳定后，得到测量值 ，然后回零，上述步骤重复6
次，记录各次测量数据。按式（3）计算相对标准偏差Sr即为待测仪器的重复性，Sr不大于5%为合格。
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6
 
62
1
1100%
5
i
i
r
C C
S
C
 
................................................................(3)
式中：
Sr——待测仪器的重复性
Ci——待测仪器第i次的浓度测量值
C
——待测仪器6次浓度测量值的算术平均值
8.2.3 示值误差
使待测仪器处于零光程状态，在光路中放置校准池，待测仪器运行稳定后，将等效浓度为20%~80%
量程的标气依次通入标准气体样品池，读数稳定后记录显示值；再通入零点标准气（高纯氮气），重复
测试3次，按公式（4）计算待测仪器的示数误差Le，Le不大于满量程的5%为合格。
(C C ) 100%
d s
e
s
L
C
 
......................................................................(4)
式中：
Le——待测仪器示数误差
Cd
——待测仪器3次测量浓度平均值，ppb
Cs——标准气体浓度标称值，ppb
8.2.4 最低检测限
使待测仪器处于零光程状态，在光路中放置校准池，待测仪器运行稳定后，将零点标准气（高纯氮
气）通入标准气体样品池，每2min记录该时间段仪器显示的测量数据的平均值ri（记为1个数据），获
得30个数据。按公式（5）计算取得数据的标准偏差S0（又称待测仪器的零点噪声），2S0即为该仪器的
最低检出限RDL，符合附录A的要求为合格。
 
2
1
0
2 2 1
n
i
i
DL
r r
R S
n
 
................................................................ (5)
式中：
RDL——待测仪器的最低检出限，ppb；
S0——待测仪器的零点噪声，ppb；
ri——待测仪器的第i次测量值，ppb；
r
——待测仪器测量的平均值，ppb；
i——记录数据的序号；
n——记录数据的总个数（30）。
8.2.5 测量验收测试报告格式
测量验收报告至少包括以下内容：
a) 报告的标识-编号；

标签： #技术

摘要：

团体标准T/CCSAS008—2020TechnicalSpecificationsforIndustryParkDangerousGasTDLASOpen-pathMonitoringsystem（报批稿）ICS13.320A91工业园区危险气体TDLAS开放光路监测系统技术规范中国化学品安全协会发布2020-10-10发布2021-01-01实施T/CCSAS008—2020I目次前言...........................................................................................................

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