近年来，国家对环境治理的重视程度日益增大，工业加热炉烟气烟尘是影响我国大气环境质量的主要污染源之一,治理和控制烟气的排放,烟尘的监测分析工作尤为必要,改善环境和提高空气质量，保障人体健康，依靠烟气分析仪等环保检测仪器仪表，能有效地监测监控烟气中各类污染物的排放浓度，使企业有针对性的采取环保治理措施，通过烟气成分检测分析能判断环保设施的处理治理效果，有效解决大气环境污染问题的治理，排放烟气成分分析无论是对工业还是环境保护都起到了重大作用。
 
为此,国内各油田对在用加热炉锅炉烟气烟尘开展长期跟踪监测,及时准确地提供监测数据,为加热炉锅炉的安全环保运行及废弃物排放除尘系统提供可靠的依据,指导生产工艺及时调整,促使达标排放。
 
采样枪支架的构想
 
在加热炉锅炉烟气烟尘监测工作中，按照标准要求，每台加热炉锅炉测试时间约为4-6个小时，现用测试枪尺寸较长，枪管较细，存在测试枪插入取样孔后不易固定等问题。而现有技术主要采用人工支撑和三脚架支撑等方法固定测试枪，存在劳动强度大，易造成人身伤害，三脚架下部支架体积较大，存在安装及拆卸步骤繁琐、对现场条件要求较高，部分现场无法安装、存在费事费力，效率低下、适用性不足等问题。为此，我们在调查研究的基础上，提出了《一种基于磁力原理便携式烟气采样枪支架的研制》这一技术攻关课题，并取得良好攻关实践应用效果。
 
采样枪支架的设计组成主要有L型支架、固定端、电磁体等部分组成。支架固定端主要采用弧面多段可调节设计，并安装电磁体，可适用于各种规格烟囱（见图1）。
 
图1  支架固定端
L型支架，长端采用多段可伸缩结构，并在尾部安装有可拆卸上支架及下挂钩，适用于各种规格尺寸的取样枪及取样口，短端与固定端结合增加牢固强度，并开取样孔，便于取样及固定，下部配有电池盒，为电磁体提供电力。图2a为L型支架示意图；图2b为测试枪在锅炉加热烟筒上的固定安装示意图。电磁体主要采用直流24V，直径40mm圆形电磁体两个，单个垂直拉力为40kg。
 
性能与原理
 
采样枪支架固定端采用弧面多段可调节设计，根据锅炉加热炉烟筒大小调节好弧度，将支架上的测试孔对准烟筒的测试孔，给电磁体通上电产生强磁力，将采样枪支架固定端固定到烟筒上，将测试枪穿过支架长端尾部的下挂钩，插入测试孔内，即完成烟气测试枪的现场固定安装。测试完成后，取出测试枪，断开电磁体电源开关，即可取下采样枪支架，完成锅炉加热炉现场测试。
 
该烟气采样枪支架具有多方面优点。携带安装操作方便，烟气采样枪支架整体可拆卸和组装，既可以到测试现场组装，也可以提前组装完成带到测试现场。烟气采样枪支架采用铝质材料，重量轻，简单易用，使设备携带、安装、操作简单方便。适用性强，采样枪支架固定端采用弧面多段可调节设计，适用于各种口径的规格尺寸的烟囱及取样口，有效地解决原方式的适用性差、安装费时费力等问题，能满足油田现有各类加热炉锅炉烟囱烟气现场检测需要。
 
支架提高了现场测试工作效率，使用该烟气采样枪支架可有效提高现场测试工作效率，使用采样枪支架后，节约了测试安装固定及拆卸时间，每个工作日大约可以增加烟气测试工作量2台。该设备是对烟气烟尘检测有效的配套设备，可实现烟气烟尘监测过程中支架的快速安装固定及拆卸。减轻测试人员劳动强度，节约了测试安装时间。安全可靠，该烟气采样枪支架采用强磁力电磁体，磁力大，现场安装安全可靠。
 
现场投用有效
 
该快速便捷的烟气采样枪支架于2021年8月胜利油田投入现场应用。现场应用结果表明，新装置具有安装固定安全可靠、快速便捷、装置携带方便实用、有效提升现场测试工作效率、减少劳动强度30%以上，深受现场测试人员好评。胜利油田目前有井口加热炉和锅炉达5000余台，按照油田要求每个月对每台加热炉需要测试一次，该装置可满足全油田锅炉加热炉现场测试要求，达到油田先进水平，具有良好的推广应用前景。