ГОСТ Р ИСО 10396-2006 ВЫБРОСЫ СТАЦИОНАРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ОТБОР ПРОБ ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОМ ОПРЕДЕЛЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ ГАЗОВ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  АГЕНТСТВО ПО  ТЕХНИЧЕСКОМУ  РЕГУЛИРОВАНИЮ  И  МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТ Р ИСО 10396-2006

ВЫБРОСЫ  СТАЦИОНАРНЫХ  ИСТОЧНИКОВ

ОТБОР  ПРОБ  ПРИ  АВТОМАТИЧЕСКОМ  ОПРЕДЕЛЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ  ГАЗОВ

ISO 10396:1993

Stationary source emissions  -  Sampling for the automated determination
of gas concentrations

( IDT )

Москва Стандартинформ 2006

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г . № 184- ФЗ «О техническом регулировании» , а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0 - 2004 «Стандартизация в Российской Федерации . Основные положения»

Сведения о стандарте

1. ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Научно - исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» ( ОАО НИЦ КД ) на основе собственного аутентичного перевода стандарта , указанного в пункте 4

2. ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 «Качество воздуха»

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 апреля 2006 г . № 70- ст

4. Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 10396:1993 «Выбросы стационарных источников . Отбор проб при автоматическом определении содержания газов» (ISO 10396:1993 « Stationary source emissions - Sampling for the automated determination of gas concentrations » ).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты , сведения о которых приведены в дополнительном приложении В

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты» , а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты» . В случае пересмотра ( замены ) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты» . Соответствующая информация , уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Содержание

1. Область применения

2. Нормативные ссылки

3. Термины и определения

4. Основные положения

5. Условия отбора представительных проб

6. Оборудование

7. Работа системы

Приложение А (справочное)Материалы, применяемые для изготовления устройств отбора проб

Приложение В (справочное)Сведения о соответствии национальных стандартов Российской Федерации ссылочным международным (региональным) стандартам

НАЦИОНАЛЬНЫЙ  СТАНДАРТ  РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

ВЫБРОСЫ СТАЦИОНАРНЫХ ИСТОЧНИКОВ Отбор проб при автоматическом определении содержания газов Stationary source emissions. Sampling for the automated determination of gas concentrations

Дата  введения -  2006 - 08 - 01

1.1. Общие положения

Настоящий стандарт устанавливает методы и оборудование , которые позволяют проводить представительный , в известной степени , отбор проб для автоматического определения содержания газов в отходящем газовом потоке .

Стандарт применяют при определении содержания кислорода ( О₂), диоксида углерода ( СО₂), монооксида углерода ( СО ), диоксида серы ( SO₂), монооксида азота ( NO ) и диоксида азота ( NO₂).

Стандарт не устанавливает требования к измерению скорости потока отходящего газа при определении массового расхода газов .

Для определения массового расхода газов требуется подробное описание методов измерений скорости , хотя об этом кратко упомянуто в стандарте .

1.2. Ограничения

Некоторые процессы горения и ситуации , которые могут ограничить применимость настоящего стандарта . Когда возникают такие условия , требуется принятие компетентного технического решения особенно в следующих случаях :

a ) наличие в потоке отходящего газа коррозионных и высоко химически активных компонентов ;

b ) потоки газов в условиях высокого вакуума , высокого давления и высокой температуры ;

c ) влажные отходящие газы ;

d ) флуктуации скорости , температуры и содержания газов по причине неконтролируемого изменения процесса ;

e ) расслоение газов из - за несмешивания газовых потоков ;

f ) измерения , проводимые с использованием устройств контроля за состоянием окружающей среды ;

q ) низкие уровни содержания определяемых компонентов .

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты :

ИСО 7934:1989 Стационарные источники выбросов - Определение массовой концентрации диоксида серы - Метод с применением перекиси водорода , перхлората бария или торина

ИСО 9096:1992 Выбросы стационарных источников - Определение концентрации и массового расхода твердых частиц в газоходах - Ручной гравиметрический метод

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями :

3.1. конденсируемое вещество ( condensable material ): Влага , накапливаемая в устройстве пробоподготовки .

3.2. коррозионная активность ( corrosiveness ): Свойство ограниченного газового потока воздействовать на устройства для отбора проб или другие подверженные этому воздействию поверхности в условиях отбора проб .

3.3. содержание газообразного вещества ( gaseous concentration ): Масса определяемого газа в единице объема сухого отходящего газа в ограниченном потоке .

Примечание - Содержание газообразного вещества при выражении через объемную долю стандартизуют по отношению к избыточному уровню воздуха ( например , 3 % кислорода ).

3.4. высоко химически активный источник ( highly reactive source ): Ограниченный газовый поток , содержащий неустойчивые компоненты или устройства для удаления загрязнителей воздуха , которые могли бы вступать в реакции с образованием других химических веществ при изменении условий .

Примечание - Неустойчивые компоненты могут образовываться как в ограниченном потоке отходящего газа , так и в устройствах отбора проб и могут быть причиной неустранимых погрешностей при анализе пробы .

3.5. влажный отходящий газ ( wet flue gas ): Газ , который при температуре насыщения или ниже ее может содержать капли влаги .

3.6. нормальные условия ( standard conditions ): Давление - 101,3 кПа и температура - 273 К (0 °С ).

3.7. сохранность пробы ( sample integrity ): Исключение утечек или физических и химических превращений пробы газа между точкой отбора пробы и средством измерений .

Представительные пробы газов в газоходе могут быть отобраны экстрактивным и неэкстрактивным методами . При экстрактивном отборе проб газы перед транспортировкой к газоанализатору подвергают подготовке : их очищают от аэрозолей , твердых частиц и других мешающих веществ . При неэкстрактивном отборе проб измерения проводят «на месте» , поэтому отсутствует этап пробоподготовки , за исключением необходимой фильтрации .

4.1. Экстрактивный отбор проб

Экстрактивный отбор проб заключается в :

- отборе пробы ;

- удалении мешающих веществ ;

- поддержании состава газа на исходном уровне при транспортировке через систему отбора проб для последующего анализа соответствующим прибором .

Пример компоновки системы экстрактивного отбора и подготовки проб приведен на рисунке 1.

4.2. Неэкстрактивный отбор проб

При неэкстрактивном отборе пробу газа из потока не отбирают , а ограничиваются диффузионным контактом измерительной ячейки с потоком газа непосредственно в газоходе . Пример схемы неэкстрактивного точечного датчика приведен на рисунке 2 , неэкстрактивного маршрутного датчика - на рисунке 3 .

5.1. Характеристика источника выбросов

 5.1.1. Представительность определения содержания газообразных компонентов в ограниченных газовых потоках зависит от следующих факторов :

a ) неоднородности потока ( например , изменений концентрации , температуры или скорости газа в поперечном сечении газохода из - за влажности или расслоения газового потока );

b ) утечек газа , натекания воздуха или реакций , постоянно происходящих в газовой фазе ;

с ) случайных погрешностей , связанных с тем , что проба конечна , и с процедурой отбора проб , используемой для получения представительной пробы .

 5.1.2. На представительность пробы отходящего газа влияют :

- режим работы источника выбросов ( например , циклический , непрерывный или периодический процесс );

- уровень содержания определяемого компонента газа ;

- размер источника ;

- конфигурация газохода в месте отбора проб .

С учетом особенностей источника выбросов , указанных в 5.1.1 , для каждого режима работы должен быть установлен профиль концентрации определяемых компонентов , позволяющий найти наилучшее место отбора пробы .

Для некоторых источников выбросов может быть характерно непостоянство в технологическом процессе ( т . е . циклические изменения ), и , следовательно , любое измерение концентрации , зависящее от времени , может быть менее представительным по отношению к усредненной концентрации , если не учтен весь цикл изменений .

5.1.3. Перед проведением регулярных измерений изучают соответствующие характеристики технологического процесса источника , пробы выбросов которого должны быть отобраны и проанализированы . Перечисленные ниже характеристики не являются исчерпывающими :

a ) режим работы ( циклический , периодический или непрерывный );

b ) состав и интенсивность подачи загрузочного материала ;

c ) состав и интенсивность подачи топлива ;

d ) температура и давление газа при нормальном рабочем режиме ;

e ) эффективность работы устройств контроля загрязнений ;

f ) конфигурация газохода , из которого будут отбирать пробы , могущая влиять на расслоение потока отходящего газа ;

q ) объемный расход газа ;

h ) ожидаемый состав газа и возможные мешающие вещества .

Примечание 1 - Если газоход , из которого отбирают пробы , находится под давлением , вакуумом или при высокой температуре , то следует соблюдать требования безопасности .

5.2. Определение места отбора проб

5.2.1. Обследование места отбора проб

Проводят обследование места отбора проб с целью оценить такие факторы , как :

a ) безопасность персонала ;

b ) местонахождение возмущений потока ;

c ) доступность места отбора проб ;

d ) наличие пространства для размещения устройств отбора проб , приборов и , при необходимости , сооружения рабочих площадок ;

е ) наличие электрической сети , сжатого воздуха , воды , пара и т . д .;

f ) размещение штуцеров для отбора проб .

Примечание - Следует выполнять требования безопасности при работе в зонах , где существует возможность возникновения взрывоопасной и химически опасной атмосферы . Используемое электрооборудование должно соответствовать требованиям безопасности .

5.2.2. Выбор места отбора проб

Необходимо обеспечить , чтобы измеренные концентрации газов были представительными для средних условий ( параметров , характеристик ) внутри газохода или трубы . Требования при экстрактивном отборе газов могут быть не такими жесткими , как при отборе твердых веществ . Место отбора проб выбирают на расстоянии , удаленном от препятствий , которые могут нарушать поток газа в газоходе или трубе . Содержание загрязнителей может изменяться в пределах поперечного сечения газохода . Содержание загрязнителей в различных точках поперечного сечения предварительно проверяют для оценки однородности потока и обнаружения натекания воздуха , расслоения газового потока и т . д . Если изменение концентрации загрязнителя в пределах поперечного сечения по результатам предварительного анализа превышает ± 15 % и место отбора проб невозможно изменить , рекомендуется проводить многоточечный отбор проб .

Многоточечный отбор проб проводят либо перемещением зонда от точки к точке , либо используя зонд с несколькими входами ( ИСО 9096). Обычно из - за диффузии и турбулентного смешивания потоков содержание газообразных загрязнителей во всех местах поперечного сечения газохода одинаково и для определения среднего содержания отбирают пробу только в одной точке в пределах газохода или трубы . Пробу газа отбирают около центра газохода или трубы в точке , отстоящей от ее центра не более чем на 1/3 радиуса . При использовании неэкстрактивных систем получают ( насколько это возможно ) представительную пробу , причем предварительно необходимо гарантировать , что месторасположение прибора является представительным .

5.3. Профиль концентрации , скорости и температуры отходящего газа

Перед регулярным отбором проб необходимо определить пространственные или временные флуктуации концентраций компонентов газа , а также провести предварительное наблюдение за концентрацией , температурой и скоростью газа . Концентрацию , температуру и скорость газа в точках отбора проб измеряют несколько раз для получения их пространственного и временного профилей . Эти исследования проводят , когда предприятие работает в тех же условиях , что будут соблюдены и во время контроля , с целью определить , являются ли место отбора проб подходящим , а условия в газоходе удовлетворительными ( см . 5.1.2 ).

5.4. Другие факторы

Принцип действия и устройство измерительной системы могут значительно влиять на представительность отобранной пробы относительно содержания определяемого компонента в отходящем газе . Например , выбор места отбора проб в газоходе следует проводить более тщательно при использовании экстрактивной измерительной системы ( точечный метод измерений ) по сравнению с неэкстрактивной системой ( метод просвечивания ). Кроме того , трубки для отбора проб должны быть выполнены из материалов , не обладающих способностью адсорбировать газы , так как это влияет на время отклика измерительного блока . Химическая стойкость материалов - в соответствии с таблицей А .1 ( приложение А ).

Следует позаботиться о сохранении отобранной пробы с помощью правильного подбора оборудования и соответствующих нагрева , осушки , а также контроля за утечками и т . д . На сохранность пробы , кроме того , могут влиять коррозия , синергизм , взаимодействие компонентов , разложение и адсорбция ( см . раздел 6).