Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12405:2020 Phát thải nguồn tĩnh - Xác định bụi tổng

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12405:2020

PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH - XÁC ĐỊNH BỤI TỔNG

Emission from stationary sources - Determination of particulate matter

Lời nói đầu

TCVN 12405:2020 được xây dựng trên cơ sở tham khảo Method 5 - Determination of particulate matter emissions from stationary sources của Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ.

TCVN 12405:2020 do Tổng cục Môi trường biên soạn. Bộ Tài nguyên và Mỏi trường đề nghị. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định. Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH - XÁC ĐỊNH BỤI TỔNG

Emission from stationary sources - Determination of particulate matter

CẢNH BÁO AN TOÀN - Khi áp dụng phương pháp này có thể liên quan đến các vật liệu, thiết bị và các thao tác gây nguy hiểm. Tiêu chuẩn này không đưa ra được hết tất cả các vấn đề an toàn liên quan đến việc sử dụng chúng. Người sử dụng tiêu chuẩn này phải tự thiết lập các thao tác an toàn thích hợp và xác định khả năng áp dụng hoặc các giới hạn qui định trước khi sử dụng tiêu chuẩn.

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định bụi tổng (particulate matter :PM) phát thải từ các nguồn tĩnh.

CHÚ THÍCH: Phương pháp này không bao gồm tất cả các quy định kỹ thuật (ví dụ: thiết bị và vật tư) và các quy trình (ví dụ, lấy mẫu và phân tích) thiết yếu cho hiệu năng của phương pháp.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 12029:2017 Phát thải nguồn tĩnh - Xác định lưu lượng thể tích và vận tốc khí ống khói (trong ống pitot kiểu S)

TCVN 11303:2016 Phát thải nguồn tĩnh - Lấy mẫu và đo vận tốc

TCVN 11304:2016 Phát thải nguồn tĩnh - Phương pháp phân tích khí khối lượng mol phân tử khí thô

TCVN 11305:2016 Phát thải nguồn tĩnh - Xác định hàm ầm của khí thải ống khói

3  Nguyên tắc

Bụi được hút đẳng tốc ra khỏi nguồn và được thu vào phin lọc sợi thủy tinh được duy trì ở nhiệt độ (120 ± 14)°C hoặc ở nhiệt độ khác như được quy định trong tiêu chuẩn hoặc được chấp nhận cho một ứng dụng cụ thể. Khối lượng bụi, bao gồm vật liệu bất kỳ ngưng tụ ở nhiệt độ lọc hoặc tại nhiệt độ cao hơn, được xác định bằng phương pháp khối lượng sau khi loại bỏ nước không liên kết.

4  Thiết bị và vật liệu thử

4.1  Thu thập mẫu

4.1.1  Hệ thống lấy mẫu

Sơ đồ hệ thống lấy mẫu được sử dụng trong phương pháp này được thể hiện trong Hình 1. Chi tiết cấu trúc hoàn chỉnh được đưa ra trong APTD-0581 [2]. Các mô hình thương mại của hệ thống lấy mẫu này cũng có sẵn. Những thay đổi so với APTD-0581 và những sửa đổi cho phép của hệ thống lấy mẫu này được nêu trong Hình 1, xem các phần dưới đây.

CHÚ THÍCH: Các quy trình vận hành và bảo dưỡng đối với hệ thống lấy mẫu được mô tả trong APTD-0576 (Tham khảo [3]). Vì việc sử dụng đúng là rất quan trọng để có được kết quả hợp lệ. người sử dụng cần đọc kỹ APTD-0576 và thông qua các quy trình vận hành và bảo trì được nêu trong đó, trừ khi có quy định khác.

4.1.1.1  Đầu lấy mẫu

Thép không gỉ (316) hoặc thủy tinh có cạnh sắc được mài. Góc nhọn phải ≤ 30° và phần nhọn phải ở bên ngoài để giữ đường kính bên trong cố định. Đầu lấy mẫu phải có thiết kế nút móc hoặc hình khuỷu tay, trừ khi có quy định khác. Nếu được làm bằng thép không rỉ, mũi lấy mẫu phải được xây dựng từ ống không hàn. Các vật liệu xây dựng khác có thể được sử dụng, khi được chấp thuận, cần có sẵn các loại kích thước đầu lấy mẫu thích hợp cho việc lấy mẫu đẳng động học. Các kích thước mũi lấy mẫu điển hình nằm trong khoảng 0,32 cm đến 1,27 cm, đường kính trong theo các bước tăng 0,16 cm. Nên có sẵn các cỡ mũi lấy mẫu lớn hơn nếu sử dụng các hệ thống lấy mẫu lớn hơn. Từng đầu lấy mẫu phải được hiệu chuẩn theo các quy trình nêu trong 8.1.

4.1.1.2  Lớp lót đầu lấy mẫu

Lớp lót bằng borosilicate hoặc ống thủy tinh thạch anh với hệ thống làm nóng có khả năng duy trì nhiệt độ khí đầu lấy mẫu trong quá trình lấy mẫu ở (120 ± 14) °C hoặc nhiệt độ khác theo quy định của tiêu chuẩn được áp dụng hoặc được phê chuẩn cho một ứng dụng cụ thể. Vì nhiệt độ thực tế tại đầu ra của đầu lấy mẫu thường không được theo dõi trong quá trình lấy mẫu, các đầu lấy mẫu được xây dựng theo APTD-0581 và sử dụng các đường hiệu chuẩn của APTD-0576 (hoặc được hiệu chuẩn theo quy trình nêu trong APTD-0576) được coi là có thể chấp nhận được. Có thể sử dụng các lớp lót đầu lấy mẫu bằng borosilicate hoặc thủy tinh thạch anh cho nhiệt độ lên đến 480 °C lớp lót thủy tinh thạch anh được sử dụng cho nhiệt độ từ 480 đến 900 °C. cả hai loại lớp lót đều có thể được sử dụng ở các nhiệt độ cao hơn thời gian quy định trong thời gian ngắn, tùy thuộc vào sự thấp thuận. Nhiệt độ làm mềm thủy tinh borosilicate là 820 °C và đối với thủy tinh thạch anh là 1500 °C. Trong thực tế, cần nỗ lực để sử dụng các lớp lót borosilicate hoặc thủy tinh thạch anh. Ngoài ra, có thể dùng các lớp lót bằng kim loại (ví dụ: thép không gỉ 316. Incoloy 825 hoặc các kim loại chống ăn mòn khác) được làm bằng ống liền, tùy thuộc vào sự chấp thuận.

4.1.1.3  Ống Pitot

Kiểu S, như được mô tả trong TCVN 12029:2017, hoặc thiết bị khác được phê duyệt, ống pitot được gắn vào đầu lấy mẫu (như trong Hình 1) để cho phép giám sát liên tục vận tốc khí ống khói. Mặt phẳng mở của ống pitot phải bằng hoặc cao hơn mặt phẳng đầu vào của đầu lấy mẫu (xem TCVN 12029:2017) trong quá trình lấy mẫu. Bộ lắp ráp ống pitot kiểu S phải có hệ số biết trước, được xác định theo TCVN 12029:2017.

4.1.1.4  Áp kế vi sai

Máy đo áp suất nghiêng hoặc thiết bị tương đương (hai cái), như được nêu trong TCVN 12029:2017. Sử dụng một áp kế để lấy số đọc tốc độ (Δp) và một cái cho số đọc chênh lệch áp suất miệng phun.

4.1.1.5  Giá đỡ phin lọc

Thủy tinh borosilicate với giá đỡ thủy tinh hoặc đỡ phin lọc xốp Teflon và vòng đệm cao su silicone. Các vật liệu xây dựng khác (ví dụ thép không gỉ hoặc Viton) có thể được sử dụng, tùy theo sự chấp nhận của nhà quản lý. Thiết kế giá đỡ phải chống được rò rỉ từ bên ngoài hoặc xung quanh cái lọc. Giá đỡ phải được gắn ngay tại đầu ra của đầu lấy mẫu (hoặc cyclone nếu được sử dụng).

4.1.1.6  Hệ thống làm nóng lọc

Sử dụng mọi hệ thống gia nhiệt có thể theo dõi và duy trì nhiệt độ xung quanh phin lọc để đảm bảo nhiệt độ khí mẫu đi ra từ phin lọc là (120 ± 14) °C trong khi lấy mẫu hoặc ở nhiệt độ khác như quy định trong các tiêu chuẩn áp dụng hoặc được sự chấp thuận cho một ứng dụng cụ thể. Việc theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ xung quanh phin lọc có thể được thực hiện với bộ cảm biến nhiệt độ phin lọc hoặc bộ cảm biến nhiệt độ khác.

4.1.1.7  Cảm biến nhiệt độ cái lọc

Phải lắp một cảm biến nhiệt độ mà có thể đo nhiệt độ trong khoảng ± 3 °C sao cho đầu cảm biến của bộ cảm biến nhiệt tiếp xúc trực tiếp với khí mẫu thoát ra khỏi cái lọc. Đầu cảm biến có thể được để trong hộp thủy tinh. Teflon hoặc kim loại và phải nhô ra ít nhất 1/2 inch vào trong đầu thoát của khí mẫu ra khô cái lọc. Bộ cảm biến nhiệt độ của phin lọc phải được theo dõi và ghi lại trong quá trình lấy mẫu để đảm bảo nhiệt độ khí mẫu thoát ra từ phin lọc là (120 ± 14) °C hoặc nhiệt độ khác theo quy định trong tiêu chuẩn áp dụng hoặc được chấp thuận cho một ứng dụng cụ thể.

4.1.1.8  Bộ ngưng

Hệ thống sau đây được sử dụng để xác định độ ẩm của khí nén: Bốn bình hấp thụ được nối tiếp bằng các ống nối thủy tinh mài không bị rò rỉ hoặc các phụ kiện nối không bị rò rỉ tương tự bất kỳ. Các bình hấp thụ thứ nhất, thứ ba và thứ tư phải có thiết kế Greenburg-Smith, được sửa đổi bằng cách thay thế đầu tip bằng ống thủy tinh đường kính trong 1,3 cm kéo dài đến khoảng 1,3 cm tính từ đáy bình. Bình hấp thụ thứ hai là thiết kế Greenburg-Smith với đầu tip chuẩn. Các sửa đổi (ví dụ: sử dụng các khớp nối mềm giữa các bình hấp thụ, có thể sử dụng các vật liệu không phải là thủy tinh hoặc sử dụng các đường chân không dẻo để nối giá giữ phin lọc với bộ ngưng), tùy thuộc vào sự chấp thuận. Các bình hấp thụ thứ nhất và thứ hai phải chứa một lượng nước đã biết, bình hấp thụ thứ ba để trống, bình hấp thụ thứ tư chứa một lượng đã biết silica gel hoặc chất làm khô tương đương. Cảm biến nhiệt có khả năng đo nhiệt độ trong khoảng 1 °C phải được đặt tại đầu ra của bình hấp thụ thứ tư cho mục đích theo dõi. Ngoài ra, có thể sử dụng hệ thống bất kỳ làm mát dòng khí mẫu và cho phép đo nước ngưng tụ và độ ẩm khi ra khỏi bộ ngưng, chính xác đến 1 ml hoặc 1 g, tùy thuộc vào sự chấp thuận. Kỹ thuật có thể chấp nhận được bao gồm đo lượng nước ngưng tụ bằng phương pháp xác định khối lượng hoặc thể tích và xác định độ ẩm ra khỏi bộ ngưng tụ bằng cách: (1) theo dõi nhiệt độ và áp suất tại đầu ra của bình ngưng và sử dụng định luật áp lực Dalton; hoặc (2) cho mẫu đi qua cái bẫy silica gel (hoặc chất hút ẩm tương đương) bằng cách giữ khí ống khói thoát ra dưới 20 °C và xác định tăng khối lượng. Nếu sử dụng vật liệu khác ngoài silica gel để xác định lượng hơi nước ra khỏi bộ ngưng, thì khuyến cáo là vẫn nên sử dụng silica gel (hoặc loại tương đương) giữa hệ thống ngưng tụ và bơm để tránh ngưng tụ hơi nước trong máy bơm và các thiết bị đo và để tránh phải hiệu chuẩn độ ẩm trong thể tích đo được.

CHÚ THÍCH: Nếu cần xác định bụi PM thu được trong các bình hấp thụ ngoài việc xác định độ ẩm, thì phải sử dụng hệ thống bình hấp thụ nói trên mà không sửa đổi. Các cơ quan kiểm soát yêu cầu thông tin này cần có thông tin về việc thu hồi mẫu và phân tích các hàm lượng trong bình hấp thụ.

4.1.1.9  Hệ thống đo

Máy đo chân không, bơm không bị rò rỉ, các cảm biến nhiệt đã hiệu chuẩn (kiểm tra lại ít nhất một lần sau mỗi lần thử), đồng hồ khí khô (DGM) có khả năng đo thể tích chính xác đến 2 % và các thiết bị liên quan như trong Hình 1. Ngoài ra, một hệ thống đo Isostack có thể được sử dụng nếu cần thực hiện tất cả các phép hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn này, ngoại trừ các phép đo liên quan đến ΔH@ trong 9.2.1. trong đó hệ thống tốc độ lưu lượng mẫu phải được hiệu chuẩn thay cho ΔH@ và không lệch quá 5 %. Có thể sử dụng các hệ thống đo khác có khả năng duy trì tốc độ lấy mẫu trong phạm vi 10 % đẳng động học và xác định thể tích mẫu trong khoảng 2 %, tùy thuộc vào sự chấp thuận. Khi hệ thống đo được sử dụng kết hợp với ống pitot, thì hệ thống phải được kiểm tra định kỳ về tốc độ đẳng động học.

4.1.1.10  Hệ thống lấy mẫu

Có thể sử dụng các hệ thống đo lấy mẫu được thiết kế cho tốc độ lưu lượng cao hơn so với quy định trong APTD-0581 hoặc APTD-0576 với điều kiện thỏa mãn các quy định kỹ thuật của phương pháp này.

4.1.2  Khí áp kế

Thủy ngân, aneroid, hoặc khi áp kế khác có khả năng đo áp suất khí quyển chính xác đến khoảng 2,5 mm Hg.

CHÚ THÍCH: có thể thu được số đọc áp suất khí áp kể từ trạm khí tượng gần đó. Trong trường hợp này, giá trị của trạm (áp suất khí quyển tuyệt đối) phải được yêu cầu và cần điều chỉnh độ chênh lệch độ cao giữa trạm khí tượng và điểm lấy mẫu với tốc độ là - 2,5 mm Hg/30 m (100 ft) tăng độ cao hoặc + 2,5 mm Hg /30 m (100 ft) giảm độ cao.

4.1.3  Thiết bị xác định mật độ khí

Cảm biến nhiệt độ và thiết bị đo áp suất, như được nêu TCVN 12029:2017 và máy phân tích khí, nếu cần. như được mô tả trong TCVN 11304:2016. Cảm biến nhiệt độ. tốt nhất, phải được gắn cố định vào ống pitot hoặc đầu lấy mẫu mẫu được cố định sao cho đầu tip của cảm biến kéo dài ngoài vỏ bọc mà không chạm vào kim loại. Cách thay thế thứ nhất, cảm biến có thể được gắn ngay trước khi sử dụng tại hiện trường. Tuy nhiên. lưu ý rằng nếu cảm biến nhiệt độ được gắn tại hiện trường, thì bộ cảm biến phải được đặt trong một thiết bị không bị nhiễu đối với các đầu hở của ống pitot kiểu S (xem TCVN 12029:2017). Cách thay thế thứ hai, nếu chênh lệch không vượt quá 1 % trong phép đo vận tốc trung bình, thì cảm biến nhiệt độ không cần phải gắn vào đầu lấy mẫu hoặc ống pitot.

4.2  Thu hồi mẫu

4.2.1  Bàn chải để làm sạch đầu lấy mẫu và lớp lót đầu lấy mẫu

Bàn chải sợi nylon có tay cầm bằng thép không rỉ. Bàn chải đầu lấy mẫu phải có phần mở rộng (ít nhất là dài bằng đầu lấy mẫu) được làm bằng thép không rỉ, nylon. Teflon hoặc vật liệu trơ tương tự. Các bàn chải phải có các kích thước và hình dạng phù hợp để chải sạch đầu lấy mẫu và đầu lấy mẫu.

4.2.2  Chai rửa

Nên dùng 2 chai rửa bằng thủy tinh. Ngoài ra, có thể sử dụng chai polyethylene. Khuyến cáo axeton không dược đựng trong chai polyethylene trong thời gian quá 1 tháng.

4.2.3  Vật chứa thủy tinh để đựng mẫu

Chai thủy tinh bền với hóa chất, borosilicate. dùng đề rửa axeton. dung tích 500 ml hoặc 1000 ml. Các lớp lót nắp vặn có thể bằng Teflon có lớp cao su hoặc được chế tạo sao cho không bị rò rỉ và chịu được axeton. Ngoài ra, có thể sử dụng bình polyethylene.

4.2.4  Đĩa Petri

Đĩa dạng hình trụ có nắp đậy. làm bằng thủy tinh hoặc polyethylene, trừ khi có quy định khác

4.2.5  Xyranh chia vạch và/hoặc cân

Để đo nước ngưng tụ chính xác đến khoảng 1 ml hoặc 0,5 g. Các xyranh được chia vạch không lớn hơn 2 ml.

4.2.6  Thùng chứa bằng chất dẻo

Vật chứa kín khí để bảo quản silica gel.

4.2.7  Phễu và xẻng cao su

Hỗ trợ cho việc chuyển silica gel vào bình chứa; Không cần thiết nếu silica gel được cân tại hiện trường.

4.2.8  Phễu

Bằng thủy tinh hoặc polyetylen để hỗ trợ cho việc thu hồi mẫu.

4.3  Dụng cụ dùng để phân tích mẫu

4.3.1  Đĩa cân làm bằng thủy tinh, có độ chính xác cao.

4.3.2  Bình hút ẩm.

4.3.3  Cân phân tích, có thể đo chính xác đến 0,1 mg.

4.3.4  Cân. có thể đo chính xác đến 0,5 g.

4.3.5  Cốc có mỏ. dung tích 250 ml.

4.3.6  Máy đo độ ẩm. để đo độ ẩm tương đối của môi trường phòng thí nghiệm.

4.3.7  Cảm biến nhiệt độ. để đo nhiệt độ môi trường phòng thí nghiệm.

5  Thuốc thử và vật liệu thử

5.1  Các vật liệu sau đây cần cho việc lấy mẫu

5.1.1  Cái lọc

Phin lọc sợi thủy tinh, không có chất kết dính hữu cơ, có hiệu suất ít nhất 99,95 % (< 0,5 % thẩm thấu) trên các hạt khói phtalat 0,3 micron, cần thực hiện kiểm tra hiệu suất phin lọc theo phương pháp ASTM D 2986-95a. Dữ liệu kiểm tra từ chương trình kiểm soát chất lượng của nhà cung cấp là đủ cho mục đích này. Trong các nguồn thải có chứa SO₂ hoặc SO₃, thì vật liệu lọc phải là loại không phản ứng với SO₂ hoặc SO₃. Tham khảo tài liệu sphin lọc [10] để chọn phin lọc thích hợp.

5.1.2  Silica Gel

Loại 6 mesh đến 16 mesh. Nếu silica gel đã được sử dụng, thì làm khô ở 175 °C trong 2 h. Silica gel mới có thể được sử dụng như khi nhận được. Ngoài ra, các loại chất hút ẩm khác (tương đương hoặc tốt hơn) có thể được sử dụng, theo thỏa thuận.

5.1.3  Nước

Cần đến khi phân tích vật liệu bắt giữ trong các bình hấp thụ, nước cất đã loại ion phù hợp với loại 3 trong ASTM D1193-91 có ít nhất <0,001 % dư lượng còn lại hoặc được quy định trong phương pháp phân tích nước. Chạy các mẫu trắng thuốc thử trước khi sử dụng để loại bỏ ảnh hưởng của mẫu trắng lên mẫu thử

5.1.4  Đá lạnh nghiền nhỏ.

5.2  Thu hồi mẫu, hóa chất dùng trong thu hồi mẫu

Axeton loại tinh khiết có ≤ 0,001 % dư lượng, đựng trong chai thủy tinh. Axeton từ bình chứa kim loại thường có dư lượng mẫu trắng thuốc thử cao và không nên sử dụng. Đôi khi, các nhà cung cấp chuyển axeton vào chai thủy tinh từ các hộp kim loại; Do đó mẫu trắng axeton phải được chạy trước khi sử dụng thực tế và chỉ sử dụng axeton với giá trị trắng thấp (≤ 0,001 %). Trong trường hợp giá trị trắng axeton lớn hơn 0,001 % khối lượng của axeton được sử dụng thì phải được trừ đi từ khối lượng mẫu.

5.3  Các thuốc thử sau đây được yêu cầu để phân tích mẫu

5.3.1  Axeton. tương tự như trong 5.2.

5.3.2  Chất hút ẩm, canxi sunfat khan, loại chỉ thị. Ngoài ra, các loại chất hút ẩm khác có thể được sử dụng, tùy thuộc vào sự chấp thuận.

6  Thu thập mẫu, bảo quản, lưu trữ và vận chuyển

6.1  Chuẩn bị trước mẫu thử

Khuyến cáo rằng thiết bị lấy mẫu phải được duy trì theo các quy trình nêu trong APTD-0576. Có thể sử dụng nhiệt kế không có thủy ngân nếu các nhiệt kế này có mức tương đương tối thiểu về hiệu suất hoặc có hiệu quả phù hợp đối với ứng dụng đo nhiệt độ cụ thể.

6.1.1  Cho 200 đến 300 g silica gel trong từng bình chứa kín khí. Cân từng bình, kể cả silica gel, chính xác đến 0,5 g và ghi lại khối lượng này. Cách khác, silica gel không cần phải cân trước, nhưng có thể được cân ngay trực tiếp trong bình hấp thụ hoặc bộ phận đựng mẫu ngay trước khi lắp vào hệ thống lấy mẫu.

6.1.2  Quan sát dưới ánh sáng để kiểm tra phin lọc về các bất thường, sai sót, hoặc lỗ rò. Dán nhãn phin lọc có đường kính thích hợp ở mặt sau gần cạnh sử dụng mực in đánh số. Cách khác, ghi nhãn các hộp chứa vận chuyển (đĩa petri thủy tinh hoặc polyethylene) và luôn giữ từng phin lọc trong hộp chứa đã xác định trừ trong quá trình lấy mẫu.

6.1.3  Làm khô phin lọc ở 20 ± 5 6 °C và áp suất môi trường xung quanh ít nhất 24 h. Cân từng phin lọc (hoặc lọc với hộp vận chuyển) ở các khoảng ít nhất 6 h đến khối lượng không đổi (tức là, chênh lệch ≤ 0,5 mg so với lần cân trước đó). Ghi lại kết quả chính xác đến 0,1 mg. Trong mỗi lần cân, thời gian để phin lọc tiếp xúc không khí phòng thí nghiệm phải ít hơn 2 min. Ngoài ra, các phin lọc có thể được làm khô trong tủ ở nhiệt độ 105 °C từ 2 đến 3 h và được cân. Có thể sử dụng các quy trình khác nếu được chấp nhận.

6.2  Xác định sơ bộ

6.2.1  Chọn vị trí lấy mẫu và số điểm lấy mẫu tối thiểu theo TCVN 11303:2016 hoặc theo quy định. Xác định áp suất, nhiệt độ và dải tốc độ sử dụng TCVN 12029:2017; Nên kiểm tra rò rỉ các đường pitot (xem TCVN 12029:2017). Xác định độ ẩm sử dụng TCVN 11305:2016 hoặc các phương án thay thế cho mục đích thiết lập tốc độ lấy mẫu đẳng động học. Xác định khối lượng phân tử khí khô như mô tả trong TC-VN 12029:2017; Nếu sử dụng TCVN 11304:2016 để xác định khối lượng phân tử, thì mẫu túi tích hợp phải được lấy đồng thời với và với cùng một khoảng thời gian như chạy mẫu hạt.

6.2.2  Chọn kích thước mũi lấy mẫu dựa theo dải của đầu tốc độ, do đó không cần phải thay đổi kích cỡ đầu lấy mẫu để duy trì tốc độ lấy mẫu đẳng động học. Trong quá trình chạy, không thay đổi kích thước đầu lấy mẫu. Đảm bảo việc chọn đúng đồng hồ đo áp suất vi sai phù hợp với phạm vi của các đầu tốc độ (xem TCVN 12029:2017).

6.2.3  Chọn lớp lót đầu lấy mẫu và chiều dài của đầu lấy mẫu phù hợp để có thể lấy mẫu tất cả các điểm đi qua. Đối với các ống khói rộng, cân nhắc việc lấy mẫu từ các mặt đối diện của ống khói để giảm chiều dài của đầu lấy mẫu yêu cầu.

6.2.4  Chọn tổng thời gian lấy mẫu lớn hơn hoặc bằng tổng thời gian lấy mẫu tối thiểu quy định trong các quy trình thử nghiệm đối với ngành công nghiệp cụ thể (1) thời gian lấy mẫu tại mỗi điểm không ít hơn 2 min (hoặc một vài khoảng thời gian lớn hơn khi có quy định khác) và (2) lượng mẫu được lấy (được điều chỉnh theo điều kiện tiêu chuẩn) sẽ vượt quá tổng lượng mẫu khí tối thiểu yêu cầu và phụ thuộc vào tốc độ lấy mẫu trung bình gần đúng.

6.2.5  Thời gian lấy mẫu tại mỗi điểm phải giống nhau. Khuyến cáo rằng số min lấy mẫu ở mỗi điểm là một số nguyên hoặc một số nguyên cộng với một nửa min, để tránh lỗi thời gian.

6.2.6  Trong một số trường hợp (ví dụ, vòng quay của mẻ) có thể cần phải lấy mẫu trong thời gian ngắn hơn tại các điểm đi qua và lấy được các lượng mẫu khí nhỏ hơn. Trong trường hợp này, cần có sự chấp thuận.

6.3  Chuẩn bị hệ thống lấy mẫu

6.3.1  Trong quá trình chuẩn bị và lắp ráp hệ thống lấy mẫu, giữ sạch tất cả các đầu mở mà có thể bị nhiễm bẩn ngay trước khi lắp ráp hoặc cho đến khi việc lấy mẫu sắp bắt đầu. Cho vào hai bình hấp thụ đầu tiên mỗi bình hấp thụ 100 ml nước, để rỗng bình hấp thụ thứ ba và chuyển khoảng 200 g đến 300 g silica gel đã được cân trước vào bình hấp thụ thứ tư. Có thể cần sử dụng lượng silica gel lớn hơn, nhưng cần cẩn thận để đảm bảo rằng nó không bị cuốn vào và được thực hiện từ bình hấp thụ trong quá trình lấy mẫu. Đặt hộp chứa ở nơi sạch để sử dụng sau này trong việc nhận mẫu. Ngoài ra, khối lượng của silica gel cộng với bình hấp thụ có thể được xác định chính xác đến 0,5 g và ghi lại khối lượng

6.3.2  Dùng kẹp hoặc găng tay sạch dùng một lần, đặt phin lọc đã dán nhãn (đã xác định) và đã cân vào giá đỡ cái lọc. Đảm bảo phin lọc được đặt đúng giữa và vòng đệm được đặt đúng vị trí để ngăn ngừa dòng khí mẫu đi vòng cái lọc. Kiểm tra phin lọc sau khi lắp ráp xong.

6.3.3  Khi sử dụng lớp lót thủy tinh, lắp mũi lấy mẫu đã chọn sử dụng vòng chữ O Viton A khi nhiệt độ khí ống khói nhỏ hơn 260 °C hoặc dùng vòng đệm chịu nhiệt khi nhiệt độ cao hơn. Xem APTD-0576 để biết chi tiết. Có thể sử dụng các hệ thống nối khác bằng thép không gỉ 316 hoặc Teflon ferrule. Khi sử dụng các lớp lót bằng kim loại, thì lắp mũi lấy mẫu như nêu ở trên hoặc bằng nối cơ học trực tiếp không có rò rỉ. Đánh dấu đầu lấy mẫu bằng băng chịu nhiệt hoặc bằng phương pháp khác để chỉ khoảng cách thích hợp trong track hoặc ống dẫn cho mỗi điểm lấy mẫu.

6.3.4  Lắp đạt hệ thống lấy mẫu như trong Hình 1 đảm bảo rằng các kết nối kín khí. Có thể dùng xyclon thủy tinh giữa đầu lấy mẫu và giá giữ phin lọc khi tổng lượng hạt bắt được dự kiến vượt quá 100 mg hoặc khi có các giọt nước trong khí ống khói.

6.3.5  Đặt đá lạnh đã nghiền xung quanh các bình hấp thụ.

6.4  Quy trình kiểm tra rò rỉ

6.4.1  Kiểm tra rò rỉ của hệ thống đo như trong Hình 1. Phần của hệ thống lấy mẫu tính từ máy bơm đến lỗ phun phải được kiểm tra rò rỉ trước khi sử dụng lần đầu và sau mỗi lần vận chuyển. Rò rỉ sau khi bơm sẽ cho thu được lượng khí ít hơn thực tế được lấy mẫu. Quy trình sau được gợi ý (xem Hình 2): Đóng van chính trên hộp đồng hồ. Lắp một miếng cao su vào một lỗ với ống cao su gắn vào ống thoát khí. Ngắt kết nối và tháo mặt dưới của áp kế. Đóng nắp đầu lấy mẫu phía dưới. Điều áp hệ thống lên cột nước từ 13 đến 18 cm (5 inch đến 7 inch) bằng cách thổi vào ống cao su. Chụm ống và quan sát áp kế trong một min. Việc mất áp lực lên máy đo áp lực cho thấy có rò rỉ trong hộp đồng hồ; Rò rỉ, nếu có, phải được chỉnh sửa.

6.4.2  Kiểm tra rò rỉ trước khi thử nghiệm. Nên kiểm tra rò rỉ trước khi thử nghiệm mẫu, nhưng cũng không bắt buộc. Nếu thực hiện kiểm tra rò rỉ trước khi tiến hành, thì nên sử dụng các quy trình sau đây.

6.4.2.1  Sau khi lắp hệ thống lấy mẫu, bật và đặt phin lọc và hệ thống làm nóng đầu lấy mẫu đến nhiệt độ hoạt động mong muốn. Để một thời gian cho ổn định nhiệt độ. Nếu sử dụng vòng chữ O Viton A hoặc cách nối không rò rỉ khác trong lắp ráp đầu lấy mẫu đến lớp lót đầu lấy mẫu, thì cần kiểm tra rò rỉ tại nơi lấy mẫu bằng cách cắm mũi lấy mẫu và rút 380 mm chân không thủy ngân.

CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng chân không thấp hơn, với điều kiện là không bị vượt quá trong thời gian thử nghiệm.

6.4.2.2  Nếu sử dụng dây chịu nhiệt, thì không nối đầu lấy mẫu vào hệ thống lấy mẫu trong quá trình kiểm tra rò rỉ. Thay vào đó, kiểm tra rò rỉ của mẫu bằng cách nút thứ nhất vào ống lồng đến giá đỡ phin lọc (xyclon, nếu có) và rút 380 mm (15 in) chân không Hg (xem 7.4.2.1). Sau đó nối đầu lấy mẫu vào hệ thống lấy mẫu và kiểm tra rò rỉ ở khoảng 25 mm (1 in) chân không Hg; Cách khác, đầu lấy mẫu có thể được kiểm tra rò rỉ với phần còn lại của hệ thống lấy mẫu, trong một bước ở 380 mm (15 inch) chân không Hg. Tốc độ rò rỉ vượt quá 4 % tốc độ lấy mẫu trung bình hoặc 0,00057 m³ /min, nếu ít hơn thì không chấp nhận.

6.4.2.3  Các hướng dẫn kiểm tra rò rỉ sau đây đối với hệ thống lấy mẫu được mô tả trong APTD-0576 và APTD-0581 có thể hữu ích. Khởi động bơm với van nhánh được mở hoàn toàn và van điều chỉnh đã đóng hẳn. Mở một phần van điều chỉnh và đóng từ từ van nhánh cho đến khi đạt đến chân không mong muốn. Không đảo ngược hướng van nhánh, vì điều này sẽ làm cho nước quay trở lại vào giá đỡ cái lọc. Nếu chân không mong muốn bị vượt quá, thì kiểm tra rò rỉ ở chân không cao hơn hoặc kết thúc kiểm tra rò rỉ và bắt đầu lại.

6.4.2.4  Khi kiểm tra rò rỉ hoàn thành, rút từ từ nút ra khỏi ống dẫn vào đầu lấy mẫu, giá đỡ cái lọc, hoặc xyclon (nếu có) và tắt ngay bơm chân không. Điều này ngăn không cho nước trong các bình hấp thụ bị đẩy trở lại vào giá đỡ phin lọc và silica gel bị cuốn vào bình hấp thụ thứ ba.

6.4.3  Kiểm tra rò rỉ trong thời gian chạy mẫu

Nếu trong quá trình lấy mẫu, cần thay đổi thành phần (ví dụ, bộ lắp ráp phin lọc hoặc bình hấp thụ), thì kiểm tra rò rỉ phải được tiến hành ngay trước khi thay đổi. Kiểm tra rò rỉ được thực hiện theo quy trình nêu trong 6.4 ở trên, ngoại trừ việc phải thực hiện tại chân không bằng hoặc lớn hơn giá trị lớn nhất được ghi lại cho điểm đó trong phép thử. Nếu tốc độ rò rỉ được tìm thấy không lớn hơn 0,00057 m³/min hoặc 4 % tốc độ lấy mẫu trung bình (tùy theo điều kiện nào thấp hơn), thì kết quả có thể chấp nhận được và không cần hiệu chính cho tổng thể tích khí khô đo được. Tuy nhiên, nếu thu được tốc độ rò rỉ cao hơn, thì ghi lại tốc độ rò rỉ và lập kế hoạch để điều chỉnh thể tích mẫu hoặc bỏ không chạy mẫu.

CHÚ THÍCH: Ngay sau khi thay đổi thành phần, kiểm tra rò rỉ là tùy ý. Nếu những kiểm tra rò rỉ như vậy được thực hiện, thì sử dụng quy trình nêu trong 6.4 ở trên.

6.4.4  Kiểm tra rò rỉ sau thử nghiệm

Kiểm tra rò ri của hệ thống lấy mẫu là bắt buộc vào cuối mỗi lần lấy mẫu. Kiểm tra rò rỉ phải được thực hiện theo các quy trình nêu trong 6.4, ngoại trừ việc phải tiến hành ở chân không tương đương hoặc lớn hơn giá trị cực đại đạt được trong quá trình lấy mẫu. Nếu tốc độ rò rỉ được tìm thấy không lớn hơn 0,00057 m³/min hoặc 4 % tốc độ lấy mẫu trung bình (tùy thuộc vào điều kiện nào thấp hơn), kết quả có thể chấp nhận được và không cần phải hiệu chính tổng thể lượng khí khô đo được. Tuy nhiên, nếu thu được tốc độ rò rỉ cao hơn, thì ghi lại tốc độ rò rỉ và điều chỉnh lượng thể tích mẫu hoặc bỏ không chạy mẫu.

6.5  Vận hành hệ thống lấy mẫu

Trong quá trình lấy mẫu, duy trì tốc độ lấy mẫu đẳng động học (trong vòng 10 % của giá trị đẳng động học thực tế trừ khi giá được chỉ định bởi người quản lý) và nhiệt độ khí mẫu đi qua phin lọc là (120 ± 14) °C hoặc nhiệt độ khác như quy định trong tiêu chuẩn áp dụng.

6.5.1  Đối với mỗi lần chạy, ghi dữ liệu yêu cầu trên bảng dữ liệu như trong Hình 3. Ghi lại số đọc DGM ban đầu. Ghi các số đọc DGM khi bắt đầu và khi kết thúc mỗi lần tăng thời gian lấy mẫu, khi thực hiện thay đổi tốc độ dòng, trước và sau mỗi lần kiểm tra rò rỉ và khi lấy mẫu. Lấy các số đo khác theo Hình 3 ít nhất một lần tại mỗi điểm lấy mẫu trong mỗi lần tăng và số đọc bổ sung khi có sự thay đổi đáng kể (20 % sai lệch số đọc đầu tốc độ) đòi hỏi phải điều chình thêm về tốc độ lưu lượng. Cân bằng và đưa áp kế về số 0. Vì mức cân bằng và điểm zero của áp kế có thể trôi do rung và thay đổi nhiệt độ, do đó cần kiểm tra định kỳ trong quá trình thực hiện.

6.5.2  Làm sạch các ô cửa trước khi chạy thử nghiệm để giảm thiểu cơ hội thu gom vật liệu lắng đọng. Để bắt đầu lấy mẫu, kiểm tra xác nhận rằng hệ thống phin lọc và hệ thống làm nóng đầu lấy mẫu đã đạt đến nhiệt độ yêu cầu, tháo nắp mũi lấy mẫu, kiểm tra xác nhận rằng ống pitot và đầu lấy mẫu đã được đặt đúng vị trí. Định vị mũi lấy mẫu tại điểm đi qua đầu tiên với đầu tip hướng thẳng vào dòng khí. Bật bơm ngay và điều chỉnh dòng về điều kiện đẳng động học. Có sẵn hệ thống đồ thị toán giúp điều chỉnh nhanh tốc độ lấy mẫu đẳng động học mà không cần tính toán quá nhiều. Những đồ thị toán này được thiết kế để sử dụng khi hệ số ống pitot kiểu S bằng 0,85 ± 0,02 và mật độ tương đương của khí ống khói (Md) bằng 29 ± 4. APTD-0576 nêu chi tiết quy trình sử dụng đồ thị toán. Nếu Cp và Md nằm ngoài phạm vi đã nêu trên, thì không sử dụng các đồ thị toán trừ khi các bước thích hợp (xem Tài liệu tham khảo [7]) được thực hiện để bù cho các sai lệch.

6.5.3  Khi ống khói dưới áp lực âm đáng kể (nghĩa là chiều cao thân bình hấp thụ), cẩn thận đóng van điều điều chỉnh trước khi chèn đầu lấy mẫu vào ống khói để ngăn nước ngược trở lại vào giá đỡ cái lọc. Nếu cần. có thể bật bơm với van điều chỉnh đóng.

6.5.4  Khi đầu lấy mẫu ở đúng vị trí. khóa các lỗ quanh đầu lấy mẫu và ô cửa để tránh sự pha loãng không đại diện của dòng khí.

6.5.5  Đi qua mặt cắt của ống khói, theo yêu cầu của TCVN 11303, cẩn thận không để đầu lấy mẫu chạm vào thành ống khói khi lấy mẫu gần thành hoặc khi tháo hoặc khi đưa đầu lấy mẫu qua các ô cửa; Điều này làm giảm thiểu cơ hội lấy phải các vật liệu lắng đọng.

6.5.6  Trong quá trình chạy thử nghiệm, thực hiện điều chỉnh định kỳ để giữ nhiệt độ quanh giá đỡ phin lọc ở mức thích hợp để duy trì nhiệt độ khí mẫu đi ra khỏi cái lọc; Thêm nhiều đá lạnh và nếu cần thiết, thêm muối để duy trì nhiệt độ dưới 20 °C (68 °F) tại đầu ra của bình ngưng/silica. Ngoài ra, kiểm tra định kỳ mức cân bằng và số không của áp kế.

6.5.7  Nếu áp lực giảm trên phin lọc trở nên quá cao, làm cho việc lấy mẫu đẳng động học khó duy trì, thì có thể thay thế phin lọc ở giữa lần chạy mẫu. Khuyến cáo sử dụng bộ lắp ráp phin lọc hoàn chỉnh khác thay vì thay đổi cái lọc. Trước khi lắp phin lọc mới, kiểm tra rò rỉ (xem 6.4). Tổng khối lượng PM sẽ bao gồm tổng các bộ gom của cả cái lọc.

6.5.8  Một hệ thống lấy mẫu đơn phải được sử dụng cho toàn bộ quá trình lấy mẫu, trừ trường hợp phải lấy mẫu đồng thời trong hai hoặc nhiều ống riêng biệt hoặc tại hai hoặc nhiều vị trí khác nhau trong cùng một ống hoặc trong trường hợp thiết bị hỏng đòi hỏi phải thay của các hệ thống lấy mẫu. Trong tất cả các tình huống khác, việc sử dụng hai hoặc nhiều hệ thống lấy mẫu phải được sự đồng ý của nhà quản lý.

CHÚ THÍCH: Khi sử dụng hai hoặc nhiều hệ thống lấy mẫu, phải tiến hành phân tích riêng nửa phía trước và (nếu có) các bộ phận gom của bình hấp thụ bắt từ mỗi hệ thống lấy mẫu, trừ khi các kích cỡ mũi lấy mẫu giống hệt nhau được sử dụng trên tất cả các hệ thống lấy mẫu, trong trường hợp đó. các bộ phận gom phía trước từ các hệ thống lấy mẫu riêng lẻ có thể được hộp lại và thực hiện một phép phân tích cho phần thu gom phía trước và một phép phân tích cho phân thu gom trong bình hấp thụ. Tham khảo ý kiến của người quản lý để biết chi tiết về tinh kết quả khi hai hoặc nhiều hệ thống lấy mẫu được sử dụng.

6.5.9  Khi kết thúc quá trình lấy mẫu, đóng van điều chỉnh, tháo đầu lấy mẫu và mũi lấy mẫu ra khỏi ống khói, tắt máy bơm. ghi lại số đọc DGM cuối cùng và tiến hành kiểm tra rò rỉ sau khi thử nghiệm như trong 6.4.4. Ngoài ra, kiểm tra rò rỉ các đường ống pitot như trong TCVN 12029:2017. Các đường ống phải qua các phép kiểm tra rò rỉ để đánh giá hiệu lực dữ liệu đầu tốc độ.

6.6  Tính phần trăm đẳng động học

Tính phần trăm đẳng động học (xem phép tính trong 12.11) để xác định xem lần chạy đó có giá trị hay phải chạy phép thử nghiệm khác. Nếu gặp khó khăn trong việc duy trì tốc độ đẳng động học vì các điều kiện nguồn, thì tham vấn ý kiến của nhà quản lý về khả năng biến thiên về tốc độ đẳng động học.

6.7  Thu mẫu

6.7.1  Quy trình làm sạch đúng cách bắt đầu ngay sau khi đầu lấy mẫu được lấy ra khỏi ống khói ở cuối giai đoạn lấy mẫu. Để cho đầu lấy mẫu nguội.

6.7.2  Khi đầu lấy mẫu được xử lý an toàn, lau sạch tất cả các PM phía ngoài gần đầu tip của đầu lấy mẫu và đậy nắp để tránh thất thoát hoặc làm tăng PM. Không được vặn chắt nắp đầu tip đầu lấy mẫu trong khi bộ lấy mẫu đang làm mát. Điều này sẽ tạo chân không trong giá đỡ cái lọc, làm cho nước từ các bình hấp thụ chảy vào giá đỡ cái lọc.

6.7.3  Trước khi chuyển hệ thống lấy mẫu đến khu vực làm sạch, tháo đầu lấy mẫu ra khỏi hệ thống lấy mẫu và đậy nắp đầu lấy mẫu, cẩn thận không để thất thoát chất ngưng tụ có thể có mặt. Đậy nắp đầu vào phin lọc khi đầu lấy mẫu đã được xiết chặt. Tháo dây nối từ bình hấp thụ cuối cùng và đậy nắp. Nếu sử dụng dây dẻo giữa bình hấp thụ thứ nhất hoặc bình ngưng và giá đỡ cái lọc, thì ngắt đường dây tại giá đỡ phin lọc và để cho nước hoặc nước ngưng tụ chảy vào các bình hấp thụ hoặc bình ngưng. Tháo mở nắp đầu ra của giá đỡ phin lọc và đầu vào của bình hấp thụ. Có thể sử dụng các nút thủy tinh, nắp bằng chất dẻo hoặc nắp serum để đậy các lỗ này.

6.7.4  Chuyển đầu lấy mẫu và bộ lắp ráp cái lọc-bình hấp thụ đến khu vực làm sạch. Khu vực này cần phải sạch và tránh được gió để có thể giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm hoặc mất mẫu.

6.7.5  Giữ phần axeton được sử dụng để. làm sạch làm mẫu trắng. Từ mỗi bình chứa của axeton dùng để làm sạch, giữ lại 200 ml và để trong hộp chứa mẫu bằng thủy tinh có ghi nhãn "mẫu trắng axeton." Để giảm thiểu mọi ô nhiễm, tráng chai rửa trước khi đổ đầy.

6.7.6  Kiểm tra hệ thống lấy mẫu trước và trong khi tháo dỡ và ghi lại những điều bất thường. Xử lý các mẫu như sau:

6.7.6.1  Hộp số 1, cẩn thận tháo phin lọc ra khỏi giá đỡ phin lọc và để vào hộp đựng đĩa petri được nhận biết, sử dụng kẹp và/hoặc găng tay y tế dùng một lần để xử lý cái lọc. Nếu gấp giấy lọc, thì để phần chứa PM gấp vào phía trong. Sử dụng bàn chải nylon khô và/hoặc dao sắc cẩn thận chuyển hết PM và/hoặc các sợi lọc còn dính vào vòng đệm của phin lọc sang đĩa Petri. Niêm phong hộp.

6.7.6.2  Hộp số 2, cẩn thận quan sát bụi phía ngoài đầu lấy mẫu hoặc các bề mặt bên ngoài khác không vào mẫu. thu hồi PM hoặc chất ngưng tụ bất kỳ từ đầu lấy mẫu, khớp nối đầu lấy mẫu, lớp lót đầu lấy mẫu và một nửa mặt trước của giá đỡ phin lọc bằng cách rửa các bộ phận này bằng axeton và cho nước rửa vào bình thủy tinh. Có thể sử dụng nước cất đã khử ion thay vì axeton khi được phép. Trong những trường hợp này. giữ lại mẫu trắng nước và thực hiện phân tích theo các hướng dẫn. Thực hiện rửa axeton như sau:

6.7.6.2.1  Cẩn thận tháo đầu lấy mẫu. Làm sạch bề mặt bên trong bằng cách rửa bằng axeton từ chai rửa và chải bằng bàn chải nylon. Chải cho đến khi nước rửa axeton không còn thấy các hạt, sau đó rửa bề mặt bên trong bằng axeton.

6.7.6.2.2  Chải và tráng rửa các phần phía trong khớp nối bằng axeton theo cách tương tự cho đến khi không còn nhìn thấy các hạt.

6.7.6.2.3  Rửa lớp lót đầu lấy mẫu bằng axeton bằng cách nghiêng và xoay đầu lấy mẫu trong khi phun axeton vào phần trên để tất cả các bề mặt bên trong được axeton làm ướt. Tháo axeton ra từ phần dưới của hộp đựng mẫu. Có thể sử dụng phễu (thủy tinh hoặc polyethylene) để giúp cho việc chuyển nước rửa sang vật chứa. Thực hiện rửa axeton với chải đầu lấy mẫu. Giữ đầu lấy mẫu theo tư thế nghiêng, phun axeton vào phía trên khi bàn chải đầu lấy mẫu đang được đẩy xoắn qua đầu lấy mẫu; Giữ hộp chứa mẫu dưới đầu thấp hơn của đầu lấy mẫu và thu lấy mọi axeton và bụi được chải ra khỏi đầu lấy mẫu. Cho bàn chải đi qua đầu lấy mẫu ba lần hoặc nhiều hơn cho đến khi không có PM có thể nhìn thấy khi rửa bằng axeton hoặc cho đến khi không quan sát thấy có trong lớp lót đầu lấy mẫu. Với thép không gỉ hoặc các đầu lấy mẫu kim loại khác, thì dùng bàn chải để thực hiện như trên ít nhất sáu lần vì các đầu lấy mẫu kim loại có các khe nhỏ, trong đó bụi có thể bị mắc kẹt. Rửa bàn chải bằng axeton và thu lấy nước rửa vào hộp chứa mẫu. Sau khi chải, rửa lần cuối bằng axeton cho đầu lấy mẫu

6.7.6.2.4  Để giảm thiểu thất thoát mẫu. nên có hai người để làm sạch đầu lấy mẫu. Giữa các lần lấy mẫu, giữ bàn chải sạch và tránh nhiễm bẩn.

5.7.6.2.5  Sau khi đảm bảo rằng tất cả các khớp nối đã được lau sạch bằng Silicon, thi làm sạch bên trong nửa phía trước giá đỡ phin lọc bằng bàn chải nylon và rửa bằng axeton. Rửa sạch bề mặt ba lần hoặc nhiều hơn nếu cần, để loại bỏ các hạt có thể nhìn thấy. Rửa lần cuối bàn chải và giá đỡ cái lọc, cẩn thận rửa sạch cyclone thủy tinh (nếu dùng). Vặn chặt nắp hộp chứa mẫu để axeton không bị rò rỉ khi vận chuyển đến phòng thí nghiệm, sau khi tất cả các nước rửa axeton và bụi đã được thu thập trong bình chứa mẫu. Đánh dấu chiều cao của mức chất lỏng để cho phép xác định xem liệu sự rò rỉ xảy ra trong quá trình vận chuyển hay không. Dán nhãn vật chứa để xác định rõ lượng chứa bên trong.

6.7.6.3  Hộp số 3, Ghi lại màu của silica gel chỉ thị và ghi lại trạng thái của nó. Chuyển silica gel từ bình hấp thụ thứ tư vào hộp chứa ban đầu của nó và niêm phong. Có thể dùng phễu để dễ chuyển silica gel. Có thể sử dụng xẻng cao su để giúp lấy silica gel ra khỏi bình hấp thụ. Không cần phải lấy ra lượng nhỏ các hạt bụi mà có thể dính vào thành bình hấp thụ và khó lấy. Vì sự tăng khối lượng được sử dụng để tính độ ẩm, nên không sử dụng nước hoặc các chất lỏng khác để chuyển silica gel. Nếu cần có sẵn trong hiện trường, thì thực hiện quy trình đối với hộp số 3 trong 9.2.3.

6.7.6.4  Nước bình hấp thụ. Xử lý các bình hấp thụ như sau: Ghi lại màu hoặc màng trong chất lỏng. Đo chất lỏng trong ba bình hấp thụ đầu tiên chính xác đến 1 ml bằng cách sử dụng ống chia vạch hoặc cân chính xác đến 0,5 a, Ghi lại thể tích hoặc khối lượng của chất lỏng. Thông tin này cần cho việc tính độ ẩm của khí ống khói. Thải chất lỏng sau khi đo và ghi lại thể tích hoặc khối lượng, trừ khi cần phải phân tích lượng chứa trong bình hấp thụ. Nếu sử dụng loại bình ngưng khác, thì đo lượng ẩm ngưng tụ theo thể tích hoặc khối lượng.

6.8  Vận chuyển mẫu

Các thùng chứa mẫu luôn phải được vận chuyển theo tư thế thẳng đứng.

7  Kiểm soát chất lượng

7.1  Các biện pháp kiểm soát chất lượng hỗn hợp

7.2  Kiểm tra hệ thống đo thể tích

Khuyến cáo sử dụng các quy trình sau để kiểm tra các giá trị hiệu chuẩn hệ thống đo thể tích tại điểm thử nghiệm hiện trường trước khi thu mẫu. Các quy trình này là tùy chọn.

7.2.1  Kiểm tra lỗ máy đo lưu lượng. Sử dụng dữ liệu hiệu chuẩn thu được trong quá trình hiệu chuẩn nêu trong 8.3, xác định ΔH@ đối với lỗ đo của hệ thống đo, ΔH@ là chênh lệch áp suất lỗ đo tính bằng đơn vị thang đo nước có tương quan với 0,75 cfm không khí ở 528 °R và 29,92 in. Hg. ΔH @ được tính như sau:

Trong đó:

ΔH = chênh lệch áp suất trung bình qua đồng hồ đo lưu tốc có lỗ. tính theo cột nước. Tin = nhiệt độ DGM trung bình tuyệt đối. °R.

P_bar = áp suất, tính theo Hg.

Θ = tổng thời gian lấy mẫu, min.

Y = hệ số hiệu chuẩn DGM, không có đơn vị tính

Vm = thể tích mẫu khí đo bằng DGM.

0,0319 = (0,0567 thang đo Hg/°R) (0,75 cfm)²

7.2.1.1  Trước khi bắt đầu thử nghiệm hiện trường (một dãy gồm ba lần chạy), vận hành hệ thống đo (bơm, đồng hồ đo thể tích và lỗ đo) ở chênh áp ΔH@ trong 10 min. Ghi lại thể tích thu được, nhiệt độ DGM và áp suất khí quyển. Tính giá trị kiểm tra hiệu chuẩn DGM, Yc, như sau:

Trong đó:

Y_c = DGM giá trị kiểm tra hiệu chuẩn, không có đơn vị tính.

10 = thời gian chạy, min

7.2.1.2  So sánh giá trị Yc với hệ số hiệu chuẩn của máy đo khí khô Y để xác định: 0,97Y < Yc < 1,03Y. Nếu giá trị Y không nằm trong dải này, thì cần kiểm tra hệ thống đo thể tích trước khi bắt đầu thử nghiệm.

7.2.2  Lỗ đo tới hạn được hiệu chuẩn. Lỗ đo tới hạn được hiệu chuẩn dựa theo đồng hồ đo ướt hoặc máy đo dung tích và được thiết kế để chèn tại đầu vào hộp đo mẫu, có thể được sử dụng để kiểm tra theo quy trình trong 11.2.

8  Hiệu chuẩn và chuẩn hóa

CHÚ THÍCH: Duy trì nhật ký phòng thí nghiệm của tất cả các lần hiệu chuẩn.

8.1  Đầu lấy mẫu

Đầu lấy mẫu phải được hiệu chuẩn trước khi sử dụng lần đầu tại hiện trường. sử dụng micromet, đo đường kính trong của mũi lấy mẫu chính xác đến 0,025 mm. Thực hiện ba phép đo riêng biệt sử dụng các đường kính khác nhau mỗi lần và lấy trung bình kết quả của các phép đo. Chênh lệch giữa số cao nhất và thấp không được vượt quá 0,1 mm. Khi các mũi lấy mẫu bị nứt. bị mòn hoặc bị ăn mòn. chúng phải được chỉnh sửa lại và được hiệu chuẩn lại trước khi sử dụng. Từng mũi lấy mẫu phải được xác định duy nhất và cố định.

8.2  Bộ lắp ráp ống Pitot

Bộ lắp ráp ống pitot kiểu S phải được hiệu chuẩn theo quy trình trong TCVN 12029:2017.

8.3  Hệ thống đo

8.3.1  Hiệu chuẩn trước khi sử dụng

Trước khi sử dụng lần đầu tại hiện trường, hệ thống đo phải được hiệu chuẩn như sau: Nối đầu vào hệ thống đo với đầu ra của máy đo ướt chính xác trong dải 1 %. Xem Hình 4. Máy thử kiểu ẩm phải có công suất 30 l/rev (1 ft³/rev). Có thể sử dụng máy đo dung tích công suất 400 lít (14 ft³) hoặc công suất lớn hơn hoặc tương đương, để hiệu chuẩn, mặc dù máy thử kiểu ẩm vẫn được sử dụng trong thực tế nhiều hơn. Máy thử kiểu ẩm phải được hiệu chuẩn định kỳ bằng máy đo dung tích hoặc máy đo chuyển vị chất lỏng để đảm bảo tính chính xác của máy thử kiểu ẩm. Có thể sử dụng các máy đo dung tích hoặc các máy thử kiểu ẩm có các kích cỡ khác nhau với điều kiện duy trì được độ chính xác của quy trình. Cho chạy máy bơm hệ thống đo khoảng 15 min với máy đo áp suất lỗ cho số đọc trung bình như mang muốn trong quá trình sử dụng thực tế để làm ấm máy bơm và để làm ướt hoàn toàn bề mặt bên trong của máy thử kiểu ẩm. Sau đó, tại tối thiểu ba lần cài đặt đo áp suất của lỗ, cho một lượng khí chính xác khí đi qua máy thử kiểu ẩm và ghi lại thể tích khí trên DGM. Đồng thời ghi lại áp suất khí quyển và nhiệt độ của máy thử kiểu ẩm đầu vào DGM và đầu ra của DGM. Chọn những giá trị cài đặt lỗ phun cao nhất và thấp nhất đặt vào trong dấu ngoặc dải hoạt động dự kiến của lỗ. Sử dụng thể tích tối thiểu là 0,14 m³ (5 ft³) tại tất cả những cài đặt lỗ. Ghi lại tất cả các dữ liệu theo hình thức tương tự như trong Hình 5 và tính giá trị Y, hệ số hiệu chuẩn DGM và ΔH, hệ số hiệu chuẩn lỗ tại mỗi cài đặt lỗ như trong Hình 5. Các giá trị dung sai đối với từng giá trị Y và ΔH được nêu trong Hình 5. Sử dụng trung bình của các giá trị Y tính được trong điều 12.

Trước khi hiệu chuẩn hệ thống đo, nên kiểm tra rò rỉ. Đối với các hệ thống đo có máy bơm màng, quy trình kiểm tra rò rỉ thông thường sẽ không phát hiện sự rò rỉ bên trong bơm. Đối với các trường hợp này, nên kiểm tra rò rỉ như sau: thực hiện chay hiệu chuẩn 10 min ở tốc độ 0,00057 m³/min (0,020 cfm). Khi kết thúc chạy, tính chênh lệch giá trị thể tích của máy thử kiểu ẩm và DGM. Chia giá trị chênh lệch này cho 10 để có được tốc độ rò rỉ. Tốc độ rò rỉ không được vượt quá 0,00057 m³/min (0,020 cfm).

8.3.2  Hiệu chuẩn sau khi sử dụng

Sau mỗi lần sử dụng, phải thực hiện hiệu chuẩn hệ thống đo bằng cách thực hiện ba lần hiệu chuẩn với mỗi cài đặt lỗ trung gian (dựa trên thử nghiệm hiện trường trước đó), có cài đặt chân không ở giá trị cực dại đạt được trong loạt thử nghiệm. Để điều chỉnh chân không, chèn van giữa máy thử kiểu ẩm và đầu vào của hệ thống đo. Tính giá trị trung bình của hệ số hiệu chuẩn DGM. Nếu giá trị đã thay đổi quá 5 %, thì hiệu chuẩn lại đồng hồ đo trên toàn bộ dải cài đặt lỗ, như chi tiết trong 8.3.1.

CHÚ THÍCH: Các quy trình thay thế (ví dụ, kiểm tra lại hệ số của đồng hồ đo lưu tốc có lỗ) có thể được sử dụng, tùy thuộc vào sự chấp thuận của người quản lý.

8.3.3  Dao động có thể chấp nhận được trong kiểm tra hiệu chuẩn

Nếu các giá trị hệ số DGM thu được trước và sau một dãy phép thử chênh lệch quá 5 %, thì loại bỏ dãy thử nghiệm hoặc phải thực hiện các phép tính đối với dãy thử nghiệm sử dụng giá trị hệ số của đồng hồ (tức là trước hoặc sau) về giá trị thấp hơn của tổng thể tích mẫu.

8.4  Hiệu chuẩn bộ phận gia nhiệt đầu lấy mẫu

Dùng nhiệt tạo không khí nóng đến nhiệt độ đã chọn gần với mức dự kiến sẽ xảy ra trong các nguồn cần lấy mẫu. Cho không khí này đi qua đầu lấy mẫu ở tốc độ dòng mẫu điển hình trong khi đo nhiệt độ đầu vào và đầu ra của đầu lấy mẫu ở các cài đặt khác nhau của bộ phận gia nhiệt đầu lấy mẫu. Đối với từng nhiệt độ không khí tạo ra, dựng một biểu đồ cài đặt hệ thống gia nhiệt đầu lấy mẫu so với nhiệt độ đầu ra của đầu lấy mẫu. Có thể sử dụng quy trình nêu trong APTD-0576. Các đầu lấy mẫu được xây dựng theo APTD-0581 thì không cần phải hiệu chuẩn nếu sử dụng các đường chuẩn trong APTD-0576. Ngoài ra, các đầu lấy mẫu có khả năng theo dõi nhiệt độ đầu ra thì không cần hiệu chuẩn.

CHÚ THÍCH: Hệ thống gia nhiệt đầu lấy mẫu phải được hiệu chuẩn trước khi sử dụng lần đầu tiên tại hiện trường.

8.5  Cảm biến nhiệt độ

Có tác dụng đo nhiệt độ thời gian thực. Sử dụng quy trình TCVN 12029:2017 để hiệu chuẩn các cảm biến nhiệt độ. Các nhiệt kế mặt đồng hồ. như được sử dụng cho DGM và đầu ra của bộ ngưng, phải được hiệu chuẩn theo nhiệt kế thủy ngân. Có thể sử dụng nhiệt kế NIST không chứa thủy ngân thay thế nếu tương đương về hiệu năng hoặc có hiệu quả phù hợp cho ứng dụng đo nhiệt độ cụ thể. Để thay thế, có thể sử dụng quy trình hiệu chuẩn một điểm sau đây. Sau mỗi lần chạy thử nghiệm, kiểm tra độ chính xác (hiệu chuẩn) của mỗi hệ thống cặp nhiệt ở nhiệt độ môi trường hoặc nhiệt độ bất kỳ khác, trong dải nhiệt độ do nhà sản xuất quy định, sử dụng nhiệt kế đối chứng (nhiệt kế đối chứng của ASTM hoặc nhiệt kế đã được hiệu chuẩn với nhiệt kế đối chứng của ASTM). Nhiệt độ của cặp nhiệt kế và các nhiệt kế đối chứng cho phép chênh lệch trong khoảng ± 2 °F.

8.6  Áp kế (đồng hồ đo áp suất)

Hiệu chuẩn theo áp kế thủy ngân hoặc áp kế nối chuẩn với NIST trước khi thử nghiệm hiện trường. Ngoài ra, có thể sử dụng áp suất từ báo cáo thời tiết đã được điều chỉnh về độ cao điểm thử nghiệm.

9  Quy trình phân tích

9.1  Ghi lại các dữ liệu cần thiết như trong Hình 6.

9.2  Xử lý từng hộp chứa mẫu như sau:

3.2.1  Hộp số 1

Để nguyên thùng vận chuyển hoặc chuyển phin lọc và bụi (PM) bất kỳ bị rời khỏi vật chứa mẫu vào bình cân thủy tinh đã biết khối lượng. Làm khô 24 h trong bình hút ẩm chứa canxi sulfat khan. Cân đến khi khối lượng không đổi và ghi lại kết quả chính xác đến 0,1 mg. Thuật ngữ "khối lượng không đổi" có nghĩa là chênh lệch không quá 0,5 mg hoặc 1 % tổng khối lượng trừ khối lượng bì, giữa hai lần cản liên tiếp, với không ít hơn 6 h khử ẩm giữa các lần cân. Cách khác, mẫu có thể được sấy khô ở nhiệt độ 104 °C trong 2 đến 3 h, làm nguội trong bình hút ẩm và cân đến khối lượng không đổi, trừ khi có quy định khác. Mẫu có thể được sấy khô ở nhiệt độ 104 °C trong 2 đến 3 h. Khi mẫu đã nguội, cân mẫu và sử dụng khối lượng này là khối lượng cuối cùng.

9.2.2  Hộp số 2

Ghi lại mức chất lỏng trong hộp và xác nhận trên tờ phân tích liệu sự rò rỉ xảy ra trong quá trình vận chuyển hay không. Nếu xảy ra rò rỉ rõ rệt, thì hủy bỏ mẫu hoặc phương pháp sử dụng, phải được sự đồng ý của người quản lý để hiệu chính kết quả cuối cùng. Đo chất lỏng trong hộp chứa này theo thể tích chính xác đến ± 1 ml hoặc cân chính xác đến ± 0,5 g. Chuyển chất lỏng này vào cốc nhỏ 250 ml và bay hơi đến khô ở nhiệt độ và áp suất môi trường xung quanh. Khử ẩm trong 24 h và cân với khối lượng không đổi. Báo cáo kết quả chính xác đến 0,1 mg.

9.2.3  Hộp số 3

Dùng cân, cân silica gel đã dùng (hoặc silica gel cộng với bình hấp thụ) chính xác đến 0,5 g. Bước này có thể được thực hiện tại hiện trường.

9.2.4  Hộp mẫu trắng axeton

Đong axeton trong bình chứa này theo thể tích hoặc cân theo khối lượng. Chuyển axeton vào cốc có mỏ 250 ml đã cân bì và cho bay hơi đến khô ở nhiệt độ và áp suất môi trường xung quanh. Khử ẩm trong 24 h và cân với khối lượng không đổi. Báo cáo kết quả chính xác đến 0,1 mg.

CHÚ THÍCH: Lượng chứa trong hộp số 2 cũng như hộp mẫu trắng axeton có thể được cho bay hơi ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường. Nếu vậy, nhiệt độ phải ở dưới điểm sôi của dung môi; đồng thời để tránh "sôi mạnh", quá trình làm bay hơi phải được giám sát chặt chẽ và lượng chứa trong cốc có mỏ phải được xoay định kỳ để duy trì nhiệt độ đồng đều, cẩn thận, vì axeton rất dễ cháy và có điểm chớp cháy thấp.

10  Phân tích số liệu và tính toán

Cơ sở dữ liệu được thiết kế đúng cách, thực hiện các phép tính, giữ lại ít nhất một số liệu có ý nghĩa ngoài dữ liệu thu được. Làm tròn số liệu sau phép tính cuối cùng, làm tròn lên hay xuống được quy định thống nhất và cụ thể. Có thể sử dụng các dạng công thức tính khác, với điều kiện cho kết quả tương đương

10.1  Chữ viết tắt

An = diện tích mặt cắt ngang của mũi lấy mẫu, m² (ft²).

B_ws = Hơi nước trong dòng khí, tỷ lệ thể tích

C_a = Nồng độ dư lượng mẫu trắng axeton, mg/mg.

C_s = Nồng độ bụi trong khí ống khói, tính theo chất khô, hiệu chính về điều kiện chuẩn, g/dscm (gr/dscf).

I = Phần trăm lấy mẫu đẳng động học.

L₁ = Tốc độ rò rỉ riêng rẽ được quan sát thấy trong quá trình kiểm tra rò rỉ được tiến hành trước khi thay đổi thành phần đầu tiên. m³/min (ft³/min)

La = Tốc độ rò rỉ tối đa được chấp nhận đối với kiểm tra rò rỉ trước thử nghiệm hoặc kiểm tra rò rỉ sau khi thay đổi thành phần; bằng 0,00057 m³/min (0,020 cfm) hoặc 4 % tốc độ lấy mẫu trung bình, tùy theo điều kiện nào thấp hơn.

L_i = Tốc độ rò rỉ riêng rẽ quan sát được trong quá trình kiểm tra rò rỉ được tiến hành trước khi thay đổi thành phần thứ "i" (i = 1. 2. 3.... n), m³/min (cfm).

L_p = Tốc độ rò rỉ quan sát thấy trong kiểm tra rò rỉ sau thử nghiệm, m³/min (cfrn).

m_a = dư lượng axeton còn lại sau khi bay hơi, mg.

m_n = Tổng lượng bụi thu được, mg.

M_w = Khối lượng phân tử của nước. 18.0 g/g-mol (18.0 lb/lb-mol).

P_bar = áp suất khí quyển tại vị trí lấy mẫu, mm Hg (in. Hg).

P_s = áp suất khí ống khói tuyệt đối, mm Hg (in. Hg).

P_std = áp suất tuyệt đối tiêu chuẩn, 760 mm Hg (29,92 in. Hg).

R = hằng số khí lý tưởng. 0,06236 [(mm Hg) (m³)]/[(K)(g-mol)] {21,85 ((in Hg) (ft³))/((R) (lb-mole))}.

T_m = nhiệt độ DGM trung bình tuyệt đối (xem Hình 3), K (°R).

T_s = Nhiệt độ khí ống khói trung bình tuyệt đối (xem Hình 3), K (°R).

T_std = nhiệt độ tuyệt đối tiêu chuẩn. 293 K (528 °R).

V_a = thể tích mẫu trắng axeton, ml.

V_aw = thể tích axeton được sử dụng để tráng rửa, ml.

V_1c = Tổng thể tích chất lỏng thu được trong các bình hấp thụ và silica gel (xem Hình 6), ml.

V_m = thể tích mẫu khí đo được bằng máy đo khí khô, dcm (dcf).

V_m(std) = thể tích mẫu đo bằng máy đo khí khô, đã hiệu chính về điều kiện chuẩn, dscm (dscf).

V_w(std) = thể tích hơi nước trong mẫu khí, được hiệu chính về các điều kiện chuẩn, scm (scf).

Vs = Vận tốc khí ống khói, được tính theo TCVN 12029:2017, sử dụng dữ liệu thu được từ phương pháp lêu trong tiêu chuẩn này, m/s (ft/s).

W_a = dư lượng còn lại trong nước rửa axeton, mg.

Y = Hệ số hiệu chuẩn đồng hồ đo khí khô.

ΔH = chênh lệch áp suất trung bình qua đồng hồ đo lưu tốc có lỗ (xem Hình 4), mm H₂O (in H₂O).

ρ_a = Mật độ axeton, mg/ml (xem nhãn trên chai).

ρ_w = Mật độ nước. 0,9982 g/ml, (0,002201 Ib/ml).

Θ = Tổng thời gian lấy mẫu, min.

Θ1 = Khoảng thời gian lấy mẫu, từ khi bắt đầu chạy đến khi thay đổi thành phần đầu tiên, min.

Θ_i = Khoảng thời gian lấy mẫu, giữa hai lần thay đổi thành phần liên tiếp, bắt đầu bằng khoảng thời gian giữa các thay đổi đầu tiên và thứ hai, min.

Θ_p = Khoảng thời gian lấy mẫu, từ khi thay đổi thành phần cuối cùng (thứ n) cho đến khi kết thúc quá trình lấy mẫu, min.

13,6 = Khối lượng riêng của thủy ngân.

60 = s/min.

100 = hệ số chuyển đổi sang phần trăm.

10.2  Nhiệt độ máy đo khí khô trung bình và giảm áp lỗ đo trung bình: Xem bảng dữ liệu (Hình 3).

10.3  Thể tích khí khô

Hiệu chính thể tích mẫu đo được bằng máy đo khí khô về các điều kiện tiêu chuẩn (20 °C, 760 mm Hg hoặc 68 °F; 29,92 Hg) bằng cách sử dụng Công thức (1).

Trong đó:

K₁ = 0,3858 °K/mm Hg đối với đơn vị hệ mét, = 17,64 °R/mm Hg đối với các đơn vị đo lường của Anh.

CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng Công thức (1) trừ khi tốc độ rò rỉ quan sát được trong bất kỳ kiểm tra rò rỉ bắt buộc nào (ví dụ kiểm tra rò rỉ sau thử nghiệm hoặc kiểm tra rò rỉ được tiến hành trước khi thay đổi thành phần) vượt quá L_a. khi đó Công thức (1) phải được sửa đổi như sau:

(a) Trường hợp I. Không thay đổi thành phần nào trong quá trình lấy mẫu. Trong trường hợp này, thay thế V_m trong Công thức (1) bằng:

(b) Trường hợp II. Có thay đổi một hoặc nhiều thành phần trong quá trình lấy mẫu. Trong trường hợp này, thay thế V_m trong Công thức (1) bằng:

và chỉ thay thế cho những tốc độ rò rỉ (L_i hoặc L_p) vượt quá L_a.

10.4  Thể tích hơi nước ngưng tụ.

Trong đó::

K₂ = 0,001333 m³/ml đối với đơn vị đo theo hệ mét, = 0,04706 ft³/ml đối với đơn vị đo lượng của Anh.

10.5  Hàm lượng ẩm

CHÚ THÍCH: Trong các dòng khí bão hòa hơi nước hoặc giọt nước, phải tính hai hàm lượng ẩm của khí ống khói, thứ nhất từ phân tích bình hấp thụ (Công thức (3)) và thứ hai từ giả định các điều kiện bão hòa. Một trong hai giá trị B_ws, giá trị nào thấp hơn sẽ được coi là chính xác Quy trình xác định hàm lượng ẩm dựa trên giả thiết các điều kiện bão hòa được đưa ra trong TCVN 11305. Trong tiêu chuẩn này, có thể sử dụng nhiệt độ trung bình của khí ống khói từ Hình 3 để xác định với điều kiện là độ chính xác của cảm biến nhiệt độ là ± 1 °C (2 °F).

10.6  Nồng độ mẫu trắng axeton

10.7  Mẫu trắng axeton

10.8  Tổng khối lượng bụi

Xác định tổng lượng bụi từ tổng khối lượng thu được từ các hộp số 1 và hộp số 2 trừ đi mẫu trắng axeton (xem Hình 6).

CHÚ THÍCH: Trong mọi trường hợp không được có giá trị trắng nào lớn hơn 0,001 % chênh lệch khối lượng của khối lượng mẫu trừ đi khối lượng axeton được sử dụng. Xem 8.5.3 để hỗ trợ cho việc tính kết quả liên quan đến hai hoặc nhiều bộ lắp ráp phin lọc hay hai hoặc nhiều hệ thống lấy mẫu.

10.9  Nồng độ bụi

Trong đó:

K₃ = 0,001 g/mg đối với đơn vị hệ mét = 0,0154 g/mg đối với đơn vị đo lường của Anh.

10.10  Các hệ số chuyển đổi:

10.11  Biến thiên đẳng động học

10.11.1  Tính toán từ dữ liệu thô

Trong đó:

K₄ = 0,003454 ((mm Hg) (m³))/((ml) (° K)) đối với đơn vị đo theo hệ mét.

= 0,002669 ((in Hg) (ft3))/((ml) (°R)) đối với đơn vị đo lường của Anh.

10.11.2  Tính toán từ các giá trị trung gian.

Trong đó:

K₅ = 4,320 đối với đơn vị đo theo hệ mét, = 0,09450 đối với đơn vị đo lường của Anh.

10.11.3  Các kết quả có thể chấp nhận. Nếu 90 % ≤ I ≤ 110 % thì các kết quả có thể chấp nhận được. Nếu kết quả PM thấp so với tiêu chuẩn và "I" trên 110 % hoặc nhỏ hơn 90 %, thì cần có quyết định về việc chấp nhận kết quả. Có thể dùng Tài liệu tham khảo số [4] để đưa ra quyết định về khả năng chấp nhận. Nếu "I" không thể chấp nhận được, thì hủy kết quả và lặp lại quá trình lấy mẫu.

10.12  Vận tốc khí ống khói và tốc độ lưu lượng thể tích

Tính trung bình tốc độ khí ống khói và tốc độ lưu lượng thể tích, nếu cần. bằng cách sử dụng dữ liệu thu được trong phương pháp này và TCVN 12029:2017.

11  Quy trình thay thế

11.1  Máy đo khí khô được dùng làm chuẩn hiệu chuẩn

Có thể sử dụng DGM làm chuẩn hiệu chuẩn cho các phép thể tích thay cho máy thử kiểu ẩm quy định trong 9.3. với điều kiện được hiệu chuẩn lần đầu và được hiệu chuẩn lại định kỳ như sau:

11.1.1  Hiệu chuẩn máy đo khí khô tiêu chuẩn

11.1.1.1  DGM được hiệu chuẩn và được sử dụng làm thước đo tham chiếu thứ cấp cần có chất lượng cao và có dung lượng phù hợp (ví dụ 3 l/rev (0,1 ft³/rev). Có thể sử dụng máy đo dung tích (400 lít (14 ft³) hoặc công suất lớn hơn) hoặc loại tương đương, cho dù máy thử kiểu ẩm thường được sử dụng nhiều hơn trong thực tế. Máy thử kiểu ẩm cần có công suất 30 l/rev (1 ft³/rev) và có thể đo thể tích chính xác đến 1,0 %. Máy thử kiểu ẩm phải được hiệu chuẩn định kỳ bằng máy đo dung tích hoặc máy đo chuyển vị chất lỏng để đảm bảo tính chính xác của máy thử kiểu ẩm. Có thể sử dụng các máy đo dung tích hoặc các máy thử kiểu ẩm có các kích cỡ khác nhau với điều kiện duy trì được độ chính xác của quy trình.

11.1.1.2  Cài đặt các thành phần như trong Hình 7. Có thể sử dụng máy đo dung tích hoặc loại tương đương thay cho máy thử kiểu ẩm trong hệ thống. Cho chạy máy bơm ít nhất 5 min với tốc độ dòng khoảng 10 l/min (0,35 cfm) để ổn định bề mặt bên trong của máy thử kiểu ẩm. Giảm áp chỉ ra trên áp kế ở phía đầu vào DGM cần được giảm thiểu (không lớn hơn 100 mm H₂O ở tốc độ dòng 30 l/min. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng ống nối có đường kính lớn và các khớp nối đường ống tháng.

11.1.1.3  Thu thập dữ liệu theo bảng dữ liệu mẫu (xem Hình 8). Thực hiện ba lần chạy ở mỗi tốc độ dòng và không dưới năm tốc độ dòng khác nhau. Dải tốc độ lưu lượng phải từ 10 l/min đến 34 l/min hoặc trên khắp dải hoạt động dự kiến.

11.1.1.4  Tính tốc độ dòng, Q, đối với mỗi lần chạy sử dụng thể tích máy thử kiểu ẩm. V_w và thời gian chạy, θ, Tính hệ số DGM, Y_ds, cho mỗi lần chạy, Điều này được tính như sau:

Trong đó:

K₁ = 0,3858 °C/mm Hg đối với đơn vị đo theo hệ mét = 17,64 °F/in. Hg đối với các đơn vị đo lường của Anh.

V_w = thể tích máy thử kiểu ẩm, lít (ft3).

V_ds = thể tích máy đo khí khô, lít (ft3).

T_ds = Nhiệt độ của máy đo khí khô trung bình, °C (° deg; F).

T_adj = 273 °C đối với đơn vị đo theo hệ mét, = 460 °F đối với đơn vị đo lường của Anh.

T_w = Nhiệt độ của máy thử kiểu ẩm, °C (° deg; F)

P_bar = Áp suất khí quyển, mm Hg (in. Hg).

Δp = chênh lệch áp suất đầu vào máy đo khí khô. mm H₂O.

Θ = Thời gian chạy, min

11.1.1.5  So sánh ba giá trị Yds tại mỗi mức tốc độ lưu lượng và xác định các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất. Chênh lệch giữa giá trị lớn nhất và nhỏ nhất tại mỗi tốc độ lưu lượng không được lớn hơn 0,030, Có thể thực hiện thêm ba lần chạy lặp lại để hoàn thành yêu cầu này. Ngoài ra, các hệ số của đồng hồ đo phải nằm trong khoảng từ 0,95 đến 1,05. Nếu không đáp ứng được các quy định kỹ thuật này trong ba lần chạy liên tục, thì máy đo không phù hợp và không sử dụng. Nếu đáp ứng được các auy định kỹ thuật này, thì trung bình của ba giá tri Y_ds ở mỗi tốc độ dòng dẫn đến không dưới năm hệ số trung bình. Y_ds.

11.1.1.6  Chuẩn bị đường cong của hệ số đồng hồ đo, Y_ds, so với tốc độ dòng, Q của DGM Đường cong này được sử dụng để đối chiếu khi đồng hồ đo được sử dụng để hiệu chuẩn các DGM khác và để xác định xem cần hiệu chuẩn lại hay không.

11.1.2  Hiệu chuẩn lại máy đo khí khô chuẩn

11.1.2.1  Hiệu chuẩn lại DGM tiêu chuẩn đối với máy thử kiểu ầm hoặc máy đo dung tích hàng năm hoặc sau mỗi 200 h hoạt động, tùy điều kiện nào đến trước. Yêu cầu này là hợp lệ nếu DGM chuẩn được lưu giữ trong phòng thí nghiệm. Việc lạm dụng máy đo tiêu chuẩn có thể làm thay đổi hiệu chuẩn và cần phải hiệu chuẩn lại thường xuyên hơn.

11.1.2.2  Để thay cho việc hiệu chuẩn lại toàn bộ, có thể thực hiện kiểm tra hiệu chuẩn hai điểm. Thực hiện theo cùng quy trình và sắp xếp thiết bị như đối với hiệu chuẩn lại toàn bộ, nhưng chỉ chạy máy đo chỉ ở hai tốc độ lưu lượng [tốc độ đề xuất là 14 và 30 l/min (0,5 và 1,0 cfm)]. Tính các hệ số đồng hồ đo đối với hai điểm này và so sánh các giá trị này với đường cong hiệu chuẩn máy đo. Nếu hai hệ số nằm trong khoảng 1.5 % giá trị đường hiệu chuẩn với cùng tốc độ dòng thì không cần phải hiệu chuẩn lại cho đến ngày tiếp theo để kiểm tra hiệu chuẩn lại.

11.2  Các lỗ phun tới hạn là các chuẩn hiệu chuẩn. Các lỗ phun tới hạn có thể được sử dụng làm các chuẩn hiệu chuẩn thay cho máy thử kiểu ẩm quy định tại 11.1, với điều kiện chúng đã được chọn, hiệu chuẩn và sử dụng như sau:

11.2.1  Chọn các lỗ phun tới hạn

11.2.1.1  Quy trình sau đây mô tả việc sử dụng các kim tiêm hoặc ống kim tiêm bằng thép không gỉ đã chứng minh phù hợp để sử dụng làm lỗ phun tới hạn. Có thể sử dụng các vật liệu khác và các thiết kế lỗ phun tới hạn khác nếu thực tế các lỗ này là các lỗ phun tới hạn đúng (tức là, có thể thu được chân không tối hạn như trong 11.2.2.2.3). Chọn năm lỗ phun tới hạn có kích thước phù hợp bao trùm dải tốc độ lưu lượng từ 10 đến 34 l/min (0,35 đến 1,2 cfm) hoặc dải hoạt động dự kiến. Hai lỗ phun tới hạn cần phải bao trùm giải hoạt động dự kiến, cần tối thiểu ba lỗ phun tới hạn để hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn này DGM; Hai lỗ phun tới hạn còn lại có thể để dự phòng và cung cấp lựa chọn tốt hơn cho dải vận hành tốc độ dòng. Kích thước kim và chiều dài ổng được nêu trong Bảng 1 cho biết tốc độ dòng gần đúng.

11.2.1.2  Những kim này có thể được điều chỉnh phù hợp với kiểu hệ thống lấy mẫu của tiêu chuẩn này như sau: chèn nút serum. Kiểu ổng tay 13 mm x 20 mm vào một dầu nối Swagelok 1/2-inch (hoặc tương đương). Lắp kim vào nút như trong Hình 9.

11.2.2  Hiệu chuẩn lỗ phun tới hạn

Quy trình được mô tả trong phần này sử dụng cấu hình hộp máy đo của tiêu chuẩn này với DGM như mô tả trong 6.1.1.9 để hiệu chuẩn các lỗ phun tới hạn. Có thể sử dụng các sơ đồ khác, tùy thuộc vào sự chấp thuận.

11.2.2.1  Hiệu chuẩn hộp máy đo (công tơ)

Các lỗ phun tới hạn phải được hiệu chuẩn theo cấu hình như sẽ được sử dụng (nghĩa là không có kết nối với đầu vào của lỗ).

11.2.2.1.1  Trước khi hiệu chuẩn hộp máy đo. kiểm tra rò rỉ hệ thống như sau: Mở hoàn toàn van điều chỉnh và đóng van (van xả). Bật máy bơm và xác định xem có rò rỉ nào không. Tốc độ rò rỉ phải bằng 0.

11.2.2.1.2  Kiểm tra rò rỉ trong phần của hệ thống lấy mẫu tính từ máy bơm đến đồng hồ đo lỗ phun. Xem 6.4 về quy trình; Thực hiện sửa chữa bất kỳ, nếu cần. Nếu phát hiện rò rỉ. kiểm tra các vết hở vòng đệm. bộ phận nồi bị long, vòng chữ O. v.v... và thực hiện các sửa chữa cần thiết.

11.2.2.1.3  Sau khi xác định hộp đồng hồ có rò rỉ, hiệu chuẩn hộp công tơ theo quy trình nêu trong 8.3. Đảm bảo rằng máy thử kiểu ẩm đáp ứng các yêu cầu nêu trong 11.1.1.1. Kiểm tra mực nước trong máy thử kiểu ẩm. Ghi lại hệ số hiệu chuẩn DGM. Y.

11.2.2.2  Hiệu chuẩn lỗ phun tới hạn. Cài đặt thiết bị như trong Hình 10.

11.2.2.2.1  Để thời gian khởi động 15 min. Bước này rất quan trọng để cân bằng các điều kiện nhiệt độ thông khắp DGM.

11.2.2.2.2  Kiểm tra rò rỉ hệ thống như trong 11.2.2.1.1. Tốc độ rò rỉ phải bằng 0.

11.2.2.2.3  Trước khi hiệu chuẩn lỗ phun tới hạn. xác định tính phù hợp và chân không hoạt động thích hợp như sau: Bật bơm. mở hoàn toàn van điều chình và chỉnh van tắt (xả) để số đọc chân không tương ứng với khoảng một nửa áp suất khí quyển. Quan sát số đọc đồng hồ đo áp lực của hộp số. ΔH. Tăng từ từ số đọc chân không cho đến khi đạt được đọc ổn định trên đồng hồ áp suất của hộp số. Ghi lại giá trị chân không đối với mỗi lỗ. Không sử dụng lỗ không đạt được giá trị tới hạn.

11.2.2.2.4  Thu lấy áp suất bằng khí áp kế như mô tả trong 6.1.2. Ghi lại áp suất, P^bar, bằng mm Hg (in Hg).

11.2.2.2.5  Tiến hành hai lần chạy lặp lại ở chân không 25 mm Hg đến 50 mm Hg trên chân không tới hạn, thời gian mỗi lần chạy ít nhất 5 min. Các số đọc thể tích DGM phải tăng dần đối với các vòng hoàn chỉnh lặp lại của DGM. Theo hướng dẫn. các lần không nên chênh lệch quá 3,0s (bao gồm việc cho phép các thay đổi nhiệt độ của DGM) để đạt được ± 0,5 % K' (xem Công thức (11)). Ghi lại thông tin được liệt kê trong Hình 11.

11.2.2.2.6  Tính K' bằng cách sử dụng Công thức (11).

K '= hệ số lỗ phun tới hạn. [m³) (°K)1/2] / [(mm Hg) (min)] {[(ft3) (°R) 1/2)] [(in Hg) (min)].

T_amb = Nhiệt độ môi trường xung quanh tuyệt đối. °K (°R).

Tính trung bình của các giá trị K'. Các giá trị K’ riêng lẻ không nên chênh lệch quá ± 0,5 % so với giá trị trung bình.

11.2.3  Sử dụng các lỗ phun tới hạn làm chuẩn hiệu chuẩn.

11.2.3.1  Ghi lại áp suất,

11.2.3.2  Hiệu chuẩn hệ thống đo theo quy trình nêu trong 8.3.2.  Ghi lại các thông tin được liệt kê trong Hình 12.

11.2.3.3  Tính các thể tích chuẩn của không khí đi qua DGM và các lỗ phun tới hạn và tính hệ số hiệu chuẩn DGM. Y. sử dụng công thức dưới đây:

Trong đó:

V_cr(std) = thể tích mẫu khí đi qua lỗ phun tới hạn, đã hiệu chỉnh về các điều kiện tiêu chuẩn, dscm (dscf).

K₁ = 0,3858 K/mm Hg đối với đơn vị đo theo hệ mét = 17.64 °R/inch.Hg đối với đơn vị đo lường của Anh.

11.2.3.4  Tính trung bình các giá trị hiệu chuẩn DGM cho mỗi tốc độ dòng. Hệ số hiệu chuẩn, Y, ở mỗi tốc độ dòng không được chênh lệch quá ± 2 % so với mức trung bình.

11.2.3.5  Cần so sánh các hệ số DGM Y thu được từ hai lỗ phun cạnh nhau mỗi lần hiệu chuẩn DGM để xác định nhu cầu hiệu chuẩn lại các lỗ phun tới hạn; Ví dụ, khi kiểm tra lỗ phun 13/2,5. sử dụng các lỗ 12/10,2 và 13/5.1. Nếu bất kỳ lỗ phun tới hạn nào tạo ra hệ số Y DGM khác quá 2 % so với các lỗ khác thì hiệu chuẩn lại lỗ tới hạn theo 11.2.2.

11.3  Hiệu chuẩn hệ thống đo sau thử nghiệm thay thế. Quy trình sau đây có thể được sử dụng để thay thế cho hiệu chuẩn sau khi thử nghiệm nêu trong 9.3.2. Quy trình thay thế này không phát hiện được sự rò rỉ giữa đầu vào của hệ thống đo và máy đo khí khô, do đó, cần có hai bước để tạo sự thay thế tương đương:

(1) Hệ thống đo phải trải qua kiểm tra rò rỉ sau khi thử nghiệm từ đầu vào của hệ thống lấy mẫu lấy mẫu hoặc đầu vào của hệ thống đo, do đó, nếu hệ thống lấy mẫu không kiểm tra rò rỉ trước, thì phải tiến hành kiểm tra rò rỉ đầu vào của hệ thống đo;

(2) Hệ thống đo phải qua kiểm tra rò rỉ phần của hệ thống lấy mẫu tính từ máy bơm đến đồng hồ đo lỗ phun như trong 6.4.

11.3.1  Sau mỗi lần chạy thử. thực hiện theo các bước sau:

11.3.1.1  Đảm bảo rằng hệ thống đo đã qua kiểm tra rò rỉ sau khi thử nghiệm. Nếu không, tiến hành kiểm tra rò rỉ hệ thống đo từ đầu vào.

11.3.1.2  Tiến hành kiểm tra rò rỉ phần của hệ thống lấy mẫu tính từ máy bơm đến đồng hồ đo lỗ phun như trong 9.3.1.1.

11.3.1.3  Tính Y_qa đối với mỗi lần chạy thử bằng cách sử dụng công thức sau:

Trong đó:

Y_qa = giá trị kiểm tra hiệu chuẩn máy đo khí khô, không có đơn vị đo.

0,0319 = (29,92/528) (0,75)² (tính bằng Hg/°R) cfm².

ΔH@ = Hệ số hiệu chuẩn đồng hồ đo lỗ phun.

M_d = Khối lượng khô của khí ống khói, lb/lb-mol.

29 = Khối lượng khô của không khí, lb/lb-mol.

11.3.2  Sau mỗi dãy thử nghiệm, thực hiện theo các bước sau:

11.3.2.1  Tính trung bình của ba Y_qa hoặc nhiều hơn, thu được từ dãy chạy thử nghiệm và so sánh Y_qa trung bình này với hệ số hiệu chuẩn Y của đồng hồ đo khí khô. Y_qa trung bình phải nằm trong khoảng 5 % của Y.

11.3.2.2  Nếu Y_qa trung bình không đáp ứng được tiêu chí 5 %, thì hiệu chuẩn lại đồng hồ đo trên khắp phạm vi cài đặt lỗ phun như đã nêu chi tiết trong 8.3.1. Thực hiện quy trình trong 8.3.3.

Bảng 1 - Lưu lượng dòng với kích thước kim lấy mẫu và chiều dài ống lấy mẫu khác nhau

Hình 1 - Hệ thống lấy mẫu bụi

Hình 2 - Kiểm tra rò rỉ của hộp đồng hồ đo

Hình 3 - Bảng dữ liệu bụi hiện trường

Hình 4 - Sắp xếp thiết bị để hiệu chuẩn hệ thống đo

Hình 5 - Ví dụ bảng số liệu hiệu chuẩn hệ thống đo

Nhà máy _______________________________

Ngày __________________________________

Chạy Số. _______________________________

Lọc số. _________________________________

Lượng chất lỏng mất trong vận chuyển ______________________________

Thể tích mẫu trắng axeton. m1 _____________________________________

Nồng độ mẫu trắng axeton, mg/mg (Công thức 4) ______________________

Mẫu trắng rửa axeton, mg (Công thức 5) _____________________________

*Chuyển đổi khối lượng nước sang thể tích bằng cách chia tổng khối lượng tăng lên cho tỉ trọng nước (1 g/ml).

Hình 6 - Bảng số liệu phân tích

Hình 7 - Bố trí thiết bị để hiệu chuẩn đồng hồ đo khí khô

Ngày:

Số đo đồng hồ khí khô:

Áp suất:

Hình 8 - Ví dụ về bảng dữ liệu hiệu chuẩn đồng hồ đo khí khô tiêu chuẩn

Hình 9 - Thích ứng tấm tới hạn với hệ thống đo theo phương pháp 5

Hình 10 - Thiết lập thiết bị

Ngày _______________________

ID hệ thống lấy mẫu ___________

Hệ số tính DGM ______________

ID tấm tới hạn ________________

Hình 11 - Bảng số liệu xác định hệ số K'

Ngày _________________________

ID hệ thống lấy mẫu ______________

ID tấm tới hạn ___________________

Hệ số K' tấm tới hạn ______________

Hình 12 - Bảng số liệu để xác định hệ số DGM Y

Thư mục tài liệu tham khảo

1. Addendum to Specifications for Incinerator Testing at Federal Facilities. PFIS. NCAPC. December 6.

1967.

2. Martin. Robert M. Construction Details of Đẳng động học Source-Sampling Equipment. Environmental Protection Agency. Research Triangle Park. NC. APTD-05S1. April 1971.

3. Rom. Jerome J. Maintenance. Calibration, and Operation of Đẳng động học Source Sampling Equipment. Environmental Protection Agency. Research Triangle Park. NC. APTD-0576. March 1972.

4. Smith. W.S.. R.T. Shigehara. and W.F. Todd. A Method of Interpreting stack Sampling Data. Paper Presented at the 63rd Annual Meeting of the Air Pollution Control Association. St. Louis. MO. June 14- 19. 1970.

5. Smith. W.S.. et al. stack Gas Sampling Improved and Simplified With New Equipment. APCA Paper No. 67-119. 1967.

6. Specifications for Incinerator Testing at Federal Facilities. PHS. NCAPC. 1967.

7. Shigehara. R.T. Adjustment in the EPA Nomograph for Different Pitot Tube Coefficients and Dry Molecular Weights, stack Sampling News 2:4-11. October 1974.

8. Vollaro. R.F. A Survey of Commercially Available Instrumentation for the Measurement of Low- Range Gas Velocities, U.S. Environmental Protection Agency. Emission Measurement Branch. Research Triangle Park. NC. November 1976 (unpublished paper).

9. Annual Book of ASTM Standards. Part 26. Gaseous Fuels; Coal and Coke; Atmospheric Analysis. American Society for Testing and Materials. Philadelphia. PA. 1974. pp. 617-622.