ГОСТ Р ИСО 10396-2006 Выбросы стационарных источников. Отбор проб при автоматическом определении содержания газов

     6 Оборудование

Материалы, применяемые для изготовления устройств отбора проб, приведены в приложении А.

6.1 Устройства для экстрактивного отбора проб

6.1.1 Фильтр грубой очистки (первичный фильтр)

Фильтр изготовляют из соответствующего сплава (такого как специальная нержавеющая сталь), боросиликатного кварца, керамики или другого подходящего материала. Рекомендуется фильтр, задерживающий частицы размером более 10 мкм. Также может потребоваться фильтр тонкой очистки (вторичный фильтр) (см. 6.1.4). Фильтр может быть размещен за пределами газохода или на конце зонда для отбора проб (см. 6.1.2). Если фильтр помещают на конце зонда, то может быть установлена отражающая пластина, чтобы предотвратить накопление твердых частиц на фронтальной поверхности фильтра и, как следствие, его закупорку. Следует принимать меры для исключения загрязнения фильтра твердыми частицами, которые могут вступать в реакцию с газами, что приведет к получению ошибочного результата.

6.1.2 Зонд

6.1.2.1 Металлические зонды

Металлические зонды широко используются для отбора проб газов. Выбор металла зависит в основном от физических и химических свойств отбираемой пробы и природы определяемого газа.

Мягкая низкоуглеродистая сталь подвержена коррозии в присутствии газов-окислителей и может быть пористой для водорода. Поэтому при температуре до 1175 К применяют нержавеющую сталь или хромистые стали. При более высоких температурах применяют стали или другие сплавы улучшенного качества. Если во внутренней части зонда происходит конденсация, его нагревают. При отборе проб очень горячих газов применяют охлаждение с помощью воздушной или водяной рубашки.

Примечание 2 - При работе во взрывоопасной атмосфере металлические зонды следует заземлять.

6.1.2.2 Огнеупорные зонды

Огнеупорные зонды (см. приложение А) изготовляют из кварцевого стекла, фарфора, муллита или рекристаллизованного оксида алюминия. Эти материалы хрупки и, за исключением кварца, могут деформироваться при высоких температурах, а также растрескиваться при тепловом ударе.

Зонды из боросиликатного стекла выдерживают температуру до 775 К, из кварцевого стекла - до 1300 К. Другие огнеупорные керамические материалы выдерживают и более высокие температуры.

6.1.3 Нагреваемая трубка для отбора проб, подсоединенная к устройству для удаления влаги

Трубку для отбора проб изготовляют из нержавеющей стали или политетрафторэтилена (ПТФЭ).

Диаметр трубки для отбора проб должен обеспечивать расход газа (далее - расход), достаточный для выработки сигнала датчиками, с учетом ее длины и нагнетательных характеристик используемого насоса (см. 6.1.5).

Температура трубки для отбора проб должна не менее чем на 15 К превышать температуры точек росы воды и кислот, содержащихся в отобранном газе. Во время отбора проб проводят контроль температуры.

Для уменьшения времени нахождения пробы газа в трубке для отбора проб и сведения к минимуму риска физико-химического превращения пробы поток газа может быть больше потока, необходимого для аналитических блоков; в этом случае анализируют часть пробы, а избыток газа сбрасывают через байпасный клапан (см. рисунок 1). Для исключения конденсации может понадобиться подогрев трубки для транспортировки проб.     

6.1.4 Фильтр тонкой очистки (вторичный фильтр)

Для удаления оставшихся твердых веществ, что необходимо для защиты насоса (см. 6.1.5) и газоанализатора, может потребоваться фильтр тонкой очистки. Его располагают непосредственно ниже по потоку от зонда за трубкой для отбора проб (см. 6.1.3). Рекомендуется использовать фильтр, задерживающий частицы размером более 1 мкм. Приемлемым материалом является ПТФЭ или боросиликатный кварц. Размер фильтра определяют с учетом необходимого потока пробы и данных о расходе на единицу площади, указанных производителем.

Фильтр следует нагревать до температуры, не менее чем на 15 К превышающей температуры точек росы воды и кислот отобранного газа. Фильтр тонкой очистки может быть необогреваемым. В этом случае его размещают непосредственно за устройством, удаляющим (охлаждающим) водяной пар.

6.1.5 Насос для отбора проб

Для непрерывного отбора проб из газохода через систему отбора проб используют герметичный насос. Это может быть диафрагменный либо металлический сильфонный насос или насос другого типа. Насос должен быть сделан из коррозионно-стойкого материала.

Мощность насоса должна позволять обеспечивать все газоанализаторы необходимыми потоками, а также обеспечивать избыточный поток (10% необходимого потока). Для контроля расхода устанавливают перепускной клапан. Клапан продлевает срок службы насоса при его частом использовании при низких расходах. Некоторые серийно выпускаемые модули подготовки проб могут быть укомплектованы насосом, установленным перед охладителем/мембранным осушителем. В таких случаях, при наличии высокой кислотности и влажности газового потока, насос должен работать при температуре, не менее чем на 15 К превышающей температуру точки росы кислоты. При этих условиях предусматривают дополнительное техническое обслуживание.

6.1.6 Удаление паров воды

Для удаления паров воды следует применять либо метод конденсации (охлаждения), либо метод осушки (с помощью мембранного осушителя), либо их в комбинации. Допустимо использование поглотителя влаги, если он не оказывает влияния на содержание газов, таких как СО. Каждый метод имеет свои преимущества, в связи с этим необходимо отметить следующее:

a) При применении метода конденсации (охлаждения) удаление влаги происходит за пределами нагреваемого блока.

b) При применении метода осушки (с помощью мембранного осушителя) половину трубки с осушителем (влажный конец) следует нагревать до температуры, на 15 К превышающей температуру точки росы конденсируемых компонентов газа. При наличии в пробе кислоты необходимо учитывать температуру точки росы кислоты. Количество продувочного воздуха должно соответствовать указанному в инструкции производителя.

с) Может быть применено разбавление для уменьшения содержания воды до уровня, когда оставшаяся вода не будет оказывать влияния.