ГОСТ Р ИСО 10396-2012 Выбросы стационарных источников. Отбор проб при автоматическом определении содержания газов с помощью постоянно установленных систем мониторинга (Переиздание)

     6.2 Устройства для экстрактивного отбора проб

6.2.1 Фильтр грубой очистки

Фильтр изготовляют из соответствующего сплава (такого как специальная нержавеющая сталь), боросиликатного стекла, кварцевого стекла, керамики или другого подходящего материала. Рекомендуется применять фильтр, задерживающий частицы размером более 10 мкм. Также может потребоваться фильтр тонкой очистки (см. 6.2.4). Фильтр может быть размещен за пределами газохода или на конце зонда для отбора проб (см. 6.2.2). Если фильтр помещают на конце зонда, то рекомендуется установить отклоняющую пластину для предотвращения накопления 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. Для периодической очистки фильтра от твердых частиц могут быть использованы системы обратной промывки фильтра с применением сжатого воздуха. При очистке следует использовать нагретый чистый сухой воздух во избежание загрязнения наконечника зонда или конденсации в экстрактивной системе.

6.2.2 Зонд

6.2.2.1 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, то его нагревают (см. рисунки 5 и 6). При отборе проб очень горячих газов применяют охлаждение с помощью воздушной или водяной рубашки, имеющей температуру не ниже точки росы кислот. Диаметр зондов выбирают в соответствии с требованиями к трубке отбора проб.

При работе во взрывоопасной атмосфере металлические зонды следует заземлять.

6.2.2.2 Огнеупорные зонды

Огнеупорные зонды (см. приложение А) обычно 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.

6.2.2.3 Зонды из полимерных материалов

Для отбора проб газов, насыщенных влагой, например, образующихся ниже по потоку после систем мокрой очистки от сернистых соединений, могут быть использованы зонды, изготовленные из полипропилена, политетрафторэтилена (ПТФЭ), перфторалкоксиалкана (ПФА) или других инертных полимерных материалов. Обычно в зонды такого типа вставляют пробку из кварцевого волокна или мембрану из ПТФЭ для задерживания капель воды, присутствующих в газовом потоке. Зонды из полимерных материалов применяют при температуре газа до 90°С.

6.2.3 Обогреваемая трубка для отбора проб, подсоединенная к устройству для удаления влаги

Все трубки линии для отбора проб должны быть изготовлены из нержавеющей стали, ПТФЭ, ПФА или другого подходящего материала.

Диаметр трубки для отбора проб должен обеспечивать расход газа (далее - расход), необходимый для выработки сигнала газоанализатором, с учетом длины трубки и нагнетательных характеристик используемого побудителя расхода (см. 6.2.6).

Обогреваемые трубки для отбора проб необходимы для предотвращения потерь компонентов газа, растворимых в воде или кислотном конденсате.

Обогреваемые трубки отбора проб необязательны только при определении газов, нерастворимых в воде (например, , ).

Трубки для отбора проб без обогрева следует использовать только в том случае, если известно, что температура окружающей среды никогда не будет настолько низкой, чтобы произошло замерзание.

Температура обогреваемой трубки для отбора проб должна быть выше температуры отходящего газа или температуры точек росы воды и кислот не менее, чем на 15 К. Во время отбора проб контролируют температуру.

Для сокращения времени пребывания пробы газа в трубке для отбора проб и сведения к минимуму вероятности физико-химического превращения пробы поток газа может быть больше потока, необходимого для газоанализатора; в этом случае анализируют часть пробы, а избыток газа сбрасывают через перепускной клапан (см. рисунок 1). Для предотвращения конденсации может понадобиться подогрев отводящей трубки.

6.2.4 Фильтр тонкой очистки

Для удаления оставшихся твердых частиц, с целью защиты побудителя расхода (см. 6.2.6) и газоанализатора, может потребоваться фильтр тонкой очистки. Его располагают сразу после зонда за трубкой для отбора проб (см. 6.2.3). Рекомендуется использовать фильтр, задерживающий частицы размером более 1 мкм. Подходящими являются фильтры из ПТФЭ или боросиликатного стекла. Диаметр фильтра определяют с учетом необходимого потока пробы и данных о расходе на единицу площади, указанных изготовителем.

Фильтр должен быть нагрет до температуры, превышающей температуры точки росы воды и кислот отобранного газа не менее чем на 15 К. Фильтр тонкой очистки может быть необогреваемым. В этом случае его размещают непосредственно за устройством для удаления водяного пара (охладителем).

6.2.5 Системы для удаления водяного пара

Для удаления водяного пара следует применять либо осушитель конденсационного/холодильного типа, либо мембранный осушитель, либо их комбинацию (см. рисунок 7). Допустимо использовать влагопоглотитель, если его применение не сказывается на содержании газов, таких как . Каждый метод имеет свои преимущества, при этом учитывают следующее:

a) при применении осушителя конденсационного/холодильного типа удаление влаги происходит за пределами нагреваемого блока;

b) при применении мембранного осушителя половину трубки с осушителем (влажный конец) нагревают до температуры, превышающей температуру точки росы конденсируемых компонентов газа не менее, чем на 15 К. При наличии в пробе кислоты учитывают температуру точки росы кислоты. Количество используемого сухого продувочного воздуха определяют в соответствии с инструкциями изготовителя;

c) для снижения содержания влаги до уровня, при котором ее удаление не требуется, может быть применено разбавление.