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

Приложение А
(справочное)

Материалы, применяемые для изготовления устройств отбора проб

А.1 Устройства системы отбора проб

Правильный выбор материалов для изготовления устройств отбора проб (далее - материалы) является важной частью проектирования устройств. Применяемые материалы должны соответствовать следующим требованиям:

a) иметь высокую химическую стойкость и выдерживать воздействие агрессивных компонентов пробы;

b) не взаимодействовать с компонентами отходящих газов (вступать в химические реакции, абсорбировать, адсорбировать);

c) быть термостойкими при использовании в газоходе или около него.

Требования следует рассматривать с учетом стоимости материалов.

А.2 Химическая стойкость

Агрессивными компонентами отходящих газов контролируемых источников выбросов являются шелочные или кислые газы, такие как диоксид азота , диоксид серы , разбавленная азотная кислота , сернистая кислота , разбавленная или концентрированная серная кислота (влажный триоксид серы или кислотный туман), аммиак и хлористый водород. Сведения о химической стойкости различных материалов к этим компонентам, были выбраны из 8-12 литературных источников, приведены в таблице А.1. Все материалы были испытаны при комнатной температуре, а при более высоких температурах их стойкость может значительно уменьшиться.

Нержавеющая сталь марки Carpenter 20 SS является самой стойкой в ряду материалов: алюминий, стали марок 304 SS, 316 SS и Carpenter 20 SS. Боросиликатное стекло и ПТФЭ (тефлон) очень стойки ко всем компонентам проб. Поливинилхлорид (ПВХ) и тигон являются несколько менее стойкими ко всем компонентам, за исключением концентрированной азотной кислоты (), присутствие которой не ожидается на входе в систему отбора проб. ПВХ является коррозионно-стойким, но при определенных условиях может вступать в реакцию с коррозийными компонентами. Для определения и во влажных пробах при их низком содержании рекомендуется применять ПТФЭ и боросиликатное или кварцевое стекло. Полиэтилен и полипропилен имеют очень близкую химическую стойкость и пригодны для применения, если не ожидается контакта с концентрированной азотной кислотой (например, кислотный туман на предприятиях по производству серной кислоты). Материал нейлон имеет ограниченное применение в системах отбора проб, а относительно характеристик витона, полученных по результатам испытаний его стойкости, мнения специалистов расходятся.

________________

В Российской Федерации достаточно известными и распространенными аналогами приведенных в стандарте марок сталей являются: для 304 SS - 08Х18Н10, для 316 SS - 08Х17Н13М2Т, для Carpenter 20 SS - 06ХН28МДТ (по ГОСТ 5632-72).

Тефлон, тигон и витон - примеры подходящей серийно выпускаемой продукции. Информация приведена для удобства пользователей настоящего стандарта и не является рекламой ИСО указанной продукции.

Таблица А.1 - Химическая стойкость различных материалов (для трубок отбора проб, зонда)

Таблица А.2 - Химическая стойкость различных материалов (для соединительных трубок, фильтра)

А.3 Дополнительная информация по таблице А.2

a) При применении молибденсодержащей нержавеющей стали марок SUS 316 и SUS 316L при определении содержания в присутствии может наблюдаться отклонение результатов измерений в сторону значений, из-за каталитического окисления аммиака под действием молибдена.

b) При непродолжительном применении ПТФЭ может выдержать температуру до 535 К.

c) Поскольку существует несколько марок нержавеющей стали (такие как 304 SS, 316 S, Carpenter 20 SS), конкретную марку следует выбирать в соответствии с природой газа и совместимостью с ним.

d) Причиной применения боросиликатного стекла вместо кварцевого является то, что последнее подвержено коррозии в большей степени и является дорогостоящим, хотя оба эти материала при коррозии образуют тетрафторид кремния, улавливаемый абсорбентом. Кроме того, причиной применения зонда из нержавеющей стали и неиспользования фильтров из спеченной нержавеющей стали является то, что для улавливания фтористых соединений следует использовать материал с диаметром пор 0,8 мкм.

e) Титан применяют при определении хлористого водорода, но не хлора, поскольку несмотря на то, что титан устойчив по отношению к влажному хлору, с сухим газообразным хлором он реагирует со взрывом.

f) Принимают, что температура, при которой эксплуатируют устройства отбора проб из нержавеющей стали и боросиликатного стекла, на 100 К ниже, чем установленная для указанных материалов 1175 К и 775 К соответственно. При температуре 1175 К и выше в нержавеющей стали увеличивается число точечных микротрещин, и она становится более хрупкой. При температуре 775 К боросиликатное стекло переходит из жидкого в твердое состояние, и зонд из него, помещаемый в газоход, может согнуться и (или) быть закупорен в зависимости от скорости потока отходящего газа. Эти рекомендации необходимо принимать в целях безопасности. В любом случае температуры 1175 и 775 К характерны для процессов горения, поэтому нецелесообразно проводить отбор проб отходящего газа при этих температурах.