Непрекъснато пробонабиране (газов анализ)

2.2 Непрекъснато пробонабиране (газов анализ)

1. 
   Установяне на газовия състав с оглед да се осигури определянето на плътността на газа. Последният параметър е важен, в случай че скоростта на газа ще бъде определяна чрез разликата на налягане/ разреждане.
   
2. 
   Определяне на concentrationsконцентрациите на димния газ на един или повече компоненти на димния газ с цел сравняването на тези концентрации с допустимите нормиconcentrations, e.g.напр. съгласно разрешителната документация.
   

Що се отнася до кислорода, измерването е от особено голямо значение, когато получените concentrationsконцентрации ще бъдат използвани при привеждането към референтна стойност. В този случай една евентуална грешка в измерването ще има огромен ефект. Немското законодателство отчита тези факти и затова изисква при тестваните за годност измервателни устройства за кислород тестът за линейност e.g.например да дава максимално отклонение 2 обемни процента.

Въпреки че измерваните с устройствата the concentrationконцентрации се изписват директно върху съответното измервателно устройство, горещо се препоръчва да се събират и записват чрез подходящи устройства сигналите, излъчени на изхода обикновено под формата на електрически токове в диапазона 4...20 mA²³. Най-простият подход би бил да се използва линейно или точково записващо устройство. Целесъобразно е обаче сигналите да се подават чрез уред за автоматично регистриране в апаратура за електронна обработка на данни и там да се събират и представят както в табличен, така и в графичен вид. Въпреки че в немското екологично законодателство като правило е зададено определянето на concentrationsконцентрациите на димния газ да е под формата на половинчасови средни стойности (което значи, че официално достатъчната степен на интеграция се извършва за период от половин час), все пак се препоръчва сигналите да се събират обединено и да се записват в течение на значително по-кратки времеви интервали, e.g.например за една минута – по този начин ще бъде възможно промените в концентрацията, дължащи се на работата на инсталацията²⁴ да се откриват директно concentrationи да може да се търсят причините за това. Изискваната интеграция (обединяване) e.g.напр. в течение на половин час, която е необходима от гледна точка на допустимите норми ще може след това пак да бъде направена допълнително чрез подходяща програма за таблични изчисления.

Тук пак трябва да се обръща особено внимание на пробовземането и на газовите тръби. Прави се разлика между два основни случая:

1. 
   Химичен анализ на газове като O₂, CO и NO, които на практика не са разтворими във вода.
   
2. 
   Химичен анализ на газове, които са много добре разтворими във вода, като e.g.напр. HCL; също и при определянето на дела на общия въглерод трябва да се предположи наличието на такива газове.
   

И в двата случая веднага след пробовземането трябва да се извърши сепарация/отделяне на прахта с нагрята пробонабираща система и нагрят филтър. По този начин се постигат две цели:

1. 
   Предотвратява се евентуално грешно определяне на състава поради отделяне върху влажния и студен прах и реакция с него.
   
2. 
   Другите части на измервателната система от тръби трябва да са свободни, за да може да се предотвратяват повреди във функционирането на охладителите или измервателните устройства, дължащи се на отлагане, както и образуването на отлагане в тръбите.
   

• 
  Поради свръхналягането, съществуващо зад помпата, е възможно да се предотвратят неуплътнения по пътя на газа.
  
• 
  Големият обемен поток води до по-кратко време на престой в системата и намалява риска от нежелани промени в concentrationконцентрацията, дължащи се на абсорбции по пътя.
  

При газовете, изброени във втората група, не трябва да се прави отделяне на водата. Газът трябва да се подава през достатъчно нагрети тръби (при температури около 180°C) директно до анализаторите. Тръбите трябва да бъдат колкото е възможно по-къси. Трябва изрично да бъде посочено, че при измерването на общия въглерод в димни газове, съдържащи органични компоненти с високо молекулярно тегло, е възможно да възникнат пиролизни ефекти и отделяне в праховия филтър и в тръбите за димния газ. Показател за това ще бъде, ако при постоянен състав на димния газ се получават прекалено дълги времена за настройка. Друг получаващ се ефект е, че сигналът за общото съдържание на въглерод се променя в зависимост от температурата на нагряване: при тръба, която става по-гореща, се получава по-висок сигнал, докато при изстудяващата се получава отслабване на сигнала. Тук помага само едно: използвайте колкото се може по-къса тръба и я нагорещявайте обилно!

Обикновено за граничните случаи SO₂ и NO_x, споменати по-горе, се използва газов охладител. Ако няма обаче гаранция, че отделянето на кондензата не води до съществени промени в concentrationконцентрацията, по-сигурно ще бъде кондензатът също да се провери²⁶ за съответните компоненти на димния газ. Другата възможност е след пробовземането да се подаде известно количество калибровъчен газ, съдържащ двете компоненти на димния газ – това да стане както директно на отвора на сондата, както и на входа на анализатора. В случай че не бъде открита разлика, значи, че не е станала и абсорбция. Всъщност понякога при стационарни инсталации стените на пробовземната система се омокрят с разтвор на фосфорна киселина, тъй като SO₂ не може да се разтваря в кисела среда и по този начин ще достигне до анализатора с непроменена concentrationконцентрация, дори и при дълъг път на газа. Разбира се, при определянето също и на този компонент на димния газ пътят на газа трябва да бъде възможно най-кратък.

Що се отнася до азотните оксиди, там може да се очаква равновесна реакция, при която дори при нормални условия на околната среда NO се превръща в значително количество NO₂. За горивните инсталации получаващият се дял на NO₂ обикновено е под 10%. Тъй като степента на превръщане зависи от времето на реакцията (времето на престой), както и от материала, от който е направена тръбата, горещо се препоръчва или винаги да се анализират и двата компонента на азотните оксиди едновременно, или, слагайки конвертор²⁷ точно преди анализаторите, да се гарантира, че се анализира само един от двата компонента на азотните оксиди.

Във всички случаи трябва винаги да се гарантира, че не само газовите анализатори, но също и целият път по пробонабирането на газа (т.e. от сондата и през газовия охладител) е бил зареден с нулев газ и калибровъчен газ и че измервателните устройства са били подходящо регулирани – и всичко това трябва да става след позиционирането на изградената измервателна конструкция и преди самото измерване да е започнало. Същевременно това трябва да послужи и като тест за функционалността на цялата система за газово пробонабиране, както и като проверка на уплътнеността и на 90%-ното време за настройка. В случай че към системата е свързано регистриращо записващо устройство, то провеждането на това калибриране ще може да се документира от записвача с точна дата и час; а ако не е възможно събиране на данни по електронен път, тези периоди трябва да се отбележат в протокола.

При emission measurementsемисионни измервания, които траят няколко дни, се препоръчва това калибриране да се повтаря поне веднъж дневно. Евентуален спор относно отместването на индикациите на измервателните уреди може да бъде избегнато, ако калибрирането се повтаря и след края на всяка серия от измервания.

Газовото пробонабиране трябва да бъде извършвано под формата на мрежово измерване, освен в случаите, когато чрез преглед на измервателното сечение може да се докаже, че concentrationконцентрацията има хомогенен характер. В това отношение може да се направи справка със заложеното в стандарта VDI 4200 за определяне на представителна пробовземна точка.

В случай че газ-анализаторите са на закрито, e.g.напр. в измервателен фургон, логично е да се съблюдават правилата за сигурност на работното място и димният газ да се отвежда извън фургона.