Dyrektywa 97/68/we parlamentu europejskiego I rady



Pobieranie 0.84 Mb.
Strona3/5
Data10.05.2016
Rozmiar0.84 Mb.
1   2   3   4   5

Odchylenie zakresu pomiarowego w okresie jednej godziny powinno być mniejsze niż 2% pełnej skali na najniższym używanym zakresie. Zakres pomiarowy jest definiowany jako różnica między reakcją na gaz kalibracyjny i reakcją na gaz zerowy. Reakcja na gaz kalibracyjny jest definiowana jako średnie reakcja, wraz z hałasem, na gaz kalibracyjny zakresu pomiarowego w 30. sekundowych odstępach czasu.





      1. Osuszanie gazu

Opcjonalne urządzenie do osuszania gazu musi mieć minimalny wpływ na stężenie mierzonych gazów. Stosowanie chemicznych suszarek nie jest akceptowanym sposobem usuwania wody z próbki.


1.4.3. Analizatory
Ppkt 1.4.3.1.-1.4.3.5. niniejszego załącznika opisują zasady pomiarowe, jakie powinny być stosowane. Szczegółowy opis układów pomiarowych jest podany w załączniku V.
Badane gazy są analizowane niżej podanymi przyrządami. Dla analizatorów nieliniowych jest dozwolone użycie układów linearyzujących.
1.4.3.1. Oznaczanie tlenku węgla (CO)
Analizator tlenku węgla jest typu niedyspersyjnego w podczerwieni (NDIR).
1.4.3.2. Oznaczanie ditlenku węgla (CO2)
Analizator ditlenku węgla powinien być typu niedyspersyjnego w podczerwieni (NDIR)
1.4.3.3. Oznaczanie węglowodorów (HC)
Analizator węglowodorów jest typu podgrzewanego detektora jonizacji w płomieniu (HFID z detektorem, zaworami, przewodami rurowymi itd., podgrzewanymi tak, aby utrzymać temperaturę gazu na poziomie 463 K (190 C)  10K.
1.4.3.4. Oznaczanie tlenków azotu (NOX)
Analizator tlenków azotu jest typu detektora chemiluminescencyjnego (CLD) lub podgrzewanego detektora chemiluminescencyjnego (HCLD) z konwertorem NO2/NO, jeżeli pomiar sprowadza się do gazów spalinowych suchych. Jeżeli pomiar sprowadza się do gazów spalinowych mokrych, powinien być używany HCLD z konwertorem utrzymywanym powyżej 333 K (60) pod warunkiem, że sprawdzenie chłodzącego wpływu wody wypadło pozytywnie. (załącznik III, dodatek 2 ppkt. 1.9.2.20.
1.4.4. Pobieranie próbek gazowych składników emisji
Sondy pobierania próbek zanieczyszczeń gazowych muszą być zamocowane w odległości co najmniej 0,5 m lub równej trzykrotnej średnicy rury wydechowej – zależnie od tego, która z nich jest większa – tak daleko jak to możliwe od końca układu w kierunku przeciwnym do przepływu gazów spalinowych i wystarczająco blisko silnika, aby zapewnić temperaturę gazów spalinowych , co najmniej, 343K (70) przy sondzie.
W przypadku silnika wielocylindrowego, z rozgałęzionym kolektorem wydechowym, wlot sondy jest umieszczony dostatecznie daleko z kierunkiem przepływu gazów spalinowych, aby zapewnić, że próbka reprezentuje średnią emisję gazów spalinowych ze wszystkich cylindrów. W wielocylindrowych silnikach posiadających oddzielne grupy kolektorów, tak jak dla konfiguracji silnika „V”, dopuszcza się pobieranie próbki z każdej grupy indywidualnie i obliczanie średniej emisji gazów spalinowych. Mogą być używane inne metody, dla których wykazano korelację z wymienionymi wyżej metodami. Dla obliczeń emisji gazów spalinowych musi być użyty całkowity przepływ masy gazów spalinowych silnika.
Jeżeli na skład gazów spalinowych ma wpływ jakikolwiek układ dodatkowego oczyszczania gazów spalinowych, próbka gazów spalinowych musi być pobrana przed tym układem, w kierunku przeciwnym do przepływu gazów spalinowych, w badaniu etapu I oraz za tym urządzeniem, zgodnie z kierunkiem przepływu gazów spalinowych, w badaniu etapu II.
Kiedy jest używany układ rozcieńczania przepływu całkowitego w pomiarze emisji cząstek stałych zawieszonych w gazie, emisje składników gazowych mogą także być oznaczane w gazach spalinowych rozcieńczonych. Sondy pobierające próbki powinny być blisko sondy pobierającej próbki cząstek stałych zawieszonych w gazie w tunelu rozcieńczania (załącznik V ppkt 1.2.1.2, DT i ppkt 1.2.2, PSP). CO i CO2 mogą być oznaczane nieobowiązkowo poprzez pobieranie próbek do worka a następne mierzenie stężenia w worku pomiarowym.
1.5. Oznaczanie cząstek stałych zawieszonych w gazie
Oznaczanie cząstek stałych zawieszonych w gazie wymaga stosowania układu rozcieńczania. Rozcieńczanie może być zrealizowane przez układ rozcieńczania przepływu częściowego lub układ rozcieńczania przepływu całkowitego. Objętość przepływu w układzie rozcieńczającym jest na tyle duża, aby całkowicie wyeliminować kondensację wody w układach rozcieńczania i pobierania próbek oraz utrzymywać temperaturę rozcieńczonych gazów spalinowych bezpośrednio przed obudową filtrów, w kierunku przeciwnym do przepływu gazów spalinowych, na poziomie 325 K (52 C) lub niższym.
Dozwolone jest zmniejszenie wilgotności powietrza rozcieńczającego przed wpuszczaniem do układu rozcieńczającego, jeżeli wilgotność powietrza jest wysoka. Zaleca się wstępne podgrzewanie powietrza rozcieńczającego do poziomu temperatury powyżej 303 K (30 oC), jeżeli temperatura otoczenia jest niższa niż 293 K (20C). Jednak temperatura powietrza rozcieńczającego nie może przekroczyć 352 K (52C) przed wprowadzeniem do gazów spalinowych w tunelu rozcieńczania.
Dla układu rozcieńczania przepływu częściowego, sonda pobierająca próbki cząstek stałych zawieszonych w gazie musi być zamocowana blisko sondy gazowej i w kierunku przeciwnym do przepływu spalin, jak zdefiniowano to w ppkt. 4.4. i zgodnie z załącznikiem V sekcja 1.2.1.1., rysunki 4 – 12 EP i SP.
Układ rozcieńczania przepływu częściowego musi być tak zaprojektowany, aby rozdzielać strumień gazów spalinowych na dwie części, z których mniejsza jest rozcieńczana powietrzem a następnie używana do pomiaru cząstek stałych zawieszonych w gazie. Z tego powodu jest istotne, aby stopień rozcieńczania był określony bardzo dokładnie. Można stosować różne sposoby rozdzielania, jednak typ użytego rozdzielania narzuca, w znacznym stopniu, oprogramowanie do pobierania próbek i procedury, które mają być użyte (załącznik V, sekcja 1.2.1.1.).
Do oznaczania masy cząstek stałych zawieszonych w gazie wymagane są: układ pobierania próbek cząstek stałych zawieszonych w gazie, filtry pomiarowe cząstek stałych zawieszonych w gazie, waga analityczna i komora wagowa o kontrolowanej temperaturze i wilgotności.
Do pobierania cząstek stałych zawieszonych w gazie mogą być stosowane dwie metody:
- metoda jedno-filtrowa - stosuje się jedną parę filtrów (patrz ppkt. 1.5.1.3. niniejszego załącznika) dla wszystkich faz cyklu badawczego; szczególną uwagę należy zwrócić na czas pobierania próbek i przepływy w fazie pobierania próbek w trakcie badania; jednakże wymagana będzie tylko jedna para filtrów dla cyklu badawczego.


  • metoda wielo-filtrowa - zaleca się aby jedna para filtrów (patrz sekcja 1.5.1.3. niniejszego załącznika) była użyta dla każdej pojedynczej fazy cyklu badania; ta metoda zezwala na łagodniejsze procedury pobierania próbek, lecz używa się więcej filtrów.




      1. Filtry do pobierania cząstek stałych zawieszonych w gazie




        1. Wymagania dla filtra

Do badań homologacyjnych wymagane są filtry z włókna szklanego pokryte fluoropochodnymi węglowodorów lub filtry membranowe na bazie fluoropochodnych węglowodorów. Dla specjalnych zastosowań mogą być użyte różne materiały filtracyjne. Wszystkie typy filtrów powinny mieć zdolność zatrzymywania co najmniej 95% cząstek DOP (ftalanu (di) oktylu) o wymiarach 0,3 m, przy prędkości gazu od 35 cm/s do 80 cm/s. Kiedy przeprowadzane są badania porównawcze między laboratoriami lub między producentem i organem zatwierdzającym, muszą być używane sączki o identycznej jakości.




        1. Rozmiar filtra

Filtry cząstek stałych zawieszonych w gazie powinny mieć minimalną średnicę 47 mm (średnica czynna 37mm). Dopuszczalne są filtry o większej średnicy (ppkt. 1.5.1.5.).




        1. Filtr pierwotny i wtórny

Próbki z rozcieńczanych gazów spalinowych powinny być pobierane za pomocą pary filtrów umieszczonych szeregowo (jeden pierwotny i jeden wtórny) podczas sekwencji badania. Filtr wtórny powinien być umieszczony nie dalej niż 100mm, zgodnie z kierunkiem przepływu, od filtru pierwotnego i nie powinien mieć z nim kontaktu. Filtry można ważyć oddzielnie lub jako parę filtrów złożonych stronami zaplamionymi do siebie.




        1. Prędkość przepływu przez filtr

Uzyskuje się prędkość czoła gazu przepływającego przez filtr 35 do 80 cm/s. Przyrost spadku ciśnienia między początkiem i końcem badania powinien być nie większy niż 25 kPa.


1.5.1.5. Obciążenie filtra
Minimalne zalecane obciążenie filtra powinno wynosić 0,5 mg/1 075mm2 obszaru zaplamionego dla metody jedno-filtrowej. Dla najczęściej stosowanych rozmiarów filtrów zalecane są następujące wartości:


Średnica filtra mm

Zalecana czynna średnica mm

Zalecana minimalna masa osadu mg

47


37

0,5

70


60

1,3

90


80

2,3

110


100

3,6

Dla metody wielofiltrowej zalecane minimalne obciążenie filtra dla sumy wszystkich filtrów powinno być iloczynem odpowiedniej wartości podanej powyżej i pierwiastka kwadratowego z liczby wszystkich badań.




      1. Wymagania dla komory wagowej i wagi analitycznej

1.5.2.1. Warunki dla komory wagowej


Temperatura komory (lub pokoju), w której filtry cząstek stałych zawieszonych w gazie są kondycjonowane i ważone jest utrzymywana w zakresie 295 K (22 C) 3K podczas całego okresu kondycjonowania i ważenia filtrów. Wilgotność jest utrzymywana w punkcie rosy 282,5 K (9,5 C)  3K przy wilgotności względnej 45%  8%.
1.5.2.2. Ważenie filtrów odniesienia
Środowisko komory (lub pokoju) jest wolne od otaczających zanieczyszczeń (takich jak pył), które mogłyby się osadzać na filtrach cząstek stałych zawieszonych w gazie podczas ich stabilizacji. Zakłócenia warunków w komorze wagowej wymienionych w ppkt. 1.5.2.1. są dopuszczalne, jeżeli czas zakłóceń nie przekracza 30 minut.
Pokój wagowy powinien spełnić żądane wymagania przed wejściem do środka personelu. Co najmniej dwa nieużywane filtry odniesienia lub dwie pary filtrów odniesienia powinny być ważone w ciągu czterech godzin, lecz najlepiej w tym samym czasie co ważenie filtru (pary) do pobierania próbek. Powinny one mieć ten sam rozmiar i być z tego samego materiału co filtry do pobierania próbek.
Jeżeli średni ciężar filtrów odniesienia (par filtrów odniesienia) zmienia się między ważeniami filtrów zbierających próbki o więcej niż  5% ( 7,5% dla pary filtrów) zalecanego minimum obciążenia filtru (ppkt. 1.5.1.5.) wtedy wszystkie filtry do pobierania próbek powinny być odrzucone, a badanie emisji powtórzone.

Jeżeli kryteria stabilności pokoju wagowego, podane w ppkt. 1.5.2.1. nie są spełnione, lecz ważenie filtra odniesienia (pary) spełnia wyżej podane kryteria, producent silnika ma do wyboru: zaakceptować ciężary filtrów do pobierania próbek, albo unieważnić badanie i po ustabilizowaniu układu regulacji pokoju wagowego, powtórzyć badanie.


1.5.2.3. Waga analityczna
Waga analityczna użyta do określania masy wszystkich filtrów powinna mieć dokładność wskazań (odchylenie standardowe) 20 g i rozdzielczość 10 g (1 działka = 10 g). Dla filtrów o średnicy mniejszej niż 70mm, dokładność wskazań i rozdzielczość wynoszą odpowiednio 2 g i 1 g.
1.5.2.4. Eliminacja wpływu elektryczności statycznej
Aby wyeliminować oddziaływania elektryczności statycznej, filtry są przed ważeniem zneutralizowane, na przykład za pomocą neutralizatora polonowego lub urządzenia dającego podobny efekt.


      1. Dodatkowe warunki pomiaru cząstek stałych zawieszonych w gazie

Wszystkie części układu rozcieńczającego i układu pobierania próbek od rury wydechowej aż do obudowy filtrów, które są w kontakcie z nierozcieńczonymi i rozcieńczonymi spalinami, muszą być zaprojektowane tak, aby zminimalizować osadzanie się lub przemianę cząstek stałych zawieszonych w gazie. Wszystkie części muszą być wykonane z materiałów przewodzących elektryczność takich, które nie reagują ze składnikami gazów spalinowych i muszą być elektrycznie uziemione, aby zapobiec oddziaływaniom elektryczności statycznej.



Dodatek 2


  1. KALIBRACJIA APARATURY ANALITYCZNEJ


1.1. Wprowadzenie
Każdy analizator jest kalibrowany tak często jak to jest konieczne do spełnienia wymagań dokładności niniejszej normy. Metoda kalibracji, jaka została użyta, jest opisana w niniejszym punkcie dla analizatorów wskazanych w dodatku 1 ppkt 1.4.3.
1.2. Gazy kalibracyjne
Dopuszczalny okres przechowywania wszystkich gazów kalibracyjnych musi być przestrzegany.
Data upływu ważności gazów kalibracyjnych ustalona przez producenta powinna być odnotowana.


      1. Czyste gazy

Wymagana czystość gazów jest określona poprzez graniczne zanieczyszczenia podane poniżej. Należy dysponować następującymi gazami do kalibracji:




  • oczyszczony azot

(zanieczyszczenie  1 ppm C,  1 ppm CO,  400 ppm CO2,  0,1 ppm NO)


- oczyszczony tlen
(czystość >99,5% obj. O2)
- mieszanina wodór - hel
(40  2% wodoru, reszta hel)
(zanieczyszczenie  1 ppm C,  400 ppm CO)
- oczyszczone syntetyczne powietrze
(zanieczyszczenie  1ppm C,  1ppm CO,  400ppm CO2,  0,1 ppm NO)
(zawartość tlenu między 18% – do 21% obj.)
1.2.2. Gazy kalibracyjne i wzorcowe do ustawiania zakresu pomiarowego
Powinny być dostępne mieszaniny gazów posiadające następujący skład chemiczny:


  • C3H8 i oczyszczone syntetyczne powietrze ( patrz sekcja 1.2.1.)




  • CO i oczyszczony azot




  • NO i oczyszczony azot (ilość NO2 zawarta w tym gazie kalibracyjnym nie może przekraczać 5% zawartości NO)




  • O2 i oczyszczony azot




  • CO2 i oczyszczony azot




  • CH4 i oczyszczone syntetyczne powietrze




  • C2H6 i oczyszczone syntetyczne powietrze.


Uwaga: dopuszczalne są kombinacje innych gazów pod warunkiem, że gazy nie reagują między sobą.
Rzeczywiste stężenie gazu kalibracyjnego i gazu do ustalenia zakresu pomiarowego musi zawierać się w granicach  2% wartości nominalnej.
Wszystkie stężenia gazu kalibracyjnego powinny być podawane objętościowo (procent objętości lub ppm objętości).
Gazy użyte do kalibracji i ustawiania zakresu pomiarowego można także otrzymać za pomocą mieszalnika gazu, rozcieńczając je oczyszczonym N2 lub oczyszczonym syntetycznym powietrzem. Dokładność urządzenia mieszającego musi być taka, aby stężenie rozcieńczonych gazów kalibracyjnych mogło być określone w granicach  2%.


    1. Procedura działania analizatorów i układu pobierania próbek

Procedura działania analizatorów spełnia instrukcje producenta dotyczące uruchomienia i działania przyrządu. Są ponadto uwzględnione minimalne wymagania podane w sekcjach 1.4. do 1.9.




    1. Badanie szczelności

Zostaje wykonana próba szczelności. Odłącza się sondę od układu wydechowego i zaślepia końcówkę. Wyłącza się pompę analizatora. Po początkowym okresie stabilizacji wszystkie przepływomierze powinny wskazywać zero. Jeżeli nie, linie pobierania próbek zostają sprawdzone, a nieszczelności usunięte. Maksymalna dopuszczalna intensywność przecieku po stronie podciśnienia wynosi 0,5% wielkości natężenia przepływu wykorzystywanego w części układu, która jest sprawdzana. Do oceny natężenia wykorzystywanych przepływów można użyć przepływów analizatora i przepływów kanału bocznikowego.


Inną metodą jest wprowadzenie skokowej zmiany stężenia na początku linii pobierania próbek przez przełączanie z gazu zerowego na gaz kalibracyjny danego zakresu pomiarowego.
Jeżeli po odpowiednim okresie odczyt pokazuje niższe stężenie w porównaniu ze stężeniem wprowadzonym, wskazuje to na problemy związane z kalibracjią lub przeciekami.


    1. Procedura kalibracji




      1. Zestaw aparatury

Zestaw aparatury jest kalibrowany, zaś krzywe kalibracji sprawdzone gazami standartowymi. Stosuje się takie same natężenia przepływu gazów jak podczas pobierania próbek spalin.




      1. Czas wygrzewania

Czas wygrzewania powinien odpowiadać zaleceniom producenta. Jeżeli nie został on określony, zalecane jest minimum dwugodzinne wygrzewanie analizatorów.


1.5.3 Analizator NDIR i HFID
Analizator NDIR jest dostrojony, jeśli jest to konieczne, a płomień spalania analizatora HFID jest zoptymalizowany (ppkt 1.8.1.).
1.5.4. Kalibracja
Każdy normalnie używany zakres pomiarowy jest kalibrowany.
Analizatory CO, CO2 i NOX, HC i O2 są ustawione na zero, przy użyciu oczyszczonego syntetycznego powietrza (lub azotu).
Do analizatorów wprowadzane są odpowiednie gazy kalibracyjne(wzorcowe), wartości odnotowane, a krzywe kalibracji wyznaczone zgodnie z ppkt. 1.5.6.
Jeżeli jest to konieczne, ustawienie zera jest sprawdzone ponownie, a procedura kalibracji powtórzona.
1.5.5. Wyznaczanie krzywej kalibracji


        1. Ogólne wytyczne

Krzywa kalibracji analizatora jest wyznaczona przez co najmniej pięć punktów kalibracji (wyłączając zero) rozmieszczonych tak równomiernie, jak to możliwe.


Najwyższe nominalne stężenie powinno być równe lub wyższe 90% pełnej skali. Krzywa kalibracji jest obliczana metodą najmniejszych kwadratów. Jeżeli otrzymany stopień wielomianu jest większy niż trzy, liczba punktów kalibracji (włączając zero) musi być co najmniej równa stopniowi wielomianu plus dwa.
Krzywa kalibracji nie może się różnić więcej niż o  2% nominalnej wartości każdego punktu kalibracji i o więcej niż  1% pełnej skali przy wartości zerowej.
Na podstawie krzywej kalibracji i punktów kalibracji można sprawdzić, czy kalibrację przeprowadzono poprawnie. Należy podać rozmaite parametry charakterystyczne analizatora, w szczególności:
- zakres pomiarowy,
- czułość,
- datę przeprowadzenia kalibracji.
1.5.5.2. Kalibracja poniżej 15% pełnej skali.
Krzywa kalibracji analizatora jest wyznaczona przez co najmniej dziesięć punktów kalibracji (wyłączając zero) rozmieszczonych tak, że 50% punktów kalibracji znajduje się poniżej 10% pełnej skali.
Krzywa kalibracji jest obliczana metodą najmniejszych kwadratów.
Krzywa kalibracji nie może się różnić o więcej niż o  4% od nominalnej wartości każdego punktu kalibracji i o więcej niż  1% pełnej skali przy wartości zerowej.
1.5.5.3. Metody alternatywne
Jeżeli można wykazać, że techniki alternatywne (np. komputer, elektronicznie sterowany przełącznik zakresu, itd.) mogą dać równoważną dokładność, wtedy można zastosować te alternatywne techniki.
1.6. Weryfikacja kalibracji
Każdy normalnie używany zakres pracy jest sprawdzony przed każdą analizą, zgodnie z następującą procedurą.
Kalibracja jest weryfikowana przy użyciu gazu zerowego i gazu kalibracyjnego danego zakresu pomiarowego o nominalnej wartości przekraczającej 80% pełnej skali.
Jeżeli dla dwóch rozważanych punktów uzyskana wartość nie różni się od deklarowanej wartości odniesienia więcej niż o 4% pełnej skali, mogą być zmienione parametry regulacyjne. Jeżeli ten warunek nie jest spełniony, zostaje wyznaczona nowa krzywa kalibracji, zgodnie z sekcją 1.5.4.

1.7. Badanie sprawności konwertora NOX
Sprawność konwertora użytego do przemiany NO2 w NO jest badana zgodnie z ppkt. 1.7.1.-1.7.8. (rysunek 1).
1.7.1. Układ pomiarowy
Sprawność konwertora może być zbadana za pomocą ozonatora przy zastosowaniu układu pomiarowego przedstawionego na rysunku 1 (patrz także dodatek 1, sekcja 1.4.3.5) i poniższej procedury.
Rysunek 1
Schemat urządzenia do badania sprawności konwertora NO2
1.7.2. Kalibracja
CLD i HCLD powinny być kalibrowane w najczęściej stosowanym zakresie działania zgodnie z wymaganiami wytwórcy przy użyciu gazu zerowego i gazu wzorcowego . danego zakresu pomiarowego(w którym zawartość NO musi wynosić około 80% zakresu roboczego, a stężenie NO2 w mieszaninie gazów do mniej niż 5% stężenia NO). Analizator NOX musi działać w trybie pracy NO tak, aby gaz kalibracyjny nie przechodził przez konwertor. Wskazaną wartość stężenia należy odnotować.

1.7.3. Obliczanie


Sprawność konwertora NOX oblicza się w następujący sposób:
Sprawność (%) =
a) stężenie NOX zgodnie z ppkt. 1.7.6.
b) stężenie NOX zgodnie z ppkt. 1.7.7.
c) stężenie NO zgodnie z ppkt. 1.7.4.
d) stężenie NO zgodnie z ppkt. 1.7.5.
1.7.4. Dodawanie tlenu
Tlen lub gaz zerowy jest dodawany w sposób ciągły przez trójnik do strumienia gazu, aż wskazywane stężenie wyniesie w przybliżeniu o 20% mniej niż wskazywane stężenie kalibracji podane w ppkt. 1.7.2. (Analizator jest w trybie pracy NO).
Wskazywane stężenie (c) należy odnotować. Ozonator utrzymywany jest w stanie nieaktywnym w czasie tego procesu.
1.7.5. Aktywacja ozonatora
Ozonator należy uaktywnić, aby wytworzyć ilość ozonu wystarczającą do obniżenia stężenia NO do około 20% (minimum 10%) stężenia kalibracji podanego w ppkt. 1.7.2. Wskazywane stężenie (d) należy odnotować (Analizator jest w trybie pracy NO).
1.7.6. Tryb NOX
Analizator NO jest następnie przełączony na tryb pracy NOX tak, że mieszanina gazów (składająca się z NO, NO2, O2 i N2) przechodzi teraz przez konwertor. Wskazywane stężenie (a) należy odnotować. (Analizator jest w trybie pracy NOX)
1.7.7. Dezaktywacja ozonatora
Ozonator jest teraz nieaktywny. Mieszanina gazów opisana w sekcji 1.7.6. przepływa przez konwertor do detektora. Wskazywane stężenie (b) należy odnotować. (Analizator jest w trybie pracy NOX).
1.7.8. Tryb NO
Należy przełączyć na tryb NO z ozonatorem nieaktywnym, przepływ tlenu lub syntetycznego powietrza jest także odcięty. Odczyt NOX z analizatora nie powinien różnić się więcej niż o  5% od wartości zmierzonej zgodnie z ppkt. 1.7.2. (Analizator jest w trybie pracy NO).
1.7.9. Częstotliwość badania
Sprawność konwertora należy badać przed każdej kalibracji analizatora NOX.
1.7.10. Wymagana sprawność
Sprawność konwertora nie powinna być mniejsza niż 90%, lecz sprawność wyższa niż 95% jest bardzo zalecana.
Uwaga: Jeżeli, z analizatorem w najczęściej stosowanym zakresie pomiarowym, ozonator nie może uzyskać redukcji z 80% do 20% zgodnie z ppkt. 1.7.5., wtedy należy zastosować najwyższy zakres, który będzie umożliwiał taką redukcję.
1.8. Regulacja FID
1.8.1. Optymalizacja reakcji detektora
HFID musi być wyregulowany według wymagań producenta przyrządu. Jako gaz kalibracyjny zakresu pomiarowego do optymalizacji odpowiedzi w najczęściej używanym zakresie roboczym należy zastosować propan w powietrzu.
Przy natężeniu przepływu paliwa i przepływu powietrza ustawionymi według zaleceń producenta, do analizatora powinien być wprowadzony gaz kalibracyjny zakresu pomiarowego 350  75 ppm C. Reakcja, przy danym natężeniu przepływu paliwa, powinna być określona z różnicy między reakcją na gaz kalibracyjny zakresu pomiarowego i reakcją na gaz zerowy. Natężenie przepływu paliwa powinno być ponadto nastawiane powyżej i poniżej wymaganych przez producenta wartości. Odpowiedzi na gaz kalibracyjny i gaz zerowy przy tych natężeniach przepływu paliwa powinny zostać odnotowane. Różnica między reakcją na gaz kalibracyjny zakresu pomiarowego i gaz zerowy powinna być przedstawiona na wykresie, a natężenie przepływu paliwa ustawione w zakresie wyższych wartości krzywej.
1.8.2. Współczynniki reakcji dla węglowodorów
Analizator powinien być kalibrowany przy użyciu propanu w powietrzu i oczyszczonego syntetycznego powietrza, zgodnie z ppkt. 1.5.
Współczynniki reakcji powinny być określone kiedy rozpoczyna się użytkowanie analizatora oraz po głównych okresach obsługowych. Współczynnikiem reakcji (Rf) na poszczególne rodzaje węglowodorów jest stosunek odczytu FID C1 do stężenia gazu w butli wyrażonego w ppm C1.
Stężenie stosowanego w badaniu gazu musi być na poziomie, który daje reakcję w pobliżu 80% pełnej skali. Stężenie musi być określone z dokładnością  2% objętościowo w odniesieniu do normalnych wartości grawimetrycznych. Ponadto butla z gazem musi być wstępnie kondycjonowana przez 24 godziny w temperaturze 298 K (25 C)  5K.
Gazy stosowane w badaniu i zalecane odpowiadające im zakresy współczynnika reakcji są następujące:
- metan i oczyszczone syntetyczne powietrze: 1,00  Rf  1,15
- propylen i oczyszczone syntetyczne powietrze: 0,90 Rf 1,10
- toluen i oczyszczone syntetyczne powietrze: 0,90 Rf  1,10
Podane wartości odnoszą się do współczynnika reakcji (Rf) wynoszącego 1,00 dla propanu i oczyszczonego syntetycznego powietrza.
1.8.3. Sprawdzenie zakłócenia tlenowego
Sprawdzenie zakłócenia tlenowego powinno być wykonane przy wprowadzaniu analizatora do eksploatacji i po głównych okresach obsługowych.
Współczynnik reakcji jest określany jak opisano w ppkt. 1.8.2. Stosowany gaz i zalecany zakres odpowiadającego mu współczynnika reakcji są następujące:
- propan i azot: 0,95  Rf  1,05

Wartości te odnoszą się do współczynnika reakcji (Rf) wynoszącego 1,00 dla propanu i oczyszczonego syntetycznego powietrza.


Stężenie tlenu w powietrzu palnika FID musi się mieścić w granicach  1 mol % stężenia tlenu w powietrzu palnika użytego w ostatnim sprawdzeniu zakłócenia tlenowego. Jeżeli różnica jest większa, zakłócenie tlenowe musi być sprawdzone, a analizator wyregulowany, o ile jest to konieczne.
1.9. Efekty zakłócenia w analizatorach NDIR i CLD
Gazy obecne w spalinach, inne niż dany gaz poddawany analizie, mogą zakłócać odczyt na kilka sposobów. Zakłócenie pozytywne pojawia się w urządzeniach NDIR, gdy gaz zakłócający wywołuje ten sam efekt jak gaz podlegający pomiarowi, lecz w mniejszym stopniu. Zakłócenie negatywne pojawia się w urządzeniach NDIR, gdy gaz zakłócający rozszerza pasmo absorpcji mierzonego gazu oraz w urządzeniach CLD, gdy gaz zakłócający tłumi promieniowanie. Sprawdzanie zakłóceń wymienionych w sekcjach 1.9.1. i 1.9.2 jest wykonywane przed pierwszym użyciem analizatorów oraz po głównych okresach obsługowych.


      1. Sprawdzanie zakłóceń w analizatorze CO.

Woda i CO2 mogą zakłócać wskazania analizatora CO. Dlatego gaz kalibracyjny CO2 o stężeniu od 80% do 100% pełnej skali maksymalnego zakresu roboczego użytego podczas sprawdzania jest przepuszczony w formie pęcherzyków przez wodę o pokojowej temperaturze, a reakcja analizatora odnotowana. Reakcja analizatora nie może być większe niż 1% pełnej skali dla zakresów równych lub powyżej 300 ppm i większa od 3 ppm dla zakresów poniżej 300 ppm.


1.9.2. Sprawdzanie tłumienia w analizatorze NOX
Dwoma gazami branymi pod uwagę dla analizatorów CLD (i HCLD) są CO2 i para wodna. Reakcja chłodzenia tłumienia tych gazów są proporcjonalne do ich stężenia i dlatego wymagają technik badawczych pozwalających wyznaczyć tłumienie przy najwyższych spodziewanych stężeniach spotykanych podczas badań.

1.9.2.1. Sprawdzanie tłumienia wywołanego przez CO2


Gaz kalibracyjny zakresu pomiarowego CO2 o stężeniu 80-100% pełnej skali maksymalnego zakresu roboczego jest przepuszczony przez analizator NDIR a wartość CO2 odnotowana jako A. Następnie jest on rozcieńczony o około 50% gazem kalibracyjnym NO zakresu pomiarowego i przepuszczony przez NDIR i (H)CLD z odnotowaniem wartości CO2 i NO odpowiednio jako B i C. Należy odciąć CO2 i przepuścić sam gaz zakresu pomiarowego NO przez (H)CLD a wartość NO odnotować jako D. Tłumienie powinno być obliczone w następujący sposób:
% CO2 tłumienie =
i nie może być większe niż 3% pełnej skali,
gdzie:
A: stężenie nierozcieńczonego CO2 zmierzone za pomocą NDIR %
B: stężenie rozcieńczonego CO2 zmierzone za pomocą NDIR %
C: stężenie rozcieńczonego NO zmierzone za pomocą CLD ppm
D: stężenie nierozcieńczonego NO zmierzone za pomocą CLD ppm
1.9.2.2. Sprawdzenie tłumienia przez wodę
Sprawdzenie to ma zastosowanie jedynie przy pomiarach stężenia gazu mokrego. Obliczenie tłumienia przez wodę musi uwzględniać rozcieńczenie gazu wzorcowego NO zakresu pomiarowego parą wodną i dostosowanie stężenia pary wodnej w mieszaninie do spodziewanego podczas badań. Gaz kalibracyjny NO zakresu pomiarowego o stężeniu 80-100% pełnej skali normalnego zakresu roboczego jest przepuszczony przez (H)CLD a wartość NO odnotowana jako D. Następnie gaz kalibracyjny NO jest przepuszczony w formie pęcherzyków przez wodę o pokojowej temperaturze oraz przechodzi przez (H)CLD, a wartość NO należy odnotowana jako C. Bezwzględne ciśnienie robocze analizatora i temperaturę wody określa się i odnotowuje odpowiednio jako E i F. Ciśnienie nasycenia mieszaniny, które odpowiada temperaturze (F) wody płuczki jest określone i odnotowane jako G. Stężenie pary wodnej (w %) w mieszaninie oblicza się w następujący sposób:

i odnotowuje jako H. Spodziewane stężenie rozcieńczonego gazu kalibracyjnego zakresu pomiarowego NO (w parze wodnej) oblicza się w następujący sposób:
De =
i odnotowuje jako De. Dla gazów spalinowych kompresyjnych silników zapłonowych maksymalne stężenie pary wodnej w gazach spalinowych (w %) spodziewane podczas badań, zostaje oszacowane ze stężenia nierozcieńczonego gazu wzorcowego zakresu pomiarowego CO2, (A, zmierzonego zgodnie z ppkt. 1.9.2.1), przy założeniu, że stosunek atomów H/C paliwa wynosi 1,8-1,0, w następujący sposób:

Hm=0,9 × A


i zapisane jako Hm.
Tłumienie wywołane przez wodę jest obliczane w następujący sposób:
% tłumienia H2O =
i nie może być większe niż 3% pełnej skali.
De: spodziewane stężenie rozcieńczonego NO (ppm)
C: stężenie rozcieńczonego NO (ppm)
Hm: maksymalne stężenie pary wodnej (%)
H: rzeczywiste stężenie pary wodnej (%)
Uwaga: Jest istotne, aby w gazie kalibracyjnym zakresu pomiarowego NO, stosowanym w tym sprawdzaniu, stężenie NO2 było minimalne, ponieważ absorpcja NO2 przez wodę nie została uwzględniona w obliczeniach tłumienia.
1.10. Okresy między kalibracjami .
Analizatory powinny być kalibrowane, zgodnie z sekcją 1.5., przynajmniej co każde trzy miesiące lub kiedy tylko układ był naprawiany lub zmieniany tak, że mogło to wpłynąć na kalibrację.
2. KALIBROWANIE UKŁADU POMIAROWEGO CZĄSTEK STAŁYCH ZAWIESZONYCH W GAZIE
2.1. Wprowadzenie
Każdy element składowy jest kalibrowany tak często, jak to jest niezbędne do spełnienia wymagań dokładności niniejszej normy. Metoda kalibracji, której należy użyć jest opisana w niniejszej sekcji dla elementów wskazanych w załączniku III dodatek 1 ppkt. 1.5. i w załączniku V.
2.2. Pomiar przepływu
Kalibracja przepływomierzy gazu lub oprzyrządowania do pomiaru przepływu spełnia normy krajowe i/lub międzynarodowe.

Maksymalny błąd wartości mierzonej zawiera się w granicach  2%



odczytu.
Jeżeli natężenie przepływu gazu jest określane przez pomiary różnicowe, maksymalny błąd różnicy jest taki, aby dokładność GEDF zawierała się w granicach  4%. ( patrz także załącznik V, sekcja 1.2.1.1 EGA). Można to obliczyć stosując średnią geometryczną błędów każdego przyrządu.
2.3. Sprawdzenie stopnia rozcieńczenia
Kiedy stosuje się układy pobierania próbek cząstek stałych zawieszonych w gazie bez EGA (załącznik V ppkt. 1.2.1.1) stopień rozcieńczenia jest sprawdzony przy instalacji każdego nowego silnika podczas pracy silnika i przy zastosowaniu pomiarów stężenia bądź CO2, bądź NOX w surowych i rozcieńczonych spalinach.
Zmierzony stopień rozcieńczenia zawiera się w granicach  10% stopnia rozcieńczenia obliczonego z pomiaru stężenia CO2 lub NOX.
2.4. Sprawdzenie warunków częściowego przepływu
Zakres prędkości gazów spalinowych i wahania ciśnienia, jeśli to właściwe, są sprawdzone i wyregulowane stosownie do wymagań załącznika V ppkt 1.2.1.1., EP,.
2.5. Okresy między kalibracjami
Oprzyrządowanie do pomiarów przepływu jest kalibrowane przynajmniej co każde trzy miesiące lub kiedy tylko dokonano w układzie zmiany, która mogłaby wpływać na kalibrację.

Dodatek 3

1 OCENA DANYCH POMIAROWYCH I OBLICZENIA



1.1. Ocena danych emisji gazowych.
W celu oceny emisji gazowych uśrednia się mapę odczytów z ostatnich 60 sekund każdej fazy i podczas każdej fazy wyznacza się średnie stężenia (conc) HC, CO, NOx i CO2 z uśrednionej mapy odczytów i stosownych wyników kalibracji, jeśli zastosowano metodę bilansu węgla. Można zastosować zapisy innego typu jeśli zapewnią one równoważne zbieranie danych.
Średnie stężenia w tle (concd) mogą być określone z odczytów powietrza rozcieńczającego w worku pomiarowym lub z ciągle dokonywanych odczytów tła (nie z worka pomiarowego) i właściwych danych kalibracji.
1.2. Emisje cząstek stałych zawieszonych w gazie
Dla oceny cząstek stałych zawieszonych w gazie dla każdej fazy odnotowuje się całkowite masy (MSAM,j) lub objętości (VSAM,j) próbek przechodzące przez filtry.
Filtry powracają do komory wagowej i są kondycjonowane przez co najmniej jedną godzinę, lecz nie dłużej niż 80 godzin, a następnie zważone. Masa brutto filtrów jest odnotowana, a tara (patrz ppkt. 3.1. załącznika III) odjęta. Masa cząstek stałych zawieszonych w gazie (Mf dla metody jednofiltrowej, Mf,i dla metody wielofiltrowej) jest sumą cząstek stałych zawieszonych w gazie zebranych na filtrach pierwotnym i wtórnym.
Jeżeli ma być zastosowana korekcja tła, odnotowuje się masę (MDIL) lub objętość (VDIL) powietrza rozcieńczającego przepuszczonego przez filtry i masę cząstek stałych zawieszonych w gazie (Md). Jeżeli został wykonany więcej niż jeden pomiar należy obliczyć iloraz Md/MDIL lub Md/MDIL dla każdego pojedynczego pomiaru i wartości uśrednić.
1.3. Obliczenie emisji składników gazowych
Końcowe, podane w sprawozdaniu wyniki testu są określone w następujących krokach:
1.3.1. Określenie przepływu spalin
Wyznacza się natężenie przepływu gazów spalinowych (GEXHW, VEXHW lub VEXHD) dla każdej fazy zgodnie z załącznikiem III dodatek 1 ppkt. 1.2.1.-1.2.3.
Kiedy używa się metody rozcieńczenia pełnego przepływu, określa się całkowite natężenie przepływu rozcieńczonych gazów spalinowych (GTOTW, VTOTW) dla każdej fazy zgodnie z załącznikiem III dodatek 1 ppkt. 1.2.4.


      1. Korekcja suche/mokre

Przy określaniu GEXHW, VEXHW, GTOTW lub VTOTW, zmierzone stężenie sprowadza się do bazy mokrej według następującej zależności, jeżeli uprzednio nie wykonano pomiarów gazów spalinowych mokrych:


conc(mokre) = kw  conc(suche)

Dla gazów spalinowych nierozcieńczonych:

kw,r,1 =
lub:
kw,r,2 =
Dla gazów spalinowych rozcieńczonych:
kw,e,1 =
lub:
kw,e,2 =
FFH można obliczyć według:
FFH =

Dla powietrza rozcieńczającego:


kw,d = 1-kw1
kw1 =
Hd =
Dla powietrza zasysanego (jeżeli różni się od powietrza rozcieńczającego):
kw,a = 1-kw2
kw2 =
Ha =
gdzie:
Ha; absolutna wilgotność powietrza zasysanego, g wody na kg powietrza suchego
Hd: absolutna wilgotność powietrza rozcieńczającego, g wody na kg powietrza suchego
Rd: wilgotność względna powietrza rozcieńczającego, %
Ra: wilgotność względna powietrza zasysanego, %
pd: ciśnienie nasycenia pary wodnej powietrza rozcieńczającego, kPa
pa: ciśnienie nasycenia pary wodnej powietrza zasysanego, kPa
pb: bezwzględne ciśnienie barometryczne, kPa
1.3.3 Korekcja wilgotności dla NOX
Ponieważ emisja NOX zależy od warunków powietrza otaczającego, stężenie NOX koryguje się ze względu na temperaturę i wilgotność powietrza otaczającego, poprzez współczynniki KH według następującego wzoru:
KH =

gdzie:
A: 0,309 GFUEL/GAIRD-0,0266


B: -0,209 GFUEL/GAIRD+0,00954
T: temperatura powietrza w K
Stosunek paliwa do powietrza (powietrze sprowadzone do bazy suchej)
Ha: wilgotność powietrza zasysanego, g wody na kg suchego powietrza
Ha =
Ra: wilgotność względna powietrza zasysanego, %
pa: ciśnienie nasycenia pary wodnej powietrza zasysanego, kPa
pb: bezwzględne ciśnienie barometryczne, kPa
1.3.4 Obliczenie natężenia przepływu masy składników gazowych
Natężenie masy emisji dla każdej fazy jest obliczane w następujący sposób:
a) Dla gazów spalinowych nierozcieńczonych16:
Gasmass = u  conc  GEXHW
lub:
Gasmass = v  conc  VEXHD
lub:
Gasmass = w x concc VEXHW
b) Dla gazów spalinowych rozcieńczonych16
Gasmass = u  concc  GTOTW
lub:
Gasmass = w  concc  VTOTW
gdzie:
concc jest skorygowanym stężeniem w tle
concc = conc-concd  (1-(1/DF))
DF = 13,4/(concCO2 + (concCO + concHC)  10-4)
lub:
DF = 13,4/concCO2.
Współczynniki: u - mokre, v - suche, w - mokre są stosowane zgodnie z danymi w poniższej tabeli:


Gaz

u

v

w

Con (stężenie)

NOX

0,001587

0,002053

0,002053

ppm

CO

0,000966

0,00125

0,00125

ppm

HC

0,000479

-

0,000619

ppm

CO2

15,19

19,64

19,64

%

Zawartość HC jest oparta na średnim stosunku węgla do wodoru 1:1,85.


1.3.5. Obliczenie emisji jednostkowych:
Emisja jednostkowa (g/kWh) jest obliczana dla wszystkich poszczególnych składników w następujący sposób:
Poszczególny składnik gazowy=

gdzie: Pi = Pm,i + PAE,i.


Współczynniki wagowe i liczba faz (n) użyta w powyższym obliczeniu są zgodne z ppkt. 3.6.1 załącznika III.
1.4. Obliczanie emisji cząstek stałych zawieszonych w gazie
Emisja cząstek stałych zawieszonych w gazie jest obliczana w następujący sposób:
1.4.1. Współczynnik korekcji wilgotności dla cząstek stałych zawieszonych w gazie

Ponieważ emisja cząstek stałych zawieszonych w gazie z kompresyjnych silników zapłonowych zależy od warunków otaczającego powietrza, natężenie przepływu masy cząstek stałych zawieszonych w gazie jest korygowane ze względu na wilgotność otaczającego powietrza poprzez współczynnik Kp obliczony według następującego wzoru:


Kp = 1/(1+0,0133  (Ha - 10,71))
Ha: wilgotność powietrza zasysanego, gramy na kg suchego powietrza.
Ha =
Ra: wilgotność względna powietrza zasysanego, %
pa: ciśnienie nasycenia pary wodnej powietrza zasysanego, kPa
pB: bezwzględne ciśnienie barometryczne, kPa
1.4.2. Układ rozcieńczania przepływu częściowego
Końcowe wykazane w sprawozdaniu wyniki badania w zakresie emisji cząstek stałych zawieszonych w gazie są uzyskane w następujących krokach. Ponieważ mogą być używane różne typy regulacji stopnia rozcieńczenia, stosuje się różne sposoby obliczania dla równoważnego przepływu masy rozcieńczonych gazów spalinowych GEDF lub równoważnego objętościowego przepływu rozcieńczonych gazów spalinowych VEDF. Wszystkie obliczenia powinny być oparte na średnich wielkościach poszczególnych faz (i) podczas okresu pobierania próbek.
1.4.2.1. Układy izokinetyczne
GEDFW,i = GEXHW,i  qi
lub:
VEDFW,i = VEXHW,i  qi

qi =

lub:

qi =


gdzie r odpowiada stosunkowi powierzchni przekroju poprzecznego Ap sondy izokinetycznej i rury wydechowej Ar:
r =
1.4.2.2. Układy z pomiarem stężenia CO2 lub NOX
GEDFW,i = GEXHW,i  qi
lub:
VEDFW,i = VEXHW,i  qi
qi =
gdzie:

ConcE = stężenie gazu wskaźnikowego w gazach spalinowych nierozcieńczonych mokrych


ConcD = stężenie gazu wskaźnikowego w gazach spalinowych rozcieńczonych mokrych
ConcA = stężenie gazu wskaźnikowego w powietrzu rozcieńczającym mokrym
Stężenia zmierzone na bazie suchej należy sprowadzić do bazy mokrej zgodnie z ppkt. 1.3.2. niniejszego dodatku.
1.4.2.3. Układy z pomiarem CO2 i metodą bilansu węgla
GEDFW,i =
gdzie:
CO2D = stężenie CO2 w gazach spalinowych rozcieńczonych
CO2A = stężenie CO2 w powietrzu rozcieńczającym (stężenie w % objętości na bazie mokrej)
Powyższe równanie oparte jest na zasadzie bilansu węgla (atomy węgla dostarczane do silnika są emitowane jako CO2) i wyprowadzone przez poniższe obliczenia:
GEDFW,i = GEXHW,i  qi

i:
qi =


1.4.2.4. Układy z pomiarem natężenia przepływu
GEDFW,i = GEXHW,i  qi
qi =
1.4.3. Układ rozcieńczania przepływu całkowitego
Końcowe wyniki badania wykazane w sprawozdaniu w zakresie emisji cząstek stałych zawieszonych w gazie są wyprowadzone poprzez poniższe kroki.
Wszystkie obliczenia są oparte na wartościach średnich z poszczególnych faz (i) podczas okresu pobierania próbek.
GEDFW,i = GTOTW,i

lub:
VEDFW,i = VTOTW,i


1.4.4. Obliczanie natężenia przepływu masy cząstek stałych zawieszonych w gazie
Natężenie przepływu masy cząstek stałych zawieszonych w gazie jest obliczane w następujący sposób:

Dla metody jednofiltrowej:


PTmass =
lub:
PTmass =
gdzie:
(GEDFW)aver, (VEDFW)aver, (MSAM)aver, (VSAM)aver w ciągu cyklu badania są określane przez zsumowanie średnich wartości z poszczególnych faz podczas okresu pobierania próbek:
(GEDFW)aver =
(VEDFW)aver =
MSAM =
VSAM =

gdzie i = 1,...n


Dla metody wielo-filtrowej:
PTmass,i =
lub:
PTmass,i =
gdzie i = 1,...n
Natężenie przepływu masy cząstek stałych zawieszonych w gazie może być korygowane do tła w następujący sposób:
Dla metody jedno-filtrowej:
PTmass =

lub:
PTmass =


Jeżeli wykonuje się więcej niż jeden pomiar to (Md/MDIL) lub (Md/VDIL) odpowiednio zastępuje się przez (Md/MDIL)aver lub (Md/VDIL)aver :

lub:
DF = 13,4/concCO2


Dla metody wielo-filtrowej:
PTmass,i =
lub:
PTmass,i =
Jeżeli wykonuje się więcej niż jeden pomiar to (Md/MDIL) lub (Md/VDIL) odpowiednio zastępuje się przez (Md/MDIL)aver lub (Md/VDIL)aver:

lub:
DF = 13,4/concCO2
1.4.5. Obliczenie emisji jednostkowej

Emisja jednostkowa cząstek stałych zawieszonych w gazie PT (g/kWh) jest obliczana w następujący sposób17:

Dla metody jedno-filtrowej:
PT =
Dla metody wielo-filtrowej:
PT =
Pi = Pm,i + PAE,i
1.4.6. Rzeczywisty współczynnik wagowy
Dla metody jednofiltrowej, rzeczywisty współczynnik wagowy WFE,i dla każdej fazy jest obliczany w następujący sposób:
WFE,i =

lub:
WFE,i =


gdzie i = 1,...n

Wartość rzeczywistego współczynnika wagowego powinna zawierać się w granicach  0,005 (bezwzględnej wartości) współczynników wagowych podanych w załączniku III, sekcja 3.6.1.


1   2   3   4   5


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna