🏭 Dwutlenek węgla, tlenek węgla i tlen w gazach odlotowych — automatyczne systemy pomiarowe, ISO 12039

Środowisko ISO 12039

Przegląd

CO OKREŚLA DOKUMENT (rozdz. 1 ISO 12039:2019): podstawową budowę i najważniejsze charakterystyki metrologiczne automatycznych systemów pomiarowych (AMS) do tlenku węgla (CO), dwutlenku węgla (CO2) i tlenu (O2) w emisjach ze źródeł stacjonarnych, a także metody i wyposażenie do pomiaru stężeń tych gazów. Metoda pozwala na ciągły monitoring stacjonarnymi systemami zamontowanymi na stałe. Opisuje systemy ekstrakcyjne i in situ z analizatorami działającymi m.in. na zasadzie absorpcji w podczerwieni (CO i CO2), paramagnetyzmu (O2), tlenku cyrkonu (O2), ogniwa elektrochemicznego (O2) i spektroskopii laserowej z przestrajalnym laserem — TLS (CO, CO2 i O2). Inne metody instrumentalne są dopuszczalne, jeśli spełniają wymagania minimalne dokumentu. Wstęp wyjaśnia, dlaczego te trzy gazy są mierzone razem: oprócz wykazania zgodności z przepisami oznaczenie O2 lub CO2 jest potrzebne do przeliczenia zmierzonych stężeń innych zanieczyszczeń na warunki odniesienia.

POLSKIEJ NORMY NIE MA. Wyszukiwanie „12039" w katalogu PKN (25.09.2026) zwraca wyłącznie inne dokumenty o tym numerze: PN-B-12039 (1954, 1989) i PN-EN 12039 (2001, 2016-07) — ta ostatnia dotyczy elastycznych wyrobów wodochronnych i oznaczania przyczepności posypki. Laboratoria powołują więc wprost dokument ISO. Jedna pozycja w bazie zakresów ma „PN-EN 12039" przy „Przyczepności posypki" — to inna norma, której zbieżność numeru nie wolno brać za powołanie tej metody.

STATUS U WYDAWCY (strona ISO, odczyt 25.09.2026): ISO 12039:2019 — opublikowana 2019-10, wydanie 2, 52 strony, ISO/TC 146/SC 1; „This publication was last reviewed and confirmed in 2025. Therefore this version remains current." Według przedmowy wydanie drugie zastąpiło ISO 12039:2001: dodano technikę TLS dla pomiarów in situ, zmieniono charakterystyki i kryteria oraz procedury QA/QC dla zgodności z nowszymi normami ISO i dodano przykłady wyników badań i obliczeń niepewności dla CO, CO2 i O2.

CHARAKTERYSTYKI AMS I ICH KRYTERIA (tablica 1, pkt 7.1). Wartości procentowe dla CO i CO2 odnoszą się do GÓRNEJ GRANICY NAJNIŻSZEGO UŻYWANEGO ZAKRESU pomiarowego, dla O2 — do stężenia objętościowego tlenu: • czas odpowiedzi ≤ 200 s (CO, CO2 i O2); • odchylenie standardowe powtarzalności w zerze i w punkcie zakresu ≤ 2,0 % (O2 ≤ 0,2 %); • niedopasowanie (liniowość) ≤ 2,0 % (O2 ≤ 0,2 %); • dryft zera i zakresu w ciągu 24 h ≤ 2,0 % (O2 ≤ 0,2 %), w okresie pracy bez obsługi ≤ 3,0 % (O2 ≤ 0,2 %); • wrażliwość na ciśnienie gazu przy zmianie o 2 kPa ≤ 3,0 %, na przepływ gazu (AMS ekstrakcyjne) ≤ 2,0 %, na temperaturę otoczenia przy zmianie o 10 K ≤ 3,0 % (O2 ≤ 0,3 %), na napięcie zasilania na 10 V ≤ 2,0 % (O2 ≤ 0,2 %); • czułość skrośna ≤ 4,0 % (O2 ≤ 0,4 %); • straty i nieszczelności linii poboru ≤ 2,0 % wartości mierzonej. Górną granicę najniższego zakresu dobiera się tak, by wartości mierzone leżały między 20 % a 80 % zakresu. Niepewność AMS oblicza się wg ISO 14956 z charakterystyk z badania; niepewność w terenie ustala użytkownik (np. podejściem bezpośrednim albo pośrednim wg ISO 20988) i obejmuje ona również linię poboru, warunki miejsca i gazy wzorcowe (pkt 7.2).

SYSTEMY EKSTRAKCYJNE I IN SITU (pkt 6.1). W systemie ekstrakcyjnym gaz pobiera się sondą i przez linię poboru i układ kondycjonowania doprowadza do analizatora; trzy rodzaje — „zimny-suchy", „gorący-mokry" i z rozcieńczaniem — opisuje ISO 10396. System in situ mierzy bezpośrednio w kanale lub kominie, bez przygotowania gazu.

PRZELICZENIE WYNIKU (rozdz. 8). Stężenie zmierzone w gazie wilgotnym przelicza się na warunki normalne (273,15 K; 101,325 kPa) wzorem z temperaturą i ciśnieniem gazu, a na gaz suchy — dodatkowo z zawartością pary wodnej. Wyniku bez podanych warunków odniesienia nie da się porównać z wartością dopuszczalną wyrażoną w tych warunkach.

JAK DOKUMENT POWOŁUJĄ ZAKRESY AKREDYTACJI. Pomiar 25.09.2026 na bazie zakresów akredytacji PL (1310 laboratoriów z pozycjami): 45 pozycji u 19 laboratoriów z zapisem zaczynającym się od „ISO 12039" — najczęściej „ISO 12039:2019" (39), też „ISO 12039:2019-10" (2). Przedmiot: „Gazy odlotowe" (36) oraz „Automatyczne Systemy Monitoringu (AMS)" (9) — w tych drugich pozycjach badanym obiektem jest sam system pomiarowy. Metodyka: w 44 z 45 pozycji wyłącznie dwutlenek węgla („Stężenie CO2", „Stężenie dwutlenku węgla", „Emisja CO2 (z obliczeń)"), w jednej CO2 razem z O2. Technika: NDIR (niedyspersyjna spektrometria w podczerwieni). Deklarowane zakresy CO2 mieszczą się między 0,03 % a 40 % objętościowo, najczęściej „(1 - 22) %". Obok stoi PN-ISO 10396:2001 (10 zapisów) albo ISO 10396:2007 (3) — dokument o pobieraniu próbek do automatycznego pomiaru stężenia składników gazowych. UWAGA: PN-ISO 10396:2001 (wersja polska, wprowadzała ISO 10396:1993) PKN WYCOFAŁ 15-11-2022, a karta nie wskazuje następcy; innej normy PN o tym numerze katalog nie ma (wyszukiwanie „10396", 25.09.2026). DLACZEGO PRAWIE TYLKO CO2: przy tlenku węgla w gazach odlotowych zakresy powołują najczęściej PN-EN 15058 i PN-ISO 10396, przy tlenie — PN-ISO 10396 i PN-EN 14789 (pomiar tą samą bazą: pozycje z przedmiotem „gazy"/„emisja" i metodyką o tlenku węgla albo tlenie). Obowiązujące wydania PN-EN 15058:2017-04 i PN-EN 14789:2017-04 mają w tytułach słowa „standardowa metoda odniesienia" — dla CO (spektrometria niedyspersyjna w podczerwieni) i dla tlenu (paramagnetyzm); obie karty bez nagłówka „Wycofana" (25.09.2026). Przy dwutlenku węgla to miejsce w zakresach zajmuje ISO 12039.

KLUCZ ZAKŁADKI „LABORATORIA": „ISO 12039" — 19 laboratoriów i 45 pozycji, bez pozycji obcych (norma PN-EN 12039 zaczyna się inaczej i nie wpada w klucz).

CZEGO NIE PODAJEMY. Fragment ISO 12039:2019 udostępniony przez wydawcę sięga do pkt 9.1 (wstęp do QA/QC). NIE MAMY tablicy 2 z częstotliwością kontroli w czasie eksploatacji, procedur badań charakterystyk (załącznik E, normatywny), opisów metod analitycznych (załączniki A–C) ani przykładów obliczenia niepewności (załącznik G). Zakresów pomiarowych, w których systemy „stosowano z powodzeniem" (odesłanie z rozdz. 1 do załącznika G), nie podajemy.

Zasada metody

Gaz odlotowy pobiera się z kanału sondą i przez linię poboru i układ kondycjonowania (zimny-suchy, gorący-mokry albo z rozcieńczaniem) doprowadza do analizatora — albo mierzy bezpośrednio w kanale systemem in situ. CO i CO2 oznacza się najczęściej absorpcją w podczerwieni (NDIR), O2 metodą paramagnetyczną, z czujnikiem cyrkonowym albo elektrochemicznym; wszystkie trzy gazy można mierzyć spektroskopią laserową (TLS). System musi spełnić kryteria charakterystyk z tablicy 1, a wynik przelicza się na warunki normalne i gaz suchy.

Zastosowania

• Pomiary stężenia i emisji CO2 w gazach odlotowych instalacji spalania — zakresy akredytacji PL
• Badanie i sprawdzanie automatycznych systemów monitoringu emisji (AMS)
• Wyznaczanie O2 i CO2 do przeliczania stężeń innych zanieczyszczeń na warunki odniesienia
• Optymalizacja procesu spalania (wstęp dokumentu)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

ISO 12039:2019 (wydanie drugie, 2019-10; bez polskiej normy wprowadzającej)

Tytuł (PL)

Emisja ze źródeł stacjonarnych — Oznaczanie masowego stężenia tlenku węgla, dwutlenku węgla i tlenu w gazach odlotowych — Charakterystyki automatycznych systemów pomiarowych (tłumaczenie robocze — polskiej normy nie ma)

Title (EN)

Stationary source emissions — Determination of the mass concentration of carbon monoxide, carbon dioxide and oxygen in flue gas — Performance characteristics of automated measuring systems

Procedura krok po kroku

1. Rozpoznanie źródła

   Przed pomiarami ustalić: zakres temperatury otoczenia i gazu, zawartość pary wodnej, zapylenie, spodziewane stężenia CO, CO2 i O2 oraz substancji zakłócających (pkt 8.1).

2. Wybór systemu

   Ekstrakcyjny (zimny-suchy, gorący-mokry, z rozcieńczaniem) albo in situ; zakres pomiarowy tak, by wyniki leżały w 20–80 % zakresu.

3. Charakterystyki systemu

   Wyznaczone w badaniu (załącznik E) wartości muszą spełnić kryteria tablicy 1; niepewność obliczona wg ISO 14956.

4. Pomiar

   Gaz pobrany sondą i przygotowany w układzie kondycjonowania albo pomiar in situ w reprezentatywnym miejscu komina.

5. Przeliczenie wyniku

   Na warunki normalne (273,15 K; 101,325 kPa) i — jeśli potrzeba — na gaz suchy (rozdz. 8).

6. Kontrola jakości w eksploatacji

   Sprawdzanie wybranych charakterystyk z częstotliwością z tablicy 2 (tablicy nie podajemy); wyniki QA/QC dokumentuje się (pkt 9.1).

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Praca na podestach pomiarowych kominów — zabezpieczenie przed upadkiem z wysokości
• Tlenek węgla w gazach odlotowych — detektor CO przy stanowisku, wentylacja przy układzie kondycjonowania
• Gorące sondy i przewody grzane — rękawice termiczne
• Butle z gazami wzorcowymi — mocowanie i zabezpieczenie przed upadkiem

Najczęstsze pytania