🌿 Pył w gazach odlotowych — pomiar stężenia i strumienia masy metodą grawimetryczną (PN-Z-04030-7)

Środowisko PN-Z-04030-7

Przegląd

ZAKRES Z KARTY KATALOGOWEJ PKN, PRZYTOCZONY DOSŁOWNIE: „Norma dotyczy pomiarów manualnych w zakresie stężeń pyłu w gazach odlotowych od 0,001 do 100 g/m sześcienny. Metodę można stosować do kalibracji pomiarów automatycznych. Podano wymagania dla trzech rodzajów pomiarów: dokładnych, technicznych i orientacyjnych. W Załącznikach i Informacjach dodatkowych podano wytyczne wyznaczania wielkości pomocniczych oraz oceny błędów. Zamieszczono tablice pomocnicze oraz schematy typowych układów pomiarowych".

POMYŁKA, KTÓRA ZDARZA SIĘ NAJCZĘŚCIEJ: TO NIE JEST NORMA O PYLE NA STANOWISKU PRACY. Seria PN-Z-04030 obejmuje kilka arkuszy o bardzo różnym przedmiocie. Arkusze 05 i 06 dotyczą oznaczania pyłu całkowitego i respirabilnego na stanowiskach pracy metodą filtracyjno-wagową — i to one są powoływane w badaniach środowiska pracy. Arkusz 7 dotyczy czegoś innego: pyłu w GAZACH ODLOTOWYCH, czyli emisji ze źródła stacjonarnego. Mylenie tych arkuszy jest łatwe, bo numer serii i pierwsze człony tytułu są wspólne, a różnica zaczyna się dopiero w trzecim członie. Laboratorium, które wpisuje „PN-Z-04030-7" przy badaniu powietrza na stanowisku pracy, powołuje dokument spoza zakresu.

TRZY RODZAJE POMIARÓW — I TO JEST SEDNO TEJ NORMY. Karta wymienia wymagania dla pomiarów dokładnych, technicznych i orientacyjnych. Nie są to synonimy ani stopnie staranności wykonawcy: to trzy różne zestawy wymagań, od których zależy, ile osi i punktów pomiarowych trzeba obsłużyć i jaką niepewnością obciążony jest wynik. Powołanie samego numeru normy bez wskazania rodzaju pomiaru nie mówi jeszcze, co właściwie zrobiono.

WYMAGANIA WOBEC STANOWISKA POMIAROWEGO. Norma jest w Polsce podstawowym dokumentem rozstrzygającym, gdzie wolno umieścić przekrój pomiarowy w kanale. Opracowanie branżowe poświęcone stanowiskom pomiarowym wylicza, że norma określa: usytuowanie przekroju pomiarowego, warunki wymagane dla przewodów kominowych z wylotem do atmosfery, zasady wyboru przekroju pomiarowego, gdy spełnienie tych warunków jest niemożliwe, oraz minimalną liczbę osi pomiarowych — a od niej zależy liczba króćców, które trzeba wykonać w kanale. To ostatnie ma bezpośrednie skutki inwestycyjne: króćce wierci się w istniejącym kominie i nie da się ich „dodać" w trakcie pomiaru.

ZWIĄZEK Z METODĄ EUROPEJSKĄ. Dla niskich stężeń pyłu obowiązuje PN-EN 13284-1 — europejska metoda referencyjna dla stężeń poniżej 50 mg/m³, opisana w tej bazie osobno. Polskie rozporządzenie o pomiarach wielkości emisji dopuszcza przy kontroli pomiarów ciągłych PN-EN 13284-1 albo PN-Z-04030-7, co oznacza, że oba dokumenty żyją równolegle, każdy w swoim zakresie stężeń: norma krajowa zaczyna się od 0,001 g/m³, czyli od 1 mg/m³, i sięga 100 g/m³, a więc obejmuje także stężenia znacznie wyższe niż zakres metody europejskiej.

KALIBRACJA POMIARÓW AUTOMATYCZNYCH. Zakres wprost dopuszcza użycie tej metody do kalibracji pomiarów automatycznych. Dla zakładu z zainstalowanym pyłomierzem ciągłym oznacza to, że manualny pomiar grawimetryczny jest metodą odniesienia, wobec której sprawdza się wskazania przyrządu — a nie badaniem konkurencyjnym wobec niego.

CZEGO NIE PODAJEMY. Tekstu normy nie mamy — PKN udostępnia ją odpłatnie (36 stron, KT 280 Jakości Powietrza, ICS 13.040.40, data publikacji 30-12-1994). Dlatego NIE PODAJEMY: konkretnych odległości przekroju pomiarowego od zakłóceń przepływu, minimalnej liczby osi i punktów dla poszczególnych rodzajów pomiaru, wymiarów króćców, wzorów na strumień masy ani wartości granicznych błędów. Wszystkie te liczby są treścią normy i jej załączników.

Zasada metody

Przez króciec w ścianie kanału wprowadza się sondę zakończoną dyszą i zasysa strumień gazu przez element filtracyjny, na którym zatrzymuje się pył. Warunkiem poprawności jest izokinetyczność poboru: prędkość gazu wlatującego do dyszy musi odpowiadać prędkości gazu w kanale w tym punkcie, inaczej strumień rozdziela się na ziarnach o różnej bezwładności i próbka przestaje być reprezentatywna. Masę pyłu wyznacza się przez zważenie elementu filtracyjnego przed pomiarem i po nim, a stężenie — przez odniesienie tej masy do objętości przepuszczonego gazu sprowadzonej do warunków umownych. Strumień masy pyłu oblicza się ze stężenia i strumienia objętości gazów w kanale. Norma dzieli pomiary na dokładne, techniczne i orientacyjne, stawiając każdemu z nich inne wymagania; zawiera też tablice pomocnicze i schematy typowych układów pomiarowych.

Zastosowania

• Pomiary emisji pyłu ze źródeł stacjonarnych — kotłownie, ciepłownie, instalacje przemysłowe
• Kalibracja i sprawdzanie automatycznych pyłomierzy zainstalowanych na kanałach spalin
• Ocena skuteczności urządzeń odpylających — pomiar przed i za urządzeniem
• Projektowanie stanowisk pomiarowych: wybór przekroju, liczba osi, liczba i umiejscowienie króćców
• Pomiary przy stężeniach wyższych niż zakres PN-EN 13284-1 (norma krajowa sięga 100 g/m³)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-Z-04030-7:1994

Tytuł (PL)

Ochrona czystości powietrza -- Badania zawartości pyłu -- Pomiar stężenia i strumienia masy pyłu w gazach odlotowych metodą grawimetryczną

Title (EN)

Air purity protection — Tests for dust content — Measurement of dust concentration and mass flow rate in waste gases by the gravimetric method

Procedura krok po kroku

1. Ustalenie rodzaju pomiaru

   Dokładny, techniczny czy orientacyjny — od tego zależą dalsze wymagania. Rodzaj odnotowuje się w sprawozdaniu.

2. Wybór przekroju pomiarowego

   Zgodnie z wymaganiami normy co do usytuowania przekroju; gdy nie da się ich spełnić, norma podaje zasady postępowania zastępczego.

3. Przygotowanie elementu filtracyjnego

   Wysuszenie i zważenie przed pomiarem.

4. Pomiar parametrów gazu

   Prędkość, temperatura, ciśnienie i wilgotność w przekroju — dane do doboru dyszy i do obliczeń.

5. Pobór izokinetyczny

   Zasysanie przez dyszę z prędkością odpowiadającą prędkości gazu w punkcie poboru, w punktach rozmieszczonych na osiach pomiarowych.

6. Ważenie i obliczenie

   Ponowne zważenie elementu filtracyjnego, obliczenie stężenia w warunkach umownych i strumienia masy pyłu. WZORÓW I WARTOŚCI GRANICZNYCH NIE PODAJEMY — są w treści normy.

7. Sprawozdanie

   Pełne oznaczenie normy z rokiem, rodzaj pomiaru, lokalizacja przekroju, liczba osi i punktów, warunki w kanale.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Pomiar prowadzi się na czynnym kanale spalin — gorące gazy, ryzyko oparzeń, praca często na wysokości przy kominie
• Gazy odlotowe zawierają tlenek węgla i inne substancje toksyczne — wymagana kontrola atmosfery i zabezpieczenie zespołu
• Otwarcie króćca na kanale pod nadciśnieniem powoduje wyrzut gorącego gazu i pyłu
• UWAGA MERYTORYCZNA: powołanie tej normy przy badaniu pyłu na stanowisku pracy jest powołaniem dokumentu spoza zakresu — tam właściwe są arkusze 05 i 06 serii PN-Z-04030

Najczęstsze pytania