Методика по определению выбросов вредных веществ в атмосферу на предприятиях Госкомнефтепродукта РСФСР

2.6.1. Выбросы автозаправочных станций.

Основными источниками выброса углеводородов на АЗС являются резервуары для нефтепродуктов и бензобаки заправляющихся автомобилей.

Максимальный выброс из указанных источников рассчитывается по формуле 1.

Годовой выброс углеводородов определяется исходя из норм естественной убыли, которые учитывают потери нефтепродуктов при приеме, хранении и отпуске, по формуле 5.

Пример.

Рассчитать выбросы в атмосферу от АЗС, предназначенной для заправки нефтепродуктами 500 автомобилей в сутки. АЗС расположена в 3 климатической зоне. Годовая реализация нефтепродуктов составляет 7000 тонн. Из них 700 тонн - дизельное топливо. Время слива бензина в резервуар из автоцистерны вместимостью 4 м - 15 минут. Производительность топливораздаточной колонки при заправке автомобилей - 40 л/мин.

Концентрация углеводородов в выбросах газовоздушной смеси при заполнении резервуара - 200 г/м, бензобака автомобиля - 300 г/м.

Максимальные выбросы углеводородов происходят при сливе бензина в резервуар и заправке бензобака автомобиля и определяется по формуле 1.

Выбросы составят:

при заполнении резервуара бензином:

• г/с;

  при наполнении бензобака автомобиля бензином:

  • г/с.

Количество углеводородов, выбрасываемых в атмосферу источниками АЗС за год, определяется по формуле 5.

Норма естественной убыли автомобильного бензина при приеме, хранении и отпуске на автозаправочных станциях для 3 климатической зоны составляет =0,48 кг/т в осенне-зимний период и =0,56 кг/т в весенне-летний, дизельного топлива, соответственно, =0,02 кг/т и =0,02 кг/т.

Годовой выброс углеводородов составит:

т/год.

2.6.2. Выбросы автогазонаполнительных станций.

На автогазонаполнительных станциях (АГНС) автомобили в основном заправляются сжиженным углеводородным газом, представляющим собой смесь пропана и бутана. На некоторых АГНС в качестве топлива для заправки используется сжатый природный газ, состоящий в основном из метана.

Процессы приема сжатого и сжиженного газа в резервуары станции и заправки транспортных средств герметизированы.

Технологический сброс паровой фазы от продувочных свечей и баллонов заправляющихся транспортных средств предусматривается в емкость. Максимальное давление в системе ограничивается установкой предохранительных клапанов, настраиваемых на срабатывание при давлении 1,7 МПа.

Из-за высокого теплового расширения жидкой фазы сжиженного газа степень заполнения резервуаров ограничивается (не более 85% вместимости).

Поэтому основными источниками загрязнения атмосферы углеводородами являются возможные негерметичности насосного оборудования, испарителей, утечки газа при заполнении баллонов автомобилей и сливе сжиженного газа в резервуары.

1. Назначение методики. Методика предназначена для определения суммарной концентрации алифатических C-C и ароматических C-C углеводородов в промышленных выбросах; диапазон измерений 50-30000 мг/м. При необходимости методика может быть использована для суммарного определения других органических веществ.

2. Метод измерения. Для определения суммарной концентрации углеводородов используется газохроматографический метод, основанный на общем детектировании углеводородов пламенно-ионизационным детектором (ПИД). Проба исследуемого воздуха вводится без предварительного концентрирования в колонку, заполненную инертным носителем. Количественный анализ основан на том, что чувствительность ПИД пропорциональна числу атомов углерода в молекуле углеводорода. Завышают результаты измерения другие органические вещества, детектируемые ПИД. Адсорбция углеводородов поверхностью пробоотборника и негерметичность аппаратуры занижают результаты измерения.

3. Средства измерений, реактивы, материалы:

• газовый хроматограф серии "Цвет-100" или любой другой с пламенно-ионизационным детектором, порог чувствительности по пропану 2,5·10 мг/с;

• колонки хроматографические из нержавеющей стали (рабочая и сравнительная), диаметр 3 мм, длина 1 м;

• аспиратор любой модели;

• медицинский шприц типа ШК-01-001 вместимостью 1 или 2 мл, цена деления шкалы 0,05 мл, ТУ 64-1-378-68*;

  ________________

  * ТУ, упомянутые здесь и далее по тексту, не приводятся. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

микрошприц МШ-10 вместимостью 10 мкл;

весы лабораторные общего назначения, класс 2, ГОСТ 24104-80Е;

меры массы, класс 2 или 3, ГОСТ 7328-82Е;

барометр-анероид, ГОСТ 23696-79;

термометр, шкала 0-100 °C, цена деления 1°С, ГОСТ 315-73E*;

________________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 215-73Е. - Примечание изготовителя базы данных.

линейка измерительная металлическая, ГОСТ 427-75;

бутыль стеклянная вместимостью 10 или 20 л; ГОСТ 14182-80;

газовая пипетка вместимостью 0,5-1 л;

водород технический сжатый марки Б, 1 сорт, ГОСТ 3022-80;

воздух технический, ГОСТ 11882-73;

кварц (зернение 0,25-0,5 мм) или другой инертный носитель для хроматографии;

силоксановый каучук любой марки;

гексан для хроматографии, ТУ 6-09-1887-77;

бензол, хч, ГОСТ 5955-75;

ацетон, чда, ГОСТ 2603-79;

чашка выпарительная фарфоровая N 6 вместимостью 250 мл, ГОСТ 9147-80E;

мерный цилиндр вместимостью 100 мл, цена деления 1 мл, ГОСТ 1770-74.

4. Подготовка и проведение измерений

Отбор проб

Пробы производственных газовых выбросов для анализа углеводородов отбираются из вентиляционных систем или на производственных площадках в стеклянные газовые пипетки вместимостью около 1 л или шприцем вместимостью 1-2 мл. При этом измеряются температура и давление газовых выбросов.

Для уменьшения влияния адсорбции углеводородов стенками газовой пипетки через нее аспирируют 8-10-кратный объем анализируемого воздуха со скоростью до 1 л/мин. Подобный многократный обмен анализируемого газа проводят также со шприцем. После отбора проб резиновые шланги, надетые на концевые трубки газовых пипеток, закрывают стеклянными заглушками. Проба исследуемого воздуха в газовых пипетках хранится при нормальных условиях не более суток.

Приготовление колонки

При газохроматографическом определении суммарной концентрации углеводородов колонка, заполненная инертным носителем, служит для сглаживания колебаний потока газа-носителя.

Условия хроматографирования:

• кварц (зернение 0,25-0,5 мм) 10 мл;

• силоксановый каучук любой марки 0,1-0,2% массы кварца;

• температура термостата колонки 100°С;

• температура испарителя 200°С;

• расход газа-носителя воздуха 30 мл/мин;

• расход водорода на детектор 30 мл/мин;

• расход воздуха на детектор 200 мл/мин;

• объем пробы паровоздушной смеси углеводородов 1 мл;

• продолжительность одного определения 60 с.

Хроматограмма суммарных углеводородов при приведенных выше условиях хроматографирования приведена на рис.1.

5. Обработка результатов измерений. Концентрацию гексана или бензола ( мг/м) в градуировочной смеси в пересчете на углерод вычисляют по формуле:

,                                                                   (1)

где - навеска гексана или бензола, мг;

- число атомов углерода в молекуле гексана или бензола;

- вместимость бутыли, л;

- относительная молекулярная масса гексана или бензола, а.е.м.

Суммарную концентрацию углеводородов ( мг/м) в пересчете на углерод в пробе анализируемого воздуха при нормальных условиях определяют по градуировочной зависимости высот пиков от концентрации гексана или бензола в градуировочной смеси.

Расчет суммарной концентрации углеводородов в выбросах (, мг/м) в пересчете на углерод проводят по формуле:

,                                                                                       (2)

где - суммарная концентрация углеводородов, определенная по градуировочному графику, мг/м;

- коэффициент, рассчитанный по формуле

,                                                                    (3)

где - атмосферное давление, мм рт. ст.;

- температура в месте отбора пробы, °С.

Оценка погрешностей измерений суммарной концентрации углеводородов проведена при числе измерений =5 и принятой доверительной вероятности =0,95 (ГОСТ 8.207-76, ГОСТ 12.1.016-79) в диапазоне измерений 50-30000 мг/м; доверительные границы случайной погрешности ±5%; границы суммы неисключенных систематических погрешностей ±7%.

За результат анализа принимается среднее арифметическое значение пяти параллельных измерений. Относительная суммарная погрешность измерения при принятой доверительной вероятности =0,95 равна ±10%.

6. Техника безопасности. Алифатические и ароматические углеводороды С-C вызывают изменения крови и кроветворных органов.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны углеводородов алифатических предельных С-С (в пересчете на углерод) согласно ГОСТ 12.1.005-76 составляет 300 мг/м. Углеводороды С-С согласно ГОСТ 12.1.007-76 относятся к 4-му классу опасности.

Отбор проб производственных газовых выбросов должен проводиться с учетом инструкций по безопасности труда, действующих на предприятии.

Анализ выполняется в соответствии с "Основными правилами безопасной работы в химической лаборатории"* и инструкциями по эксплуатации газового хроматографа.

________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ПНД Ф 12.13.1-03. - Примечание изготовителя базы данных.

1. Назначение методики. Методика применяется для определения концентрации уловленного и окисленного диоксида серы, который определяют в присутствии оксидов азота. Относительная погрешность во всем диапазоне концентраций не превышает 8%.

2. Метод измерения. Основан на свойствах пероксида водорода окислять диоксид серы в процессе поглощения. Принципиальную схему реакции, протекающей при взаимодействии пероксида водорода с диоксидом серы, можно представить в следующем виде:

,                                                             (1)

     
.                                    (2)

Количество образовавшейся серной кислоты пропорционально концентрации уловленного и окисленного диоксида серы, который определяют при титровании серной кислоты раствором хлористого бария в присутствии торона 1 в качестве индикатора. Ионы сульфата связывают ионы бария с образованием труднорастворимого соединения ВаSO, выпадающего в осадок. Избыток ионов бария образует комплексное яркоокрашенное соединение с тороном 1.

Определению диоксида серы мешают примеси триоксида серы, сероводорода, ионов металлов, фосфаты, ионы аммония. Устранить мешающее влияние триоксида можно с помощью специальных фильтров.

Металлы могут содержаться в золе (пыли), образующейся при сжигании топлива. Использование фильтров в период отбора проб препятствует попаданию катионов в пробу. Для улавливания пыли достаточно поместить в газозаборную трубку тампон из асбестовой ваты.

Если рН поглотительного раствора менее 2 или более 4, то оценка полученной концентрации диоксида серы будет, соответственно, завышена или занижена.

3. Средства измерения, реактивы, материалы:

• хлорид бария, стандарт-титр (фиксанал, нормадоза) 0,1 г-экв, ТУ 6-09-2540-72;

• пероксид водорода, 30%-ный водный раствор, ГОСТ 10929-76;

• изопропиловый спирт (изопропанол), ТУ 6-09-712-76;

• бензол-2-арсоновая кислота (1-азо-1)-2-оксинафталин-3, 6-дисульфокислота, тринатриевая соль (торон 1), ТУ 6-09-05-192-74;

• вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72;

• хлористоводородная кислота (соляная кислота), хч, ГОСТ 3118-77;

• термометр ТЛ-2 2-Б-2, ГОСТ 215-73Е;

• манометр, ГОСТ 2405-60, ТУ 03548-66, класс 0,6 и 1,0;

• водяной аспиратор или электроаспиратор со встроенными расходомерами ЭА-1, ГОСТ 13478-75;

• пробоотборная трубка из молибденового стекла диаметром 8-10 мм, ГОСТ 23932-79Е;

• барометр мембранный метеорологический МВ3-1-0,4, ГОСТ 23696-79;

• склянка для промывания газов СВT-25, ГОСТ 10378-73;

• поглотитель Рихтера (ТУ 25-11-1081-75);

• бюретка 1-2-25-0,1, ГОСТ 20292-74;

• пипетка 2-1-25, ГОСТ 20292-74;

• колбы мерные 2-1000-2, 2-100-2, ГОСТ 1770-74;

• кран соединительный стеклянный КЗХ-2-32-2,5, ГОСТ 7995-80Е;

• колба коническая.

Для устранения мешающего влияния триоксида серы рекомендуется использовать базальтовое волокно высшей категории качества, РСТ УССР 5013-76.

Допускается замена указанных приборов на аналогичные или не уступающие им по метрологическим характеристикам.

4. Подготовка и проведение измерений. Общие указания по проведению анализа в соответствии со СT СЭВ 804-77. Приготавливают стандартный раствор хлористого бария ВаCl концентрацией 0,05 моль/л из стандарт-титра 0,1 г-экв. В колбу вместимостью 1000 мл переносят содержимое стандарт-титра и доводят до метки дистиллированной водой.

Для приготовления 100 мл 3%-ного раствора пероксида водорода в мерную колбу вместимостью 100 мл помещают 10 мл пероксида водорода и доводят до метки дистиллированной водой. Хранить раствор в холодильнике и пользоваться им можно не более одного месяца.

Для приготовления раствора торона 1 (0,2±0,05) г торона 1 растворяют в 100 мл дистиллированной воды. Раствор нужно хранить в полиэтиленовой посуде, так как в стеклянной раствор портится. Раствор устойчив в течение 1-2 мес.

Подготовка прибора.

Прибор (рис.2) состоит из пробоотборной трубки 1, крана 2, склянки для промывания газа 3, электроаспиратора 7 (или водяного аспиратора), термометра 5 с баллончиком 4 для измерения температуры газовой пробы, манометра 6.

1. Назначение методики. Методика предназначена для определения концентрации суммы оксида и диоксида азота в выбросах в диапазоне измеряемых концентраций 10-1000 мг/м. Погрешность измерения 13% определяемого значения.

2. Метод измерения. Метод основан на взаимодействии нитрит-иона и п-аминобензолсульфокислоты (сульфаниловой кислоты) с образованием диазосоединения, которое, реагируя с 1-нафтиламином, дает азокраситель, окрашивающий раствор от бледно-розового до красно-фиолетового цвета. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации нитритов.

Оптическую плотность растворов измеряют с помощью фотоэлектроколориметра.

Определению мешает диоксид серы. Влияние диоксида серы устраняется кристаллическим оксидом хрома (VI), трубка с которым помещается при отборе газа перед газовой пипеткой, и добавлением в поглотительный раствор 10% ацетона.

3. Средства измерения, реактивы, материалы:

• фотоэлектроколориметр, ГОСТ 12083-78;

• весы аналитические, ГОСТ 24104-80E;

• меры массы ГОСТ 7328-82Е;

• термометр, цена делений 0,1°С, ГОСТ 215-73E;

• барометр, ГОСТ 23696-79Е;

• вакуумметр типа ВТИ, ТУ 25.05.1481-73;

• газозаборная трубка;

• фильтровальный патрон;

• насос с всасывающим и нагнетающим штуцерами;

• насос вакуумный 2НВР-5ДМ, ТУ 26-04-604-79;

• газовые пипетки вместимостью 200 мл;

• аппарат для встряхивания колб и пробирок АВУ-10р, модель Ц-2332, ТУ 64-1-1081-73;

• колбы мерные 1-50-2, 1-100-2, 1-250-2, 1-500-2, ГОСТ 1770-74Е;

• пипетки 1-2-1, ГОСТ 20292-74;

• цилиндры 1-250, 1-500, ГОСТ 1770-74E;

• бюретки 6-2-10-0,05, 5-2-100-0,1, ГОСТ 20292-74Е;

• уксусная кислота, хч, ГОСТ 61-75;

• 1-нафтиламин, чда, ГОСТ 7727-74;

• п-аминобензолсульфокислота, чда, ГОСТ 5821-78;

• нитрит натрия, хч, ГОСТ 4197-74;

• оксид хрома (VI), чда, ГОСТ 3776-78;

• ацетон, чда, ГОСТ 2603-79;

• вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72;

• фильтр бумажный (любой), ТУ 6-09-1678-77.

4. Подготовка и проведение измерений

Приготовление растворов

Для приготовления 12%-ного раствора уксусной кислоты 128 мл концентрированной уксусной кислоты (99,5%) помещают в мерную колбу вместимостью 1000 мл и доводят водой до метки.

Для получения раствора п-аминобензолсульфокислоты (сульфаниловой кислоты) 1,5 г ее растворяют в 450 мл 12%-ного раствора уксусной кислоты. Раствор готовят не менее чем за сутки до использования и хранят в плотно закрытой склянке из темного стекла.

Раствор 1-нафтиламина приготовляется путем растворения 0,3 г его в 60 мл воды. Нагревают на водяной бане до образования на дне колбы лиловых капель; фильтруют через бумажный фильтр, оставляя осадок на дне колбы. К фильтрату приливают 450 мл 12%-ного раствора уксусной кислоты. Раствор готовят не менее чем за сутки до использования.

Поглотительный раствор готовится непосредственно перед использованием путем смешивания раствора 1-нафтиламина и п-аминобензолсульфокислоты в отношении 1:1 и добавления 10% ацетона к общему объему.

Для приготовления исходного стандартного раствора 2-3 г нитрита натрия растирают и сушат при 50-60°С в течение 2 ч. Навеску 0,1497 г высушенного нитрита натрия растворяют в мерной колбе вместимостью 100 мл водой. Этот раствор соответствует содержанию диоксида азота 1 мг/мл.

Рабочий стандартный раствор А готовят перед анализом, для чего в мерную колбу вместимостью 250 мл пипеткой Мора вносят 1 мл исходного стандартного раствора и доводят до метки водой: 1 мл рабочего стандартного раствора содержит 0,004 мг нитрит-иона.

Рабочий стандартней раствор Б готовят перед анализом. В мерную колбу вместимостью 100 мл пипеткой Мора вносят 1 мл исходного стандартного раствора и доводят до метки водой;1 мл рабочего стандартного раствора Б содержит 0,01 мг/л нитрит-иона.

Для перевода оксида азота в диоксид в качестве окислителя используют оксид хрома (VI), который помещают в стеклянную трубку диаметром 6 мм. Длина слоя составляет 17 см.

Построение градуировочных зависимостей

Строят две зависимости оптической плотности от концентрации диоксида азота по 3-5 сериям градуировочных растворов. Первую зависимость строят для определения малого количества нитрит-ионов в 50 мл раствора (0,004-0,028 мг), вторую - для большого (0,01-0,06 мг).

В мерные колбы вместимостью 50 мл с помощью микробюретки вносят рабочий стандартный раствор нитрита натрия А и Б, в соответствии с табл.2, доводят объем до метки поглотительным раствором, содержащим 10% ацетона (по объему), интенсивно встряхивают и через 30 мин замеряют оптическую плотность растворов на фотоколориметре при длине волны 540 нм относительно поглотительного раствора, который является раствором сравнения.

Таблица 2

     
Схема приготовления растворов для построения градуировочной зависимости

Измерение оптической плотности стандартов на основе рабочего раствора А проводят в кюветах с шириной рабочей грани 10 мм, на основе рабочего стандартного раствора Б - в кюветах на 5 мм.

Проверку градуировочных зависимостей следует проводить при смене партий реактивов, но не реже одного раза в 3 месяца.

Отбор проб

Собирают установку для отбора газов, как указано на рис.4, не подсоединяя вакуумированный сосуд. Вставляют газозаборную трубку в газоход и продувают для прогревания системы анализируемым газом с помощью любого тягодутьевого устройства (аспиратор, насос) в течение 3-5 мин. Отсоединяют тягодутьевое устройство и присоединяют вакуумированный до остаточного давления 2600 Па сосуд с поглотительным раствором. Ставят кран 4 в наложение "вакуумметр-сосуд", открывают кран на вакуумированном сосуде и измеряют разрежение в нем. Затем кран 4 ставят в положение "газообразная трубка - вакуумметр - сосуд" и отбирают пробу газа.

5. Обработка результатов анализа.

Объем газовой смеси (), отобранной на анализ, рассчитывают следующим образом:

,                                                                                  (1)

где - вместимость газовой пипетки, мл;

- объем поглотительного раствора в пипетке, мл.

Объем газа при нормальных условиях () рассчитывают по формуле:

,                                                    (2)

где - объем отобранного на анализ газа, мл;

- атмосферное давление, Па;

- остаточное давление газа в вакуумированном сосуде, Па;

- остаточное давление в вакуумированном сосуде после отбора пробы газа из газохода, Па;

- температура окружающего воздуха, °С.

Концентрацию диоксида азота ( мг/нм) рассчитывают по формуле:

,                                                                           (3)

где - количество нитрит-иона, найденное по градуировочной зависимости, мг;

2 - коэффициент, учитывающий образование одной молекулы азотистой кислоты из двух молекул диоксида азота;

- объем поглотительного раствора, залитый в газовые пипетки, мл;

- объем поглотительного раствора, для которого проводилось построение градуировочного графика, мл (=50 мл);

- объем газовой пробы, приведенный к нормальным условиям, мл.

По найденным значениям концентрации оксидов азота в пробах рассчитывают среднее арифметическое значение.

6. Требования к квалификации оператора.

Работы может производить инженер или техник химической специальности, владеющий техникой анализа и прошедший инструктаж о правилах работы с токсичными газами и химическими веществами.

Отбор проб на анализ может осуществлять лаборант.

1. Назначение методики. Методика предназначена для определения концентраций оксида углерода в диапазоне 11,8-34950 мг/м (0,001-3,0%) в промышленных выбросах с применением малогабаритного хроматографа "Газохром-3101".

2. Метод измерения. Сущность метода заключается в хроматографическом разделении компонентов газовой смеси с последующим определением их на детекторе по тепловому эффекту реакции горения.

На точность результатов измерения влияют отсутствие герметичности в газовой схеме прибора, непостоянство расхода газа-носителя, непостоянство условий окружающей среды. Определению не мешают другие газы. В помещениях с отработанными газами питание прибора воздухом должно осуществляться только от баллона со сжатым воздухом или от воздушной магистрали с давлением воздуха не ниже 0,5 МПа.

3. Средства измерений:

• газовый хроматограф "Газохром-3101", ТУ 25-05-1560-74;

• потенциометр КСП-4-909, цена деления 1 мВ, ГОСТ 7164-71;

• газ-носитель аргон, МРТУ 6-02-02 377-66;

• калибровочное устройство Л б5.284.004 (в комплекте к прибору);

• калибровочный газ, ТУ 6-2131-78;

• медицинский шприц вместимостью 5 см, ТУ 64-1-528-74;

• газовые пипетки вместимостью 250-500 см;

• аспиратор, ГОСТ 18954-73;

• запирающая жидкость для аспиратора, ГОСТ 5439-76;

• шнур асбестовый, ГОСТ 1779-72;

• стекловолокно.

4. Подготовка и проведение измерений. Хроматограф "Газохром-3101" устанавливается в закрытых помещениях с температурой воздуха 10-35°С и относительной влажностью воздуха до 80%, невзрывоопасных и непожароопасных. Подготовка хроматографа к работе осуществляется в соответствии с инструкцией по эксплуатации хроматографа Лб.1.550.006.ТО.

Условия хроматографического анализа:

• хроматографическая колонка из фторопласта 4Д (длина 2,5 м, внутренний диаметр 3,5 мм);

• наполнитель колонки - активированный уголь АГ-3;

• температура колонки и детектора (20±10) °C;

• ток питания детекторов (180±5) мА;

• газы-носители аргон и воздух;

• расход газов-носителей (80±2) см/мин;

• объем пробы 1-5 см;

• спорость диаграммной ленты 600 мм/ч.

Отбор проб

Отбор проб осуществляет аспиратором с помощью пробоотборного устройства. Допускается отбор проб проводить в резиновые камеры. Рекомендуемый срок хранения проб не более 5 часов.

Построение калибровочной зависимости

Для количественного определения оксида углерода используется метод абсолютной калибровки по чистому оксиду углерода или аттестованным газовым смесям.

С помощью калибровочного устройства, входящего в комплект прибора, в хроматограф последовательно вводятся различные дозы калибровочного газа. Калибровочное устройство представляет собой поворотно-дисковое устройство с восемью различными микродозами (от 1,0 до 32 мкл) с фиксированным вращением дозирующего диска. Порядок введения калибровочного газа в хроматограф, точный объем микродоз и чертеж калибровочного устройства приведены в инструкции по эксплуатации хроматографа "Газохром-3101" и в паспорте на калибровочное устройство.

Концентрация оксида углерода (% по объему) в рабочей дозе рассчитывается по формуле:

,

где - объем введенного калибровочным микродозатором чистого оксида углерода, см;

- объем рабочей дозы, вводимой медицинским шприцем, см.

После этого строится калибровочная зависимость, где по оси абсцисс откладывается концентрация оксида углерода (%), а по оси ординат - высота пика (мм).

Анализ проб

Анализируемый газ вводится в хроматограф рабочим дозатором - медицинским шприцем. Предварительно в пипетке с отобранной пробой газа необходимо создать избыточное давление, подняв склянку с запирающей жидкостью выше аспиратора и открыв нижний кран пипетки. Затем открывают верхний кран пипетки, прокалывают иглой рабочего дозатора резиновую трубку, закрывающую пипетку сверху, и набирают газ немного больше положенного объема. Медленным движением поршня выталкивают избыток газа в атмосферу, а оставшийся газ вводят в хроматограф, прокалывая иглой резиновую мембрану на входе в колонку. Шприц при работе держат за верхнюю часть, находящуюся выше отмеряемого объема, во избежание изменения объема пробы за счет температуры. Перед вводом пробы в хроматограф шприц промывают анализируемым газом не менее трех раз.

В зависимости от содержания оксида углерода в выбросах необходимо изменять объем рабочей дозы, вводимой в хроматограф, и учитывать его при построении калибровочной зависимости.

5. Обработка результатов измерений. После проведения анализа исследуемого газа, содержащего оксид углерода в неизвестном количестве , замеряется высота пика на хроматограмме с учетом масштаба шкалы, и по калибровочной зависимости определяется количество оксида углерода в анализируемом газе.

При использовании калибровочного газа с содержанием оксида углерода меньше 100% результат анализа, полученный при использовании калибровочной зависимости, должен быть умножен на коэффициент

,

где - концентрация оксида углерода в калибровочном газе, %.

Результат измерений должен быть представлен в следующем виде:

Здесь - среднее арифметическое значение из -определений;

- абсолютная погрешность измерения, характеризующая точность результата

,

где - табличное значение коэффициента распределения Стьюдента при доверительной вероятности =0,95;

- число определений;

- среднее квадратичное отклонение по всему массиву -определений;

.

Здесь - единичное определение.

Результаты, отличающиеся друг от друга более чем на , считают грубой ошибкой и исключают из рассмотрения. Значение надо рассчитывать для каждой серии параллельных определений. Относительная погрешность измерения ±5%.

Процентное содержание оксида углерода пересчитывают в мг/м (при нормальных условиях) по формуле:

,

где - плотность оксида углерода (кг/м) при нормальных условиях.

1. Назначение методики. Методика предназначена для контроля за выбросами вредных веществ в атмосферу, инвентаризации источников выбросов, разработки и установления норм предельно допустимых и временно согласованных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Погрешность определения ±25%.

2. Метод измерения. Определение запыленности газовых потоков в газоходах проводится методом внешней фильтрации.

Пыль из отобранного объема газа осаждается после вывода газа через пробоотборную трубку из газохода, т.е. когда пылеулавливающее устройство находится вне газохода.

Запыленность газа в газоходах определяют по изменению массы аэрозольных фильтров после фильтрации. Наиболее важными факторами при определении запыленности газа являются выбор места отбора проб и расход газа при отборе проб.

Отбор проб следует производить в установившемся потоке газа при установившемся технологическом режиме работы обследуемого оборудования. Место для замера выбирают на прямолинейном участке газохода. Участок должен иметь длину не менее 5-6 диаметров газохода до места замера и 3-4 диаметров после места замера. Не следует выбирать место замера вблизи и особенно после задвижек, дросселей, диффузоров, колен и вентиляторов, так как создаваемые в этих местах вихри оказывают влияние на достоверность результатов.

Возможные ошибки при отборе газа для определения запыленности показаны на рис.5. Ошибки измерения из-за несоблюдения условий изокинетичности увеличиваются с увеличением запыленности газов.

3. Средства измерений:

• пробоотборные трубки с набором наконечников (рис.6);

• фильтровальные патроны для внешней фильтрации (рис.8);

• реометры, ГОСТ 9932-75Е;

• воздуходувки, аспираторы, эжекторы, вакуумные трубки;

• фильтры АФА-ВП-10, АФА-ВП-20, ТУ 95-743-80, бумажные фильтры (рис.9);

• термометры, шкала 0-250°С,  ГОСТ 215-73E;

• шкаф сушильный;

  -образные манометры;

• секундомеры, ГОСТ 8.423-81;

• барометр, ТУ 2504-1797-75;

• поглотители влаги;

• ловушки для капель типа К-29, ТУ 25-11-227-68;

• комплект оборудования, включающий пневмометрическую и пробоотборную трубки, фильтровальный патрон НИИОгаза, реометры, воздуходувку ВЛ-1 с электродвигателем;

• комплект оборудования, включающий пробоотборную и пневмометрическую трубки Гинцветмета, фильтровальный патрон, психрометр, воздуходувку ВР-45;

• микроманометр с наклонной трубкой ММН-240, ГОСТ 11167-71;

• аспирирующее устройство;

• патроны для фильтров АФА пластмассовые или металлические;

• фильтродержатели, ТУ 95-72-05-77;

• эксикатор, ГОСТ 6371-73;

• весы аналитические, класс 2, тип BЛА или BЛР-200, ГОСТ 24104-80E;

• психрометр аспирационный МВ-4м;

• реометр шариковый сухой (на 30 л/мин).

4. Подготовка и проведение измерений. На участке газохода, выбранном для замеров, оборудуют штуцера и приваривают прутки для крепления оборудования. Штуцера делают из металлических трубок с завинчивающимися крышками, имеющих внутренний диаметр 50 мм, длину 40-50 мм. На расстоянии 30-70 мм выше штуцера приваривают металлический пруток диаметром 10 мм, длиной 1 м. При отсутствии работ штуцера должны быть закрыты. На круглом газоходе штуцера располагают на взаимно перпендикулярных направлениях диаметров. Если диаметр круглого газохода менее 1,6 м, оборудуют 2 штуцера, более 1,6 м - 4 штуцера. На прямоугольном газоходе штуцера оборудуют на перпендикулярных друг другу стенах газохода.

Собирают схему, состоящую из пневмометрических трубок и микроманометров, и определяют коэффициент распределения скоростей газа по сечению газохода и динамический напор в центре газохода.

Плотность газа в газоходе и его скорость в центре газохода определяют по формулам, приведенным в разделе 1. Определяют температуру и давление газа в газоходе, замеряют атмосферное давление.

Собирают схему установки (рис.10) для отбора проб на запыленность методом внешней фильтрации с применением простой пылезаборной трубки. Запыленный газ отбирают из газохода трубкой 6, пропускают через фильтр, установленный в фильтровальном патроне 7. Очищенный газ поступает в диафрагму 10 реометра 20, далее в воздуходувку 22 и выбрасывается в атмосферу.

5. Обработка результатов измерений. Концентрацию ( г/м) пыли в газовом потоке при нормальных условиях определяют по формуле:

,                                                                             (6)

где - увеличение массы фильтра, г;

- изменение массы пустого фильтра, г;

- отобранный объем газа при нормальных условиях (см. формулу 5), л;

- количество пыли, осевшей в пробоотборной трубке, г.

Пример. Для определения запыленности газа взят бумажный фильтр, масса которого при первоначальном взвешивании была равна 1,12 г, после отбора газа в течение 25 мин с расходом 15 л/мин масса фильтра увеличилась до 1,24 г.

Масса контрольного фильтра при первом взвешивании составила 1,14 г, при втором - 1,18 г. После проведения замеров пробоотборная трубка была прочищена и масса собранной пыли оказалась равной 0,015 г. Находим:

г.

г.

г.

По формуле (6)

г/м.

6. Техника безопасности. При определении запыленности газов в газоходах работающие должны быть обеспечены спецодеждой, необходимыми материалами и оборудованием в соответствии с требованиями безопасного проведения указанных работ на данном предприятии.

Площадки для производства замеров должны быть ограждены перилами и бортовыми листами согласно требованиям ГОСТ 12.2.062-81 и "Общих правил безопасности для предприятий и организаций металлургической промышленности". Работы на высоте следует проводить в соответствии с требованиями СНиП III-4-80.