3 PRIEDĖLIS

IŠMETAMŲJŲ DUJŲ KIEKIO MATAVIMO ĮRANGA

1. SPECIFIKACIJOS

1.1. Sistemos apžvalga

Analizei paimamas pastovaus proporcingumo atskiestų išmetamųjų dujų ir skiedimo oro mėginys.

Dujinių teršalų masė apskaičiuojama iš proporcingo mėginio koncentracijos verčių ir per bandymą išmatuoto bendro tūrio. Mėginio koncentracijos vertės patikslinamos, atsižvelgiant į teršalų kiekį aplinkos ore.

1.2. Mėginių ėmimo sistemos reikalavimai

1.2.1. Atskiestų išmetamųjų dujų mėginys imamas prieš įsiurbimo įtaisą, tačiau už kondicionavimo įtaisų (jei yra).

1.2.2. Srautas neturi skirtis nuo vidutinės vertės daugiau kaip ± 2 proc.

1.2.3. Mėginių ėmimo sparta neturi būti mažesnė kaip 5 litrai per minutę ir neturi daugiau kaip 0,2 proc. viršyti atskiestų išmetamųjų dujų srauto. Lygiavertis apribojimas taikomas pastovios masės mėginių ėmimo sistemoms.

1.2.4. Skiedimo oro mėginys imamas esant pastoviam srautui, prie aplinkos oro įleidimo angos (už filtro, jei jis įtaisytas).

1.2.5. Skiedimo oras neturi būti užterštas iš maišymo srities išmetamomis dujomis.

1.2.6. Skiedimo oro mėginių ėmimo sparta turi būti panaši į spartą, taikomą imant atskiestų išmetamųjų dujų mėginius.

1.2.7. Mėginiams imti naudojamos medžiagos turi būti tokios, kad nekeistų teršalų koncentracijos.

1.2.8. Kietosioms dalelėms iš mėginio pašalinti gali būti naudojami filtrai.

1.2.9. Išmetamosioms dujoms nukreipti turi būti naudojami įvairūs greito reguliavimo ir veikimo vožtuvai.

1.2.10. Tarp trieigių vožtuvų ir mėginių surinkimo maišų gali būti naudojamos greitai tvirtinamos hermetiškos jungtys, automatiškai užsisandarinančios maišo pusėje. Mėginiams į analizatorių perkelti gali būti naudojamos kitos sistemos (pvz., trieigiai uždaromieji vožtuvai).

1.2.11. Mėginių saugojimas

Dujų mėginiai surenkami į reikiamos talpos mėginių maišus, kad imant mėginius nebūtų mažinama mėginio srauto sparta; maišams pagaminti naudota medžiaga turi būti tokia, kad nei matavimai, nei cheminė dujų mėginių sudėtis po 20 min. nepasikeistų daugiau kaip ± 2 proc. (pvz., laminuotos polietileno / poliamido plėvelės arba fluorinti poli-angliavandeniliai).

1.2.12. Angliavandenilių mėginių ėmimo sistema. Dyzeliniai varikliai

1.2.12.1. Angliavandenilių mėginių ėmimo sistemą sudaro šildomas mėginių ėmimo zondas, linija, filtras ir siurblys. Mėginių ėmimo zondas įtaisomas tuo pačiu atstumu nuo išmetamųjų dujų įleidimo angos, kaip ir kietųjų dalelių mėginių ėmimo zondas, kad imant mėginius būtų išvengtą jų tarpusavio poveikio. Jo mažiausias vidinis skersmuo turi būti 4 mm.

1.2.12.2. Visos šildomos dalys laikomos šildymo sistemos palaikomoje 463 K (190 °C) ± 10 K temperatūroje.

1.2.12.3. Vidutinė išmatuotų angliavandenilių koncentracija turi būti nustatoma integravimo būdu.

1.2.12.4. Šildomoje mėginių ėmimo linijoje įrengiamas 99 proc. veiksmingumo šildomas filtras (FH), analizei reikalingų dujų sraute sulaikantis visas kietas ≥ 0,3 μm dydžio daleles.

1.2.12.5. Mėginių ėmimo sistemos atsakas (nuo zondo iki analizatoriaus įleidimo angos) turi trukti ne ilgiau kaip keturias sekundes.

1.2.12.6. HFID naudojamas kartu su pastovaus srauto (šilumokaičio) sistema, kad mėginys būtų tipinis, nebent CVS srauto tūrio pokyčiai būtų kompensuojami.

1.3. Dujų analizės reikalavimai

1.3.1. Anglies monoksido (CO) ir anglies dioksido (CO2) analizė

Analizatoriai turi būti nedispersinio infraraudonųjų spindulių (NDIR) sugėrimo tipo.

1.3.2. Suminio angliavandenilių kiekio (THC) analizė, kibirkštinio uždegimo varikliai

Analizatorius turi būti FID tipo, sukalibruotas propano dujomis, išreikštomis anglies atomų (C1) ekvivalentu.

1.3.3. Suminio angliavandenilių kiekio (THC) analizė, slėginio uždegimo varikliai

Analizatorius turi būti liepsnos jonizacijos tipo, su detektoriumi, vožtuvais, vamzdynu ir kt., įkaitintas iki 463 K (190 °C) ± 10 K (HFID). Jis sukalibruojamas propano dujomis, išreikštomis anglies atomų (C1) ekvivalentu.

1.3.4. Metano (CH4) analizė

Kaip analizatorius naudojamas dujų chromatografas, sujungtas su FID tipo detektoriumi, arba angliavandenilių be metano atskyrimo tipo FID, sukalibruotas metano dujomis, išreikštomis anglies atomų (C1) ekvivalentu.

1.3.5. Vandens (H2O) analizė

Analizatorius turi būti NDIR sugėrimo tipo. NDIR sukalibruojamas vandens garais arba propilenu (C3H6). Jei NDIR sukalibruotas vandens garais, užtikrinama, kad kalibravimo metu vamzdžiuose ir sujungimuose nesikondensuotų vanduo. Jei NDIR sukalibruotas propilenu, analizatoriaus gamintojas pateikia informaciją, kad propileno koncentraciją būtų galima paversti atitinkama vandens garų koncentracija. Analizatoriaus gamintojas periodiškai ir ne rečiau kaip kartą per metus tikrina konvertavimo vertes.

1.3.6. Vandenilio (H2) analizė

Analizatorius yra sektoriaus masės spektrometrijos tipo, sukalibruotas vandeniliu.

1.3.7. Azoto oksido (NOx) analizė

Analizatorius turi būti cheminės liuminescencijos (CLA) arba nedispersinio ultravioletinių spindulių rezonanso absorbcijos (NDUVR) tipo su NOx-NO keitikliais.

1.3.8. Analizatorių matavimo intervalas turi atitikti išmetamųjų dujų teršalų mėginių koncentracijai matuoti reikalingą tikslumą.

1.3.9. Matavimo paklaida neturi būti didesnė kaip ± 2 proc. (būdinga analizatoriaus paklaida), neatsižvelgiant į tikrąją kalibravimo dujų vertę.

1.3.10. Jei koncentracija yra mažesnė kaip 100 ppm, matavimo paklaida neturi būti didesnė kaip ± 2 ppm.

1.3.11. Aplinkos oro mėginys turi būti išmatuotas tuo pačiu analizatoriumi ir taikant atitinkamą intervalą.

1.3.12. Prieš analizatorius neturi būti naudojamas dujų džiovinimo įtaisas, nebent būtų įrodyta, kad jis nedaro įtakos teršalų kiekiui dujų sraute.

1.4. Rekomenduojamas sistemos aprašas

A4a.App3/10 paveiksle pavaizduota tokios išmetamųjų dujų mėginių ėmimo sistemos schema.

Paveikslas A4a.App3/10

Išmetamųjų dujų mėginių ėmimo sistemos schema

patikros dujos

Nul.vertės dujos,

HFID

link išleidimo

Oras

Skiedimo tunelis (žr. 6 ir 7 pav.)

iš transp. pr. išmet.vamzdžio

link išleidimo arba neprival. nuolatinio analizatoriaus

Sistemos komponentai:

1.4.1. du mėginių ėmimo zondai (S1 ir S2), skirti nenutrūkstamai imti skiedimo oro ir atskiestų išmetamųjų dujų/oro mišinio mėginius;

1.4.2. filtras (F) kietosioms dalelėms pašalinti iš analizei paimtų dujų srauto;

1.4.3. siurbliai (P), kuriais per bandymą surenkamas pastovus skiedimo oro ir atskiestų išmetamųjų dujų / oro mišinio srautas;

1.4.4. srauto reguliatorius (N), per bandymą užtikrinantis vienodą dujų mėginių, kurie imami iš mėginių ėmimo zondų S1 ir S2 (PDP-CVS atveju), srautą; dujų mėginių srautas turi būti toks, kad kiekvieno bandymo pabaigoje mėginių kiekio pakaktų analizei atlikti (apie 10 litrų per minutę);

1.4.5. srautmačiai (FL), kuriais per bandymą reguliuojamas ir stebimas pastovus dujų mėginių srautas;

1.4.6. greitai veikiantys vožtuvai (V), kuriais tolygus dujų mėginių srautas nukreipiamas į mėginių surinkimo maišus arba angas, pro kurias išleidžiamas į aplinką;

1.4.7. sandarios, greitai sujungiamos jungtys (Q), greitai veikiančius vožtuvus sujungiančios su mėginių surinkimo maišais; jungtis turi automatiškai užsisandarinti mėginių surinkimo maišo pusėje; mėginius į analizatorių galima perduoti ir kitais būdais (pvz., naudojant trieigį uždaromąjį vožtuvą);

1.4.8. maišai (B) atskiestų išmetamųjų dujų ir skiedimo oro mėginiams rinkti per bandymą;

1.4.9. kritinio srauto Ventūrio vamzdis (SV) proporcingiems atskiestų išmetamųjų dujų mėginiams imti prie mėginių ėmimo zondo S2 A (tik CFV-CVS atveju);

1.4.10. skruberis (PS) mėginių ėmimo linijoje (tik CFV-CVS atveju);

1.4.11. angliavandenilių mėginių ėmimo sistemos sudedamosios dalys, kai naudojamas HFID: Fh – šildomas filtras; S3 – mėginių ėmimo vieta prie maišymo kameros; Vh – šildomas daugiaeigis vožtuvas; Q – greitoji jungtis, leidžianti aplinkos oro mėginį BA išanalizuoti su HFID; FID – šildomas liepsnos jonizacijos analizatorius; R ir I – priemonės angliavandenilių momentinės koncentracijos vertėms integruoti ir registruoti; Lh – šildoma mėginių ėmimo linija.

2. KALIBRAVIMO PROCEDŪROS

2.1. Analizatoriaus kalibravimo procedūra

2.1.1. Visi analizatoriai kalibruojami taip dažnai, kiek tai būtina, tačiau bet kokiu atveju likus mėnesiui iki tipo patvirtinimo bandymų ir bent kartą per šešis mėnesius tikrinant gamybos atitiktį.

2.1.2. Kiekvienas iš paprastai naudojamų darbinių intervalų kalibruojamas taikant toliau nurodytą metodiką.

2.1.2.1. Analizatoriaus kalibravimo kreivė brėžiama naudojant bent penkis kuo tolygiau išdėstytus kalibravimo taškus. Didžiausios koncentracijos kalibravimo dujų vardinė koncentracija turi būti ne mažesnė kaip 80 proc. visos skalės vertės.

2.1.2.2. Reikiama kalibravimo dujų koncentracija gali būti gaunama naudojant dujų dozatorių, skiedžiant išgrynintu N2 arba išgrynintu dirbtiniu oru. Maišymo įrenginio tikslumas turi būti toks, kad atskiestų kalibravimo dujų koncentraciją galima būtų nustatyti ± 2 proc. tikslumu.

2.1.2.3. Kalibravimo kreivė apskaičiuojama mažiausiųjų kvadratų metodu. Jei gaunamas didesnio nei 3 laipsnio polinomas, kalibravimo taškų skaičius turi būti ne mažesnis už šį polinomo laipsnį, prie jo dar pridėjus 2.

2.1.2.4. Kalibravimo kreivė nuo kiekvienų kalibravimo dujų vardinės vertės neturi skirtis daugiau kaip ± 2 proc.

2.1.3. Kalibravimo kreivės trajektorija

Pagal kalibravimo kreivės trajektoriją ir kalibravimo taškus galima patikrinti, ar kalibravimas buvo atliktas teisingai. Nurodomi skirtingi būdingieji analizatoriaus parametrai, visų pirma:

mastelis;

jautris;

nulinis taškas;

kalibravimo data.

2.1.4. Jei techninei tarnybai priimtinu būdu gali būti įrodyta, kad pakaitinėmis technologijomis (pvz., kompiuteriu, elektroniškai valdomu intervalų perjungikliu ar kt.) galima gauti lygiaverčio tikslumo rezultatus, tada galima taikyti tokius pakaitinius metodus.

2.2. Analizatoriaus patikros metodika

2.2.1. Kiekvienas paprastai naudojamas darbinis intervalas prieš kiekvieną analizę patikrinamas, kaip nurodyta toliau:

2.2.2. Kalibravimas tikrinamas naudojant nulinės vertės ir patikros dujas, kurių vardinė vertė yra 80–95 proc. numatytos analizuoti vertės.

2.2.3. Jei dviejuose nagrinėjamuose taškuose vertė nesiskiria nuo teorinės vertės daugiau kaip ± 5 proc. visos skalės vertės, gali būti keičiami koregavimo parametrai. Jei taip nėra, pagal šio priedėlio 2.1 punkto nurodymus nubrėžiama nauja kalibravimo kreivė.

2.2.4. Po bandymo tos pačios nulinės vertės dujos ir patikros dujos naudojamos pakartotinei patikrai. Analizė laikoma priimtina, jei skirtumas tarp dviejų matavimo rezultatų yra mažesnis nei 2 proc.

2.3. FID angliavandenilių atsako patikra

2.3.1. Detektoriaus atsako optimizavimas

FID sureguliuojamas pagal prietaiso gamintojo nurodymus. Dažniausiai naudojamo darbinio intervalo atsakui optimizuoti naudojamas propanas su oru.

2.3.2. HC analizatoriaus kalibravimas

Analizatorius turėtų būti kalibruojamas naudojant propaną su oru ir su išgrynintu dirbtiniu oru (žr. šio priedėlio 3 dalį).

Pagal šio priedėlio 2.1 punkto nurodymus nubrėžiama kalibravimo kreivė.

2.3.3. Skirtingų angliavandenilių atsako koeficientai ir rekomenduojamos ribinės vertės

Konkrečios angliavandenilių rūšies atsako koeficientas (Rf) – tai liepsninio jonizavimo detektoriaus (FID) C1 rodmens ir koncentracijos dujų balione, išreikštos kaip milijoninės dalys C1, santykis.

Bandymo dujų koncentracija turi būti tokio lygio, kad darbiniame intervale atsakas sudarytų maždaug 80 proc. nuokrypio per visą skalę. Koncentracija turi būti žinoma ± 2 proc. tikslumu pagal gravimetrinį standartą, išreikštą tūrio vienetais. Be to, atliekamas 24 val. trukmės dujų baliono pirminis kondicionavimas 293–303 K (20–30 °C) temperatūroje.

Atsako koeficientai turėtų būti nustatomi pradedant naudoti analizatorių, o po to – po ilgesnių eksploatavimo tarpsnių. Naudotinos bandymo dujos ir rekomenduojami atsako koeficientai:

metanas ir išgrynintas oras: 1,00 < Rf < 1,15 arba 1,00 < Rf < 1,05, jeigu tai transporto priemonės, varomos GD / biometanu, propilenas ir išgrynintas oras: 0,90 < Rf < 1,00 toluenas ir išgrynintas oras: 0,90 < Rf < 1,00 Šie koeficientai atitinka 1,00 lygų atsako koeficientą (Rf) naudojant propaną ir išvalytą orą.

2.3.4. Trukdančio deguonies patikra ir rekomenduojamos ribinės vertės

Atsako koeficientas nustatomas pagal 2,3,3 punktą. Naudotinos bandymo dujos ir rekomenduojamas atsako koeficiento intervalas:

propanas ir azotas: 0,95 < Rf < 1,05

2.4. NOx keitiklio veiksmingumo bandymo metodika

NO2 paversti į NO naudojamo keitiklio veiksmingumas tikrinamas taip:

naudojant A4a.App3/11 paveiksle nurodytą bandymo įrangos schemą ir taikant toliau aprašytą procedūrą keitiklių veiksmingumą galima išbandyti ozonatoriumi.

2.4.1. Analizatorius sukalibruojamas labiausiai įprastame darbiniame intervale pagal gamintojo specifikacijas, naudojant nulinės vertės ir kalibravimo dujas (kuriose NO kiekis turi būti maždaug 80 proc. darbinio intervalo, o NO2 koncentracija dujų mišinyje – mažesnė kaip 5 proc. NO koncentracijos). Azoto oksidų analizatorius nustatomas matuoti NO režimu, kad patikros dujos netekėtų per keitiklį. Užregistruojami koncentracijos rodmenys.

2.4.2. Per trišakę jungtį į patikros dujų srautą nuolat leidžiamas deguonis arba dirbtinis oras, kol koncentracijos rodmenys tampa maždaug 10 proc. mažesni už šio priedėlio 2.4.1 punkte nurodytą kalibravimo koncentraciją. Nustatyta koncentracija užregistruojama (c). Vykstant šiam procesui ozonatorius yra išjungtas.

2.4.3. Dabar įjungiamas ozonatorius, kad sukurtų pakankamai ozono NO koncentracijai sumažinti iki 20 proc. (mažiausiai – 10 proc.) šio priedėlio 2.4.1 punkte nurodytos kalibravimo koncentracijos. Užregistruojami koncentracijos rodmenys (d).

2.4.4. NOx analizatorius tada perjungiamas veikti NOx režimu, t. y. dabar dujų mišinys (sudarytas iš NO, NO2, O2 ir N2) teka keitikliu. Užregistruojami koncentracijos rodmenys (a).

2.4.5. Ozonatorius išjungiamas. Dujų mišinys, aprašytas šio priedėlio 2.4.2 punkte, per keitiklį leidžiamas į detektorių. Užregistruojami koncentracijos rodmenys (b).

Paveikslas A4a.App3/11

NOx keitiklio veiksmingumo bandymo metodika

O2 arba oro tiekimas

Analizatoriaus įleidimo jungtis

Srauto valdymo vožtuvas

Srauto valdymo solenoidinis vožtuvas

Ozonatorius

REG. TRANSF.

NO/NO2 tiekimas

Srautmatis

2.4.6. Kai ozonatorius išjungiamas, deguonies arba dirbtinio oro srautas taip pat nutraukiamas. Tada analizatoriaus rodoma NO2 vertė turi būti ne daugiau kaip 5 proc. didesnė už šio priedėlio 2.4.1 punkte nurodytą skaičių.

2.4.7. NOx keitiklio veiksmingumas apskaičiuojamas pagal formulę:

2.4.8. Keitiklio veiksmingumas turi būti ne mažesnis nei 95 proc.

2.4.9. Keitiklio veiksmingumas tikrinamas bent kartą per savaitę.

3. ETALONINĖS DUJOS

3.1. Grynos dujos

Kalibravimui ir darbui, jei reikia, turi būti paruoštos tokios grynos dujos:

išgrynintas azotas: (grynumas: ≤ 1 milijoninė dalis C, ≤ 1 milijoninė dalis CO, ≤ 400 milijoninių dalių CO2, ≤ 0,1 milijoninė dalis NO);

išgrynintas dirbtinis oras: (grynumas: ≤ 1 milijoninė dalis C, ≤ 1 milijoninė dalis CO, ≤ 400 milijoninių dalių CO2, ≤ 0,1 milijoninė dalis NO); deguonies kiekis – 18–21 tūrio proc.;

išgrynintas deguonis: (grynumas > 99,5 tūrio O2)

išgrynintas vandenilis (ir mišinys su heliu): (grynumas ≤ 1 ppm C, ≤400 ppm CO2);

Anglies monoksidas: (mažiausias grynumas – 99,5 proc.);

Propanas: (mažiausias grynumas – 99,5 proc.);

Propilenas: (mažiausias grynumas 99,5 %).

3.2. Kalibravimas ir patikros dujos

Paruošiami tokios cheminės sudėties dujų mišiniai:

a) C3 H8 ir išgrynintas dirbtinis oras (žr. 3.1 punktą);

b) CO ir išgrynintas azotas;

c) CO2 ir išgrynintas azotas.

NO ir išgrynintasis azotas (NO2 kiekis šiose kalibravimo dujose turi būti ne didesnis kaip 5 proc. NO kiekio);

Tikroji kalibravimo dujų koncentracija neturi skirtis nuo nurodytos vertės daugiau kaip ± 2 proc.