3. PAPILDINĀJUMS

GĀZVEIDA EMISIJU MĒRĪŠANAS IEKĀRTAS

1. SPECIFIKĀCIJA

1.1. Sistēmas pārskats

Analizēšanai ņem atšķaidītu izplūdes gāzu un atšķaidīšanas gaisa nepārtraukti proporcionālu paraugu.

Gāzveida emisiju masu nosaka no proporcionālā parauga koncentrācijām un no testa laikā izmērītā kopējā tilpuma. Parauga koncentrācijas koriģē, lai ņemtu vērā piesārņotāja saturu apkārtējā gaisā.

1.2. Prasības paraugu ņemšanas sistēmai

1.2.1. Atšķaidītu izplūdes gāzu paraugu ņem augšpus iesūkšanas ierīces, bet lejpus kondicionēšanas ierīces (ja tāda ir).

1.2.2. Plūsmas ātrums nedrīkst novirzīties no vidējā vairāk nekā par ± 2 procentiem.

1.2.3. Paraugu ņemšanas apjoms nedrīkst būt mazāks kā pieci litri minūtē un nedrīkst pārsniegt 0,2 procentus no atšķaidītu izplūdes gāzu plūsmas ātruma. Ekvivalentu robežu piemēro konstantas masas paraugu ņemšanas sistēmām.

1.2.4. Atšķaidīšanas gaisa paraugu paņem pie konstanta plūsmas ātruma apkārtējā gaisa ieplūdes tuvumā (aiz filtra, ja tāds ir uzstādīts).

1.2.5. Atšķaidīšanas gaisa paraugs nedrīkst būt piesārņots ar izplūdes gāzēm no maisīšanas zonas.

1.2.6. Atšķaidīšanas gaisa paraugu ņemšanas ātrumam jābūt salīdzināmam ar to, kāds izmantots atšķaidītu izplūdes gāzu gadījumā.

1.2.7. Paraugu ņemšanai izmantotajiem materiāliem jābūt tādiem, kas nemaina piesārņotāju koncentrāciju.

1.2.8. Lai no parauga ņemtu cietās daļiņas, drīkst izmantot filtrus.

1.2.9. Dažādajiem vārstiem, ko izmanto izplūdes gāzu virzīšanai, jābūt ātri regulējamiem un ātrdarbīgiem.

1.2.10. Starp trīsvirzienu vārstiem un paraugu ņemšanas maisiem drīkst izmantot ātri uzstādāmus, gāznecaurlaidīgus savienojumus, kas paši automātiski hermētiski noslēdzas maisa pusē. Paraugu nogādāšanai analizatorā drīkst izmantot citas sistēmas (piemēram, trīsvirzienu slēgvārstus).

1.2.11. Parauga uzglabāšana

Gāzes paraugus vāc pietiekamas ietilpības paraugu ņemšanas maisos, lai nemazinātu paraugu ņemšanas ātrumu; maisa materiālam jābūt tādam, lai pēc 20 minūtēm ne pašus mērījumus, ne gāzes paraugu ķīmisko sastāvu neietekmētu vairāk par ± 2 % (piemēram: laminētas polietilēna/poliamīda plēves vai fluorētu poliogļūdeņražu).

1.2.12. Ogļūdeņražu paraugu ņemšanas sistēma dīzeļmotoriem

1.2.12.1. Ogļūdeņraža paraugu ņemšanas sistēma sastāv no apsildāmas paraugu ņemšanas zondes, šļūtenes, filtra un sūkņa. Paraugu ņemšanas zondi uzstāda tādā pašā attālumā no izplūdes gāzes ieplūdes kā cieto daļiņu paraugu ņemšanas zondi, tādējādi neviena no tām neietekmē otras ņemtos paraugus. Tās minimālais iekšējais diametrs ir 4 mm.

1.2.12.2. Sildīšanas sistēma visas sildāmās daļas uztur temperatūrā 463 K (190 °C) ± 10 K.

1.2.12.3. Izmērīto ogļūdeņražu vidējo koncentrāciju nosaka ar integrāciju.

1.2.12.4. Paraugu ņemšanas apsildāmo cauruli aprīko ar apsildāmu filtru (FH) ar 99 procentu efektivitāti attiecībā uz ≥ 0,3 μm daļiņām, lai atdalītu jebkādas cietas daļiņas no gāzes nepārtrauktās plūsmas, kas vajadzīga analīzei.

1.2.12.5. Paraugu ņemšanas sistēmas reakcijas laiks (no zondes līdz analizatora ieejai) ir ne vairāk kā četras sekundes.

1.2.12.6. Ar konstantas plūsmas (siltummaiņa) sistēmu izmanto HFID, lai iegūtu reprezentatīvu paraugu, ja vien nav veikta mainīgā CVS tilpuma kompensācija.

1.3. Prasības gāzes analīzei

1.3.1. Oglekļa monoksīda (CO) un oglekļa dioksīda (CO2) analīze

Analizatoriem jābūt nedispersīvas infrasarkanās (NDIR) absorbcijas tipa.

1.3.2. Kopējo ogļūdeņražu (THC) analīze dzirksteļaizdedzes motoriem

Analizatoram jābūt FID tipa, kalibrētam ar propāna gāzi, kura izteikta ar oglekļa atomu (C1) ekvivalentu.

1.3.3. Kopējo ogļūdeņražu (THC) analīze kompresijaizdedzes motoriem

Analizatoram jābūt liesmas jonizācijas tipa ar detektoru, vārstiem, caurulēm utt., kas uzsildītas līdz 463 K (190 °C) ± 10 K (HFID). Tam jābūt kalibrētam ar propāna gāzi, kas izteikta ar oglekļa atoma (C1) ekvivalentu.

1.3.4. Metāna (CH4) analīze

Analizators ir vai nu gāzes hromatogrāfs apvienojumā ar FID tipu vai FID tipa ar nemetāna frakcijas atdalītāju, kalibrēts ar metāna gāzi, kura izteikta ar oglekļa atoma (C1) ekvivalentu.

1.3.5. Ūdens (H2O) analīze

Analizators ir NDIR absorbcijas tipa. NDIR jābūt kalibrētam vai nu ar ūdens tvaiku vai propilēnu (C3H6). Ja NDIR kalibrēts ar ūdens tvaiku, nodrošina, ka kalibrēšanas procesā caurulītēs un savienotājos neveidojas ūdens kondensāts. Ja NDIR kalibrēts ar propilēnu, analizatora ražotājs sniedz informāciju par propilēna koncentrācijas pārvēršanu tai atbilstošā ūdens tvaika koncentrācijā. Analizatora ražotājs periodiski pārbauda pārvēršanas vērtības, un vismaz reizi gadā.

1.3.6. Ūdeņraža (H2O) analīze

Analizators ir masas spektrometrijas ar sektoru lauku tipa, kalibrēts ar ūdeņradi.

1.3.7. Slāpekļa oksīdu (NOx) analīze

Analizators ir vai nu hemiluminiscences (CLA), vai nedispersīvas ultravioletās rezonanses absorbcijas (NDUVR) tipa, abos gadījumos ar NOx–NO pārveidotāju.

1.3.8. Analizatoru mērīšanas diapazons ir savietojams ar precizitāti, kāda vajadzīga piesārņotāju koncentrāciju izplūdes gāzes paraugā mērīšanai.

1.3.9. Mērījuma kļūda nedrīkst pārsniegt ± 2 procentus (analizatora pamatkļūda) neatkarīgi no patiesās vērtības kalibrācijas gāzēm.

1.3.10. Par 100 ppm mazākām koncentrācijām mērījuma kļūda nedrīkst pārsniegt ± 2 ppm.

1.3.11. Apkārtējā gaisa paraugu mēra ar to pašu analizatoru pienācīgā diapazonā.

1.3.12. Pirms analizatoriem nedrīkst izmantot gāzes žāvēšanas ierīci, ja vien nav pierādīts, ka tā neietekmē piesārņotāju saturu gāzes plūsmā.

1.4. Ieteicamo sistēmu apraksts

Gāzveida emisiju paraugu ņemšanas sistēmas shēma ir parādīta A4a.App3/10. attēlā.

A4a.App3/10. attēls

Gāzveida emisijas paraugu ņemšanas sistēmas shēma

uz izeju vai neobligāto nepārtrauktas darbības analizatoru

pārbaudes gāze

No transportlīdzekļa izplūdes

nulls gāze

HFID

Uz izeju

Gaiss

Atšķaidīšanas tunelis ((skatīt 6. un 7. attēlu)

Sistēmas sastāvdaļas ir šādas:

1.4.1. divas paraugu ņemšanas zondes (S1 un S2) nepārtrauktai atšķaidīšanas gaisa un atšķaidītās izplūdes gāzes/gaisa maisījuma paraugu ņemšanai;

1.4.2. filtrs (F) cieto daļiņu atdalīšanai no analīzei savāktās gāzes plūsmas;

1.4.3. sūkņi (P) atšķaidīšanas gaisa un atšķaidītās izplūdes gāzes/gaisa maisījuma konstantās plūsmas ņemšanai testa laikā;

1.4.4. plūsmas kontrolierīce (N), lai nodrošinātu konstantu, viendabīgu gāzes paraugu plūsmu, kurus testa laikā ņem no paraugu ņemšanas zondēm S1 un S2 (PDP-CVS), un gāzes paraugu plūsmai jābūt tādai, lai katra testa beigās būtu pieejams analīzei pietiekams paraugu daudzums (apmēram 10 litri minūtē);

1.4.5. plūsmas mērītāji (FL) gāzes paraugu konstantas plūsmas regulēšanai un pārraudzīšanai testa laikā;

1.4.6. ātrdarbīgi vārsti (V) gāzes paraugu konstantās plūsmas novirzīšanai uz paraugu ņemšanas maisiem vai izplūdes kanālu;

1.4.7. gāzi necaurlaidīgi, ātrslēdzoši savienošanas elementi (Q) starp ātrdarbīgajiem vārstiem un paraugu ņemšanas maisiem; savienojums automātiski noslēdzas paraugu ņemšanas maisu pusē; kā alternatīvu drīkst izmantot citus veidus paraugu nogādāšanai analizatorā (piemēram, trīsvirzienu vārstus);

1.4.8. maisi (B) atšķaidītās izplūdes gāzes un atšķaidīšanas gaisa paraugu ņemšanai testa laikā;

1.4.9. paraugu ņemšanas kritiskās plūsmas Venturi caurule (SV), lai paraugu ņemšanas zondē S2A (tikai CFV-CVS) ņemtu proporcionālus atšķaidītās izplūdes gāzes paraugus;

1.4.10. rupjais filtrs (PS) paraugu ņemšanas caurulē (tikai CFV-CVS);

1.4.11. sastāvdaļas ogļūdeņraža paraugu ņemšanai ar HFID: Fh ir apsildāms filtrs, S3 ir paraugu ņemšanas vieta maisīšanas kameras tuvumā, Vh ir apsildāms daudzvirzienu vārsts, Q ir ātrdarbīgs savienojums, kas ļauj apkārtējā gaisa paraugu BA analizēt ar HFID, FID ir apsildāms liesmas jonizācijas analizators, R un I ir momentāno ogļūdeņražu koncentrāciju integrēšanas un reģistrēšanas līdzekļi, Lh ir apsildāma paraugu ņemšanas caurule.

2. KALIBRĒŠANAS PROCEDŪRAS

2.1. Analizatora kalibrēšanas procedūra

2.1.1. Katru analizatoru kalibrē tik bieži, cik tas nepieciešams, un jebkurā gadījumā mēnesī pirms tipa apstiprināšanas testa, un vismaz vienu reizi sešos mēnešos ražošanas atbilstības verifikācijai.

2.1.2. Katra parasti izmantojamā darbības diapazona kalibrēšanas procedūra ir šāda.

2.1.2.1. Analizatora kalibrēšanas līkni izveido vismaz no pieciem iespējami vienmērīgi izvietotiem kalibrēšanas punktiem. Augstākās koncentrācijas kalibrēšanas gāzes nominālā koncentrācija nedrīkst būt mazāka par 80 % no pilnas skalas.

2.1.2.2. Vajadzīgo kalibrēšanas gāzes koncentrāciju var iegūt ar gāzu dalītāju, atšķaidot ar attīrītu N2 vai attīrītu sintētisko gaisu. Sajaukšanas ierīces precizitātei jābūt tādai, lai atšķaidīto kalibrēšanas gāzu koncentrācijas varētu noteikt ± 2 procentu robežās.

2.1.2.3. Kalibrēšanas līkni aprēķina ar mazāko kvadrātu metodi. Ja iegūtā polinoma pakāpe ir lielāka par 3, kalibrēšanas punktu skaitam ir jābūt vismaz vienādam ar polinoma pakāpi plus 2.

2.1.2.4. Kalibrēšanas līkne no katras kalibrēšanas gāzes nominālās vērtības nedrīkst atšķirties vairāk nekā par ± 2 procentiem.

2.1.3. Kalibrēšanas līknes trajektorija

Pēc kalibrēšanas līknes trajektorijas un kalibrēšanas punktiem ir iespējams pārliecināties par kalibrēšanas pareizību. Norāda dažādos analizatoru raksturojošos parametrus, jo īpaši:

skalu;

jutību;

nulles punktu;

kalibrēšanas datumu.

2.1.4. Ja tehniskajam dienestam var pierādīt, ka alternatīva tehnoloģija (piem., dators, elektroniski vadīta diapazonu pārslēgšana utt.) var dot ekvivalentu precizitāti, šīs alternatīvas drīkst izmantot.

2.2. Analizatora verifikācijas procedūra

2.2.1. Katru parasti izmantojamu darbības diapazonu pirms katras analīzes pārbauda šādi.

2.2.2. Kalibrēšanu pārbauda, izmantojot nulles gāzi un kontroles gāzi, kuru nominālā vērtība ir 80–95 procentu robežās no paredzamās analizējamās vērtības.

2.2.3. Ja diviem pētāmajiem punktiem atrastā vērtība neatšķiras no teorētiskās vērtības vairāk kā par ± 5 procentiem no pilnas skalas, regulēšanas parametrus drīkst izmainīt. Ja tā nav, izveido jaunu kalibrēšanas līkni saskaņā ar šā papildinājuma 2.1. punktu.

2.2.4. Pēc testa nulles gāzi un to pašu kontroles gāzi izmanto atkārtotai pārbaudei. Analīzi uzskata par pieņemamu, ja starpība starp abiem mērījumu rezultātiem ir mazāka par diviem procentiem.

2.3. FID ogļūdeņražu reakcijas pārbaudes procedūra

2.3.1. Detektora reakcijas optimizēšana

FID noregulē atbilstīgi instrumenta ražotāja norādījumiem. Lai optimizētu reakciju visvairāk izmantojamajā darbības diapazonā, izmanto propāna maisījumu ar gaisu.

2.3.2. HC analizatora kalibrēšana

Analizatoru kalibrē, izmantojot propāna maisījumu ar gaisu un attīrītu sintētisku gaisu (skatīt šī papildinājuma 3. punktu).

Izveido kalibrēšanas līkni, kā aprakstīts šā papildinājuma 2.1. punktā.

2.3.3. Dažādu ogļūdeņražu reakcijas koeficienti un ieteicamās robežas

Reakcijas koeficients (Rf) konkrētam ogļūdeņradim ir FID C1 rādījuma attiecība pret gāzes cilindra koncentrāciju, izteiktu ppm C1.

Testa gāzes koncentrācijas līmenis ir tāds, kas darbības diapazonā dod reakciju aptuveni 80 procenti no pilnas skalas. Koncentrācijai jābūt iepriekš zināmai ar precizitāti ± 2 procenti attiecībā pret gravimetrisko standartu, kas izteikts ar tilpumu. Turklāt gāzes cilindram jābūt iepriekš sagatavotam 24 stundas temperatūrā starp 293 K un 303 K (20 un 30 °C).

Reakcijas koeficienti būtu jānosaka, uzsākot analizatora izmantošanu, un turpmāk ar lielās apkopes periodiskumu. Izmantojamās testa gāzes un ieteicamie reakcijas koeficienti ir šādi:

metāns un attīrīts gaiss: 1,00 < Rf < 1,15 vai 1,00 < Rf < 1,05 transportlīdzekļiem, kas darbojas ar NG/biometānu propilēns un attīrīts gaiss: 0,90 < Rf < 1,00 toluols un attīrīts gaiss: 0,90 < Rf < 1,00 Šīs vērtības dotas salīdzinājumā ar propāna un attīrīta gaisa reakcijas koeficientu (Rf) 1,00.

2.3.4. Skābekļa ietekmes pārbaude un ieteicamās robežas

Reakcijas koeficientu nosaka, kā aprakstīts 2.3.3. punktā. Izmantojamās testa gāzes un ieteicamie reakcijas koeficientu diapazoni ir šādi:

propānam un slāpeklim: 0,95 < Rf < 1,05

2.4. NOx pārveidotāja efektivitātes testa procedūra

Pārveidotāja, kas NO2 pārveido par NO, efektivitāti testē šādi.

Izmantojot testa iekārtu, kas parādīta A4a.App3/11. attēlā, un turpmāk aprakstīto procedūru, pārveidotāja efektivitāti var pārbaudīt ar ozonatoru.

2.4.1. Kalibrē analizatoru visparastākajā darbības diapazonā atbilstoši ražotāja norādījumiem, izmantojot nulles gāzi un kontroles gāzi (kurā NO saturs ir līdz aptuveni 80 procentiem no darbības diapazona un NO2 koncentrācija gāzu maisījumā ir mazāka par pieciem procentiem no NO koncentrācijas). NOx analizatoram ir jābūt NO režīmā, lai kontroles gāze neietu caur pārveidotāju. Reģistrē uzrādīto koncentrāciju.

2.4.2. Kontroles gāzes plūsmai caur T veida savienojumu nepārtraukti pievieno skābekli vai sintētisku gaisu, līdz uzrādītā koncentrācija ir par apmēram par 10 procentiem mazāka par šī papildinājuma 2.4.1. punktā norādītā kalibrēšanas koncentrācija. Reģistrē uzrādīto koncentrāciju (c). Ozonatoru visā šajā procesā uztur neaktivētu.

2.4.3. Tad aktivizē ozonatoru, lai tas radītu pietiekami daudz ozona NO koncentrācijas samazināšanai līdz 20 procentiem (minimums 10 procenti) no šī papildinājuma 2.4.1. punktā norādītās kalibrēšanas koncentrācijas. Reģistrē uzrādīto koncentrāciju (d).

2.4.4. NOx analizatoru tad pārslēdz NO režīmā, kas nozīmē, ka gāzu maisījums (kas sastāv no NO, NO2, O2 un N2) tagad plūst caur pārveidotāju. Reģistrē uzrādīto koncentrāciju (a).

2.4.5. Tad ozonatoru izslēdz. Šī papildinājuma 2.4.2. punktā aprakstītais gāzu maisījums caur pārveidotāju ieplūst detektorā. Reģistrē uzrādīto koncentrāciju (b).

A4a.App3/11. attēls

NOx pārveidotāja efektivitātes testa konfigurācija

Plūsmas vadības elektromagnētiskais vārsts

Plūsmas vadības vārsts

Ozonators

Savienotājs ar analizatora ieeju

VARIAC

NO/NO2 padeve

Plūsmas mērītājs

O2 vai gaisa padeve

2.4.6. Līdz ar ozonatora izslēgšanu tiek pārtraukta arī skābekļa vai sintētiskā gaisa plūsma. Analizatora NO2 rādījums tad nedrīkst būt par pieciem procentiem lielāks nekā šā papildinājuma 2.4.1. punktā dotais skaitlis.

2.4.7. NOx pārveidotāja efektivitāti aprēķina šādi:

2.4.8. Pārveidotāja efektivitāte nedrīkst būt mazāka par 95 procentiem.

2.4.9. Pārveidotāja efektivitāti pārbauda vismaz reizi nedēļā.

3. STANDARTGĀZES

3.1. Tīras gāzes

Kalibrēšanai un darbināšanai ir jābūt pieejamām šādām tīrajām gāzēm, ja nepieciešams:

attīrīts slāpeklis (tīrība: ≤ 1 ppm C, ≤ 1 ppm CO, ≤ 400 ppm CO2, ≤ 0,1 ppm NO);

attīrīts sintētisks gaiss: (tīrība: ≤ 1 ppm C, ≤ 1 ppm CO, ≤ 400 ppm CO2, ≤ 0,1 ppm NO); skābekļa saturs starp 18 un 21 procentu no tilpuma;

attīrīts skābeklis: (tīrība > 99,5 procenti tilpuma, O2);

attīrīts ūdeņradis (un hēliju saturošs maisījums): (tīrība ≤ 1 ppm C, ≤ 400 ppm CO2);

oglekļa monoksīds: (minimālā tīrība 99,5 procenti);

propāns: (minimālā tīrība 99,5 procenti);

propilēns: (minimālā tīrība 99,5 %).

3.2. Kalibrēšanas un kontroles gāzes

Jābūt pieejamam gāzu maisījumam ar šādu ķīmisko sastāvu:

a) C3 H8 un attīrīts sintētisks gaiss (skatīt iepriekš 3.1. punktu);

b) CO un attīrīts slāpeklis;

c) CO2 un attīrīts slāpeklis.

NO un attīrīts slāpeklis (NO2 daudzums šajā kalibrēšanas gāzē nepārsniedz piecus procentus no NO satura).

Kalibrēšanas gāzes patiesajai koncentrācijai jābūt ± 2 procentu robežās no noteiktā skaitļa.