Онд-90 Руководство По Контролю Источников Загрязнения Атмосферы Статус

Онд-90 руководство по контролю источников загрязнения атмосферы статус

/ ГОСТы_кратк описан / ГОСТЫ атм воздух снег / по атм / полные тексты / 11. ОНД-90

ПО КОНТРОЛЮ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

Дата введения в действие 1991-01-01

РАЗРАБОТАН отделом контроля атмосферы Всесоюзного научно-исследовательского института охраны природы и заповедного дела Министерства природопользования и охраны окружающей среды СССР.

Исполнители: канд. физ.-мат. наук В.Б.Миляев (научный руководитель разработки); Б.М.Бевзюк, В.Д.Григорьев (разд.7, 9); Л.И.Давыдова (разд.2, 3); Ю.А.Дергунов (разд.3, 6, 10); канд. техн. наук В.С.Матвеев (разд.1, 5, 6, 9, 11); Б.К.Нурмеев (разд.5, 11); А.В.Оглоблин (разд.3, 6, 7, 11); канд. физ.-мат наук Н.И.Орлов (раздел 9); М.Ю.Прокофьев (разд.6, 8); Т.И.Самуйлова (разд.3, 7, 9, 12); канд. хим. наук Е.Н.Семенюк, Н.Н.Звягина (разд.6, 7, 12); Е.И.Соловьева (разд 10); канд. хим. наук С.В.Тимаков (раздел 3, 5, 7); Цибульский В.В. (раздел 6); канд. техн. наук А.Н.Ясенский (раздел 4); канд. техн. наук С.Т.Евдокимова, канд. техн. наук А.И.Алексеев

УТВЕРЖДЕН заместителем председателя Госкомприроды СССР В.Г.Соколовским. Постановление N 8 от 30 октября 1990 г.

Срок действия с 1 января 1991 г. по 1 января 1996 г.*

Настоящее Руководство предназначено для оказания практической помощи территориальным Государственным комитетам по охране природы в организации, техническом оснащении и методическом обеспечении государственного контроля за соблюдением нормативов предельно допустимых выбросов и проверке эффективности газоочистного оборудования. Руководство создано с целью установить единые требования к организационным основам, информационному обеспечению, техническому оснащению и методологии контроля источников загрязнения атмосферы.

Руководство является обязательным для всех территориальных Государственных комитетов по охране природы.

Важнейшим направлением атмосфероохранной деятельности является государственный контроль источников загрязнения атмосферного воздуха в целях получения объективной информации о выбросах вредных веществ в атмосферу промышленными предприятиями и транспортом и оценки соответствия фактических значений выбросов установленным нормативам.

Решение данной задачи возложено на городские, областные, краевые, региональные и республиканские Государственные комитеты по охране природы, в состав которых входят специализированные подразделения, обеспечивающие государственный контроль за соблюдением предприятиями норм предельно допустимых выбросов и выполнением мероприятий по снижению уровня выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Руководство состоит из 12 разделов.

В разделе 1 дана характеристика основных задач, решаемых в рамках государственного контроля за охраной атмосферного воздуха.

В разделе 2 приведены перечни и дана краткая характеристика основных документов, регламентирующих атмосфероохранную деятельность.

В разделе 3 приведены характеристики технологических процессов и данные по составу выбросов для ряда отраслей промышленности, вносящих наибольший вклад в общий баланс валовых выбросов в СССР.

В разделе 4 рассмотрены основные положения государственного учета источников загрязнения атмосферы, номенклатура и принципы заполнения отчетных документов, а также принципы формирования банков данных по выбросам загрязняющих веществ.

В разделе 5 рассмотрены основные задачи, решаемые в рамках государственного, ведомственного и производственного контроля источников загрязнения атмосферы и даны рекомендации по определению пространственно-временных параметров контроля, к выбору методов контроля.

В разделе 6 рассмотрены принципы действия, технические характеристики и устройство основных средств инструментального и инструментально-лабораторного контроля концентраций загрязняющих веществ и термодинамических характеристик газовых потоков в источниках загрязнения атмосферы промышленных предприятий и автотранспорта.

В разделе 7 приведены методические основы контроля концентраций загрязняющих веществ с применением инструментальных и инструментально-лабораторных методов в выбросах промышленных предприятий и автотранспорта.

В разделе 8 приведены методики контроля скорости, давления, температуры и влажности газовых потоков.

В разделе 9 рассмотрена методология определения массовых выбросов по результатам измерений концентраций загрязняющих веществ и параметров газовых потоков, приведены основные положения, связанные с расчетными методами определения массовых выбросов, и даны методические основы контроля неорганизованных источников загрязнения атмосферы.

В разделе 10 приведены основные сведения о типах газоочистного оборудования, рассмотрены методические основы контроля газоочистного оборудования с применением газоаналитических средств и даны рекомендации по применению различных методов снижения выбросов.

В разделе 11 даны рекомендации по оценке соблюдения нормативов выбросов при контроле промышленных предприятий и автотранспорта, а также приведены основные критерии принятия решений по результатам контроля.

В разделе 12 определен порядок расчета трудовых затрат для обеспечения контроля источников загрязнения атмосферы с использованием инструментальных и инструментально-лабораторных методов.

Приложения содержат перечни нормативных документов, технических средств, методических и справочных материалов, используемых при контроле источников загрязнения атмосферы.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Государственный контроль за охраной атмосферного воздуха осуществляется Советом народных депутатов, их исполнительными и распорядительными органами и специально уполномоченными государственными органами:

- территориальными Комитетами по охране природы Госкомприроды СССР - в части соблюдения норм и правил по охране атмосферного воздуха, регулирования использования воздушного бассейна, оснащенности предприятий оборудованием для очистки и контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

- санитарно-эпидемиологической службой Минздрава СССР - в части соблюдения санитарно-гигиенических правил и норм по охране атмосферного воздуха;

- Государственной автомобильной инспекцией СССР - в части соблюдения нормативов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, установленных для автотранспортных средств.

Координация работ по государственному контролю за охраной атмосферного воздуха осуществляется Госкомприродой СССР.

1.2. Государственные комитеты по охране природы осуществляют Государственный контроль:

- за выполнением планов и заданий по охране атмосферного воздуха;

- за соблюдением предприятиями, учреждениями и организациями, должностными лицами и гражданами приказов и инструкций, а также других правил, установленных законодательством по охране атмосферного воздуха;

- за соблюдением требований по охране атмосферного воздуха от загрязнения при размещении, проектировании, строительстве и вводе в эксплуатацию новых и реконструированных предприятий;

- за соблюдением нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (ПДВ);

- за выполнением плановых заданий по строительству и вводу в эксплуатацию сооружений, оборудования и аппаратуры для очистки выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

1.3. Настоящее Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы посвящено организации, техническим средствам и методологии государственного контроля за соблюдением нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

1.4. Предельно допустимый выброс в граммах в секунду (тоннах в год) является научно-техническим нормативом, устанавливаемым для каждого конкретного источника загрязнения атмосферы, исходя из условия, что выбросы загрязняющих веществ от него и всей совокупности источников города или другого населенного пункта с учетом их рассеивания и превращения в атмосфере, а также перспектив развития предприятий не создадут приземных концентраций, превышающих установленные нормативы качества атмосферного воздуха (предельно допустимых концентраций).

1.5. Нормативы ПДВ, установленные для предприятий, пересматриваются в случае изменения мощности источников, технологии производства или режима работы предприятия не реже одного раза в пять лет.

1.6. Выброс загрязняющих веществ в атмосферу стационарными источниками загрязнения допускается в каждом случае на основании разрешения, выдаваемого специально уполномоченными государственными органами (городскими, областными, краевыми, региональными и республиканскими комитетами по охране природы).

1.7. Предприятия, получившие разрешение на выброс, должны обеспечить соблюдение нормативов и организовать производственный контроль источников загрязнения атмосферы (ИЗА).

1.8. Соответствие величин фактических выбросов источника загрязнения атмосферы нормативным значениям надо проверять инструментальными или инструментально-лабораторными методами во всех случаях, когда для этого имеются технические возможности.

2. ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЕ И НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

2.1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

В настоящем разделе приведен перечень законодательных документов по контролю за охраной атмосферного воздуха от загрязнения, которые необходимо знать специалистам, осуществляющим контроль в части соблюдения правил и норм по охране атмосферного воздуха и регулирования использования воздушного бассейна городов и промышленных центров [6, 27].

2.1.1. Конституция (Основной Закон) СССР.

Ст.18. В интересах настоящего и будущих поколений в СССР принимаются необходимые меры для охраны и научно обоснованного, рационального использования Земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и животного мира для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и окружающей человека среды.

Ст.67. Граждане СССР обязаны беречь природу, охранять ее богатства.

Ст.147. В пределах своих полномочий местные Советы народных депутатов обеспечивают комплексное экологическое и социальное развитие их территории, осуществляют контроль за соблюдением законодательства расположенными на этой территории предприятиями, учреждениями и организациями вышестоящего подчинения, координируют и контролируют их деятельность в области землепользования, охраны природы, строительства, использования трудовых ресурсов, производства товаров народного потребления, соцкультбытового и иного обслуживания населения.

2.1.2. #M12291 9003794Закон СССР "Об охране атмосферного воздуха"#S. Ведомости Верховного Совета СССР, 1980, N 27 (2049), с. 528-529.

2.1.3. Указ Президиума Верховного Совета СССР от 19.08.82 г. "Об административной ответственности за нарушение законодательства об охране атмосферного воздуха". Ведомости Верховного Совета СССР, 1982, N 94 (2160), с. 635.

2.1.4. Постановление ЦК КПСС и Совмина СССР от 01.12.78 г. "О дополнительных мерах по усилению охраны природы и улучшению использования природных ресурсов". Собрание постановлений правительства СССР, 1979, N 1, с. 6.

2.1.5. Постановление Совета Министров СССР N 1203 от 06.12.84 г. "О дополнительных мерах по предотвращению загрязнения атмосферного воздуха городов, других населенных пунктов и промышленных центров". Сборник постановлений правительства СССР, 1985, N 23, с. 115.

2.1.6. Постановление Совмина СССР от 16.12.81 г. "О нормативах ПДВ загрязняющих веществ в атмосферу и вредных физических воздействий на нее". Сборник постановлений правительства СССР, 1982, N 4, с. 18.

2.1.7. #M12291 9003936Постановление Совмина СССР от 12.08.82 г. "Об утверждении положения о государственном учете вредных воздействий на атмосферный воздух"#S. Сборник постановлений правительства СССР, 1982, N 22, с. 115.

2.1.8. #M12293 0 9037819 1265885411 7715059 1687119237 3896485802 4 444332258 1687119237 1183472Уголовный кодекс РСФСР. Статья 223 "Загрязнение водоемов и воздуха"#S.

2.1.9. Постановление ЦК КПСС и Совмина СССР N 32 от 07.01.88 г. "О коренной перестройке дела охраны природы в стране". Собрание постановлений правительства СССР, 1988, N 6, с. 36.

2.2. НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

В настоящем разделе приведен перечень государственных отраслевых стандартов в области контроля источников загрязнения атмосферного воздуха [34].

2.2.1. #M12291 1200004383ГОСТ 17.2.1.01-76. Охрана природы. Атмосфера (СТ СЭВ 1366-78). Классификация выбросов по составу#S.

2.2.2. #M12291 1200009363ГОСТ 17.2.1.02-76. Охрана природы. Атмосфера (СТ СЭВ 1365-78). Выбросы двигателей автомобилей, тракторов, самоходных сельскохозяйственных машин. Термины и определения#S.

2.2.3. #M12291 1200004384ГОСТ 17.2.1.04-77. Охрана природы. Атмосфера. Meтеорологические аспекты загрязнения и промышленные выбросы. Основные термины и определения#S.

2.2.4. #M12291 1200005818ГОСТ 17.2.2.03-77. Охрана природы. Атмосфера. Содержание окиси углерода в отработанных газах автомобилей с бензиновыми двигателями. Нормы и методы определения#S.

2.2.5. #M12291 1200001355ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями#S.

2.2.6. #M12291 1200005825ГОСТ 21393-75. Автомобили с дизелями. Дымность отработанных газов. Нормы и методы измерений#S.

2.2.7. ГОСТ 8.010-72. Государственная система обеспечения единства измерений. Общие требования к стандартизации и аттестации методик выполнения измерений.

2.2.8. ГОСТ 8.316-78. Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация и утверждение государственных стандартных образцов.

2.2.9. ГОСТ 8.504-84. Требования к построению, содержанию и изложению документов, регламентирующих методики выполнения измерений содержаний компонентов проб веществ и материалов.

2.2.10. ГОСТ 8.505-84 Метрологическая аттестация методик выполнения измерений содержаний компонентов проб веществ и материалов.

2.2.11. РД 52.04.59-85. Охрана природы. Атмосфера. Требования к точности контроля промышленных выбросов. Методические указания.

2.2.12. Предельно допустимые концентрации и ориентировочные безопасные уровни воздействия загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

В соответствии с #M12291 9003794Законом СССР "Об охране атмосферного воздуха"#S установлены нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Нормативы ПДК утверждены Минздравом СССР и являются едиными для всей страны. В настоящее время используют максимально разовые (ПДК ) и среднесуточные (ПДК ) предельно допустимые концентрации для населенных мест и предельно допустимые концентрации для рабочей зоны (ПДК ). Вещества, для которых не определены ПДК у населенных мест, устанавливаются ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ). Списки ПДК и ОБУВ регулярно дополняет и изменяет Минздрав СССР.

#M12291 5200177Список ПДК за N 3086-84 утвержден 27.08.84 г#S. и содержит сведения о максимальных разовых и среднесуточных ПДК для 298 веществ. В дополнение N 1 N 3865-85 к списку 3086-84, утвержденному 08.05.85 г. внесены 28 веществ, в дополнение N 2 N 4256-87 внесены 22 вещества. Новый список ОБУВ N 4414-84 утвержден 28.07.87 г. и содержит сведения о 537 веществах.

2.2.13. Перечень отраслевых документов, используемых при контроле ИЗА, приведен в прил.1.

2.3. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Основные термины и определения, используемые в настоящем Руководстве, приведены в табл.2 1.

Основные термины и определения контроля ИЗА

3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИПОВЫХ ИЗА

3.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПОВЫХ ИСТОЧНИКОВ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ

Предприятия теплоэнергетики делятся по своему назначению на три основные группы:

- тепловые станции, предназначенные для выработки электрической энергии (ТЭС или ГРЭС);

- теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), предназначенные для получения тепловой и электрической энергии;

- промышленные и бытовые котельные для выработки тепловой энергии.

ТЭС (ГРЭС), как правило, оснащены мощными котлоагрегатами с производительностью пара 100-1000 т/ч. ТЭЦ характеризуются наличием большого числа котлов средней мощности с производительностью пара 50-500 т/ч. На промышленных бытовых котельных устанавливаются паровые котлы с производительностью пара до 50 т/ч и водогрейные котлы мощностью до 60 Дж/ч (200 ккал/ч).

На предприятиях теплоэнергетики дымовые газы отводятся в атмосферу через сравнительно небольшое число дымовых труб. На ТЭЦ и ТЭС их число не превышает 10, а на промышленных и бытовых котельных - от 2 до 4 шт.

Высота труб на ТЭС и ГРЭС 180-400 м. На ТЭЦ, как правило, высота труб не более 180 м. Высота дымовых труб котельных 40-120 м в зависимости от суммарной производительности котлов.

Построенные к настоящему времени дымовые трубы на ТЭЦ и ТЭС не оснащены местами отбора проб для анализа, однако практически все газоходы, отводящие дымовые газы непосредственно от котлоагрегатов, оборудованы замерными сечениями. Фактическое значение выброса загрязняющих веществ (ЗВ) из дымовых труб определяется в этом случае суммированием выбросов, измеренных для каждого котлоагрегата. Контроль выбросов в газоходах позволяет определить влияние технологических параметров процесса горения на выделение загрязняющих веществ, выявить методы и пути снижения выбросов, определить причины превышения нормативных значений.

Отвод дымовых газов на котельных отличается от отвода на ТЭЦ и ГРЭС. Газоходы отдельных котлов объединяются в общий газоход до входа в дымовую трубу. В объединенном газоходе имеется ряд технологических отверстий, которые можно использовать для отбора проб.

Таким образом, массовые выбросы ИЗА на ТЭС и ТЭЦ целесообразно определять суммированием измеренных количеств вредных веществ, отходящих от отдельных работающих котлоагрегатов, а ИЗА котельных бытового и промышленного назначений контролировать непосредственно.

В табл.3.1 приведены ориентировочные концентрации SО , NО и СО в массовых выбросах основных типов котлоагрегатов малой производительности.

Ориентировочные концентрации в массовых выбросах для основных типов котлоагрегатов

ОНД-90 Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы

ОНД-90 Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. Часть II

ОБЩЕСОЮЗНЫЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ

РУКОВОДСТВО
ПО КОНТРОЛЮ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

Исполнители канд. физ.-мат. наук В.Б.Миляев (научный руководитель разработки); Б.М.Бевзюк, В.Д.Григорьев (разд.7, 9); Л. И. Давыдова (разд.2, 3); Ю.А.Дергунов (разд.3, 6, 10); канд. техн. наук В.С.Матвеев (разд.1, 5, 6, 9, 11); Б.К.Нурмеев (разд.5, 11); А.В.Оглоблин (разд.3, 6, 7, 11); канд. физ.-мат. наук Н.И.Орлов (раздел 9); М.Ю.Прокофьев (разд.6, 8); Т.И.Самуйлова (разд.3. 7, 9, 12); канд. хим. наук Е.Н.Семенюк, Н.Н.Звягина (разд.6, 7, 12); Е.И.Соловьева (разд.10); канд. хим. наук С.В.Тимаков (раздел 3, 5, 7); канд. хим. наук В.В.Цибульский (раздел 6); канд. техн. наук А.Н.Ясенский (раздел 4); канд. техн наук С.Т.Евдокимова, канд. техн. наук А.И.Алексеев

УТВЕРЖДЕН заместителем председателя Госкомприроды СССР В.Г.Соколовским. Постановление N 8 от 30 октября 1990 г.

Срок действия с 1 января 1991 г. по 1 января 1996 г.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алиев Г.М. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов. - М. Металлургия, 1989.

2. Альбом типовых форм первичной учетной документации по охране атмосферного воздуха. - М. Союзучетиздат, 1982.

3. Бумакова Н.Г. и др. Контроль за выбросами в атмосферу и работой газоочистных установок на предприятиях машиностроения. - М. Машиностроение, 1984.

4. Васильченко Н.М. и др. Газоочистное оборудование. Каталог. - М. Изд. Цинтихимнефтемаш, 1988.

5. Временная методика нормирования промышленных выбросов в атмосферу (расчет и порядок разработки нормативов предельно допустимых выбросов). - Л. Изд. ГГО, 1981.

6. Временное руководство по контролю источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с применением газоаналитических приборов. - Л. Изд. ГГО, 1986.

7. Гордон Г.М. Пейсахов И.Л. Промышленная утилизация и очистка газов в цветной металлургии. - М. Металлургия, 1977.

8. Ежегодник состояния загрязнения воздуха и выбросов вредных веществ в атмосферу городов и промышленных центров Советского Союза. - Л. Изд. ГГО, 1988.

9. Защита атмосферы от промышленных загрязнений / Под ред. С.Калверта, Г.М.Инглунда. - М. Металлургия, 1988.

10. Инструкция о порядке составления отчета об охране атмосферного воздуха по форме N 2-ТП (воздух). - М. Союзучетиздат, 1987.

11. Инструкция по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и в водные объекты, N 09-2-8/1573 от 14.09.89. - М. Изд. Госкомприроды СССР, 1989.

12. Инструкция по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. - Л. ЛДНТП, 1991.

13. Исследования в области охраны окружающей среды. - Труды НИИУИФ. вып.239, 1981.

14. Маршалл С. Защита окружающей среды в целлюлозно-бумажной промышленности. - М. Лесная промышленность, 1981.

15. Матвеев В.С. Современные технические средства контроля промышленных выбросов в атмосферу. - Л. Изд. ДНТП, 1989.

16. Металлургия алюминиевых сплавов. - М. Металлургия, 1972.

17. Металлургия меди, никеля, кобальта / Под ред. И.Ф.Худянова, А.М.Тихонова. - Л. Металлургия, 1977.

19. Методические рекомендации по проведению инвентаризации выбросов в атмосферу оксидов азота на ETC СССР. - Л. Изд. ГГО, 1990.

20. Методические указания по определению и расчету вредных выбросов из основных источников предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М. Изд. Миннефтехимпром, 1984.

21. Моцус Н.Г. и др. Фильтры для улавливания промышленных пылей. - М. Машиностроение, 1985.

22. Mуравьева С.М. Казнина Н.И. Прохорова Е.К. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе. - М. Химия, 1988.

23. Очистка и рекуперация промышленных выбросов / Под ред. В.Ф.Максимова, И.В.Вольфа. - М. Лесная промышленность, 1981.

24. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. - М. Химия, 1987.

25. Рекомендации по оформлению и содержанию проекта нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу (ПДВ) для предприятия. - М. Изд. Госкомприроды СССР, 1989.

26. Руководство по расчету количества и удельных показателей выбросов вредных веществ в атмосферу. М. 1982.

27. Сборник законодательных нормативных и методических документов для экспертизы воздухоохранных мероприятий. - Л. Гидрометеоиздат, 1986.

28. Сборник методик по определению концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах. - Л. Гидрометеоиздат, 1987.

29. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. - Л. Гидрометеоиздат, 1986.

30. Сборник нормативно-технических документов по охране атмосферного воздуха, поверхностных вод и почв от загрязнения. - М. Гидрометеоиздат, 1983.

31. Типовая инструкция по организации системы контроля промышленных выбросов в отрасли промышленности. - Л. Изд. ГГО, 1986.

8. МЕТОДОЛОГИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА В ИЗА

Все термодинамические параметры потока целесообразно измерять одновременно в одном и том же мерном сечении газохода. Так как эти измерения необходимы не только для определения объема отходящих газов, но и для отбора проб аэрозольных частиц, место измерения параметров газовых потоков предпочтительно выбирать на вертикальных участках газоходов, при установившихся потоках газов. Принимается, что поток газа имеет ламинарный характер, если точки замера расположены на расстоянии пяти-шести диаметров газохода после места возмущения и трех-четырех диаметров газохода до места возмущения (задвижка, дроссель, повороты, вентиляторы и т.д.). Если нельзя выбрать мерное сечение, отвечающее этим требованиям, то можно проводить изменерия на прямолинейном участке газохода, разбив его в соотношении приблизительно 3:1 в направлении движения газового потока. Методики определения скоростей газовых потоков при помощи пневмометрических трубок достаточно полно и хорошо изложены в работе [28].

Необходимо остановиться на области применения интегральных приборов для определения скорости газовых потоков. Их применение целесообразно только для газовых потоков без аэрозольных частиц, так как в случае запыленного потока определение поля скоростей необходимо еще и для выбора режимов отбора проб.

Температуру газовых потоков измеряют техническими средствами, описанными в п.6.1, однако возможно применение и других средств, позволяющих получить аналогичные по точности результаты. Все измерительные средства вводят в газоход на длину рабочей части. Показания необходимо снимать, не вынимая измерительное средство из газохода (исключение составляют максимальные термометры).

При наличии в газовом потоке аэрозольных частиц, особенно капельной влаги, термометры и другие приборы надо защищать чехлом для предотвращения попадания влаги на рабочую поверхность прибора. Не рекомендуется проводить измерения в зонах интенсивного теплообмена.

При измерении давления (разрежения) в газоходах используют средства, описанные в п.6.1. Необходимо параллельно измерять атмосферное давление. Техника измерений не отличается от обычных метеорологических измерений, при этом необходимо учитывать температурную и приборную поправки, приводимые в паспорте на прибор.

Для измерения влажности в газоходах применяют различные методы. Так как методики с применением аспирационных психрометров, конденсационных и других методов достаточно полно описаны в работе [28], отметим только некоторые особенности их применения.

Газ надо очистить от твердых аэрозольных частиц при помощи метода внутренней фильтрации, использование метода внешней фильтрации может привести к заниженным результатам. В случае конденсационных методов необходимо измерять влажность на выходе из ловушки. Особенно сложны паро-газовые смеси с аэрозольной фазой, содержащей в значительном количестве как воду, так и другие компоненты, например отходящие газы сернокислотного производства после установок мокрой очистки. В этом случае влажность определяют по разнице между суммарным содержанием жидкой фазы и содержанием второго компонента в этой фазе. В этом случае расчет проводят по соотношению

где - масса воды в конденсатосборнике; - суммарная масса жидкости в конденсатосборнике; и - массы и в конденсатосборнике.

Очевидно, что в таких случаях применимы только конденсационные методы.

8.1. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКА*

__________________
* Методика разработана в СКБ ВТИ В.Б.Эткиным и др.

В настоящем пункте приводится методика измерения скорости потоков воздуха в воздуховодах и вентиляционных коробах, имеющих круглую или прямоугольную форму поперечного сечения с размерами более 300 мм, с помощью термоанемометров электрических типа ТЭ.

8.1.1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

8.1.1.1. При выполнении измерений надо применять измерительные установки, средства измерений и вспомогательные устройства, перечисленные в табл.8.1.

Перечень средств измерений и вспомогательных устройств

Примечание. Можно применять другие приборы, аналогичные указанным по техническим характеристикам и имеющие класс точности не ниже указанного.

Можно принять информационно-измерительные системы (ИИС), тип которых должен быть определен схемой АСУ ТП.

8.1.1.2. Для измерения скорости потока воздуха применяют термоанемометры типа ТЭ, представляющие собой первичный преобразователь ППТЭ, работающий в комплекте с блоком смещения и нормализации сигнала типа БСН (в дальнейшем блок).

Преобразователи преобразуют местную скорость тока воздуха в сигнал, который с помощью блока преобразуется в унифицированный сигнал напряжения 0-10 В или сигнал постоянного тока 0-5 мА, поступающий на регистратор типа КСУ.

Функция преобразования комплекта

где - скорость потока воздуха, м/с;

- напряжение постоянного тока, В;

- сила постоянного электрического тока, А;

и - коэффициенты пропорциональности.

8.1.1.3. Преобразователи обеспечивают измерение скорости потока воздуха в диапазоне 3-32 м/с.

8.1.1.4. Предельную допустимую относительную погрешность термоанемометра ТЭ, вызванную неравномерностью распределения скорости в мерном сечении, определяют по табл.8.2.

Дополнительная относительная погрешность, %

8.1.1.6. Питание каждого преобразователя осуществляют стабилизированным напряжением постоянного тока 24±0,054 В.

8.1.1.7. Мощность, потребляемая преобразователем, не выше 36 Вт.

8.1.1.8. Устройство для ввода преобразователя должно обеспечивать возможность его установки на заданном по ГОСТу 12.3.018-79 расстоянии от внутренней стенки воздуховода до оси преобразователя и его установку в заданном положении соосно с газоходом.

8.1.2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ

8.1.2.1. Измерение скорости потока воздуха термоанемометрами типа ТЭ основано на законе вынужденной конвективной теплоотдачи от предельно обтекаемого потоком тела, обогреваемого стабилизированным источником тепла.

8.1.2.2. Для определения средней скорости в мерном сечении необходимо измерить преобразователями местную скорость в некоторых заданных точках поперечного сечения воздуховода (по ГОСТу 12.3.018-79 ). Скорость в мерном сечении определяют по соотношению

где - число преобразователей, установленных в поперечном сечении воздуховода;

- порядковый номер преобразователя;

- местная скорость, измеренная -м преобразователем, м/с.

8.1.2.3. Координаты точек измерения скорости потока воздуха и число точек определяются формой и размерами мерного сечения (черт.8.1) по ГОСТу 12.3.018-79 .

Черт.8.1. Установка датчиков ППТЭ в воздуховодах круглого (а) и прямоугольного (б) сечения

Черт.8.1. Установка датчиков ППТЭ в воздуховодах круглого (а) и прямоугольного (б) сечения:
1 - газоход, 2 - датчики ППТЭ, - мерное сечение воздуховода, - размер

Максимальное отклонение координат точек измерений не должно превышать ±10% по ГОСТу 12.3.018-79 .

8.1.3. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

8.1.3.1. Измерение и обработку результатов измерений должен выполнять техник, ознакомленный с требованиями ПТЭ, ПТБ, назначением, схемой и устройством термоанемометра типа ТЭ в объеме инструкции по эксплуатации, с порядком подготовки термоанемометра к работе и порядком определения технического состояния системы контроля скорости потока воздуха.

8.1.4. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1.4.1. При выполнении измерений надо соблюдать условия, указанные в табл.8.4.

Условия выполнения измерений

Примечание. 1. В скобках - предельное отклонение скорости и температуры от номинальных значений. 2. Среднюю температуру рабочей среды оговаривает заказчик в пределах 20-165 °С. 3. В воздуховодах электростанций при соблюдении условий монтажа, указанных в пп.8.1.4.2 и 8.1.4.3, интенсивность турбулентных пульсаций, запыленность рабочей среды и угол натекания не выходят за пределы, указанные в табл.8.4.

8.1.4.2. Мерное сечение выбирают на наиболее длинном прямолинейном участке воздуховодов или вентиляционных систем.

8.1.4.3. Преобразователь устанавливают на прямом участке воздуховода соосно ему. Мерное сечение выбирают в воздуховодах на расстоянии не менее шести гидравлических диаметров за ближайшим местным сопротивлением (отвод, шибер, диафрагма и т.д.) и не менее двух гидравлических диаметров до ближайшего местного сопротивления, расположенного за мерным сечением.

При отсутствии прямолинейного участка необходимой длины можно располагать мерное сечение в месте, делящем выбранный для измерения участок в отношении 3:1 в направлении движения потока.

8.1.4.4. Блок, регистрирующие приборы, линии связи и клеммные коробки следует располагать так, чтобы исключить воздействие на них потоков воздуха, вибрации, конвективного и лучистого тепла, влияние которых превышает значения, указанные в технических условиях на соответствующие элементы системы контроля.

8.1.5. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1.5.1. Готовить приборы к измерениям необходимо в соответствии с их паспортами и действующими инструкциями по их эксплуатации.

8.1.5.2. При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы:

1) преобразователи ППТЭ и блок подключают по схеме, приведенной на черт.8.2;

Черт.8.2. Схема включения термоанемометра ТЭ

Черт.8.2. Схема включения термоанемометра ТЭ:

1 - датчик ППТЭ, 2 - блок смещения и нормализации сигнала (БСН), 3 - термоанемометр ТЭ,
4 - вторичный прибор, 5 - блок питания

2) подают напряжение питания на блок и прогревают не менее 30 мин;

3) включают блок питания и устанавливают напряжение питания преобразователей 24±0,054 В. При этом следует учесть падение напряжения, измеряя его в период наладки на участке 1-5 (см. черт.8.2) в линиях связи преобразователей с блоком питания. Напряжение контролируют при помощи вольтметра;

4) после прогрева датчиков в течение 1 ч выполняют измерения.

8.1.6 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1.6.1. При проведении измерений определяют скорость и температуру потока воздуха. Снимая показания с диаграммной ленты потенциометра типа КСУ-2, определяют соответствующие им значения скорости по характеристике термоанемометра. Xapaктеристика приведена в документации, входящей в комплект поставки термоанемометра*.
____________________
* Каждый термоанемометр градуируется на стенде завода-изготовителя и имеет индивидуальную характеристику.

Температуру определяют потоком воздуха с помощью термопары, сигнал с которой поступает на потенциометр типа КСП-2.

8.1.7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1.7.1. Обработку результатов измерений скорости потока воздуха следует выполнять путем расшифровки записи диаграммной ленты потенциометра типа КСУ-2. Допускается непосредственное визуальное наблюдение за показаниями регистрирующего прибора КСУ-2, имеющего шкалу, выполненную в единицах скорости потока.

8.1.7.2. Текущее значение объемного расхода воздуха в мерном сечении воздуховода определяют по соотношению

где - расход воздуха, м /с;

- поперечное сечение измерительного участка воздуховода, м .

Интегральное значение расхода воздуха за любые промежутки времени (отчетный период) определяют путем интегрирования текущих значений расхода воздуха с помощью интегратора типа ПВИ-7 или ЭВМ АСУТП.

8.1.7.3. Результаты измерения температуры потока воздуха обрабатывают путем расшифровки записи диаграммной ленты потенциометра типа КСП-2.

8.1.7.4. Абсолютную суммарную погрешность измерения скорости воздуха термоанемометром (м/с) определяют 1 раз для выбранного сечения по соотношению

где - нормирующее значение диапазона измерения скорости, м/с;

4 - предел основной приведенной допускаемой относительной погрешности термоанемометра, %;

3,35 - значение, учитывающее предельные дополнительные относительные погрешности от влияния запыленности, турбулентности, угла атаки потока и отклонения его температуры на ±15 °С от среднего значения (см. табл.8.3);

- средняя температура воздуха на измерительном участке, °С;

- температура, при которой градуировались преобразователи термоанемометра, °С;

- предельная относительная погрешность, связанная с неравномерностью поля скоростей измеряемого потока, % (см. табл.8 3);

0,01 - доля основной погрешности на каждый градус отличия рабочей температуры от грудуировочной, °С .

Значения других составляющих дополнительной погрешности малы по сравнению с указанными и ими можно пренебречь.

8.2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ*

_________________
*Методика разработана сотрудником НИИОГАЗ И.И.Могилко.

Методика рекомендуется для измерения влажности газа, не насыщенного водяными парами.

Нормы точности измерения определяют по ГОСТу 17.24.02-81*.
______________
* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 17.2.4.02-81. Примечание "КОДЕКС"

8.2.1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ

8.2.1.1. Психрометрический метод. Применяют для измерения влажности газов, температура которых не превышает 60 °С. Метод основан на косвенном определении парциального давления водяных паров по показаниям температуры влажного и сухого термометров, последовательно обтекаемых струей газа.

8.2.1.2. Конденсационный метод. Основан на измерении количества влаги в пробе газа известного объема, отбираемою из газохода, путем охлаждения его ниже точки росы. Влажность газа определяют как сумму сконденсированной влаги, отнесенной к единице объема газа, прошедшего через конденсатор, и абсолютной влажности насыщенного газа после конденсатора.

8.2.2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И ОБОРУДОВАНИЕ

При измерении влажности газа применяют следующие средства измерений и оборудование:

- U-образный жидкостный манометр, ГОСТ 9933-75Е;

- барометр-анероид типа БАММ-1, ТУ 15-04-1616-72;

- термометр лабораторный для точных измерений типов ТЛ-19, ТЛ-20, ГОСТ 215-73;

- реометр стеклянный лабораторный РДС-4, ГОСТ 9932-75 ;

- секундомер механический, ГОСТ 5072-79;

- холодильник спиральный ХСВ01ОХС, ГОСТ 25336-82 ;

- трубка медицинская резиновая типа 1, ГОСТ 3399-76 ;

- средства измерения температуры газа - в соответствии с методикой измерения температуры газа в газоходе.

Можно заменить указанные средства измерений на аналогичные, не уступающие им по метрологическим характеристикам.

8.2.3. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

При выполнении измерений надо соблюдать следующие условия:

- пробу необходимо отбирать так, чтобы исключить выпадение влаги по газовому тракту до психрометра или конденсатора;

- не допускается попадание пыли в приборы.

Психрометрический метод можно использовать для определения влажности газов, не содержащих пары серной кислоты.

8.2.4. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

Собирают измерительную схему для психрометрического или для конденсационного метода (черт.8.3 и 8.4).

Черт.8.3. Схема измерения влажности газа психрометрическим методом

Черт.8.3. Схема измерения влажности газа психрометрическим методом:

1 - фильтр, 2 - диафрагма, 3 - газоход, 4 - манометр, 5 - психрометр, 6 - реометр

Черт.8.4. Схема измерения влажности газа методом конденсации

Черт.8.4. Схема измерения влажности газа методом конденсации

1 - фильтр, 2 - холодильник, 3 - термометр, 4 - газоход, 5 - колба коническая, 6 - манометр, 7 - реометр, 8 - диафрагма

Проверяют механическое состояние и исправность оборудования, целостность и чистоту измерительной схемы.

Проверяют на герметичность прибор и соединительные линии. Для этого, закрыв входное отверстие канала и подсоединив микроманометр, в схеме создают давление порядка 1000 Па и следят за постоянством показаний микроманометра. Падение давления за 10 с не должно превышать двух делений по шкале микроманометра.

Психрометр заливают дистиллированной водой. По реометру устанавливают расход отбираемого газа около 20 л/мин и схему прогревают отбираемым газом в течение 10-15 мин.

8.2.5. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

8.2.5.1. Психрометрический метод. При проведении измерений предварительно отфильтрованный от пыли газ поступает в психрометр через входной патрубок и омывает сначала сухой, а затем влажный термометр и выходит из устройства через выходной патрубок.

Через прибор устанавливают расход газа не менее 20 л/мин, при этом скорость омывания газом сухого термометра должна быть не менее 5 м/с.

Показания термометров снимают через каждые 5 мин или реже, в зависимости от изменения влажности газа. Следует сделать не менее 5 измерений.

Результаты измерений записывают в журнал наблюдений.

8.2.5.2. Конденсационные метод.

Устанавливают расход охлаждающей воды через конденсатор так, чтобы температура газа после конденсатора была на 10-15 °С ниже температуры точки росы.

При проведении измерений необходимо следующее:

- не допускать уноса брызг или тумана из прибора,

- не допускать конденсации влаги в подводящих трубках,

- фиксировать температуру газа после конденсатора,

- измерить количество пропущенного через схему газа.

Количество сконденсировавшейся влаги определяется взвешиванием сборника конденсата до и после отбора пробы. Общее количество конденсата должно быть не менее 30 см . Следует сделать не менее 5 измерений.

Результаты измерений записывают в журнал наблюдений.

8.2.6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

8.2.6.1. Психрометрический метод. Парциальное давление водяных паров (при условиях внутри психрометра) рассчитывают по соотношению:

где - парциальное давление водяного пара, кПа; - давление насыщенного водяного пара при температуре влажного термометра ; - температура сухого термометра, °С; - температура влажного термометра, °С; - избыточное давление (разрежение) в приборе, кПа; - коэффициент, зависящий от скорости движения газа около влажного термометра (при скоростях газа более 5 м/с ).

Парциальное давление водяных паров в газе при давлении (разрежении) газа в газоходе рассчитывают по соотношению:

где - атмосферное давление, кПа.

Относительную влажность газа рассчитывают по соотношению

где - парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре газа, кПа.

По парциальному давлению насыщенного газа можно определить следующие величины:

1) концентрацию водяных паров во влажном газе , г/м ;

2) массовую долю влаги во влажном газе при нормальных условиях ( °С, кПа) , г/м ;

3) массовую долю влаги в сухом газе при нормальных условиях , г/м .

Концентрацию водяного пара в газе определяют по соотношению

где - концентрация водяного пара в газе, г/кг или кг/кг сухого газа; - плотность сухого газа, кг/м .

8.2.6.2. Конденсационный метод. Объем газа, прошедшего через реометр (в литрах) при измерении влажности газа, рассчитывают по соотношению:

где - показания реометра, л/мин; - время отбора пробы, мин; - атмосферное давление, Па; - температура газа, °С; - разность статического и атмосферного давления перед диафрагмой реометра, Па; - плотность воздуха при условиях градуировки реометра, кг/м ; - плотность сухого газа при нормальных условиях:

где - объемное содержание -го компонента в газе, %; - плотность -го компонента при нормальных условиях, кг/м .

Содержание водяных паров в 1 м сухого газа при нормальных условиях (кг/м ) рассчитывают по соотношению:

где - масса конденсата, г; - давление насыщенных водяных паров при температуре .

8.2.7. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

Погрешность измерения влажности газов оценивают по ГОСТу 8.207-76 .

Для условий, изложенных в настоящей методике, погрешность измерения влажности психрометрическим и конденсационным методами не превышает ±10% при доверительной вероятности 0,95.

8.3. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ*

__________________
* Методика разработана сотрудником НИИОГАЗ И.И.Могилко.

Методика рекомендуется для измерения статического давления газа в газоходах.

Метод измерения основан на измерении с помощью средств измерений статического давления как разности давления газов в газоходе по отношению к атмосферному давлению.

Статическое давление измеряют путем 1) непосредственного отбора в газоходе или 2) с помощью пневмометрической трубки.

8.3.1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И МАТЕРИАЛЫ

Микроманометры типа ММН-240 (5)-1, ГОСТ 11164-84, U-образные жидкостные манометры, ГОСТ 9933-75E, манометры (вакуумметры), показывающие класс точности 1,5; пневмометрические трубки (см. методику измерения скорости и расхода газов); спирт этиловый, ГОСТ 17299-78 ; трубка медицинская резиновая типа 1, ГОСТ 3399-76 .

Можно заменять указанные средства измерений на аналогичные, не уступающие им по метрологическим характеристикам.

8.3.2. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

Измерительное сечение выбирают на прямых участках газохода. Длина прямого участка газохода перед измерительным сечением должна быть возможно большей, т.е. измерительное сечение необходимо располагать как можно дальше от любых местных сопротивлений, способных вызвать асимметрию, закрученность и повышенную турбулентность потока, но не менее 5-6 диаметров газохода до места измерения и 3-4 диаметров после места измерения.

В прямых газоходах статистическое давление можно измерять в одной точке у стенки. Для газоходов диаметром более 500 мм статическое давление необходимо измерять в четырех точках, расположенных на двух взаимноперпендикулярных диаметрах и объединенных для усреднения статического давления кольцевым трубопроводом, присоединяемым к измерительному прибору (черт.8.5).

Черт.8.5. Схема измерения статического напора в газоходе при постоянном контроле

Черт.8.5. Схема измерения статического напора в газоходе при постоянном контроле:

1 - стенка газохода, 2 - патрубок, 3 - соединительный трубопровод

При значительном возмущении газового потока, движущегося в газоходе (после задвижек, колец, циклонов и т.д.), поток необходимо выпрямить, установив в газоходе перед измерительным сечением выпрямитель потока, изготавливаемый из тонких радиально расположенных пластин длиной 1,0-1,5 диаметра газохода.

8.3.3. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

Для измерения статического давления в металлической стенке газохода просверливают отверстие диаметром 5-8 мм, кромки отверстия защищают от заусенцев и закругляют с внутренней стороны газохода. К стенке 1 газохода приваривают отрезок трубы или патрубок 2 (см. черт.8.5).

При проведении временных измерений в качестве соединительных линий применяют резиновые трубки диаметром не менее 4 мм. Когда расстояние до средства измерений превышает 15 м, следует применять трубки большего диаметра. При проведении стационарных измерений средства измерений присоединяют к газоходу, используя газовые трубы диаметром 10-38 мм.
Диаметр труб определяется степенью запыленности газов, значением измеряемого давления или разности давлений и отдаленностью средства измерений от измерительного сечения. При измерении давления газов с запыленностью менее 100 мг/м , давления 2,5 кПа и более и при расстоянии от измерительного сечения не более 15 м можно применять газовые трубы диаметром 10 мм. При измерении давления газов с запыленностью, превышающей 100 мг/м , давления до 250 Па и при расстоянии до измерительного сечения не более 50 м диаметр газовых труб следует увеличить до 25-38 мм.

Измерительную схему после сборки необходимо проверить на герметичность. Для этого в системе создают давление, превышающее рабочее давление в газоходе примерно на 25%, и, закрыв измерительные отверстия, следят за стабильностью показаний средства измерения давления в течение 15-30 м. Если система герметична, то показания средства измерения не изменяются более чем на 10%.

К выполнению измерения давления при помощи пневмометрических трубок готовятся по “Методике измерения скорости и расхода газов в газоходах и вентиляционных системах“. Средства измерения должны быть проверены и иметь клеймо или свидетельство о поверке. Требования к пневмометрическим трубкам должны соответствовать “Методике измерения скорости и расхода газов в газоходах и вентиляционных системах“.

8.3.4. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

При измерении статического давления при помощи пневмометрической трубки к одному микроманометру или U-образному манометру присоединяют штуцер зонда для измерения полного давления, измеряют динамическое давление по “Методике измерения скорости и расхода газов в газоходах и вентиляционных системах“. При выполнении измерений необходимо следить за тем, чтобы носик пневмометрической трубки не отклонялся от направления газового потока более чем на 5°. Измерения проводят в тех же измерительных точках, что и при измерении скорости газа.

Статическое давление в каждой измерительной точке рассчитывают по соотношению

где и - полное и динамическое давление газа в измерительных точках газохода.

Среднее статистическое давление газа в газоходе рассчитывают по формуле

где - число измерительных точек в сечении газохода.

При измерении статического давления в газоходе с помощью штуцера, размещенного в газоходе, значение статического давления снимают непосредственно со средств измерения. Средства измерений выбирают в зависимости от значения статического давления в газоходе. Для давления не более 2,5 кПа применяют микроманометры с наклонной трубкой типа ММН-240; для давления до 10 кПа - U-образные манометры. Для давления более 5 кПа - манометры технические общего назначения.

Пределы измерений на манометре или угол установки трубки микроманометра в целях уменьшения погрешности измерений необходимо выбирать так, чтобы показания средств измерений находились в последней трети шкалы средства измерений.

При измерении давления газов, содержащих агрессивные компоненты, тип манометров, необходимо производить с учетом стойкости материала элементов, контактирующих с данным газом.

8.3.5. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

Оценка погрешности измерений давления газов производится по ГОСТу 8.207-76 и включает в себя:

1) оценку среднего квадратического отклонения результата измерения;

2) определение доверительных границ случайной погрешности результата измерения;

3) определение доверительных границ неисключенной систематической погрешности результата измерения;

4) определение границы погрешности результата измерения.

Для условий, изложенных в настоящей методике, погрешность измерения статического давления в газоходе не превышает ±5% при доверительной вероятности 0,95.

8.4. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ*

__________________
* Методика разработана сотрудником НИИОГАЗ И.И.Могилко.

Методика рекомендуется для измерения температуры газов в газоходах не более 1000 °С.

Метод измерения основан на зондовом контактном методе измерения температуры газов с использованием в качестве средств измерений термометров и термоэлектрических преобразователей температуры (термопар).

8.4.1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И МАТЕРИАЛЫ

Технические характеристики применяемых термометров приведены в табл.8.5.

Технические характеристики термометров

Используются также следующие приборы:

1) преобразователи термоэлектрические типа ТХА-0306, ТУ 25.02.1133-75 и ТУ 25-02.1136-73. Пределы измерения 0-1000 °С. Инерционность не более 3,5 мин. Длина монтажной части 160, 200, 320, 400, 800 и 1250 мм;

2) вторичные измерительные приборы к термопарам:

- пирометрические милливольтметры типа М-64, МР-64, МВУ6, Ш4500, Ш4501, Ш69003 и др. с классом точности 1,5, градуировкой ХА;

- переносной потенциометр типа ПП-63, класс точности 0,02;

- автоматические электронные потенциометры типа КСР, КСУ, КСМ и др. с классом точности 0,5, градуировкой ХА.

8.4.2. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

Температуру газов следует измерять там же, где измеряют скорость, давление, влажность, запыленность и другие характеристики потока, или в плоскости, находящейся на расстоянии не более 0,5 диаметра газохода от измерительного сечения.

Число измерительных точек для измерения температуры определяют в зависимости от эквивалентного диаметра газохода :

Среднюю температуру газа надо измерять в ядре потока, поэтому измерительные точки надо располагать следующим образом:

для - на оси газохода,

для - по кольцу от 1/6 до 1/3 или на полосе от 1/6 до 1/3 линейного размера прямоугольного газохода. Измерительные точки в этом случае надо располагать в противоположных по отношению к оси газохода областях и измерения в разных точках надо производить одновременно.

8.4.3. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

На газоходе в местах установки средств измерений оборудуют штуцеры для термометров (термопар) аналогично методике измерения скорости и расхода газов.

Собирают измерительную схему и устанавливают средства измерений (черт.8.6). Места их установки уплотняют для устранения подсосов воздуха от окружающей среды.

Черт.8.6. Схема установки термопары

Черт.8.6. Схема установки термопары:

1 - термопара в защитном кожухе, 2 - соединительные провода, 3 - измерительный прибор

Глубина погружения средства измерений в газоход должна соответствовать паспортной.

Для устранения методических погрешностей необходимо:

1) не допускать утечек теплового потока в месте установки средств измерений;

2) обеспечить минимальное тепловое сопротивление между рабочим концом средства измерений и газовым потоком;

3) при размещении термоприемника в защитном металлическом чехле или гильзе для улучшения теплопередачи, т.е. уменьшения динамической погрешности, гильзу заполняют маслом, металлическими опилками или снабжают специальными внутренними радиаторами;

4) при измерении температуры дымовых газов термоприемник следует экранировать от теплового излучения более нагретых тел: пламени, раскаленных участков кладки печи и т.д.;

5) при измерениях температуры среды в высокочастотном электромагнитном поле нельзя применять ртутные термометры и другие температурные зонды с массивным металлическим термоприемником.

Средства измерений должны быть поверены и иметь клеймо или свидетельство о поверке.

Перед проведением измерений необходимо провести внешний осмотр термометров. При этом проверяют:

1) отсутствие повреждений термометра (трещин, сколов и т.д.);

2) отсутствие разрывов столбика жидкости в капилляре и следов испарившейся жидкости на его стенках;

3) отсутствие смещения шкалы относительно капилляра и возможное скручивание капилляра по оси.

Правильность подключения компенсационных проводов к термопарам проверяют следующим образом: при включенном вторичном приборе компенсационные провода отключают от термопары, соединяют и место соединения подогревают. Стрелка прибора должна показывать увеличение температуры.

При монтаже компенсационные провода надо тщательно экранировать, а экран заземлить. Если компенсационные провода не имеют металлической оплетки, их следует прокладывать в заземленных металлических трубах.

Проверяют соответствие градуировки вторичного прибора типу применяемых термопар.

8.4.4. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

После установки средства измерений в заданную точку газохода дается время на прогрев его до температуры газового потока. Время прогрева зависит от инерционности средства измерений и определяется по соотношению

где - инерционность средства измерений.

При измерении температуры при помощи термопар (если вторичные приборы, работающие в комплекте с термопарами, не имеют автоматической компенсации температуры свободных концов) необходимо обеспечить стабилизацию температуры их свободных концов, для чего термопары помещают в сосуд с тающим льдом или в процессе измерений контролируют температуру свободных концов. Для этого необходимо поместить рядом со свободными концами достаточно точный термометр и обеспечить условия, при которых его температура будет равна температуре свободных концов термопар.

Измерения температуры в каждой из точек проводят не менее 3 раз.

8.4.5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

При использовании термопар в комплекте с вторичными приборами, измеряющими развиваемую термопарой ЭДС в милливольтах, необходимо перевести значения ЭДС в температуру по градуировочным таблицам ГОСТ 3044-77. При этом необходимо учитывать, что градуировочные таблицы составлены для температуры свободных концов 0 °С.

Если при проведении измерений температура свободных концов не равна 0 °С, в измеренное значение ЭДС термопары необходимо ввести поправку:

где - значение ЭДС с учетом поправки, мВ;

- измеренное значение ЭДС термопары, мВ;

- ЭДС, определяемая по ГОСТу 3044-77 по измеренной температуре свободных концов для термопар применяемой градуировки.

В этом случае значение температуры газов определяют по ГОСТу 3044-77 по значению ЭДС с учетом поправки.

Среднюю термодинамическую температуру газового потока, определяемую по измеренным значениям температуры в измерительных точках сечения газохода ( ), рассчитывают по соотношению

8.4.6. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

Погрешность измерения температуры оценивают по ГОСТу 8.207-76. При выполнении условий, изложенных в настоящей методике, погрешность измерения температуры газа определяется погрешностью средств измерений:

1) термометра - для измерения температуры при помощи термометра;

2) термопары и вторичного прибора - для измерения температуры при помощи термопары и может быть рассчитана по соотношению

где - погрешность термопары;

- погрешность вторичного прибора.

9. МЕТОДОЛОГИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВЫХ ВЫБРОСОВ ЗВ

Определение массовых выбросов ЗВ является основной задачей инспекционного контроля ИЗА и может быть произведено на основе непосредственного измерения концентраций ЗВ и скорости потока в ИЗА или с использованием расчетных методов определения массовых выбросов.

Во всех возможных случаях при определении массовых выбросов следует предполагать непосредственное измерение с использованием инструментального или инструментально-лабораторного методов.

9.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВЫХ ВЫБРОСОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ

9.1.1. Время измерения массового выброса ЗВ (в граммах в секунду) выбирают исходя из характера технологического процесса и его суточного хода так, чтобы измеряемый интервал совпал с периодом максимального выброса.

Размер массового выброса ЗВ зависит от их концентрации и объема отходящих газов. Последний, в свою очередь, зависит от скорости потока газа и площади сечения газохода.

Методики определения концентрации ЗВ приведены в разделе 7, скорости потока отходящих газов - в разделе 8 Руководства. Площадь сечения газохода определяют по технической документации на данную технологическую установку или непосредственным измерением. Концентрация ЗВ и скорость потока могут быть постоянными или переменными как по сечению газохода, так и по времени.

Когда скорость газа и концентрация вредных веществ в различных точках сечения газохода не постоянны, для определения значения выброса необходимо предварительно площадь сечения разбить на ряд равновеликих элементарных площадок, в пределах которых можно принять эти параметры в определенный момент времени постоянными. Газоход круглого сечения условно разбивают на концентрические равновеликие кольца. Газоход прямоугольного сечения - на ряд равновеликих площадей, геометрически подобных всему сечению.

Методика разбивки сечения на элементарные площадки описана в работе [28].

9.1.2. За основу расчета массового выброса в фиксированный момент времени через элементарную площадку сечения газохода принято соотношение

где - массовый выброс ЗВ через элементарную площадку, г/с;

- концентрация вредных веществ в пределах элементарной площадки, г/м ;

- скорость потока газа через элементарную площадку, м/с;

- площадь элементарной площадки газохода, м .

9.1.3. Массовый выброс в фиксированный момент времени через все сечение газохода рассчитывают по соотношению

где - число равновеликих элементарных площадок.

Если концентрация и скорость меняются не только по сечению, но и по времени, валовый выброс за определенный интервал времени определяется соотношением

где - число измерений за определенный интервал наблюдений.

При использовании автоматических газоанализаторов , при использовании инструментально-лабораторных методов .

При параллельном отборе проб в качестве берут среднее значение концентрации при параллельных измерениях.

При технологических процессах, имеющих несколько стадий, существенно отличающихся размером выброса, необходимо провести измерения на каждой из стадий процесса. Можно определять выброс только на стадии с априорно-максимальным выбросом загрязняющего вещества. Для повышения достоверности результатов при инструментально-лабораторном методе необходимо последовательно отбирать три-пять проб.

Соотношение (9.3) является обобщенным, пригодным для всех вариантов сочетаний параметров ИЗА и их характеристик.

Далее приведены некоторые частные случаи определения массовых выбросов в зависимости от конкретных характеристик концентрации и скорости, наиболее часто встречающихся в практике.

9.1.4. Для стационарных процессов с равномерным распределением скорости потока и концентрации отходящих газов по сечению

9.1.5. Для стационарных процессов с переменным по сечению профилем скорости потока и концентрации газов

9.1.6. Для процессов с равномерным распределением концентраций и скоростей по сечению (т.е. для потоков с интенсивным перемешиванием газов) и постоянной по времени концентрацией ЗВ

9.1.7. Для процессов со стационарным по времени и равномерным по сечению профилем концентраций

9.1.8. Рекомендуется до проведения измерений детально ознакомиться с характеристикой технологических процессов, обращая внимание на наличие циклов, стадий, периодов и возможных изменений значений выбросов. Эту информацию надо использовать и в выборе варианта расчета массового выброса.

Если ИЗА связан с несколькими источниками выделений, массовый выброс можно определять как сумму выбросов по каждому источнику выделения.

Если выброс цикличен, то массовый выброс определяют за цикл и суммируют по числу циклов за необходимый интервал времени.

9.2. РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВЫХ ВЫБРОСОВ

На практике часто невозможно или нерационально применять инструментальные измерения. К числу таких случаев относятся следующие:

- контроль ЗВ, для которых отсутствуют разработанные и согласованные методики инструментально-лабораторного анализа,

- контроль ИЗА при возникновении экстремальных ситуаций, когда необходимо быстро оценить опасный выброс;

- контроль ИЗА при недостаточной представительности ряда аналитических измерений;

- контроль ЗВ, трансформирующихся в процессе рассеяния в атмосфере [26].

При этом достаточно эффективными могут быть расчетные методы контроля, позволяющие сделать первичные оценки, а иногда и с приемлемой точностью определить значения массовых выбросов ЗВ в атмосферу.

Количество выбрасываемых ЗВ рассчитывают только по методикам, согласованным с Отделом контроля атмосферы ВНИИ охраны природы и заповедного дела Министерства природопользования СССР (до 1988 г. - с Главной геофизической обсерваторией им. А.И.Воейкова Госкомгидромета СССP). Часть таких рекомендованных расчетных методик объединена в работе [29]. К разрабатываемым новым расчетным методикам предъявляются требования, изложенные в методическом письме ГГО N 4617/23 от 04.06.86 “Требования к построению, содержанию и изложению расчетных методик определения выбросов вредных веществ в атмосферу“.

Расчетные методики можно использовать (по согласованию с территориальными комитетами по охране природы) в следующих случаях:

1) при инвентаризации выбросов в атмосферу (при отсутствии иных методов контроля);

2) при разработке проектов ПДВ (в большей степени для проектируемых предприятий);

3) для первичной оценки значений залповых и аварийных выбросов;

4) для установления приоритетности контроля предприятий.

Рассмотрение расчетных методик показывает, что основной вклад в суммарные погрешности определения значений выбросов вносят погрешности определения удельных выделений и шаги табулирования параметров, входящих в соотношения для определения валовых выбросов. В целом относительные погрешности определения выбросов расчетными методами значительно больше, чем инструментальными. Так, например, погрешности определения количества выбросов при плавке металлов превышают 25%, при окраске - 20%, при гальванических процессах - 100%.

Наиболее точными являются расчетные методики определения сварочных выбросов (5%). Таким образом, расчетные методы имеют ограниченные сферы применения и постепенно должны быть вытеснены инструментальными и инструментально-лабораторными методами.

Перечень основных рекомендуемых расчетных методик определения выбросов ЗВ приведен в прил.3.

9.3. МЕТОДОЛОГИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВЫХ ВЫБРОСОВ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЕРЕДВИЖНОЙ ЛАБОРАТОРИИ
КОНТРОЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ

9.3.1. ПЕРЕДВИЖНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ КОНТРОЛЯ ИСТОЧНИКОВ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ (ПЛКПВ)

Лаборатория предназначена для инспекционного контроля и обследования промышленных предприятий в целях определения фактических значений выбросов ЗВ и их соответствия установленным нормативам ПДВ. Эффективность работы лаборатории зависит от степени автоматизации процесса измерения параметров отходящих газов и обработки полученной информации. Решению этих задач способствуют включение в состав станции специально разработанного устройства сбора и обработки информации, разработка алгоритма оптимизации процессов измерения и обработки информации и математического обеспечения инспекционного контроля с использованием диалоговой ЭВМ. Состав и технические характеристики ПЛКПВ приведены в разделе 6 Руководства.

В ПЛКПВ используются два основных способа определения массовых выбросов ЗВ прямой (путем измерения концентрации ЗВ и термодинамических параметров газового потока) и расчетный.

Блок-схема лаборатории и схема организации информационно-вычислительного комплекса (ИВК) приведены в разделе 6 Руководства.

Использование ИВК позволяет оперативно с высокой точностью определять массовый выброс как с применением расчетных методов, так и на основании измеренных прямым путем значений концентрации компонентов газовой смеси, средней скорости потока в газоходе и других необходимых величин. При этом значения получают, используя инструментальные или инструментально-лабораторные методы анализа.

9.3.2. ОБЩИЙ АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОГО ВЫБРОСА ЗВ

Алгоритм задается основной программой, включающей в себя три основных режима работы:

1) режим расчета с использованием балансовых методов, банка стандартных данных и основных технических параметров источника;

2) режим прямого определения на основании данных инструментального контроля;

3) режим расчета по данным инструментально-лабораторного анализа.

Эти режимы автономны и выделены в самостоятельные блоки, не взаимодействующие между собой, но координируемые основной программой. Блоки работают в диалоговом режиме, т.е. основная программа выбирает необходимый режим работы (последовательность режимов при их совместном использовании), анализ работы различных блоков, печать конечных данных и протокола обследования (контроля). Блок-схема основной программы приведена на черт.9.1.

Черт.9.1 Блок-схема основной программы

Черт.9.1 Блок-схема основной программы:

ППЗУ - постоянное запоминающее устройство, ГМД - гибкие магнитные диски, МЛ - магнитная лента,
М - массовый выброс ЗВ, ИЛА - инструментально-лабораторный анализ

9.3.3. СТРУКТУРА РЕЖИМОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВЫХ ВЫБРОСОВ

9.3.3.1. Балансовые методы расчета выбросов. Блок состоит из программы расчета массового выброса и банка данных в виде набора таблиц. Программа организована так, что за необходимыми сведениями обращаются либо к внешним носителям, либо к оперативной памяти машины, либо к оператору. Поскольку для различных отраслей промышленности существует своя методика, то при расширении набора методик целесообразно каждую методику заносить на отдельный внешний носитель.

9.3.3.2. Прямое определение массовых выбросов. На черт.9.2 приведена блок-схема расчета по данным прямого контроля параметров газового потока с использованием инструментальных средств. Массовый выброс рассчитывают по осредненным за 20 мин значениям и , измеряемым синхронно в режиме скользящего среднего с интервалом 1 мин. В алгоритме предусмотрен вариант расчета по номинальному значению , причем в памяти хранится только максимальное значение . Результатом является набор значений , приведенных к нормальным условиям с фиксацией времени для каждого значения .

Черт.9.2. Блок-схема алгоритма расчета массового выброса Mi

Черт.9.2. Блок-схема алгоритма расчета массового выброса :

- скорость потока газовой смеси, - скорость потока по паспорту технической установки: - концентрация -го компонента газовой смеси, и - температура и давление в газоходе, - массовый выброс -го компонента,
- площадь сечения газохода, - максимальный массовый выброс -го компонента,
- приведенный к нормальным условиям
максимальный массовый выброс -го компонента

9.3.3.3. Расчет no данным инструментально-лабораторного анализа. Режим включает в себя ввод с помощью клавиатуры исходных данных по определенным при анализе значениям и измеренным значениям и выполнение вычислительных операций по известным соотношениям для .

9.3.4. ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ РАБОТ ПО КОНТРОЛЮ ИЗА

Перед выездом на объект персонал, обслуживающий лабораторию, должен проверить надежность закрепления аппаратуры и особое внимание обратить на баллоны с поверочными газовыми смесями.

Персонал, обслуживающий лабораторию, до начала работ по контролю должен ознакомиться c технологическими регламентами контролируемых производств и установок.

Перед началом работ надо произвести контрольный осмотр пробоотборных узлов, установленных на ИЗА.

Перед выездом на место контроля необходимо убедиться в возможности подключения пробоотборной магистрали лаборатории к пробоотборному узлу источника.

При работах на взрыво- и пожароопасных установках, на высоте и в условиях повышенного шума обслуживающий персонал должен пройти инструктаж и получить разрешение у инженера по технике безопасности предприятия.

Электрические и пневматические магистрали лаборатории следует подключать к магистралям предприятия только соответствующим службам предприятия кроме случаев, когда места отбора проб оборудованы специальными устройствами для обеспечения подключения к этим магистралям.

До начала работ необходимо определить ИЗА и ЗВ, подлежащие контролю, и методы контроля для каждого ЗВ и обеспечить необходимый набор реактивов для анализа инструментально-лабораторными методами.

Для повышения оперативности контроля ЗВ в контролируемых ИЗА в распоряжении обслуживающего персонала лаборатории должны быть индикаторные трубки. Их запас надо пополнять по мере необходимости.

При экстренном контроле в случае экстремально высокого загрязнения атмосферного воздуха предварительно устанавливают предполагаемые источники опасного загрязнения.

При плановом контроле очередность контроля источников загрязнения рекомендуется определять по соотношению

где - максимальный выброс ЗВ из источника;

- максимальная разовая предельно допустимая концентрация, мг/м ;

- высота источника, м.

Очередность контроля ИЗА при плановом контроле рекомендуется устанавливать в порядке убывания критерия с учетом расположения ИЗА на предприятии, готовности к проведению контроля и т.д.

При экстренном контроле в первую очередь проводят контроль предполагаемого источника опасного загрязнения индикаторными трубками (с учетом погрешности индикаторной трубки).

При плановом контроле одновременно проводят подготовительные работы, отбор проб на химический анализ и контроль индикаторными трубками.

Продолжительность контроля зависит от технологических особенностей предприятия и цикличности процесса.

Время проведения контроля выбирают по возможности в момент ожидаемого максимального выброса из ИЗА.

9.3.5. ПОРЯДОК ПОДГОТОВКИ И ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторию включают в следующей последовательности:

- лабораторию подключают к трехфазной сети переменного тока напряжением 380 B и частотой 50 Гц;

- включают электронагревательные печи ПЭТ-ЧУЗ (в холодное время года);

- на пульте управления кондиционера КТА 2-0, 5Э-01 AVI переключатель сети устанавливают в положение “вкл.“ (в теплое время года);

- включают газоанализаторы, манометр И-130, колориметр КФК-2МП, УСОИ-ПВП и ЭВМ “Электроника МС 0507“;

- устанавливают текущее время и дату в УСОИ-ПВП.

В дальнейшем приборы передвижной лаборатории работают по программе в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации. После включения технических средств лаборатории производят следующие работы:

- отбор проб для инструментально-лабораторного анализа и измерения с применением индикаторных трубок;

- прогрев газоаналитической аппаратуры и обогреваемой магистрали транспортировки;

- калибровка и установка нуля газоанализаторов 305ФА01 и 334КПИ03;

- после завершения работ по подготовке к измерению всех технических средств лаборатории пробоотборный зонд устанавливают в пробоотборный узел газохода.

Данные инструментального измерения концентраций ЗВ фиксируются на приборах с помощью цифропечати и вводятся в ИВК автоматически. Данные измерения концентраций ЗВ с применением инструментально-лабораторных методов фиксируют вручную и вводят в ИВК через клавиатуру.

По результатам контроля ИВК ПЛКПВ печатает протокол, содержащий перечень объектов контроля, фактические значения массовых выбросов, нормативные значения ПДВ и заключение о соответствии фактических выбросов нормативным значениям.

9.3.6. МЕТОД КОНТРОЛЯ МАССОВЫХ ВЫБРОСОВ ЗВ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ
АГРЕГАТАМИ БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКА

Определение объемного расхода газовых потоков с применением пневмометрических трубок является наиболее трудоемким этапом в процессе измерения массовых выбросов ЗВ, особенно при неравномерном распределении поля скоростей потока по сечению газохода. С другой стороны, применение дорогостоящих средств автоматического измерения средней скорости потока не всегда экономически целесообразно, а применение расчетных методов может приводить к существенным погрешностям в определении массовых выбросов.

В то же время при параллельном автоматическом измерении ПЛКПВ концентраций ряда ЗВ их соотношение можно использовать для косвенного определения объемного расхода отходящих газов. Это позволяет в ряде случаев отказаться от непосредственного измерения скоростей потока и существенно сократить время контроля. Объем отходящих газов прямо пропорционален количеству серы, поступающей с топливом на сжигание (т.е. количеству топлива, сгорающего в теплоэнергетическом агрегате в единицу времени), и обратно пропорционален концентрации в отходящих газах, так как при постоянном количестве серы, поступившей на сжигание, увеличение концентрации свидетельствует об уменьшении объема отходящих газов.

Блок-схема системы для контроля массовых выбросов по указанному методу приведена на черт.9.3.

Черт.9.3. Блок-схема определения массового выброса ЗВ теплоэнергетическими агрегатами

Черт.9.3. Блок-схема определения массового выброса ЗВ теплоэнергетическими агрегатами

Система использует информацию от трех каналов измерения газоанализатора, 305-ФА-01 (каналов NО, и СО 1-3). В состав системы входят блоки измерения расхода топлива 5 и задания содержания серы в топливе 6, блоки деления 4 и 7, подключенные к каналам 1 и 3, и три блока перемножения 8-10, подключенные к каналам 1-3.

Система работает следующим образом. Перед началом измерений в блоке задания содержания серы в топливе 6 устанавливают значение, соответствующее сернистости используемого топлива по паспорту (сертификату). С момента начала контроля на вход блока перемножения 9 поступают сигналы из блоков измерения расхода топлива 5 и задания содержания серы в топливе 6. Сигнал на выходе блока 9 пропорционален массовому выбросу .

Одновременно в блоке деления 4 определяется соотношение концентрации NO и по данным измерения газоанализаторами 305-ФА-01 в каналах 1 и 2. Это соотношение корректируется в блоке перемножения 8 с учетом данных о массовом выбросе серы, поступающих из блока перемножения 9.

Сигнал на выходе блока 8 пропорционален массовому выбросу NO. Аналогично определяют массовый выброс CO.

Таким образом, рассмотренный метод позволяет отказаться от трудоемкого и дорогостоящего процесса измерения объемного расхода отходящих газов за счет использования информации о концентрации в отходящих газах и общем количестве серы, поступившей с топливом на сжигание.

9.4. ОСНОВЫ МЕТОДОЛОГИИ КОНТРОЛЯ НЕОРГАНИЗОВАННЫХ ИЗА

Эксплуатация ряда объектов в горнодобывающей промышленности, промышленности строительных материалов, нефте- и газодобывающей и перерабатывающей промышленности связана с выделением ЗВ, непосредственно поступающих в атмосферу. Такими объектами являются терриконы и карьеры, буровые установки, узлы погрузки и разгрузки материалов, нефтяные резервуары, пруды-отстойники и т.п. Ввиду многообразия неорганизованных ИЗА и технических трудностей, связанных с их контролем, методология контроля неорганизованных ИЗА в настоящее время разработана недостаточно.

В то же время существует ряд принципиальных подходов к контролю неорганизованных ИЗА, связанных с применением расчетных и инструментальных методов контроля [26].

В настоящем пункте приведены основные методы контроля неорганизованных ИЗА на примере нефтеперерабатывающей промышленности: расчетные (для определения количества ЗВ, поступающих из резервуаров и технологического оборудования), инструментально-лабораторные (для определения выбросов из цистерн и открытых площадных ИЗА) и инструментальные (для контроля открытых площадных ИЗА).

9.4.1. РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ЗВ, ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РЕЗЕРВУАРОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Количество углеводородов, поступающих в атмосферу от испарения нефтепродуктов при приеме, хранении и отпуске их из резервуаров [26], определяют следующим образом.

Максимальный выброс определяют по соотношению

где - максимальный выброс, г/с;

- объем газовоздушной смеси, выбрасываемой из резервуара в единицу времени в течение закачки, м /с;

- максимальная концентрация углеводородов в резервуаре, г/м .

Количество углеводородов, выбрасываемых в атмосферу за год ( ) из одного резервуара или их группы, объединенной в один источник, определяют, суммируя потери нефтепродуктов в весенне-летний и осенне-зимний периоды, рассчитанные по “Нормам естественной убыли нефтепродуктов при приеме, хранении, отпуске и транспортировании“, утвержденных постановлением Госплана СССР N 40 от 26.03.86 г.

где вл и оз - весна, лето, осень и зима.

Для нефтепродуктов 1-й и 2-й групп выброс за каждый период года определяют по соотношению

где и - нормы естественной убыли нефтепродуктов соответственно при приеме в резервуары и хранении до 1 мес для соответствующих зон и периода года, кг/т;

- норма естественной убыли нефтепродуктов при хранении свыше 1 мес. для соответствующих зон и периода года, кг/(м·мес.);

- продолжительность хранения за вычетом одного месяца, мес.;

- количество нефтепродукта, принятого в резервуар за соответствующий период года, т.

Если продолжительность хранения нефтепродукта менее 1 мес. норму не учитывают.

9.4.2. РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ЗВ, ПОСТУПАЮЩИХ В АТМОСФЕРУ ИЗ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В атмосферу ЗВ поступают через неплотности в запорно-регулирующей и предохранительной арматуре, в сальниках вращающихся видов насосов, компрессоров, мешалок и т.д. во время загрузки и выгрузки материалов, при проливах, во время ремонта оборудования и др.

Поэтому в связи с многочисленностью этого типа неорганизованных источников в данном пункте приведен укрупненный расчет выбросов паров и газов из основного оборудования технологических установок [20].

Выбросы паров и газов, выделяющихся из аппаратов колонн, реакторов, емкостей и др. в которых преобладает по объему парогазовая среда, рассчитывают по соотношению

где - выброс, кг/ч;

- абсолютное давление в аппарате, кг/см ;

- объем аппарата, м ;

- средняя молекулярная масса паров и газов;

- средняя температура в аппарате, К.

Если в аппарате преобладает жидкая среда, то потери в атмосферу рассчитывают по соотношению

где - коэффициент, принимаемый в зависимости от средней температуры кипения жидкости (нефтепродукта) и средней температуры в аппарате из табличных данных.

Вредные составляющие (углеводороды, сероводород и др.) в неорганизованных выбросах технологических установок рассчитывают по соотношению

где - выброс ЗВ, кг/ч;

, и - массовое содержание ЗВ соответственно в сырье, реагентах и в отдельных продуктах технологической установки, %;

- количество перерабатываемого сырья, кг/ч;

- количество получаемого отдельного вида продукции, кг/час;

- массовое отношение веществ, циркулирующих в аппаратах технологических установок.

9.4.3 МЕТОДОЛОГИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ
МЕТОДОМ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Для определения концентрации ЗВ в выбросах из железнодорожных и автомобильных цистерн пробу отбирают во время налива нефтепродукта [20].

Для определения суммарной концентрации алифатических и ароматических углеводородов в промышленных выбросах с диапазоном концентраций 50-30000 мг/м используют газохроматографические методы, основанные на общем детектировании углеводородов пламенно-ионизационным детектором (ПИД).

Пробу исследуемого воздуха вводят без предварительного концентрирования в колонку, заполненную инертным носителем. Количественный анализ основан на том, что чувствительность ПИД пропорциональна числу атомов углерода в молекуле углеводорода.

Суммарную концентрацию углеводородов в газовых выбросах определяют по градуировочным зависимостям высот пиков (в миллиметрах) от концентрации гексана (в миллиграммах в 1 м ) в пересчете на углерод методом абсолютной калибровки. Градуировочную зависимость строят по МИ 137-77 “Методике по нормированию метрологических характеристик градуировки, поверке хроматографических приборов универсального назначения и суммы точности результатов хроматографических измерений“.

Через 2-3 ч приготовленную градуировочную смесь анализируют. Правильность градуировочной зависимости проверяют 1 раз в месяц по МИ 137-77.

Пробу исследуемого воздуха объемом 1 мл вводят в хроматограф шприцем, предварительно промыв шприц исследуемым воздухом. Сигнал ПИД на выходит на хроматограмме одним узким пиком с временем удерживания 13 с. Каждую пробу анализируют 5 раз. Измеряют высоту пиков и за результат принимают среднее арифметическое значение.

Концентрацию гексана или бензола (в миллиграммах в 1 м ) в градуировочной смеси в пересчете на углерод вычисляют по соотношению

где - навеска гексана или бензола, мг;

- число атомов углерода в молекуле гексана или бензола;

- относительная молекулярная масса смеси гексана и бензола.

Суммарную концентрацию углеводородов 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.

Суммарную концентрацию углеводородов в выбросах в пересчете на углерод рассчитывают по соотношению

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

- коэффициент, рассчитанный по соотношению

где - атмосферное давление, мм рт. ст.;

- температура в месте отбора пробы, °С.

Погрешности измерений суммарной концентрации углеводородов оценены при числе измерений и принятой доверительной вероятности, равной 0,95, в диапазоне измерений 50-30000 мг/м , доверительные границы случайной погрешности ±5%. Относительная суммарная погрешность измерения ±10%.

9.4.4 МЕТОД ОЦЕНКИ ВЫБРОСОВ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ОТКРЫТЫХ ПЛОЩАДНЫХ ИЗА

Метод основан на определении скорости ветра и концентраций ЗВ в газовоздушном потоке по периметру ИЗА с наветренной и подветренной сторон [20].

Метод предусматривает проведение следующих измерений:

1) скоростей и температур газовоздушного потока,

2) барометрического давления,

3) концентраций углеводородов по периметру ИЗА в точках наветренной и подветренной сторон;

4) геометрических размеров объекта.

Скорость измеряют анемометром типа АСО-3 по ГОСТ 6376-64 при скорости 1-4 м/с и анемометром типа MC- 13 при скорости 4 м/с и больше.

Температуру измеряют ртутным термометром по ГОСТу 18646-68.

Давление измеряют мембранным манометром по ТУ 23696-79.

Концентрацию углеводородов в пробе измеряют газоанализатором на (без метана) с пределом измерения до 500 ppm.

До начала измерения выбирают проекцию условной наветренной плоскости, проходящей через ближний с наветренной стороны угол источника перпендикулярно направлению ветра (черт.9.4), подготавливают приборы в соответствии с требованиями НТД и выписывают данные о размерах объекта.

Черт.9.4. Расположение условных плоскостей

Черт.9.4. Расположение условных плоскостей:

1-12 - точки плоскостей

Измеряют температуру, атмосферное давление и скорость газовоздушного потока на высоте 3 м.

Рассчитывают значения , и - расстояния от каждой -й точки до условной наветренной плоскости.

Проводят в пяти-шести точках контроль с наветренной и подветренной сторон источника. Измеряют концентрации во всех выбранных точках.

Массовый выброс рассчитывают по соотношению

где - массовый выброс, г/с;

- скорость ветра на высоте 3 м, м/с;

- длина подветренной условной плоскости;

- атмосферное давление, мм рт. ст.;

- температура воздуха, °С;

и - концентрация ЗВ в -й точке с подветренной и наветренной сторон соответственно, мг/м ;

и - число точек с подветренной и наветренной сторон соответственно;

- опытный коэффициент, зависящий от .

Данные нескольких замеров в одной точке осредняют.

9.4.5. МЕТОД ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ПЛОСКИХ НАЗЕМНЫХ ИЗА

Данный метод основан на отборе и анализе проб ЗВ, поступающих в атмосферу от очистных сооружений: нефтеловушек, бассейнов, нефтеотделителей и других плоских наземных ИЗА*.
_______________
* Разработан В.С.Матвеевым и В.Б.Миляевым в ГГО им. А.И.Воейкова.

Система контроля плоских наземных ИЗА (черт.9.5) состоит из пробоотборников 5, входы которых размещены по периметру ИЗА; переключающих устройств 6 и 8; электромагнитных клапанов 7 и 9 и включенных параллельно на общий коллектор автоматических преобразователей концентраций 12. Необходимые для контроля точки отбора выбирают с помощью блока выбора точек отбора 2, состоящего из многоуровневого компаратора 3 и преобразователя кодов 4.

Черт.9.5. Блок-схема системы отбора и анализа проб воздуха от плоских наземных ИЗА

Черт.9.5. Блок-схема системы отбора и анализа проб воздуха от плоских наземных ИЗА

Вход блока 2 соединен с выходом автоматического измерителя направления ветра 1. Блок 2 имеет два кодовых выхода, передающих код требуемой точки отбора с подветренной и наветренной сторон источника на переключающие устройства 6 и 8 соответственно. Стабилизирующее устройство 13, состоящее из источника опорных импульсов 14 и делителя частоты 15, соединено с управляющими входами клапанов 7 и 9, установленных на выходах устройств 6 и 8. Один из выходов клапанов 7 и 9 связан с коллектором параллельно включенных автоматических преобразователей концентрации 12, а другой - с входом побудителя расхода газа 18. Выходы автоматических преобразователей концентрации 12 можно подключать к входам вычислительного устройства 10, связанного с измерителем скорости ветра 11.

Система работает следующим образом.

С выхода автоматического измерителя направления ветра 1 поступает электрический сигнал, пропорциональный углу между направлением ветра и направлением на север. Этот сигнал поступает в блок выбора точек отбора 2, где сравнивается с набором установок (заданных напряжений) во многоуровневом компараторе 3. При этом выбирается поддиапазон, верхняя граница (уставка) которого ограничивает сигнал сверху, а нижняя - снизу. После выбора поддиапазона блоки 6 и 8 подключают соответствующие пробоотборники с наветренной и подветренной сторон ИЗА.

Сигналы от автоматических преобразователей концентраций 12 поступают в вычислительное устройство 10, где по концентрациям ЗВ с наветренной и подветренной сторон ИЗА, по информации, поступающей от автоматического измерителя скорости ветра 11, и по размерам ИЗА, введенным в память, вычисляется массовый выброс от ИЗА по соотношению, аналогичному (9.18).

10. КОНТРОЛЬ ГАЗООЧИСТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

10.1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ТИПАХ ГАЗООЧИСТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ (ГОО),
ПРИМЕНЯЕМОГО В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Отечественная промышленность серийно выпускает широкую номенклатуру различных типов газоочистных установок (ГОУ) [1, 4, 21] (черт.10.1).

Черт.10.1. Типы газоочистного оборудования

Черт.10.1. Типы газоочистного оборудования

10.1.1. ИНЕРЦИОННЫЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ

Простейшим методом удаления твердых частиц из газопылевого потока является их осаждение под действием силы тяжести. На этом принципе работают все аппараты сухого инерционного обеспыливания газов: пылеосадительные камеры, жалюзийные аппараты, циклоны различных модификаций, дымососы-пылеуловители и др. Из всей разновидности инерционных аппаратов наиболее распространены циклоны. Применение пылеосадительных камер и простейших по конструкции пылеуловителей инерционного типа оправдано лишь для предварительной очистки газов от частиц размером более 100 мкм.

10.1.1.1. Пылевые камеры. Пылевые камеры относятся к простейшим устройствам для улавливания крупных частиц сырья или пыли. Они действуют по принципу осаждения частиц при медленном движении пылегазового потока через рабочую камеру, поэтому основными размерами камеры являются ее высота и длина. Типичными представителями инерционных пылеуловителей являются “пылевые мешки“, которые широко применяют в металлургии. Характерной особенностью этого аппарата является возможность его использования при высоких рабочих температурах и агрессивных средах.

10.1.1.2. Циклоны. Циклоны являются наиболее распространенным типом механического пылеуловителя. Циклоны-пылеуловители имеют ряд преимуществ перед другими аппаратами: отсутствие движущихся частей, надежная работа при температуре до 500 °С без конструктивных изменений, возможность улавливания абразивных пылей и т.д.

К недостаткам можно отнести большое гидравлическое сопротивление, достигающее 1250-1500 Па, и малую эффективность при улавливании частиц размером менее 5 мкм.

10.1.1.3. Вихревые пылеуловители. Основным отличием вихревых пылеуловителей от циклонов является наличие вспомогательного закручивающего газового потока. Аналогично циклонам эффективность вихревых аппаратов с увеличением их диаметра снижается. По сравнению с противоточными циклонами вихревые пылеуловители имеют следующие преимущества:

- более высокую степень очистки высокодисперсных пылей;

- отсутствие абразивного износа активных частей аппарата;

- возможность обеспыливания газов с более высокой температурой за счет использования вторичного воздуха.

10.1.1.4. Роторные пылеуловители. Роторные пылеуловители можно разбить на несколько групп. В первой группе (наиболее многочисленной) запыленный поток поступает в центральную часть колеса, вращающегося в спиралеобразном кожухе. Во второй улавливаемые частицы перемещаются в направлении, обратном движению газов. Из динамических аппаратов наиболее распространен дымосос-пылеуловитель, предназначенный для улавливания частиц пыли со средним размером 15 мкм. Этот аппарат применяют для очистки дымовых газов малых котелен, в литейных производствах и на асфальтобетонных заводах. Его можно использовать в качестве первой ступени очистки перед мокрыми электрофильтрами и тканевыми фильтрами.

В зависимости от назначения фильтровальные аппараты для улавливания твердых аэрозолей принято делить на фильтры для очистки атмосферного воздуха и фильтры для очистки технологических газов и аспирационного воздуха. В фильтрах для технологических газов и аспирационного воздуха можно очищать агрессивные, взрывоопасные и высокотемпературные газы с концентрацией пыли 60 г/м и более. Иногда фильтровальные аппараты используют не только для улавливания пылей, но и для химической очистки газов.

Общепромышленные фильтры предназначены для улавливания нетоксичных и невзрывоопасных пылей при температуре газов не более 140 °С. В зависимости от типа фильтровальных перегородок аппараты принято делить на фильтры с гибкими и жесткими фильтровальными перегородками и насыпным слоем.

10.1.2.1. Фильтры с гибкими перегородками. Конструкции серийно изготовляемых фильтров с гибкими перегородками в зависимости от основного конструктивного признака - устройства регенерации - подразделяются на следующие основные группы фильтров:

- с регенерацией механическим воздействием;

- с механическим встряхиванием в сочетании с обратной посекционной продувкой;

- с обратной посекционной продувкой;

- с импульсной продувкой;

- с поэлементной струйной продувкой.

10.1.2.2. Фильтры с жесткими перегородками. Фильтры с жесткими перегородками предназначены для тонкой очистки газов при высоких температуре и давлении, для фильтрования жидкостей и газов в химической и фармацевтической промышленностях, очистки сжатого воздуха от масла и твердых частиц в компрессорных установках. Промышленность серийно выпускает рукавные фильтры, в которых используют фильтровальные элементы металлических сеток. Они предназначены для улавливания химических реактивов, особо чистых химических веществ и других ценных продуктов из газов, отходящих от технологических установок распылительного типа, печей кипящего слоя в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

10.1.2.3. Фильтры с насыщенным слоем. Фильтры с насыщенными слоями делятся на фильтры с неподвижным и движущимся насыщенным слоем.

В фильтрах с неподвижным насыщенным слоем достигается наиболее высокая очистка.

В числе фильтров с движущимся насыпным слоем наиболее распространены аппараты с периодическим движением слоя, обеспечивающие относительно высокую очистку. Концентрация пыли в очищаемых газах составляет 5-9 г/м , а на выходе из фильтра 60-90 мг/м . В последние годы подобные аппараты используют для очистки газов в небольших котельных установках, работающих на угле.

ОНД-90 Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. Часть II

Руководства, Инструкции, Бланки

Поиск

Новые файлы

Онд-90 Руководство По Контролю Источников Загрязнения Атмосферы Статус

Описание

Скачать ОНД 90 Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы

Другие статьи

Скачать ОНД 90 Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы

Онд-90 руководство по контролю источников загрязнения атмосферы статус

ОНД-90 Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы

Руководства, Инструкции, Бланки

Поиск

Новые файлы

Онд-90 Руководство По Контролю Источников Загрязнения Атмосферы Статус

Описание

Скачать ОНД 90 Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы

Похожие файлы

Другие статьи

Скачать ОНД 90 Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы

Онд-90 руководство по контролю источников загрязнения атмосферы статус

ОНД-90 Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы