ГОСТ Р 52733-2007 Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод.
ГОСТ Р 52733-2007
(ИСО 10498:2004)
Группа Т58
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ
Определение диоксида серы.
Ультрафиолетовый флуоресцентный метод
Ambient air. Determination of sulfur dioxide. Ultraviolet fluorescence method
ОКС 13.040.20
Дата введения 2008-06-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ОАО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 "Качество воздуха"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 июня 2007 г. N 156-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 10498:2004 "Атмосферный воздух. Определение диоксида серы. Ультрафиолетовый флуоресцентный метод" (ISO 10498:2004 "Ambient air - Determination of sulfur dioxide - Ultraviolet fluorescence method"). При этом в него не включены пункты 4.2.1 и 4.2.2 и внесены дополнительные положения (слова, фразы), учитывающие потребности национальной экономики Российской Федерации, которые выделены курсивом, а причины изменений приведены во введении к настоящему стандарту
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок в - ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
По сравнению с международным стандартом ИСО 10498:2004 в текст настоящего стандарта внесены следующие изменения:
- из раздела 2 нормативные ссылки на международные стандарты перенесены в раздел "Библиография", так как они не имеют национальных аналогов, кроме ИСО 9169, а из библиографии в раздел 2 перенесена ссылка на ИСО 6879:1995, которые заменены в настоящем стандарте на идентичные национальные стандарты; также в раздел 2 введена ссылка на ГОСТ 8.578-2002;
- из подраздела 4.2 исключены пункты 4.2.1 и 4.2.2, содержащие требования к проведению пользователем первичной градуировки средства измерений. В Российской Федерации первичную градуировку газоанализаторов должен проводить изготовитель, а не потребитель, так как газоанализаторы, предназначенные для контроля качества атмосферного воздуха, относятся к средствам измерений, подлежащим государственному метрологическому контролю и надзору, и в процессе эксплуатации должны подвергаться поверке. Указанные пункты, не включенные в настоящий стандарт, приведены в дополнительном приложении В;
- из раздела 3 и подраздела 4.2 исключены ссылки на исключенный из текста настоящего стандарта пункт 4.2.1;
- в тексте стандарта термины "калибровка", "калибровочный газ" и "нулевой воздух" заменены на "градуировка", "градуировочный газ" (или "поверочная газовая смесь"), "поверочный нулевой газ" соответственно, так как в Российской Федерации калибровку в области газового анализа принято называть градуировкой, калибровочный газ - градуировочным газом или поверочной газовой смесью, а нулевой воздух - поверочным нулевым газом;
______________
1 Область применения
______________
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р ИСО 6879-2005 Качество воздуха. Характеристики и соответствующие им понятия, относящиеся к методам измерений качества воздуха
ГОСТ Р ИСО 9169-2002 Качество воздуха. Определение характеристик методик выполнения измерений
ГОСТ 8.578-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах
3 Принцип анализа
На показания газоанализатора влияют температура окружающей среды и атмосферное давление. По сравнению с другими используемыми в настоящее время методами для этого метода характерно меньшее влияние мешающих химических веществ на результат измерения. Однако на точность определения содержания диоксида серы могут влиять следующие соединения: сероводород, ароматические углеводороды, оксид азота, вода и меркаптаны низкой молекулярной массы.
В случаях, когда различные загрязняющие вещества присутствуют в воздухе в больших количествах, рекомендуется определять их влияние на выходной сигнал газоанализатора (типичные мешающие химические вещества приведены в приложении А).
Первая стадия реакции протекает в соответствии с уравнением
Таким образом
Проба воздуха поступает на вход газоанализатора, где из него удаляются мешающие ароматические углеводороды, которые могут в нем присутствовать. Обычно для этого используют газоочиститель для углеводородов.
Затем проба воздуха поступает в реакционную камеру, где ее подвергают воздействию ультрафиолетового излучения с длиной волны в диапазоне от 200 до 220 нм.
Флуоресцентное излучение в диапазоне длин волн от 240 до 420 нм фильтруется с помощью оптического фильтра и затем с помощью детектора, например фотоумножителя, преобразуется в электрический сигнал.
Для получения точных результатов измерений проводят градуировку газоанализатора по рабочему эталону 1-го разряда (в соответствии с инструкциями руководства по эксплуатации газоанализатора).
4 Реактивы и материалы
4.1 Поверочный нулевой газ
4.2 Оперативный (в условиях применения) контроль градуировки
Для обеспечения точной постоянной работы газоанализатора контроль градуировки проводят регулярно (предпочтительно ежедневно, но не менее чем один раз в неделю). Для этой цели может быть использован, например, термодиффузионный генератор с источником микропотока, являющийся составной частью газоанализатора, или внешний баллон с ПГС, при необходимости с соответствующим разбавлением ПНГ. Управление работой аппаратуры по контролю градуировки осуществляют вручную с помощью клапанов или с использованием дистанционного управления.
Описанную систему контроля градуировки применяют для контроля точной постоянной работы газоанализатора, а также для проверки правильности его работы, но не применяют для проведения поверки (контроля градуировочной характеристики) газоанализатора. Система контроля градуировки по одной точке должна регулярно сравниваться с результатами поверки газоанализатора.
5 Аппаратура
5.1 Линия отбора проб
Если ожидается конденсация воды в линии отбора проб (когда влажный атмосферный воздух поступает в холодное измерительное оборудование), необходимо обеспечить дополнительный подогрев линии отбора проб.
5.2 Фильтр для улавливания твердых частиц на входе линии отбора проб
Фильтр рекомендуется устанавливать на входе в линию отбора проб, ведущую к газоанализатору, для очистки пробы от твердых частиц, находящихся в атмосферном воздухе.
Примечание - Рекомендуется использовать фильтр из фторуглеродного полимера с размером пор 5 мкм [1]. При этом рекомендуется ежемесячно заменять фильтры, заполненные твердыми частицами. Но если в атмосферном воздухе присутствует большое количество твердых частиц, то может потребоваться более частая замена фильтра.
______________
1 - проба атмосферного воздуха; 2 - фильтр на входе линии отбора проб; 3 - селективные ловушки
для мешающих веществ; 4 - реакционная камера; 5 - оптический фильтр на входе в камеру;
6 - оптическая ловушка, поглощающая излучение; 7 - ультрафиолетовая лампа; 8 - модулятор;
9 - оптический фильтр на выходе из камеры; 10 - фотоумножитель; 11 - стабилизатор давления;
12 - насос; 13 - линия сброса; 14 - синхронный электронный усилитель
5.3.1 Селективные ловушки для мешающих веществ
Для удаления мешающих газообразных веществ, например ароматических углеводородов, на входе в реакционную камеру устанавливают одну или несколько селективных ловушек.
5.3.2 Оптическое устройство и флуоресцентная ячейка
Для синхронного детектирования и усиления сигнала излучение от УФ лампы должно быть импульсным, что обеспечивается с помощью электрических или механических методов.
Оптический блок должен быть помещен в обогреваемый корпус.
5.3.3 Регулятор давления
Также сигнал может быть скорректирован в связи с изменением атмосферных давления и температуры. Может потребоваться введение значительных поправок на атмосферное давление, обусловленных изменениями синоптических метеорологических условий (до ±3%) или высотой места проведения измерения над уровнем моря (при подъеме над уровнем моря на каждые 800 м давление понижается приблизительно на 10%).
Примечание - Одной из основных причин снижения давления в реакционной камере является падение давления в линии отбора проб.
5.3.4 Устройство контроля расхода
Рекомендуется поддерживать постоянный расход, что можно обеспечить с помощью устройства контроля расхода (стабилизатора). Устройство контроля должно включать в себя измеритель расхода.
5.3.5 Насос, прокачивающий воздух через газоанализатор, расположенный на выходе пробы из газоанализатора
Поскольку использование УФ лампы приводит к образованию озона, рекомендуется пропускать воздух, выходящий из газоанализатора, через угольный газоочиститель.
6 Порядок проведения измерений
Газоанализатор устанавливают в месте, соответствующем условиям эксплуатации. Настройку различных параметров газоанализатора, в том числе интенсивность излучения лампы - источника ультрафиолетового излучения, расход пробы воздуха и запуск электронной компенсации давления/температуры (если применяется), проводят в соответствии с инструкциями руководства по эксплуатации.
Необходимо убедиться, что технические характеристики газоанализатора соответствуют установленным требованиям. При необходимости сведения к минимуму влияния температуры на работу газоанализатора помещение, в котором его устанавливают, должно быть обогреваемым.
Во время непрерывной работы газоанализатора следует проводить проверки нулевого показания, стабильности градуировки по одной контрольной точке и рабочих параметров газоанализатора не менее чем один раз в неделю и, при необходимости, проводить их корректировку в соответствии с инструкциями, приведенными в руководстве по эксплуатации.
Для обеспечения оптимальных характеристик газоанализатора необходимо проводить его регулярное профилактическое обслуживание и, при необходимости, текущий ремонт в соответствии с инструкциями, приведенными в эксплуатационной документации изготовителя. Рекомендуется через каждые полгода или год (в зависимости от режима работы газоанализатора) проводить его техническое обслуживание. Проверку стабильности градуировочных характеристик газоанализатора следует проводить до и после технического обслуживания. Допустимые отклонения не должны превышать значений, установленных в эксплуатационной документации.
6.2.1 Общие положения
Объемный расход ПГС в коллекторе должен быть не менее чем на 20% больше общего потока, необходимого для газоанализатора, подсоединенного к коллектору, при этом избыток газов соответствующим образом сбрасывают при атмосферном давлении.
Схема процесса градуировки изображена на рисунке 2.
______________
Рисунок 2 - Схема процесса градуировки газоанализатора
6.2.2 Градуировка
Градуировку проводят следующим образом.
f) Повторяют операцию, указанную в перечислении b), а в случае, если настройки нуля и диапазона измерений не являются независимыми, повторяют операции по перечислениям b)-е).
i) Оценивают градуировочную характеристику газоанализатора с помощью простой линейной регрессии или в соответствии с ГОСТ Р ИСО 9169 и проверяют ее стабильность по методике изготовителя.
Процедура, описанная выше, может быть повторена по усмотрению пользователя, если необходимо оценить точность результатов измерений. Данную процедуру применяют для газоанализаторов, вводимых в эксплуатацию после ремонта, используемых для высокоточных или арбитражных изме
рений.
6.2.3 Градуировка в условиях применения с использованием рабочего эталона
Градуировку по трем точкам (включающую точки, соответствующие концентрациям нулевого газа и двум концентрациям градуировочного газа, равномерно распределенным по диапазону измерений) проводят для проверки линейности газоанализатора в условиях применения.
7 Представление результатов
Регистрируют выходной сигнал для анализируемой пробы воздуха.
Определяют соответствующую концентрацию (с использованием градуировочной функции по 6.2.2).
Результат измерений должен быть выражен в микрограммах на кубический метр или в миллиграммах на кубический метр, или в эквивалентных объемных долях в виде:
Приложение А
(справочное)
Типичные характеристики серийно выпускаемых газоанализаторов
Приведенные ниже значения характеристик являются справочными, поскольку реальные значения могут изменяться в зависимости от типа используемого средства измерений. Термины и определения указанных ниже характеристик приведены в ГОСТ Р ИСО 6879 и ГОСТ Р ИСО 9169:
- время отклика - примерно 2 мин;
- дрейф градуировки - примерно 1% (в относительном выражении) в сутки при проверке в течение 7 дней;
- вода,
- ароматические углеводороды,
- зависимость от температуры - изменение выходного сигнала менее 2% при температуре отбираемого газа в диапазоне от 10 °С до 40 °С.
Приложение В
(справочное)
Пункты ИСО 10498:2004, не включенные в текст настоящего стандарта
4.2.1 Метод первичной калибровки
Для первичной калибровки используют калибровочные газовые смеси, приготовленные одним из следующих эквивалентных методов:
- статическим объемным разбавлением по ИСО 6144;
- с использованием источников микропотоков по ИСО 6349;
- с применением тетрахлоромеркурата (ТХМ) по ИСО 6767;
- приготовлением газовых смесей гравиметрическим методом в сочетании с различными системами разбавления по ИСО 6142, ИСО 6145-1, ИСО 6145-4, ИСО 6145-6.
4.2.2 Методы калибровки с применением эталонов сравнения
Допускается использовать другие методы приготовления стандартных калибровочных газов, предназначенных для использования в качестве образцов сравнения, если они сопоставимы хотя бы с одним из методов, указанных в 4.2.1.
Библиография
|
|
[1] РД 52.04.186-89 | Руководство по контролю загрязнения атмосферы |
[2] ГН 2.1.6.1338-03 | Предельно допустимые уровни загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест |
ИСО 4219:1979 | Качество воздуха - Определение газообразных соединений серы в атмосферном воздухе - Оборудование для отбора проб |
ИСО 6144:2003 | Анализ газов - Приготовление калибровочных газовых смесей - Статический объемный метод |
ИСО 6349:1979 | Анализ газов - Приготовление калибровочных газовых смесей - Метод с использованием источников микропотоков |
ИСО 6767:1990 | Атмосферный воздух - Определение массовой концентрации диоксида серы - Метод с применением тетрахлоромеркурата (ТХМ) и парарозанилина |
ИСО 6142:2001 | Анализ газов - Приготовление калибровочных газовых смесей - Гравиметрический метод |
ИСО 6145-1:2003 | Анализ газов - Приготовление калибровочных газовых смесей с использованием динамических объемных методов - Часть 1: Методы калибровки |
ИСО 6145-4:2004 | Анализ газов - Приготовление калибровочных газовых смесей с использованием динамических волюметрических методов - Часть 4: Метод непрерывного впрыскивания с применением шприца |
ИСО 6145-6:2003 | Анализ газов - Приготовление калибровочных газовых смесей с использованием динамических волюметрических методов |