PHƯƠNG TIỆN ĐO NỒNG ĐỘ KHÍ CỦA TRẠM QUAN TRẮC KHÍ THẢI - QUY TRÌNH KIỂM ĐỊNH

ĐLVN VĂN BẢN KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG VIỆT NAM ĐLVN 380 : 2021 PHƯƠNG TIỆN ĐO NỒNG ĐỘ KHÍ CỦA TRẠM QUAN TRẮC KHÍ THẢI - QUY TRÌNH KIỂM ĐỊNH Gas analyzers of emission monitoring station - Verification procedure HÀ NỘI – 2021 ĐLVN 380 : 2021 Lời nói đầu: ĐLVN 380 : 2021 Trung tâm Quan trắc môi trường miền Bắc biên soạn, Tổng cục Môi trường đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng ban hành VĂN BẢN KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG VIỆT NAM ĐLVN 380 : 2021 Phương tiện đo nồng độ khí trạm quan trắc khí thải Quy trình kiểm định Gas analyzers of emission monitoring station – Verification procedure Phạm vi áp dụng Văn kỹ thuật quy định quy trình kiểm định ban đầu, kiểm định định kỳ kiểm định sau sửa chữa phương tiện đo nồng độ khí trạm quan trắc khí thải có phạm vi đo ghi Bảng Bảng Phạm vi đo PTĐ Thơng số đo (%V) Khí thông thường CO Đến 0,5 SO2 Đến 0,2 NO Đến 0,4 NO2 Đến 0,2 O2 Đến 30 CO2 Đến 30 Khí đặc biệt HCl Đến 0,02 NH3 Đến 0,04 HF Đến 0,03 H2 S Đến 0,05 Giải thích từ ngữ đơn vị đo Các từ ngữ văn hiểu sau: 2.1 Khí chuẩn: loại chất chuẩn (thể khí) chứng nhận có thành phần ổn định với nồng độ xác định thường nén với áp suất cao bình kim loại 2.2 Khí chuẩn sau pha lỗng: khí tạo từ khí chuẩn gốc hệ thống thiết bị ĐLVN 380 : 2021 pha loãng khí chuẩn có nồng độ xác định 2.3 Khí “khơng”: khí nitơ tinh khiết (≥ 99,995 %V) khí tạo từ thiết bị sinh khí “Khơng” có nồng độ khí cần kiểm tra nhỏ giới hạn phát phương tiện đo cần kiểm định 2.4 Khí NOx (nitơ oxyt): tổng nồng độ khí NO (Nitơ monoxit) NO (Nitơ dioxit) 2.5 Sai số cho phép lớn (MPE - Maximum Permission Error): chênh lệch lớn cho phép (dương âm) giữa giá trị đo phương tiện đo kiểm định với giá trị chuẩn đưa vào phương tiện đo 2.6 Độ tuyến tính (Linearity): phụ thuộc tuyến tính giữa đại lượng đo nồng độ chất phân tích 2.7 Độ lặp lại (Repeatability): đại lượng đặc trưng cho mức độ gần giữa kết phép đo liên tiếp đại lượng đo tiến hành điều kiện đo Độ lặp lại kết đo xác định thông qua độ lệch chuẩn (s) 2.8 Độ trôi (Drift): sai lệch giá trị đo giữa phép đo với phép đo sau phương tiện đo 2.9 Đơn vị đo: - %V: Phần trăm (thể tích) - 1%V = 104 ppmV (phần triệu thể tích) - mg/m3: đơn vi đo quy đổi nhiệt độ t oC, áp suất 101,325 kPa 𝑌( 𝑚𝑔 𝑋(𝑝𝑝𝑚𝑉) × 𝑀 × 273 ) = 𝑚3 22,4 × (𝑡 + 273) Trong đó: Y: nồng độ khí quy đổi điều kiện nhiệt độ t oC, mg/m3; X: nồng độ khí theo ppmV; M: khối lượng mol phân tử khí, g/mol Các phép kiểm định Phải tiến hành phép kiểm tra ghi Bảng Bảng T T Tên phép kiểm định Chế độ kiểm định Theo điều mục QTKĐ Ban đầu Định kỳ Sau sửa chữa Kiểm tra bên 7.1 + + + Kiểm tra kỹ thuật 7.2 + + + ĐLVN 380 : 2021 T T Tên phép kiểm định Kiểm tra đo lường Theo điều mục QTKĐ Chế độ kiểm định Ban đầu Định kỳ Sau sửa chữa 7.3 3.1 - Kiểm tra điểm “0” 7.3.3 + + + 3.2 - Kiểm tra sai số 7.3.4 + + + 3.3 - Kiểm tra độ tuyến tính 7.3.5 + + + 3.4 - Kiểm tra độ lặp lại 7.3.6 + + + 3.5 - Kiểm tra độ trôi 7.3.7 + + + Phương tiện kiểm định Phương tiện kiểm định ghi Bảng Bảng TT Tên phương tiện kiểm định Áp dụng cho điều mục quy trình - Thơng số kỹ thuật ghi Bảng 7.3 Chuẩn đo lường Khí chuẩn Đặc trưng kỹ thuật đo lường Phương tiện khác - Lưu lượng đầu ra: tối thiểu L/min; 2.1 Thiết bị pha lỗng khí chuẩn - Độ xác dịng khí: ≤ % tồn thang; 7.3 - Độ lặp lại dịng khí: ≤ 1% tồn thang; - Độ tuyến tính: ≤ % toàn thang 2.2 Thiết bị đo nồng độ khí - Có phạm vi đo thơng số kỹ thuật dùng cho trường hợp ghi Bảng pha lỗng khí chuẩn 7.3 2.3 Khí “khơng” 7.3 2.4 Lưu lượng kế khí 2.5 Phương tiện đo nhiệt - Nhiệt độ: (0 ÷ 50) oC; độ độ ẩm môi Giá trị độ chia: ≤ oC trường - Theo định nghĩa Mục - Lưu lượng: đến 10 L/min; - Độ chính xác: ≤ % 7.3 5 ĐLVN 380 : 2021 TT Tên phương tiện kiểm định Đặc trưng kỹ thuật đo lường Áp dụng cho điều mục quy trình - Độ ẩm khơng khí: (25 ÷ 95) %RH; Giá trị độ chia: ≤ %RH Phương tiện phụ - Lưu lượng đầu ra: tối thiểu 10 L/min; 3.1 Thiết bị tạo khí “khơng” 3.2 - Được chế tạo vật liệu thép không Van nối, ống dẫn khí, gỉ, đồng nhựa teflon để không làm đầu chuyển đổi ảnh hưởng đến khí chuẩn thành phần khí thuộc đối tượng cần đo 3.3 Dung dịch kiểm tra rò khí đường ống 3.4 - Dải đo áp suất đầu vào không nhỏ Bộ điều áp kèm đồng 10 MPa; hồ đo áp suất - Dải đo áp suất đầu không lớn 1,6 MPa 3.5 Khoang lắp đặt hệ - Kích thước khoang đủ rộng để lắp đặt thống kiểm định (trong cố định thiết bị pha loãng trường hợp kiểm định phương tiện đo; trạm quan trắc khí - Có đầy đủ hệ thống điều hồ nhiệt độ, thải không đảm bảo hệ thống chống rung động; điều kiện mơi trường - Có hệ thống hơi, khí độc thiết làm kiểm định) bị cảnh báo khí độc 3.6 Mặt nạ phòng độc 3.7 Thiết bị cảnh báo khí - Có thể cảnh báo khí cần kiểm định độc - Khí đầu có nồng độ khí nhỏ giới hạn phát phương tiện đo cần kiểm định 7.3 ĐLVN 380 : 2021 Bảng Thơng số khí chuẩn Độ KĐB độ xác khí chuẩn Sử dụng trực tiếp Sử dụng pha loãng(*) CO ≤ 1% tương đối SO2 NO NO2 H2 S ≤ 2% tương đối O2 ≤ 2% tương đối CO2 NH3 HCl HF Bảng Chỉ tiêu khí Thơng số kỹ thuật thiết bị đo nồng độ khí Phạm vi đo tối thiểu (%V) CO Đến 0,5 SO2 Đến 0,2 NO Đến 0,4 NO2 Đến 0,2 H2 S Đến 0,05 CO2 Đến 30 NH3 Đến 0,04 HCl Đến 0,02 HF Đến 0,03 Độ xác ≤ ½ |MPE| điểm kiểm tra Điều kiện kiểm định Khi tiến hành kiểm định, phải đảm bảo điều kiện sau đây: - Khoang lắp đặt hệ thống kiểm định phòng thí nghiệm kiểm định: + Nhiệt độ: (20 ÷ 30) oC; ĐLVN 380 : 2021 + Độ ẩm không khí: ≤ 80 %RH khơng đọng sương; + Có hệ thống hơi, khí độc thiết bị cảnh báo khí độc; + Có hệ thống chống rung Chuẩn bị kiểm định Trước tiến hành kiểm định phải thực công việc chuẩn bị sau đây: - Chọn khí “không”: theo quy định Bảng - Chọn khí chuẩn theo hai phương pháp sau: + Chọn khí chuẩn trực tiếp khơng qua thiết bị pha lỗng cần chọn khí chuẩn có nồng độ tương ứng sau:  Khí chuẩn thứ có nồng độ tương đương (20 ± 10) % thang đo cần kiểm định  Khí chuẩn thứ hai có nồng độ tương đương (50 ± 10) % thang đo cần kiểm định  Khí chuẩn thứ ba có nồng độ tương đương (80 ± 10) % thang đo cần kiểm định + Chọn khí chuẩn theo phương pháp sử dụng thiết bị pha loãng khí chuẩn:  Thiết bị pha loãng khí chuẩn thiết bị đo khí so sánh vận hành theo hướng dẫn nhà sản xuất tối thiểu trước tiến hành kiểm định  Chọn khí chuẩn để pha lỗng có nồng độ danh định tối đa không 500 lần giá trị đo cần kiểm định có thơng số kỹ thuật ghi Bảng  Điểm pha loãng tương ứng với điểm khí chuẩn chọn phương pháp sử dụng khí trực tiếp - Trước tiến hành kiểm định, phương tiện đo nồng độ khí trạm quan trắc khí thải cần kiểm định phải vận hành theo hướng dẫn nhà sản xuất để ổn định tối thiểu 01 trước tiến hành kiểm định - Kiểm tra kết nối van, áp kế, thiết bị đo lưu lượng đường ống kết nối từ bình khí chuẩn, thiết bị pha loãng khí chuẩn đến PTĐ đảm bảo kín khít, không rò rỉ, lưu lượng khí đầu vào phù hợp với yêu cầu quy định nhà sản xuất PTĐ Tiến hành kiểm định 7.1 Kiểm tra bên Phải kiểm tra bên theo yêu cầu sau đây: Kiểm tra mắt để xác định phù hợp PTĐ với yêu cầu quy định tài liệu kỹ thuật hình dáng, kích thước, hiển thị, nguồn điện sử dụng, nhãn hiệu phụ kiện kèm theo 7.2 Kiểm tra kỹ thuật Phải kiểm tra kỹ thuật theo yêu cầu sau đây: - Kiểm tra trạng thái hoạt động bình thường PTĐ theo tài liệu kỹ thuật nhà sản ĐLVN 380 : 2021 xuất - Kiểm tra phận hiển thị bao gồm: phạm vi đo, giá trị độ chia, phận ghi dữ liệu, phận tính toán dữ liệu, hệ thống cảnh báo, cấu hiệu chỉnh, bảo mật… 7.3 Kiểm tra đo lường Phương tiện đo nồng độ khí trạm quan trắc khí thải kiểm tra đo lường theo trình tự nội dung, phương pháp yêu cầu sau đây: 7.3.1 Phương pháp kiểm định Phương pháp kiểm định so sánh kết đo trực tiếp giá trị nồng độ khí chuẩn PTĐ cần kiểm định giá trị nồng độ chuẩn khí chuẩn giá trị đo thiết bị đo nồng độ khí (trong trường hợp pha loãng khí chuẩn) 7.3.2 Yêu cầu đo lường 7.3.2.1 Sai số cho phép lớn (MPE): - Sai số cho phép lớn điểm “0” quy định Bảng Bảng Độ phân giải PTĐ (%V) MPE điểm “0” (%V) 0,1 × 10-4 ± × 10-4 × 10-4 ± × 10-4 0,01 ± 0,05 0,1 ± 0,5 - Sai số cho phép lớn điểm kiểm tra ± % 7.3.2.2 Độ tuyến tính tồn thang đo (LFS): - Độ tuyến tính tồn thang đo xác định thông qua hệ số hồi quy tuyến tính (R 2) - Độ tuyến tính toàn thang đo ≤ % tương đối (R ≥ 0,99) 7.3.2.3 Độ lặp lại (R): - Độ lặp lại kết đo xác định thông qua độ lệch chuẩn (s) - Độ lệch chuẩn kết đo không lớn 1/3 |MPE| điểm kiểm tra 7.3.2.4 Độ trôi (D): - Giá trị đo thể thông qua độ trôi kết đo sau làm việc - Độ trôi điểm nồng độ không vượt giới hạn MPE điểm kiểm tra 7.3.3 Kiểm tra điểm “0” - Sử dụng khí “không” để tiến hành đo PTĐ cần kiểm định - Tiến hành đo tối thiểu 03 lần liên tiếp khí “không” PTĐ ghi kết đo vào biên Phụ lục ĐLVN 380 : 2021 - Sai số tuyệt đối điểm “0” không vượt giới hạn MPE điểm “0” quy định Mục 7.3.2.1 7.3.4 Kiểm tra sai số - Chọn điểm khí chuẩn có nồng độ chọn Mục - Ở điểm kiểm định tiến hành đo lặp lại tối thiểu 03 lần liên tiếp PTĐ nồng độ cần kiểm định Ghi kết đo vào biên Phụ lục - Đối với phương pháp sử dụng thiết bị pha loãng khí chuẩn, khí chuẩn sau pha loãng cần tiến hành đo song song giữa PTĐ cần kiểm định thiết bị đo nồng độ khí quy định Mục 2.2 Bảng Ghi kết đo vào biên Phụ lục - Sai số tương đối PTĐ điểm kiểm tra tính theo cơng thức sau: + Đối với phương pháp sử dụng thiết bị pha lỗng khí chuẩn: 𝛿= ̅ 𝐶đ̅ −𝐶𝑐ℎ ̅ 𝐶𝑐ℎ × 100 (1.1) Trong :  - Sai số tương đối PTĐ điểm kiểm tra, %; 𝐶đ̅ - Giá trị đọc trung bình 03 lần đo liên tiếp PTĐ nồng độ khí cần kiểm định, %V, ppmV mg/m3; ̅ - Giá trị đọc trung bình 03 lần đo liên tiếp thiết bị đo nồng độ 𝐶𝑐ℎ chuẩn, %V, ppmV mg/m3 + Đối với phương pháp sử dụng khí chuẩn trực tiếp: 𝛿= 𝐶đ̅ −𝐶𝑐ℎ 𝐶𝑐ℎ × 100 (1.2) Trong :  - Sai số tương đối PTĐ điểm kiểm tra, %; 𝐶đ̅ - Giá trị đọc trung bình 03 lần đo liên tiếp PTĐ nồng độ khí cần kiểm định, %V, ppmV mg/m3; 𝐶𝑐ℎ - Giá trị nồng độ khí chuẩn, %V, ppmV mg/m3 - Sai số  không vượt giới hạn MPE điểm kiểm tra quy định Mục 7.3.2.1 7.3.5 Kiểm tra độ tuyến tính - Độ tuyến tính toàn thang đo PTĐ kiểm tra điểm khí chuẩn phương pháp đo tương tự Mục 7.3.4 Mối liên hệ giữa giá trị đo y i giá trị chuẩn xi thể phương trình tuyến tính bậc 1: y = a + bx, với a = 𝑦̅ - b𝑥̅ (2) - Độ tuyến tính PTĐ đánh giá dựa vào hệ số hồi quy Hệ số hồi quy tính toán sau: 𝑅2 = 𝑏2 Trong đó: 10 (3) ĐLVN 380 : 2021 R: hệ số hồi quy tuyến tính; b: độ dốc đường cong hiệu chuẩn: 𝑏= ∑𝑛 ̅) 𝑖=1(𝑥𝑖 −𝑥̅ )(𝑦𝑖 −𝑦 (4) ∑𝑛 𝑖=1(𝑥𝑖 −𝑥̅ ) 𝑦̅: giá trị đo trung bình lần đo: 𝑦̅ = ∑𝑛 𝑖=1 𝑦𝑖 (5) 𝑛 𝑥̅ : giá trị trung bình chuẩn: 𝑥̅ = ∑𝑛 𝑖=1 𝑥𝑖 (6) 𝑛 - Độ tuyến tính toàn thang đo PTĐ phải đáp ứng quy định Mục 7.3.2.2 7.3.6 Kiểm tra độ lặp lại - Chọn 01 điểm khí chuẩn có nồng độ sử dụng Mục 7.3.4 Sử dụng PTĐ đo tối thiểu 10 lần liên tiếp Ghi kết vào biên kiểm định Phụ lục - Độ lặp lại PTĐ đặc trưng độ lệch chuẩn (s) tính theo cơng thức sau: 𝑠=√ ∑𝑛 𝑖=1(𝑌𝑖 −𝑌) 𝑛−1 (7) Trong đó: n – số lần đo; Yi – giá trị đo thứ i; 𝑌̅- giá trị đo trung bình - Độ lệch chuẩn s phải đáp ứng quy định Mục 7.3.2.3 7.3.7 Kiểm tra độ trôi - Độ trôi PTĐ kiểm tra cách đo khí chuẩn điểm nồng độ chọn Mục 7.3.6 lần cách tối thiểu - Dùng PTĐ đo tối thiểu 03 lần giá trị nồng độ khí chuẩn chọn, lần cách 02 Ghi kết vào biên kiểm định Phụ lục - Sai lệch giữa kết đo sau so với kết phép đo phải đáp ứng quy định Mục 7.3.2.4 Xử lý chung 8.1 Phương tiện đo nồng độ khí trạm quan trắc khí thải sau kiểm định đạt yêu cầu quy định theo quy trình kiểm định cấp chứng kiểm định (tem kiểm định, dấu kiểm định, giấy chứng nhận kiểm định ) theo quy định 8.2 Phương tiện đo nồng độ khí trạm quan trắc khí thải sau kiểm định không đạt yêu cầu quy định quy trình kiểm định khơng cấp chứng kiểm định xóa dấu kiểm định cũ (nếu có) 11 ĐLVN 380 : 2021 8.3 Chu kỳ kiểm định phương tiện đo nồng độ khí trạm quan trắc khí thải: 12 tháng với điều kiện tôn trọng điều kiện vận hành bảo quản theo khuyến nghị nhà sản xuất, đảm bảo bảo mật cấu chỉnh 12 Phụ lục Tên quan kiểm định ……………………… BIÊN BẢN KIỂM ĐỊNH Số: …………… Tên phương tiện đo: …………………………………………………………………… Kiểu: ………………………………………………….Số:…………………………… Cơ sở sản suất: ……………………………………… Năm sản xuất:………………… Đặc trưng kỹ thuật:…………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Cơ sở sử dụng:………………………………………………………………………… Phương pháp thực hiện:………………………………………………………………… Chuẩn, thiết bị chính sử dụng:…………………………………………………… Điều kiện môi trường:………………………………………………………………… Người thực hiện: …………………………………Ngày thực hiện:……………… Địa điểm thực hiện:…………………………………………………………………… Chế độ kiểm định: Ban Đầu  Định Kỳ  Sau sửa chữa  KẾT QUẢ Kiểm tra bên ngồi: Đạt  Khơng đạt  Kiểm tra kỹ thuật: Đạt  Không đạt  Kiểm tra đo lường: - Kiểm tra điểm “0”: Khí “không” Lần đo TT Thông số MPE Sai số Tại điểm “0” (%) Kết luận: 󠇃 Đạt 󠇃 Không đạt 13 - Kiểm tra sai số: TT Khí chuẩn Giá trị chuẩn ( ) Giá trị đọc PTĐ ( ) Sai số (%) MPE Tại điểm kiểm tra (%) Lần 1: Lần 2: Lần 3: Lần 1: Lần 2: Lần 3: Lần 1: Lần 2: Lần 3: Lần 1: Lần 2: Lần 3: 󠇃 Đạt Kết luận: 󠇃 Khơng đạt - Kiểm tra độ tuyến tính: Thang đo từ đến TT Kết đo Giá trị chuẩn (…………….) Hệ số hồi quy tuyến tính (R2) Kết luận: 14 󠇃 Đạt 󠇃 Không đạt - Kiểm tra độ lặp lại: Thông số Phương tiện đo ( ) ( ) ( ) ( ) Giá trị chuẩn Lần đo 10 Giá trị đo trung bình: Độ lệch chuẩn: Độ lệch chuẩn cho phép: 󠇃 Đạt Kết luận: 󠇃 Không đạt - Kiểm tra độ trôi Lần đo thời gian đo Khí chuẩn Nồng độ ( ) ( .) ( .) Sai số với phép đo (2)-(1) Giới hạn cho phép (3)-(1) MPE Tại điểm kiểm tra Kết luận: 󠇃 Đạt 󠇃 Không đạt 15 Kết luận: ………………………………………………………………………… Người soát lại 16 Kiểm định viên TÀI LIỆU THAM KHẢO LUẬT ĐO LƯỜNG năm 2011 ĐLVN 113 : 2003 Yêu cầu nội dung cách trình bày văn kỹ thuật Đo lường Việt Nam ĐLVN 214 : 2017 Phương tiện đo khí thải xe giới - Quy trình kiểm định ĐLVN 265 : 2016 Phương tiện đo nồng độ khí SO2, CO2, CO, NOx khơng khí - Quy trình kiểm định TCVN 3286-79 Nitơ kỹ thuật Yêu cầu kỹ thuật TCVN 6165 : 2009 (ISO/IEC GUIDE 99 : 2007) Từ vựng quốc tế đo lường học – khái niệm, thuật ngữ chung (VIM) OIML R 143 (2009) Instruments for the continuous measurement of SO2 in stationary source emissions OIML R144 (2013) Instruments for comtinuos measured of COx NOx in stationary source emissions 17 ... 8.1 Phương tiện đo nồng độ khí trạm quan trắc khí thải sau kiểm định đạt yêu cầu quy định theo quy trình kiểm định cấp chứng kiểm định (tem kiểm định, dấu kiểm định, giấy chứng nhận kiểm định. .. định ) theo quy định 8.2 Phương tiện đo nồng độ khí trạm quan trắc khí thải sau kiểm định không đạt yêu cầu quy định quy trình kiểm định khơng cấp chứng kiểm định xóa dấu kiểm định cũ (nếu... trình bày văn kỹ thuật Đo lường Việt Nam ĐLVN 214 : 2017 Phương tiện đo khí thải xe giới - Quy trình kiểm định ĐLVN 265 : 2016 Phương tiện đo nồng độ khí SO2, CO2, CO, NOx khơng khí - Quy trình