PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH - PHƯƠNG PHÁP TỰ ĐỘNG XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ METAN BẰNG DETECTOR ION HÓA NGỌN LỬA

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8714:2011 ISO 25140:2010 PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH - PHƯƠNG PHÁP TỰ ĐỘNG XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ METAN BẰNG DETECTOR ION HÓA NGỌN LỬA Stationary source emissions - Automatic method for the determination of the methane concentration using flame ionisation detection (FID) Lời nói đầu TCVN 8714:2011 hoàn toàn tương đương với ISO 25140:2010 TCVN 8714:2011 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 146 Chất lượng khơng khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Lời giới thiệu Metan (CH4) khí liên quan đến khí hậu (“khí nhà kính”) đóng góp trực tiếp vào hiệu ứng nhà kính Sự phát thải metan có nguồn gốc từ nguồn tự nhiên hoạt động người Các nguồn phát thải metan đáng kể, ví dụ, từ chăn nuôi gia súc, canh tác lúa gạo, khai thác vận chuyển khí tự nhiên chơn lấp rác thải Các nguồn quan trọng khác đóng góp vào phát thải metan, ví dụ, gồm bón phân cho trồng, sử dụng khí sinh học khí tự nhiên đốt nguồn sinh khối Tiêu chuẩn quy định phương pháp để xác định phát thải metan từ nguồn tĩnh PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH - PHƯƠNG PHÁP TỰ ĐỘNG XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ METAN BẰNG DETECTOR ION HÓA NGỌN LỬA Stationary source emissions - Automatic method for the determination of the methane concentration using flame ionisation detection (FID) Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định nguyên tắc, tiêu chí tính cần thiết, qui trình đảm bảo chất lượng kiểm soát chất lượng phương pháp tự động để đo metan khí thải nguồn tĩnh sử dụng detector ion hóa lửa Tiêu chuẩn áp dụng để đo metan khí thải ướt khô Phương pháp cho phép giám sát liên tục với hệ thống đo lắp đặt vĩnh viễn phép đo phát thải metan khơng liên tục CHÚ THÍCH 1: Tiêu chuẩn quy định phương pháp tự động để đo metan khí thải nguồn tĩnh sử dụng detector ion hóa lửa Tiêu chuẩn bổ sung thêm yêu cầu chung cho tiêu chuẩn quốc gia khác phép thử tính năng, quy trình QA/QC, báo cáo thử quy định, ví dụ, EN 15267-3[7] EN 15267-3[5], EN 15259[6] Tiêu chuẩn không quy định phương pháp đo độc lập CHÚ THÍCH 2: Phương pháp đo độc lập, ví dụ để hiệu chuẩn thẩm định hệ thống đo lắp đặt vĩnh viễn, quy định TCVN 8715 (ISO 25139)[3] CHÚ THÍCH 3: Trong EN 1418[5], “phương pháp đo độc lập” gọi “phương pháp tham chiếu chuẩn (SRM)” Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), Chất lượng khơng khí - Định nghĩa xác định đặc trưng tính hệ thống đo tự động ISO 14956, Air quality - Evaluation of the suitability of a meassurement procedure by comparison with a requirement measurement uncertainty (Chất lượng khơng khí - Đánh giá tính phù hợp qui trình đo so sánh với độ không đảm bảo đo yêu cầu) ISO 20988, Air quality - Guidelines to estimating measurement uncertainty (Chất lượng không khí Hướng dẫn đánh giá độ khơng đảm bảo đo) Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn này, áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau 3.1 Hệ thống đo tự động (automatic measuring system) AMS hệ thống đo tương tác với khí thải khảo sát, cho tín hiệu đầu tỷ lệ với đơn vị vật lý đại lượng đo vận hành khơng có người điều khiển CHÚ THÍCH 1: Theo TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), 2.1.2 CHÚ THÍCH 2: Định hướng tài liệu này, AMS hệ thống mà gắn vào đường ống dẫn khí để đo ghi lại cách gián đoạn liên tục nồng độ khối lượng khí metan qua đường ống dẫn khí 3.2 Máy phân tích (analyser) phận phân tích hệ thống lấy mẫu hút hệ thống đo tự động chỗ CHÚ THÍCH: Theo TCVN 8712:2011 (ISO 12039:2001)[2], 3.3 3.3 Đại lượng đo (measurand) Đại lượng cụ thể theo phép đo [ISO/IEC Guide 98-3:2008[4], B.2.9) VÍ DỤ: Nồng độ khối lượng metan khơng khí 3.4 Nồng độ khối lượng (mass concentration) Nồng độ chất khí phát thải tính khối lượng thể tích [TCVN 8712:2011 (ISO12039:2001)[2], 3.10] CHÚ THÍCH: Nồng độ khối lượng thường biểu thị miligam mét khối 3.5 Phép đọc độc lập (independent reading) phép đọc mà không bị ảnh hưởng phép đọc riêng lẻ trước hai phép đọc riêng lẻ với bốn thời gian đáp ứng 3.6 Phép đọc riêng lẻ (individual reading) Phép đọc trung bình qua khoảng thời gian với thời gian đáp ứng hệ thống đo tự động 3.7 Tác nhân gây cản trở (interferent) Chất cản trở (interferent substance) Chất có khối lượng khơng khí khảo sát, đại lượng đo, chất làm ảnh hưởng đến hiệu ứng thiết bị đo [TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), 2.1.12] 3.8 Hiệu chỉnh (adjustment) thao tác để đưa hệ thống đo tự động vào trạng thái tính phù hợp với mục đích sử dụng CHÚ THÍCH: Việc hiệu chỉnh tự động, bán tự động hay tay [TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), 2.1.5] 3.9 Hiệu chuẩn (calibration) quy trình thiết lập mối liên hệ thống kê giá trị đại lượng đo thị hệ thống đo tự động giá trị tương ứng cho phương pháp đo độc lập tiến hành đồng thời điểm đo CHÚ THÍCH 1: Phương pháp đo độc lập mục đích hiệu chuẩn hệ thống đo metan lắp đặt vĩnh viễn quy định TCVN 8715 (ISO 25139)[3] CHÚ THÍCH 2: Trong EN 1418[5], "phương pháp đo độc lập" gọi "phương pháp tham chiếu chuẩn (SRM)" 3.10 Cản trở (interference) có ảnh hưởng dương âm lên tín hiệu đáp ứng hệ thống đo, thành phần mẫu đại lượng đo 3.11 Khí “khơng” (zero gas) Khí hỗn hợp khí dùng để thiết lập điểm "khơng" đường cong hiệu chuẩn khoảng nồng độ chọn [TCVN 8712:2011 (ISO 12039:2001)[2], 3.4.2] 3.12 Khí khoảng đo (span gas) Khí hỗn hợp khí dùng để điều chỉnh kiểm tra điểm cụ thể đường cong hiệu chuẩn hệ thống đo CHÚ THÍCH: Theo TCVN 8712:2011 (ISO 12039:2001)[2], 3.4.1 3.13 Khí chuẩn (reference gas) khí có thành phần biết sử dụng để kiểm tra tín hiệu đáp ứng hệ thống đo tự động để hiệu chuẩn hệ thống đo tự động 3.14 Điểm “không” (zero point) giá trị quy định đại lượng đầu (tín hiệu đo) hệ thống đo tự động đại diện cho giao điểm "không" đường cong hiệu chuẩn, khơng có thành phần đo 3.15 Điểm hiệu chuẩn khoảng đo (span point) Giá trị đại lượng đầu (tín hiệu đo) hệ thống đo tự động với mục đích hiệu chuẩn hiệu chỉnh đại diện giá trị đo xác chất chuẩn tạo CHÚ THÍCH: Nồng độ thường chọn xung quanh 80 % giới hạn dải đo quanh giá trị giới hạn phát thải 3.16 Đặc tính tính (performance characteristic) Một đại lượng định để xác định tính thiết bị CHÚ THÍCH: Các đặc tính tính mô tả giá trị, dung sai dải đo 3.17 Thời gian đáp ứng (response time) Khoảng thời gian tính từ có thay đổi đột ngột đặc trưng đến có đáp ứng trì giới hạn quy định xung quanh giá trị ổn định cuối Thời gian đáp ứng xác định tổng thời gian trễ thời gian thăng chế độ thăng, tổng thời gian trễ thời gian giáng chế độ giáng [TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), 2.2.4] 3.18 Thời gian trễ (lag time) Theo quy ước, thời gian cần để tín hiệu đầu đạt 10 % thay đổi cuối tín hiệu đầu hàm số bậc áp dụng việc dùng mẫu chuẩn cho hệ thống đo tự động trước tiên trạng thái [TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), 2.2.2] 3.19 Thời gian thăng (rise time) Thời gian thực bước chuyển từ 10 % đến 90 % thay đổi tổng số đáp ứng thiết bị CHÚ THÍCH: Đối với thiết bị mà xuất dao động tạm thời đạt gần xấp xỉ số đọc cuối thiết bị, phải đặt lại thời gian thực để dao động giảm xuống thấp 10 % tổng số thay đổi số đọc thiết bị [TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), 2.2.3] 3.20 Thời gian giáng (fall time) Thời gian thực bước chuyển từ 90 % đến 10 % thay đổi tổng số đáp ứng thiết bị CHÚ THÍCH: Đối với thiết bị mà xuất dao động tạm thời đạt gần xấp xỉ số đọc cuối thiết bị, phải đặt lại thời gian thực để dao động giảm xuống thấp 10 % tổng số thay đổi số đọc thiết bị [TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), 2.2.1] 3.21 Độ tuyến tính (linearity) độ sai lệch lớn đường cong hiệu chuẩn tuyến tính giá trị thực đại lượng đo, đánh giá thực tế độ lệch lớn phạm vi đo [TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), 2.1.20] 3.22 Độ lệch (lack of fit) Độ lệch hệ thống, phạm vi áp dụng, giá trị chấp nhận mẫu chuẩn áp dụng cho hệ thống đo kết đo tương ứng hệ thống đo tạo thành [TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), 2.2.9] 3.23 Thời gian lưu (residence time) Khoảng thời gian để khí lấy mẫu chuyển từ lối vào đầu đo đến lối vào ngăn đo 3.24 Thời gian tự vận hành (period of unattended operation) Khoảng thời gian cực đại đặc tính tính nằm phạm vi xác định trước mà khơng có can thiệp từ bên ngồi, ví dụ điều chỉnh, đặt lại [TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), 2.2.11] CHÚ THÍCH: Thời gian tự vận hành thường gọi khoảng trì 3.25 Độ không đảm bảo (của phép đo) (uncertainty of measurement) Thông số, gắn với kết phép đo, đặc trưng cho phân tán giá trị đại lượng quy cho đại lượng đo cách hợp lý [ISO/IEC Guide 98-3:2008, B.2.18] 3.26 Độ không đảm bảo chuẩn (standard uncertainty) Độ không đảm bảo kết phép đo thể độ lệch chuẩn [ISO/IEC Guide 98-3:2008, 2.3.1] 3.27 Độ không đảm bảo mở rộng (expanded uncertaity) Đại lượng xác định khoảng xung quanh kết phép đo mà cho chứa đựng phần lớn phân bố giá trị quy cho đại lượng đo cách hợp lý CHÚ THÍCH 1: Phần phân bố xem xác suất phủ mức tin cậy khoảng CHÚ THÍCH 2: Để gắn mức tin cậy cụ thể với khoảng xác định độ không đảm bảo mở rộng theo yêu cầu giả định rõ ràng không rõ ràng phân bố xác suất đặc trưng kết đo độ khơng đảm bảo chuẩn tổng hợp Mức tin cậy đóng góp cho khoảng biết mức độ giả thiết chứng minh CHÚ THÍCH 3: Độ khơng đảm bảo mở rộng gọi độ khơng đảm bảo tồn thể phần khuyến nghị INC-1 (1980) [ISO/IEC Guide 98-3:2008[4], 2.2.5 0.7 Khuyến Nghị INC-1 (1980)] Ký hiệu thuật ngữ viết tắt AMS Hệ thống đo tự động ei Phần lại (độ lệch) mức i FID Thiết bị ion hóa lửa; detector ion hóa lửa i Số dãy nguyên tố MCH Khối lượng phân tử metan (16 g/mol) M H 2O Khối lượng phân tử nước (18 g/mol) MH 2O ,v Khối lượng nước n Số lượng phép đo n Số lượng chất cản trở ảnh hưởng âm lên tín hiệu đo n Số lượng chất cản trở ảnh hưởng dương lên tín hiệu đo QA/QC Đảm bảo chất lượng kiểm soát chất lượng sr Độ lệch chuẩn lặp lại Spos Tổng ảnh hưởng cản trở dương S Tổng ảnh hưởng cản trở âm V0 Thể tích mẫu khí khơ Vm Thể tích mol điều kiện tiêu chuẩn (22,4 l/mol) x Trung bình giá trị đo xi xi Giá trị đo thứ i xi Trung bình giá trị đo mức i xˆi Giá trị ước lượng đường hồi qui mức i xi,neg Độ lệch âm thứ i tính đơn vị đại lượng đo (ví dụ nồng độ khối lượng) neg pos neg chất cản trở gây ảnh hưởng âm tín hiệu đo xi,pos Độ lệch dương thứ i tính đơn vị đại lượng đo (ví dụ nồng độ khối lượng) chất cản trở gây ảnh hưởng dương tín hiệu đo CH ,S Nồng độ khối lượng rnetan điều kiện nhiệt độ áp suất chuẩn (khí ẩm) CH ,( H 2O )0 Nồng độ khối lượng metan điều kiện tham chiếu nước (khí khơ) CH ,O2 Nồng độ khối lượng metan điều kiện tham chiếu oxy i Nồng độ khí thử mức i  H 2O ,v Khối lượng riêng nước  CH ,o Hàm lượng metan điều kiện vận hành, tính theo phần trăm thể tích  H 2O ,m Hàm lượng nước đo khí thải, tính theo phần trăm thể tích  O2 ,m Hàm lượng oxy đo khí thải, tính theo phần trăm thể tích  O2 ,ref Hàm lượng oxy đối chứng, tính theo phần trăm thể tích Thiết bị, dụng cụ nguyên tắc hoạt động 5.1 Phương pháp đo 5.1.1 Máy phân tích Hệ thống phân tích theo phương pháp hút bao gồm hai phần: detector ion hóa lửa (FID) hệ thống lấy mẫu Phép đo FID dựa ion hóa nguyên tử cacbon liên kết hữu lửa hydro Dịng ion hóa đo FID phụ thuộc vào số liên kết cacbon-hydro hợp chất hữu bị phá vỡ lửa q trình đốt khí nhiên liệu, phụ thuộc chất tự nhiên liên kết (mạch thẳng mạch nhánh) nguyên tố khác có liên kết Ưu điểm FID cho tín hiệu phản hồi mạnh với hợp chất hữu cho tín hiệu phản hồi yếu với thành phần khí thải vơ cơ, CO, CO 2, NO H2O Để xác định khí metan đơn chất, FID trang bị chuyển đổi xúc tác Bộ chuyển đổi xúc tác oxi hóa tất hợp chất hữu khí mẫu ngoại trừ khí metan Chú ý tránh nhiễm bẩn chuyển đổi hợp chất chứa lưu huỳnh-, nitơ-, clo- Để tránh hiệu ứng nhớ (mất tín hiệu bị nhiễm bẩn hệ thống ống thiết bị) độ trễ phản hồi hệ thống, chuyển đổi xúc tác phải đặt gần FID gia nhiệt CHÚ THÍCH 1: Bộ chuyển đổi xúc tác thường gồm ống thép không gỉ chịu nhiệt nạp đầy chất xúc tác CHÚ THÍCH 2: Một số nhà sản xuất chế tạo thiết bị "FID metan" đặc thù với chuyển đổi tích hợp Hình sơ đồ nguyên tắc vận hành FID CHÚ DẪN Bộ điều chỉnh áp suất 11 Điện cực Cái lọc bụi 12 Hộp tạo nhiệt Bơm khí mẫu 13 Điện DC (một chiều) Bộ chuyển đổi a Khí nhiên liệu Bộ điều chỉnh áp suất ngược b Khơng khí đốt Bộ đo áp suất c Khí mẫu Lưu lượng kế d Lối khí Đầu lấy mẫu e Van tràn Buồng đốt 10 Ngọn lửa Hình - Sơ đồ nguyên tắc vận hành FID 5.1.2 Hệ thống lấy mẫu Lấy mẫu trình hút phần nhỏ đại diện thực cho thành phần dịng khí từ lượng khí thải lớn Một phần khí thải đưa trực tiếp vào máy phân tích FID chứa chuyển đổi xúc tác qua đầu lấy mẫu, lọc bụi ống lấy mẫu gia nhiệt Ví dụ lắp đặt hệ thống đo nêu Hình Thiết bị lấy mẫu, bao gồm lọc cần để loại bỏ bụi mịn, làm tắc đầu đốt, gia nhiệt để tránh ngưng tụ mẫu CHÚ DẪN Đầu lấy mẫu, gia nhiệt (nếu cần) Van tràn (tùy chọn) Lối vào khí "khơng" khí khoảng đo Lối vào khí thử để kiểm tra chức Cái lọc bụi (trong ống), gia nhiệt FID kể chuyển đổi xúc tác Đường ống lấy mẫu, gia nhiệt Hệ thống xử lý liệu Bơm mẫu bên (tùy chọn), gia nhiệt Hình - Sơ đồ lắp đặt hệ thống đo Thiết bị lấy mẫu phải: a) Được làm vật liệu trở tính chất vật lý hóa học với thành phần khí thải điều kiện phân tích; CHÚ THÍCH: Thép không gỉ, perfloroalkoxy, polytetrafloroetylen polypropylenflorua vật liệu chứng nhận b) Được thiết kế để đảm bảo thời gian lưu mẫu 60 s (với ống lấy mẫu dài điện trở dòng cao, nên sử dụng bơm kết hợp van tràn); c) Được gia nhiệt liên tục, phép đo tiến hành khí nóng, nhiệt độ điểm thấp phải lớn nhiệt độ khí thải 20 °C để tránh ngưng tụ nước thành phần khác khí thải, khơng vượt 200 °C; d) Có thiết bị lọc gia nhiệt phía sau ống lấy mẫu để bẫy tất hạt bụi có khả làm hỏng thiết bị; e) Phải có lối vào để đưa khí "khơng" khí khoảng đo gần lối vào đầu lấy mẫu, phía trước lọc 5.1.3 Bộ hiển thị ghi chép liệu Máy phân tích FID phải có tín hiệu đầu có điểm "khơng" linh động hiển thị giá trị âm Hệ thống đo tự động (AMSs) để quan trắc định kỳ phải có tính trung bình liên tục tín hiệu đầu FID khoảng thời gian tham chiếu định (ví dụ 30 min) Sau đó, tín hiệu đầu trung bình phải chuyển đổi thành giá trị đo tính thứ nguyên đại lượng đo (nồng độ khối lượng) sử dụng hàm hiệu chuẩn Nếu cần, phận chuyển đổi giá trị đo điều kiện hàm lượng nước hàm lượng oxy tham chiếu phải có sẵn AMS phải có khả hiển thị ghi lại nồng độ khối lượng metan đo Đối với AMS lắp đặt vĩnh viễn để giám sát liên tục, hệ thống xử lý liệu điện tử nhà máy sử dụng để tính tốn giá trị đo điều kiện vận hành, chuyển đổi điều kiện tham chiếu để hiển thị ghi lại nồng độ metan đo CHÚ THÍCH: Bộ hiển thị liệu thiết bị riêng 5.2 Thực tiêu chí tính 5.2.1 Khái quát FID phải tuân thủ tiêu chí tính quy định Bảng Tiêu chí tính xác định quy định 5.2.2 đến 5.2.4 5.2.2 Thử tính chung Nhà sản xuất AMS phải chứng minh phép thử tính chung, loại thiết bị đáp ứng đầy đủ tiêu chí tính liệt kê Bảng Qui trình thử phép thử tính chung phải tuân thủ tiêu chuẩn quốc gia tương ứng 5.2.3 Đảm bảo chất lượng kiểm sốt chất lượng (QA/QC) phịng thí nghiệm Người sử dụng AMS phải chứng minh phép thử thơng thường phịng thí nghiệm với chương trình QC, AMS đáp ứng đầy đủ tiêu chí tính tương ứng nêu Bảng 5.2.4 Đảm bảo chất lượng vận hành trường Người sử dụng AMS phải kiểm tra tiêu chí tính phù hợp nêu Bảng đáp ứng đầy đủ, vận hành trường Tiêu chí tính xác định đặc tính tính 6.1 Tiêu chí tính Bảng quy định tiêu chí tính máy phân tích cần đánh giá hệ thống đo ba mức: phép thử tính chung; phương pháp QA/QC phép thử phịng thí nghiệm; vận hành trường Bảng - Tiêu chí tính phù hợp máy phân tích tiêu chí hệ thống đo cần đánh giá phép thử tính chung phương pháp QA-QC phép thử phịng thí nghiệm vận hành trường Đặc tính tính Tiêu chí tính Thử tính QA/QC phịng thí chung nghiệm Vận hành ngồi trường Thời gian đáp ứng  60 s x x xf Độ lệch chuẩn lặp lại điểm “không”  1,0 % giới hạn dải đo thấp sử dụng x x - Độ lệch chuẩn lặp lại  2,0 % giới hạn dải đo điểm hiệu chuẩn khoảng đo thấp sử dụng x x -  2,0 % giới hạn dải đo thấp sử dụng x x - Ảnh hưởng áp suất khí  1,0 % giới hạn dải đo quyểnb, với thay đổi áp suất thấp sử dụng ± 2kPa x - -  2,0 % giới hạn dải đo thấp sử dụng x - - Ảnh hưởng áp suất khí  2,0 % giới hạn dải đo mẫu điểm hiệu chuẩn khoảng đo, với thay đổi áp thấp sử dụng suất kPa x - - Ảnh hưởng nhiệt độ xung quanh với thay đổi nhiệt độ 10° C  2,0 % giới hạn dải đo thấp sử dụng x - - Ảnh hưởng điện thế,  2,0 % giới hạn dải đo -15 % + 10 % thấp sử dụng a nguồn điện áp danh định x - - Độ lệch Ảnh hưởng lưu lượng dung tích mẫu Ảnh hưởng khí cản  4,0 % giới hạn dải đo trở vô cơc thấp sử dụng a x x - Chất cản trở oxy  2,0 % giới hạn dải đo thấp sử dụng a x x - Hiệu suất chuyển đổi, thử etan  98,0 % x x - Thất thoát metand  15,0% x - - Độ trôi “không”e, 24  2,0 % giới hạn dải đo h thấp sử dụnga x - x Độ trôi khoảng đoe,  2,0 % giới hạn dải đo 24 h thấp sử dụnga x - x Giai đoạn tự vận hành AMS lắp đặt vĩnh viễn x - x - - x  ngày Thất rị rỉ  2,0 % giới hạn dải đo đường lấy mẫu hệ thống thấp sử dụnga ổn định mẫu a Giới hạn dải đo thấp dùng phải chọn tùy thuộc vào cách ứng dụng cho giá trị đo nằm khoảng từ 20 % đến 80 % dải đo máy phân tích b Áp suất mẫu thử xác định khuyến nghị nhà sản xuất c Xem Bảng B.1 d Sự thất thoát metan theo vào nhiệt độ bù trừ trình hiệu chuẩn e Tần suất kiểm tra điểm “không” điểm hiệu chuẩn quy định Bảng f Nếu chiều dài ống lấy mẫu lớn chiều dài áp dụng phép thử tính chung 6.2 Xác định đặc tính tính độ khơng đảm bảo phép đo 6.2.1 Thử tính Cần phải xác định đặc tính tính AMS phép thử tính chung theo tiêu chuẩn quốc gia áp dụng Giá trị đặc tính tính xác định phải đáp ứng tiêu chí tính quy định Bảng CHÚ THÍCH: Phép thử tính cho hệ thống đo phát thải tự động quy định ví dụ TCVN 6751 (ISO 9169) EN 15267-3[7] Điều kiện môi trường xung quanh áp dụng phép thử tính nói chung phải ghi chép đầy đủ Độ không đảm bảo tổng thể giá trị mà AMS đo phải tính tốn theo ISO 14956 dựa đặc tính tính xác định phép thử tính chung phải thỏa mãn độ khơng đảm bảo quy định cho mục tiêu phép đo 6.2.2 Kiểm soát chất lượng Người sử dụng phải kiểm tra đặc tính tính cụ thể vận hành hệ thống đo với tần suất quy định Bảng Quy trình để xác định đặc tính tính nêu Phụ lục B Qui trình thiết bị đo gián đoạn khác với qui trình AMS lắp đặt vĩnh viễn quan trắc liên tục nhà máy Người sử dụng hệ thống đo phải xác định độ không đảm bảo phép đo theo tiêu chuẩn quốc gia ứng dụng ngồi trường Độ khơng đảm bảo giá trị đo vận hành trường khơng bị ảnh hưởng đặc tính tính máy phân tích mà cịn độ khơng đảm bảo của: a) Ống lấy mẫu hệ thống ổn định mẫu; b) Điều kiện cụ thể địa điểm; c) Khí hiệu chuẩn sử dụng Qui trình đo 7.1 Khái quát AMS phải vận hành theo hướng dẫn nhà sản xuất Tuân thủ qui trình QA/QC quy định Điều Trong q trình đo, điều kiện mơi trường xung quanh phải dải đo áp dụng trình thử tính chung 7.2 Lựa chọn hệ thống đo Máy phân tích chọn phải kiểm tra tính phù hợp với mục tiêu phép đo Để chọn máy phân tích, đường ống lấy mẫu hệ thống ổn định mẫu phù hợp, đặc tính sau khí ống khói phải biết trước vận hành trường: a) Khoảng nhiệt độ xung quanh; b) Nhiệt độ khí thải; c) Hàm lượng nước khí thải; d) Thải lượng bụi khí thải; e) Dải nồng độ metan dự kiến; f) Nồng độ dự kiến chất có khả cản trở, kể bốn thành phần nêu Bảng B.1 Để tránh kéo dài thời gian đáp ứng hiệu ứng nhớ, ống lấy mẫu phải ngắn tốt Nếu cần, sử dụng bơm Sử dụng lọc gia nhiệt phù hợp Trước tiến hành phép đo trường, người sử dụng cần phải kiểm định qui trình QA/QC 7.3 Vị trí lấy mẫu Cần đảm bảo nồng độ khí đo đại diện cho điều kiện chung bên ống dẫn khí thải Đại điểm đo, mặt phẳng đo điểm lấy mẫu phải chọn theo tiêu chuẩn quốc gia áp dụng CHÚ THÍCH: Lựa chọn địa điểm đo, mặt phẳng đo điểm lấy mẫu mơ tả, ví dụ, EN 15259[6] Ngồi ra, vị trí lấy mẫu phải chọn có tính đến an tồn nhân viên 7.4 Thu thập liệu Các giá trị đo khí thải FID hiệu chuẩn điều kiện vận hành phải ghi lại ghi liệu bên bên ngồi lấy trung bình theo nhiệm vụ đo Thể tích nước oxi (nếu cần) khí thải phải đo lấy trung bình tồn giai đoạn lấy mẫu phép đo metan để biểu thị nồng độ metan điều kiện khí thải khơ điều kiện oxi tham chiếu, cần 7.5 Tính tốn Kết phép đo phải biểu thị theo nồng độ khối lượng điều kiện hàm lượng nước (khí khơ) tham chiếu hàm lượng oxi, cần Nếu nồng độ khối lượng theo phần thể tích, Cơng thức (1) dùng để tính nồng độ khối lượng điều kiện nhiệt độ áp suất tiêu chuẩn (273 K, 013 hPa), CH ,S : CH ,S CH ,o MCH Vm (1) Trong CH ,o phần thể tích metan điều kiện vận hành; MCH khối lượng mol metan (16 g/mol); Vm thể tích mol điều kiện tiêu chuẩn (22,4 l/mol) Nếu cần, nồng độ khối lượng metan đo CH ,s phải hiệu nồng độ khối lượng metan điều kiện nước tham chiếu (khí khô) CH ,( H 2O )0 sử dụng Công thức (2):   100%  CH ,( H 2O )0 CH ,S   100%   H O ,m  (2)   CH ,s nồng độ khối lượng metan khí ẩm điều kiện nhiệt độ áp suất tham chiếu;  H 2O ,m hàm lượng nước đo, tính phần thể tích, khí thải (độ ẩm khí thải) Nếu hàm lượng nước xác định theo nồng độ khối lượng, Công thức (3) dùng để tính hàm lượng nước, tính theo phần thể tích  H 2O , khí thải  H 2O  mH 2O ,v /  H 2O ,v (3) mH O,v / H O,v   V0 2 mH 2O ,v khối lượng nước;  H 2O ,v khối lượng riêng nước (0,8 g/l 0,8 kg/m3), tính bằng:  H 2O ,v  M H 2O Vm Trong M H 2O khối lượng mol nước (18 g/mol) V0 thể tích mẫu khí khô Nếu cần, nồng độ khối lượng metan đo điều kiện nhiệt độ áp suất tiêu chuẩn, CH ,s , phải hiệu điều kiện tham chiếu oxi, tính CH ,O2 dùng Công thức (4):  21%   O ,ref CH ,O2 CH ,s   21%   O ,m    (4)   Trong  O2 ,m hàm lượng oxi đo khí thải, tính theo phần trăm thể tích;  O2 ,ref hàm lượng oxi tham chiếu, tính theo phần trăm thể tích Qui trình kiểm soát chất lượng đảm bảo chất lượng 8.1 Khái quát Kiểm soát chất lượng quan trọng để đảm bảo độ không đảm bảo giá trị metan đo giữ giới hạn quy định cho nhiệm vụ phép đo Việc áp dụng hệ thống đo tự động phải phân biệt sau: a) AMS dùng để đo gián đoạn (8.3); b) AMS lắp đặt vĩnh viễn để quan trắc liên tục (8.4) 8.2 Tần suất kiểm tra Tần suất tối thiểu đọt kiểm tra theo yêu cầu nêu Bảng Người sử dụng cần phải thực thi tiêu chuẩn quốc gia phù hợp để xác định đặc tính tính quy trình mơ tả Phụ lục B Bảng - Tần suất tối thiểu đợt kiểm tra để đảm bảo chấ t lượng kiểm sốt chất lượng q trình vận hành Kiểm tra Tần suất tối thiểu AMS dùng để đo gián đoạn AMS lắp đặt vĩnh viễn Thời gian đáp ứng Mỗi năm lần Mỗi năm lần Độ lệch chuẩn lặp lại điểm “không” Mỗi năm lần Mỗi năm lần Độ lệch chuẩn lặp lại điểm Mỗi năm lần hiệu chuẩn nằm khoảng đo Mỗi năm lần Độ lệch Hiệu chuẩn Mỗi năm lần sau sửa Mỗi năm lần sau sửa chữa chữa AMS AMS - Tại khoảng thời gian thơng thường qui định, ví dụ văn pháp luật tiêu chuẩn áp dụng cách so sánh với phương pháp đo độc lập Kiểm tra cản trở Mỗi năm lần Mỗi năm lần Kiểm tra chuyển đổi Mỗi loạt đo lần Mỗi năm lần Kiểm tra hệ thống lấy mẫu rò Mỗi loạt đo lần rỉ Mỗi năm lần Làm thay lọc Mỗi loạt đo lần, cẩn Một lần giai đoạn tự vận hành bụia lối vào lấy mẫu lối vào Trôi "không" h lần kết thúc đoMột lần giai đoạn tự vận hành Trôi điểm hiệu chuẩn nằm khoảng đo h lần kết thúc đoMột lần giai đoạn tự vận hành Bảo dưỡng thường xuyên máy phân tích theo quy định nhà sản xuất Một lần giai đoạn tự vận hành a Cái lọc bụi phải thay định kỳ tùy theo thải lượng bụi vị trí lấy mẫu Trong q trình thay lọc này, hộp lọc phải làm Người sử dụng phải thực qui trình để đảm bảo khí “khơng” khí khoảng đo sử dụng phải đáp ứng yêu cầu độ không đảm bảo quy định Phụ lục A, ví dụ so sánh với khí chuẩn có chất lượng cao 8.3 AMS dùng để đo gián đoạn 8.3.1 Khái quát AMS dùng để đo gián đoạn phải điều chỉnh kiểm tra theo 8.3.2 với tần suất quy định Bảng Kết qui trình QA/QC phải ghi chép đầy đủ 8.3.2 Điều chỉnh kiểm tra chức 8.3.2.1 Điều chỉnh thiết bị Điều chỉnh thiết bị khí “khơng” khí khoảng đo phải tiến hành bắt đầu loạt đo Qui trình chi tiết an tồn nêu Phụ lục C phải tn thủ Khí “khơng” khí khoảng đo phải đưa vào hệ thống lấy mẫu điều kiện áp suất lưu lượng qua lỗ lấy mẫu thiết bị theo hướng dẫn nhà sản xuất sử dụng khí “khơng” khí khoảng đo riêng rẽ Qui trình điều chỉnh phải tiến hành sau: a) Nạp khí "khơng” vào FID đặt điểm “khơng”; b) Nạp khí khoảng đo điều chỉnh thiết bị cho phù hợp; c) Nạp khí “khơng” vào FID thêm lần kiểm tra xem liệu số đọc trở lại điểm “không” hay không Lặp lại bước a) đến c), số đọc không trở lại điểm “không” 8.3.2.2 Thời gian đáp ứng Thời gian đáp ứng AMS phải kiểm tra theo B.2 năm lần Thời gian đáp ứng phải kiểm tra vận hành trường chiều dài ống lấy mẫu lớn chiều dài áp dụng phép thử tính chung 8.3.2.3 Độ lệch chuẩn lặp lại điểm “không” Độ lệch chuẩn lặp lại điểm “không” phải kiểm tra theo B.3 năm lần 8.3.2.4 Độ lệch chuẩn lặp lại điểm hiệu chuẩn khoảng đo Độ lệch chuẩn lặp lại điểm hiệu chuẩn khoảng đo phải kiểm tra theo B.4 năm lần 8.3.2.5 Kiểm tra độ tuyến tính Độ tuyến tính AMS phải kiểm tra theo B.5 năm lần 8.3.2.6 Kiểm tra cản trở Cản trở phải kiểm tra theo B.6 năm lần 8.3.2.7 Kiểm tra hiệu suất chuyển đổi Hiệu suất chuyển đổi phải kiểm tra theo B.7 lần loạt đo 8.3.2.8 Kiểm tra rò rỉ hệ thống lấy mẫu Hệ thống lấy mẫu AMS phải kiểm tra theo B.8 lần loạt đo 8.3.2.9 Làm thay lọc bụi Cái lọc bụi phải kiểm tra lần loạt đo phải thay cần Khi thay lọc, hộp lọc phải làm 8.3.2.10 Độ trôi điểm “không” điểm hiệu chuẩn khoảng đo Độ trôi điểm “không” điểm hiệu chuẩn khoảng đo phải kiểm tra theo B.9 h lần kết thúc đo 8.3.2.11 Bảo dưỡng định kỳ máy phân tích Bảo dưỡng định kỳ máy phân tích phải thực theo yêu cầu nhà sản xuất 8.3.2.12 Độ không đảm bảo đo Độ không đảm bảo giá trị đo thu từ AMS quan trắc gián đoạn phải xác định theo nguyên tắc nêu ISO 20998 Độ không đảm bảo đo phải đại diện cho khả áp dụng định trước AMS Cần phải xem xét tất nguồn gây độ không đảm bảo đo CHÚ THÍCH: Các giá trị độ khơng đảm bảo phép đo thu từ AMS quan trắc gián đoạn xác định trực tiếp gián phương pháp nêu ISO 20998 Phương pháp tiếp cận trực tiếp dựa phép đo so sánh với phương pháp đo độc lập điều kiện vận hành định AMS ISO 20988 mơ tả qui trình để đánh giá phép đo so sánh Mô tả chi tiết phương pháp tiếp cận gián tiếp nêu IS014956 Các giá trị độ không đảm bảo phép đo phải đáp ứng tiêu chí độ khơng đảm bảo quy định cho mục đích phép đo 8.4 AMS lắp đặt vĩnh viễn 8.4.1 Khái quát AMS lắp đặt vĩnh viễn để quan trắc liên tục phải đáp ứng tiêu chí tính quy định Bảng Phải tuân thủ qui trình QA/QC chung cho AMS lắp đặt vĩnh viễn quy định tiêu chuẩn quốc gia tương ứng CHÚ THÍCH: Qui trình QA/QC chung cho AMS lắp đặt vĩnh viễn quy định trong, ví dụ EN 14181[5] Kết qui trình QA/QC phải lập thành tài liệu 8.4.2 Điều chỉnh phép thử chức 8.4.2.1 Điều chỉnh thiết bị đo AMS lắp đặt vĩnh viễn phải điều chỉnh theo 8.3.2.1 lần giai đoạn tự vận hành 8.4.2.2 Thời gian đáp ứng Thời gian đáp ứng AMS phải kiểm tra theo B.2 lần năm 8.4.2.3 Độ lệch chuẩn lặp lại điểm “không” Độ lệch chuẩn lặp lại điểm “không” phải kiểm tra theo B.3 năm lần 8.4.2.4 Độ lệch chuẩn lặp lại điểm hiệu chuẩn khoảng đo Độ lệch chuẩn lặp lại điểm hiệu chuẩn khoảng đo phải kiểm tra theo B.4 năm lần 8.4.2.5 Kiểm tra độ tuyến tính Độ tuyến tính AMS phải kiểm tra theo B.5 năm lần 8.4.2.6 Kiểm tra cản trở Cản trở phải kiểm tra theo B.6 năm lần 8.4.2.7 Kiểm tra hiệu suất chuyển đổi Hiệu suất chuyển đổi phải kiểm tra theo B.7 lần loạt đo 8.4.2.8 Kiểm tra rò rỉ hệ thống lấy mẫu Hệ thống lấy mẫu AMS phải kiểm tra theo B.8 lần loạt đo 8.4.2.9 Làm thay lọc bụi Cái lọc bụi phải kiểm tra lần loạt đo phải thay cần Khi thay lọc, hộp lọc phải làm 8.4.2.10 Trôi điểm hiệu chuẩn khoảng đo điểm “không” Trôi điểm hiệu chuẩn khoảng đo điểm “không” phải kiểm tra theo B.9 lần giai đoạn tự vận hành Kiểm tra thủ công cần thiết AMS có kiểm tra điểm “khơng” điểm hiệu chuẩn khoảng đo tự động bên 8.4.2.11 Bảo dưỡng định kỳ máy phân tích Bảo dưỡng định kỳ máy phân tích phải thực lần giai đoạn tự vận hành 8.4.3 Hiệu chuẩn, thẩm định tính độ khơng đảm bảo đo AMS lắp đặt vĩnh viễn để quan trắc liên tục phải hiệu chuẩn công nhận cách so sánh với phương pháp đo độc lập Thẩm định phải bao gồm xác định độ không đảm bảo giá trị đo thu từ AMS hiệu chuẩn CHÚ THÍCH 1: Phương pháp sắc ký khí thủ công để xác định metan quy định ISO 25139[3] dùng làm phương pháp đo độc lập AMS phải điều chỉnh thử chức theo 8.4.2 trước đợt hiệu chuẩn thẩm định Hiệu chuẩn thẩm định AMS phải thực khoảng thời gian thông thường sau sửa chữa máy phân tích theo tiêu chuẩn quốc gia phù hợp Độ không đảm bảo đo thu từ AMS lắp đặt vĩnh viễn dùng để quan trắc liên tục phải xác định phép đo so sánh dùng phương pháp đo độc lập phần hiệu chuẩn thẩm định AMS Việc đảm bảo độ không đảm bảo đo đại diện cho khả áp dụng nhà máy cụ thể CHÚ THÍCH 2: Xác định độ khơng đảm bảo đo giá trị thu từ AMS lắp đặt vĩnh viễn để quan trắc liên tục dựa việc so sánh với phương pháp đo độc lập mô tả trong, ví dụ ISO 20998 EN 14181[5] Độ khơng đảm bảo giá trị đo phải đáp ứng tiêu chí độ khơng đảm bảo quy định cho mục đích phép đo Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải theo quy định quốc gia quốc tế Nếu khơng có quy định khác, báo cáo thử nghiệm cần phải có thơng tin sau: a) Viện dẫn tiêu chuẩn này; b) Mơ tả mục đích phép đo; c) Ngun tắc lấy mẫu khí; d) Thơng tin máy phân tích mơ tả ống lấy mẫu hệ thống ổn định mẫu; e) Xác định máy phân tích dùng, đặc tính tính máy phân tích nêu Bảng 1; f) Dải vận hành; g) Chi tiết chất lượng nồng độ khí khoảng đo sử dụng; h) Mô tả nhà máy trình; i) Xác định mặt phẳng lấy mẫu; j) Các biện pháp tiến hành để lấy mẫu đại diện; k) Mô tả địa điểm điểm lấy mẫu mặt phẳng lấy mẫu; l) Mô tả điều kiện vận hành trình nhà máy; m) Những thay đổi vận hành nhà máy trình lấy mẫu; n) Thời gian khoảng thời gian lấy mẫu; o) Khoảng thời gian phù hợp theo trung bình thời gian; p) Các giá trị đo; q) Độ không đảm bảo đo; r) Kết kiểm tra; s) Mọi sai khác so với yêu cầu tiêu chuẩn CHÚ THÍCH: Các yêu cầu báo cáo thử nghiệm quy định, ví dụ EN 15267-3[7] kết thử nghiệm tính năng, EN 15259 [6] kết quan trắc gián đoạn, EN 14181 [5] kết quan trắc liên tục PHỤ LỤC A (Tham khảo) KHÍ VẬN HÀNH A.1 Khái quát Một số khí vận hành yêu cầu sử dụng tiêu chuẩn A.2 Không khí đốt Khơng khí đốt phải gồm khí tổng hợp (khơng chứa hydrocacbon) khơng khí làm tinh khiết Phần thể tích hydrocacbon khơng q 2,0 % giới hạn dải đo sử dụng toàn q trình vận hành A.3 Khí nhiên liệu Khí nhiên liệu cho FID thường chứa hydro Nếu nhà sản xuất FID u cầu, khí nhiên liệu hỗn hợp heli-hydro hỗn hợp nitơ-hydro Độ tinh khiết khí nhiên liệu phải đạt 99,99 % Vì lý an tồn, đường ống khí nhiên liệu phải làm kim loại A.4 Khí “khơng” Khí “khơng” phải bao gồm khí tổng hợp khơng chứa hydrocacbon Phần thể tích hydrocacbon khơng vượt q 1,0 % giới hạn dải đo sử dụng CHÚ THÍCH: Khơng khí đốt dùng đạt độ tinh khiết cần thiết A.5 Khí khoảng đo Khí khoảng đo phải bao gồm metan khơng khí tổng hợp Khí phải có nồng độ trước với độ khơng đảm bảo mở rộng tối đa cho phép 2,0 % giá trị danh định truy tìm theo tiêu chuẩn quốc gia Nồng độ khí khoảng đo khoảng 70 % giới hạn dải đo chọn A.6 Khí chuẩn Khí chuẩn phải bao gồm metan khơng khí tổng hợp Khí phải biết trước nồng độ với độ không đảm bảo mở rộng tối đa cho phép 1,0 % giá trị danh định truy tìm theo tiêu chuẩn quốc gia Nồng độ khí chuẩn khoảng 70 % giới hạn dải đo chọn A.7 Khí thử nghiệm để kiểm tra hiệu suất chuyển đổi Khi thử nghiệm để kiểm tra hiệu suất chuyển đổi phải bao gồm etan khơng khí nhân tạo Nồng độ phải dải nồng độ metan dự kiến PHỤ LỤC B (Tham khảo) XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TÍNH TÍNH NĂNG CỦA FID ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG QUI TRÌNH KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG (QA/QC) B.1 Khái quát Trước xác định đặc tính tính FID, thiết bị phải lắp đặt theo qui trình chi tiết nêu 8.3.2 B.2 Thời gian đáp ứng Thời gian đáp ứng phải xác định việc áp dụng bước thay đổi khí "khơng" với khí khoảng đo nồng độ khoảng 70 % giới hạn dải đo thấp dùng Khí "khơng" khí khoảng đo phải đưa vào FID lối vào khí mẫu Thời gian đáp ứng khoảng thời gian tính từ có thay đổi đột ngột đến có đáp ứng trì 10 % giới hạn xung quanh giá trị ổn định cuối Thời gian đáp ứng xác định tổng thời gian trễ thời gian thăng chế độ thăng, tổng thời gian trễ thời gian giáng chế độ giáng Thay đổi đột ngột thiết bị thử phải có thời gian thăng (trong khoảng từ 10 % đến 90 % thay đổi đột ngột) thấp 10 % thời gian trung bình áp dụng trình thử Nếu thời gian thăng thời gian giáng khác nhau, tiến hành khoảng thời gian dài để tính thời gian đáp ứng Đối với thiết bị mà xuất dao động tạm thời theo phương pháp cho tín hiệu đầu cuối cùng, tín hiệu đầu cuối phải xem xét dao động giảm xuống khoảng 10 % tín hiệu đầu vào Thời gian đáp ứng phải xác định theo TCVN 6751:2009 (ISO 9169:2006), 6.3 khí khoảng đo lối vào khí mẫu mức nồng độ khoảng 70 % giới hạn dải đo thấp sử dụng với FID B.3 Độ lệch chuẩn lặp lại điểm “không” Độ lệch chuẩn lặp lại điểm “không” phải xác định sử dụng khí “khơng” Trước tiên điều chỉnh điểm “khơng” FID Sau đưa khí “khơng” khí khoảng đo vào lối vào FID (xem Hình 2) Nếu độ lệch chuẩn lặp lại điểm “không” xác định trình thử độ lệch, sử dụng chất chuẩn có nồng độ “khơng” q trình thử Các giá trị đo AMS điểm “không” phải xác định sau áp dụng chất đối chứng thời gian đợi tương đương với phép đọc độc lập sau tương đương với 20 phép đọc liên tiếp Các giá trị đo phải sử dụng để xác định độ lệch chuẩn lặp lại, Sr, điểm “không” sử dụng Công thức (B.1): sr  ( x i  x )2 n (B.1) xi giá trị đo thứ i; x trung bình giá trị đo xi, n số phép đo, n = 20 Độ lệch chuẩn lặp lại điểm “khơng” phải thỏa mãn tiêu chí tính quy định Bảng B.4 Độ lệch chuẩn lặp lại điểm hiệu chuẩn khoảng đo Độ lệch chuẩn lặp lại điểm hiệu chuẩn khoảng đo phải xác định việc áp dụng chất chuẩn điểm hiệu chuẩn khoảng đo (nồng độ khí hiệu chuẩn khoảng đo) Nếu độ lệch chuẩn lặp lại điểm hiệu chuẩn khoảng đo xác định trình thử độ lệch, phải sử dụng giá trị cao chất chuẩn áp dụng trình thử Các giá trị đo AMS điểm hiệu chuẩn khoảng đo phải xác định sau dùng chất chuẩn cách đợi thời gian tương đương với số đọc độc lập sau 20 số đọc liên tiếp Các tín hiệu đo phải sử dụng để xác định độ lệch chuẩn lặp lại điểm hiệu chuẩn khoảng đo dùng Công thức (B.1) Độ lệch chuẩn lặp lại điểm hiệu chuẩn khoảng đo phải đáp ứng tiêu chí tính quy định Bảng B.5 Độ lệch Độ lệch (tuyến tính) phải kiểm tra phịng thí nghiệm cách đặt bốn khí thử với nồng độ phân bố toàn khoảng đo chọn Có thể tạo nồng độ khí khác cách sử dụng hệ thống pha lỗng Độ khơng đảm bảo mở rộng tối đa nồng độ khí thử phải nhỏ 33 % chuẩn độ lệch Các khí thử nghiệm phải áp dụng hợp lệ, tránh hiệu ứng trễ Tiến hành khí thử nghiệm với nồng độ, i, ba phép đo liên tiếp, lấy trung bình thời gian đáp ứng Phần lại ei (độ lệch) phải xác định hồi qui tuyến tính mô tả TCVN 6751(ISO 9169) EN 15267-3[7] Trong qui trình thử này, đường hồi qui thiết lập số đọc thiết bị FID (giá trị x) với giá trị khí thử (giá tị ) Trong bước tiếp theo, tính giá trị trung bình xi , số đọc FID mức nồng độ khí thử Sau đó, độ lệch (phần cịn lại) giá trị trung bình tương ứng xˆ i ước lượng đường hồi qui tính theo Cơng thức (B.2): ei  xˆ i  x i (B.2) Độ lệch, ei, nồng độ khí thử phải đáp ứng tiêu chí tính quy định Bảng Nếu khơng đáp ứng tiêu chí tính năng, đáp ứng thiết bị phải hiệu tiêu chí tính thỏa mãn B.6 Cản trở B.6.1 Khái quát Đặc tính phát đặc trưng đối lập với hợp chất hữu cơ, số chất khác, tùy thuộc vào thể tích đặc tính lưu lượng buồng đo Nếu đặc tính thay đổi độ nhạy toàn phần độ nhạy riêng thành phần (các yếu tố đáp ứng) thay đổi Oxi (O2) cacbon dioxit (CO2) xem cản trở đáng kể Trong hầu hết máy phân tích, độ nhạy chéo giảm thiểu kỹ thuật bên trong, thế, hiệu ứng dẫn đến đánh giá cao nồng độ metan nhỏ 1,5 % khí thải q trình đốt điển hình CHÚ THÍCH: Các điều tra cụ thể liên quan đến độ nhạy chéo oxi phép thử vòng nêu Phụ lục D cho thấy độ lệch tối đa 2,3 % B.6.2 Xác định hiệu ứng chất cản trở ngoại trừ oxi Các khí thử không chứa hydrocacbon vào FID chứa nồng độ biết khí gây cản trở (xem Bảng B.1) Cần ý giá trị đo xi,pos xi,neg tính thứ nguyên đại lượng đo Xác định hiệu ứng chất gây cản trở nêu Bảng B.1 Bảng B.1 - Các chất cản trở giá trị mặc định sử dụng phép thử Chất cản trở Hàm lượng SO2 250 mg/m3 NO 800 mg/m3 CO 400 mg/m3 CO2 18 % thể tích H2O 25 % thể tích CHÚ THÍCH: Khí bổ sung nitơ Tính tổng Spos Sneg hiệu ứng dương hiệu ứng âm hỗn hợp chất, nêu Bảng B,1 từ hiệu ứng xi,pos xi,neg chất cản trở tính Cơng thức (B.3) Cơng thức (B.4): n pos S pos  xi , pos (B.3) i 1 n neg S neg  xi , neg (B.4) i 1 Trong xi,pos độ lệch dương tính thứ nguyên đại lượng đo (ví dụ nồng độ khối lượng) chất cản trở gây hiệu ứng dương lên tín hiệu đo; xi,neg độ lệch âm tính thứ nguyên đại lượng đo (ví dụ nồng độ khối lượng) chất cản trở gây hiệu ứng âm lên tín hiệu đo; npos, số chất cản trở gây hiệu ứng dương lên tín hiệu đo; nneg số chất cản trở gây hiệu ứng âm lên tín hiệu đo Hai giá trị Spos Sneg phải phù hợp với Bảng B.6.3 Xác định hiệu ứng oxi Oxi ảnh hưởng đến điểm "không" giá trị khoảng đo Để chứng minh hiệu ứng oxi, đưa khí thử nghiệm sau vào FID: a) Khí “khơng”: 1) 100 % nitơ, 2) Hỗn hợp chứa 90 % thể tích nitơ 10 % thể tích oxi, 3) Hỗn hợp chứa 80 % thể tích nitơ 20 % thể tích oxi; b) Khí khoảng đo: 1) Hỗn hợp chứa 90 % thể tích nitơ 10 % thể tích oxi có metan mức nồng độ 70 % giới hạn dải đo thấp sử dụng, 2) Hỗn hợp chứa 80 % thể tích nitơ 20 % thể tích oxi có metan mức nồng độ 70 % giới hạn dải đo thấp sử dụng Tính hiệu ứng cản trở, Spos Sneg, oxi theo Công thức (B.3) (B.4) Cả hai giá trị phải phù hợp với Bảng B.7 Hiệu suất chuyển đổi Hiệu suất chuyển đổi phải kiểm tra khí thử metan có nồng độ khoảng 70 % dải cao sử dụng mức 50 mg/m3, tùy theo nồng độ cao hơn, nạp vào máy phân tích, phải tuân theo Bảng Đáp ứng máy phân tích “không” hiệu suất chuyển đổi đạt 100 % CHÚ THÍCH 1: Một số kiểu chuyển đổi yêu cầu nồng độ nước oxi đủ cao khí mẫu để vận hành (xem hướng dẫn nhà sản xuất) Metan rị rỉ khơng q 2,0 % nồng độ khí thử nghiệm Nếu metan rị rỉ vượt giá trị cho phép, chuyển đổi phải kiểm tra thay thế, cần Trong trình vận hành máy phân tích, chuyển đổi xảy thất metan nhiệt độ Lưựng metan thất khơng cần phải xác định, lượng thất thường 15 % bổ sung thiết bị hiệu chuẩn Một số chất làm ảnh hưởng bất lợi đến chức chuyển đổi xúc tác chí phá hủy chất xúc tác Các chất tới hạn hydrocacbon halogen hóa, hợp chất sunfua, oxit nitơ, amoni hợp chất nitơ hữu vô khác, silicon, chất dẻo, kim loại (ví dụ thủy ngân), bụi (xem Phụ lục D) Nếu chất xuất hiện, chuyển đổi phải kiểm tra thường xuyên CHÚ THÍCH 2: Các chất hữu (ngồi khí metan) nồng độ cao (> 000 mg/m 3) làm nóng chuyển đổi làm giảm đáng kể hiệu suất chuyển đổi CHÚ THÍCH: Các đường cong điển hình cho dải nồng độ cac bon hữu tổng số từ mg/m đến 000 mg/m3 nitơ khơng khí khí mang CHÚ DẪN T Truyền metan t nhiệt độ chuyển đổi etan Δt Dải làm việc chuyển đổi propan Hình - Ví dụ phần trăm metan, etan propan qua chuyển đổi hàm số nhiệt độ chuyển đổi B.8 Kiểm tra hệ thống lấy mẫu rò rỉ Kiểm tra hệ thống lấy mẫu phải tiến hành trước loạt đo Toàn hệ thống lấy mẫu phải kiểm tra cung cấp trực tiếp khí “khơng” khí thử đầu lấy mẫu cách lặp lại bước từ a) đến c) 8.3.2.1 Khí thử phải có nồng độ metan khoảng 70 % giới hạn dải đo Nếu sai khác nồng độ nhỏ % nồng độ khí thử phải hiệu Nếu sai khác lớn cho thấy có hỏng hóc Nguyên nhân hỏng hóc phải xác định loại trừ Sau hệ thống đo phải kiểm tra lại B.9 Trôi điểm “không” điểm hiệu chuẩn khoảng đo Cuối giai đoạn quy định Bảng 2, phải tiến hành kiểm tra “không” điểm hiệu chuẩn khoảng đo Vị trí điểm “khơng” điểm hiệu chuẩn khoảng đo phải xác định tay cách nạp khí “khơng” khí khoảng đo Độ lệch giá trị đo điểm “không” điểm hiệu chuẩn khoảng đo giá trị danh định phải đáp ứng tiêu chí tính quy định Bảng B.10 Giai đoạn tự vận hành Phịng thử nghiệm phải xác định cơng tác bảo trì thời gian bảo trì cho AMS Cũng cần xem xét khuyến nghị nhà sản xuất thiết bị Giai đoạn tự vận hành phải tính từ khoảng thời gian ngắn giai đoạn vận hành bảo dưỡng yêu cầu Việc bao gồm việc kiểm tra điểm “không” điểm hiệu chuẩn khoảng đo tay tự động Nếu AMS không yêu cầu dịch vụ bảo dưỡng nào, giai đoạn tự vận hành xác định cách xem xét độ trôi Để xác định độ trôi, AMS phải điều chỉnh thời điểm bắt đầu phép thử khí thử phù hợp Điểm “khơng” điểm hiệu chuẩn khoảng đo phải kiểm tra khoảng thời gian đặn (ví dụ ngày lần) trình thử nghiệm thêm Giai đoạn tự vận hành phải xác định rõ khoảng thời gian tính từ thời điểm bắt đầu thử đến thời điểm kết thúc độ lệch trì độ trơi cho phép PHỤ LỤC C (Tham khảo) CÁC BIỆN PHÁP AN TỒN Khi sử dụng FID, cần ý mơi trường làm việc chung hướng dẫn an toàn nội liên quan Cần phải kiểm soát lửa sử dụng cảm biến nhiệt độ máy phân tích Trong trường hợp cố, dẫn đến tắt lửa giảm nhiệt độ lửa, van phải tự động đóng dịng khí nhiên liệu buồng đốt Nếu sử dụng phòng, phải áp dụng nội qui an tồn phịng thí nghiệm Hơn nữa, FID nên gắn với hệ thống an toàn để tự động ngắt dịng khí có tượng giảm áp sau điều chỉnh điều áp chai khí Tất khói thải từ FID, từ buồng đốt van tràn (nếu có) phải dẫn khu vực an toàn bên PHỤ LỤC D (Tham khảo) KẾT QUẢ CỦA PHÉP THỬ SO SÁNH D.1 Khái quát Để xác định đặc tính tính năng, tiến hành ba phép thử so sánh, năm phịng thí nghiệm (sử dụng năm FID) xác định CH4 mẫu khí: a) Các khí thử xi lanh khí; b) Các khí thử cung cấp qua hệ thống phân phối khí thử phịng thí nghiệm; c) Thử ngồi trường với khí thải thực tế (khí động nhà máy xử lý nước thải) Đánh giá liệu dựa TCVN 6910-2 (ISO 5725-2[1]) D.2 Độ lệch chuẩn lặp lại điểm “không” Độ lệch chuẩn lặp lại điểm “khơng” FID tính từ kết phép đo so sánh hệ thống phân phối khí thử động khí với 10 lần nạp khí “khơng” Độ lệch chuẩn nằm khoảng từ 0,21 mg/m3 đến 0,41 mg/m3 D.3 Độ không đảm bảo đo D.3.1 Phép đo so sánh sử dụng xi lanh khí Độ lệch chuẩn lặp lại khoảng từ 0,09 x 10-6 đến 0,12 x 10-6 (0,3 % đến 1,7 %), độ lệch chuẩn tái lập từ 0,09 x 10-6 đến 1,31 x 10-6 (1,3 % đến 1,8 %) độ xác (chênh lệch giá trị trung bình từ giá trị kỳ vọng phịng thí nghiệm tham chiếu) từ 0,07 x 10-6 đến 0,75 x 10-6 Độ không đảm bảo chuẩn tương đối liên quan với giá trị trung bình lớn tính từ khoảng 1,4 % đến 2,6 % (xem Bảng D.1) Bảng D.1 - Độ khơng đảm bảo chuẩn tính từ kết phép đo so sánh sử dụng khí thử từ xilanh khí với năm phịng thí nghiệm tham gia Số lượng phân tích Giá trị trung bình lớn nhất, /10-6 Độ không đảm bảo chuẩn, /10 -6 15 15 15 5,1 40,1 80,9 0,13 0,55 1,62 Độ không đảm bảo chuẩn tương đối liên quan đến giá trị trung bình lớn nhất, % 2,6 1,4 2,0 D.3.2 Phép đo so sánh sử dụng hệ thống phân phối khí thử Kết phép đo so sánh sử dụng hệ thống phân phối khí thử so sánh với độ lệch chuẩn lặp lại độ lệch chuẩn tái lập phép thử dùng xi lanh khí có CH thành phần khí thử Độ lệch chuẩn tương đối nằm khoảng từ 1,2 % đến 16 % (xem Bảng D.2) phép đo so sánh hệ thống phân phối khí thử với năm phịng thí nghiệm tham gia Bảng D.2 - Độ khơng đảm bảo chuẩn tính từ kết Phịng thí nghiệm tham gia 5 4 4 4 10 10 8 10 8 8 10 0,7 36,3 Độ không đảm bảo chuẩn, /10- 1,58 1,45 1,07 1,09 5,33 3,08 2,98 5,96 1,52 2,18 1,07 3,48 1,67 1,35 Số mẫu phân tích Giá trị trung bình lớn nhất, / 9,6 10-6 1,1 87,8 45,8 44,3 43,6 44,0 34,1 31,7 35,2 35,9 23,5 Độ không đảm bảo chuẩn tương đối liên 16,5 quan đến giá trị trung bình lớn nhất, % a -a 1,2 2,4 12,0 7,1 6,8 17,5 4,8 6,2 -a 3,0 14,8 3,7 Tính tốn khơng có ý nghĩa mức "không" Các hợp chất cản trở khác bổ sung vào khí thử metan khí mang nitơ Các thể tích metan thể tích hợp chất cản trở là: - 46 x 10-6 CH4 cộng với % O2; - 46 x 10-6 CH4 cộng với 10 % O2; - 40 x 10-6 CH4 cộng với 10 % O2 cộng với 500 x 10-6 CO; - 33 x 10-6 CH4 cộng với 500 x 10-6 NO2; - 33 x 10-6 CH4 cộng với 000 x 10-6 SO2; - 35 x 10-6 CH4 cộng với 15 x 10-6 C3H8; - 21 x 10-6 CH4 cộng với khí tự nhiên Khi hợp chất cản trở bổ sung, không quan sát độ lệch hệ thống, độ không đảm bảo chuẩn tương đối tăng lên khoảng từ 4,0 % đến 17,5 %, tùy vào nồng độ D.3.3 Phép đo so sánh sử dụng khí thải thực tế Phương pháp đo thử nghiệm điều kiện trường bốn phịng thí nghiệm tham gia Mẫu lấy liên tục từ ống xả động có cơng suất 80 kW nhà máy xử lý nước thải Thành phần khí nhiên liệu trung bình 60 % CH 40 % CO2 Với chênh lệch nồng độ metan khí thải (xem Bảng D.3), tiến hành 10 phép đo Thời gian lấy mẫu trung bình 10 Độ không đảm bảo chuẩn phép đo so sánh với khí thải từ động cao so với kết từ đường ống phân phối khí thử nghiệm Độ không đảm bảo chuẩn liên quan nằm khoảng từ 2,0 % 11,6 % (xem Bảng D.3) Bảng D.3 - Độ khơng đảm bảo đo tính từ kết phép đo khí thải động nhà máy xử lý nước thải với bốn phòng thí nghiệm tham gia Số phân tích 4 4 4 4 4 Giá trị trung bình lớn nhất, / 584,7 428,3 184,5 120,7 55,8 89,2 142,0 342,9 755,4 952,2 10-6 Độ không đảm bảo chuẩn, / 19,48 12,72 11,01 7,63 1,89 2,37 5,80 7,22 39,97 227,14 10-6 Hệ số biến đổi độ không 3,3 đảm bảo chuẩn (độ không đảm bảo tương đối liên quan tới giá trị trung bình lớn nhất, % 3,0 6,0 6,3 3,4 2,7 4,1 2,1 5,3 11,6 THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 6910-2 (ISO 5725-2), Độ xác (độ độ chụm) phương pháp đo kết đo Phần 2: Phương pháp xác định độ lặp lại độ tái lập phương pháp đo tiêu chuẩn [2] TCVN 8712:2011 (ISO 12039:2001), Phát thải nguồn tĩnh - Xác định cacbon monoxit, cacbon dioxit oxy - Đặc tính tính hiệu chuẩn hệ thống đo tự động [3] TCVN 8715 (ISO 25139), Phát thải nguồn tĩnh - Phương pháp thủ công xác định nồng độ metan sử dụng sắc ký khí [4] ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement - Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) [5] EN 14181, Stationary source emissions - Quality of assurance automated measuring systems [6] EN 15259, Air quality - Measurement of stationary source emissions - Requirements for measurement sections and sites and for the measurement objective, plan and report [7] EN 15267-3, Air quality - Certification of automated measuring systems - Part 3: Performance criteria and test procedures for automated measuring systems for monitoring emissions from stationary source