Code van goede meetpraktijk van de VKL (Vereniging Kwaliteit Luchtmetingen)
Wat doet de VKL? De Vereniging Kwaliteit Luchtmetingen (VKL) heeft ten doel, binnen de kaders van de Europese en Nationale wet- en regelgeving, een concrete bijdrage te leveren aan het waarborgen, ontwikkelen, toepassen en in stand houden van de kwaliteit van luchtmetingen in Nederland. De vereniging behartigt tevens de gemeenschappelijke belangen van haar leden. De vereniging zal zich daarbij in het bijzonder richten op het bevorderen van: • E en correcte en integrale toepassing van Europese richtlijnen en Nationale regelgeving op het gebied van luchtmetingen; • M aatregelen gericht op het tegengaan van oneerlijke concurrentie als gevolg van het niet toepassen hiervan. Voor verdere informatie kunt u terecht op de VKL-website www.vkl-online.nl.
Organische koolstoffen CxHy (continue FID) Periodieke metingen Deze code van goede meetpraktijk beschrijft de toegepaste werkwijze bij de monsterneming en meting van organische koolstoffen in emissies van stationaire bronnen binnen de VKL. Deze werkwijze is na onderlinge auditrondes bij de verschillende VKL-leden en na afstemming binnen de technische commissie van de VKL tot stand gekomen.
1|6
CvGM-VKL 013 Versie 1.0 December 2009
Achtergrond De monstername wordt uitgevoerd conform NEN-EN 15259 - Emissies van stationaire bronnen - Eisen voor meetvlakken en meetlocaties en voor doelstelling, meetplan en rapportage van de meting - Periodieke meting. De monstername kan indien de NEN-EN 15259 niet toepasbaar is ook worden uitgevoerd conform NEN-ISO 10396 - Emissies van stationaire bronnen - Monsterneming voor de automatische bepaling van gasconcentraties - AMS. De CxHy - meting wordt uitgevoerd conform de onderstaande norm. NEN-EN 13526 Emissies van stationaire bronnen – Bepaling van de massaconcentratie van totaal gasvormig organisch koolstof (20 tot 500 mg/m3) in verbrandingsgassen uit processen waar oplosmiddelen gebruikt worden - Continue methode met vlamionisatiedetector. In dit praktijkblad worden de onderstaande zaken nader beschreven: • Monstergasconditionering • Controle op juiste werking • Uitwerking • Rapportage
Meetprincipe Het bepalen van het CxHy gehalte in een afgas is te bepalen met de volgende onderdelen: Bemonsteringsapparaat Bemonstering is de techniek om van een grote volumestroom een kleine hoeveelheid te nemen wat representatief is voor de totale volumestroom. Het bemonsteringsapparaat inclusief het filter is verwarmd om monstercondensatie te voorkomen. Het filter is nodig om fijne stofdeeltjes te verwijderen (bescherming brander). Een Verwarmde meetgasleiding (+20°C boven de afgas
temperatuur) is gemonteerd om condensatie te voorkomen (Tmax 200°C) FID De vlamionisatiedetector (FID) is gebaseerd op ionisatie van organische gebonden koolstof in een vlam. De ionisatie stroom gemeten door de FID is een maat voor de hoeveelheid C atomen die een in een gasvlam wordt verbrand. Het voordeel van een FID is dat deze erg gevoelig is voor organisch houdende componenten en minder voor anorganische gascomponenten (CO, CO2, NO, H2O). Als FID-brandstof kan H2 of een H2/He mengsel worden toegepast. Als calibratiegas wordt propaan/ methaan gebruikt waarvoor de responsfactor overeenkomt met 1. De resultaten worden weergegeven in mg C/Nm3 CxHy. De gemiddelde opwarmtijd voor een FID analyser bedraagt ca. 2 uur. De metingen/controles worden pas gestart als de analyser is geconditioneerd (temperatuur en druk constant).
2|6
Code van goede meetpraktijk van de VKL (Vereniging Kwaliteit Luchtmetingen)
Monsterneming De emissiemetingen worden uitgevoerd met een extractief monsternamesysteem, waarmee een representatief monster uit het afgaskanaal wordt genomen. De monsterneming voor CxHy wordt uitgevoerd conform NEN-EN 15259
Monstervoorbehandeling Het gas dient via een sonde met een in-stack filter of een (verwarmde) outstack filter te worden onttrokken. De monsternamesonde moet zijn uitgevoerd in een chemisch en fysisch inert materiaal, zoals roestvaststaal, polytetrafluoretheen of polypropyleenfluoride. Het filter dient gemaakt te zijn van een inert materiaal en verwarmd te worden tot boven het dauwpunt. Het systeem behoort verwarmd te worden zodat er geen condensatie ontstaat, hierbij moet opgelet worden dat er geen koude punten zijn waar ongewild condensatie optreed dus ook een verlies van CxHy. Door goede isolatie en verwarming moet de temperatuur
3|6
van het monstertransportsysteem en de analyser boven het condensatiepunt van het afgas blijven. Er moet zeer goed opgelet worden dat het monstergas nergens warmer wordt dan 200°C omdat dan voortijdige verbranding van koolwaterstof ontstaat. Er mag geen koeler worden gebruikt vanwege de mogelijke aanwezigheid van hogere koolwaterstoffen die bij lage temperaturen condenseren wat dus een verlies betekent van CxHy. De responstijd dient kleiner te zijn dan 1 minuut.
Lektest De lektest van het gehele monsternemingssysteem (zover als mogelijk tot aan de sonde) geschiedt door: 1 het vrij aanzuigen van stikstof direct uit een gasfles en het meten van de zuurstofconcentratie na het gehele monsternemingssysteem. Let op dat er tijdens het aanbieden van stikstof geen overdruk in het systeem wordt gecreëerd! Wanneer het gemeten zuurstof gehalte (O2-analyser) kleiner is als 0,2 vol % wordt het systeem als lekdicht gekwalificeerd.
CvGM-VKL 013 Versie 1.0 December 2009
2 Als alternatief kan zoals beschreven in de NEN-ISO 10396 een lektest worden uitgevoerd door middel van een vacuüm test. 3 Het controlegas na het uitvoeren van de 1ste lijnscontrole direct over het gehele bemonsteringssysteem aan te bieden. Het maximale verschil tussen de afgelezen spanwaarden mag 5% bedragen.
Meetvlakbeoordeling Voor beoordeling van een meetvlak wordt verwezen naar de code van goede meetpraktijk van de VKL getiteld “Emissies van stationaire bronnen Meetvlakbeoordeling continue metingen.”
Vocht en O2-gehalte
Wanneer het CxHy gehalte moet worden gecorrigeerd in droog rookgas en bij een bepaald standaard O2-gehalte zal het actuele vochtgehalte en de actuele O2 concentratie tegelijk met de CxHy meting worden meebepaald in de nabijheid van het meetvlak. De gemeten CxHy concentraties moeten hiermee worden herleid.
Controle op juiste werking Om de juiste werking van de monitor te kunnen waarborgen dienen de onderstaande handelingen te worden uitgevoerd.
Gassen Als brandgas worden de volgende stoffen aangeraden waterstof, waterstof/ helium mengsel of waterstof/stikstof mengsel. De brandstof mag een CxHy gehalte van ten hoogste 1% van de EGW bevatten. De zuiverheid moet tenminste 99.998% zijn. Voor de toegevoerde verbrandingslucht gelden ook bovenstaande eisen aan het CxHy achtergrondgehalte.
Kalibratie gas Als kalibratie gas wordt propaan of methaan gebruikt. Het is bereid als complementair gas met een maximum van 1% CxHy. Het moet een bekende concentratie met een maximum onzekerheid hebben van 2%. Het kalibratie gas heeft een concentratie die gelijk is aan de emissie grens waarde (EGW) of gelijk aan de 50 tot 90% van de geselecteerde range.
Kalibratie Voordat de analyser gebruikt kan worden voor de meting dient deze gekalibreerd te zijn. Dit dient te gebeuren met een gas dat herleidbaar is naar (inter) nationale standaarden. De kalibratie dient eerst plaats te vinden op het nulpunt (zerogas bestaande uit schone of synthetische lucht) en vervolgens op een span. Tijdens de kalibratie dienen 3 waarden te worden vastgelegd om vast te stellen dat het meetsignaal stabiel is. Het verschil tussen deze waarden dient kleiner te zijn dan 1% van de meetrange. Hierna dient weer zerogas aangeboden te worden.
4|6
Code van goede meetpraktijk van de VKL (Vereniging Kwaliteit Luchtmetingen)
Lineariteitscontrole De lineariteit van de monitor dient minimaal jaarlijks gecontroleerd te worden. Hiertoe dient nulgas en minimaal 5 verschillende concentraties kalibratiegas (respectievelijk 20%, 40%, 60%, 80% en 90% van de volle schaal) aan de monitor te worden aangeboden. De afwijking tussen de ingestelde en gemeten waarden dient kleiner te zijn als 2% van de range waarin gemeten is.
Interferentie Mogelijke interferenten voor de metingen is CxHy (in de brandstof) en O2. De brandstof mag een CxHy -gehalte van ten hoogste 1% van de EGW bevatten. Voor de invloed van O2 moet gecorrigeerd worden. O2-synerchisme dient daarom vastgesteld te worden.
1e Lijnscontrole
Detectielimiet
Voorafgaand aan de metingen dient er een 1e lijnscontrole uitgevoerd te worden. Dit betekent dat er met een onafhankelijk controlegas (hoeft geen RvA gecertificeerd kalibratiegas te zijn) een check op het gekalibreerde meetsysteem plaatsvindt. Het controlegas dient een concentratie te hebben gelijk aan 50-80 % van de gekalibreerde waarde. Indien de zero en span afwijking kleiner of gelijk aan 2% van de range kan de meting met de monitor worden uitgevoerd. Bij afwijkingen groter dan 2% moet er opnieuw gekalibreerd worden conform de kalibratie procedure. De gegevens van de controle dienen te worden vastgelegd in bijvoorkeur een controle kaart zodat het mogelijk is om statistiek te bedrijven op de resultaten.
In de norm is aangegeven dat de detectielimiet 5% dient te zijn van EGW. Binnen de VKL is afgesproken dat er een rapportagegrens gehanteerd mag worden gelijk aan 10% van de EGW. Meetwaarden die onder deze grens liggen zijn zeer moeilijk te bepalen en de meetonnauwkeurigheid is zeer waarschijnlijk hoger.
Responstijd De responstijd van het meetsysteem dient lager te zijn dan 60 seconden. De responstijd wordt bepaald over het gehele systeem en wordt bepaald totdat de analyser meer dan 90% van de aangeboden concentratie aangeeft.
Stabiliteitscontrole Na afloop van een meting wordt er een controle uitgevoerd op de stabiliteit (drift) van de monitor. Indien de zero en spandrift groter is dan 2% van de aangeboden spanwaarde dient hiervoor bij het uitwerken van de gegevens gecorrigeerd te worden.
5|6
CvGM-VKL 013 Versie 1.0 December 2009
Uitwerking
Rapportage
Bij het uitwerken van de gegevens dienen de resultaten omgerekend te worden naar de juiste eenheden. Hierbij dient er rekening gehouden te worden dat de omrekening naar standaardcondities dient te geschieden op basis van individuele gemiddelden van CxHy (bijvoorbeeld minuutgemiddelde waarden).
Voor de rapportage wordt verwezen naar de code van goede meetpraktijk van de VKL getiteld “Rapportage van emissiemetingen”.
Indien noodzakelijk dient er gecorrigeerd te worden voor zuurstof percentages, vochtgehaltes en de uitgevoerde controles (zero, span, drift en interferentie). De spreadsheets die gebruikt worden voor de berekeningen dienen gevalideerd te zijn en te zijn voorzien van een versienummer.
6|6
