Назначение
Лаборатория контроля промышленных выбросов передвижная экологическая ПЭЛ-ПВ (далее - ПЭЛ-ПВ) предназначена для:
- автоматического измерения массовой концентрации загрязняющих веществ: оксида углерода (СО), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), аммиака (NH3), диоксида серы (SO2), хлористого водорода (НС1), фтористого водорода (HF), метана (СН4), пропана (С3Н8), а также объемной доли паров воды (Н2О), диоксида углерода (СО2) и кислорода (О2) в отходящих и технологических газах промышленных предприятий;
- автоматического измерения параметров газового потока - температуры и скорости;
- изокинетического отбора и измерения объема проб в организованных (пространственно ограниченных, т.е. протекающих в газоходах в виде труб круглого или прямоугольного сечения) стационарных газопылевых потоках с заданным объемным расходом для последующего анализа, в т.ч. для определения массовой концентрации взвешенных частиц гравиметрическим методом в соответствии с ГОСТ Р ИСО 9096-2003 «Выбросы стационарных источников. Определение массовой концентрации твердых частиц ручным гравиметрическим методом»;
- сбора, обработки, хранения и передачи полученных данных.
Описание
Принцип действия приборов, входящих в состав ПЭЛ-ПВ, основан на следующих методах.
1) Система газоаналитическая MIR модели MIR FT (далее MIR FT):
- для определения всех компонентов (кроме кислорода) - ИК-Фурье спектроскопия;
- для определения кислорода - электрохимический (циркониевый датчик); датчик кислорода установлен в корпусе системы MIR, сигнал от датчика кислорода поступает на отдельный (измерительный) блок JOk'AIR и далее на печатный протокол системы;
- для определения температуры - платиновый термометр сопротивления (изменение сопротивления сплава в зависимости от температуры);
- для определения скорости - метод дифференциального давления (перепада давления).
2) Система изокинетического отбора проб промышленных выбросов ХС-5000 (далее -ХС-5000):
- принудительное прокачивание пробы газа через поглотитель или аэрозольный фильтр с помощью насоса. Значение объема отбираемой пробы, приведенного к условиям 0 оС и 101,3 кПа, выводится на дисплей прибора. Система автоматически контролирует выполнение условия изокинетического отбора пробы и, в случае необходимости, корректирует скорость отбора пробы. Одновременно с отбором пробы система проводит контроль основных параметров газопылевого потока (температура, давление, скорость) для расчета объема отбираемой пробы.
ПЭЛ-ПВ является многоканальным, многофункциональным автоматическим средством измерений, изготовлено в передвижном исполнении на базе микроавтобуса.
Основными составными частями ПЭЛ-ПВ являются:
- измерительный комплекс;
- система сбора, обработки, хранения и передачи данных;
- средства метрологического обеспечения;
- система электроснабжения;
- система жизнеобеспечения;
- охранно-пожарный комплекс.
- оборудование для фотографирования;
- автомобиль.
Средствами метрологического обеспечения ПЭЛ-ПВ являются стандартные образцы газовых смесей определяемых компонентов в баллонах под давлением, поверочный нулевой (ПНГ) - азот газообразный по ГОСТ 9293-74 в баллоне, предназначенные для корректировки показаний и поверки газовых каналов.
В состав измерительного комплекса входят:
с истема газоаналитическая MIR модели MIR FT (регистрационный номер 57289-14), расположенная в стойке;
с истема изокинетического отбора проб промышленных выбросов ХС-5000 (регистрационный номер 57323-14), а также оборудование для хранения и перевозки проб.
Система газоаналитическая MIR FT включает в себя: измерительный блок, блок пробоподготовки (HOFI box), блок подготовки воздуха MDS, блок обработки и передачи данных (SAM32), компьютер, блок измерителя кислорода.
Система ХС-5000 включает в себя:
б лок управления системы с дисплеем с отображения измеряемых параметров (объема и температуры отбираемой пробы);
н асос;
з онд с нагревателем, трубкой Пито типа S и термопарой типа К;
б лок отбора проб с обогреваемым боксом для фильтров, охлаждаемым боксом для стеклянных поглотителей и электрические соединения;
шлангокабель с электрическими и пневматическими линиями для соединения блока отбора проб с насосом с блоком управления системы отбора проб.
Датчики температуры (кроме датчика температуры анализируемого газа) и датчики давления (кроме датчиков разности давлений ДР и ДН) являются индикаторами.
Система сбора, обработки, хранения и передачи информации:
- программное обеспечение «Агат»;
- даталоггер;
- система передачи информации;
Система жизнеобеспечения:
- система измерения температуры внутри автомобиля;
- система кондиционирования воздуха;
- система обогрева;
- система вентиляции.
Система энергоснабжения:
- электрические сети;
- источники бесперебойного питания;
- дизельный или бензиновый генератор с ручным пуском;
- резервная генераторная установка «Questa» EL 12000 E;
Охранно-пожарный комплекс:
- ручная система пожаротушения;
- охранная автомобильная сигнализация.
Общий вид ПЭЛ-ПВ, MIR FT и ХС-5000 приведен на рисунках 1 - 3.
Пломбирование ПЭЛ-ПВ не предусмотрено.
Рисунок 1 - Внешний вид ПЭЛ-ПВ
Рисунок 2 - Внешний вид системы MIR FT
Рисунок 3 - Внешний вид системы ХС-5000
Программное обеспечение
Лаборатория контроля промышленных выбросов передвижная экологическая ПЭЛ-ПВ имеет:
встроенное программное обеспечение средств измерений (СИ), входящих в состав ПЭЛ-ПВ, приведенное в описании типа СИ, входящих в состав ПЭЛ-ПВ.
автономное программное обеспечение «Агат», состоящее из двух программных компонентов (для каналов системы MIR FT):
- «Агат-Клиент» - AgatClient.exe;
- «Агат-Сервер» - AgatServer.exe.
Программный компонент «Агат-Клиент» осуществляет следующие функции:
с бор информации от анализаторов;
о бработку результатов измерений (усреднение измеренных значений за 20 мин, приведение к 0 оС);
с охранение исходной информации от анализаторов;
с охранение обработанной информации;
о тображение информации от приборов в реальном времени, в том числе:
- в виде общего графика;
- в виде набора индивидуальных для каждого канала графиков;
- в виде схематического отображения приборов;
вывод журнала системы:
- со служебными сообщениями;
- с сообщениями о превышении ПДК;
- с аварийными сообщениями и т.д.;
о тображение сохраненной информации за указанный период в виде таблиц и графиков;
ф ормирование отчетных форм по шаблону;
о тправка данных в другие информационные системы.
Программный компонент «Агат-Сервер» реализует функции передачи между точками приёма данных от нескольких ПЭЛ-ПВ и осуществляет отправку данных в другие информационные системы.
Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик ПЭЛ-ПВ.
ПЭЛ-ПВ имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты - средний по Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| «Агат-Клиент» | «Агат-Сервер» |
| Идентификационное наименование ПО | AgatClient.exe | AgatServer.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 4.11 | не ниже 4.11 |
| Цифровой идентификатор ПО | 819c4ddeae1859a444 5ef75bbc06a372 | ce1937c1dac151f9a5db bb92c570431c |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 | MD5 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики газоаналитических каналов ПЭЛ-ПВ при использовании системы MIR FT
| Определяемый компонент | Диапазон показаний массовой концентрации, (объемной доли), мг/м3 (% об.) | Диапазон измерений* | Пределы допускаемой основной погрешности |
| массовой концентрации, мг/м3 | объемной доли, % | приведенной, Y, % | относительной, 5, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| HCl | от 0 до 1000 | от 0 до 100 включ. | - | ±15 | - |
| св. 100 до 1000 | - | - | ±15 |
| CO | от 0 до 1000 | от 0 до 100 включ. | - | ±5 | - |
| св. 100 до 1000 | - | - | ±5 |
| HF | от 0 до 20 | от 0 до 2 включ. | - | ±20 | - |
| св. 2 до 20 | - | - | ±20 |
| NO2 | от 0 до 300 | от 0 до 50 включ. | - | ±10 | - |
| св. 50 до 300 | - | - | ±10 |
| NO | от 0 до 1000 | от 0 до 100 включ. | - | ±8 | - |
| св. 100 до 1000 | - | - | ±8 |
| NH3 | от 0 до 100 | от 0 до 10 включ. | - | ±10 | - |
| св. 10 до 100 | - | - | ±10 |
| SO2 | от 0 до 1000 | от 0 до 100 включ. | - | ±8 | - |
| св. 100 до 1000 | - | - | ±8 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| CH4 | от 0 до 1000 | от 0 до 100 включ. | - | ±8 | - |
| св. 100 до 1000 | - | - | ±8 |
| C3H8 | от 0 до 1000 | от 0 до 100 включ. | - | ±8 | - |
| св. 100 до 1000 | - | - | ±8 |
| CO2 | от 0 до 25 % (об.) | - | от 0 до 2 включ. | ±4 | - |
| - | св. 2 до 25 | - | ±4 |
| O2 | от 0 до 25 % (об.) | - | от 0 до 5 включ. | ±5 | - |
| - | св. 5 до 25 | - | ±5 |
| Н2О | от 0 до 40 % (об.) | - | от 0 до 3 включ. | ±10 | - |
| - | св. 3 до 24 включ. | - | ±10 |
| - | св.24 до 40 | - | ±20 |
Примечание:
Пересчет объемной доли (млн-1) в массовую концентрацию компонента (мг/м3) проводится с приведением к температуре 0 оС и давлению 760 мм рт. ст. в соответствии с требованиями РД 52.04.186-89
Таблица 3 - Метрологические характеристики газоаналитических каналов ПЭЛ-ПВ при использовании системы MIR FT
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальная цена единицы наименьшего разряда (в зависимости от диапазона измерений), мг/м3 (% об.) | от 0,01 до 0,1 |
| Предел допускаемой вариации показаний, в долях от предела допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Предел допускаемого изменения выходного сигнала за 24 ч непрерывной работы, в долях от предела допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в пределах рабочих условий эксплуатации на каждые 10 °С от нормальных условий, в долях от предела допускаемой основной погрешности | ±0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной суммарной погрешности от влияния неизмеряемых компонентов, в долях от предела допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Время прогрева, мин, не более | 90 |
| Время интегрирования по всем газовым каналам, с, не более | 180 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики измерительных каналов параметров газового
| потока ПЭЛ-ПВ при использовании системы M | IR FT |
| Определяемый параметр | Единицы измерений | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности |
| Скорость потока | м/с | от 4 до 35 | ±(0,05+0,05^V) |
| Температура газовой пробы | оС | от 0 до 550 | ±1 |
Таблица 5 - Метрологические характеристики измерительных каналов объема газа ПЭЛ-ПВ при использовании системы ХС-5000___________________________________________________
| Диапазон задания расхода газа*, дм3/мин | Допускаемое значение перепада давления на поглотителе, кПа, не более | Диапазон измерений объема* газа, дм3 | Пределы допускаемой основной относительной погрешности, % | Номинальная цена единицы наименьшего разряда, дм3 |
| от 70 до 88 | 0,25 | от 300 до 99999,9 | ±5 | 0,1 |
| от 35 до 43 | 3,7 | от 150 до 99999,9 | ±5 | 0,1 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении температуры окружающей среды на каждые 10 °С от номинального значения температуры 20 оС в пределах рабочих условий 0,5, в долях от предела допускаемой основной погрешности |
| Примечание: *при условиях 0 °С, 760 мм рт.ст. в соответствии с РД 52.04.59-85 и ГОСТ 17.2.4.02-81 для сухого газа |
Таблица 6 - Метрологические характеристики измерительных каналов параметров газового потока ПЭЛ-ПВ при использовании системы ХС-5000___________________________________
| Определяемый параметр | Обозначение | Единицы измерений | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности |
| Температура газовой пробы | t | оС | от 0 до 650 | ±1 оС (абсолют.) |
| Дифференциальное давление (для пневмометри-ческой трубки) | ДР | Па (мм вод. ст) | от -620 до +620 (от -63 до +63) | ±0,4 % (привед.) |
| Дифференциальное давление (на выходе пробоотборного устройства) | ДН | Па (мм вод. ст) | от -1240 до +1240 (от -127 до +127) | ±0,3 % (привед.) |
| Средний коэффициент преобразования динамического (скоростного) давления Кт пневмо-метрической трубки: от 0,7 до 0,9 (для диапазона скоростей газового потока от 4 до 30 м/с). |
| Пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента преобразования Кт: ±5 % |
Таблица 7 - Основные технические характеристики ПЭЛ-ПВ
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 230±23 50±1 |
| Потребляемая электрическая мощность, кВт, не более | 9,5 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - длина - ширина - высота | 6653 2374 2880 |
| Масса, кг, не более | 3280 |
| Средний срок службы, лет для ПЭЛ-ПВ для каналов системы ХС-5000, лет | 8 6 |
| Средняя наработка на отказ (при доверительной вероятности Р=0,95) для каналов системы MIR FT для каналов системы ХС-5000 | 24000 6000 |
| Условия эксплуатации - температура окружающей среды, °С - атмосферное давление, кПа - относительная влажность п ри температуре 35 °С и (или) более низких температурах (без конденсации влаги), % п ри 20 °С, % | от -40 до +40 от 84 до 106,7 от 30 до 98 до 100 |
| Условия внутри лаборатории - диапазон температуры окружающей среды, °С - диапазон относительной влажности (без конденсации влаги), % - диапазон атмосферного давления, кПа | от 10 до 35 до 95 от 84 до 106,7 |
| Параметры анализируемой пробы для каналов системы MIR FT (на входе системы): - диапазон температур, оС; - максимальная температура точки росы, оС - содержание неопределяемых компонентов, не более для каналов системы ХС-5000: - диапазон скоростей, м/с - температура, оС, не более | от 0 до 35 5 верхнего значения диапазона измерений от 4 до 30 650 |
Знак утверждения типа
наносится на стене внутри лаборатории и на титульный лист Руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 8 - Комплектность ПЭЛ-ПВ
| Наименование оборудования | Количество |
| Лаборатория в составе: | |
| Автомобиль-носитель | |
| Измерительный комплекс | |
| Наименование оборудования | Количество |
| Система газоаналитическая MIR модели MIR FT в составе | 1 шт. |
| Измерительный блок | 1 шт. |
| Блок подготовки пробы (HOFI box) | 1 шт. |
| Блок подготовки воздуха MDS | 1 шт. |
| Блок обработки и передачи данных (SAM32) | 1 шт. |
| Компьютер | 1 шт. |
| Блок измерителя кислорода JOk'AIR | 1 шт. |
| Зонд пробоотборный системы MIR (длина 1530 мм) | 1 шт. |
| Катушка с кабелем электропитания (HOFI) 40м | 1 шт. |
| Катушка с сигнальный кабель для передачи данных блока подготовки пробы (HOFI data) 40м и с кабелем для передачи данных LAN 50 м. | 1 шт. |
| Катушка с двухканальной линией подачи чистого воздуха и калибровочного газа | 1 шт. |
| Шкаф-стойка на поворотных роликах (мобильное, всепогодное исп.) | 1 шт. |
| Компрессор всепогодного исполнения (в составе кабель подключения электрического питания 5 м и пневмошланг 5 м) | 1 шт. |
| Катушка с обогреваемой линией для пробоотбора (40 м) | 1 шт. |
| Система пробоотбора, оборудование для хранения и перевозки проб: | |
| Cистема изокинетического отбора проб промышленных выбросов ХС-5000 в составе | 1 шт. |
| Блок управления | 1 шт. |
| Зонд пробоотборный системы изокинетического отбора проб промышленных выбросов ХС-5000 (длина 1800 мм) | 1 шт. |
| Насос (в климатическом кейсе) | 1 шт. |
| Г орячий бокс для фильтра | 1 шт. |
| Соединительный кабель системы изокинетического отбора проб промышленных выбросов ХС-5000 (1 м) | 1 шт. |
| Холодный блок системы изокинетического отбора проб промышленных выбросов ХС-5000 | 5 шт. |
| Кейс большой (пробоотборный комплект) для системы изокинетического отбора проб промышленных выбросов ХС-5000 | 1 шт. |
| Кейс малый (пробоотборный комплект) для системы системы изокинетического отбора проб промышленных выбросов ХС-5000 | 4 шт. |
| Модуль (пенал) для хранения зондов | 1 шт. |
| Монорельс (L-3050 мм) для системы изокинетического отбора проб промышленных выбросов ХС-5000 | 1 шт. |
| Автомобильный холодильник WAECO CoolFreeze CF-60 | 1 шт. |
| Система жизнеобеспечения | |
| Система энергоснабжения | |
| Средства пожаротушения | |
| Оборудование для фотографирования | |
| Система сбора, обработки и передачи данных | |
| ЗИП: | |
| Комплект ГС | 1 к-т |
| Комплект инструмента «Jonnesway» | 1 шт. |
| Мультиметр | 1 шт. |
| Средства метрологического обеспечения: | |
| Наименование оборудования | Количество |
| Баллоны с ГС (3 баллона) | 3 шт. |
| Вспомогательное оборудование | |
| Документация: | |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Ведомость эксплуатационных документов | 1 экз. |
| Методика поверки МП-242-1769-2014 (с изменением № 1) | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1769-2014 «Лаборатория контроля промышленных выбросов передвижная экологическая ПЭЛ-ПВ. Методика поверки» с изменением № 1, утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 12.07.2016 г.
Основные средства поверки:
1) для газоаналитических каналов и канала влаги:
- стандартные образцы состава газовых смесей в баллонах под давлением ГСО 10546-2014 (HCl/N2, CO/N2, HF/N2, NO2/N2, NO/N2, NH3/N2, SO2/N2, CO2/N2, O2/N2; ГСО 10540-2014 (CH4/N2, C3H8/N2);
- генератор газовых смесей ГГС-03-03, регистрационный номер 46598-11;
- генератор влажного воздуха HygroGen, модификации HygroGen 2, регистрационный номер 32405-11, диапазон воспроизведения относительной влажности от 0 до 100 %, пределы допускаемой абсолютной погрешности по относительной влажности ±0,5 %, диапазон воспроизведения температуры от 0 до 60 °С, пределы допускаемой абсолютной погрешности по температуре ±0,1 °С;
- гигрометр Rotronic модификации HygroPalm, регистрационный номер 26379-10, диапазон измерений относительной влажности от 0 до 100 %, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±1,0 %;
2) для измерительных каналов параметров газового потока и отбора проб:
- расходомер-счетчик газа РГТ модификаций РГТ-6 и РГТ-7, регистрационный номер 51713-12;
- секундомер С-1-2А, регистрационный номер 632-63;
- термостат жидкостный мод. 7012, регистрационный номер 40415-09, диапазон температур от 10 до 95 °С;
- термометр сопротивления эталонный ЭТС-100, регистрационный номер 19916-10;
- Государственный первичный специальный эталон единицы скорости воздушного потока ГЭТ 150-2012;
- калибратор давления пневматический Метран-505 Воздух-1, регистрационный номер 42701-09, с блоком опорного давления, диапазон измерений от 0,005 до 0,4 кПа, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,1 %; св. 0,04 до 2 кПа, пределы допускаемой относительной погрешности ±0,025 %.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Минприроды России № 425 от 07.12.2012 Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и выполняемых при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности измерений
ГОСТ 8.578-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах
ГОСТ Р 8.618-2006 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов газа
ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия
ГОСТ Р 50759-95 Анализаторы газов для контроля промышленных и транспортных выбросов. Общие технические условия
РД 52.04.59-85 Охрана природы. Атмосфера. Требования к точности контроля промышленных выбросов
ГОСТ Р 51945-2002 Аспираторы. Общие технические условия
