Homogeniteit van de meetsectie Gert Otten, Werkgroep Lucht 3 oktober 2008

Europese norm EN 15259 EN 15259 legt voorwaarden vast voor uitvoering van relevante en representatieve emissiemetingen Definiëren van de meetopzet mbt aard van installatie, continu of batchproces, zuiveringtechnieken, procesomstandigheden, periode van meten, e.a. procesgerelateerde factoren → meetplan leidt tot relevante metingen Voorwaarden voor de meetlocatie en de meetsectie → geschiktheid van de meetsectie bepaalt mee de manier van staalname om tot een representatief resultaat te komen Voor gasvormige componenten onderscheid tussen rastermeting of meting op 1 punt

Voorwaarden voor meetsectie (1) Onderscheid tussen bemonstering van stofvormige en gasvormige componenten Staalname stofvormige componenten; vereiste is een homogeen, wervelvrij stromingspatroon zonder terugstroming en dode zones; staalname vereist steeds een rastermeting Voor de bepaling van het volumedebiet is bijkomend de stabiliteit in de tijd een vereiste; zoniet bijkomende maatregelen, bv continue debietsmeting Staalname van gasvormige componenten; homogeen stromingspatroon is geen garantie voor een homogene concentratie over het volledige meetvlak. Staalname kan in 1 (representatief) punt of via rastermeting

Voorwaarden voor meetsectie (2) Voorwaarden voor staalname van stofvormige componenten : homogeen stromingspatroon EN 13284-1: 2001 en overgenomen in EN 15259 Hoek tussen gasstroom en as van kanaal < 15° Geen negatieve snelheden Differentieel duk bij pitotbuizen niet lager dan 5 Pa Verhouding tussen hoogste en laagste snelheid lager dan 3:1 Bij voorkeur vertikaal kanaal Volgens EN 13284 wordt voldaan aan deze voorwaarden indien Meetsectie voldoende ver verwijderd van storende elementen Meetsectie gelegen is op recht stuk leiding van minimaal 5 hydraulische diameters stroomopwaarts, minimaal 2 of 5 hydraulische diameters stroomafwaarts kanaal heeft constante diameter

Voorwaarden voor meetsectie (3) Bijkomende voorwaarden voor de bepaling van het volumedebiet: schommelingen op lange termijn NBN T95-001: Debiet Afwijking tussen ogenblikkelijke differentieeldruk in referentiepunt en gemiddelde differentieeldruk in zelfde referentiepunt < 10% Afwijking tussen ogenblikkelijke temperatuur in referentiepunt en gemiddelde temperatuur in zelfde punt < 20°C ISO 10780: Debiet Afwezigheid van fluctuaties in de gasstroom; maximale toegelaten schommeling van een ogenblikkelijke waarde tov gemiddelde gemeten in ref. punt bedraagt 24Pa

Voorwaarden voor meetsectie (4) Voorwaarden bij de staalname van gasvormige componenten : bijkomend onderzoek ivm homogeniteit over de volledige meetsectie homogeen stromingspatroon geen garantie voor homogene concentratie van gascomponenten over de volledige doorsnede bijkomende bepaling van homogeniteit van meetvlak vereist volgens EN 15259 om te kunnen bemonsteren op 1 (representatief) punt; anders eveneens rastermeting Andere normen voor gasvormige componenten vermelden eveneens voorwaarde voor bepaling van homogeniteit

Bepaling Homogeniteit(1) NBN EN 1911-1: Handmatige methode voor de bepaling van HCl 1 punts-meting toegelaten als geen druppels en homogeen Standaarddeviatie van de snelheden minder 10 % van de gemiddelde snelheid Lokale temperaturen niet meer dan 10°C afwijken van elkaar Standaarddeviatie van de O2-concentratie niet groter dan 10% van de gemiddelde waarde ISO 10396: Sampling for the automated determination of gas emission concentrations 1 punts-meting toegelaten indien geen stratificatie Te bepalen via meting van de polluent en van O2 of CO2 op minimaal 12 verschillende meetpunten gedurende 2 min. ; niet gelaagd als maximale deviatie tussen concentratie op 1 punt en gemiddelde van de 12 meetpunten < 10%

Bepaling Homogeniteit(2) EN 14789 (O2), EN 14790 (water), EN 14791 (SO2), EN 14792 (NOx), EN 15058 (CO) 1 punts-meting toegelaten als er “geen vermoeden is van niet-homogeniteit; geen verdere specificatie Homogeniteit kan aangetoond worden via continue meting van O2 of CO2 in een vast punt en via een rastermeting; geen verdere specificatie EN 15259: Requirements for measurement sections and sites and for the measurement objective, plan and report. 1 punts-meting toegelaten als homogeniteit van meetsectie bewezen is of een representatief punt kan bepaald worden

Bepaling Homogeniteit volgens EN 15259 (1)

Bepaling Homogeniteit volgens EN 15259(2) Homogeniteitstest gebeurt adv een parallelle meting, enerzijds een referentiemeting op een vast punt en anderzijds een rastermeting in een aantal punten bepaald conform EN 13284:1 Parallelle metingen gedurende minimaal 4 maal de responstijd of minimaal 3 minuten Stap 1 :Indien de variantie door plaats (S2grid) volgens een F-test significant groter is dan de variantie in het referentiepunt (S2ref), is de sectie niet homogeen Stap 2: Berekening van

Bepaling Homogeniteit volgens EN 15259(3) Stap 3: Als Upos ≤ 0,5 Uperm (Uperm de uitgebreide meetonzekerheid van de betreffende parameter of de surrogaatparameter), dan meting in een representatief punt Als Upos > 0,5 Uperm dan rastermeting Homogeniteitstest mbv 1 meetsysteem eerst een rastermeting, daarna een meting in een vast punt enkel toepasbaar in het geval homogeniteit (stap 1) of niet homogeniteit (stap 3 ) bewezen wordt; als Upos ≤ 0,5 Uperm , dan moet methode met 2 meetsystemen toegepast worden Homogeniteitstest bij vastopgestelde meettoestellen Vast opgesteld toestel kan gebruikt worden als tweede meetsysteem

Bepaling Homogeniteit volgens EN 15259(4) Voorbeeld 1: parallelmeting tussen vast opgesteld toestel en referentiemeting (eigen meting) Rastermeting op 15 punten, gedurende telkens 8 minuten S2grid / S2ref = 1,17 << 2,48 (F-factor) Conclusie: homogene gasconcentratie over volledig meetvlak Meting toegelaten op elk punt Voorbeeld 2 : parallelmeting tussen vast opgesteld toestel en referentiemeting (voorbeeld uit de norm) Rastermeting op 16 punten S2grid / S2ref = 3.382 >> 2,4 (F-factor) Conclusie: niet homogeen Upos < 0,5 Uperm → 39,2 < 0,5 *100 Meting op een representatief punt

Conclusie Wat te doen? Te bespreken in groep; hoe aanpakken? Voor keuring van vast opgestelde toestellen (EN 14181) dient steeds een homogeniteitstest uitgevoerd te worden Voor HCL (EN 1911); conform norm Voor zware metalen en kwik; meestal combinatie van stof- en gasvormige fractie, dus sowieso rastermeting Voor andere gasvormige componenten; minstens definitie geven in procedure voor “vermoeden van niet homogeniteit” en uit te voeren homogeniteitstest als vermoeden van niet homogeniteit Voorwaarde voor diameter Voorwaarde voor minimale afstand tussen meetpunt en emissiebron of insteek Vermoeden van lekken Zeer lage snelheden