ISO 12141:2002 定常発生源排出量 — 低濃度での粒子状物質(ダスト)の質量濃度の測定 — 手動重量分析法 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

国際規格は、ISO/IEC 指令で指定された規則に従って起草されます。 3.

技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に配布されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

この国際規格の一部の要素が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。

国際規格 ISO 12141 は、技術委員会 ISO/TC 146, 大気質、小委員会 SC 1, 定常発生源排出によって作成されました。

附属書 A, C, E, および F は、この規格の規範的な部分を形成します。この国際規格の附属書 B, D, G, H, および I は、情報提供のみを目的としています。

序章

この方法は、ISO/TC 146/SC 1/WG 11 と CEN/TC 264/WG 5 の間の緊密な連携と協力から開発され、この国際規格と欧州規格 EN 13284-1 の準備につながりました。この国際規格は EN 13284-1 に似ていますが、低濃度の粉塵を測定するための大量サンプリング技術の使用にさらに重点が置かれています。また、ISO 9096:1992 の測定範囲を低濃度に拡張する手順も示します。 ISO 9096:1992 と同様に、代表的な統合サンプルが煙道ガスから抽出され、ガス サンプルに含まれる粒子状物質がフィルターによって分離されます。続いて、事前に秤量されたフィルターを乾燥させ、秤量します。質量の増加は、フィルター上の粒子状物質の収集に起因します。

この国際規格の仕様を満たすには、微粒子サンプルを指定された精度レベルまで計量する必要があります。ダスト濃度が低い場合、このレベルの精度は次の方法で達成できます。

  • a)この規格の手順に従って、計量に細心の注意を払う。
  • b)従来のサンプリングレートでサンプリング時間を延長する、または、
  • c)従来のサンプリング時間に対してより高い速度でサンプリングする (大量サンプリング)

さらに、この国際規格は ISO 9096:1992 とは異なり、フィルター ブランクの質量の測定を要求し、計量手順を指定しています。

この方法は、自動監視システム (AMS) の校正に使用できます (ISO 10155 を参照)廃ガスに不安定な反応性物質または半揮発性物質が含まれている場合、測定はろ過温度に依存し、自動監視システムの校正にはアウトスタック法よりもインスタック法の方が適している場合があります。

1 スコープ

この国際規格は、標準条件下で 50 mg/m 3未満の濃度でダクトガス流の低粉塵含有量を測定するための参照方法について説明しています。この方法は、5 mg/m 3付近の領域に特に重点を置いて検証されています。

この国際規格は、廃棄物焼却炉から排出されるガス流に対して開発および検証されています。より一般的には、他の固定発生源からの排出、およびより高い濃度に適用される可能性があります。

ガス中に不安定な物質、反応性物質、半揮発性物質が含まれる場合、測定はサンプリングおよびフィルター処理条件に依存します。

2 参考文献

次の規範文書には、このテキストで参照することにより、この国際規格の規定を構成する規定が含まれています。日付の記載された参照については、これらの刊行物に対するその後の修正または改訂は適用されません。ただし、この国際規格に基づく協定の当事者は、以下に示す規範文書の最新版を適用する可能性を調査することをお勧めします。日付のない参照については、参照されている規範文書の最新版が適用されます。 ISO および IEC のメンバーは、現在有効な国際規格の登録簿を維持しています。

  • ISO 3966:1977, 閉鎖導管内の流体の流れの測定 — ピトースタティックチューブを使用した速度面積法
  • ISO 572, 測定方法と結果の正確さ (真実性と精度)
  • ISO 9096:1992, 定常発生源排出 — ガス搬送ダクト内の粒子状物質の濃度と質量流量の測定 — 手動重量測定法
  • ISO 10780:1994, 定常発生源排出 - ダクト内のガス流の速度と体積流量の測定

3 用語と定義

この国際規格の目的のために、次の用語と定義が適用されます。

3.1

粒子状物質

ほこり

サンプリング条件下で気相中に分散する、任意の形状、構造、または密度の粒子

注記1記載された方法では,分析対象ガスのサンプリング後,特定の条件下での濾過により収集され,特定の条件下での乾燥後にフィルターの上流及びフィルター上に残るすべての化合物が考慮される。ほこり(または粒子状物質)であること。ただし、一部の国家基準では、粒子状物質の定義は、特定の条件下 (たとえば、煙道ガス温度よりも低い温度) で収集された凝縮物または反応生成物にまで及ぶ場合があります。

3.2

ろ過温度

フィルタのすぐ下流でサンプリングされたガスの温度

3.3

スタックろ過で

フィルターホルダー内のフィルターをサンプリングノズルのすぐ下流に配置したダクト内でのろ過

3.4

アウトスタックろ過

サンプリングノズルと吸引チューブ(サンプリングプローブ)の下流に配置された、加熱されたフィルターホルダー内のフィルターによるダクトの外側でのろ過。

3.5

等速サンプリング

サンプリング ノズルに入るガスの速度と方向 ( υn ) が、サンプリング ポイントでのダクト内のガスの速度と方向、 υsと同じであるような流量でのサンプリング

注記 1パーセンテージで表される速度比υn/ υsは、等速サンプリングからの偏差を特徴付ける。

図 1 —ダクト内の等速サンプリング

図1

3.6

水力直径

dh

ダクト断面の特性寸法 mml_m1

(1)

3.7

サンプリング平面

サンプリング位置でダクトの中心線に垂直な平面図

3.8

サンプリングライン

サンプリング点が位置するサンプリング面の線で、ダクトの内壁に囲まれています。

図 2 —円形ダクトに関する定義の図解

図_2

Key

1抽出ライン
2サンプリング計画
3アクセスポート
4フロー
5ダクト上部

3.9

サンプリングポイント

サンプルが抽出されるサンプリング ライン上の特定の位置

3.10

標準条件

ガスの圧力と温度の定数、および体積計算が参照される条件

注記 1この国際規格の目的上,標準条件は 101.325 kPa を 101.3 kPa に丸めたものである。 273.15K は 273K に丸められます。ドライガス。

3.11

全体的にブランク

試験期間中にガスがサンプリングされないことを除いて、一連の通常のサンプルと同じ方法で工場現場で採取された試験サンプル。

注記1:測定された質量変動は、不確実性の推定を提供します。一連の測定の平均サンプリング量で割った全体のブランク値は、オペレーターが実行した測定プロセス全体の検出限界 (1 立方メートルあたりのミリグラム) の推定値を提供します。ブランク全体には、フィルタおよび上流のすべての部品に付着する可能性のあるものが含まれます。

3.12

計量制御

ダスト測定の被計量物と同一の部品を使用し、同一の温度・湿度条件下で前処理・計量を行い、サンプリング前後の計量条件の変化による見かけ上の質量の変動を検出・補正する手順(サンプリング前およびサンプリング後のデシケーターなど

注記1制御部品は汚染されないように保たれている。

3.13

測定シリーズ

同じサンプリング面で、同じプロセス条件下で実行される連続測定

3.14

限界値

平均限界値

工場プロセスの当局によって許可されている粉塵濃度

注記1規制用途以外の目的で,測定値は規定の参照値と比較される。

3.15

大量サンプリング

より大きな直径のノズルとより高い流速を使用して、等速性のサンプリング条件を維持することにより、ISO 9096 の標準よりも高い速度でサンプリングします。

注記 1:ノズルの直径は通常 20 mm から 50 mm で、対応する流量は 5 m 3/h から 50 m 3/h です。

[1]ISO 6879:1995, 空気品質 — 空気品質測定方法の性能特性および関連概念
[2]ISO 10155:1995, 固定発生源排出 — 粒子の質量濃度の自動監視 — 性能特性、試験方法および仕様
[3]ASTM-D4536-1991, 固体粒子状物質の大量サンプリングおよび粒子状物質放出の測定のための標準試験方法
[4]EN 13284-1:- 1)定常発生源放出 - ダストの低範囲質量濃度の測定 - 1: 手動重量法

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, 3.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

International Standard ISO 12141 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 1, Stationary source emissions.

Annexes A, C, E and F form a normative part of this International Standard. Annexes B, D, G, H and I of this International Standard are for information only.

Introduction

This method was developed from close liaison and cooperation between ISO/TC 146/SC 1/WG 11 and CEN/TC 264/WG 5, resulting in the preparation of this International Standard and the European Standard EN 13284-1. This International Standard is similar to EN 13284-1 with additional emphasis given on the use of high-volume sampling techniques for the measurement of dust at low concentrations. It also gives procedures for extending the range of measurement of ISO 9096:1992 to lower concentrations. As in ISO 9096:1992, a representative, integrated sample is extracted from the flue gas and particulate matter entrained in the gas sample is separated by a filter. The pre-weighed filter is subsequently dried and weighed. Any increase in the mass is attributed to the collection of particulate matter on the filter.

To meet the specifications of this International Standard, the particulate sample must be weighed to a specified level of accuracy. At low dust concentrations, this level of accuracy may be achieved by:

  • a) exercising extreme care in weighing, as per procedures of this standard,
  • b) extending the sampling time at conventional sampling rates, or,
  • c) sampling at higher rates for conventional sampling times (high-volume sampling).

This International Standard in addition differs from ISO 9096:1992 by requiring the measurement of the mass of filter blanks, specifying weighing procedures.

This method may be used for calibration of automated monitoring systems (AMSs) (see ISO 10155). If the waste gas contains unstable, reactive or semivolatile substances, the measurement will depend on the filtration temperature, and in-stack methods may be more applicable than out-stack methods for the calibration of automated monitoring systems.

1 Scope

This International Standard describes a reference method for the measurement of low dust content in ducted gaseous streams at concentrations below 50 mg/m3 under standard conditions. This method has been validated with special emphasis on the region around 5 mg/m3.

This International Standard has been developed and validated for gaseous streams emitted by waste incinerators. More generally, it may be applied to emissions from other stationary sources, and to higher concentrations.

If the gases contain unstable, reactive or semi-volatile substances, the measurement will depend on the sampling and filter treatment conditions.

2 Normative references

The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain registers of currently valid International Standards.

  • ISO 3966:1977, Measurement of fluid flow in closed conduits — Velocity area method using Pitot static tubes
  • ISO 5725 (all parts), Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results
  • ISO 9096:1992, Stationary source emissions — Determination of concentration and mass flow rate of particulate material in gas-carrying ducts — Manual gravimetric method
  • ISO 10780:1994, Stationary source emissions — Measurement of velocity and volume flowrate of gas streams in ducts

3 Terms and definitions

For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.

3.1

particulate matter

dust

particles, of any shape, structure or density, dispersed in the gas phase under the sampling conditions

Note 1 to entry: In the method described, all the compounds that may be collected by filtration under specified conditions after sampling of the gas to be analysed, and which remain upstream of the filter and on the filter after drying under specified conditions, are considered to be dust (or particulate matter). However, for the purposes of some national standards, the definition of particulate matter may extend to condensibles or reaction products collected under specified conditions (e.g. temperatures lower than the flue gas temperature).

3.2

filtration temperature

temperature of the sampled gas immediately downstream of the filter

3.3

in-stack filtration

filtration in the duct with the filter in its filter holder placed immediately downstream of the sampling nozzle

3.4

out-stack filtration

filtration outside the duct with the filter in its heated filter holder placed downstream of the sampling nozzle and the suction tube (sampling probe)

3.5

isokinetic sampling

sampling at a flowrate such that the velocity and direction of the gas entering the sampling nozzle (υn) are the same as that of the gas in the duct at the sampling points, υs

Note 1 to entry: The velocity ratio υn/υs expressed as a percentage characterizes the deviation from isokinetic sampling.

Figure 1—Isokinetic sampling in duct

Figure_1

3.6

hydraulic diameter

dh

characteristic dimension of a duct cross-section mml_m1

(1)

3.7

sampling plane

plane normal to the centreline of the duct at the sampling position

3.8

sampling line

line in the sampling plane along which sampling points are located, bounded by the inner duct wall

Figure 2—Illustration of definitions in relation to a circular duct

Figure_2

Key

1Sampling lines
2Sampling plane
3Access port
4Flow
5Top of duct

3.9

sampling point

the specific position on a sampling line at which a sample is extracted

3.10

standard conditions

gas pressure and temperature constants and conditions to which volumetric calculations are referred

Note 1 to entry: For the purposes of this International Standard, standard conditions are 101,325 kPa rounded to 101,3 kPa; 273,15 K rounded to 273 K; dry gas.

3.11

overall blank

test sample taken at the plant site in an identical manner to the normal samples in the series, except that no gas is sampled during the test duration

Note 1 to entry: The measured mass variation provides an estimation of the uncertainties. The overall blank value, divided by the average sampling volume of the measurement series, provides an estimation of the detection limit (milligrams per cubic metre) of the whole measurement process, as carried out by the operator. The overall blank includes possible deposits on the filter and on all parts upstream.

3.12

weighing control

procedure for the detection/correction of apparent variations in mass due to possible changes between pre- and post-sampling weighing conditions, by using parts, identical to those to be weighed for dust measurements, pretreated and weighed under the same conditions of temperature and humidity (e.g. desiccator) as pre- and post-sampling

Note 1 to entry: The control parts are kept free from contamination.

3.13

measurement series

successive measurements carried out in the same sampling plane, and under the same process conditions

3.14

limit value

average limit value

dust concentration that is permitted by authorities for the plant process

Note 1 to entry: For purposes other than regulatory uses, the measurement value is compared to a stated reference value.

3.15

high-volume sampling

sampling at rates higher than typical in ISO 9096 by using larger-diameter nozzles and higher flowrates to maintain isokinetic sampling conditions

Note 1 to entry: Nozzle diameters are typically 20 mm to 50 mm, with corresponding flowrates of 5 m3/h to 50 m3/h.

[1]ISO 6879:1995, Air quality — Performance characteristics and related concepts for air quality measuring methods
[2]ISO 10155:1995, Stationary source emissions — Automated monitoring of mass concentrations of particles — Performance characteristics, test methods and specifications
[3]ASTM-D4536-1991, Standard Test Method for High-Volume Sampling for Solid Particulate Matter and Determination of Particulate Emissions
[4]EN 13284-1:- 1) , Stationary source emissions - Determination of low range mass concentration of dust - 1: Manual gravimetric method