ما هو غازات المداخن؟
يقيس تحليل غاز المداخن تركيب الغاز الخارج من نظام الاحتراق. وخلافًا لقياس مطابقة الانبعاثات، ينصبّ التركيز هنا على كفاءة الاحتراق: فمن خلال قياس الأكسجين وثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون ودرجة حرارة غاز المداخن، تُحسب مدى اكتمال الاحتراق ومقدار الطاقة المفقودة.
الغرض من غازات المداخن
الهدف هو تحسين إعدادات الغلاية والمحرقة، وخفض استهلاك الوقود، ومنع تكوّن أول أكسيد الكربون الناتج عن الاحتراق غير الكامل. وهو أيضًا القياس الأساسي لعمليات فحص الغلايات الدورية.
على أي منتجات يُطبَّق غازات المداخن؟
- الغلايات الصناعية والتجارية
- المحارق وأنظمة الاحتراق
- الأفران والمجففات
- منشآت التوليد المشترك للطاقة
- أنظمة التدفئة المركزية
في أي قطاعات يُستخدم غازات المداخن؟
المواصفات المتعلقة بـ غازات المداخن
- TS EN 15259 (استراتيجية القياس ونقطة)
- TS EN 15058 (CO tayini)
- TS EN 14792 (NOx tayini)
- TS EN 14789 (تحديد الأكسجين)
- TS EN 12952-15 / EN 13384 (كفاءة الغلاية وحسابات المدخنة)
شروط غازات المداخن
- نقطة القياس
- نقطة ممثلة في مقطع المدخنة بعيدًا عن تسرب الهواء
- التشغيل المستقر
- يُجرى القياس أثناء تشغيل النظام تحت حمل مستقر
- المرجع
- تُحوَّل النتائج إلى المرجع المحدد للأكسجين
- درجة حرارة
- تُقاس درجة حرارة غاز المداخن ودرجة الحرارة المحيطة لحساب الكفاءة
جهاز غازات المداخن
- محلل غاز مداخن محمول
- مستشعرات كهروكيميائية ومستشعرات NDIR
- مسبار درجة الحرارة ومقياس السحب
- أنبوب بيتوت
متطلبات العينة لـ غازات المداخن
- يُجرى القياس في الموقع
- يجب بيان نوع الوقود وتحليله — إذ يعتمد حساب الكفاءة على ذلك
- يجب تسجيل سعة الغلاية وحمل التشغيل
- يجب الوصول بالنظام إلى تشغيل مستقر قبل القياس
مدة غازات المداخن
يكتمل القياس الميداني بسرعة. وإذا كان مطلوبًا القياس عند مستويات حمل مختلفة، تزداد المدة حسب عدد المستويات.
إجراء غازات المداخن
- 1يُشغَّل النظام تحت حمل مستقر.
- 2تُحدَّد نقطة القياس ويُدخَل المسبار.
- 3تُقاس تركيزات O2 وCO2 وCO وNOx.
- 4تُسجَّل درجة حرارة غاز المداخن والحرارة المحيطة.
- 5يُقيَّم السحب وتسرب الهواء.
- 6تُحسَب كفاءة الاحتراق وفقد غاز المداخن.
معايير قبول غازات المداخن
معيار القبول هو الحد الأدنى لكفاءة الاحتراق وقيم حد الانبعاثات المحددة حسب نوع الغلاية والتشريع. وتُحدَّد القيم المطبَّقة في عمليات فحص الغلايات الدورية في التشريع الوطني؛ وقد تحدد مواصفات الشركة المصنّعة أيضًا هدف كفاءتها الخاص.
تقييم النتائج
تعني قيمة الأكسجين المرتفعة زيادة في الهواء وتخفض الكفاءة؛ أما قيمة الأكسجين المنخفضة جدًا فتحمل خطر الاحتراق غير الكامل وتكوّن أول أكسيد الكربون. ويقع الإعداد الأمثل بين هاتين الحالتين. وإذا تسرب الهواء إلى نقطة القياس، تُقرأ قيمة الأكسجين مرتفعة بشكل مضلِّل ويختل الحساب بأكمله.
تقرير غازات المداخن
- تعريف النظام وسعته ومعلومات الوقود
- نقطة القياس وحمل التشغيل
- نتائج O2 وCO2 وCO وNOx
- درجة حرارة غاز المداخن والحرارة المحيطة
- حساب كفاءة الاحتراق وفقد غاز المداخن
- توصيات التحسين
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- توجيه منشآت الاحتراق المتوسطة (الاتحاد الأوروبي) 2015/2193
- توجيه الانبعاثات الصناعية (الاتحاد الأوروبي) 2010/75
- توجيه التصميم البيئي 2009/125/EC (لفئات المنتجات ذات الصلة)
التحليل البيئي — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار غازات المداخن؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تحدد التحليلات البيئية وجود الملوثات وتركيزها في عينات المياه والتربة والنفايات والهواء وغاز المداخن. وعادةً ما يكون مخرج هذه العائلة جزءًا من ترخيص أو إقرار أو ملف تفتيش؛ وتترتب على النتيجة عواقب قانونية مباشرة.
في هذه العائلة، يُشكِّل أخذ العينات نصف النتيجة، وهذه هي السمة الأكثر تمييزًا لهذا المجال عن غيره. فالعينة المأخوذة في وقت خاطئ أو في وعاء خاطئ أو بحفظ خاطئ أو من نقطة خاطئة تعطي نتيجة غير صالحة مهما كانت جودة تحليلها في المختبر. وفي مياه الصرف الصحي، تعطي العينة اللحظية والعينة المركبة معلومات مختلفة؛ وفي التربة، ينتج السطح والعمق نتائج مختلفة. لذلك فإن أخذ العينات له معاييره الخاصة ونطاق اعتماده الخاص.
من جانب المياه، تُقاس المعايير الفيزيوكيميائية (الرقم الهيدروجيني، الموصلية، العكارة، الطلب الكيميائي للأكسجين، الطلب الحيوي للأكسجين، المواد الصلبة العالقة) والأيونات والمعادن الثقيلة والملوثات العضوية والمعايير الميكروبيولوجية. ولمياه الشرب ومياه الصرف مجموعات معايير وحدود مختلفة؛ وتؤدي الطريقة المختبرية نفسها إلى قرار مختلف بين النظامين.
في التربة والنفايات، تُحدَّد المعادن الثقيلة والهيدروكربونات ومركبات الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات وثنائي الفينيل متعدد الكلور وسلوك الترشيح. ويتبع اختبار الترشيح منطقًا خاصًا بهذا المجال: فالمخاطر البيئية لا تُحدَّد بالكمية الإجمالية للملوث في التربة بل بالجزء القادر على الانتقال إلى الماء. ويعتمد تصنيف النفايات وقرار التخلص منها إلى حد كبير على هذا الاختبار.
من جانب الانبعاثات، تُرصد في غاز المداخن الغبار وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون والأكسجين والرطوبة والكربون العضوي الكلي. ويُجرى القياس ميدانيًا تحت ظروف التشغيل ويجب أن يمثل النظام التشغيلي الفعلي للمنشأة؛ فالقياس عند حمل منخفض لا يُظهر الانبعاثات عند الطاقة الكاملة.
تُشكِّل أنظمة القياس المستمر مجال عمل منفصلاً. ففي المنشآت الكبيرة، تُرصد الانبعاثات باستمرار، ويُتحقَّق من دقة هذه الأنظمة دوريًا بمقارنتها بقياسات مستقلة؛ ويُنظِّم ذلك إطار ضمان الجودة.
تُكمل قياسات الضوضاء والاهتزاز جانب الأثر البيئي لهذا المجال: إذ ينتج رسم خرائط الضوضاء البيئية وقياسات التعرض للضوضاء في مكان العمل والتعرض للاهتزاز أدلة لكل من تشريعات البيئة والصحة المهنية.
مجموعات الطرق في هذا المجال
أخذ العينات
معايير منفصلة لأخذ العينات من المياه ومياه الصرف الصحي والتربة والنفايات وغاز المداخن والهواء المحيط؛ وتقنيات أخذ عينات لحظية ومركبة ومستمرة.
الخصائص الفيزيوكيميائية للمياه
درجة الحموضة والتوصيلية والعكارة واللون والمواد الصلبة العالقة وطلب الأكسجين الكيميائي والحيوي والكربون العضوي الكلي والقلوية وأشكال النيتروجين والفوسفور.
التحليل العنصري
تحديد المعادن الثقيلة والعناصر النزرة في المياه والتربة والنفايات بواسطة ICP-OES وICP-MS.
الملوثات العضوية
المركبات العضوية المتطايرة ومركبات PAH وPCB والمبيدات المكلورة عضويًا بواسطة GC-MS؛ ومؤشر زيت الهيدروكربونات.
غاز المداخن
قياس الغبار وSO2 وNOx وCO وO2 والرطوبة والكربون العضوي الغازي الكلي؛ وضمان جودة أنظمة القياس الآلية.
الترشيح وتوصيف النفايات
اختبارات الترشيح ومعايير تصنيف النفايات؛ أساس قرار التخلص منها.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن استخدام نتيجة التحليل وحدها دون سجل أخذ العينات؛ فوقت الأخذ ونقطته وظروفه وسلسلة الحفظ جزء من التقرير.
- يعطي المحتوى الكلي والكمية القابلة للترشيح معلومات مختلفة؛ وفي تصنيف النفايات، سلوك الترشيح هو ما يُحتسب.
- يجب إجراء قياس الانبعاثات في ظروف تشغيل تمثيلية للمنشأة؛ وتكون النتيجة المأخوذة بحمل جزئي مضلِّلة.
- تُحدَّد حدود مياه الشرب ومياه الصرف الصحي في تشريعات مختلفة؛ ويحمل المعيار نفسه عتبة مختلفة بين النظامين.
- لا تمثل عينة من نقطة واحدة المنطقة بأكملها؛ ويتطلب تقييم الموقع الملوث خطة أخذ عينات شبكية.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- الامتثال لتصاريح البيئة وحدود التصريف
- ضمان جودة أنظمة قياس الانبعاثات المستمرة
- تقييم المواقع الملوثة وقرار المعالجة
- تصنيف النفايات واختيار طريقة التخلص منها
- قياسات التعرض في مكان العمل والتزامات الصحة المهنية
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول غازات المداخن
هل يحل تحليل غاز المداخن محل قياس الانبعاثات؟
لا. فقياس الكفاءة بمحلل محمول هو لأغراض تشغيلية؛ أما إعلان الامتثال التنظيمي فيتطلب قياس انبعاثات معتمدًا وفق EN 15259 وطرق قياسية خاصة بكل ملوث.
جاءت قيمة CO لدينا مرتفعة - فماذا يعني ذلك؟
يدل ذلك على احتراق غير كامل: وقد يكون سببه نقص الهواء أو سوء الخلط أو ضبط المحرقة أو تلوث أسطح التسخين. وهذا استنتاج يجب تصحيحه من ناحيتي السلامة والكفاءة معًا.