NF X43-005-1995 Ambient air Determination of black smoke number 《环境空气 黑烟点数的测定》.pdf

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1、m 2 O I- l U O : o AFNL NF X 43-005 95 m LOL2372 0587LbL 074 m ISSN 0335-3931 NF X 43-005 Novembre 1995 Indice de classement : X 43-005 ICs : 13.040.20 Air ambiant Dtermination dun indice de fume noire E : Ambient air - Determination of black smoke number D : Atmosphrische Luft - Bestimmung des Schw

2、rzungsgrades Norme franqaise homologue par dcision du Directeur Gnral de lAFNOR le 20 octobre 1995 pour prendre effet le 20 novembre 1995. Remplace la norme homologue de mme indice, de dcembre 1977. COrreSpOndanCe la date de publication du prsent document, il existe des travaux internatio- naux trai

3、tant du mme sujet. Analyse Le prsent document prcise une mthode de dtermination dun indice de fume noire par prlvement dans un air ambiant, en se basant sur la teinte de dpt de poussire. II donne galement la valeur de reflectance ainsi que la masse de fume noire laide dune courbe dtalonnage. Descrip

4、teurs Thsaurus International Technique : pollution atmosphrique, dchet contenu dans lair, dtermination, poussire, indice, fume, mthode par rf lectom t rie. Modifications Par rapport la prcdente dition, ajout dun type de rflectomtre et de sa courbe dtalonnage, de la vrification de la linarit et du co

5、ntrle de cal i brage. Corrections dite et diffuse par lAssociation Franaise de Normalisation (AFNOR), Tour Europe 92049 Paris La Dfense Cedex-Tl. : (1) 42 91 55 55 O AFNOR 1995 AFNOR 1995 ler tirage 95-1 l-F - COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling Ser

6、vicesAFN1 NF X 43-005 95 W 1012372 0587362 TOO W Air ambiant AFNOR X43D Membres de la commission de normalisation Prsident : M HOUDRET Secrtariat : M COMBES -AFNOR M M M M M MLLE M M M M M M MME M M M M M M M MME M M MME M MME M M M ATIA BAUJON BOEUF BOISSOLL BOURALY CHASTAG NIER CHERUBIN DEGOBERT D

7、I BENEDETTO DICQUE DONATI FERREC HAUSS HOUDRET HUGOUNET LE LENDU LEDENVIC MARCH ION IN I MARTIN-BOUYER PERRET PETIT-COVIAUX PUJADE RENAUD RENARD ROULPH STROEBEL TATRY TONNELIER VICARD VIDAL LCPP LHCF SERES AIF ELF ATOCHEM CAL LABO DES GAZ UNM I FP ECOLE NATIONALE DES MINES DE SAINT ETIENNE LECES LCP

8、P MINISTERE DE LENVIRONNEMENT, DPPR ELF ATOCHEM ECOLE DES MINES DE DOUAI MINISTERE DE LINDUSTRIE, DARPMI ELF ATOCHEM MINISTERE DE LENVIRONNEMENT, DPPR ARGOPOL ESIGEC INERIS LABO DHYGIENE DE LA VILLE DE PARIS METALEUROP PANAMETRICS ECOLE DES MINES DALES ADEME INERIS ENVIRONNEMENT SA LAB SA ADEME COPY

9、RIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling Services AFNL NF X 43-005 95 1012372 05871b3 947 W -3- NF X 43-005 Sommaire Page 1 Domaine dapplication . 4 2 Rfrences normatives . 4 3 Dfinition . 4 4 Principe 4 5 Appareillage 5 6 Etaionnage 6 7 Mode opratoire . 6 8

10、 Expression des rsultats 7 9 Rapport dessai . 8 Annexe A (normative) Dtermination de ia rflectance du carreau blanc talon 9 Annexe B (informative) Support de lampe de rflectomtre 10 Annexe C (informative) Rflectomtre PHOTOVOLT . 11 Annexe D (informative) Rflectomtre EEL . 13 COPYRIGHT AFNOR Associat

11、ion Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesNF X 43-005 -4- 1 Domaine dapplication Le prsent document a pour objet de dcrire une mthode manuelle de dtermination dun indice de fume noire dans un prlvement dair ambiant, en se basant sur la teinte du dpt de poussires recueill

12、i lors du passage de lair chantillonn travers un papier-filtre. Conventionnellement, lindice de fume noire est exprim en microgrammes par mtre cube. Lappareillage de prlvement fait lobjet de la norme NF X 43-01 1 (voir article 2). La dtermination dun indice de fume noire est le plus souvent combine

13、avec la dtermination dun indice de pollution gazeuse acide qui fait lobjet de la norme NF X 43-010. 2 Rfrences normatives Ce document comporte par rfrence date ou non date des dispositions dautres publications. Ces rfrences normatives sont cites aux endroits appropris dans le texte et les publicatio

14、ns sont numres ci-aprs. Pour les rfrences dates, les amendements ou rvisions ultrieurs de lune quelconque de ces publications ne sappliquent ce document que sils y ont t incorpors par amendement ou rvision. Pour les rfrences non dates, la dernire dition de la publication laquelle il est fait rfrence

15、 sapplique. NF X 43-010 NF X 43-01 1 Pollution atmosphrique - Dtermination dun indice de pollution gazeux acide. Pollution atmosphrique - Dtermination des composs soufrs dans lair ambiant - Appareillage et mthode dchantillonnage. 3 Dfinition Pour les besoins du prsent document, la dfinition suivante

16、 sapplique : fume noire : Par convention, particules fines de teinte noirtre, en suspension dans lair ambiant. De com- position essentiellement carbone, leur quantification est en relation avec la densit optique (rflectance) du dpt de particules obtenu par filtration. 4 Principe Un volume dair connu

17、, prlev pendant 24 h conformment la norme NF X 43-01 1, passe au travers dun papier-filtre, le dpt de particules ainsi recueilli est quantifi par rflectomtrie. Une courbe dtalonnage permet dattribuer la valeur de rflectance R (pourcentage de lumire rflchie par la tache forme sur le papier-filtre), u

18、ne masse de fume noire D (concentration superficielle). Lindice de fume noire, bien quil soit exprim en microgrammes par mtre cube, ne doit pas tre inter- prt comme une mesure de lensemble des particules collectes. En effet, la correspondance avec la con- centration pondrale des particules nest vala

19、ble que pour les sites et pour lpoque o la courbe dtalonnage a t tablie. La dtermination de lindice de fume noire doit tre simplement considre comme une indication de Iempoussirement par des particules fortement carbones. Les particules fon- ces prdominant en hiver dans les zones urbaines, lindice d

20、e fume noire et la concentration pondrale des particules prsentent alors une forte corrlation. Par contre, la dtermination de lindice perd une grande partie de sa signification dans les zones forte pollution par les particules dont la couleur sloigne de celle des particules chantillonnes en zone urb

21、aine. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFN3 NF X 43-005 95 W 3032372 0587Lb5 73T -5- NF X 43-005 5 Appareillage Lappareillage ncessaire la mise en uvre de la mthode doit tre conforme la norme NF X 43-011. De plus, il doit rpondre aux spci

22、fications suivantes : 5.1 chantillonnage La prise dair, en forme dentonnoir, oriente vers le bas, doit avoir un diamtre de 50 mm. Lair est chan- tillonn pendant 24 h au dbit de 85 1.h-l. 5.2 Tuyauterie Le diamtre intrieur de la ligne dchantillonnage est de 8 mm et le diamtre extrieur de 10 mm. La tu

23、yauterie doit tre insensible toute formation lectrostatique. Sa surface intrieure doit tre lisse afin dviter toute rtention de poussire sur les parois. La nature des tuyaux qui sest rvle convenable pour cet usage est le chlorure de polyvinyle (PVC). Si la mesure de lacidit forte est ralise conjointe

24、ment avec celle des fume noires, il est ncessaire que la tuyauterie en PVC soit pralablement vieillie afin dliminer les missions potentielles de gaz acides. En outre, il faut disposer la tuyauterie de facon limiter le nombre de coudes qui doivent prsenter un rayon de courbure suprieur 100 mm, la lon

25、gueur de la ligne ne devant pas dpasser 6 m. La tuyauterie se salit lusage et ncessite un nettoyage rgulier. 5.3 Porte-filtre Le porte-filtre doit tre insensible aux phnomnes lectrostatiques. La surface de filtration est de 5 cm2. 5.4 Papier-filtre Le papier-filtre doit prsenter une rflectance aussi

26、 uniforme que possible sur toute la surface de mesu- rage. La perte de charge ne doit pas tre suprieure 100 Pa - 150 Pa (IO mm - 15 mm de la colonne deau). Pour une surface filtrante de 5 cm2 et un dbit de 85 l.h-, la vitesse de passage de lair travers le papier-filtre est 4,6 cm.s-. NOTE 1 : titre

27、dinformation, le filtre Whatman no 1 sest rvl convenable pour cet usage. NOTE 2: Les filtres membrane microporeuse dont le pouvoir de coupure est trs infrieur 0,3 pm ne peuvent convenir pour cet usage. 5.5 Rflectomtre Le mesurage de la noirceur des dpts de poussire est fait laide dun rflectomtre. La

28、ppareillage est constitu dune unit de mesure couple une tte de lecture, comprenant une source de lumire et une cellule photosensible (voir annexe B). Les rflectomtres a cellule couche darrt fonctionnent en lumire blanche ou verte ; ils sont munis dune chelle linaire marque de O % 100 % de rflexion,

29、rglable de telle sorte que lon puisse lire la valeur 100 sur un papier-filtre propre et neuf. Les rflectomtres sont four- nis avec des carreaux talons (blanc-noir ou blanc-gris) permettant le calage de ces appareils. NOTE : titre dinformation, les rflectomtres PHOTOVOLT et le EEL 43 se sont rvls con

30、vena- bles pour cet usage. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNL NF X 43-005 75 m LO12372 0587Lbb b5b m NF X 43-005 -6- 6 talonnage En 1964, un groupe dexperts de lOCDE a tabli les courbes dtalonnage utiliser pour chaque couple rflectomtr

31、e - papier-filtre mis en uvre sur le terrain. Les courbes normalises internationales rsul- tent des courbes moyennes tablies en France, au Pays-Bas et au Royaume-Uni. Le prsent document donne la courbe dtalonnage tablie avec le rflectomtre PHOTOVOLT et le papier- filtre Whatman no 1 tendue jusqu une

32、 valeur de rflectance gale 20 (voir C.l). La figure D.l fournit la courbe dtalonnage tablie avec le rflectomtre EEL 43 et le papier-filtre Whatman no 1. Afin de dduire plus facilement la masse de particules par unit de surface (DI, en fonction de la valeur de la rflectance mesure (RI, utiliser les t

33、ableaux C.2 et D.2 et les figures C.l et D.l (voir annexes C et D). Les rsultats sont exprims en units conventionnelles dites internationales et sont donc conformes au dcret no 91-1122 du 25 octobre 1991, traduisant en droit franais la Directive des Communauts Europennes du 15 juillet 1980. 7 Mode o

34、pratoire 7.1 Calage du rflectomtre Le calage doit tre fait chaque utilisation du rflectomtre. 7.1 .I Rflectomtre PHOTOVOLT Allumer le rflectomtre, attendre 10 min que la lampe se soit stabilise. talonner le zro en plaant la tte de lecture allume sur ltalon noir prvu pour lappareil (carreau noir, cav

35、it noire, etc.), rgler le zro de lappareil comme indiqu par le constructeur. Rgler la valeur 100 en plaant la tte de mesure sur une pile de papier-filtres vierges (au moins une dizaine), attendre quelques instants que la valeur se stabilise, puis effectuer le rglage 100 comme indiqu par le construct

36、eur. Vrifier que le zro na pas boug, lajuster si ncessaire. Sans changer le rglage, mesurer la rflectance de la plaque talon blanche, qui ne devra pas diffrer de f 2 divisions de la valeur de cette plaque l. NOTE : Une diffrence importante traduit soit un vieillissement de la cellule de mesure, soit

37、 une pol- lution superficielle ou un vieillissement du papier-filtre vierge. 7.1.2 Rflectorntre EEL Vrifier le zro-mcanique du galvanomtre et ajuster si ncessaire. Allumer le rflectomtre, attendre 10 min que la lampe se soit stabilise. Rgler la valeur 100 en plaant la tte de mesure sur ltalon blanc.

38、 Placer la tte de mesure sur ltalon gris, la valeur de la rflectance ne doit pas diffrer de I 1,5 de la valeur de la plaque. Rgler la valeur 100 en plaant la tte de mesure sur une pile de papier-filtres vierges (au moins une dizaine). 7) La plaque talon blanche peut tre obtenue auprs du constructeur

39、. Il est possible galement de dfinir la rflectance dun carreau blanc choisi comme talon (voir en annexe A la faon de procder). COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNL NF X 43-005 95 LOL2372 0587167 592 D -I- NF X 43-005 7.1.3 Contrle de cal

40、ibrage Lors de chaque utilisation, une cale talon de rflectance denviron 85 % ou centre sur ltendue de mesure, fournie par le constructeur, permet de vrifier un point de mesure du rflectomtre. Si la lecture scarte de plus ou moins 5 % en unit de rflectance par rapport la valeur de la cale talon, vri

41、fier le bon fonctionnement des organes de lecture (lampe, alignement du faisceau optique, propret de la cellule, tension dalimentation de la lampe, etc.). 7.2 Vrification de la linarit du rflectomtre La linarit du rflectomtre doit tre priodiquement vrifie par rapport une palette de gris talon. NOTE

42、: La palette de gris KODAK (reflection density guide peut convenir cet usage. Le rflectomtre tant talonn comme dcrit en 7.1, la tte de lecture est pose sur la carte talon et la rflectance des gris talons est mesure. La densit de rflection Df est calcule pour chaque rflectance R et est compare celle

43、de la carte. Df = 0,5 x In (Ro / R) ou : Ro est la rflectance 100 obtenue sur les papier-filtres vierges. 7.3 Mesure rflectomtrique de la tache Placer le filtre empoussir sur une pile de papier-filtres vierges (une dizaine au moins). Le rflectomtre tant cal, poser alors la tte de lecture sur le papi

44、er-filtre empoussir sans frotter, en vrifiant que la fentre du lecteur est bien centre sur la tache de fume. Pour faciliter le centrage, on peut utiliser un bloc vid dans lequel vient semboiter la tte de lecture (voir annexe B). Lire la valeur de la rflectance. Contrler que, durant cette opration, l

45、e calage du rflectomtre na pas boug en placant la tte de lecture sur ltalon blanc. Noter cette rflectance en bas du filtre. Suivant le rflectomtre utilis, lire dans le tableau C.2 ou D.2 la valeur de la masse de poussire dpose par unit de surface (concentration superficielle). La prcision de mesure

46、des rflectomtres utiliss est de f 0,5 unit de rflectance. 8 Expression des rsultats Lindice de fume noire F, exprim en microgrammes par mtre cube, est calcul selon lexpression : ou : S D V est la surface du filtre, 5 cm2 ; est la concentration superficielle, en microgrammes par centimtre carr ; est

47、le volume dair filtr, en mtres cubes dans les conditions de lchantillonnage. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesNF X 43-005 AFNL NF X 43-005 95 LO12372 0587Lb8 429 M -8- 9 Rapport dessai te rapport dessai doit Comporter : - la rfrence au prsent document ; - la rfrence la norme NF X 43-011 ; - les rfrences du papier-filtre et du rflectomtre utiliss ; - la rflectance ; - lindice de fume noire, F, exprim en microgrammes par mtre cube ; - les incidents ventu