TSHAEPI 017-2024 環(huán)境空氣二氧化碳(CO2)連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)運行和質(zhì)控技術(shù)規(guī)范

13.040.20CCS Z10團 體 標 準T/SHAEPI017—2024環(huán)境空氣二氧化碳(CO2)連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)運行和質(zhì)控技術(shù)規(guī)范Technicalspecificationsforambientaircarbondioxide(CO2)continuousautomaticmonitoringsystemoperationandqualitycontrol2024-10-10發(fā)布 2025-01-01實施上海市環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會 發(fā)布T/SHAEPI017—2024T/SHAEPI017—2024II目次前言II1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術(shù)語和定義14 系統(tǒng)構(gòu)成與技術(shù)要求25 日常運行維護要求66 質(zhì)量保證與質(zhì)量控制87 數(shù)據(jù)有效性判斷10附錄A（規(guī)范性）工作氣校準方法11附錄B（規(guī)范性）目標氣檢查方法12附錄C（規(guī)范性）性能審核方法13前 言根據(jù)《上海市環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會團體標準管理辦法》的要求，本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件參考環(huán)境空氣溫室氣體及其示蹤物（CO2、CH4、N2O和CO）光腔衰蕩光譜法連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)運行和質(zhì)控技術(shù)指南（第一版），環(huán)境空氣溫室氣體及其示蹤物（CO2、CH4、N2O和CO）連續(xù)自動監(jiān)測采樣系統(tǒng)技術(shù)要求（第一版）。執(zhí)行過程中如有意見或建議，請寄送上海市環(huán)境監(jiān)測中心（地址：上海市徐匯區(qū)三江路55號，郵政編碼：200235）本文件主編單位：上海市環(huán)境監(jiān)測中心、復(fù)旦大學(xué)、上海師范大學(xué)本文件參編單位：ABB（中國）有限公司、北京邁特高科技術(shù)有限公司、北京普瑞億（深圳（上海本文件承諾執(zhí)行單位：ABB（中國）有限公司、上海博優(yōu)環(huán)境科技發(fā)展有限公司、上（深圳技（上海T/SHAEPI017—2024T/SHAEPI017—2024PAGEPAGE8環(huán)境空氣二氧化碳(CO2)連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)運行和質(zhì)控技術(shù)規(guī)范范圍本文件規(guī)定了環(huán)境空氣二氧化碳(CO2)連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成與技術(shù)要求、日常運行維護要求、質(zhì)量保證與質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)有效性判斷等技術(shù)要求。（包括）GB/T34286-2017溫室氣體二氧化碳測量離軸積分腔輸出光譜法GB/T34415-2017大氣二氧化碳（CO2）光腔衰蕩光譜觀測系統(tǒng)HJ818-2018(SO2NO2O3CO)大氣成分觀測業(yè)務(wù)技術(shù)手冊（第一分冊：溫室氣體及相關(guān)微量成分）下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1工作氣workinggas3.2目標氣targetgas（3.3光腔衰蕩光譜法cavityring-downspectroscopy)()3.4離軸積分腔輸出光譜法off-axisintegratedcavityoutputspectroscopy3.5傅里葉變換紅外光譜法Fouriertransforminfraredspectroscopy3.6中紅外激光直接吸收光譜法mid-infraredlaserabsorptionspectroscopy3.7光學(xué)反饋腔增強紅外吸收光譜法cavity-feedbackcavity-enhancedenbanceabsorptionspectroscopy系統(tǒng)構(gòu)成(CO2)/標氣選擇單元、主機單元、標氣單元（組）、數(shù)據(jù)采集處理單元以及其它輔助單元等組成，如圖1所示。/(CO2)連續(xù)自動采樣，并進行溫度樣氣/樣氣/標氣選擇單元主要由質(zhì)量流量控制器、氣流控制開關(guān)、樣氣/標氣選擇模塊（電磁閥、多口選擇閥等）等組成，用于設(shè)定和選擇標氣或者樣氣進入主機分析的程序。壓力控制模塊等。傅里葉變換紅外光譜儀主機單元主要包括：紅外光源、干涉儀、樣品池、檢測器、計算機。AD光學(xué)反饋腔增強紅外吸收光譜儀主機單元主要包括：進氣單元、光學(xué)測量單元、控制與信號處理單元、供電單元、通訊單元等組成。標氣組數(shù)據(jù)采集處理單元用于采集、處理和存儲CO2監(jiān)測數(shù)據(jù)，并能按指令傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)、質(zhì)控數(shù)據(jù)、儀器運行參數(shù)及工作狀態(tài)信息。技術(shù)要求樣品采集和處理單元的技術(shù)要求包括：55μm/樣氣/1()；效率大于99%，推薦樣氣經(jīng)過低于-50℃采樣管線應(yīng)對≥10mm；采樣泵應(yīng)為無油隔膜泵，內(nèi)部材質(zhì)為聚四氟乙烯，流量不低于5L/min樣氣/樣氣/標氣選擇單元的技術(shù)要求包括：采樣管線對CO20~3000~0.2MPa0.1%。對環(huán)境空氣中濃度范圍350×10-6mol/mol~520×10-6mol/mol的CO2重復(fù)進樣的測量結(jié)果優(yōu)于6mol/mol15分鐘，取后5值的標準偏差作為測量結(jié)果應(yīng)優(yōu)于0.2×10-6mol/mol。標氣組標氣組的技術(shù)要求包括：具備手動和/CO2內(nèi)使用；（11瓶目標氣。工作氣、目標氣濃度建議在全年小時濃度的50百分位附近；1h)i)標氣使用超出證書有效期時，應(yīng)重新定值；表1建議校正方法及最少使用的標氣數(shù)量分析方法校正方法低濃度標氣數(shù)量（350×10-6mol/mol-400×10-6mol/mol）中濃度標氣數(shù)量（400×10-6mol/mol-500×10-6mol/mol）高濃度標氣數(shù)量（500×10-6mol/mol-650×10-6mol/mol）光腔衰蕩光譜法單點或兩點校正010傅里葉變換紅外光譜法單點或兩點校正010離軸積分腔輸出光譜法單點或兩點校正010中紅外激光直接吸收光譜法兩點校正101兩點校正101警功能。各原理分析儀進氣流量和壓力應(yīng)保證分析儀正常運行，對于未內(nèi)置壓力/流量控制模塊的分析儀，建議運行時前端設(shè)置排空，具體要求見下表。表2流量與壓力要求分析方法流量要求壓力要求光腔衰蕩光譜法＜400mL/min399.97-1333.22hPa傅里葉變換紅外光譜法500~1500＜1000hPa離軸積分腔輸出光譜法＞400ml/min儀器安全工作范圍中紅外激光直接吸收光譜法50~500ml/min＜344.74hPa光學(xué)反饋腔增強激光吸收光譜法＞300ml/min儀器安全工作范圍針對不同分析方法的除水要求具體除水要求見下表。表3除水要求與水汽指標分析方法除水要求水汽指標光腔衰蕩光譜法除去液態(tài)水無傅里葉變換紅外光譜法除去氣態(tài)水無離軸積分腔輸出光譜法除去氣態(tài)水無中紅外激光直接吸收光譜法除去氣態(tài)水30%RH以下光學(xué)反饋腔增強激光吸收光譜法除去氣態(tài)水10%RH以下基本要求環(huán)境空氣二氧化碳(CO2)連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)連續(xù)不間斷運行，具有故障指示功能。監(jiān)測儀器主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)與儀器說明書要求和系統(tǒng)安裝驗收時的設(shè)置值保持一致。如確應(yīng)對站房及輔助設(shè)備定期巡檢，每周至少巡檢1次，巡檢工作主要包括：，建議24保持在80%以下。在冬、夏季節(jié)應(yīng)注意站房內(nèi)外溫差，及時調(diào)整站房溫度或?qū)Σ蓸?00psi測量水汽濃度，則應(yīng)檢査標氣水汽濃度值(一般在0-0.008%)，如出現(xiàn)水汽濃度值顯k)每年檢查采樣塔、采樣管線等輔助設(shè)施；l)記錄巡檢情況。每日檢查包括：測及排除。每周檢查包括：每月檢查包括：1f)每年檢查包括：1顆粒物濃度較高地區(qū)建議每年清潔1滿足總體維護要求，還應(yīng)根據(jù)不同監(jiān)測儀器定期進行以下維護，主要內(nèi)容包括：對出現(xiàn)故障的儀器設(shè)備應(yīng)及時進行針對性的檢查和維修，具體包括以下方面：24小時內(nèi)響應(yīng)，原則上7天內(nèi)完成修復(fù)；根據(jù)儀器制造商提供的維修手冊要求，開展故障判斷和檢修；對于在現(xiàn)場能夠診斷明確，并且可以通過簡單更換備件解決的故障，應(yīng)及時檢修并盡快恢復(fù)正常運行；對于不能在現(xiàn)場完成故障檢修的儀器，應(yīng)送至系統(tǒng)支持實驗室或儀器制造商進行檢查和維修，并及時采用備用儀器開展監(jiān)測；對泵膜、散熱風(fēng)扇、氣路接頭、顆粒物過濾器或接插件等普通易損件維修后，應(yīng)維修后，應(yīng)進行校準和儀器性能測試，測試合格后，方可投入使用；每次故障檢修完成后，應(yīng)對檢修、校準和測試情況進行記錄并存檔。量值溯源和傳遞要求的技術(shù)要求包括：標準氣體應(yīng)為滿足國家計量標準并審核認證的國家有證標準氣體，并在有效期內(nèi)使用。2（11）19010分位附近。儀器校正周期的技術(shù)要求包括：77據(jù)的修正。計算方法詳見附錄A1認為監(jiān)測系統(tǒng)處于異常狀態(tài)，應(yīng)及時檢查和維護。計算方法與漂移限值詳見附錄B兩次校正之間的漂移應(yīng)小于0.2×10-6mol/mol。校正方法校準方法詳見附錄A工作氣校準方法及目標氣檢查方法。性能審核C1≤0.05%。C系數(shù)r>0.99999，CO210-6mol/mol。1T/SHAEPI017—2024T/SHAEPI017—202411CCO210-6mol/mol。1數(shù)據(jù)有效性判斷的技術(shù)要求包括：準值。參與統(tǒng)計。T/SHAEPI017—2024T/SHAEPI017—2024PAGEPAGE12附錄A（規(guī)范性）A.1單點校準適用于被測氣體濃度變化幅度較小的清潔區(qū)域。工作氣濃度建議在全年小時濃度的50百分位附近。校準方法如下：155A.1式中：K—校準系數(shù)；S—標氣的標稱濃度值，×10-6；S′—監(jiān)測儀器對標氣的響應(yīng)濃度值，×10-6。3）用公式A.2計算修正濃度值。式中：C—監(jiān)測數(shù)據(jù)的修正濃度值，×10-6；K—校準系數(shù)；C′—監(jiān)測儀器對樣氣的響應(yīng)濃度值，×10-6。A.2兩點校準90101）向監(jiān)測系統(tǒng)先后通入低濃度工作氣和高濃度工作氣，每次通氣15分鐘，待讀數(shù)穩(wěn)定后分別記錄監(jiān)測儀器對各濃度標氣的響應(yīng)濃度值，取后5分鐘均值為記錄結(jié)果。Y=aX+Xabr3）用公式A.3計算修正濃度值。式中：C—監(jiān)測數(shù)據(jù)的修正濃度值，×10-6；a—校準曲線斜率；b—校準曲線截距，×10-6；C′—監(jiān)測儀器對樣氣的響應(yīng)濃度值，×10-6。附錄B（規(guī)范性）每間隔50155錄結(jié)果。用公式B.1（）或B.2（）式中：S?—目標氣修正濃度值，×10-6；K—校準系數(shù)；S′—監(jiān)測儀器對標氣的響應(yīng)濃度值，×10-6。式中：S?—目標氣修正濃度值，×10-6；a—校準曲線斜率；b—校準曲線截距，×10-6；S′—×10-6。3）用公式B.3式中：E—目標氣差值，×10-6；S?—目標氣校準濃度值，×10-6；S—目標氣標稱濃度值，×10-6。4）CO210-6結(jié)附錄C（規(guī)范性）精密度審核審核方法向監(jiān)測系統(tǒng)通入某一濃度的標氣，標氣濃度在所監(jiān)測地區(qū)被測氣體全年小時濃度范圍的50審核流程次通氣155C.1、C.2式中：SD—標準偏差；Yi—i式中：RSD—相對標準偏差；SD—標準偏差；Y?—標準氣體測量平均值。準確度審核審核方法審核流程1)將1組6瓶審核標氣（建議標氣濃度見表C.1）與站點工作氣交叉通入監(jiān)測系統(tǒng)，155（Xi）.表C.1準確度審