Guide pour l`utilisation du TEOM-FDMS
Contents
1. 22 4 1 Tableau synth tique pour la validation technique 22 4 2 Validation technique au jour le jour cooccccnnnnncccccoconnnncnnnnnnccccnnnnnnnnnnnnnnns 23 4 2 1 Concentrations ccoccccnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnneninnnns 23 422 Uan cadia 23 4 2 3 Ecart mesur sur le site de r f rence 24 5 LISTE DES ANNEXES oec aient E Qe exa oa Coe ade oe En VH ENSE US 25 DRC 10 111577 13359A Version finale Page 5 sur 25 1 RESUME Le pr sent guide a pour objectif de fournir une aide aux utilisateurs des TEOM FDMS TEOM 1400 coupl un module FDMS 8500 dans les AASQA ll a t construit partir des exp riences de chacune des AASQA rencontr es au cours des journ es d change sur les TEOM FDMS ayant eu lieu en 2008 2009 et 2010 La r daction de ce guide se nourrit galement des changes r alis s par le LCSQA avec les diff rents laboratoires europ ens de r f rence notamment lors des r unions de l AQUILA le constructeur Thermo Fisher Scientific ainsi que le distributeur fran ais Ecomesure Ce guide pour l utilisation du TEOM FDMS est labor en tenant compte de l exp rience de chacun des interlocuteurs participant ces changes Il a vocation voluer afin d tre remis jour r guli rement Toutes remarques et propositions de corrections sont les bienvenues et peuvent tre2. E AMI HA a mE rp gd dn ri A ran y n Hl rr an y Hara nl MIE JU Wk anl M tan al MAS Gog d MIU MI UN CHAM pr IL LL AN LU JU UO LUE UN UV TW VI lY UI n M r I KATI y 8 L 14 2010 00 15 25 0416h 26 0408h 26 0424h 27 0416h 28 04 08h 28 04 24h 29 0416h 30 0408h 30 0424h 01 0516h 02 05 08h 02 05 24h Figure 1 Exemple de perturbation induite par un probl me de climatisation dans la station fixe Courbe verte Mass Ref courbe rose temp rature interne de la station fourni par Atmo Auvergne DRC 10 111577 13359A Version finale Page 9 sur 25 La r gulation et le contr le de la temp rature de travail est galement un param tre cl pour le bon fonctionnement du module FDMS D une part la r gulation de temp rature de la microbalance s effectuant uniquement par chauffage elle n est pas assur e au dessus d un seuil proche de 30 C temp rature de travail de la microbalance d autre part le bon fonctionnement du s cheur n est pas garanti pour une temp rature sup rieure 27 C en effet si l air du flux de purge n est pas suffisamment sec et le gradient d humidit dans le s cheur est trop faible la r gulation de l humidit bas e sur un transfert d eau entre le flux chantillonn et le flux de purge moins humide n est alors plus possible Pour ces raisons il est pr conis d
3. V rification des sondes de temp rature et pression V rification de la sonde de temp rature A l installation puis au minimum une fois par an R glage si T taion Tsondel gt 2 C Renvoi constructeur si T talon Tsonde gt 4 C V rification de la sonde de pression A l installation puis au minimum une fois par an R glage si P talon Psondel gt 10 hPa Renvoi constructeur si P talon Psonde gt 20 hPa Calibration des sondes de pression et de temp rature Une fois par an V rification point de ros e ambiant et chantillon A chaque maintenance du s cheur garantie par le constructeur Nettoyage de la t te de pr l vement Nettoyage Suivant site au minimum tous les 3 mois Inter comparaison Comparaison 2 2 ou avec mesures gravim triques Optionnel A r ception p riodiquement sur site Tableau 1 Tableau synth tique des audits et maintenances DRC 10 111577 13359A Version finale Page 15 sur 25 3 2 VERIFICATION DE LA DEPRESSION EN AMONT DE LA POMPE La d pression g n r e par la pompe est un param tre primordial pour le bon fonctionnement du s cheur Plusieurs solutions sont propos es au paragraphe 2 3 afin d optimiser ce param tre En conformit avec les recommandations du constructeur une valeur seuil d acceptabilit de 20 inHg est recommand e ici Dans certains cas des mesures de quali
4. Base ce qui fait en fait une moyenne des 5 derni res mesures a R f Mass Conc code PRC 104 moyenne horaire glissante rafraichie toutes les 6 minutes des mesures en mode R f rence ce qui fait en fait une moyenne des 5 derni res mesures la Mass Conc code PRC 8 moyenne horaire glissante rafraichie toutes les 6 minutes des 10 derni res mesures 5 Base et 5 R f rence que la derni re mesure soit une base ou une r f Concernant le fonctionnement de la microbalance la fr quence de la microbalance code PRC 012 le bruit code PRC 013 charge du filtre de collection code PRC 035 Concernant l efficacit de s chage la d pression en amont de la pompe la temp rature en entr e de s cheur code PRC 112 l humidit relative en entr e de s cheur code PRC 113 la temp rature de point de ros e ambiant code PRC 114 la temp rature en sortie de s cheur code PRC 110 humidit relative en sortie de s cheur code PRC 111 la temp rature de point de ros e chantillon en sortie de s cheur code PRC 99 Ces 6 derniers param tres sont redondants et il est probablement suffisant de se limiter au suivi des points de ros e ambiant et chantillon qui sont fonction de la temp rature et de l humidit relative en entr e et sortie de s cheur Par ailleurs si la fr quence de la microbalance est un param tre cl du bon fonctionnemen
5. Laboratoire Central de Surveillance de la Qualit de l Air M trologie des particules et PM5 Suivi et optimisation de l utilisation des TEOM FDMS Guide pour l utilisation du TEOM FDMS version 2010 D cembre 2010 Programme 2010 O FAVEZ ET A USTACHE CRI S EC Libert Egalit Fraternit R PUBLIQUE FRAN AISE Minist re de l cologie du D veloppement durable des Transports et du Logement PREAMBULE Le Laboratoire Central de Surveillance de la Qualit de l Air Le Laboratoire Central de Surveillance de la Qualit de l Air est constitu de laboratoires de l Ecole des Mines de Douai de l INERIS et du LNE Il m ne depuis 1991 des tudes et des recherches finalis es la demande du Minist re charg de l environnement et en concertation avec les Associations Agr es de Surveillance de la Qualit de l Air AASQA Ces travaux en matiere de pollution atmosph rique ont t financ s par la Direction G n rale de l Energie et du Climat bureau de la qualit de l air du Minist re de l Ecologie du D veloppement durable des Transports et du Logement Ils sont r alis s avec le souci constant d am liorer le dispositif de surveillance de la qualit de l air en France en apportant un appui scientifique et technique au MEDDTL et aux AASQA L objectif principal du LCSQA est de participer l am lioration de la qualit des mesures effectu es dans l air ambiant
6. haute capacit sont g n ralement mont s l envers flux d air en sens inverse de la fl che afin de pouvoir suivre l encrassement du filtre au cours du temps Le filtre haute capacit de la ligne principale tant soumis un encrassement beaucoup plus faible que celui de la ligne auxiliaire il est d usage dans certaines AASQA de remplacer le filtre de la ligne auxiliaire par celui de la ligne principale et de monter un filtre neuf sur cette derni re ligne lorsqu un changement du filtre de la ligne auxiliaire s av re n cessaire au minimum une fois par semestre 3 5 VERIFICATION DES DEBITS La v rification des d bits se fait de pr f rence en t te de ligne apr s acclimatation du d bitm tre aux conditions de temp rature et pression ambiantes En pratique cette v rification est r aliser sur chacune des deux lignes Aux Flow et Main Flow La v rification du d bit auxiliaire peut tre r alis e directement en t te de ligne auxiliaire une fois celle ci d connect e du Flow splitter La v rification du d bit principal peut tre r alis e en t te du Flow splitter l aide de l adaptateur de d bit une fois la sortie auxiliaire du Flow splitter bouch e Un autre protocole possible consiste v rifier successivement ces deux d bits en t te du Flow splitter l aide de l adaptateur de d bit en fixant z ro successivement chacun des deux d bi
7. l ass cheur du FDMS 2 2 Revisser le support qui se visse l ass cheur du FDMS et s assurant que les deux supports lat raux et le compartiment moteur soient bien align s Les deux parties fl ch es doivent tre gales figure 6 Nous conseillons d utiliser une r gle pour v rifier l alignement Exemple de vanne mal mont e Les deux parties fl ch es ne sont pas gales figure 6 2 3 Revisser le support l aide des 4 vis sans trop serrer l ensemble pour pouvoir r ajuster l alignement si besoin V rifier nouveau que les deux supports lat raux soient bien align s avec le compartiment moteur figure 7 Si c est le cas serrer fortement l ensemble 2 4 Pour r ajuster l alignement il y a possibilit de d visser l g rement les 3 vis d un c t sans d visser l autre c t Ajuster et serrer Faire la m me chose de l autre c t Recommencer l op ration si besoin jusqu avoir un alignement de chaque c t optimal Une fois l ensemble mont s assurer que les vis soient bien toutes serr es V rifier qu il n y a pas de jeu de l lement central contre les supports figure 8 Cette v rification doit tre effectu e des deux c t s de la vanne visuellement et galement en poussant sur l l ment central coulissant dans l axe des joints L l ment central ne doit pas bouger Si un jeu est pr sent recommencer l tape du r ajustement d crit plus haut figure 8 Annexe 4 2 5
8. depuis le pr l vement des chantillons jusqu au traitement des donn es issues des mesures Cette action est men e dans le cadre des r glementations nationales et europ ennes mais aussi dans un cadre plus prospectif destin fournir aux AASQA de nouveaux outils permettant d anticiper les volutions futures DRC 10 111577 13359A Version finale Page 3 sur 25 Libert galit Fraternit R PUBLIQUE FRAN AISE Minist re de l cologie du D veloppement durable des Transports et du Logement Guide pour l utilisation du TEOM FDMS Version 2010 Laboratoire Central de Surveillance de la Qualit de l Air M trologie des particules PM et PM 5 Programme financ par la Direction G n rale de l Energie et du Climat DGEC 2010 O FAVEZ et A USTACHE Ce document comporte 25 pages hors couverture et annexes A USTACHE E LEOZ GARZIANDIA M RAMEL O FAVEZ Ing nieurs Responsable Responsable unit CIME LCSQA INERIS Direction des risques chroniques Direction de risques chroniques DRC 10 111577 13359A Version finale Page 3 sur 25 TABLE DES MATI RES 12 RESUME 7 2 INSTALLATION RR 9 2 1 Influence de la temp rature de la station 9 2 2 Ad quation du couple TEOM 1400AB FDMS 8500 10 2 3 Bomber ee Dres Es p
9. du flow splitter et obturer le raccord du flow splitter au moyen d un bouchon Swagelock 3 8 Installer un adaptateur de d bit sur le flow splitter vanne ouverte Connecter un d bitm tre lectronique sur l adaptateur de d bit Le d bitm tre doit avoir une r solution de 0 01 l mn et doit tre tr s stable Les d bitm tres piston ne sont pas recommand s pour cet essai car leur fonctionnement est cyclique et leur perte de charge est variable d bit constant Noter la valeur du d bit d aspiration lue par le d bitm tre lectronique avec une r solution de 0 01 l mn Observer la perte de charge filter load en pourcent sur l cran du TEOM Fermer lentement la vanne du flow splitter jusqu obtenir une indication de perte de charge augment e de 1096 en absolu par exemple si la valeur de perte de charge initiale est de 3296 fermer la vanne jusqu obtenir une indication de 4296 Observer la valeur de d bit Si la valeur a vari de moins de 0 05 l mn le syst me est tanche Si la valeur a vari de plus de 0 05 l m il convient d entreprendre une proc dure de recherche de fuite Annexe 3 Proc dure alternative pour les installations ou le flow splitter est loign de l lectronique du TEOM Il peut s av rer difficile de r gler la vanne de d pressurisation et d observer simultan ment l cran du TEOM Dans ce cas suivre la proc dure suivante D sengager le tube vert ligne de bypass reliant le flow
10. V rifier pour finir que la vanne n a pas t remont e l envers figure9 Configuration de vanne mont e l endroit figure 9 Annexe 4
11. adress es directement au LCSQA Aur lien Ustache aurelien ustache ineris fr Olivier Favez olivier favez ineris fr Nous observons depuis 2007 date de d but d utilisation des TEOM FDMS pour la r alisation de mesures r glementaires des en France une nette volution dans la connaissance technique du fonctionnement de l instrument tant au niveau des solutions apporter en cas de probl me que des proc dures mettre en oeuvre pour v rifier le fonctionnement de l outil en routine De ce fait il est aujourd hui possible de proposer cette nouvelle version du guide pour l utilisation du TEOM FDMS version 2010 sous la forme d un protocole d assurance et de contr le qualit des mesures en routine qui reprend et compl te les versions ant rieurs Le chapitre 2 de ce document est consacr e aux pr cautions prendre lors de l installation sur site climatisation de la station de mesure remplacement et optimisation de certaines pi ces de l instrument choix des param tres de fonctionnement d int r t rapatrier au niveau du poste central La chapitre 3 synth tise les audits et maintenances r aliser en routine pour s assurer de la bonne qualit des mesures Dans cette partie une attention particuli re est notamment port e aux points n vralgiques de l instrument tanch it des circuits fluide stabilit de la microbalance d pression en amont de la pompe et efficacit du s cheur Enfin la derni re p
12. conseill e Maintenance du s cheur Remplacement des membranes dess chantes 3 3 Suivant site Conseill au minimum tous les 2 ans Temp rature de point de ros e chantillon gt 0 C sur une p riode de six heures Ecart entre temp ratures de point de ros e ambiant et point de ros e chantillon 8 C sur une p riode de six heures Remplacement des filtres Remplacement du Routine sur site au Remplacement si gt 85 3 4 minimum tous les 3 mois filtre de collection 1 mois conseill Remplacement du En m me temps que 3 4 filtre de purge filtres de collection Remplacement filtres 34 suivant site au minimum haute capacit tous les 6 mois V rification des d bits Carte analogique A l installation puis au minimum une fois par an R glage selon manuel D bit Main Flow 3 5 A l installation puis au minimum tous les 6 mois R glage si D talon D gt 2 5 Dinitia Renvoi constructeur si D taion D gt 5 D bit Aux Flow 3 5 A l installation puis au minimum tous les 6 mois R glage si D taion D gt 5 de Dinitia Renvoi constructeur si D talon D gt 10 de Dinitial V rification tanch it Offset Valeurs des 2 A l installation puis au minimum tous les 6 mois d bits sans 3 6 1 ou chaque r paration 0 15 l mn pompe ou entretien t
13. de la mesure et du calcul d ajustement peut alors s av rer n cessaire 5 LISTE DES ANNEXES Rep re D signation Nombre de pages Annexe 1 Mode op ratoire Thermo pour le d montage du 2 s cheur du FDMS Annexe 2 Logigrammes Air Breizh pour la r alisation des 4 tests de fuite Annexe3 Proposition Ecomesure d une proc dure de test 3 de fuite sous faible d pression Annexe 4 Mode op ratoire Ecomesure pour la maintenance 5 de la vanne translation du FDMS 5 Rapport LCSQA 2009 Marli re http www lcsga org rapport 2009 neris intercomparaisons stations mesures premiere intercomparaison europeenne pm 10 44 DRC 10 111577 13359A Version finale Page 25 sur 25 Annexe 1 Mode op ratoire Thermo pour le d montage du s cheur du module FDMS Annexe 1 Remove panel Remove the screws from the back panel on the 8500 unit Remove the panel ThermoFisher S IFNTIFIC Remove the two Teflon lines feeding to the conditioner assembly Remove the two green vacuum lines from the Tee fittings on the side of the dryer The dryer fittings are PTC type fittings push to connect rs CELLES Push inward locking ring while ut LIE on the locking ring while pulling on the tube itself to disconnect direction on the tube ThermoFisher SCIFNTIFIT Annexe 1 Disconnect dryer fittings Disconnect the fittings on either side of the dry
14. disposition reseau moyens controle mesures particules suspension DRC 10 111577 13359A Version finale Page 21 sur 25 4 ASSURANCE QUALITE DES DONNEES 4 1 TABLEAU SYNTHETIQUE POUR LA VALIDATION TECHNIQUE Afin de s assurer de la qualit des donn es produites par le TEOM FDMS il est essentiel de mettre en place un suivi du fonctionnement de l appareil bas sur la v rification en routine des param tres d int r t tel que propos dans le tableau ci dessous Param tre V rifications quotidiennes V rifications hebdomadaires Base Mass Conc gt 0 Coh rence par rapport aux sources potentielles Ref Mass Conc 0 Coh rence par rapport voisins et conditions m t o aux sites Coh rence de son volution dans le temps expertise propre par rapport aux conditions m t o et sources potentielles V rification de la d rive long terme des valeurs maximales proches de z ro Coh rence de son volution dans le temps Mass Conc Base Ref expertise propre par rapport aux conditions m t o et sources potentielles lt 0 005 Bruit microbalance Expertise Ecart mesur sur le site de r f rence Coh rence par rapport Ref Mass Conc Coh rence par rapport aux sites de r f rence voisins direct ou via Baster Coh rence de son volution dans le temps 0 C Temp rature du point de ros e V rifications de la d rive long terme des E
15. doit tre gal la diff rence entre le signal Base Mass Conc et Ref Mass Conc Dans le cas de tr s faibles concentrations en particules dans l air pr lev mesures par temps de pluie v rification du blanc d instrument des valeurs l g rement n gatives de Mass Conc peuvent tre obtenues e g jusqu 5 ug m en mesures quart horaires Ces valeurs l g rement n gatives g n ralement dues des valeurs l g rement positives du signal Ref Mass Conc ne sont pas forc ment r v latrices d un dysfonctionnement de l instrument mais peuvent tre consid r es comme tant inf rieures sa limite de quantification D un point de vue m trologique il n y a donc pas d incoh rence conserver ces valeurs faiblement n gatives dans le calcul des moyennes horaires journali res annuelles De la m me fagon il n est pas en soi aberrant d obtenir des moyennes horaires n gatives partir de donn es TEOM FDMS valid es N anmoins la diffusion de ce type de valeurs pouvant tre mal comprise par le public la plupart des AASQA force artificiellement ces valeurs z ro ou les invalide Diff rents retours d exp rience indiquent que ce for age z ro ne modifie pas sensiblement les moyennes annuelles ni le nombre total de d passements de la valeur limite journali re 4 2 2 BRUIT Le suivi du bruit de l instrument au jour le jour est galement tr s utile la validation des concentrations mesu
16. par Ecomesure est pr sent e en Annexe 3 En 2011 le LCSQA souhaiterait pouvoir b n ficier de retours d exp rience de la part d Ecomesure et d AASQA volontaires sur la mise en ceuvre de ce type de tests de fuite 3 6 2 VERIFICATIONS DES JOINTS ET RACCORDS RAPIDES Tout raccord ou joint d fectueux est susceptible de provoquer une mauvaise tanch it du syst me Des propositions d optimisation de l tanch it au niveau des raccords rapides sont pr sent es au paragraphe 2 4 Concernant les joints il est vivement conseill de surveiller en particulier ceux situ s au niveau de la trappe d acc s au filtre de purge entre le tube chauff et la microbalance en sortie de microbalance au niveau de la sonde de temp rature ainsi que le joint l vre de la trappe d ouverture de la microbalance 3 6 3 FUITE AU NIVEAU DE LA VANNE A TRANSLATION DU MODULE FDMS Une fuite au niveau de la vanne translation du module FDMS ne sera pas forc ment d tect e lors des tests de fuite d crits ci dessus En effet lors de ces tests de fuite la d pression g n r e peut entrainer un plaquage ne permettant pas de d tecter une fuite en utilisation normale due une mauvaise fixation des vis de serrage de la vanne DRC 10 111577 13359A Version finale Page 19 sur 25 Ce type de fuite peut tre d tect en utilisation normale par le contr le du d bit sur la ligne principale Main Flow par exemple d bit durant le
17. r qulateurs de d bit condition non valid e condition valid e Ouvrirtr s progressivement l adaptateur de d bit pour remettre en pression atm Ouvrirla vanne d arr t de la pompe puisla rebrancher Boucherle tuyau raccord sur Bypass Flow l arri re de l UC Boucherle tuyau raccord sur Sensor Flow l arri re de l UC Observerle niveau de vide surle manorn tre pompe Fermerlavanne d arr t de la pompe puisla couper lectriquement D brancherle tuyau raccord sur Purge Outlet etle boucher Ouvrirla vanne d arr t de la pompe puisla rebrancher Boucher le tuyau pr cedemment d branch Observer le niveau de vide surle manom tre Fermerla vanne d arr t de la pompe puisla couper lectriquement Valeur stable Fuite raccordsFDMS ou Raccord UC lt gt Inlet Changer le mat riel d faillant Enlever les bouchons puis raccorder le circuit Refaire untest de fuite global C Changement de voie Appuyer sur Data Stop puis taper lt 14 gt ENTER et F8 Fuite raccord pompe UC out entr e pompe ou Annexe 2 Remise en operation apres test de fuite condition non valid e Ouvrir la vanne d arr t pogressivement puisl enlever Rebrancher la pompe condition valid e Noterlavaleur du vide La vanne de l adaptateur de erede CENTER ut iud dert isi d bitest toujoursferm e Vide Vide Syst me non op rationnel 28inHg 25inHg Changerla pom
18. splitter l lectronique du TEOM au niveau du filtre de protection l arri re de l lectronique du TEOM Retirer la t te PM 10 Installer sur le flow splitter un adaptateur de d bit avec la vanne ferm e Installer une vanne de d pressurisation consulter Ecomesure sur le choix de la vanne sur le tube vert c t filtre De l autre c t de la vanne installer le d bitm tre lectronique de contr le Le d bitm tre doit avoir une r solution de 0 01 l mn et doit tre tr s stable Les d bitm tres piston ne sont pas recommand s pour cet essai car leur fonctionnement est cyclique et leur perte de charge est variable d bit constant Noter la valeur du d bit d aspiration lue par le d bitm tre lectronique avec une r solution de 0 01 l mn Observer la perte de charge filter load en pourcent sur l cran du TEOM Fermer lentement la vanne jusqu obtenir une indication de perte de charge augment e de 1096 en absolu par exemple si la valeur de perte de charge initiale est de 32 fermer la vanne jusqu obtenir une indication de 42 Observer la valeur de d bit Si la valeur a vari de moins de 0 05 l mn le syst me est tanche Si la valeur a vari de plus de 0 05 l m il convient d entreprendre une proc dure de recherche de fuite Lin aire S rie1 D pressurisation en mbar en fonction du pourcentage de colmatage lu par le TEOM Annexe 3 Annexe 4 Mode op ratoire Ecomesure pour l
19. a maintenance de la vanne translation du module FDMS Annexe 4 Montage de la Vanne FDMS La vanne du module FDMS doit tre d mont e dans les cas suivants d tection d une fuite sur la vanne Dans ce cas la vanne doit tre d mont e pour inspection et eventuellement changement des joints l vre internes d faillance et changement du moteur de pompe Le remontage de la vanne FDMS doit tre effectu en suivant les recommandations de cette notice Sila vanne n est pas correctement remont e la dur e de vie des joints l vre de vanne sera fortement r duite Cette notice d crit les op rations de graissage de certains composants et l alignement de l armature de vanne lors du remontage En fin de remontage il est imp ratif de v rifier que le noyau mobile central de la vanne coulisse sans jeu dans les armatures Pr sentation de la vanne Figurel La vanne se pr sente en six l ments figure 1 un moteur le compartiment moteur trois supports qui entourent l l ment central coulissant l l ment central coulissant le petit cylindre qui se trouve dans la partie ventrale de l l ment central Six vis sont pr sentes pour maintenir l ensemble Annexe 4 1 D montage et entretien de la vanne 1 1 Tout d abord d visser les 4 vis du support qui se situe en face du moteur figure 2 figure 2 1 2 Retirer le support qui se visse l ass cheur du FDMS en enlevan
20. artie s attache d crire les param tres d int r t suivre en routine pour la validation des donn es obtenues l aide du TEOM FDMS Les modalit s d volution de ce document sont d finir collectivement et pourront tre discut es en Commission de Suivi Mesure des particules en suspension Cette derni re remarque s applique tout particulierement aux processus de validations de donn es aujourd hui tr s disparates d une AASQA l autre DRC 10 111577 13359A Version finale Page 7 sur 25 2 INSTALLATION 2 1 INFLUENCE DE LA TEMPERATURE DE LA STATION L existence d un gradient de temp rature entre l ext rieur et l int rieur de la station peut engendrer la condensation d eau dans la ligne de pr l vement et ou dans l instrument Ainsi Il convient d isoler correctement la ligne de pr l vement entre le toit de la station et l entr e du module FDMS l utilisation d un mat riau isolant de type Armaflex est vivement recommand e par le LCSQA et par le distributeur francais Pour l tude de masses d air chaudes et humides il est recommand d installer un bocal condensation sur la ligne du flux auxiliaire Il convient d installer l instrument hors de tout flux d air notamment hors du flux du syst me de climatisation FDVCOQ TINCOQ microg m3 degreC 10 40 4 n Las II N I sA dnt lr Hl
21. chantillon valeurs maximales Ecart entre les temp ratures de gt 8 pomis der Toeg V rification de la d rive long terme chantillon et ambiant Charge du filtre de la microbalance lt 85 D pression en amont de la pompe lt 20 inHg V rification de la d rive long terme Temp rature de la station lt 25 C Pas de variations sup rieures 2 C par heure Tableau 2 Tableau synth tique pour la validation technique Ce tableau dresse une liste des param tres d int r t surveiller 1 au jour le jour et 2 une fois par semaine ou une fois tous les quinze jours selon les AASQA Pour ces derni res v rifications les crit res report s correspondent ceux d taill s aux chapitres 2 et 3 de ce guide La v rification de ces param tres est galement utile la compr hension de probl mes ventuellement d tect s lors de la v rification des param tres surveiller quotidiennement La coh rence temporelle et spatiale des concentrations obtenues l aide de TEOM FDMS est discut e ci dessous DRC 10 111577 13359A Version finale Page 22 sur 25 4 2 VALIDATION TECHNIQUE AU JOUR LE JOUR 4 2 1 CONCENTRATIONS Le suivi au jour le jour du bon fonctionnement du TEOM FDMS peut tre r alis partir des donn es fournies par l instrument en particulier celles correspondant aux mesures en mode Ref Le signal Base Mass Conc est en th orie t
22. cycle de base 3 l min d bit durant le cycle de r f rence lt l min La fuite peut galement tre d tect e par l tude de la diff rence de temp rature du point de ros e selon le cycle mode Base ou Ref ainsi que par une incoh rence des signaux en modes Base et Ref cf Figure 5 Une notice pour l entretien de la vanne translation du module FDMS propos e par Ecomesure est pr sent e en Annexe 4 Cette notice d crit notamment les op rations de d montage nettoyage graissage remontage et ajustement m canique des diff rents composants de la vanne FDMS 3 _ _ 2 mmMMMMMMMMMMMIM gt Mesures FDMS microg m3 Base microg m3 R f rence microg m3 lt lt sp 14 11 2007 00 00 02 24 04 48 m Figure 5 Exemple de d faillance de la mesure suite une fuite au niveau de la vanne Donn es Atmo Poitou Charente Remarque il arrive dans certains cas d faillance du fusible de la carte lectronique du logiciel que la vanne ne permute plus Dans ce cas la mesure se fait en continu sur la voie Base ou Ref pas de diff rence significative de la valeur mesur e dans ces deux modes Un red marrage de l instrument ou une r installation du logiciel peut suffire la r solution de ce probl me sinon proc der la v rification de la vanne et ou voir avec le distributeur Remarque l usure des bandele
23. de l existence de ce r gime transitoire est qu une microbalance donnant des r sultats acceptables en mode TEOM 50 C peut ne pas tre suffisamment stable pour fonctionner en mode TEOM FDMS cf Figure 2 Ce probl me pouvant galement induire un bruit trop lev a principalement t observ lors de l installation d un FDMS sur une microbalance d j g e Dans ce cas il convient d envisager d utiliser une autre microbalance pour la mesure TEOM FDMS 232 8564 249 145 Fr quence Fr quence 232 8562 a 249 144 L 232 856 NT o M 232 8558 249 143 41 t galal ANN t 249 142 232 8554 232 8552 r r 249 141 oot 12 57 36 13 04 48 13 12 00 13 19 12 13 26 24 09 26 50 09 31 50 09 36 50 09 41 50 09 46 50 09 51 50 09 56 50 Figure 2 exemples de fr quence satisfaisante gauche et non satisfaisante droite DRC 10 111577 13359A Version finale Page 10 sur 25 2 3 POMPE Le bon fonctionnement du TEOM FDMS requiert une protection ad quate de l instrument contre toutes vibrations et notamment celles provenant de la pompe par propagation travers les tuyaux dans ce cas ne pas chercher minimiser la longueur du tube joignant la pompe l instrument isoler m caniquement la pompe et ou fixer les tuyaux ind pendamment de l instrument ou provenant de la t te de pr l vement par propagation travers l
24. e d pressurisation est contr l e et est de l ordre de 596 de la d pressurisation du protocole classique Ceci permet de limiter les forces qui vont s exercer sur les diff rents composants Annexe 3 En absence de d pressurisation une fuite mineure entre l int rieur du syst me et l ext rieur aura un effet limit car la diff rence de pression n est pas suffisante pour cr er un d bit important La d pressurisation contr l e de l int rieur du syst me aura comme effet d augmenter le d bit de fuite Comme le syst me TEOM r gule les d bits d aspiration une valeur constante le d bit aspir en entr e du syst me va tre diminu de la valeur du d bit de fuite Remarque Cette technique est limit e aux composants qui se situent en amont des r gulateurs de d bit Les composants en aval sont pression constante et ne sont pas test s connecteurs en face arri re de l unit de contr le raccords purge in purge out Une fuite sur ces composants sera d tect e soit par un vide de pompe trop lev soit par un point de ros e chantillon anormal La proc dure va donc consister mesurer la variation du d bit d entr e du circuit principal quand le syst me est d pressuris La variation du d bit mesur e en entr e correspond au d bit de la fuite Proc dure Si le test est effectu en amont du flow splitter Retirer la t te PM 10 Retirer le tube vert connect sur le raccord bypass
25. e maintenir la temp rature de travail entre 20 C et 25 C et de veiller ce que les variations de temp rature dans la station ne d passent pas 2 C par heure conform ment aux recommandations du constructeur La Figure 1 illustre les perturbations engendr es par une temp rature de travail trop lev e gt 25 C sur la mesure par TEOM FDMS en particulier sur le signal Ref Il est donc primordial de veiller la bonne ad quation entre le dimensionnement de la station et le systeme de climatisation mise en ceuvre Diff rentes exp riences montrent que l installation de syst me de climatisation de type Inverter est b n fique pour le fonctionnement du TEOM FDMS En revanche ce type syst me de climatisation ne semble pas adapt aux stations de petites dimensions 2 2 ADEQUATION DU COUPLE TEOM 1400AB FDMS 8500C Le basculement de la vanne du FDMS entre le flux Ref et le flux Base provoque un r gime transitoire induisant des perturbations sur la mesure de la fr quence de la microbalance Pour le bon fonctionnement du TEOM FDMS ce r gime transitoire doit tre bref 90s Au del de ces 90 premi res secondes la fr quence de la microbalance doit 1 diminuer en mode Base 2 tre stable ou augmenter en mode Ref pour des pr l vements d air ambiant cf Figure 2 Le saut de fr quence entre les mesures en mode Base et Ref est typiquement de l ordre de 1 mHz Une cons quence
26. e peut fonctionner correctement d s lors qu chaque d montage on coupe la partie du tube qui a d j t mise en place dans le raccord Un coupe tube permet une coupe nette sans bavure Par ailleurs des raccords de type CPC sont fr quemment mont s sur les portes filtres haute capacit install s en entr e de l unit centrale cf photos ci dessous 2 5 TETE DE PRELEVEMENT Afin de limiter l intrusion d eau liquide dans la ligne de pr l vement et dans l instrument il est recommand d utiliser des t tes de coupure chevrons pr sentant les m mes caract ristiques de coupure que les t tes plates mais ayant l avantage de prot ger plus efficacement la ligne de pr l vement contre les infiltrations d eau dans les environnements soumis des pluies rasantes bord de mer par exemple ou d intenses d pressions orageuses DRC 10 111577 13359A Version finale Page 12 sur 25 2 6 PARAMETRES D INTERET Les param tres de fonctionnement du TEOM FDMS potentiellement les plus int ressants sont Concernant le bon fonctionnement g n ral de l instrument Le statut de l instrument Status code PRC 41 reportant le mode de fonctionnement de l instrument ainsi que les ventuels codes d erreur r f renc s par diff rentes lettre cf manuel d utilisation Concernant la mesure des concentrations a Base Mass Conc code PRC 102 moyenne horaire glissante rafraichie toutes les 6 minutes des mesures en mode
27. e raccord rigide dans ce cas mettre en place un raccord souple Il est galement recommand d viter d installer l instrument au centre de l abri en particulier dans les cas de cabine ayant un plancher et ou un plafond propice la propagation de vibrations Par ailleurs l exp rience montre que les pompes Thomas classiquement fournies par Thermo y compris le mod le 2680 CGHI42 ne permettent pas d obtenir une d pression suffisante apr s quelques mois de fonctionnement environ 6 mois L efficacit de ces pompes piston d croit quasi lin airement avec le temps Une maintenance ou un changement de pompe est envisager lorsque d pression ne descend pas au moins 25 inHg lors du test de fuite la d pression n est pas inf rieure 20 inHg en fonctionnement normal Deux possibilit s sont propos es ci dessous pour optimiser le pompage 1 Deux pompes une par circuit cf Figure 3 Les premiers retours montrent de bon r sultats pour ce montage avec une d pression passant par exemple de 19 inHg avec une seule pompe 27 inHg avec ce montage Ce montage est pr f rable au montage de pompes en parall le Passage double R gulateurs de d bit Exhaust Aspiration Pompel Bypasseflow IN Purge Exhaust OUT Purge Micro balance Aspiration Pompe2 Figure 3 Sch ma du montage de deux pompes une par circuit photo Madininair DRC 10 111577 13359A Version finale Page 11
28. er Use two wrenches 7 8 or adjustable to loosen the dryer fittings Use one to hold the fitting attached to the dryer from moving and the other to loosen the nut Disconnect the top fitting first and slide the tube up and away from the dryer Loosen the bottom fitting Fishet S IFNTIFIFC 4 Proprietary amp Confidential Remove the dryer Support the dryer with one hand and finish loosening the nut with the other to remove To make reassembly easier label both of the dryer sensor cables as well as the jacks that you disconnect them from Disconnect the two phone jack connectors and remove from the cabinet Fisher rIFNTIFIT 5 Proprietary amp Confidential Annexe 1 ANNEXE 2 Logigrammes Air Breizh pour la r alisation des tests de fuite Annexe 2 Tests de fuite logigrammes Air Breizh Installer l adaptateur de d bit la place de la t te de pr l vement en position ouverte Mettre une vanne d arr t l entr e dela pompe en position ouverte fig 1 V rifier qu un manom tre estinstall fig 1 Noter la valeur du vide Vide 20inHg V rifier que le syst me est surla voie BASE Mode Stand Fermerlavanne de l adaptateur de d bit Attendre 1 minute puis noterla valeur du vide Fermerlavanne d arr t de la pompe puisla couper lectriquement Niveau de vide stable pendant 15s Mettre le TEOM pression atmosph
29. erni res heures de fonctionnement avec le filtre haute capacit en t te de ligne Si les moyennes et cart types sont compris respectivement entre 2 et 2 g m et 5 et 5 ug m alors le blanc d instrument peut tre consid r comme satisfaisant Dans le cas contraire il convient de s interroger sur la qualit des audits et maintenances effectu s et en dernier recours sur le bon fonctionnement du s cheur 3 8 VERIFICATION DE LA MICROBALANCE Une premi re v rification de la microbalance consiste comparer et ventuellement ajuster la constante massique de KO param tr e dans l instrument celle mesur e l aide du KO talon fourni par le distributeur francais ll est galement recommand de v rifier la lin arit de la mesure de masse l aide des cales talon fournies aux AASQA par le LCSQA EMD Par ailleurs il convient d tudier la stabilit de la fr quence de l l ment oscillant par simple observation des variations temporelles de ce param tre sur un pas de temps de l ordre de 10s L allure de la courbe de fr quence d un TEOM FDMS en fonctionnement normal est pr sent e au chapitre 2 2 du pr sent guide Enfin il est noter qu un d crochement des aimants et ou du capteur de fr quence peut se produire sur des microbalances g es en particulier lors du test de fuite si remise sous pression trop rapide Rapport LCSQA 2006 Math http www lcsqa org rapport 2006 emd mise
30. it re d acceptabilit bas sur l cart entre les temp ratures de points de ros e amont et aval semble plus pertinent et que cet cart doit se situer au minimum aux alentours de 10 C pour s assurer d un s chage 1 Rapport LCSQA 2009 A Ustache et O Favez http www lcsqa org rapport 2009 ineris suivi optimisation utilisation teom fdms 22 accompagnement mise oeuvre modules f DRC 10 111577 13359A Version finale Page 16 sur 25 efficace N anmoins dans le cas d un air ambiant tr s sec ce dernier crit re peut ne pas tre respect par des s cheurs pourtant efficaces Ainsi les informations disponibles ce jour semblent indiquer qu un changement des membranes dess chantes doit tre r alis si tous les autres crit res de bon fonctionnement de l instrument sont respect s d s que la temp rature du point de ros e chantillon est positive et que l cart des temp ratures de points de ros e amont et aval est inf rieur 8 C en moyenne sur 6 heures cons cutives Dans l un ou l autre de ces deux cas il convient de s interroger sur l efficacit du s chage Un protocole de montage d montage du s cheur du module FDMS propos par Thermo est pr sent en Annexe 1 Remarque dans le cas d un air ambiant chaud et humide le constructeur pr conise d lever la temp rature du filtre de purge a 10 C au lieu de 4 C Ceci permet d viter la condensation d eau sur le filtre de purge mais ne garantie en aucun ca
31. ment en cours notamment au sein du LCSQA afin de d finir des crit res pertinents permettant d valuer cette efficacit de s chage Une premi re approche consiste suivre l humidit relative de l chantillon en sortie du s cheur De fa on vidente plus le s cheur est efficace plus l humidit relative en sortie est faible N anmoins l humidit relative en sortie d pend galement de l humidit relative en entr e et de la temp rature de l chantillon Ainsi le constructeur propose un suivi de l volution de la temp rature du point de ros e qui est fonction de l humidit relative et de la temp rature en amont et en aval du s cheur N anmoins seule la temp rature du point de ros e en sortie est soumise un crit re d acceptabilit lt 2 C Si ce crit re n est pas respect le code d erreur D est report dans les statuts de l instrument En r alit le respect de cette consigne permet d viter la condensation d eau sur le filtre de purge mais ne garantit pas un fonctionnement optimum du s cheur Fixer une valeur limite l g rement n gative 4 C par exemple pour la temp rature du point de ros e chantillon permettrait certainement de s assurer plus efficacement d une bonne qualit de s chage N anmoins dans le cas d un air ambiant tr s chaud et humide ce dernier crit re peut ne pas tre respect par des s cheurs pourtant efficaces Diff rents retours d exp riences indiquent qu un cr
32. ne l g re pression en surface l aide de la pince Remarque une mauvaise installation du filtre de collection ou l installation d un filtre de collection de conception d fectueuse engendre une instabilit de la mesure et ou un bruit trop important cf partie 4 3 4 2 FILTRE DE PURGE Il convient de changer le filtre de purge lors de chaque changement du filtre de collection Afin de limiter le risque d entr e de l humidit l int rieur du circuit d air du TEOM FDMS et de r duire les temps de red marrage cons cutifs aux changements de filtre de purge du TEOM FDMS il est recommand de DRC 10 111577 13359A Version finale Page 17 sur 25 e Pr parer l avance un filtre de purge neuf ins r dans un porte filtre Le prot ger correctement s il n est pas pr par sur site e Forcer le TEOM FDMS en mode Base Pour cela mettre l analyseur en mode stop taper 14 ENTER puis F8 pour s lectionner la voie Afin d viter un ventuel basculement de la vanne lors de l op ration il est galement recommand de couper l alimentation lectrique du module FDMS lors du changement de filtre de purge e Ouvrir la trappe du filtre de purge enlever l ancien filtre avec son porte filtre mettre le nouveau et refermer la trappe dans un d lai le plus court possible e Ne pas toucher le filtre de purge avec les doigts utiliser une pince propre et ou des gants non poudr s 3 4 3 FILTRES HAUTE CAPACITE Les filtres
33. onnement du TEOM seul et ou de v rifier le calcul de l cart liss 40 18 35 Ecart liss 16 1 30 Ref Mass 14 m D Es i2 gt lt 20 10 B 15 M 8 0 A 10 146 5 E Y 0 y Y 20 01 25 01 30 01 04 02 09 02 14 02 19 02 0 3 10 2 Figure 6 Exemple de co variation de l cart TEOM FDMS TEOM seul liss et du signal Ref Mass Conc Donn es LCSQA INERIS campagne d hiver MEGAPOLI sur le plateau de Saclay Essonne Un coefficient de corr lation r de 0 72 et une pente de 2 3 sont obtenus pour cette s rie de donn es De la m me fa on que pour le signal Ref Mass Conc l cart liss est relativement homog ne sur certaines zones g ographiques Il est ainsi possible de valider cet cart par comparaison avec les r sultats obtenus sur les sites de r f rence voisins Un probl me de validation des donn es se posant r guli rement aux AASQA est le Development and validation of the volatile correction model for PM10 An empirical method for adjusting TEOM measurements for their loss of volatile particulate matter 2009 D C Green G W Fuller et T Baker Atmospheric Environment 43 2132 2141 Rapport LCSQA 2008 B Bessagnet L Malherbe et G Aymoz http www lcsqa org rapport 2008 ineris bilan 1ere annee mesure pm1 0 ajustees france evaluation outils modelisation DRC 10 111577 13359A Version finale Page 24 su
34. ouchant les connexions Ahi A l installation puis au Prise des d bits gt 5 Re en 3 6 1 minimum tous les 6 mois Valeur lue Offset lt 0 60 l mn sur Aux Flow position base et ref ou chaque r paration ou entretien touchant les Valeur lue Offset lt 0 15 l mn sur Main Flow DRC 10 111577 13359A Version finale Page 14 sur 25 Param tre R f Fr quence V rification connexions A l installation puis au V rification de la minimum tous les 6 mois d pression vanne 3 6 1 ou chaque r paration lt 25 inHg valeur de 28 inHg conseill e ferm e ou entretien touchant les connexions A l installation puis au V rification tenue de minimum tous les 6 mois la d pression en 3 6 1 ou chaque r paration Variation de moins de 1 inHg sur 30s position base et ref ou entretien touchant les connexions Nettoyage v rification m Au minimum une fois de la vanne de 3 6 3 an conseill translation V rification du blanc d instrument Test de d instrument blanc 3 7 A l installation puis au minimum une fois par an conseill V rification de la microbalance Constante KO 3 8 A l installation puis au minimum une fois par an et apr s r paration de la microbalance Tol rance KO talon lt 2 5 Test de stabilit de la 2 2 fr quence 3 8 A l installation puis apr s r paration de la microbalance
35. oujours positif et ses variations temporelles sont fonctions du type de site nature des sources et des conditions climatiques dynamique atmosph rique Le signal Ref Mass Conc est en th orie toujours n gatif et ses variations temporelles sont fonctions de la quantit de mati re semi volatile essentiellement nitrate d ammonium compos s organiques semi volatiles et eau au sein de l a rosol D une mani re g n rale ce signal est plus important en valeur absolue en hiver qu en t et la nuit que le jour La mati re semi volatile r sultant principalement de la formation d a rosols secondaires sa concentration atmosph rique est globalement homog ne par bassin d air ll est ainsi possible de v rifier la coh rence du signal Ref Mass Conc par comparaison avec ceux mesur s par des TEOM FDMS sur des sites voisins Dans les cas de d viations significatives par rapport aux mesures r alis es sur ces sites voisins expertise propre chaque AASQA et dans les cas d un signal Ref fortement et ou durablement positif il est sugg r de v rifier en premier lieu e la r gulation de la temp rature dans la station e l tanch it des deux circuits fluide e la r gulation de la temp rature dans le module effet Peltier ainsi que l int grit du filtre de purge e d pression en amont de la pompe e le fonctionnement du s cheur temp ratures des points de ros e Le signal Mass Conc
36. pe Ouvrirtr s progressivement la vanne de l adaptateur de d bit puisl enlever Maintenance pompe pr voir R installerlat te de pr l vement Refaire letest global changerle filtre FDMS et le filtre de collection Noterla valeur du vide Vide Vide Syst me non op rationnel 20inHg 17 inHg Changerla pompe Maintenance pompe Syst me op rationnel ria pr voir Appuyer sur RUN v rifier qu il n a pasde d faut OK 1 Annexe 2 Annexe 3 Proposition Ecomesure d une proc dure de test de fuite sous d pression l g re Annexe 3 Test de fuite du circuit principal main flow sur TEOM 1400AB FDMS 8500C Principe Le test de fuite du d bit principal main flow pr conis dans les manuels Thermo et Ecomesure consiste mettre l int gralit du syst me sous un vide pouss de l ordre de 100 mbar absolu 900 mbar de d pression par rapport l atmosph re Ceci consiste exercer une force de 0 9 Kilo cm2 sur la majeure partie des composants du syst me et notamment sur les joints Bien que le syst me soit pr vu pour r sister ces forces l application d une telle pression peut masquer certaines fuites et causer certains probl mes Un joint l vre us ou d form peut tre aspir et boucher une fuite existante joint de balance TEOM joint de vanne FDMS Unraccord rapide mal enfonc peut devenir momentan ment tanche sous vide Un joint torique a
37. r es par le TEOM FDMS En fonctionnement normal il est typiquement inf rieur 0 005 Une augmentation brusque de ce param tre est g n ralement due un choc sur l instrument ou sur la ligne de pr l vement mais DRC 10 111577 13359A Version finale Page 23 sur 25 galement un probl me relatif au filtre de collection filtre d fectueux mauvaise installation du filtre saturation du filtre d p t d une gouttelette d eau ou une grosse particule sur le filtre une fuite ou un dysfonctionnement de la microbalance 4 2 3 ECART MESURE SUR LE SITE DE REFERENCE Le dispositif national de surveillance des PM int gre depuis 2007 l ajustement des mesures obtenues par TEOM 1400AB seul partir de l cart calcul sur un site de r f rence voisin entre une mesure par TEOM FDMS et une mesure par TEOM seul Concr tement cet ajustement est r alis par ajout du r sultat de la moyenne glissante sur 4 heures de cet cart aux mesures quart horaires obtenues par TEOM seul La validation de l cart mesur sur le site de r f rence d coule de la validation ind pendante des mesures TEOM FDMS et TEOM seul Une v rification rapide de l cart obtenu peut galement tre r alis e en routine par comparaison avec les mesures valid es en mode Ref En effet diff rentes tudes montrent une bonne concordance de ces deux param tres cf Figure 6 En pratique cette v rification permet ventuellement de d tecter un dysfoncti
38. r 25 traitement des carts liss s n gatifs Ce probl me est g n ralement rencontr lors de conditions d favorables la formation et ou au passage dans la phase particulaire de compos s semi volatiles Dans ce cas les valeurs mesur es par TEOM FDMS et par TEOM seul sont tr s proches d autant plus que le logiciel de traitement de donn es utilis pour le TEOM seul int gre syst matiquement une correction de type y 1 03 x 3 aux donn es brutes Compte tenu de l existence de ce facteur correctif sur les mesures par TEOM seul et de l incertitude relativement lev e des mesures par TEOM FDMS en particulier pour les faibles concentrations il n est pas incoh rent d obtenir des valeurs d cart liss l g rement n gatives e g jusqu 5 g m partir de donn es TEOM FDMS et TEOM seul valid es Le choix de l utilisation de ces carts liss s l gerement n gatifs de leur forcage z ro ou de leur invalidation est actuellement laiss la libre appr ciation des AASQA D un point de vue m trologique leur utilisation pour l ajustement des mesures TEOM seul n est pas aberrant De la m me fa on que pour les mesures TEOM FDMS proches de z ro les AASQA peuvent alors rencontrer des difficult s li s la diffusion au public de ces donn es en particulier lorsque les concentrations en ajust s sont l g rement inf rieures aux concentrations en PM 5 Un effort de p dagogie sur les incertitudes r sultant
39. re des d bits stabilis s Ceux ci doivent tre inf rieurs 0 60 l min et 0 15 l min respectivement sur sur la ligne de by pass Aux Flow et sur la ligne principale Main Flow une fois l offset soustrait Faire une lecture de la d pression Le manom tre du TEOM FDMS doit descendre aux alentours de 28 inHg Pr voir la r vision ou le remplacement de la pompe si la d pression ne descend pas en dessous de 25 inHg Fermer la vanne d isolation de la pompe Observer l aiguille du manom tre La d pression ne doit pas varier de plus de 1 InHg soit environ 34 Hpa en 30 secondes Si ce crit re n est pas respect proc der une d tection de fuite puis recommencer le test Si le test est concluant ouvrir la vanne d isolation de la pompe puis ouvrir l adaptateur de d bit tr s lentement Un exemple de logigrammes utilis s au sein des AASQA pour la r alisation des tests de fuite est pr sent en Annexe 2 logigrammes Air Breizh Remarque L exp rience montre que la r p tition trop fr quente de mise en oeuvre de tests de fuite est susceptible d alt rer le bon fonctionnement de l instrument Une proc dure permettant de v rifier l tanch it du syst me sans avoir recours sa mise sous vide pouss a r cemment t propos e par Jim Mills de la soci t Air Monitors Ltd distributeur des TEOM FDMS au Royaume Uni Une premi re version fran aise de cette proc dure propos e
40. rique puis changer de voie Remplacerle filtre de collection Remise en op ration apr s test defuite condition non valid e C Changement de voie Appuyer sur Data Stop puis taper 14 ENTER et F8 Vide Syst me non op rationnel 17 inHg Changerla pompe Maintenance pompe pr voir Appuyer sur Data Stop Test de fuite en amont Annexe 2 Test de fuite en amont des r qulateurs de d bit condition non valid e i iti vali Ouvrir tr s progressivement l adaptateur de d bit pour remettre en pression atm Noterlesvaleurs offset de d bits Aux Flow et Main condition valid e Flow pompe arr t e C Changement de voie Appuyer sur Data Stop puis taper 14 ENTER et F8 Refermer l adaptateur de d bit remettre en route la pompe attendre 30 sec puis fermerla vanne de pompe Noterlesvaleurs de d bits Aux Flow et Main Flow Mal Fiow lt 0 15Lin hotet Au Flow lt 0 15Lin 07621 Mettre le TEOM a pression atmosph rique puis changer de voie Refermer l adaptateur de d bit remettre en route la pompe attendre 30 sec puis fermerla vanne de pompe Mettre le TEOM pression atmosph rique puis changer de voie Refermer l adaptateur de d bit remettre en route la pompe attendre 30 sec puis fermerla vanne de pompe Main Flow 0 151 Refaire test de fuite global Annexe 2 Test de fuite en aval des
41. s un s chage plus efficace 3 4 CHANGEMENT DES FILTRES 3 4 1 FILTRE DE COLLECTION La fr quence de remplacement du filtre de collection est variable selon le type de site tudi et selon les AASQA Afin d viter les risques de saturation pouvant intervenir tr s rapidement lorsque la charge du filtre d passe 85 il est vivement conseill de changer le filtre de collection d s que ce taux de charge est atteint Par ailleurs des probl mes de perte de charge trop importante conduisant une mauvaise r gulation du d bit ont t constat s sur certains sites avant m me que le taux de charge du filtre de collection n atteigne 8596 Ce ph nom ne semble tre li la nature et la taille des particules De ce fait un changement mensuel du filtre de collection est vivement conseill Les recommandations suivantes doivent tre suivies e Ne pas toucher le filtre de collection avec les doigts utiliser une pince adapt e fournie avec l instrument e R aliser le changement du filtre de collection en mode data stop e l est conseill de pr conditionner le filtre de collection vierge l int rieur de la microbalance lors de la cession de mesure pr c dente Dans le cas contraire il est conseill d installer le filtre neuf en deux temps 1 installer le filtre de collection neuf et refermer la microbalance 2 attendre environ 5min puis v rifier la bonne installation du filtre en exer ant de nouveau u
42. sur 25 2 Pompes palettes Deux types de pompes palettes s ches permettant le maintien d une d pression constante au cours du temps sont actuellement en fonctionnement dans les AASQA e Pompes palettes graphite BUSCH Tiny SV1008 e Pompes palettes graphite Becker VT4 8 Ces pompes palettes s ches pr sentent l avantage d un entretien tr s facile simple changement des palettes Elles sont l g rement plus couteuses l achat que les pompes Thomas mais permettent une conomie d nergie par comparaison notamment la solution deux pompes pr sent e ci dessus Les premiers retours semblent indiquer une fr quence de maintenance comparable celle des pompes piston 6 mois Par ailleurs il convient de munir ces pompes palettes s ches de filtre permettant la r cup ration des poussi res de graphite Enfin leur mise en oeuvre en station engendre un bruit de plus haute fr quence que celle des pompes piston pouvant occasionner une g ne pour l op rateur Des pompes huile moins nergivores sont actuellement test es dans certaines AASQA 2 4 RACCORDS RAPIDES Afin de s assurer d une bonne tanch it des circuits fluides il est d usage au sein des AASQA de remplacer ou d installer certains raccords rapides d origine par des raccords en laiton notamment au niveau de l unit centrale de la microbalance et des entr es sorties du module FDMS Il est noter que le raccord d origin
43. t satisfaisante peuvent tre obtenues pour des d pressions plus faibles N anmoins afin d assurer une d pression optimum il est conseill d envisager une r vision de la pompe lorsque ce param tre passe au dessus de 22 inHg voire 24 inHg dans des environnements chauds et humides 3 3 MAINTENANCE VERIFICATION DU SECHEUR La dur e de vie du s cheur du module FDMS varie selon les conditions d utilisation de l instrument utilisation en continu p riodique conditions climatiques ambiantes nature des polluants en phase gazeuse Plusieurs retours d exp rience montrent galement que pour une m me condition d utilisation cette dur e de vie varie d un s cheur l autre Il est ainsi tr s d licat d estimer une dur e de vie moyenne du s cheur ll semble n anmoins que cette dur e de vie soit d une mani re g n rale inf rieure 3 ans en France m tropolitaine et inf rieure 18 mois dans les DOM TOM pour les s cheurs de type C Il est donc conseill de proc der au changement des membranes dess chantes tous les 2 ans en France m tropolitaine et tous les ans dans les DOM TOM Le respect de ce crit re devrait permettre de s assurer d une bonne qualit de s chage de facon simple Par ailleurs bien qu tant un param tre cl du bon fonctionnement du TEOM FDMS la v rification de l efficacit du s cheur au cours du temps reste l heure actuelle encore tres d licate Diff rents travaux sont actuelle
44. t de l instrument la collecte des donn es quart horaires par le biais de syst mes d acquisition de mesures ne permet pas un suivi ad quat de ce param tre Ainsi les AASQA suivent g n ralement en continu mesures quart horaires le statut les trois param tres relatifs aux concentrations le bruit la charge du filtre ainsi que les deux temp ratures de points de ros e La mesure par TEOM1400AB FDMS 8500 ne pr voit pas de mesure en continu de la d pression en amont de la pompe contrairement aux nouveaux mod les de type 1405F et 1405DF En raison de l importance de ce param tre sur l efficacit de s chage il est conseill de proc der l installation d un pressostat en amont de la pompe et son raccordement au syst me d acquisition de mesure de la station DRC 10 111577 13359A Version finale Page 13 sur 25 3 AUDITS ET MAINTENANCES 3 1 TABLEAU SYNTHETIQUE DES AUDITS ET MAINTENANCES L ensemble des audits et maintenances mettre en oeuvre pour un bon fonctionnement du TEOM FDMS est r sum dans le tableau ci dessous Param tre R f Fr quence V rification V rification de la d pression dP en amont de la pompe D pression dP mesur e au plus pr s de la sortie outlet 2 3 2 6 3 2 Au minimum une fois par mois Routine sur site Conseill capteur pour Suivi continu Remplacement r vision de la pompe ou recherche de fuite si dP gt 20 inHg valeur de 22 inHg
45. t la vis qui se trouve sur le compartiment moteur cf figure 3 figure3 Nettoyer l int rieur de la partie d sassembl e l aide d un chiffon propre V rifier l tat du joint l vre et le changer s il est pinc ou d chir V rifier l tat des bandelettes de glissement en teflon et les remplacer si elles pr sentent des signes d arrachement Graisser d licatement les bandelettes et le joint l vre avec de la graisse silicone Il suffit d appliquer un l ger film de graisse Il ne doit apparaitre aucun d p t de graisse sur les parties m talliques de la vanne Annexe 4 1 3 Enlever l l ment central figure 4 figure 4 Attention ne pas perdre le petit cylindre situ dans la partie ventrale de l l ment central cf figure 9 Cylindre se trouvant dans la partie ventrale de l l ment central figure 5 1 4 Effectuer sur le support qui vient se visser au TEOM les m mes op rations que celles d crites dans la partie 1 2 Ne pas oublier de graisser les bandelettes et le joint l vre Annexe 4 2 Montage de la vanne 2 1 Remonter l ensemble en n oubliant pas de remettre le petit cylindre lors de l ajout de l l ment central Bien mettre l l ment central dans le cylindre dans sa partie ventrale Attention ne pas plier le joint l vre lors de l ajout de l l ment central sur le support Les deux trous de l l ment central doivent tre situ s c t support qui se visse
46. tite ce Nestes 11 24 Raccords Vapldes u c eru upto M Des ii 12 25 T te de pr l vement ooa oie icona daos 12 2 6 Param tres i des tte du iE Ede d 13 3 AUDITS ET MAINTENANCES retur au tnra tene nain Seu o E ca lencia 14 3 1 Tableau synth tique des audits et maintenances 14 3 2 V rification de la d pression en amont de la 16 3 3 Maintenance v rification du s cheur 16 3 4 Changement des filtres oonnonoococunnnnnnccccnnoncccccnccnnnnnnnnanancncnncnnnnnnnnnnnnns 17 3 4 1 filtre de collection 25 6 2 odo ie On Pee Odo HE DR Oe DR IRISH ORNA tee a ONU BE DIE DNE 17 94 2 filtre de pitt o ou Ob SEU UM M MSIE 17 3 4 3 filtres haute capacit enn 18 3 5 V rification des debis II IR DIR QM RU ORE D P ds 18 3 6 V rification de l tanch it des circuits fluides 18 9b T Tests ce TUI san 18 3 6 2 v rifications des joints et raccords rapides 19 3 6 3 fuite au niveau de la vanne a translation du module FDMS 19 3 7 V rification du blanc d instrument 20 3 8 V rification de la microbalance susanne 21 4 ASSURANCE QUALITE DES
47. ts de consigne 3 6 VERIFICATION DE L ETANCHEITE DES CIRCUITS FLUIDES 3 6 1 TESTS DE FUITE Le test de fuite doit tre r alis dans les deux positions de la vanne translation du module FDMS i e sur la voie REF et sur la voie Base mettre l analyseur en mode stop taper 14 ENTER puis F8 pour s lectionner la voie Afin d viter un ventuellement basculement de la vanne lors de l op ration risquant d alt rer le bon fonctionnement de la vanne il est galement recommand de couper l alimentation lectrique du module FDMS lors du test de fuite Il est conseill d effectuer le test de fuite selon le protocole suivant Couper l alimentation lectrique de la pompe et faire une lecture de offset des d bits Une valeur maximum d offset de 0 15 l min est conseill e DRC 10 111577 13359A Version finale Page 18 sur 25 Installer une vanne d isolation vannes boisseau sph rique PN25 pr sentant un passage de 3 8 ainsi qu un manom tre en amont de la pompe vide La vanne et le manom tre peuvent tre install s en permanence ou bien uniquement lors du test de fuite Le manome tre doit tre situ entre la vanne et le TEOM FDMS Installer un adaptateur de d bit sur le flow splitter la place de la t te de pr l vement Red marrer la pompe Fermer l adaptateur de d bit install sur le flow splitter et attendre environ 1 minute que le syst me soit sous vide Faire une lectu
48. ttes en Teflon de la vanne cf Annexe 3 peut tre l origine du frottement des pi ces m talliques entre elles lors de la permutation de la vanne Ce ph nom ne provoque la g n ration de particules dans le circuit fluide Ces particules ayant d j t observ es sur le filtre de collection peuvent engendrer une surestimation de la mesure des PM dans l air ambiant 3 7 VERIFICATION DU BLANC D INSTRUMENT La v rification du blanc ou z ro d instrument constitue un moyen simple de s assurer du bon fonctionnement du TEOM FDMS Il est conseill de r aliser cette v rification sur site DRC 10 111577 13359A Version finale Page 20 sur 25 l installation de l instrument apr s toute maintenance du s cheur et en routine une fois par an en respectant le protocole suivant inspir de ceux propos s par Ecomesure et Thermo Changer les filtres de collection et de purge S assurer de l tanch it du syst me cf 3 6 1 du bon fonctionnement de la pompe cf 3 2 et de la microbalance cf 3 8 ainsi que de la climatisation ad quate de la station cf 2 1 Retirer la t te de pr l vement et la remplacer par un filtre haute capacit en prenant soin d viter toute insertion d eau dans la ligne Laisser le TEOM FDMS en mode mesure pendant un minimum de 32 heures Etudier les moyennes et cart types des concentrations Mass Conc Base Mass Conc et Ref Mass Conc correspondant aux 8 d
49. yant perdu son lasticit peut redevenir tanche si les brides qui le compriment sont mises sous vide joint interne de balance TEOM raccord rapide Lefiltre TEOM et galement le filtre FDMS s ils n ont pas t retir s peuvent tre endommag s Sila vanne FDMS bascule alors que le syst me est sous vide les joints de vanne peuvent tre endommag s Pour ces raisons une nouvelle m thode de test de fuite est propos e qui ne soumet le syst me qu a une d pression de l ordre de 50 mbar Le principe consiste mesurer le d bit principal main flow qui par d faut est fix 3 00 I mn en conditions normales d utilisation En condition normales d utilisation tous les composants du syst me en amont de la microbalance TEOM sont pratiquement la pression atmosph rique flow splitter s cheur Nafion vanne FDMS joint en V de microbalance joints toriques du syst me de d tection d oscillation Les l ments situ s entre l l ment oscillant TEOM et les vannes de r gulation sont soumis une d pression variable d pendant de la charge du filtre TEOM raccord de sortie de microbalance tube noir de liaison filtre de protection d bitm tre etc Les l ments situ s en aval des vannes de r gulation sont soumis la pression de fonctionnement de la pompe qui ne varie pas au cours du test Pour mettre en vidence la pr sence d une fuite la proc dure consiste d pressuriser l int rieur du syst me Cett
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