Méthode de référence : mesure des rejets de particules de sources fixes : méthode A


1.1 Application

La présente méthode s'applique aux courants gazeux s'écoulant dans des cheminées ou des conduits. On ne peut l'appliquer telle quelle en présence d'une ou de plusieurs des conditions suivantes :

  • écoulement cyclonique (cf. 1.6 pour la confirmation de la présence d'un tel écoulement);
  • écoulement inversé (cf. 1.6 pour la confirmation de la présence d'un tel écoulement);
  • cheminée ou conduit de diamètre inférieur à 0,30 m (1,0 pi);
  • cheminée ou conduit de section non circulaire ou non rectangulaire;
  • lieu d'échantillonnage situé, par rapport à une perturbation de l'écoulement gazeux, à une distance égale à moins de deux fois le diamètre de la cheminée ou du conduit, en aval, ou à moins de 0,5 fois ce diamètre, en amont.

1.2 Principe

On détermine le lieu d'échantillonnage ainsi que le nombre et la disposition des points de prélèvement de façon à favoriser le prélèvement d'échantillons représentatifs.

1.3 Lieu d'échantillonnage

Choisir une partie droite de cheminée ou de conduit située, par rapport à toute source de perturbation telle qu'une courbe, un dispositif de dilatation ou de contraction, une flamme visible, un raccord ou une sortie de cheminée, à une distance égale à au moins huit fois le diamètre de la cheminée ou du conduit, en aval, et à au moins deux fois ce diamètre, en amont. Dans le cas des cheminées ou des conduits de section rectangulaire, utiliser le diamètre équivalent (déq) pour calculer les distances en aval et en amont.


où : a représente la longueur, et b la largeur.

Équation pour trouver le diamètre équivalent

Dans les cheminées ou les conduits de section circulaire, il faut prévoir au moins deux orifices de prélèvement à 90° l'un de l'autre. Pour l'échantillonnage des particules, un des axes de prélèvement devrait se trouver dans le plan d'une perturbation de l'écoulement en amont.

Dans les conduits de section rectangulaire, les orifices sont ménagés dans la face la plus accessible du conduit ou du tuyau. Le nombre d'orifices est calculé en fonction du nombre total de points de prélèvement.

1.4 Nombre de points de prélèvement

Le tableau A-1 indique le nombre minimal de point de prélèvement requis lorsque la cheminée est de section circulaire ou rectangulaire et que le lieu d'échantillonnage est situé, par rapport à toute perturbation de l'écoulement gazeux, à une distance égale à au moins huit fois le diamètre de la cheminée ou du conduit, en aval, et à au moins deux fois ce diamètre, en amont.

S'il est impossible de respecter le critère des huit et des deux diamètres, le nombre minimal de points de prélèvement est déterminé au moyen soit de la figure A-1, pour l'échantillonnage des particules, soit de la figure A-2, pour la mesure de la vitesse des gaz. Mesurer d'abord la distance du lieu d'échantillonnage, en aval et en amont, par rapport aux perturbations de l'écoulement, en nombre de diamètres de cheminée ou de conduit. Ensuite, se reporter à la figure A-1 ou figure A-2, selon le cas, pour établir le nombre minimal de points de prélèvement, qui correspond au nombre de diamètres de distance en amont ou au nombre de diamètres de distance en aval, le nombre le plus élevé étant retenu. Pour les conduits de section circulaire, le nombre de points de prélèvement doit être un multiple de quatre ou être arrondi au multiple de quatre supérieur.

Figure A-1: Nombre minimal de points de prélèvement pour l'échantillonage des particules

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Nombre minimal de points de prélèvement pour l'échantillonage des particules

Figure A-2: Nombre minimal de points de prélèvement pour la mesure de la vitesse des gaz

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Nombre minimal de points de prélèvement pour la mesure de la vitesse des gaz
Tableau A-1: Nombre minimal de points de prélèvement aux lieux d'échantillonnage répondant au critère des huit et des deux diamètres
Diamètre de la cheminée ou du conduit (m) Conduit de section circulaire Conduit de section rectangulaire
> 0,61
12
12
0,30 à 0,61
8
9


1.5 Disposition des points de prélèvement

Dans les cheminées et les conduits de section circulaire, disposer le nombre requis de points de prélèvement (cf. 1.4) sur deux axes perpendiculaires, selon le tableau A-2. Ces points sont placés au centroïde de zones égales de la section.

La distance minimale entre la paroi de la cheminée et un point de prélèvement doit être de

  1. 2,5 cm (1,0 po) dans les cheminées de diamètre supérieur à 0,61 cm (24 po);
  2. 1,3 cm (0,5 po) dans les cheminées de diamètre inférieur à 0,61 cm (24 po).

Pour les conduits de section rectangulaire, on divise l'aire en autant de rectangles égaux qu'il faut de points d'échantillonnage (cf. 1.4). Chaque point est placé au centroïde du rectangle correspondant. La figure A-3 donne un exemple de la disposition des points de prélèvement dans des cheminées de section circulaire et de section rectangulaire.

Figure A-3: Disposition des points de prélèvement dans des cheminées de section circulaire et de section rectangulaire divisées en 12 zones égales

Disposition des points de prélèvement dans des cheminées de section circulaire et de section rectangulaire divisées en 12 zones égales

La disposition des rectangles dans un conduit de section rectangulaire doit être établie de sorte que le rapport de la longueur à la largeur soit compris entre 1,0 et 2,0.

Tableau A-2: Disposition des points de prélèvement dans les cheminées de section circulaire - Pourcentage du diamètre de la cheminée entre la paroi intérieure et le point de prélèvement
Numéro du point de prélèvement sur l'axe 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
1 14,6 6,7 4,4 3,3 2,5 2,1 1,8 1,6 1,4 1,3 1,1 1,1
2 85,4 25,0 14,7 10.5 8,2 6,7 5,7 4,9 4,4 3,9 3,5 3,2
3   75,0 29,5 19,4 14,6 11,8 9,9 8,5 7,5 6,7 6,0 5,5
4   93,3 70.5 32,3 22,6 17,7 14,6 12,5 10.9 9,7 8,7 7,9
5     85,3 67,7 34,2 25,0 20.1 16,9 14,6 12,9 11,6 10.5
6     95,6 80.6 65,8 35,5 26,9 22,0 18,8 16,5 14,6 13,2
7       89,5 77,4 64,5 36,6 28,3 23,6 20.4 18,0 16,1
8       96,7 85,4 75,0 63,4 37,5 29,6 25,0 21,8 19,4
9         91,8 75,0 63,4 37,5 29,6 25,0 21,8 19,4
10         97,5 88,2 79,9 71,7 61,8 38,8 31,5 27,2
11           93,3 85,4 78,0 70.4 61,2 39,3 32,3
12           97,9 90.1 83,1 76,4 69,4 60.7 39,8
13             94,3 87,5 81,2 75,0 68,5 60.2
14             98,2 91,5 85,4 79,6 73,9 67,7
15               95,1 89,1 83,5 78,2 72,8
16               98,4 92,5 87,1 82,0 77,0
17                 95,6 90.3 85,4 80.6
18                 98,6 93,3 88,4 83,9
19                   96,1 91,3 86,8
20                   98,7 94,0 89,5
21                     96,5 92,1
22                     98,9 94,5
23                       96,8
24                       98,9


1.6 Confirmation de la présence d'un écoulement cyclonique ou inversé

1.6.1 Écoulement cyclonique

On doit déterminer s'il y a écoulement cyclonique: a) aux lieux d'échantillonnage situés en aval de dispositifs tels que des ventilateurs à turbine en conduit, des cyclones et des dévésiculeurs à inertie montés après des laveurs à venturi; et b) dans les cheminées ou conduits à entrées tangentielles ou dont la configuration produit un écoulement tourbillonnant. Pour ce faire, on emploie le tube de Pitot de type S et le manomètre décrits dans la méthode B, comme suit:

  • mettre le manomètre de niveau et le régler à zéro;
  • placer le tube de Pitot de type S à un point de prélèvement de sorte que les plans de ses prises de pression soient parallèles à l'axe longitudinal (position de référence du zéro) de la cheminée ou du conduit;
  • faire pivoter le tube (jusqu'à environ 90°) sur son axe longitudinal jusqu'à ce que le manomètre indique le zéro; reprendre la mesure pour tous les points de prélèvement; consigner tous les angles, arrondis au plus près à 1°; si, en un point, le manomètre indique le zéro sans qu'on ait à faire pivoter le tube de Pitot, inscrire un angle de 0° pour ce point;
  • calculer la moyenne arithmétique des valeurs absolues de tous les angles de rotation; il y a écoulement cyclonique lorsque cette moyenne est supérieure à 15°.

1.6.2 Écoulement inversé

On doit vérifier la présence d'un écoulement inversé lorsque la cheminée ou le conduit comprend des éléments, tels que des chicanes, qui font obstacle au courant gazeux en amont du lieu d'échantillonnage. La présence d'un tel écoulement est confirmée lorsqu'on observe une pression dynamique négative en au moins un des points de prélèvement.

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