Doc.107 - Studio SMA

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UNI EN 14181
Emissione da Sorgente Fissa – Controlli di
Qualita’ dei Sistemi di Misura AutomaticiQAL2/AST
-Doc.107-
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Nota informativa*
(*) In collaborazione con Eco Chimica Romana S.r.l.
STUDIO SMA – STUDIO MONITORAGGIO AMBIENTALE
VIA MARCONI, 48/F- 31032 CASALE SUL SILE TV
TEL 0422 821544 FAX 0422 783752
E-mail: [email protected] – WEB: www.studiosma.it
Il presente documento è proprietà esclusiva di StudioSMA e non può essere riprodotto in nessuna forma senza autorizzazione del proprietario
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PREMESSA
Nel presente documento sono riportate le modalità con cui Studio SMA in
collaborazione con Eco Chimica Romana S.r.l. effettua le attività previste dalla
norma UNI EN 14181:2005.
INTRODUZIONE
La Norma UNI EN 14181 definisce una serie di procedure per il controllo di qualità di un Sistema
di Monitoraggio in Continuo (Automated Measurement System - AMS) allo scopo di soddisfare i
requisiti di incertezza sui valori misurati dati dalla legislazione europea (Direttive UE) e
nazionale o più in generale dalle autorità competenti.
Per raggiungere questo obiettivo sono state definite tre procedure corrispondenti ad altrettanti
differenti livelli di controllo di qualità, detti QAL (Qualità Assurance Level – QAL1, QAL2, QAL3).
Questi livelli hanno lo scopo di procedere alla validazione del sistema una volta installato e di
svolgere controlli di verifica durante il suo servizio sull’impianto.
Ed in particolare si definiscono:
La procedura QAL1 quale metodologia per il calcolo dell’incertezza totale associata ai valori
misurati da un AMS ai sensi della UNI EN ISO 14956. L’incertezza totale è calcolata
valutando opportunamente la componente di incertezza associata alle singole prestazioni
degli strumenti.
La procedura QAL2 per la calibrazione dell’AMS e la determinazione della variabilità dei
valori misurati, attraverso l’utilizzo di un adeguato sistema di misura automatico di
riferimento (SRM);
La procedura per il controllo annuale (AST) dell’AMS, finalizzata a valutare (I) che l’AMS
funzioni correttamente e le sue prestazioni continuino ad essere valide e (II) che la
funzione di calibrazione e la variabilità calcolate attraverso la QAL2 continuino ad essere
accettabili.
Lo sviluppo e l’attuazione delle procedure QAL2 e AST implicano l’intervento di laboratori esterni
mentre la procedura QAL 3 è attuata dal gestore dell’impianto. È anche sua responsabilità
quella di assicurare che l’AMS stia lavorando all’interno del range di calibrazione assegnato dalla
QAL2.
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I laboratori preposti ad effettuare le misure con il SRM devono essere dotati di un
sistema accreditato in accordo con la EN ISO/IEC 17025, o devono essere
riconosciuti dalle autorità competenti.
1. PROCEDURA QAL2: TARATURA E VALIDAZIONE DI UN AMS
La QAL 2 è una procedura sviluppata per la determinazione della funzione di calibrazione e per
la verifica della variabilità dei valori misurati dall’AMS attraverso il confronto con l’incertezza
definita dal legislatore. La QAL2 deve essere applicata ad un AMS correttamente progettato e
installato secondo quanto previsto dalla procedura QAL1 (EN ISO 14956). La funzione di
calibrazione è ottenuta attraverso una serie di misure in parallelo con un Sistema di Riferimento
(SRM = Standard Reference Method). La variabilità associata al confronto tra le misure in
parallelo dei due sistemi è confrontata con l’incertezza accettabile.
La procedura QAL2 sarà effettuata: periodicamente, dopo modifiche sostanziali all’operatività
dell’impianto, in seguito a insuccesso dell’AMS o quando richiesto dalla legislazione.
Risulta indispensabile che, al fine di minimizzare gli effetti dovuti a derive strumentali ed
eventuale usura di materiali di consumo, al momento dell’esecuzione delle prove QAL2, l’AMS
sia appena stato tarato e manutenuto. Le prove coprono i seguenti aspetti:
1. installazione dell’AMS (test funzionale);
2. taratura dell’AMS per mezzo di misure in parallelo con SRM;
3. determinazione della variabilità dell’AMS e confronto di questa con i requisiti di legge.
Le prove QAL2 vanno eseguite ogni tre anni o:
ogni volta che vengano apportate modifiche all’impianto o alla gestione dello stesso (ad es.
modifica dei sistemi di abbattimento o cambio di combustibili);
ogni volta che vengano apportate modifiche o riparazioni all’AMS tali da influenzare in
maniera significativa le misure prodotte dal sistema stesso.
1.1. TEST FUNZIONALE
Prima di determinare una funzione di taratura è necessario eseguire una serie di verifiche ed
ispezioni sul sistema e sulla relativa documentazione. Si riporta di seguito un quadro sintetico
delle attività che devono essere espletate al fine di eseguire il test funzionale per QAL2.
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-Doc.107Attività
Sistemi
Sistemi In-
Allineamento e pulizia ottica
Linea di campionamento
Documentazione e registrazioni
Utilizzabilità
Tenuta pneumatica
X
X
X
X
X
X
X
-
Controllo di zero e span
X
X
Tempo di risposta
Reportistica
X
X
X
X
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Responsabile
Fornitore/installatore
Laboratorio
Gestore
Gestore
Laboratorio
Laboratorio
Laboratorio
Laboratorio
Qualora il test non risultasse superato sarà necessario attuare le opportune azioni correttive e
preventive prima di procedere alle operazioni in campo.
1.2. MISURE IN PARALLELO CON SRM
Ai fini della corretta definizione delle funzioni di taratura, è necessario eseguire delle prove in
parallelo con SRM.
Nell’ottica di assicurare che la funzione di taratura sia valida in tutte le condizioni operative
dell’impianto, durante le prove QAL2 le concentrazioni in emissione dovranno essere variate per
quanto possibile (compatibilmente con le normali condizioni operative).
Il numero di prove valide da eseguire per ogni parametro è pari ad almeno 15. Le stesse
devono essere effettuate almeno in tre giorni e per ogni giorno uniformemente distribuite.
Qualora la durata di una singola prova sia inferiore all’ora, è necessario che tra una prova e la
seguente, passi almeno un’ora.
I risultati delle misure effettuate per mezzo degli SRM devono essere espressi alle stesse
condizioni cui sono espressi i dati prodotti dall’AMS. Nella tabella seguente sono riportati gli SRM
che il laboratorio Eco Chimica Romana Srl utilizza.
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-Doc.107Parametro
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Metodo di prova
Umidità
UNI EN 14790:2006
Ossigeno (O2)
UNI EN 14789:2006
Ossidi di azoto (NOx)
UNI EN 14792:2006
Biossido di zolfo (SO2)
UNI EN 14791:2006
Monossido di carbonio (CO)
DATA
UNI 9969:1992
Acido cloridrico (HCl)
UNI EN 1911:2000
Acido fluoridrico (HF)
Adattamento UNI EN 1911:2000(*)
Carbonio organico totale (COT)
Polveri
UNI EN 12619:2002
UNI EN 13284-1:2003
(*) I metodi così contrassegnati non sono accreditati SINAL
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Condizioni di marcia
Qualora, nell’operatività dell’impianto siano previsti cambi di assetto (combustibili o materie
prime), è necessario determinare una funzione di taratura per ognuno degli assetti.
Nel corso delle prove QAL2 è, per quanto possibile, necessario variare le condizioni di marcia
dell’impianto su cui è installato lo SME in maniera tale da estendere il range di validità delle
funzioni di taratura da determinare.
NOTA: E’ cura del Gestore dell’impianto verificare la possibilità di variare la marcia dell’impianto al fine di
simulare diversi livelli di concentrazione in emissione. A tal fine è opportuno che il Gestore dell’impianto
comunichi per tempo alle Autorità di Controllo la necessità di eseguire tali variazioni prima e durante le
attività QAL2.
Qualora non sia possibile modificare sensibilmente le condizioni di marcia e dunque verificare
valori di concentrazione prossimi al limite, è possibile verificare una estrapolazione delle funzioni
di taratura al valore limite, utilizzando appropriati materiali di riferimento (bombole certificate a
titolo noto).
1.3. DETERMINAZIONE DELLA FUNZIONE DI TARATURA
Le coppie di valori determinate in campo sono utilizzate per la definizione di funzioni di taratura.
Il range di validità delle suddette funzioni è compreso tra zero e il massimo valore riscontrato in
campo nel corso delle operazioni di taratura più il 10%.
Qualora siano stati utilizzati materiali di riferimento per l’estensione del range di validità, la
differenza tra la lettura dopo taratura e il valore del corrispondente materiale di riferimento
dovrebbe essere inferiore all’intervallo di confidenza fissato dalla legislazione al valore limite e
inferiore al 10% del valore limite, a zero.
1.4. TEST DI VARIABILITÀ
Il test di variabilità viene effettuato al fine di verificare la conformità delle rette determinate a
quanto riportato nel D.Lgs. n°133/05 e nel D.Lgs. n°152/06.
NOTA - Ad oggi, il D.Lgs. n°133/05 fissa termini di riferimento per i parametri HCl, HF, CO, NOx, SO2, COT
e polveri. Dunque l’applicazione della procedura QAL2 va intesa esclusivamente per i suddetti parametri.
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2. PROCEDURA AST
E’ un test di sorveglianza annuale, ed ha lo scopo di confermare la QAL2 attraverso:
Accertamento della conformità dell’incertezza dei valori misurati dall’AMS secondo il criterio
utilizzato in QAL2;
Dimostrazione che la curva di taratura ottenuta in fase di QAL2 sia ancora valida.
La prima parte della procedura è costituita da un test di funzionalità, come precedentemente
visto per la procedura QAL2, che deve essere fatto da un laboratorio con provata esperienza e
riconosciuto dall’autorità competente.
La seconda parte è costituta da una verifica della funzione di calibrazione e della precisione
dello SME che deve essere entro i limiti richiesti. La verifica deve essere effettuata su una base
di almeno 5 misure in parallelo effettuate entro il range di calibrazione
Analogamente a quanto detto per le prove QAL2, risulta indispensabile che, al fine di
minimizzare gli effetti dovuti a derive strumentali ed eventuale usura di materiali di consumo, al
momento dell’esecuzione delle prove AST, l’AMS sia appena stato tarato e manutenuto.
Le prove coprono i seguenti aspetti:
installazione dell’AMS (test funzionale);
verifica dell’AMS per mezzo di misure in parallelo con SRM;
determinazione della variabilità dell’AMS e confronto di questa con i requisiti di legge.
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2.1. TEST FUNZIONALE
Prima di eseguire le prove AST è necessario eseguire una serie di verifiche ed ispezioni sul
sistema e sulla relativa documentazione. Si riporta di seguito un quadro sintetico delle attività
che devono essere espletate al fine di eseguire il test funzionale per AST.
Attività
Sistemi
Sistemi
In-
Responsabile
Allineamento e pulizia ottica
Linea di campionamento
Documentazione e registrazioni
Utilizzabilità
Tenuta pneumatica
X
X
X
X
X
X
X
-
Controllo di zero e span
X
X
Test di linearità
x
x
Laboratorio
Gestore
Gestore
Laboratorio
Laboratorio
Laboratorio
Interferenze
x
X
Deriva di zero e span
x
x
Tempo di risposta
Reportistica
X
X
X
X
Laboratorio
Laboratorio
Qualora il test non risultasse superato sarà necessario attuare le opportune azioni correttive e
preventive prima di procedere alle operazioni in campo.
2.2. MISURE IN PARALLELO CON SRM
Ai fini della verifica della validità delle funzioni di taratura e della loro variabilità , è necessario
eseguire delle prove in parallelo con SRM.
Il numero di prove valide da eseguire per ogni parametro è pari ad almeno 5.
Per le modalità operative vale quanto detto per QAL2.
Gli SRM utilizzati sono quelli riportati al punto 1.2.
2.3. TEST DI VARIABILITÀ E VALIDITÀ DELLE FUNZIONI DI CALIBRAZIONE
Nel corso delle prove AST è, per quanto possibile, necessario variare le condizioni di marcia
dell’impianto su cui è installato lo SME in maniera tale da avere misure (registrate dallo SME)
nel range di validità e possibilmente fino al 50% del valore limite.
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2.4. TEST DI VARIABILITÀ E VALIDITÀ DELLE FUNZIONI DI CALIBRAZIONE
Una volta eseguite le prove in campo vengono valutati i dati prodotti allo scopo di:
verificare che le funzioni di taratura determinate nel corso di QAL2 siano ancora valide.
Verificare che la conformità definita nel corso di QAL2 sia ancora valida.
Si noti che nel caso le condizioni di cui sopra siano soddisfatte, e nel corso delle prove AST
siano state effettuate determinazioni fuori dal range di validità delle funzioni di taratura, tale
range può essere esteso utilizzando i risultati ottenuti nel corso di AST.
3. UNI EN 14181:2005 E DECRETO LEGISLATIVO N°152/06*
L’introduzione delle attività previste dalla UNI EN 14181:2005, non ha di fatto annullato le
attività annuali previste dal D.Lg. n°152/06 (comma 4 Allegato VI Parte V).
A tale proposito, il laboratorio opera come di seguito descritto.
3.1. DETERMINAZIONE DELL’INDICE DI ACCURATEZZA RELATIVO
In corrispondenza delle verifiche QAL2 verranno effettuate almeno tre prove in più rispetto alle
15 previste. Le tre, “tradotte” secondo le funzioni di taratura determinate e validate
(ovviamente per la definizione di tali funzioni le tre non saranno utilizzate) saranno utilizzate per
la determinazione dell’I.A.r.
In corrispondenza degli AST, le misure utilizzate a tal fine saranno utilizzate anche per la
determinazione dell’I.A.r.
3.2. TARATURA DEL MISURATORE DI POLVERI
Essendo la periodicità prevista dal D.Lg. n°152/06 per la taratura dei misuratori di polveri
annuale, è questa la periodicità di riferimento. Di fatto, per il parametro polveri sarà eseguita
una QAL2 annuale.
3.3. VERIFICA DI LINEARITÀ
Anche in questo caso il D.Lg. 152/06, prevede una periodicità annuale , mentre la UNI EN
14181:2005 prevede che tale verifica sia effettuata in corrispondenza degli AST.
Di fatto tale verifica verrà effettuata annualmente (comma 4 Allegato VI Parte V del D.Lg.
152/06).
*Il D.Lg. n°152/06 all’art. 280 abroga il D.M. 21/12/1995.
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Referenze relative alle attività previste dalla Norma UNI EN 14181:
Acegas APS Padova, Trieste
AGC Flatt Glass Cuneo
A.AM.P.S. S.p.A. Livorno
Basell Poliolefine S.r.l. Ferrara
Buzzi Unicem S.p.A. Guidonia (RM), Robilante (CN), Travesio (PN), Vernasca (PC)
Caviro Distillerie S.r.l. Faenza (RA)
Cementir Italia S.r.l. Taranto
Colacem S.p.A. Caravate (VA), Rassina (AR), Sesto Campano (IS)
ECOPROGETTO Venezia S.p.A. Fusina (VE)
ENEL Impianto ad idrogeno Fusina (VE)
Industria CementiGiovanniRossi S.p.A. Piacenza, Fumane (VR), Pederobba (TV)
Iride Energia Moncalieri (TO)
Geofor S.p.A. Ospedaletto (PI)
HERAMBIENTE S.p.A. Bologna, Coriano (RN), Ferrara, Forlì (FC), Imola, Modena, Ravenna
MENGOZZI R.S. S.p.A. Forlì (FC)
Polimeri Europa S.p.A. Ferrara
SAN MARCO BIOENERGIE S.p.A. Bando d’Argenta (FE)
Tamoil S.P.A. Cremona
Tecnoborgo S.p.A. Piacenza
Termovalorizzatore Acerra (NA)
Per maggiori dettagli Vi preghiamo riferirVi al ns. Documento 102 “Verifiche In
Campo e Calcolo dell’Indice di Accuratezza ai sensi del D.Lg. 152/06 nei Sistemi di
Monitoraggio delle Emissioni “.
Il presente documento è proprietà esclusiva di StudioSMA e non può essere riprodotto in nessuna forma senza
autorizzazione del proprietario.
Il presente documento non rappresenta in nessun modo un riferimento normativo e/o tecnico per quanti operino nel
settore del monitoraggio delle emissioni.
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