Nutec. C Fortrolig NORSK UNDERVANNSTEKNOLOGISK SENTER A.S. Rapport nr: Dato: Prosjekt nr:

Transkript

1 Antall Sider : 28 Enk Eirues, C Rapport nr: Dato: Prosjekt nr: Rapportens tittel: Kontrollert av: Evaluering av en opto-akustisk gassanalysator med tanke på bruk under operasjonell dykking. (Rev. 01) Postboks 6, 5034 Ytre LaksevAg. Telefon (05) Telex: nutec n. Telefax: (05) NORSK UNDERVANNSTEKNOLOGISK SENTER A.S Nutec C Fortrolig Diving chambers Photoacoustic Evaluation Gas analyzer Sammendrag: ERKLÆRING VED FORDELING: oppgir at den kan analysere ca 300 gasser, de fleste med nedre deteksjonsgrense under I ppm. Prinsippet for dette instrumentet forutsetter at den gassen som skal analyseres absorberer infrarødt lys. Dette utelukker edelgasser og f.eks. 02, Kalibreringen ble kontrollert etter dykket og funnet å være innenfor spesifikasjonene etter i måneds kontinuerlig bruk. I rapporten er det gitt anbefalinger om å få erfaringer med instrumentet under operasjonell dykking. instrumentering. Det er god overensstemmelse mellom gassanalysatorens resultater og kammersystemels analyseutstyr, mens det er store uoverensstemmelser med en prøve som ble tatt med aktivt kull. For eventuell rutinemessig bruk under operasjonell dykking er det gitt prionterte anbefalinger om en del mindre modifikasjoner. Under førstepriontet er det satt opp montering av en ekstra magnetventil for å redusere gassforbruk og bedre spesiftkasjoner på instrumentets interne klokke. N2 og For denne evalueringen var instrumentet kalibrert for gassene xylene, toluene, totale hydrokarboner, på plott med konsentrasjoner som funksjon av tid. Statistiske verdier med middel, maksimum, minimum og standard avvik karbonmonoksid, karbondioksid og vanninnhold. Konstruksjonen av instrumentet tillater å måle inntil 6 gasser samtidig En standard gassanalysator type 1302 fra firma Brüel & Kjær ble installert under et grunt 02-dykk på NUTEC. Brosjyrene angis ved utlisting av data. Etter dykket er måleverdiene sammenholdt med resultatene fra kammersystemets standard hvorav en er vanndamp. Utstyret ble tilkoblet en analyselinje på kammer i og målte parallelt med kammersystemets standard gassanalyse-utstyr. Alle damene ble lagret internt i instrumentet og senere presentert både på lister med numeriske verdier og FUDT (Norsk Hydro, SAGA, Oljedirektoratet, Statoil). Arve Bang, Norsk Hydro Emneord på engelsk: Klient/oppdragsgiver: Klients/kontaktpersons referanse: Arbeidet utført av: Rapports vers signatur: Chemical Work Environment X Fri Distribusjon Graderingen gjelder til: ISBN: Emneord på norsk: Kjemisk arbeidsmiljø Gassanalysator Opto-akustikk Evaluering Dykkekamre Jens Smith-Sivertsen, Statoil John Arne Ask, Oljedirektoratet Karin Jakobsen ( f(_j f \ Godkjent av:

2 Erik Eknes NUTEC, EE/ANB EVALUERING AV EN OPTOAKUSTISK GASSANALYSATOR MED TANKE PÅ BRUK UNDER OPERASJONELL DYKKiNG Norsk Undervannsteknologisk Senter a.s Gravdalsvei 22, 5034 Ytre Laksevåg

3 2 INSTRUMENTBESKRIVELSE TEKNISKE KRAV FOR OPERATIV BRUK FORMÅL BAKGRUNN GENERELT 3 1. INTRODUKSJON 3 NUTEC, EFJANB 2 C 5.2 PRAKTISKE ERFARINGER 21 5 DISKUSJON 21 4 RESULTATER FRA LOGGETE DATA GASSFORBRUK MÅLESTED MÅLEPARAMETRE 8 3 PRAKTISK GJENNOMFØRING - METODE PRAKTISK OPERASJON OG BRUK, KOMPETANSEKRAV 6 C 2.3 SAMMENDRAG AV SPESIFIKASJONER MÅLBARE GASSER OG BEGRENSNINGER MÅLEPRINSIPP 5 c INNHOLD SIDE 4.1 MÅLERESULTATER KALIBRERING 20 7 FORSLAG TIL FORBEDRINGER OG VIDERE TESTING ANALYSERESULTATER MULIG BRUK UNDER OPERATIV DYKKING 22 6 KONKLUSJONER VIDERE U1TESTING FORBEDRINGER 26 8 REFERANSE 28

4 INTRODUKSJON 1.1 GENERELT Under dykking brukes det spesielle pustegassblandinger. Først og fremst må oksygeninnholdet være korrekt. Men det er også viktig at dykkeren ikke utsettes for høye konsentrasjoner av toksiske gasser under oppholdet. Det er derfor nødvendig å overvåke disse parametrene for å sikre at det opereres innenfor akseptable grenseverdier. Denne rapporten omhandler utprøving av et nytt gassanalyseinstrument som nylig er kommet på markedet. Det ble brukt på NTJTEC under et grunt dykk til 15 m i oktober og november Instrumentet var primært satt opp for å overvåke utvalgte forurensningsgasser i kammeratmosfæren. 1.2 FORMÅL Formålet med utprøvingen var å vurdere om instrumentet kunne egne seg til bruk under operativ dykking ombord i et dykkefartøy. Videre komme med forslag til eventuelle modifilcasjoner ved slik bruk, samt praktiske brukserfaringer. 1.3 BAKGRUNN Når konsentrasjonen av en gasskomponent i et trykk-kammer skal vurderes, er partialtrykket avgjørende. Vanligvis er man avhengig av å ekspandere gassen i trykk-kammeret til overfiatetrykk for å kunne analysere gasskomponentene. Da vil konsentrasjonene for de enkelte komponentene bli meget lave, og det kan være problematisk å finne instrumentering med god nok følsomhet og stabilitet. For en del gasskomponenter har det hittil vært brukt gasskromatograf for å kunne gjøre slike målinger. Dette instrumentet kan analysere innholdet av flere NUTEC, EE/ANB 3

5 forskjeffige gasskomponenter ved lave konsentrasjoner. I et laboratorium går dette bra. Men gasskromatografen krever hyppig kalibrering, er mekanisk meget ømfintlig og kommer lett ut av justering ved rystelser. Det kreves også høy kompetanse for å operere utstyret og tolke resultatene. 1.4 TEKNISKE KRAV FOR OPERATIV BRUK For å kunne gjøre operative rutinemålinger vil det være ønskelig med et instrument som er mekanisk robust. Etter montering og igangkjøring bør det stort sett passe seg selv og presentere resultatene for kammerbetjeningen på en lett forståelig måte slik at eventuelle nødvendige tiltak kan igangsettes. Målinger fra flere forskjellige kamre samtidig vil være ønskelig, og flere forskjeffige gasser bør kunne analyseres ved samme prøvetaking. Tiden fra gassprøven blir tatt i kammeret og til analyseresultatet foreligger bør være kort. For noen år siden lanserte instrumentleverandøren BrUel & Kjær i Danmark et gassanalyseinstrument basert på infrarød absorpsjon. I spesifikasjonene blir det hevdet at instrumentet har en oppløsning ned til 102 ppm og at det kan måle ca 300 gasser. Av disse kan inntil 5 gasser pluss vanndampinnhold måles samtidig med total måletid under 2 minutter. Dette gjør det meget interessant i dykkesammenheng. Instrumentet er primært laget for miljøovervåking innenfor f.eks. kjemisk industri. Dette medfører også en del begrensninger i dykkesammenheng. Men som det vil framgå av rapporten, er det mulig å komme rundt dette med enkle modifikasjoner. NUTEC, EFJANB 4

6 og Fl BrUel & Kjær type 1302 gassanalysator har følgende virkemåte: 2.1 MÅLEPRINSIPP c NUTEC, EE/ANB 5 nærmere i Appendilcs. 2. INSTRUMENTBESKRIVELSE 2.2 MÅLBARE GASSER OG BEGRENSNINGER er plassert på en karusell som har plass til 6 forskjellige filtre. Ett av disse må Hensikten med filteret er at hver gass absorberer infrarødt lys med en helt spesiell farge. På denne måten kan en velge ut de gassene som skal analyseres. Filtrene En gassprøve pumpes inn i et målekammer ved hjelp av en pumpe og et ventilsystem. Deretter lukkes kammeret hermetisk. En infrarød lyskilde belyser å pulsere, og et fargefilter som er bestemt av hvilken gass som skal måles. gassen gjennom et vindu og gassen får en trykkøkning pga. energitilførselen fra det infrarøde lyset. I lysbanen er det også montert en chopper som får lyset til variasjonen detekteres ved hjelp av to følsomme mikrofoner, og Det er en forutsetning for måleprinsippet at gassen må kunne absorbere infrarødt Ved å pulse lyset blir det en pulserende trykkøkning/trykkreduksjon. Denne gassen. For nærmere beskrivelse se i Appendiks og referanseliste. trykkvariasjonenes arnplitude er en funksjon av konsentrasjonen av den aktuelle alltid være vanndamp. De øvrige 5 filtrene brukes til forskjellige valgfrie gasser. Totalt oppgir fabrikanten i sitt brosjyremateriell totalt ca 300 forskjellige gasser lys. Dette gir mulighet til å måle konsentrasjonen til de fleste industrielle gasser. derfor ikke kunne måles. Dette gjelder f.eks. He og Ar. Det samme gjelder N2, 02 Detaljer om deteksjonsgrenser for de aktuelle gasser og begrensninger er beskrevet som instrumentet kan anvendes på. Edelgasser absorberer ikke infrarødt lys og vil absorberes av vanndamp, da det vanligvis alltid er fuktighet tilstede i en gass. 2. Absorbsjons-spekteret må også ligge utenfor de bølgelengder som

7 Instrument-type Brüel & Kjær type dekader, f.eks. i ppm - med referansegass 4 ganger I år. deteksjonsgrense: avhenger av gass, typisk io ppm til i ppm. - Nedre - Dynamikk: - Drift: - Kalibrering ppm. Nedre deteksjonsgrense i løpet av 3 mnd Mulig - Datalagringskapasitet: - Fysiske - Mulighet - Batteri - Testet - Gassforbruk N1JTEC, EF/ANE 6 Se detaljer i Appendiks. å legge inn grenseverdier med alarmer. 2.3 SAMMENDRAG AV SPESIFIKASJONER 2.4 PRAKTISK OPERASJON OG BRUK, KOMPETANSEKRAV prøver fra opp til 12 forskjellige målepunkter. Da er det en forutsetning at for feiloperasjoner, f.eks. å miste kalibreringsverdier eller oppsamlede data. Varsel Instrumentet blir operert fra menystyrte funksjonsknapper. I menyene kommer det oppløsning. Dato og tidspunkt lagres sammen med de måite verdier. Alle data om eventuelle feil med instrumentet blir gitt. opp klare spørsmål som operatøren må ta stilling til. Det er også lagt inn sperrer Instrumentet kan styres av en PC. Det kan også leveres tilleggsutstyr som kan ta vises numerisk kontinuerlig på en liten skjerm. Det kan settes inn alarmgrenser Intervall mellom hver måling kan settes fra 1 min, til i time med i min. systemet blir styrt av et PC-program. Dette er ikke vurdert i rapporten. maks. 30 cm3/s under skylling. for vibrasjonsbelastninger i henhold til IEC for sikring av kalibreringsverdier og lagrede data. for kommunikasjon med ekstern PC, utgang for printer og plotter. dimensjoner 175 x mm, vekt 9 kg. f.eks. 5 gasser hvert 10. min, i 7 døgn.

8 printer slik at alle data skrives ut etter hvert. Ved normal drift kan instrumentet gå kontinuerlig under et helt dykk. Dersom måleperiode kan dataene skrives ut på printer, redigert med overskrift og utregnede middelverdier, standard avvik og maksimum/minimum for hver enkelt utnyttelse av kapasiteten er det nok lagringspiass til å måle 5 gasser + man bruker. gass samt liste over alle rådata med dato og klokkeslett. NUTEC, EE/ANB 7 mulighet for elektrisk signal til en ekstern enhet. Under måling kan det tilicobles på konsentrasjoner for de enkelte gasser. En alarm gir ut både akustisk varsel og innstillingsparametrene for instrumentet Dataminnet kan deles opp i til sammen 9 + i måleserier. Alle målinger foregår Her kommer også middel og maks. verdier for måleperioden sammen med Det kan tilkobles plotter slik at tidsfunksjonen for de enkelte gasser kommer ut. man underveis Ønsker å endre på f.eks. intervall mellom hver måling, må dataminner. For å få tilbake tidligere data må dette skje via frontminnet. Ved full i et front-minne. Ved avsluttet måling kan dataene overføres til 9 forskjellige målingen stanses og dataene lagres før man begynner på nytt.etter avsluttet dekke en komplett metningsperiode. Er det bruk for større kapasitet kan dataene programvare å ta dem tilbake til instrumentet. Dette betyr at en mister muligheten vanninnhold hver ½ time i 3 uker. Dvs, at det er tilstrekkelig internt minne til å til å bruke instrumentets plotterutiner. Dette må i tilfelle lages spesielt på den PC overføres til en ekstern PC. Men det er da ikke mulig med eksisterende For å kunne sett opp instrumentet riktig kreves god innsikt i bruken samt kjennskap til de enkelte gasser. Når utstyret er kommet i drift, passer det seg stort gjøres f.eks. av kammerbetjeningen. sett selv, og det er ikke behov for hyppige kalibreringer. Det er enkelt å starte og stoppe en måleperiode og å lagre data i minnet. Med litt opplæring vil dette kunne

9 3 PRAKTISK GJENNOMFØRING - METODE 3.1 MÅLEPARAMETRE Vanninnhold må alltid måles og korrigeres for, da dette påvirker resultatet for de øvrige gassene. Følgende måieparametre for instrumentet ble valgt: A. Xylene B: Toluene C: Totale organiske hydrokarboner, målt som metan D: Karbon monoksid E: Karbon dioksid W: Vanninhold 3.2 MÅLESTED Instrumentet ble tilkoblet kontrolipanelet i kammerkontrollen. Formålet med testen var først og fremst å utprøve instrumentet, og ikke en fullstendig analyse av hele kammerkomplekset. Det ble derfor valgt å koble det fast til kammer 1 under hele dykket. Det var også tilgjengelig printer for kontinuerlig dokumentasjon samt plotter. I tillegg ble alle kamrene overvåket for forurensninger med standard overvåkingsinstrumentering for kammersystemet. 3.3 GASSFORBRUK Funksjonen på instrumentet er slik at det kun forbruker gass under skylling og fylling av målekammeret. Men da er forbruket til gjengjeld relativt stort, oppgitt til 30 cm3/s eller 1,8 1/min. GasstilfØrselen fra trykk-kammeret må derfor ha kapasitet nok til å levere dette for å forhindre at instrumentet suger inn gass fra NUrEC, EE/ANB 8

10 f.eks. kontroliromatmosfæren. I bruksanvisningen er det advart mot overtrykk i tilførselen og derfor ble det brukt boblefiasker med ventilering til atmosfæren. For å sikre mot falsk luft i måleslangen ble det valgt å bruk 3-4 I/min i tilførselen. Boblefiaskene må arrangeres på en slik måte at en sikrer seg mot at vann kan suges inn i instrumentet. Ellers kan målecellen Ødelegges! Et alternativ er å bruke et lite flowmeter for å kontrollere gass-stømmen under innpumping til målekammeret. Dette viste seg å lage et uforutsett problem. Med så stort kontinuerlig gassforbruk vil heliumkostnadene bli betydelige under et helt dykk. Instrumentet har i nåværende versjon ingen mulighet for styring av en ekstra magnetventil for åpning og lukking av gassforsyningen, for å løse dette må det brukes en ekstern styring. Derfor ble det anskaffet 2 koblingsur som styrte en magnetventil. Disse ble programmert til å åpne i 5 min, for hver måleperiode som ble valgt til i time (begrenset av antall funksjoner i koblingsur). Klokken i koblingsurene og gassanalysatoren ble så synkronisert. Etter en del forsøk fungerte dette bra, men dette systemet er for tungvint for normal operativt bruk. Likeledes ble det registrert at instrumentets intemklokke gikk for fort. Over tid medførte dette at den kom ut av synkronisering med koblingsurene, noe som krevde oppfølging med få dagers mellomrom under hele testperioden. NUTEC, EEJANB 9

11 4. RESULTATER FRA LOGGETE DATA 4.1 MÅLERESIJLTATER På grunn av arbeidet med å redusere gassforbruket mangler data fra de første dagene av dykket. Etter tredje dagen var instrumentet i kontinuerlig drift, kun avbrutt av korte perioder for lagring av data, modifisering og synkronisering av klokkene. En oversikt over alle registrerte data er vist i tabell i på neste side. Av tabellen framgår det at konsentrasjonene for toluene er kommet ut med negative verdier. LeverandØrens forklaring er at dette i praksis betyr 0 fordi instrumentet etter NUTECs spesifikasjoner er kalibrert for langt høyere innhold av denne gassen. På grunn av at det også er innebygget en korreksjon (valgfri) for innvirkning av de andre gassene på toluene-konsentrasjonen, vil denne korreksjonen trekke verdien negativt når konsentrasjonen er mye lavere enn det det er kalibrert for. NUTEC, EE/ANB 10

12 kl. 15: kl. 10:19 i time 68 1,56-1,3 13,4 3, , kl. 16: kl. 09:00 i time 65 1,93-2,3 22,7 4, , kl. 09: kl. 11:59 i time 26 2,13-0,737 16,5 4, , kl. 14: kl. 12:57 i time 95 1,91-1,8 21,9 5, , kl. 13: kl. 23:59 i time 59 1,60-2,8 22,5 8, ,30 Tabell 1: Oversikt over analyseresultater gitt som middelverdier for loggeperioden. Loggeperiode intervall målinger Måle- Antall Gasskonsentrasjon, middelverdi Start Stopp Xylene Toluene Total org. Karbon monoksid Karbon dioksid Vanninnisold ppm hydrokarbon ppm ppm ppm 3 g/m kl. 11: kl. 11:46 ca. 2 min. 18 1,75-0,654 28,3 3, , kl. 23: kl. 15:01 1 time 232 1,58-3,1 20,4 9, ,86 NTJTEC, EE/ANB 11

13 Alle damene ble lagret i hver sin posisjon i instrumentets internminne. Dette tok opp i underkant av 40% av tilgjengelig minne. Etter avsluttet dykk er samtlige data overført til en PC-fil, listet ut på printer og plottet på en flerpens plotter. I figur la finnes et eksempel på hvordan instrumentstatus og statistiske data kommer ut på printer, og figur 1B viser hvordan rådata kommer ut. Plotterutinene har mulighet for å velge ut hvilke gasser som skal skrives ut, én, flere eller alle. For å beholde oversikten er det valgt å begrense hvert plott til 2 gasser. Innholdet i figurene er fra perioden : Figur 2: Figur 3: Figur 4: Xylene og toluene Totale organiske hydrokarboner og vanninnhold Karbon monoksid og karbon dlioksid Under dykket ble det brukt en heliumbianding som inneholdt små rester av butangass. Denne ga utslag på totale hydrokarboner. Instrumentet ble da brukt operativt ved at det ble lagt inn aktivt kull i gassrensesystemet når hydrokarbon innholdet kom opp til grenseverdien. Det ble også avlest en økning i organiske hydrokarboner når det ble sluset inn mat i kammer 1. NUTEC, EF/ANE 12

14 c, T0Z Measurerent Det /Z454 ls1i11l 10:11 Page ettirig5 Compensate for Uater Vap. Interference Cor pen5ate for Croaa nterfererce Sampie Continuousiy Sempling intervei Pre aet Monitoring Period Meaaure l3 i: XYLENE Sas 5: Toluene Sas C: Total Organic Caron Ses Q: Ceron r ionoxide Ses E: Carbon dioxide Water Vapour Sarnplinq rube Length Air Presaure Norrraiizatioi, Ternpereture YES YE5 NO ij1 :00 MO YES YES YES YE 5 YEE YE r 101.,33 kpa z0.0 C Senerel jnforr ation: Start Tir ie : 151 1ø Z 13:00 Stop Tirqe Z3:55 Resulta Not Avereged Nunber of Event Marka : 0 Number of Recored Sampies : SS Aiarn Linit Max Mean Min Std.Oev l5as A: Ses 5: Ses Ses 0 Ses E: Wat er: Z.ZSE+00 1.SOE+00 S1ZE E 3 551E 03 Z.SE E E E+0ø ZZ.5E IE+0@ S.70E+00 S.ZIE+00 S.Z5E E E 3 Z.SSE+fö3 553E+00 5L1E E EE E+00 l 1E+00 4.ØIE+00 Figur la. Overskrift ved printing av data. NUTEC, EE/ANB 3

15 10 ZZ:00: :00:2! 1.S1E+00 I.SE SE :00: E+ 7.73E E+00 Z.785+oo 8 20:00:88 L73E E ZI:08: E :00: ØØ Z77E :00: SE Z44E+08 Z.2I :00:13 Z.ZIE+00 I.SE OZE+08 I 13:00:28 I.SSE+00 I.SE E E+00 Z5ZE+00 1.SZE :08: E Nc. hhr ppr i ppm ppm Tdeu 5mp. Tir,e 5a 5 5a C G 0 Water 5r pie5 eaure Fror :00 NUTEC, EEJANB 14 Figur 1B Liste over rådata :58: :58: Z3.IE ZE :58: SE :50: Z1.7E+08 8.SSE ISE :58: SSSE :55: I1.SE :58: :58:18 1.Z5E ZE :59: Z.8E E ØIE :55: E :59: :58: SE E :58: E :50: ZZ Z:58: E :58: E+00 3! 18:55: SE+00 SI 14:58: Z1.IE+88 8.ZIE :58:SZ 1.Z E+80 ZE 13:58:Z E Z1 08:55: Z.SSE :58: Z4.E+oo 24 11:59: E Z1.ZE I7ZE E Z:55:ZS l.ze SSE :59:Z3 1.78E Z0.4E :55:13 1.ZØE E :59:11 I.ZIE :58: SE :58:40 I ZE :58: IS 05:59: Z5.7E :55: I.4ZE E :55: Z3.SE IOE+00.ØSE :59: :58: Z.Z4E :55: T.9E E E :55: :55: SE# :55: E Z5.SE J :55: E+00 LØE E :59: E :59: Z.9E+80 Z8.4E E+03 Z.83E+00 il Z3:00: ZZ.3E i. j.- uuremerit LIL li I I I

16 Serial Nu 148)231 (Jote : :51_ gj 1302 SETTINGS: GENERAL INFORMATION: B (((f )))) < SmmpJ.lng Intervel: 01:00 Stmrt Time: :59 I4onltorlng Perlod Not Pre et Stop TIme: :01 Bruel G Kier Resulta Not Avereged Number of Recorded Semplem: 232 Compensete for Water Interi.: YES Number ot Plotted Sm.ploe: 232 Compensete tor Croem Intert.: YES Wernln9(B): Dete hem boen Trunceted AIr Preemure: kpa GAS INFOFIMATION: Normmllzatlon Te.perature: 20.0 C A: XYLENE I4eefl Volum: 1.58 ppm Mmx Volum: 2.62 pp. 8: Toluene Meen Volum: 3.1 ppm Mmx Value: 641 ppb Se.pllng Tube Length: Scele: A5.00E+00 D:1.00E 09. Commenta:

17 fl fl 00 t) di l SETTINGS: GENERAL INFORMATION: B (((Dl))) K SempHn Intervel: 01:00 Stert Time:.f Monitorin9 Period Not Pce eet Stop Time: Bruel Kjær eau1ti Not Averagod Number of Recorded Smmplee: Compeneate for Meter Intert.: YS Numbor ut Plotted Samplea: Compeneete for Croee Interf.: YES Air Pre.muce: kpe GAS INFORMATION: Normalizetion Tempereturo: 20.0 C Sempling Tube Length: 1.00 fl C: Totol Orgenic Cocbon Moen VeIue: 20.4 ppm Mmx Voluo: 46.2 ppm Scele: C:50.OE+00 W:50.OE+03 W: Mater Vepour Moen Velue: 5.66 g/i Mix Veluo: 21.8 g/i Commente: : : I I Sen11 Ho D1d : : : : : Ol 00: : 51

18 ( ) g Brùe] G X)r GAS INFORMATION: 0: C.rbon monox)d. ê4an Vaiue: 9.41 ppa Mex V.lue: 10.7 ppn E:Cerbon dloxlde Ham Velu.: 774 ppm Mmx Value: 3816 ppm SETTINGS: Sempflng Intervei: MonitorinQ Period Not Pre emt Re.uite Not Avereged Comp.n..te for Water Intert.: Compeneete tor Croee Intert.: Air Pr...ure: Normalization T.mp.r.ture: S.mpling Tube Length: Scal.: i 0 tinit: 01:00 YES YES kpa 20.0 C 1.00 m 0: 20.OE+00 E:5.00E+03 GENERAL INFORMATION: Stect Time: Stop Time: Number of Recorded Sepeplem: Number of Plotteci Samplem: : : Comman t e: 0.8 I jjj 2 00: : : : :00 Dete: : : :51 i

19 Sammenligning med andre måledata under dykket Under dykket ble det rutinemessige målt en rekke gassparametre: - Karbon - Karbon - I dioksid (CO 2) man oksygen, temperatur og fuktighet. ble målt og loggført hver 1/2 time. Samtidig målte 4) monoksid (CO) og metan (CH ble målt med gasskromatograf (GC) én gang pr. døgn. løpet av dykket ble det tatt gassprøve med aktivt kull én gang fra kammer i og sendt til Senter for Industriforskning (SI) for analyse. Det er i ettertid gått tilbake i loggboken og tatt ut GC-data fra begynnelsen og slutten av dykket. Tilsvarende verdier for tilnærmet samme tidspunkt er så tatt ut fra datalistene fra det opto-akustiske instrumentet (B & K) under test. Resultatene er vist i tabell 2 på neste side. Ved vurdering av sammenlignende verdier i tabell 2 må det taes i betraktning at avlesningene ikke er gjort på eksakt samme tidspunkter. Det må også taes hensyn til at GC kun registrerer CH4 mens B & K er satt opp til å måle totale hycirokarboner inidusive butan, referert til molekylvekten for CH4. Vi må derfor forvente noe høyere verdier for CH4 på B & K enn på GC. Ved begynnelsen av dykket ser dette ut til å være tilfelle, mens ved slutten er forskjellen tilsynelatende motsatt. Som nevnt, er det usikkerhet med hensyn til måletidspunkt. Muligens kan det være forskjell på kalibrering i N2 og He, eller det har med instrumentnøyaktighet å gjøre. Dersom målingene hadde vært tatt på nøyaktig samme gassblanding, og målt de samme komponentene, er avvikene for store til å være innenfor aksepterte toleransegrenser. Dette er en av de tingene som må undersøkes nærmere. NUTEC, EEJANB 18

20 Tabell 2. Sammenligning av data fra gasskromatograf og opto-akustisk analysator. 4) Tidspunkt Karbon monoksid (CO) Metan (CH GC, ppm B & K, ppm GC, ppm B & K, ppm kl. 18:00 2,2 3,7 13, kl. 02:35 4,5 4,4 17,3 18, kl. 00:00 2,3 4,7 13,2 10, kl. 00:54 7,9 5,0 14,8 15, kl. 16:00 3,1 5,1 14,9 20, kl. 02:00 3,0 5,1 14,7 20, kl. 03:00 3,6 5,3 16,3 23, kl. 03:00 4,8 5,6 22,7 20, kl. 13:00 3,5 6,8 21,1 30, kl. 04:50 6 9, , kl. 00: , , kl ,8 9,4 21,5 18, kl. 01:00 5,6 9,8 21,4 17, kl ,1 9,0 21,6 13, kl. 02:00 6,4 9,0 19,1 10, kl. 02:30 9,0 9,7 24,3 27,2 NIJTEC, EE/ANB 19

21 NUTEC, EE/ANB 20 CH, Tabell 3. CO2 i perioden kl. 00:00 til kl. 15:01 sammenhigninger uten å måle på eksakt samme gass. I stedet er det sett på tilstanden på sodalime-absorbentene. Det kan derfor ikke gjøres pålitelige middelverdien og standard avvik over en lengre periode. Dykkelogg B & K CO2 konsentrasjonen varierer svært mye avhengig av aktivitet inne i kammeret og KALIBRERING Det fremgår her at standardavviket er så stort at det ikke kan sies noe sikkert om For den prøven som ble sendt til SI er det imidlertid store forskjeller både for mellom kammerovervåknings-instrumenteringen og den opto-akustiske nøyaktigheten. Totalt viser tabell 2 og 3 at det er rimelig god overensstemmelse 4, og stort standaard avvik for CO2. xylene, toluene, og hydrokarboner. Det må derfor undersøkes nærmere om hva analysatoren for gassene CO, CO2 og CH4 tatt i betraktning få data fra CO og Før målingene ble instrumentet kalibrert ved fabrikken i Köbenhavn. Etter en som kan være årsaken til dette. fremdeles å være innenfor spesifikasjonene, se Appendiks. Det er imidlertid innført en usikkerhet ved at kalibreringen er utført med N2 som bæregass, selv om måneds kontinuerlig bruk ble kalibreringen kontrollert ved fabrikken og funnet det blir hevdet at det teoretisk ikke skal gjøre forskjell. Middelverdi 563 ppm 774 ppm Antall målinger Standard avvik 539 ppm 616 ppm

22 NUTEC, EE/ANB 21 måte. aktuelle heliumbaserte gasser vil kunne gi gode opplysninger om nøyaktighet. 5.1 ANALYSERESULTATER 5. DISKUSJON c 5.2 PRAKTISKE ERFARINGER Inne i lokket er det en god oversikt over menyen for styring av instrumentet. Plotte- og print-mulighetene er meget gode med mulighet til å ta ut akkurat de Bruksanvisningen er meget oversilctlig og forklarer godt instrumentets funksjoner. øvrige resultatene er det rimelig samsvar og en sammenlignende kalibrering med og toluene også fra to andre steder, og det arbeides med å utrede årsaken. For de Det ble funnet store avvik mellom B & K og prøver tatt med kuliprøver. Dette er datene man er interessert i. Det beregnes også statistiske verdier av rådataene. rapportert til B & K forhandleren. De har fått rapportert lignende avvik for xylene Når alle gassene skal måles, tar hver måling i underkant av 2 minutter. Dersom Sammenholdt med instrumentets lagerkapasitet er det neppe behov for lengre antallet reduseres, vil også måletiden gå ned. Maksimalt intervall er i time. Det er imidlertid en begrensning i antall posisjoner i minnet. Det kan lagres totalt intervall. Ifølge leverandøren kan dette økes. 9 tids-serier. Skal f.eks. instrumentet brukes til å måle flere korte sekvenser med kan benytte seg av de gode plotterutinene som instrumentet er utstyrt med. Dette lite intervall mellom hver måling, f.eks. under en sveiseoperasjon, vil en måtte tømme damene over til en PC når det er lagret 9 tidsserier. Dette gjør at en ikke må i tilfelle lages f.eks. i et regneark i den PC en man benytter. På en PC blir damene lagret i et format som gjør det lett å liste ut rådata på en opversiktlig

23 løsning på dette dersom man benytter seg av en PC. NUTEC, EF/ANE 22 hyppige kalibreringer under drift. fjerne slike feilmålinger. leverandøren vil dette bli rettet på. Det må fmnes en mere praktisk løsning på styring av magnetventilen for dosering 5.3 MULIG BRUK UNDER OPERATIV DYKKING På utskriftene blir det markert at det har vært strømbrudd. Dette skjedde én gang. må det aksepteres et viss gassforbruk. Ifølge leverandøren vil det kunne lages en På grunn av at koblingsur og instrumentklokke da mistet synkroniseringen, ble oppfølging, fungerte det bra, men er for tungvint for operasjonell bruk. Eventuelt av gass enn den som vi laget. Som et laboratorieforsøk med mulighet for En viktig forutsetning er at man er klar over de begrensninger som ligger i selve noen av dataene åpenbart feil pga. falsk luft. Instrumentet har muligheter for å I tilfelle strømbrudd stopper loggeren og fortsetter når strømmen kommer tilbake. på overfiatebaserte gasser er dette et kosmetisk problem, men i vårt tilfelle Intern klokke i instrumentet gikk litt for fort under testen. Under vanlig måling inklusive argon som brukes under sveising. Se oversikt i Appendiks. medførte det at koblingsur og instrument kom ut av synlcronisering. Ifølge Under normal drift vil det ikke være behov for personell med spesialkompetanse måleprinsippet med absorpsjon av infrarødt lys. Dette utelukker alle edelgasser for å få ut data. Kammerbetjeningen bør kunne læres opp til dette. Men installasjon og justering må gjøres av en kompetent person. Det er ikke behov for En viktig oppgave vil være å passe på at det er stor nok gasstilførsel til å Dette vil kunne gi ukorrekte resultater uten at man er klar over det. forhindre at den interne pumpen trekker inn gass fra f.eks. kontrolirom atmosfæren.