SIST ISO 10396:2012

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10396
Second edition
2007-02-01
Stationary source emissions — Sampling
for the automated determination of gas
emission concentrations for permanently-
installed monitoring systems
Émissions de sources fixes — Échantillonnage pour la détermination
automatisée des concentrations d'émission de gaz pour des systèmes
fixes de surveillance
Reference number
©
ISO 2007
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
1.1 General. 1
1.2 Limitations. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Principle. 2
4.1 General. 2
4.2 Extractive sampling. 3
4.3 Non-extractive sampling . 3
5 Representative sampling — Factors to be considered. 3
5.1 Nature of the source. 3
5.2 Location . 4
5.3 Other factors . 5
6 Apparatus and equipment . 5
6.1 Construction materials. 5
6.2 Components of extractive sampling equipment . 5
6.3 Components of non-extractive equipment. 8
7 System operation. 10
7.1 Checking for leaks. 10
7.2 Calibration, function and set-up. 10
7.3 Maintenance of sampling systems . 11
8 Documentation. 11
Annex A (informative) Recommended construction materials. 19
Bibliography . 24

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 10396 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 1, Stationary
source emissions.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10396:1993), which has been technically
revised.
iv © ISO 2007 – All rights reserved

Introduction
This International Standard describes the use of methodologies for the sampling of stack gases for the
determination of pollutants by automated measuring systems (AMS). The methodology applies to the
sampling of oxygen (O ), carbon dioxide (CO ), carbon monoxide (CO), sulfur dioxide (SO ), nitrogen
2 2 2
monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ), or the sum of NO and NO as nitrogen oxides.
2 2
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10396:2007(E)

Stationary source emissions — Sampling for the automated
determination of gas emission concentrations for permanently-
installed monitoring systems
1 Scope
1.1 General
This International Standard specifies procedures and equipment that will permit, within certain limits,
representative sampling for the automated determination of gas concentrations of effluent gas streams. The
application is limited to the determination of oxygen (O ), carbon dioxide (CO ), carbon monoxide (CO), sulfur
2 2
dioxide (SO ), nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO ), or the sum of NO and NO as nitrogen
2 2 2
oxides.
1.2 Limitations
It is recognized that there are some combustion processes and situations that may limit the applicability of this
International Standard. Where such conditions exist, caution and competent technical judgment are required,
especially when dealing with any of the following:
a) corrosive or highly reactive components such as ammonia, hydrogen chloride and sulfuric acid;
b) high vacuum, high pressure or high temperature gas streams;
c) wet flue gases;
d) fluctuations in velocity, temperature or concentration due to uncontrollable variation in the process;
e) gas stratification due to the non-mixing of gas streams;
f) measurements made using environmental control devices;
g) relatively low levels of gas concentrations.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 10780:1994, Stationary source emissions - Measurement of velocity and volume flowrate of gas
streams in ducts
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
condensate
material that is condensed in the sample conditioning equipment
3.2
corrosiveness
tendency of an enclosed gas stream to attack sampling equipment components or other exposed surfaces
under sampling conditions
3.3
mass concentration
mass of a particular gas per unit volume of dry gas in the enclosed gas stream, unless otherwise stated
NOTE If expressed by volume concentration, these concentrations could be standardized by using a reference
excess air level (for example, 3 % oxygen).
3.4
highly reactive component
contaminant in the gas stream that could react to form other chemical components
3.5
wet flue gas
gas stream that is at or below the saturation point and may contain droplets of water
3.6
sample integrity
maintenance of the representativeness of the sample by the elimination of leaks or physical and chemical
reactions in the sample gas between the sample inlet and the measuring instrument
3.7
gas stratification
gas stream that forms a laminar layer without turbulence or a condition where the concentration at any point
differs from the average concentration over the cross-section by more than 10 %
3.8
in situ sampling system
non-extractive system that measures the gas concentration directly
NOTE In situ systems measure either across the stack or duct or at a point within the duct or stack.
3.9
calibration gas mixture
gas of known, reliable and stable composition that may be used to check the response of the AMS and should
be used for the calibration of the AMS
4 Principle
4.1 General
This International Standard provides guidance for representative sampling of gases in a duct and includes
both extractive and non-extractive methods. In extractive sampling, these gases are conditioned to remove
aerosols, particulate matter and other interfering substances before being conveyed to the instruments. In
non-extractive sampling, the measurements are made in situ; therefore, no sample conditioning other than
filtering of filterable materials at the probe tip is required.
2 © ISO 2007 – All rights reserved

4.2 Extractive sampling
Extractive sampling includes extraction of the sample, removal of interfering materials and maintenance of a
representative gas concentration throughout the sampling system for subsequent analysis by appropriate
instrumentation (see Figure 1).
4.3 Non-extractive sampling
Non-extractive sampling does not involve removal of a sample, and sampling is confined to the gas stream in
the duct (see Figures 2 to 4).
5 Representative sampling — Factors to be considered
5.1 Nature of the source
5.1.1 Important factors
To ensure the gaseous concentration in the sample gas stream is representative of that in the flue gas,
several factors shall be considered:
a) the heterogeneity of the process stream, such as variations in concentration, temperature, or velocity
across the duct caused by moisture or gas stratification;
b) gas leakage or air infiltration and continuous gas reactions;
c) random errors due to the finite nature of the sample and the sampling procedure adopted to obtain a
representative sample.
5.1.2 Problem areas in representative sampling
Obtaining a representative sample may be difficult to achieve for the following reasons:
a) the operation of the source is not stable;
b) the concentration level of the gas to be determined is either too low or too high;
c) the size of the stack or duct is too large;
d) the configuration of the duct network where samples are to be extracted is convoluted.
Where there are difficulties due to the nature of the source as noted in 5.1.1, the concentration profile shall be
established for each operating condition in order to determine the best sampling location.
Some sources may have more variability in process (i.e. cyclic variation) and, consequently, any time-
dependent measurement may be less representative of the average concentration if a full cycle of variability is
not sampled.
5.1.3 Source characteristics
Before any measurements are carried out, it is necessary to become familiar with the pertinent operating
characteristics of the process from which emissions are to be sampled and determined. These operating
characteristics shall include, but are not necessarily limited to, the following:
a) mode of process operation (cyclic, batch charging, or continuous);
b) process feed rates and composition;
c) fuel feed rates and composition;
d) normal operating gas temperatures and pressures;
e) operating and removal efficien
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10396
Deuxième édition
2007-02-01
Émissions de sources fixes —
Échantillonnage pour la détermination
automatisée des concentrations
d'émission de gaz pour des systèmes
fixes de surveillance
Stationary source emissions — Sampling for the automated
determination of gas emission concentrations for permanently-installed
monitoring systems
Numéro de référence
©
ISO 2007
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
1.1 Généralités. 1
1.2 Limites. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe . 2
4.1 Généralités. 2
4.2 Prélèvement par méthode extractive . 3
4.3 Prélèvement par méthode non extractive. 3
5 Prélèvement représentatif — Facteurs à prendre en considération. 3
5.1 Nature de la source. 3
5.2 Emplacement. 4
5.3 Autres facteurs. 5
6 Appareillage. 6
6.1 Matériaux de construction . 6
6.2 Composants de l’appareillage de prélèvement extractif . 6
6.3 Composants de l’appareillage de prélèvement non extractif. 9
7 Fonctionnement du système . 11
7.1 Vérification de fuites. 11
7.2 Étalonnage, fonctionnement et mise en œuvre. 11
7.3 Maintenance des systèmes de prélèvement . 12
8 Documentation . 12
Annexe A (informative) Matériaux de construction pour l’appareillage . 22
Bibliographie . 27

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 10396 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l'air, sous-comité SC 1,
Émissions de sources fixes.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10396:1993), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
iv © ISO 2007 – Tous droits réservés

Introduction
La présente Norme internationale décrit l'utilisation de méthodes de prélèvement des effluents pour le dosage
des polluants au moyen de systèmes de mesures automatiques (AMS). Ces méthodes s'appliquent au
prélèvement de l'oxygène (O ), du dioxyde de carbone (CO ), du monoxyde de carbone (CO), du dioxyde de
2 2
soufre (SO ), du monoxyde d'azote (NO) et du dioxyde d'azote (NO ), ou de la somme du NO et du NO
2 2 2
comme oxydes d'azote.
NORME INTERNATIONALE ISO 10396:2007(F)

Émissions de sources fixes — Échantillonnage pour la
détermination automatisée des concentrations d'émission
de gaz pour des systèmes fixes de surveillance
1 Domaine d'application
1.1 Généralités
La présente Norme internationale prescrit des modes opératoires et du matériel permettant, dans certaines
limites, la réalisation de prélèvements représentatifs en vue de la détermination automatique des
concentrations de gaz émanant des effluents gazeux. L'application se limite à la détermination de l'oxygène
(O ), du dioxyde de carbone (CO ), du monoxyde de carbone (CO), du dioxyde de soufre (SO ), du
2 2 2
monoxyde d'azote (NO) et du dioxyde d'azote (NO ), ou de la somme du NO et du NO comme oxydes
2 2
d'azote.
1.2 Limites
Il est reconnu qu’il existe certains procédés de combustion et certaines situations qui peuvent limiter
l’applicabilité de la présente Norme internationale. Une certaine prudence et l'exercice d'un jugement
technique compétent sont requis lorsque de telles conditions sont réunies, en particulier lorsqu’il s'agit de
traiter de l’un des cas suivants:
⎯ composés corrosifs ou fortement réactifs tels que l'ammoniaque, le chlorure d'hydrogène et l'acide
sulfurique;
⎯ flux de gaz à température élevée ou sous forte pression ou sous vide poussé;
⎯ effluents humides;
⎯ fluctuations de la vitesse, de la température ou de la concentration dues à une variabilité incontrôlable
dans le procédé;
⎯ stratification des gaz due au non-mélange des flux de gaz;
⎯ mesurages effectués au moyen de dispositifs de contrôle de l’environnement;
⎯ niveaux relativement bas de concentrations de gaz.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 10780:1994, Émissions de sources fixes — Mesurage de la vitesse et du débit-volume des courants
gazeux dans des conduites
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
condensat
matériau condensé dans l’appareillage de conditionnement de l’échantillon
3.2
corrosivité
tendance d’un effluent gazeux à l’intérieur d’un dispositif de prélèvement à attaquer ses organes ou d’autres
surfaces exposées dans des conditions de prélèvement
3.3
concentrations en masse
masse d’un gaz donné par unité de volume de gaz sec de l’effluent gazeux, sauf indication contraire
NOTE Si elles sont exprimées en volume, ces concentrations pourraient être normalisées en utilisant un niveau
d’excès d’air de référence (par exemple 3 % d’oxygène).
3.4
composés fortement réactifs
contaminants dans le flux de gaz qui pourraient réagir pour former d'autres composés chimiques
3.5
effluent humide
flux de gaz qui est au point de saturation, ou au-dessous, et qui peut contenir des gouttelettes d’eau
3.6
intégrité de l'échantillon
maintien de la représentativité de l'échantillon de gaz par l'élimination des fuites ou des réactions physiques
ou chimiques entre l’entrée du dispositif de prélèvement et l'instrument de mesure
3.7
stratification des gaz
flux gazeux formant une couche laminaire sans turbulence ou état dans lequel la concentration en tout point
diffère de la concentration moyenne sur la section de plus de 10 %
3.8
système de prélèvement in situ
système non extractif qui mesure la concentration de gaz de manière directe
NOTE Les systèmes in situ mesurent cette concentration au travers de la cheminée ou du conduit, ou en un point à
l'intérieur du conduit ou de la cheminée.
3.9
mélange de gaz pour étalonnage
gaz de composition connue, fiable et stable, pouvant être utilisés pour vérifier la réponse des systèmes de
mesurage automatiques et qu'il convient d'utiliser pour l'étalonnage de ces derniers
4 Principe
4.1 Généralités
La présente Norme internationale fournit des recommandations pour le prélèvement représentatif des gaz
dans un conduit et décrit à la fois des méthodes extractives et non extractives. Dans le prélèvement par
méthode extractive, ces gaz sont conditionnés pour éliminer les aérosols, la matière particulaire et d’autres
interférents avant d’être conduits vers les instruments. Dans le prélèvement par méthode non extractive, les
2 © ISO 2007 – Tous droits réservés

mesurages sont effectués in situ; par conséquent, aucun conditionnement d'échantillon autre que le filtrage
des matériaux filtrables au niveau de l'extrémité de la sonde n'est requis.
4.2 Prélèvement par méthode extractive
Le prélèvement par méthode extractive comporte l’extraction de l’échantillon, l’élimination des interférents et
le maintien d'une concentration gazeuse représentative de l'ensemble du système de prélèvement en vue des
analyses ultérieures à l’aide des instruments appropriés (voir Figure 1).
4.3 Prélèvement par méthode non extractive
Le prélèvement par méthode non extractive ne nécessite pas l’extraction d’un échantillon, et le prélèvement
se limite au flux de gaz dans le conduit (voir Figures 2 à 4).
5 Prélèvement représentatif — Facteurs à prendre en considération
5.1 Nature de la source
5.1.1 Facteurs importants
Plusieurs facteurs doivent être pris en considération pour s'assurer que la concentration gazeuse dans le flux
de gaz échantillonné est représentative de celle des effluents:
⎯ l’hétérogénéité du cycle de fabrication, par exemple les variations dans la concentration, la température
ou la vitesse au niveau de la section du conduit provoquées par l'humidité ou la stratification des gaz;
⎯ les fuites de gaz ou les infiltrations d’air et les réactions des gaz en continu;
⎯ les erreurs aléatoires dues à la nature finie de l’échantillon et au mode opératoire de prélèvement adopté
pour obtenir un échantillon représentatif.
5.1.2 Questions posant problème dans le prélèvement représentatif
Il peut être difficile d'obtenir un échantillon représentatif pour les raisons suivantes:
⎯ l
...