ISO 15259:2023

Air quality - Measurement of stationary source emissions - Requirements for measurement sections and sites and for the measurement objective, plan and report

This document specifies the following requirements: a) requirements for measurement sections and sites with respect to performing emission measurements; b) requirements for the measurement objective, plan and report of emission measurements of air pollutants and reference quantities to be carried out in waste gas ducts at industrial plants. This document applies to periodic measurements using manual or automated reference methods (RM). This document specifies generic principles which can be applied to perform emission measurements at different plant types and to meet different measurement objectives. NOTE The measurement objective is specified by the customer. The testing institute identifies the measurement objective and related regulatory requirements at the beginning of the measurement planning. Where measurements are being made for regulatory purposes, the customer should seek approval from the competent authority. This document specifies procedures for taking representative samples in waste gas ducts. This document specifies a procedure for finding the best available sampling point for automated measuring systems used for continuous monitoring of emissions. The planning and reporting aspects of this document are applicable to emission measurements at diffusive and fugitive emission sources. This document does not address aspects of structural safety of chimneys and ducts, construction of working platforms and safety of personnel using them.

Qualité de l'air — Mesurage des émissions de sources fixes — Exigences relatives aux sections et sites de mesurage et relatives à l'objectif, au plan et au rapport de mesurage

Le présent document spécifie les exigences suivantes : a) les exigences relatives aux sites et sections de mesurage dans le cadre de mesurages à l'émission ; b) les exigences relatives à l'objectif, au plan et au rapport de mesurage pour les mesurages à l’émission de polluants de l'air et de grandeurs de référence à effectuer dans les conduits d'évacuation des effluents gazeux d'installations industrielles. Le présent document s'applique aux mesurages périodiques effectués selon des méthodes de référence (RM) manuelles et automatiques. Le présent document spécifie les principes génériques qui peuvent être appliqués pour effectuer des mesurages à l’émission à différents types d'installation et atteindre les différents objectifs de mesurage. NOTE L'objectif de mesurage est spécifié par le client. L'institut d'essai identifie l'objectif de mesurage et les exigences réglementaires associées au début de la préparation de la campagne de mesurage. Il est recommandé que le client obtienne l'approbation préalable de l'autorité compétente, dès lors que des mesurages sont effectués à des fins réglementaires. Le présent document spécifie les modes opératoires visant à prélever des échantillons représentatifs dans les conduits d'évacuation des effluents gazeux. Le présent document spécifie un mode opératoire visant à déterminer le meilleur point d'échantillonnage disponible pour les systèmes automatiques de mesurage en vue de la surveillance en continu des émissions. Les aspects relatifs à la préparation de la campagne et à l'élaboration du rapport dans le présent document sont applicables aux mesurages à l’émission relatifs aux sources d'émission diffuses et fugitives. Le présent document n'aborde pas les aspects relatifs à la sécurité structurelle des cheminées et des conduits, à la construction des plates-formes de travail et à la sécurité du personnel qui les utilise.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 16-May-2023
• ICS: 13.040.40 - Stationary source emissions
• Technical Committee: ISO/TC 146/SC 1 - Stationary source emissions
• Drafting Committee: ISO/TC 146/SC 1 - Stationary source emissions
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 17-May-2023
• Due Date: 01-Oct-2022
• Completion Date: 17-May-2023

Overview

ISO 15259:2023 - "Air quality - Measurement of stationary source emissions - Requirements for measurement sections and sites and for the measurement objective, plan and report" defines requirements for planning, executing and reporting emission measurements in waste gas ducts at industrial plants. The standard applies to periodic measurements using manual or automated reference methods (RM) and establishes generic principles to ensure reliable, comparable results for air pollutant concentrations and reference quantities (e.g., temperature, pressure, oxygen, water vapour).

Key topics and technical requirements

• Measurement sections and sites: criteria for selecting and preparing measurement planes, ports and working areas in waste gas ducts to enable representative sampling.
• Measurement objective: requirement that the measurement objective is specified (by the customer) and identified/reviewed by the testing institute, including regulatory context when relevant.
• Measurement plan and procedures: elements to be defined before measurement - number and timing of individual measurements, plant operating conditions and load characteristics, measurement points and methods, personnel and logistics.
• Sampling strategy: procedures for taking representative samples, including grid measurements for particulates, homogeneity assessment of gas profiles, and selection of best sampling point for automated measuring systems (AMS) used in continuous monitoring.
• Measurement report: mandatory content and structure for reporting results, metadata and uncertainties so results are transparent and comparable.
• Scope limitations: the standard does not cover structural safety of chimneys/ducts or construction/safety of working platforms; it focuses on measurement quality and representativeness.

Practical applications and users

ISO 15259:2023 is intended for practitioners and stakeholders involved in stationary source emission measurement and air quality compliance:

• Testing and calibration laboratories conducting periodic emission measurements and validating AMS.
• Plant designers, operators and maintenance teams preparing measurement sites and supporting on-site sampling.
• Regulators and permitting authorities requiring standardized measurement plans and reports for compliance assessment.
• Accreditation bodies and auditors assessing conformity of measurement procedures to recognized principles.
• Use cases include emission limit value compliance checks, acceptance tests, emission inventories, permit applications, troubleshooting of waste gas treatment, and AMS calibration/validation.

Related standards

• Designed to be used in conjunction with established reference methods (for example, those developed by CEN/TC 264) and national regulatory requirements for emission monitoring and reporting.

Keywords: ISO 15259:2023, air quality, stationary source emissions, emission measurements, measurement plan, measurement sites, waste gas ducts, reference methods, automated measuring systems, sampling strategy, emission reporting.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15259
First edition
2023-05
Air quality — Measurement of
stationary source emissions —
Requirements for measurement
sections and sites and for the
measurement objective, plan and
report
Qualité de l'air — Mesurage des émissions de sources fixes —
Exigences relatives aux sections et sites de mesurage et relatives à
l'objectif, au plan et au rapport de mesurage
Reference number
© ISO 2023
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CH-1214 Vernier, Geneva
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Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms.5
4.1 Symbols . 5
4.2 Abbreviated terms . 6
5 Principles . 7
5.1 General . 7
5.2 Measurement section and measurement site . 8
5.3 Measurement objective and measurement plan . 9
5.4 Sampling strategy . 9
5.5 Measurement report. 9
6 Measurement section and measurement site . 9
6.1 General . 9
6.2 Measurement section .12
6.2.1 Measurement section and measurement plane .12
6.2.2 Measurement ports . 14
6.2.3 Working area and working platform . 14
6.3 Measurement site . 15
6.3.1 Power supply and equipment . 15
6.3.2 Safety and environmental conditions . 15
7 Measurement objective and measurement plan .16
7.1 Measurement objective . 16
7.1.1 Specification of the measurement objective . 16
7.1.2 Identification and review of the measurement objective . 16
7.2 Measurement plan . 17
7.2.1 Specification of measurement plan . 17
7.2.2 Plant operating conditions and load characteristics . 17
7.2.3 Number of individual measurements . 18
7.2.4 Timing and duration of individual measurements . 18
7.2.5 Measurement points . 19
7.2.6 Measurement methods . 19
7.2.7 Measurement section and measurement site . 19
7.2.8 Technical supervisor and necessary personnel. 19
7.2.9 Planning of the measurement dates . . 20
7.2.10 Preparation of the measurement . 20
8 Sampling strategy .21
8.1 General . 21
8.2 Measurement of particulates and other components by grid measurements .22
8.3 Determination of homogeneity . 23
8.4 Permanently installed AMS . . . 27
9 Measurement report .28
Annex A (informative) Design and construction of measurement sites .30
Annex B (informative) Measurement planning .39
Annex C (informative) Conversion to reference quantities .58
Annex D (normative) Sampling strategy .61
iii
Annex E (informative) Examples for determining homogeneity of waste gas profiles .65
Annex F (informative) Example form of emission measurement report .71
Annex G (informative) Theoretical basis for the determination of the mean concentration
in the measurement plane .74
Bibliography .77
iv
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by European Committee for Standardization (CEN) (as EN 15259:2007)
and was adopted without modification other than those given below, under a special “fast-track
procedure”, by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 1, Stationary source
emission, in parallel with its approval by the ISO member bodies:
— any "EN ISO xxxx" references have been changed to "ISO xxxx" references;
— “n” has been corrected to "n " in Formulae (D.6) and (D.7);
d
— the black spot from the center of the circle has been removed in Figure D.2.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
Introduction
This document defines requirements for
a) measurement sections and sites at waste gas ducts of industrial plants and
b) measurement objective, plan and report.
This document is intended to ensure reliable and comparable results when used in conjunction with
reference methods such as those that have been developed by CEN/TC 264.
This document is important to plant designers, constructors, plant operators, testing laboratories,
accreditation bodies and regulators.
This document requires the specification of a measurement objective. There can be various objectives
for measuring emissions, e.g.
[1]
— for assessing whether industrial installations are operating in compliance with IPPC permits
(emission limit value compliance assessment),
— for emissions declaration and reporting for emission inventories (e.g. local, national and international
[1],[2]
e.g. for EPER ),
— for acceptance tests (proof of guarantee),
— in case of complaints,
— for obtaining a permit (e.g. following changes to process operations or plant design),
— after expiration of a set time interval to establish the condition of the plant,
— in case of interruption or disturbance of operations,
— within the framework of safety precaution investigations,
— for the calibration of continuously operating emission measuring systems,
— for checking the function of continuously operating emission measuring systems,
— to establish the cause of particular emission behaviour (e.g. the determination of the cause of a
failure of the waste gas treatment to maintain the guaranteed/required level of cleaning),
— to give a prognosis of likely emission levels in special operating conditions, e.g. after changes of
procedure, in case of disturbance or interruption, or in case of expansion of capacity,
[3]
— for establishing emission trading schemes ,
— for determining emission factors and
[3]
— for assessing available techniques for an industry sector (e.g. at company, sector and EU level) .
vi
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15259:2023(E)
Air quality — Measurement of stationary source emissions
— Requirements for measurement sections and sites and
for the measurement objective, plan and report
1 Scope
This document specifies the following requirements:
a) requirements for measurement sections and sites with respect to performing emission
measurements;
b) requirements for the measurement objective, plan and report of emission measurements of air
pollutants and reference quantities to be carried out in waste gas ducts at industrial plants.
This document applies to periodic measurements using manual or automated reference methods (RM).
This document specifies generic principles which can be applied to perform emission measurements at
different plant types and to meet different measurement objectives.
NOTE The measurement objective is specified by the customer. The testing institute identifies the
measurement objective and related regulatory requirements at the beginning of the measurement planning.
Where measurements are being made for regulatory purposes, the customer should seek approval from the
competent authority.
This document specifies procedures for taking representative samples in waste gas ducts.
This document specifies a procedure for finding the best available sampling point for automated
measuring systems used for continuous monitoring of emissions.
The planning and reporting aspects of this document are applicable to emission measurements at
diffusive and fugitive emission sources.
This document does not address aspects of structural safety of chimneys and ducts, construction of
working platforms and safety of personnel using them.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
NOTE These terms and definitions are in accordance with VIM and CEN/TS 15674.
3.1
measurement
set of operations having the object of determining a value of a quantity
[SOURCE: VIM: 1993, 2.1]
Note 1 to entry: The operations can be performed automatically.
3.2
individual measurement
measurement carried out over a defined period of time
Note 1 to entry: Information on the start and end time of the measurement can be of importance, e.g. in case
of parallel measurements of the reference method with an automated measuring system to be calibrated or
validated.
3.3
periodic measurement
determination of a measurand at specified time intervals
Note 1 to entry: The specified time intervals may be regular (e.g. once every month) or irregular. Measurands
can include the amount or physical property of an emission. Measurements are usually made using portable
equipment for typically less than 24 h.
3.4
grid measurement
determination of a measurand in a given grid of measurement points in the measurement plane
3.5
measurand
particular quantity subject to measurement
[SOURCE: VIM: 1993, 2.6]
Note 1 to entry: The measurand is a quantifiable property of the waste gas under test, for example mass
concentration of a measured component, temperature, velocity, mass flow, oxygen content and water vapour
content.
3.6
measured component
constituent of the waste gas for which a defined measurand is to be determined by measurement
3.7
reference quantity
specified physical or chemical quantity which is needed for conversion of the measurand to standard
conditions
Note 1 to entry: Reference quantities are e.g. temperature (T = 273,15 K), pressure (p = 101,325 kPa), water
ref ref
vapour volume fraction (h = 0 %) and oxygen volume fraction o .
ref ref
3.8
reference method
RM
measurement method taken as a reference by convention, which gives the accepted reference value of
the measurand
Note 1 to entry: A reference method is fully described.
Note 2 to entry: A reference method can be a manual or an automated method.
Note 3 to entry: Alternative methods can be used if equivalence to the reference method has been demonstrated.
3.9
standard reference method
SRM
reference method prescribed by European or national legislation
Note 1 to entry: Standard reference methods are used e.g. to calibrate and validate AMS and for periodic
measurements to check compliance with limit values.
3.10
automated measuring system
AMS
measuring system permanently installed on site for continuous monitoring of emissions
Note 1 to entry: An AMS is a method which is traceable to a reference method.
[SOURCE: EN 14181:2004, 3.2]
3.11
measurement site
place on the waste gas duct in the area of the measurement plane(s) consisting of structures and
technical equipment, for example working platforms, measurement ports, energy supply
Note 1 to entry: Measurement site is also known as sampling site.
3.12
measurement section
region of the waste gas duct which includes the measurement plane(s) and the inlet and outlet sections
3.13
measurement plane
plane normal to the centreline of the duct at the sampling position
Note 1 to entry: Measurement plane is also known as sampling plane.
3.14
hydraulic diameter
d
h
quotient of four times the area A and the perimeter P of the measurement plane
4×A
d = (1)
h
P
3.15
measurement line
line in the sampling plane along which the sampling points are located, bounded by the inner duct wall
Note 1 to entry: Measurement line is also known as sampling line.
3.16
measurement point
position in the measurement plane at which the sample stream is extracted or the measurement data
are obtained directly
Note 1 to entry: Measurement point is also known as sampling point.
3.17
representative measurement point
measurement point at which the local mass flow density of the substance to be determined is equal to
the mass flow density averaged over the measurement plane
3.18
measurement port
opening in the waste gas duct along the measurement line, through which access to the waste gas is
gained
Note 1 to entry: Measurement port is also known as sampling port or access port.
3.19
clearance area
area of free space at the working platform outside the waste gas duct without obstacles in which the
appropriate measuring probes are moved and handled
Note 1 to entry: See Table 1.
3.20
measurement objective
scope of the measurement programme
3.21
measurement plan
structured procedure to fulfil a defined measurement objective
3.22
measurement report
report established by the testing laboratory according to the customer request and containing at least
the information required in the standards applied in the measurements programme, in particular this
document
3.23
site review
visit conducted by the testing laboratory before undertaking emission measurements to ensure that
the physical and logistical situation is fully understood before arriving on-site to conduct work
Note 1 to entry: The site review provides information essential for determining the appropriate measurement
method and development of the measurement plan.
3.24
timing
time at which samples or measurements are taken
Note 1 to entry: Timing can be crucial to obtaining a result which is relevant to the measurement objective.
3.25
sampling duration
period of time over which the sample is taken
3.26
mass concentration
c
quotient of mass m of the measured component and gas volume V
m
c= (2)
V
3.27
mass flow rate
m
quotient of the mass m flowing through the measurement plane and the time t
m

m= (3)
t
3.28
mass flow density
m
d

quotient of mass flow rate m and corresponding cross-sectional area a

m

m = (4)
d
a
3.29
sample volumetric flow
volumetric flow extracted from the main stream for determination of the measured component
3.30
volumetric flow rate
quotient of the volume flowing through a plane and the time
3.31
testing laboratory
laboratory that performs tests
Note 1 to entry: The term testing laboratory can be used in the sense of a legal entity, a technical entity or both.
Note 2 to entry: A testing laboratory undertakes work at the laboratory’s permanent facilities, at sites away from
their permanent facilities and in temporary or mobile laboratories.
Note 3 to entry: The sampling and analysis stages often occur at different locations as the analysis stage can be
carried out at a permanent laboratory.
3.32
customer
organization or person that defines the measurement objective and receives the measurement report
Note 1 to entry: Adapted from ISO 9000:2005, 3.3.5.
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
a cross-sectional area
A area of the measurement plane
c mass concentration
d diameter of the duct
d hydraulic diameter
h
F statistical value of the F-test
h measured water vapour content as volume fraction
m
h standard water vapour content as volume fraction
ref
m mass

m
mass flow rate

m
mass flow density
d
N number of measurements
o measured oxygen content as volume fraction
m
o standard oxygen content as volume fraction
ref
P perimeter of the measurement plane
p measured pressure
m
p standard pressure
ref
r ratio of actual value y of the measurand in the grid and the value y of the reference
i i,grid i,ref
measurement
r
average of the ratios r
i
s standard deviation of the grid measurements
grid
s standard deviation due to the inhomogeneity of the waste gas
inh
s standard deviation of combined grid and reference measurement
pos
s standard deviation of the reference measurements
ref
t time
T measured temperature (absolute)
m
T standard temperature (absolute)
ref
U permissible expanded uncertainty
per
U expanded uncertainty of the combined grid and reference measurement
pos
U expanded uncertainty related to the reference measurements at the fixed point
ref
v velocity of the gas in the measurement plane
V volume

V volume flow rate
th
y measured value at the i sampling point
i,grid
th
y i measured value at the reference point
i,ref
4.2 Abbreviated terms
AMS Automated measuring system
RM Reference method
SRM Standard reference method
SCR Selective catalytic reduction
SNCR Selective non catalytic reduction
5 Principles
5.1 General
Reliable and comparable results representative of the emissions in the context of the measurement
objective (see Annex G) can be achieved provided that
a) measurement section and site, preferably created at the plant design stage, are available to enable a
representative sample to be taken,
b) measurement objective and the measurement plan are available before measurements are carried
out,
c) sampling strategy is specified in the measurement plan to meet the measurement objective,
d) report of the results is produced which includes all relevant information and
e) competent testing laboratories are used.
NOTE Requirements on the competence of laboratories are specified in ISO/IEC 17025 and CEN/
TS 15675.
Figure 1 illustrates key stages of periodic measurements of emissions from stationary sources.
Figure 1 — Illustration of key stages of periodic measurements of emissions from stationary
sources
5.2 Measurement section and measurement site
Plants designed or adapted to enable representative sampling have a section of the waste gas ducting
engineered to ensure an ordered flow profile free from vortexing and backflow, where a measurement
plane is located that provides a grid of sampling points sufficient to assess the distribution of
measurands and reference quantities. The measurement site allows access to the sampling plane for
typical sampling equipment via a platform that enables measurement personnel to work safely and
efficiently.
5.3 Measurement objective and measurement plan
The measurement objective specifies the work to be carried out, the plant operating conditions under
which measurements are to be taken, any plant or process related information to be collected, working
procedures to be used and any associated requirements. The results of these considerations are outlined
in the measurement plan. To ensure that the measurement plan meets the measurement objective it
is important to ensure that the measurement section has been assessed and any deviations from
standard geometry is taken into account. Measurements are performed by suitable qualified personnel,
under adequate supervision. In view of the measurement objective, simplified procedures may be
used in some circumstances provided that the plant conditions are well understood and provided it is
acceptable within the measurement objective. Any deviations from the standard procedures described
in document s are justified and reported.
5.4 Sampling strategy
The sampling strategy ensures that a representative sample is taken. The procedures specified
in Clause 8 are chosen to suite the degree of homogeneity of the measurand distribution and any
anticipated variability in time. Procedures are adopted to identify the number and placement of the
sampling points and the sampling duration at each point.
5.5 Measurement report
The measurement report provides the results of measurement supported by a comprehensive account
of the measurements, a description of the measurement objective, and the measurement plan. It also
provides sufficient detail to enable the results to be traced back through the calculations to the collected
basic data and process operating conditions.
6 Measurement section and measurement site
6.1 General
Suitable measurement sections and measurement sites are necessary to obtain reliable and comparable
emission measurement results. Therefore, appropriate measurement sections and sites shall be planned
when designing a plant (see [4]). Terms related to the measurement section and site are illustrated in
Figure 2.
Emission measurements in flowing gases require defined flow conditions in the measurement plane,
i.e. an ordered and stable flow profile without vortexing and backflow so that the velocity and the mass
concentration of the measured component in the waste gas can be determined. These requirements
result from the definition of the mean concentration (see Annex G). This is the only way in which results
from different measurements, for example on different plants, can be compared.
Emission measurements require appropriate measurement ports and working platforms. Therefore,
the installation of measurement ports and working platforms shall be taken into account in the planning
phase of a measurement section.
Specifications of regulations and official requirements shall be taken into account in the selection and
specification of measurement sections and sites. Expert advice should be sought.
NOTE Aspects of structural safety of chimneys and ducts as well as construction of working platforms and
safety of personnel using them are not treated in this document.
Key
1 measurement point
2 measurement line
3 measurement plane
4 measurement port
5 clearance area
6 measurement site
7 manual sampling train
8 measurement section
9 outlet section
10 inlet section
Symbols
d internal duct diameter
Figure 2 — Illustration of terms related to the measurement site and measurement section
Figure 3 gives an example of mounting locations of measuring systems in a measurement section. For
the different measurement activities six measurement planes are used in this example. The working
platform is not represented for simplification.
a) Top view b) Front view
Key
A measurement line, measurement plane
A1 0° A6 245°
A2 90° A7 260°
A3 45° A8 135°
A4 80° A9 195°
A5 65°
S measurement port
S1 reference method S6 HCl, total carbon, water-vapour AMS
S2 reference method S7 reference method
S3 dust AMS (optical head) S8 volume flow AMS (transmitter)
S3a dust AMS (reflector) S8a volume flow AMS (receiver)
S4 SO , NO, O AMS S9 temperature
2 2
S5 reference method S9a pressure
Figure 3 — Example of the mounting location of measuring systems within a
measurement section at a waste gas duct (working platform not represented for simplification)
6.2 Measurement section
6.2.1 Measurement section and measurement plane
The measurement section shall allow the sampling and execution of measurements at a suitable
measurement plane.
NOTE 1 The measurement section is the region of a conducted source (e.g. waste gas duct, stack) which
includes the actual measurement plane and the inlet and outlet sections.
NOTE 2 For extensive emission measurement programmes more than one measurement section and/or
more than one measurement plane within each measurement section can be necessary. The requirements on
measurement sections and measurement planes apply to each section and plane.
In the planning and selection of a measurement section, the following aspects in accordance with the
measurement objective shall be considered:
a) measurement section shall allow that representative samples of the emission can be taken in the
measurement plane for the determination of volumetric flow and mass concentration of pollutants;
NOTE 3 The measured component can still change due to secondary reactions (degradation or synthesis)
between the measurement plane and the point of escape to the open atmosphere.
b) measurement plane shall be situated in a section of the waste gas duct (stack etc.) where
homogenous flow conditions and concentrations can be expected;
NOTE 4 The requirement for homogeneous flow conditions is generally fulfilled if the measurement plane
is
— as far downstream and upstream from any disturbance, which could produce a change in direction of
flow (e.g. disturbances can be caused by bends, fans or partially closed dampers),
— in a section of a duct with at least five hydraulic diameters of straight duct upstream of the sampling
plane and two hydraulic diameters downstream (five hydraulic diameters from the top of a stack; see
A.2) and
— in a section of a duct with constant shape and cross-sectional area.
NOTE 5 Effective aerodynamic arrangements (e.g. fans, vanes, ducting design) can be required to achieve
mixing of the gases before entering the (straight) duct where the measurement section is located in order
to get a homogeneous concentration profile at the measurement plane, especially when several gases of
different characteristics in composition, coming from different installations are collected in the same duct.
NOTE 6 It can be advisable to perform an exploratory velocity traverse before committing to a
comprehensive installation.
c) measurements at all the sampling points defined in 8.2 and Annex D shall prove that the gas stream
at the measurement plane meets the following requirements:
1) angle of gas flow less than 15° with regard to duct axis;
NOTE 7 A method for the determination of the angle of gas flow is given in Annex B of EN 13284-
1:2001.
2) no local negative flow;
3) minimum velocity depending on the flow rate measuring method used (for Pitot tubes a
differential pressure larger than 5 Pa);
4) ratio of the highest to lowest local gas velocities less than 3:1;
NOTE 8 The above requirements are generally fulfilled in sections of duct with at least five
hydraulic diameters of straight duct upstream of the measurement plane and two hydraulic diameters
downstream (five hydraulic diameters from the top of a stack). Therefore, it is strongly recommended
to design sampling locations accordingly.
d) installation of measurement sections in vertical ducts should be preferred to installation in
horizontal ducts;
NOTE 9 At high dust concentrations, for some particle fractions, sedimentation can occur in horizontal
ducts. This can lead to errors in the measurement of pollutants contained in the particle fraction, e.g. heavy
metals, PCDD/PCDF.
e) measurement section shall be situated where it is possible to erect suitable working platforms with
the provision of the necessary infrastructure;
f) measurement section shall be clearly identified and labelled.
NOTE 10 Labels are intended to identify the emission source unambiguously for regulatory and other
purposes.
6.2.2 Measurement ports
Measurement ports shall be provided to allow sampling at specified measurement points (see 8.2).
Additional measurement ports in the same measurement plane or section shall be provided to allow
measurements of other quantities (for example flow velocity, temperature, water vapour) when
required by the measurement objective.
NOTE 1 In addition it can be necessary to install additional access ports for operational measurements or for
instruments for continuous emission monitoring in the region of the measurement plane.
NOTE 2 Examples of suitable measurement ports are shown in A.1.
Measurement ports shall be planned at the design stage of new plants or during plant modification, as
later changes of the waste gas duct can be difficult and costly (if, for example, protective linings are
present).
NOTE 3 The examples of Annex A have been proven suitable. Tight-sealing covers avoid hazard.
NOTE 4 If the distance between a measurement port and the opposite interior wall of the waste gas duct is
large (e.g. more than 2 m), depending on the measurement objective, two opposing measurement ports can be
provided per measurement line, and the platform extended accordingly.
In the case of rectangular ducts, the measurement ports should be installed on the longer side (see
Figure A.6).
6.2.3 Working area and working platform
6.2.3.1 Load bearing capacity
Permanent and temporary working platforms shall have a load bearing capacity sufficient to fulfil the
measurement objective.
NOTE Sampling can comprise of two to six persons with equipment weighing between 50 kg and 300 kg.
Temporary working platforms shall be tied or supported to a permanent structure to prevent collapse
or overturning. They shall be checked before use in accordance with national regulations on safety at
work.
6.2.3.2 Position and working space
Working platforms shall provide sufficient working area and height (working space) for the measurement
objective, i.e. to manipulate the probes and operate the measuring instruments. Clearance area at the
working platform shall be dimensioned appropriately. Probe introduction should not be impeded e.g.
by guard fences and other built-in elements.
NOTE 1 Grid measurements require a sufficiently large working area outside the waste gas duct along
the measurement lines so that the measurement points can be sampled with the appropriate probes in the
measurement plane. The minimum probe length depends on the internal diameter or depth of the waste gas duct
and the wall thickness.
NOTE 2 A sufficient depth of the working area is given by the sum of the internal diameter or depth of the waste
gas duct and the wall thickness plus 1,5 m for flanged-on instruments (see A.2). If two opposite measurement
ports are installed for one measurement line, a correspondingly smaller operating area depth is sufficient.
NOTE 3 If the waste gas has a vertical direction of flow, both with round and rectangular waste gas ducts, a
working height from the platform to the measurement lines can be established, which is approximately 1,2 m to
1,5 m.
EXAMPLE Table 1 shows examples of working platform areas required for the following two measurement
objectives:
a) small measurement plane and simple measurement objective (open width of the waste gas duct:
0,2 m diameter, measurement: total carbon);
b) acceptance testing in a waste incineration plant (open width of the vertical waste gas duct: 2 m width
(measurement ports) and 1,5 m depth, wall thickness: 0,3 m, measurement: total dust, total carbon, hydrogen
chloride, hydrogen fluoride, sulphur dioxide, nitrogen oxides, carbon monoxide, PCDD/PCDF, heavy metals,
oxygen, waste gas volumetric flow rate, waste gas pressure, waste gas temperature, carbon dioxide, water
vapour).
Table 1 — Examples of working platform areas
Measurement Clearance area Minimum area required for instru- Minimum total area
objective ments, operations or movement
2 2 2
m m m
a not needed 4 4
b 6 12 18
6.3 Measurement site
6.3.1 Power supply and equipment
Power connections of an appropriate size and safeguarded in accordance with national requirement
shall be installed at the measurement site. Compressed air, water connections and wastewater disposal
may be necessary.
6.3.2 Safety and environmental conditions
The measurement sites shall be installed in such a way as to comply with national safety at work
requirements.
At least the following aspects shall be considered:
— easy and safe access to the measurement site;
[18]
— transport means, for example hoists or lifts, to transport measuring instruments, in the case of
measurement sites which are not at ground level;
— avoidance of area of sources which emit unexpectedly, for example rupture disks, overpressure
valves or steam discharges;
— avoidance of any hazard by engineering or procedural measures;
— avoidance of areas of significant positive pressure;
— availability of measures to ensure personnel carrying out the emission measurements are informed
of any operating faults which would endanger them;
— possibility to accommodate the working platform or measurement site within the plant building;
— protection of the working area from heat and dust;
— protective measures, for example weather protection and heating, to ensure the necessary
environmental conditions for the personnel and the equipment used.
7 Measurement objective and measurement plan
7.1 Measurement objective
7.1.1 Specification of the measurement objective
The measurement objective shall be specified by the customer.
In view of the measurement objective, simplified procedures may be adopted for small and/or frequently
visited plants provided these are documented in the emission measurement report.
The measurement objective shall specify at least:
— measurement objective;
— measurement site, for details see 7.2.7;
— process and operating conditions, which are relevant for the emission, for details see 7.2.2;
— measurands (e.g. pollutant mass concentration, reference quantities, mass flow, volumetric flow)
and expected values;
— period of measurement campaign, for details see 7.2.9;
— competence of the testing laboratory.
The measurement objective can also specify the measurement methods to be applied (for details see
7.2.6) and requirements on the measurement uncertainty.
7.1.2 Identification and review of the measurement objective
The measurement objective shall be identified by the testing laboratory at the beginning of the
measurement planning on the basis of the contract with the customer. This shall include any regulatory
requirement.
All plant specific information which is relevant to the measurement objective shall be collected.
NOTE 1 Depending on the complexity of the measurement, plant specific information can be obtained at a
site review of the plant during the basic planning, or in the case of smaller or frequently visited plants, e.g. by
telephone.
NOTE 2 A site review can include a preparatory meeting with participation of e.g. a representative of the
testing laboratory, the technically responsible plant personnel, a representative of the competent authority in
[5]
the case of compliance monitoring, a representative of the delivery firm in the case of acceptance tests .
In particular the following items
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 15259
Première édition
2023-05
Qualité de l'air — Mesurage des
émissions de sources fixes —
Exigences relatives aux sections
et sites de mesurage et relatives à
l'objectif, au plan et au rapport de
mesurage
Air quality — Measurement of stationary source emissions —
Requirements for measurement sections and sites and for the
measurement objective, plan and report
Numéro de référence
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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations .5
4.1 Symboles . 5
4.2 Abréviations. 6
5 Principes . 7
5.1 Généralités . 7
5.2 Section et site de mesurage . 9
5.3 Objectif et plan de mesurage . 9
5.4 Stratégie d'échantillonnage . . 9
5.5 Rapport de mesurage . 9
6 Section et site de mesurage .9
6.1 Généralités . 9
6.2 Section de mesurage . . 14
6.2.1 Section et plan de mesurage . 14
6.2.2 Orifices de mesurage .15
6.2.3 Zone et plate-forme de travail . 16
6.3 Site de mesurage . 17
6.3.1 Alimentation électrique et équipement . 17
6.3.2 Conditions liées à la sécurité et à l'environnement . 17
7 Objectif et plan de mesurage .17
7.1 Objectif de mesurage . 17
7.1.1 Spécifications de l'objectif de mesurage . 17
7.1.2 Identification et revue de l'objectif de mesurage . 18
7.2 Plan de mesurage . 19
7.2.1 Spécifications du plan de mesurage . 19
7.2.2 Conditions de fonctionnement et caractéristiques de charge de l'installation . 19
7.2.3 Nombre de mesurages élémentaires . 20
7.2.4 Horaire et durée des mesurages élémentaires . 20
7.2.5 Points de mesurage . 20
7.2.6 Méthodes de mesurage . 21
7.2.7 Section et site de mesurage . 21
7.2.8 Chargé d'inspection technique et personnel nécessaire .22
7.2.9 Planification des dates de mesurage . 22
7.2.10 Préparation du mesurage . 22
8 Stratégie d'échantillonnage .23
8.1 Généralités . 23
8.2 Mesurage des matières particulaires et des autres composants à l'aide d’un
quadrillage du plan de mesurage . 25
8.3 Détermination de l'homogénéité . 26
8.4 AMS installés de façon permanente . 30
9 Rapport de mesurage .31
Annexe A (informative) Conception et construction des sites de mesurage .33
Annexe B (informative) Préparation de la campagne de mesurage .42
Annexe C (informative) Conversion en grandeurs de référence.62
Annexe D (normative) Stratégie d'échantillonnage .65
iii
Annexe E (informative) Exemples de détermination de l'homogénéité des profils des
effluents gazeux . .70
Annexe F (informative) Exemple de formulaire de rapport de mesurage d'émission .76
Annexe G (informative) Base théorique de la détermination de la concentration moyenne
dans le plan de mesurage .79
Bibliographie .82
iv
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le Comité européen de normalisation (CEN) (en tant
qu'EN 15259:2007) et a été adopté sans modification autre que celles indiquées ci-dessous, suivant
une procédure par voie express, par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l'air, SC 1 Émissions de
sources fixes, parallèlement à son approbation par les comités membres de l'ISO:
— toutes les références « EN ISO xxxx » ont été remplacées par des références « ISO xxxx »;
— « n » a été corrigé en « n » dans les Equations (D.6) and (D.7);
d
— la tache noire du centre du cercle a été enlevée dans la Figure D.2.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
v
Introduction
Le présent document définit les exigences pour
a) les sections et sites de mesurage des conduits d'évacuation des effluents gazeux des installations
industrielles ; et
b) l'objectif, le plan et le rapport de mesurage.
Le présent document a pour objet de garantir des résultats fiables et comparables lors de leur utilisation
conjointe avec des méthodes de référence telles que celles élaborées par le comité technique CEN/
TC 264.
Le présent document est essentiel pour les concepteurs, les constructeurs et les exploitants
d'installation, les laboratoires d'essai ainsi que les organismes d'accréditation et les autorités de
réglementation.
Le présent document exige la spécification d'un objectif de mesurage. Il existe différents objectifs
relatifs au mesurage des émissions, par exemple :
[1]
— les objectifs visant à évaluer si les installations industrielles sont conformes aux permis IPPC
(évaluation de la conformité à la valeur limite d’émission) ;
— les objectifs visant à déclarer et signaler les émissions afin d’élaborer des inventaires d’émissions
(par exemple les émissions locales, nationales et internationales, pour le registre européen des
[1],[2]
émissions de polluants par exemple );
— les objectifs relatifs aux essais de réception (preuve de garantie) ;
— les objectifs relatifs aux réclamations ;
— les objectifs visant à obtenir un permis (par exemple, suite à des modifications relatives aux procédés
opérationnels ou à la conception de l'installation) ;
— les objectifs visant à déterminer l'état de l'installation à l'issue d'un intervalle de temps défini ;
— les objectifs relatifs à l'interruption ou à la perturbation des opérations ;
— les objectifs dans le cadre d'investigations relatives aux mesures de sécurité ;
— les objectifs relatifs à l'étalonnage de systèmes de mesurage en continu des émissions ;
— les objectifs visant à vérifier le fonctionnement des systèmes de mesurage en continu des émissions ;
— les objectifs visant à déterminer la cause d'émissions spécifiques (par exemple, déterminer la cause
d'une panne du traitement des effluents gazeux en vue de maintenir le niveau de nettoyage requis/
garanti) ;
— les objectifs visant à établir un pronostic des niveaux probables d'émission dans des conditions de
fonctionnement spécifiques, par exemple à la suite de modifications du mode opératoire, en cas de
perturbation ou d'interruption, ou en cas d'expansion de la capacité ;
[3]
— les objectifs visant à établir des systèmes d'échange de quotas d'émission ;
— les objectifs visant à déterminer les facteurs d'émission ; et
— les objectifs visant à évaluer les techniques disponibles concernant un secteur industriel (par
[3]
exemple, au niveau d’une société, d’un secteur et de l’Union européenne) .
vi
NORME INTERNATIONALE ISO 15259:2023(F)
Qualité de l'air — Mesurage des émissions de sources fixes
— Exigences relatives aux sections et sites de mesurage et
relatives à l'objectif, au plan et au rapport de mesurage
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les exigences suivantes :
a) les exigences relatives aux sites et sections de mesurage dans le cadre de mesurages à l'émission ;
b) les exigences relatives à l'objectif, au plan et au rapport de mesurage pour les mesurages à l’émission
de polluants de l'air et de grandeurs de référence à effectuer dans les conduits d'évacuation des
effluents gazeux d'installations industrielles.
Le présent document s'applique aux mesurages périodiques effectués selon des méthodes de référence
(RM) manuelles et automatiques.
Le présent document spécifie les principes génériques qui peuvent être appliqués pour effectuer des
mesurages à l’émission à différents types d'installation et atteindre les différents objectifs de mesurage.
NOTE L'objectif de mesurage est spécifié par le client. L'institut d'essai identifie l'objectif de mesurage et les
exigences réglementaires associées au début de la préparation de la campagne de mesurage. Il est recommandé
que le client obtienne l'approbation préalable de l'autorité compétente, dès lors que des mesurages sont effectués
à des fins réglementaires.
Le présent document spécifie les modes opératoires visant à prélever des échantillons représentatifs
dans les conduits d'évacuation des effluents gazeux.
Le présent document spécifie un mode opératoire visant à déterminer le meilleur point d'échantillonnage
disponible pour les systèmes automatiques de mesurage en vue de la surveillance en continu des
émissions.
Les aspects relatifs à la préparation de la campagne et à l'élaboration du rapport dans le présent
document sont applicables aux mesurages à l’émission relatifs aux sources d'émission diffuses et
fugitives.
Le présent document n'aborde pas les aspects relatifs à la sécurité structurelle des cheminées et des
conduits, à la construction des plates-formes de travail et à la sécurité du personnel qui les utilise.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes :
— ISO Online browsing platform : disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia : disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
NOTE Les termes et définitions sont conformes au VIM et à la CEN/TS 15674.
3.1
mesurage
ensemble d'opérations ayant pour but de déterminer une valeur d'une grandeur
[SOURCE: : VIM: 1993, 2.1]
Note 1 à l'article: Les opérations peuvent être réalisées automatiquement.
3.2
mesurage élémentaire
mesurage effectué sur une période définie
Note 1 à l'article: Les informations relatives au début et à la fin du mesurage peuvent être importantes, par
exemple en cas de mesurages parallèles de la méthode de référence à l'aide d'un système automatique de
mesurage qui doit être étalonné ou validé.
3.3
mesurage périodique
détermination d'un mesurande à des intervalles de temps spécifiés
Note 1 à l'article: Les intervalles de temps spécifiés peuvent être réguliers (par exemple, une fois par mois) ou
irréguliers. Les mesurandes peuvent inclure la quantité ou la propriété physique d'une émission. Les mesurandes
sont, généralement, effectués à l'aide d'un équipement portable pour une durée inférieure à 24 h.
3.4
mesurage par quadrillage du plan de mesurage
détermination d'un mesurande selon un quadrillage de points de mesurage dans le plan de mesurage.
3.5
mesurande
grandeur particulière soumise à mesurage
[SOURCE: : VIM: 1993, 2.6]
Note 1 à l'article: Le mesurande correspond à une propriété quantifiable des effluents gazeux soumis à essai,
par exemple, la concentration massique d'un composant, d'une température, d'une vitesse, d'un débit massique,
d'une teneur en oxygène et d'une teneur en vapeur d'eau mesurés.
3.6
composant mesuré
composant de l'effluent gazeux pour lequel un mesurande défini doit être déterminé par mesurage
3.7
grandeur de référence
grandeur physique ou chimique spécifiée nécessaire à la conversion du mesurande aux conditions
normales
Note 1 à l'article: Les grandeurs de références sont, par exemple, la température (T = 273,15 K), la pression
ref
(p = 101,325 kPa), la fraction volumique de vapeur d'eau (h = 0 %) et la fraction volumique d'oxygène o .
ref ref ref
3.8
méthode de référence
RM
méthode de mesurage considérée comme une référence par convention et qui fournit la valeur de
référence acceptée du mesurande
Note 1 à l'article: Une méthode de référence fait l'objet d'une description détaillée.
Note 2 à l'article: Une méthode de référence peut être automatique ou manuelle.
Note 3 à l'article: Il est possible d'employer des méthodes alternatives dès lors que leur équivalence à la méthode
de référence a été démontrée.
3.9
méthode de référence normalisée
SRM
méthode de référence recommandée par la législation nationale ou européenne
Note 1 à l'article: Les méthodes de référence normalisées sont utilisées, par exemple, pour étalonner et valider le
système automatique de mesurage et lors des mesurages périodiques pour vérifier la conformité par rapport aux
valeurs limites.
3.10
système automatique de mesurage
AMS
système de mesurage installé à demeure sur site en vue d'une surveillance en continu des émissions
Note 1 à l'article: Un AMS est une méthode pouvant être raccordée à une méthode de référence.
[SOURCE: : EN 14181:2004, 3.2]
3.11
site de mesurage
emplacement au niveau du conduit d'évacuation des effluents gazeux dans la zone du ou des plans de
mesurage composé de structures et d'équipements techniques, par exemple de plates-formes de travail,
d'orifices de mesurage, de matériel d'alimentation
Note 1 à l'article: L'expression « site d'échantillonnage » est également employée pour désigner un site de
mesurage.
3.12
section de mesurage
zone du conduit d'évacuation des effluents gazeux incluant le ou les plans de mesurage et les sections
d'aspiration et de refoulement
3.13
plan de mesurage
plan perpendiculaire à l'axe du conduit à l'emplacement du lieu d'échantillonnage
Note 1 à l'article: L'expression « plan d'échantillonnage » est également employée pour désigner un plan de
mesurage.
3.14
diamètre hydraulique
d
h
quotient de la surface A multipliée par quatre sur le périmètre P du plan de mesurage
4×A
d = (1)
h
P
3.15
ligne de mesurage
ligne dans le plan d'échantillonnage sur laquelle se situent les points d'échantillonnage et limitée par la
cloison interne du conduit
Note 1 à l'article: L'expression « ligne de prélèvement » est également employée pour désigner une ligne de
mesurage.
3.16
point de mesurage
position au niveau du plan de mesurage où l'échantillon de flux est prélevé ou, position où les données
de mesurage sont obtenues directement
Note 1 à l'article: L'expression « point d'échantillonnage » est également employée pour désigner un point de
mesurage.
3.17
point de mesurage représentatif
point de mesurage où la densité du débit massique local de la substance à déterminer est égale à la
moyenne de la densité du débit massique au niveau du plan de mesurage
3.18
orifice de mesurage
ouverture dans le conduit d'évacuation des effluents gazeux le long de la ligne de mesurage à travers
laquelle il est possible d'accéder à l'effluent gazeux
Note 1 à l'article: L'expression « orifice d'échantillonnage » est également employée pour désigner un orifice de
mesurage.
3.19
zone dégagée
espace libre et sans obstacles au niveau de la plate-forme de travail à l'extérieur du conduit d'évacuation
des effluents gazeux où il est possible de déplacer et de manipuler les sondes de mesurage appropriées
Note 1 à l'article: Voir le Tableau 1.
3.20
objectif de mesurage
domaine d'application du programme de mesurage
3.21
plan de mesurage
mode opératoire structuré visant à atteindre un objectif de mesurage défini
3.22
rapport de mesurage
rapport établi par le laboratoire d'essai conformément à la demande du client et qui contient au moins les
informations requises dans les normes appliquées dans la préparation de la campagne des mesurages,
en particulier le présent document
3.23
revue sur site
visite menée par le laboratoire d’essai avant d'entreprendre les mesurages à l’émission pour s'assurer
que la situation est entièrement comprise d'un point de vue logistique et physique avant l'arrivée sur
site pour mettre en œuvre le travail
Note 1 à l'article: La revue sur site permet d'obtenir des informations essentielles à la détermination de la
méthode de mesurage appropriée et à l'élaboration du plan de mesurage.
3.24
chronométrage
horaire auquel les échantillons ou les mesurages sont réalisés
Note 1 à l'article: L’horaire est essentiel pour obtenir un résultat en accord avec l'objectif de mesurage.
3.25
durée de prélèvement
période au cours de laquelle l'échantillon est prélevé
3.26
concentration massique
c
quotient de la masse m du composant mesuré par le volume de gaz V
m
c= (2)
V
3.27
débit massique
m
quotient de la masse m qui s'écoule à travers le plan de mesurage par le temps t
m

m= (3)
t
3.28
densité du débit massique

m
d

quotient du débit massique m par la surface de la section transversale correspondante a

m

m = (4)
d
a
3.29
débit volumique de l'échantillon
débit volumique extrait du flux principal en vue de déterminer le composant mesuré
3.30
débit volumique
quotient du volume qui s'écoule à travers un plan par le temps
3.31
laboratoire d'essai
laboratoire qui effectue les essais
Note 1 à l'article: Le terme laboratoire d'essai peut désigner une entité légale, une entité technique ou les deux
entités à la fois.
Note 2 à l'article: Un laboratoire d’essai effectue ses travaux au sein de l’établissement permanent du laboratoire,
sur des sites à l’extérieur de l’établissement permanent et dans des laboratoires temporaires ou mobiles.
Note 3 à l'article: Les étapes d'échantillonnage et d'analyse se produisent souvent à différents endroits, étant
donné que l'étape d'analyse peut être effectuée au sein du laboratoire permanent.
3.32
client
organisation ou personne qui définit l'objectif de mesurage et reçoit le rapport de mesurage.
Note 1 à l'article: Adapté de l'ISO 9000:2005, 3.3.5.
4 Symboles et abréviations
4.1 Symboles
a surface de la section transversale
A surface du plan de mesurage
c concentration massique
d diamètre du conduit
d diamètre hydraulique
h
F valeur statistique du test F
h teneur en vapeur d'eau mesurée en fraction volumique
m
h teneur en vapeur d'eau normalisée en fraction volumique
ref
m masse

m
débit massique
m densité du débit massique
d
N nombre de mesurages
o teneur en volume d'oxygène mesurée en fraction volumique
m
o teneur en oxygène normalisée en fraction volumique
ref
P périmètre du plan de mesurage
p pression mesurée
m
p pression normalisée
ref
r rapport de la valeur réelle y du mesurande du quadrillage et de la valeur y du mesu-
i i,quad i,ref
rage de référence
r
moyenne des rapports r
i
s écart-type des mesurages par quadrillage du plan de mesurage
quad
s écart-type dû à l'absence d'homogénéité des effluents gazeux
inh
s écart-type des mesurages combinés au point de référence et du quadrillage
pos
s écart-type des mesurages de référence
ref
t temps
T température mesurée (valeur absolue)
m
T température normalisée (valeur absolue)
ref
U incertitude élargie acceptable
perm
U incertitude élargie des mesurages combinés de référence au point fixe et au niveau du qua-
pos
drillage
U incertitude élargie liée aux mesurages de référence au point fixe
ref
v vitesse du gaz dans le plan de mesurage
V volume

débit volumique
V
ème
y valeur mesurée au i point d'échantillonnage
i,quad
ème
y i valeur mesurée au point de référence
i,ref
4.2 Abréviations
AMS système automatique de mesurage
RM méthode de référence
SRM méthode de référence normalisée
SCR réduction catalytique sélective
SNCR réduction non catalytique sélective
5 Principes
5.1 Généralités
Il est possible d'obtenir des résultats fiables et comparables représentatifs des émissions dans le cadre
de l'objectif de mesurage (voir en Annexe G) si les conditions suivantes sont remplies
a) un site et une section de mesurage, créés de préférence lors de l'étape de conception de l'installation,
sont disponibles pour effectuer un échantillonnage représentatif,
b) le plan et l'objectif de mesurage sont disponibles avant la mise en œuvre des mesurages,
c) une stratégie d'échantillonnage est spécifiée dans le plan de mesurage pour répondre à l'objectif de
mesurage,
d) un rapport des résultats incluant toutes les informations pertinentes est disponible ; et
e) des laboratoires d’essai compétents sont utilisés.
NOTE Les exigences relatives aux compétences des laboratoires sont spécifiées dans l'ISO/CEI 17025 et
dans la CEN/TS 15675.
La Figure 1 présente les étapes clés des mesurages périodiques des émissions de sources fixes.
Figure 1 — Présentation des étapes clés des mesurages périodiques des émissions de sources
fixes
5.2 Section et site de mesurage
Les installations conçues ou adaptées pour effectuer des échantillonnages représentatifs disposent
d'une section au niveau du conduit des effluents gazeux, conçue pour garantir un profil d'écoulement
ordonné exempt de tourbillon ou de recirculation et comprenant un plan de mesurage avec un
quadrillage de points d'échantillonnage suffisants pour évaluer la répartition des mesurandes et des
grandeurs de référence. Le site de mesurage permet d'accéder au plan d'échantillonnage pour installer
l'équipement de prélèvement par l'intermédiaire d'une plate-forme qui permet au personnel intervenant
lors du mesurage de travailler en toute sécurité et de façon efficace.
5.3 Objectif et plan de mesurage
L'objectif de mesurage spécifie le travail à effectuer, les conditions de fonctionnement de l'installation
au cours desquelles les mesurages doivent avoir lieu, les informations relatives à l'installation ou aux
procédés à recueillir, les modes opératoires à mettre en œuvre et toutes les exigences associées. Les
résultats de ces spécifications sont décrits dans le plan de mesurage. Afin de garantir la conformité du
plan de mesurage à l'objectif de mesurage, il est essentiel de s'assurer que la section de mesurage a été
évaluée et que tout écart par rapport à la configuration normalisée est pris en compte. Les mesurages
sont effectués par du personnel qualifié approprié avec une supervision adaptée. Dans le cadre de
l'objectif de mesurage et dans certaines circonstances, il est possible d'employer des modes opératoires
simplifiés si les conditions relatives à l'installation sont clairement comprises et si ces modes opératoires
sont acceptables pour l'objectif de mesurage. Tout écart par rapport aux modes opératoires normalisés
décrits dans les documents doit être justifié et consigné.
5.4 Stratégie d'échantillonnage
La stratégie d'échantillonnage permet de s'assurer qu'un échantillonnage représentatif est prélevé. Les
modes opératoires spécifiés dans l'Article 8 ont été sélectionnés en vue de garantir l'homogénéité de la
répartition du mesurande et ils sont adaptés à toutes les variabilités prévisibles dans le temps. Ils sont
adoptés afin d'identifier le nombre et l'emplacement des points d'échantillonnage ainsi que la durée de
prélèvement au niveau de chaque point.
5.5 Rapport de mesurage
Le rapport de mesurage fournit les résultats des mesurages accompagnés d'un compte-rendu complet
des mesurages, d'une description de l'objectif de mesurage et du plan de mesurage. Il inclut également
des détails suffisants pour permettre de retrouver, à partir des résultats et par calcul, les données de
base et les conditions de fonctionnement du procédé recueillies.
6 Section et site de mesurage
6.1 Généralités
Il est nécessaire de disposer de sections et de sites de mesurage appropriés dans le but d’obtenir des
résultats de mesurage d’émission fiables et comparables. Par conséquent, des sections et des sites de
mesurage appropriés doivent être prévus lors de la conception de l’installation (voir en [4]). La Figure 2
illustre les termes relatifs au site et à la section de mesurage.
Les conditions d'écoulement au niveau du plan de mesurage doivent être définies en vue d'effectuer
des mesurages à l’émission dans les gaz en écoulement, en d'autres termes, le profil d'écoulement doit
être stable et ordonné sans tourbillon ni recirculation afin de déterminer la vitesse et la concentration
massique du composant mesuré dans les effluents gazeux. La définition de la concentration moyenne
(voir en Annexe G) est à l'origine de ces exigences. Il s'agit de l'unique méthode de comparaison de
différents mesurages, par exemple pour comparer les mesurages de différentes installations.
Les orifices de mesurage et les plates-formes de travail doivent être adaptés aux mesurages à l’émission.
Par conséquent, l'installation des orifices de mesurage et des plates-formes de travail doit être prise en
compte lors de l'étape de préparation de la campagne de la section de mesurage.
Les spécifications des exigences réglementaires et officielles doivent être prises en compte lors de la
sélection et de la spécification des sites et sections de mesurage. Il convient de rechercher l'avis d'un
expert.
NOTE Le présent document ne traite pas des aspects relatifs à la sécurité structurelle des cheminées et des
conduits ni des aspects relatifs à la construction des plates-formes de travail et à la sécurité du personnel.
Légende
1 point de mesurage
2 ligne de mesurage
3 plan de mesurage
4 orifice de mesurage
5 zone dégagée
6 site de mesurage
7 ligne de prélèvement manuel
8 section de mesurage
9 section de refoulement
10 section d'aspiration
Symbole
d Diamètre interne du conduit
Figure 2 — Illustration des termes relatifs au site et à la section de mesurage
La Figure 3 présente un exemple d'emplacement pour installer les systèmes de mesurage au niveau
d'une section de mesurage. Dans cet exemple, six plans de mesurage sont employés pour effectuer les
différentes activités de mesurage. La plate-forme de travail n'est pas représentée en vue de simplifier
l'illustration.
a) Vue de dessus b) Vue de face
Légende
A ligne de mesurage, plan de mesurage
A1 0° A6 245°
A2 90° A7 260°
A3 45° A8 135°
A4 80° A9 195°
A5 65°
S orifice de mesurage
S1 méthode de référence S6 système automatique de mesurage de la teneur en
vapeur d'eau, de la teneur en carbone total et de
l'acide chlorhydrique
S2 méthode de référence S7 méthode de référence
S3 système automatique de mesurage de la poussière S8 système automatique de mesurage du débit
(tête optique) (émetteur)
S3a système automatique de mesurage de la poussière S8a système automatique de mesurage du débit
(réflecteur) (récepteur)
S4 système automatique de mesurage du SO , du NO et S9 température
de l'O
S5 méthode de référence S9a pression
Figure 3 — Exemple d'emplacements pour installer des systèmes de mesurage au niveau d'une
section de mesurage d'un conduit d'évacuation des effluents gazeux (plate-forme de travail non
représentée en vue de simplifier l'illustration)
6.2 Section de mesurage
6.2.1 Section et plan de mesurage
La section de mesurage doit permettre d'effectuer des échantillonnages et des mesurages au niveau
d'un plan de mesurage approprié.
NOTE 1 La section de mesurage correspond à une zone de la source transportée (par exemple un conduit
d'évacuation des effluents gazeux, une cheminée) incluant le plan de mesurage réel et les sections d'aspiration et
de refoulement.
NOTE 2 Plusieurs sections et/ou plans de mesurage peuvent être nécessaires au niveau de chaque section de
mesurage dans le cadre de préparation de la campagne majeure de mesurage d'émission. Les exigences relatives
aux sections et plans de mesurage s'appliquent à chaque section et plan.
Lors de la préparation de la campagne et de la sélection d'une section de mesurage, les aspects suivants
en accord avec l'objectif de mesurage doivent être pris en compte :
a) la section de mesurage doit permettre de prélever des échantillons représentatifs des émissions au
niveau du plan de mesurage en vue de déterminer le débit volumique et la concentration massique
des polluants ;
NOTE 3 Des réactions secondaires (dégradation ou synthèse) entre le plan de mesurage et le point de
refoulement vers l'extérieur peuvent entraîner des modifications du composant mesuré.
b) le plan de mesurage doit être situé dans une section du conduit d'évacuation des effluents gazeux
(cheminée, etc.) dans laquelle des conditions et des concentrations homogènes d'écoulement
peuvent être attendues ;
NOTE 4 Les exigences relatives aux conditions homogènes d'écoulement sont généralement remplies si le
plan des mesurages est:
— aussi éloigné que possible en amont et en aval de toute perturbation qui pourraient entraîner une
modification de la direction de l'écoulement (par exemple, des perturbations peuvent être causées par
des coudes, des ventilateurs ou des volets partiellement fermés),
— dans une section d'un conduit avec au moins cinq diamètres hydrauliques de conduit droit en amont du
plan d'échantillonnage et deux diamètres hydrauliques en aval (cinq diamètres hydrauliques à partir du
haut d'une cheminée ; voir en A.2) ; et
— dans une section d'un conduit avec une surface de la section transversale et une forme constantes.
NOTE 5 Il peut être requis de disposer d’installations aérodynamiques efficaces (par exemple, des
ventilateurs, des aubes ou conception du conduit aérodynamique) afin de mélanger les gaz avant leur
entrée à l'intérieur du conduit (droit) où se situe la section de mesurage. Cela permet d'obtenir un profil
de concentration homogène au niveau du plan de mesurage, plus particulièrement lorsque plusieurs gaz
de caractéristiques différentes en termes de composition et provenant de différentes installations sont
recueillis dans le même conduit.
NOTE 6 Il est recommandé d'effectuer un profil de vitesse exploratoire avant d'effectuer une installation
complète.
c) les mesurages au niveau de tous les points d'échantillonnage définis en 8.2 et en Annexe D doivent
attester que les exigences suivantes relatives au flux de gaz au niveau du plan de mesurage sont
satisfaites :
1) l'angle de l'écoulement gazeux est inférieur à 15° par rapport à l'axe du conduit ;
NOTE 7 Une méthode relative à la détermination de l'angle de l'écoulement gazeux est présentée
à l'Annexe B de l'EN 13284-1:2001.
2) aucun écoulement local négatif n'est constaté ;
3) la vitesse minimale dépend de la méthode de mesurage du débit utilisée (pression différentielle
supérieure à 5 Pa concernant les tubes de Pitot) ;
4) le rapport entre la vitesse locale des gaz la plus élevée et la vitesse locale des gaz la plus faible
est inférieur à 3:1 ;
NOTE 8 Les exigences ci-dessus sont généralement remplies dans les sections de conduit avec au
moins cinq diamètres hydrauliques de conduit droit en amont du plan de mesurage et deux diamètres
hydrauliques en aval (cinq diamètres hydrauliques à partir du haut d'une cheminée). Par conséquent, il
est fortement recommandé de concevoir des lieux de prélèvement conformes en conséquence.
d) Il convient que l'installation des sections de mesurage soit effectuée dans les conduits verticaux
plutôt que dans les conduits horizontaux ;
NOTE 9 Lorsque les concentrations en poussières, pour certaines fractions particulaires, sont élevées,
une sédimentation peut se produire dans les conduits horizontaux. Cela peut entraîner des erreurs relatives
au mesurage des polluants contenus dans les fractions particulaires, par exemple des métaux lourds, des
PCDD/PCDF.
e) la section de mesurage doit être située à un emplacement où il est possible d'installer des
plates-formes de travail appropriées à l'infrastructure requise ;
f) la section de mesurage doit être clairement identifiée et nommée.
NOTE 10 Les dénominations permettent d'identifier la source d'émission sans ambiguïté à des fins
réglementaires et autres.
6.2.2 Orifices de mesurage
Des orifices de mesurage doivent être installés en vue d'effectuer des opérations d'échantillonnage à
des points de mesurage spécifiés (voir en 8.2).
Des orifices de mesurage supplémentaires au niveau d'une même section ou d'un même plan de
mesurage doivent permettre d'effectuer des mesurages d'autres grandeurs (par exemple, la vitesse
d'écoulement, la température, la vapeur d'eau) lorsque cela est requis par l'objectif de mesurage.
NOTE 1 En outre, il peut être nécessaire d'installer des orifices d'accès supplémentaires destinés aux
mesurages opérationnels ou aux instruments dans le but de mettre en œuvre une surveillance en continu des
émissions dans la zone du plan de mesurage.
NOTE 2 Des exemples d'orifices de mesurage adéquats sont présentés en A.1.
Les orifices de mesurage doivent être prévus lors de l'étape de conception des nouvelles installations ou
au cours de la modification de l'installation étant donné que les modifications du conduit d'évacuation
des effluents gazeux effectuées ultérieurement peuvent être difficiles à mettre en œuvre et onéreuses
(par exemple, en cas de présence de revêtements rapportés de protection).
NOTE 3 Il a été démontré que les exemples fournis en Annexe A sont appropriés. Les contre-brides hermétiques
permettent de prévenir les risques.
NOTE 4 Si la distance entre l'orifice de mesurage et la paroi interne du conduit d'évacuation des effluents
gazeux est importante (par exemple, supérieure à 2 m), et selon l'objectif de mesurage, il est
...