US EPA TO-15A: Requisiti per il controllo delle perdite dei contenitori
Il metodo analitico EPA TO15A ha introdotto alcune modifiche importanti rispetto al precedente TO15, integrando una serie di controlli per il corretto approccio analitico. Abbiamo affrontato alcuni aspetti innovativi introdotti dalla norma in questo articolo e adesso ci dedicheremo con maggiore dettaglio alle novità riguardanti il controllo delle perdite.
TO-15A richiede che i contenitori per il campionamento, sia nuovi che in uso da 3 anni, siano sottoposti a un controllo approfondito delle perdite. L’intento principale è di testare eventuali perdite utilizzando la valvola che mantiene isolato il contenitore quando dovrebbe essere chiusa. Questo perché una perdita attraverso una saldatura, o attraverso una ferula mal serrata sull’interfaccia valvola, non dovrebbe consentire ai contenitori di raggiungere i 50mtorr durante la pulizia. Durante la normale pulizia invece, non viene testata la tenuta della valvola di isolamento in quanto aperta. Un modo per testare l’integrità della valvola durante tutti i processi di pulizia è quello di posizionare i Canister nel sistema di pulizia quando i contenitori sono a pressione atmosferica, mantenendo le valvole chiuse e a quel punto sottoporre ad un elevato vuoto il sistema di pulizia cercando di raggiungere i 50mtorr. In questo modo è possibile testare i canister ed eventualmente correggere una piccola perdita.
Test di Canister utilizzando la Pressione
Il metodo US EPA TO-15A consente di testare le perdite dei contenitori utilizzando la pressione o il vuoto.
Nel primo metodo il contenitore viene pressurizzato a una pressione relativa di 14,7 psi; dopo 24 ore la pressione viene testata per verificarne la tenuta ed è permessa una diminuzione massima di 0,1 psi. Poiché PV=nRT, una variazione della temperatura ambiente di soli 3°C causa una variazione della pressione nel contenitore da 29,4 psi a 29,4 x (295/298) = 29,1 psi. Questa variazione di 0,3 psi è 3 volte superiore al valore permesso, quindi sarà diagnosticata una perdita che in realtà non si verifica. E’ quindi molto importante misurare la temperatura del canister e se possibile estendere il test a 7 giorni.
Un’altra cosa da notare è che quando si pressurizza un contenitore a 29,4 psi si produce energia, che si traduce in un aumento della temperatura; per questo è consigliabile lasciare raffreddare il contenitore per circa un’ora prima di eseguire misure.
Test dei Canister utilizzando il Vuoto
Un altro approccio prevede di applicare un vuoto, controllando che non ci siano perdite superiori a 0,1 psi al giorno. In questo caso non si dovrebbero verificare variazioni di temperatura, ma è necessario fornirsi di un manometro per misurare la pressione assoluta con precisione da 0,00 a 0,10 psi: esigenza non così semplice da realizzare in quanto spesso si incorre in strumenti di misura poco accurati in un range così basso. Anche per questo approccio, un tempo prolungato può essere una buona soluzione per avere risultati affidabili.
I sistemi Entech permettono di eseguire una valutazione molto rapida delle perdite, pressurizzando ogni contenitore a 40 psig (55 psi) collegando una linea in acciaio inossidabile da 1/16″ alla valvola del canister e utilizzando una ghiera di riduzione da 1/4″ a 1/16″, tenendo poi l’intero sistema in immersione in acqua utilizzando un recipiente sufficientemente grande per verificare la presenza di bolle. Una variazione di 0,1 psi in un canister da 6 litri equivale a circa 41 cc/giorno, o 0,028 cc/min. A 40 psig, la pressione è quasi 3 volte superiore, quindi circa 0,08 cc/min. Una bolla che esce dal tubo da 1/16″ è di circa 0,02-0,05 cc, a seconda del diametro interno del tubo e di altri fattori, ma inutile dire che l’assenza di bolle per 1-2 minuti in queste condizioni dovrebbe garantire che i canister siano conformi ai protocolli EPA indicati in TO-15A.
I canister hanno sempre rappresentato il “Gold Standard” nel monitoraggio dell’aria per VOC e con il nuovo metodo EPA i canister possono essere valutati in modo più concreto ed affidabile.
