PM-OPE-29 Muestreo de Emisiones de Material Partículado en Fuentes Fijas...

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PROCEDIMIENTO DE MUESTREO

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Muestreo Muestreo de Emisiones Emision es de Material Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitor eo Isoc Isocinético inético (Método (Método EPA EPA 5) 1.

OBJETIVO Establecer un procedimiento operativo para el muestreo isocinético de material particulado en fuentes fijas (o estacionarias) de emisión, como calderos, hornos, incineradores, secadores y equipos similares, que arrojan sus emisiones a través de ductos o chimeneas.

2.

ALCANCE Este procedimiento es aplicable a las emisiones de chimeneas o ductos que cumplan con las siguientes condiciones: - El flujo de la emisión no debe ser ciclónico ni de remolino; - La chimenea chimenea o ducto debe debe tener un diámetro igual igual o mayor a 0,30m (12pulg) (12pulg) o un área 2 2 transversal igual o mayor a 0,071m (113pulg ); - El puerto u orificio de muestreo no debe estar ubicado a menos de dos diámetros de chimenea corriente abajo o a menos de medio diámetro corriente arriba de una perturbación de flujo (codo, expansión, reducción, ciclón, válvula, etc.).

3.

DOCUMENTOS DE REFERENCIA REFERENCIA

3.1. Method 1, Sample and Velocity Traverses for Stationary Sources. Environmental Protection 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 4.

Agency (EPA). (EPA). Method 2, Determination of Stack Gas Velocity and Volumetric Flow Rate (type S Pitot tube), Environmental Protection Agency (EPA), Method 3, Gas Analysis for the Determination of Dry Molecular Weight. Environmental Protection Agency (EPA). Method 4, Determination of Moisture content in Stack Gases. Environmental Protection Agency (EPA). Method 5, Determination of Particulate Matter Emissions from Stationary Sources. Environmental Protection Agency (EPA). Norma Técnica Peruana 900.005 Emisiones Atmosféricas. Determinación de emisiones de material particulado de fuentes estacionarias.

DEFINICIONES

4.1. Emisión : Es la descarga directa o indirecta a la atmósfera de gases o partículas por una chimenea, ducto o punto de descarga. 4.2. 4.2. Fuente estacionaria estacio naria : es toda fuente diseñada para funcionar en un lugar fijo, cuyas emisiones se descargan a través de un ducto o chimenea. 4.3. 4.3. Muestreo Isoci nético nétic o : El muestreo Isocinético consiste en la extracción de muestras, en uno o más puntos de la corriente de un fluido a la misma velocidad con que el fluido se desplaza en esos puntos.

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RESPONSABILIDADES

5.1. 5.1. Gerencia de Calidad, Seguri Seguri dad, Salud Salud y Ambiente Amb iente (GCSS (GCSSA): A): Revisar, aprobar, difundir y mantener actualizado el procedimiento.

5.2. 5.2. Jefe de Operaciones Operacion es : Aprobar y ordenar la difusión y cumplimiento del presente procedimiento entre el personal que tienen a su cargo.

5.3. 5.3. Coordinado Coord inadorr de Operaciones Operacion es : Revisar, conocer y cumplir el presente procedimiento, así como supervisar su estricto cumplimiento entre los analistas de campo que tienen bajo su responsabilidad. 5.4. 5.4. Analist Anali stas as de Campo I y IIII: Conocer, aplicar y cumplir este procedimientos en todas las actividades de monitoreo donde les sea requerida su aplicación; participar, también, en su proceso de revisión y actualización.

6.

RESUMEN DEL METODO Los gases de un ducto o chimenea son conducidos a la misma velocidad con la que viajan a un medio filtrante, donde las partículas se remueven del gas. Posteriormente, los gases calientes pasan por una serie de impactadores sumergidos en un baño de hielo, donde es enfriado el gas y son removidos los condensables. El gas frio, seco y sin partículas es conducido hacia un medidor de gas. La concentración de partículas se obtiene a través del incremento en el peso del filtro después del muestreo (masa de partículas colectadas) entre el volumen del gas registrado en el medidor. La muestra debe tomarse cumpliendo con el requisito de no generar una separación mecánica de los contaminantes con respecto al gas portador, es decir la toma de la muestra debe realizarse a la misma velocidad en que son transmitidos los contaminantes en el ducto de muestreo; al cumplimiento de este requisito se le denomina muestreo isocinético. El porcentaje de isocinetismo está dado por la siguiente ecuación:

% Isocinetismo

=

100

V n V s

V n = Velocidad de toma de muestra. V s = Velocidad de gases en chimenea. Lograr que la toma de muestra se realice en forma isocinética, requiere la adopción de una estrategia de muestreo que se detalla en el presente procedimiento.

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Muestreo Muestreo de Emisiones Emision es de Material Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitor eo Isoc Isocinético inético (Método (Método EPA EPA 5) Muestreo Isocinético: la velocidad de succión no genera turbulencias en el flujo y la muestra es tomada sin que se distorsionen las líneas de flujo. La distribución de las partículas (de pequeñas a grandes) que ingresan a la sonda serán exactamente las que fluyen en ese mismo punto

Muestreo Muestreo Súper – isocinétic o: Cuando la velocidad de la boquilla es mayor que la velocidad de los gases de la chimenea en ese punto, las líneas de flujo convergen en la zona de ingreso de la boquilla y se obtendrá un volumen de gas mayor que él se obtendría bajo condiciones isocinéticas. Aquí las partículas partículas grandes no siguen las líneas de flujo y continúan su camino, pero las partículas pequeñas como tienden a seguir las líneas de flujo ingresan a la boquilla, por lo cual un número grande de partículas no será incluido en el volumen muestreado. Entonces la distribución de las partículas no será representativa y la concentración del material particulado será baja.

Muestreo Sub-isocinético: Cuando la velocidad en la boquilla es menor que la velocidad en la chimenea, las líneas de flujo en el borde la boquilla divergen y la zona de ingreso de la boquilla se comporta casi como una obstrucción. Las partículas grandes que se mueven en la línea de flujo tiende a continuar e ingresan a la boquilla debido a su inercia y como las partículas pequeñas tienden a seguir las líneas de flujo estas no ingresan, entonces se tiene demasiadas partículas grandes para un pequeño volumen de gas coleccionado y por lo tanto se tiene una concentración de partículas demasiado alta.

Figura. 1. 1. Muestreo Muestreo Isocin ético vs . Muestreo Muestreo no isoci nético.

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) 7.

PROCEDIMIENTO

7.1.

PREPARACION PARA EL MUESTREO

7.1.1. Revisar la Orden de Trabajo y el Check List de Entrega de Equipos para Emisiones Gaseosas para verificar lo solicitado por el cliente y la preparación de materiales y equipos necesarios para el muestreo. Realice una visita previa de inspección, a las instalaciones de la planta para asegurarse que se cuenta con: Acceso adecuado al punto de muestreo, Fuentes de electricidad, iluminación, Espacio para el equipo, Cubiertas para proteger el equipo en caso de lluvia, Protección contra cortocircuitos en caso de tormentas eléctricas. Posibles escapes de gases en el sitio de muestreo. 7.1.2. Si se va a monitorear en un precipitador electrostático u otras instalaciones donde se generen cargas estáticas, la sonda debe estar conectada a tierra y verificar si las fuentes de emisión (chimeneas) cumplen con los requisitos técnicos mínimos para la ejecución de la prueba. Obtenga la información inherente al proceso que genera la emisión de partículas, materias primas que entran en el proceso y tasa de alimentación de estos materiales, combustibles empleados y de consumo; equipos empleados, productos y energía que se obtienen de estos procesos, Régimen de operación del proceso; ciclos diarios, mensuales o anuales si los hubiera, cambios que se producen en cada ciclo y sus efectos en las emisiones u otra información que a juicio del supervisor de planta o responsable del muestreo pueda constituir un factor importante en el diseño del muestreo. 7.1.3. Si el proceso es uniforme y continuo, sujeto solo a las variaciones normales de la operación, deben hacerse los arreglos para que las condiciones se mantengan estables al ritmo de funcionamiento normal por un periodo suficiente para tomar una o varia muestras según se requiera. Si el proceso es cíclico y los ciclos son de pocas horas, es preferible que el muestreo abarque un ciclo completo de manera que se cubra las distintas etapas el proceso. Si el proceso no es uniforme, sino que tiene temporadas pico de producción, el muestreo debe realizarse en el periodo que alcance su nivel pico. 7.1.4. Verifique si la chimenea o fuente de emisión cumple con las siguientes consideraciones técnicas; a) Tenga un diámetro mayor a 0,3 m (30cm), cuente con plataforma y escaleras de acceso adecuados para normal realización del muestreo. b) El tramo recto debe tener una longitud igual a 10 diámetros de chimenea o, en su defecto, una longitud que como mínimo contenga 2½ veces dicho diámetro; c) Si el tramo recto tiene una longitud de 10 diámetros, el orificio o puerto de muestreo debe estar ubicado a 8 diámetros corriente abajo y a 2 diámetros corriente arriba de cualquier perturbación (codo, expansión, contracción, ciclón, válvula, etc.);

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) d)

e)

f)

g)

Cuando el tramo recto tiene la longitud mínima de 2½ diámetros, el orificio de muestreo deberá ubicarse a 2 diámetros corriente abajo y a ½ diámetro corriente arriba de cualquier perturbación (codo, expansión, contracción, ciclón, válvula, etc.); Si el tramo recto de la chimenea tiene una longitud que se halla comprendida entre los 10 y 2½ diámetros, el puerto de muestreo podrá ubicarse en cualquier punto del tramo que se encuentre a más de 2 diámetros corriente abajo y a más de ½ diámetro corriente arriba de cualquier perturbación. El diámetro interno del niple (puerto) debe ser superior a 3”, preferiblemente de 4” para permitir que la sonda empleada pueda ser ingresada a la chimenea sin restricciones. La longitud de los niples ubicados en los ductos debe estar entre 10 y 15 cm, además deben contar con una tapa preferiblemente roscada para impedir el ingreso de elementos que modifiquen las condiciones físicas internas en el ducto y puedan retirarse fácilmente durante del muestreo. Revisar y lubricar la rosca del niple periódicamente para evitar que se adhiera. Ubicar los puertos de muestreo formando un ángulo de 90° uno con respecto al otro, con el objetivo de caracterizar la chimenea transversalmente y distribuir los puntos de muestreo en dos direcciones diferentes.

Fig. 4 Esquema de ubicación y d imensión de los puertos de muestreo h)

La plataforma de muestreo debe de cumplir con los siguientes requisitos: •

•

Ubicación, a una distancia mínima de 2,5m entre los puertos de muestreo y los obstáculos más cercanos tales como paredes o columnas, entre otros. Contar con un piso firme capaz de soportar el peso de al menos tres (3) personas y el equipo de muestreo.

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) Contar con un suministro de energía de 220V con pozo a tierra y conexiones eléctricas en buen estado. La base debe estar ubicada a una distancia vertical de los puertos o niples, que permita la maniobrabilidad de los equipos y los dispositivos de muestreo. Cuando por las condiciones del punto de descarga, la plataforma se tenga que ubicar a una altura igual o superior a 25m, se recomienda que se acondicione un área de descanso ó bahía para movilizar el equipo con mayor seguridad. Para acceder a la plataforma se debe de contar con escaleras resistentes y antideslizantes para el acceso del personal encargado del muestreo y de los equipos de monitoreo. •

•

i)

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Fig. 05 Condiciones necesarias del ducto o chimenea y de la plataforma de muestreo para realizar el muestreo isocin ético de material particulado.

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) 7.1.5. A la chimenea debe acoplársele (soldar) las argollas o ganchos, donde se fijará un cable tensor con malacate para sostener el riel. La argolla debe estar encima y en la misma vertical que el orificio de muestreo. 7.1.6. Si el orificio o puerto de muestreo no cumpliera con las especificaciones prescritas en el numeral 7.1.4 se deberá acondicionar la chimenea a los requisitos técnicos establecidos en dichos acápites para que la prueba pueda llevarse a cabo. 7.1.7. Verifique la existencia de al menos un punto de alimentación de energía eléctrica de 220 V. próximo a la fuente de emisión. Si no existiera punto alguno de alimentación energía prevea el uso de un grupo electrógeno. 7.1.8. Asegúrese de disponer de todos los equipos de seguridad necesarios para: la realización de trabajos en altura (si la altura a la que se encuentra el puerto de muestreo es igual o mayor a 1,80m), exposición a gases a altas temperaturas, y, exposición a gases tóxicos, venenosos y/o corrosivos.

7.2. EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS

Fig. 2 Tren de muestreo del Método 5

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Fig. 3 Sistema de Muestreo Isoc inético 7.2.1. EQUIPOS Tren de muestreo Isocin ético, que consta de: Sonda de muestreo . Tubo largo sin costura, de acero inoxidable 316, también suelen •

utilizarse sondas de Incoloy 825, vidrio borosilicato o cuarzo, con sistema de calentamiento capaz de mantener la temperatura del gas durante el muestreo de: 120ºC ± 14º C. Nota: Cuando se emplean sondas de muestreo de acero inoxidable 316, esta no podrá someterse a temperatura mayores a 650º C. •

•

•

•

Ensambladas a la sonda se hallan: a) Una termocupl a, que mide la temperatura de los gases de la chimenea; b) Un tubo Pitot tipo S , utilizado para determinar la velocidad del gas de la chimenea en cada punto de muestreo; c) Una boquilla , de acero inoxidable, con forma de cuello de ganso. La boquilla se selecciona de entre un juego de boquillas disponibles, de manera que el diámetro elegido garantice el muestreo isocinético de la emisión. Habitualmente, el juego de boquillas incluye boquillas de 1/8 a 1/2 pulg. Caja térmica, en la que se instala el filtro en un porta filtro y una termocupla que mide la temperatura de la caja caliente Caja fría, donde se ensambla el condensador, y una termocupla que mide la temperatura de la caja fría. Cordón umbilical largo : Envoltura (forro) que contiene y protege las líneas que transportan la muestra, las señales eléctricas, las señales neumáticas del tubo Pitot y el cable que conduce la energía a las cajas fría, caliente y a la sonda.

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Unidad de control (Consola) , donde se hallan: a) Dos manómetros, uno para determinar velocidades (ΔP)y otro para medir vacío (ΔH), con sus respectivas perillas para regular y llevar las columnas de agua a cero, b) Un medidor analógico de volu men de gas seco (DGM), c) Un medidor d e vacío (vacuómetro), d) Un cronómetro digital , e) Dos válvulas , una “fina” y otra “gruesa” (principal), para controlar la presión de f) g) h)

i) j) k) l) m)

n) o) p)

succión de la bomba, Un controlador, para fijar la temperatura de la sonda ( PROBE), Un controlador, para fijar la temperatura de la “caja caliente” ( FILTER), Un panel (“display”), donde se pueden ver las temperaturas de la chimenea (STACK ), de la sonda ( PROBE), de la “caja caliente” ( FILTER), de la “caja fría” (DRYER) y de la entrada y la salida del medidor volumétrico de gas seco ( DGM IN y DGM OUT); Interruptor para alimentar de energía a todo el equipo ( POWER ON), Interruptor para encender el cronómetro ( TIMER ON), Interruptor para encender la bomba de vacío ( PUMP ON), Interruptor para controlar los flujos del manómetro. Conexiones: I. para ambas ramas del tubo Pitot, II. para el ingreso de la muestra, y, III. para la succión de la bomba; Conexiones para las señales de las termocuplas (de la chimenea, de la sonda, de la caja caliente y de la caja fría), Cable y enchufe para alimentación de energía, Punto (tomacorriente) para distribución de energía a todo el sistema,

•

Bomba de vacío . Barómetro . Balanza, con una precisión de 0,5g.

•

Dos radios walkie-tolkie, antiexplosivos.

•

Una computadora portátil (lap top) donde se haya instalado el programa (hojas de

• •

•

cálculo en Excel) para el muestreo isocinético elaborado por Envirotest: FQ-OPE-25 Calculo Isocinético Analizador de gases , para determinar la composición de la corriente gaseosa emitida por la chimenea.

7.2.2. MATERIALES •

Filtros, de fibra de vidrio, de 82,5mm de diámetro, no reactivos al SO 2 ni al SO 3 .

•

Placas Petri, de vidrio o polietileno para proteger los filtros.

•

Portafiltro, de vidrio borosilicato, con soporte fritado y sello de silicona.

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•

•

• •

•

Burbujeadores (04) Greenburg-Smith, tres de ellos con el vástago modificado (tubos uniformes con un diámetro de 1,3cm) y uno del tipo estándar. Conectores de vidrio, para unir herméticamente los burbujeadores (uno a otro) y el porta filtro a la caja fría y a la sonda: a) cuatro (04) conectores tipo puente, b) uno (01) tipo doble L, y, c) uno (01) tipo J. Conector de la caja fría al cordón umbilical de acero, con sensor de temperatura (termocupla tipo K) para la medición de la temperatura del sistema de condensación. Guantes de nitrilo. Pinzas de acero inoxidable: 15pinzas, Pinza de Bruselas, de plástico o acero inoxidable, con punta roma. Riel y malacate o cadena, con todos sus accesorios (incluido un travesaño o abrazadera) carro transportador para suspender -ya ensambladas- a la altura del puerto de muestreo, la sonda, la caja caliente y la caja fría.

•

Probeta graduada de 150ml.

•

Hielo triturado.

•

•

•

Escobillas para limpieza de la sonda y de la boquilla. Las cerdas de las escobillas deben ser de nylon y estar arrolladas a ejes de acero inoxidable. El mango o extensión de la escobilla para la sonda debe de ser tan largo como la sonda misma y estar fabricado de acero inoxidable, teflón, nylon u otro material inerte. Frascos para la solución de lavado de la sonda y la boquilla. Se recomiendan botellas de vidrio borosilicato, aunque alternativamente pueden emplearse botellas de polietileno. Frascos con sílica gel de aprox. 200gr (proporcionado por el laboratorio)

•

Extensión eléctrica vulcanizada de unos 50m. Caja de herramientas, que incluya:

•

juego de desarmadores, llaves (llave inglesa, llave francesa), alicates, nivel y multitéster.

•

•

Cuerda (driza), de unos 50m. Cinta aislante.

•

Cuchilla o navaja.

•

•

Cooler que incluya: Teflón (cinta).   Papel toalla (o secante). Paños o wipe industrial.   Cinta métrica o wincha corta (de 5m). Cinta métrica larga (de 25m).   Frascos de polietileno de medio litro, para la sílica usada. Cinta de embalaje.   Plastifilm o stretch film.

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5)     

Cadenas de Custodia de Monitoreo de Emisiones Gaseosas. Baterías o pilas, para las radios, la balanza y la cámara fotográfica. Bolsas o tachos, para los residuos sólidos. Botellas o recipientes, para los residuos líquidos. Probeta de 200mL

7.2.3. REACTIVOS a. Acetona también se puede emplear agua en vez de la acetona. b. Sílica gel, tipo indicador, con tamaño de malla entre 6 y 16

7.3.

TRABAJ OS PRELIMINARES

7.3.1. Antes de instalarse e iniciar las labores de monitoreo, se debe verificar: 

Las condiciones de seguridad de la instalación y del área de trabajo, donde se va a realizar el monitoreo.  Que se cuente con los equipos de protección personal de acuerdo al trabajo a realizar.  Que el área de trabajo, este señalizada y debidamente delimitada. 7.3.2. Todas las operaciones de ascenso y maniobras en altura (a más de 1,80m del piso) se realizarán siguiendo lo estipulado en el procedimiento “Procedimiento para Realizar Trabajos en Altura”. 7.3.3. Por la complejidad y los riesgos que involucra los trabajos de muestreo isocinético deben ser realizados por al menos tres analistas. 7.3.4. Coordine con el supervisor de planta para que durante el desarrollo del muestreo las condiciones de proceso sean estables.

7.3.5. Montaje del Riel (monor riel) y del Malacate a la Chimenea: Ascienda el puntal, el travesaño, el malacate y las herramientas a la plataforma de trabajo, junto al puerto de muestreo. El personal que ejecutará las labores en la plataforma deberá contar con una radio (celular o walkie-tolkie) para permanecer comunicado con quienes se encuentran en la base o área de control. a. Utilizando la abrazadera y los pernos, fije el travesaño a la brida del puerto de muestreo; b. Fije el malacate a la argolla o gancho que la chimenea tiene justo sobre el puerto de muestreo; c. Ensamble el monorriel al travesaño y fíjelo con el perno y la tuerca correspondiente, coloque el carro transportador de la caja caliente, (verifique que tenga su perno de anclaje). d. Tome el extremo libre del monorriel y engánchelo al malacate, procurando que el riel forme un ángulo recto con la chimenea.

7.3.6. Ensamblaje del condensador y el portafiltro 7.3.6.1. Coloque 100 ml de agua desionizada en dos Burbujeadores (Greemburg S. modificado y estándar).

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Fig.06 Burb ujeador Greemburg Estándar

Fig.07 Burbu jeador Greemburg EstandarModifi cado

7.3.6.2. Verter la sílica gel del frasco (aprox. 200 gr.) en un burbujeador Greemburg S. modificado. 7.3.6.3. Pese y tape herméticamente cada uno de los Burbujeadores. Anotar los pesos de los Burbujeadores (peso inicial) en la FQ-OPE-25 Calculo Isocinético “Determinación del Contenido de Humedad en el gas de Chimenea (Método EPA 4)”. Instale en la caja fría (condensador) los Burbujeadores en serie de la siguiente manera: los dos primeros conteniendo 100 ml de agua desionizada, el tercero vacío, y el cuarto con sílica gel, empleando los conectores (tipo puente y doble L) y las pinzas de metal.

Fig. 08 disp osic ión de los elementos de vidr io

Fig. 09 Vista de planta del ensamblaje caja fría y la caja caliente

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Fig.10 Ensambl aje de la caja fría y la c aja caliente

7.3.6.4. En caso de que la fuente a medir contenga un alto contenido de humedad se podrá optar por cambiar la caja fría (sistema de condensación) saturada por otra caja fría, luego se procederá a realizar una prueba de fugas de acuerdo al acápite 7.6.1, excepto que la presión de vacío será la máxima alcanzada durante el muestreo hasta ese momento. 7.3.6.5. Empleando guantes de nitrilo y con una pinza de Bruselas, con mucho cuidado, se coloca el filtro en el porta filtro. Chequee que el filtro se encuentre centrado en el porta filtro y que la empaquetadura se ha colocado adecuadamente para evitar fugas. Verifique que el filtro no esté roto después del ensamblaje. Registre el código del filtro en el formato FQ-OPE-01 Cadena de Custodia.

7.3.7. Instalación del Equipo Isocinético: 7.3.7.1. Ascienda a la plataforma de muestreo: sonda, caja fría (con el condensador ensamblado), caja caliente, porta filtro (debidamente protegido), cordón umbilical, el set (juego) de boquillas, la manguera de conexión de la sonda a la caja caliente, las pinzas metálicas, el cooler conteniendo el hielo triturado, la caja de herramientas y los wipes (trapo industrial). 7.3.7.2. La consola (unidad de control), la computadora y la bomba se colocan, generalmente, en el piso o en un nivel (plataforma) inferior a la plataforma de muestreo, en un sitio plano y estable. Retire la cubierta de la consola (unidad de control), proceda a abrir las válvulas de los manómetros que se ubican en la parte superior de la consola, que permiten determinar las velocidades (ΔP) y el vacío (ΔH).Proceda a nivelar y poner a cero los manómetros. La consola estará nivelada cuando la burbuja de nivel se halle centrada y fija. 7.3.7.3. El nivel y puesta a cero en el manómetro pueden variar debido a vibraciones y cambios de temperatura, realice verificaciones periódicas durante el muestreo.

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) 7.3.7.4. Utilizando las pinzas de metal y el conector de vidrio tipo doble L conecte en el interior de la caja caliente el porta filtro al primer burbujeador del caja fría, enseguida empleando el conector tipo J instale el porta filtro en el interior de la caja caliente. 7.3.7.5. Instale primero la caja caliente en el riel, luego proceda a instalar la caja fría o condensador a la caja caliente teniendo cuidado de que este convenientemente asegurada. 7.3.7.6. Proceda a instalar la sonda a la caja caliente, teniendo cuidado de asegurar adecuadamente la sonda (el plano de la boca del Pitot deberá quedar situada perpendicularmente a las líneas de flujo de la emisión). 7.3.7.7. Proceda a efectuar las conexiones entre la consola (unidad de control), la sonda, la caja caliente y la caja fría, mediante los conectores que se hallan en cada extremo del cordón umbilical: 7.3.7.8. Conecte la línea que transporta la muestra, de la caja fría a la consola. 7.3.7.9. Conecte las manguerillas del tubo Pitot a la consola (fíjese en la correspondencia entre los extremos: positivo con positivo y negativo con negativo). Conecte el cable que transportará la energía eléctrica desde la consola a la caja 7.3.7.10. caliente. Conecte a la consola cada una de las líneas que transmiten las señales de las 7.3.7.11. termocuplas (que medirán las temperaturas de la chimenea, de la sonda, de la caja caliente y de la caja fría). 7.3.7.12. Enchufe la bomba y conecte sus líneas de vacío (VACUUM) y presión (PRESSURE) a la consola. 7.3.7.13. Conecte la consola al punto de suministro de energía eléctrica, enciéndalo y verifique la continuidad del equipo isocinético (sonda, caja caliente y caja fría) utilizando el selector de la consola para cerciorarse que las señales de las termocuplas llegan al panel (display). La verificación será satisfactoria si al seleccionar las opciones STACK, PROBE, FILTER, DRYER, DGM IN y DGM OUT las lecturas en el panel reportan temperaturas representativas del ambiente próximo a cada una de las partes del equipo.

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Fig.11. Montaje del equipo de muestreo iso cinético

7.4.

MUESTREO

7.4.1. Determine la georeferencia del punto de muestreo con el GPS, anótelo en el formato FQOPE-01 “Cadena de Custodia”.

7.4.2. Determinación d el Número y Distri bución de los Puntos Transversales para el Muestreo en la Chimenea: 7.4.2.1. Se considera que la sección transversal del ducto o chimenea es óptima para ubicar el puerto de muestreo, cuando está ubicado al menos ocho (8) diámetros (D) corriente abajo (en sentido contrario al flujo) (B) y dos (2) diámetros (D) corriente arriba (en sentido contrario del flujo) (A) de cualquier perturbación del flujo tales como: una curva, la expansión o contracción del ducto, o de una llama visible.

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Fig. 12 Ubicación ideal del puerto de muestreo

Si la ubicación óptima no es factible, el tramo recto más pequeño admisible es de 2 diámetros corriente abajo (B) y ½ diámetro corriente arriba (A) de cualquier perturbación. Para una sección transversal rectangular se debe calcular un diámetro equivalente (De), utilizando la siguiente ecuación:

De: Diámetro equ ivalente, L: Largo del r ectángulo, y, W: Ancho del rectángulo;

7.4.2.2. Determinación del número de puntos transversales para la medición de la Velocidad Promedio METODO 2, siga las siguientes instrucciones:

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) a. Abrir la hoja de cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético - Anexo 1(Método EPA1) “ANEXO 1: CALCULO DE LOS PUNTOS DE MUESTREO”. b. Si la chimenea es circular mida el diámetro de la chimenea (Diámetro del ducto) e ingréselo a la celda D25 de la hoja de cálculo, vaya al paso (d) c. Si la chimenea fuera rectangular ingrese el ancho (LARGO) a la celda C33 y el largo (ANCHO) a la celda C34 y calcule el diámetro equivalente (De), vaya al paso (d) d. Mida en la chimenea las distancias desde el puerto de muestreo a las dos perturbaciones más próximas: corriente abajo (Distancia del orificio hacia abajo) ingrese el valor en la celda D26 y corriente arriba (Distancia del orificio hacia arriba/salida) ingrese el valor en la celda D27. Para el caso de chimeneas rectangulares vaya a (g). e. Mida la longitud de la Copla (Distancia del ducto a la copla) e ingrese este valor a la celda G22, para el caso de chimeneas circulares. f. Ubique en la hoja de cálculo el recuadro titulado “NUMERO DE PUNTOS TRANSVERSALES (para chimeneas circulares)”. 1. Tomando el valor Diámetros Abajo del cuadro “Diámetros Equivalentes” ingrese a la columna correspondiente de la tabla inmediatamente inferior “NUMERO DE PUNTOS TRANSVERSALES (para chimeneas circulares)”; 2. Con el valor Diámetros Abajo del recuadro “Equivalente en diámetros”, ingrese a la columna correspondiente de la tabla “NUMERO DE PUNTOS TRANSVERSALES REQUERIDOS (Para chimeneas circulares) y halle en la columna “Puntos para la medición de la velocidad” el número respectivo -anótelo; 3. Tomando el valor Diámetros Arriba del cuadro “Diámetros Equivalentes” ingrese a la columna correspondiente de la tabla inmediatamente inferior “NUMERO DE PUNTOS TRANSVERSALES (para chimeneas circulares)”; 4. Con el valor Diámetros Arriba del recuadro “Equivalente en diámetros”, ingrese a la columna correspondiente de la tabla “NUMERO DE PUNTOS TRANSVERSALES REQUERIDOS (Para chimeneas circulares) y halle en la columna “Puntos para la medición de la velocidad” el número respectivo -anótelo; 5. De los dos números hallados elija el mayor, de tal manera que para chimeneas circulares, el número sea un múltiplo de cuatro (4), éste será el número de puntos de muestreo en la chimenea. 6. El valor elegido ingréselo en la celda E49, este será el número de puntos requeridos para la medición de la velocidad promedio en la chimenea. Vaya al acápite 7.3.8.3 g. Ubique en la hoja de cálculo el recuadro titulado “NUMERO DE PUNTOS TRANSVERSALES (para chimeneas rectangulares)”. 1. Tomando el valor Diámetros Abajo de este recuadro ingrese a la columna correspondiente de la tabla inmediatamente inferior; 2. En esta columna halle el número que corresponde al valor Diámetros Abajo.

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) 3. Con el valor Diámetros Abajo del recuadro “Equivalente en diámetros”, ingrese a la columna correspondiente de la tabla “NUMERO DE PUNTOS TRANSVERSALES REQUERIDOS (Para chimeneas rectangulares) y halle en la columna “Puntos para la medición de la velocidad” el número respectivo -anótelo; 4. Con el valor Diámetros Arriba del recuadro “Equivalente en diámetros”, ingrese a la columna correspondiente de la tabla “NUMERO DE PUNTOS TRANSVERSALES REQUERIDOS (Para chimeneas rectangulares) y halle en la columna “Puntos para la medición de la velocidad” el número respectivo -anótelo; 5. De los dos números hallados elija el mayor, de tal manera que para chimeneas circulares, el número sea un múltiplo de cuatro (4), éste será el número de puntos de muestreo en la chimenea. 6. El valor elegido ingréselo en la celda E62 vaya a la acápite 7.3.8.4 7.4.2.3. Distribuya por igual el número de puntos obtenidos en 7.3.8.2.f entre los dos diámetros transversales. Teniendo definido el número de puntos de muestreo en cada diámetro ingrese a la tabla “Cantidad de puntos sobre cada diámetro” y determine la posición de cada punto en cada diámetro. 7.4.2.4. Para la localización y distribución de los puntos transversales en chimeneas de sección rectangular, emplee el valor obtenido en el acápite 7.3.8.2.g y determine la configuración del arreglo con el empleo de la Tabla Nº1 y localice los puntos en el centroide de cada área elemental.

Tabla Nº1.- Distribuci ón de los puntos transversales en chimeneas rectangulares. Nº Pts.

Matriz

Nº Pts.

Matriz

9

3x3

30

6x5

12

4x3

36

6x6

16

4 x4

42

7x6

20

5x4

49

7x7

25

5x5

Si se va emplear un número mayor que el número mínimo de puntos transversales determinado, entonces, incremente el número mínimo de puntos de la matriz determinada, por la adición de puntos transversales a lo largo de uno, o del otro lado, o de ambos lados de la matriz, el arreglo de la matriz no necesita ser balanceado. Por ejemplo si una matriz de 4 X 3 necesita ser expandida a 36 puntos, la matriz final puede ser de 9 X 4 o 12 X 3 y no necesariamente ser de 6 X 6.

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Fig. 13 Arreglo en una chimenea rectangular.

7.4.2.5. Para la determinación de los puntos transversales para la medición de “Material Particulado”, para el caso de chimeneas circulares, repita lo descrito en el acápite 7.3.8.2 (a, c, d, f) y 7.3.8.3, considere que en el acápite 7.3.8.2.f.2 y 7.3.8.2.f.4 el número de puntos transversales se los debe ubicar en la columna “Puntos para la medición de material particulado” 7.4.2.6. Para la determinación de los puntos transversales para la medición de “Material Particulado”, para el caso de chimeneas rectangulares, repita lo descrito en el acápite 7.3.8.2 (a, c, d, g) y 7.3.8.3, considere que en el acápite 7.3.8.2.g.2 y 7.3.8.2.g.4 el número de puntos transversales se los debe ubicar en la columna “Puntos para la medición de material particulado” 7.4.2.7. Para chimeneas circulares con diámetros superiores a 0.61m (24pulg), cuando alguno de los puntos transversales ubicados según el acápite 7.3.8.2.f, se ubique a menos de 2,5cm (1,0pulg) de las paredes de la chimenea: a. Reubique el punto a una distancia de 2.5cm. Estos puntos reubicados (en cada extremo de un diámetro) serán los puntos transversales “ajustados”; b. Cuando dos puntos transversales sucesivos son combinados para formar un único punto transversal ajustado, trate el punto ajustado como dos puntos transversales separados, tanto en el procedimiento de muestreo (o medición de velocidad) como en el registro de los datos. 7.4.2.8. Para chimeneas circulares con diámetros inferiores a 0.61m (24pulg), cuando alguno de los puntos transversales ubicados según el acápite 7.3.8.2.f, se ubique a menos de 1,25cm (0,5pulg) de las paredes de la chimenea: a. Reubique el punto a una distancia de 1,25cm (0,5pulg). Estos puntos reubicados (en cada extremo de un diámetro) serán los puntos transversales “ajustados”. b. Cuando dos puntos transversales sucesivos son combinados para formar un único punto transversal ajustado, trate el punto ajustado como dos puntos transversales

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) separados, tanto en el procedimiento de muestreo (o, medición de velocidad) como en el registro de los datos. 7.4.2.9. Tanto para la medición de la velocidad promedio de los gases (METODO 2) como para la medición de la emisión del material particulado (METODO 5), sobre la sonda del equipo isocinético ubique las distancias que corresponden a cada una de las posiciones de los puntos de muestreo dentro de la chimenea. Cuide marcar cada una de las distancias tomando como referencia el punto más extremo del tubo Pitot (punta de la sonda).

Fig. 7.- Ubicación d e los punt os transversales en la sonda y su Correspondencia de estos en la chimenea. 7.4.2.10.

Revise que la consola se encuentre nivelada y que los manómetros se encuentren en cero, sino realice los ajustes adecuados: a. Abra las válvulas ubicadas en cada manómetro b. Utilizando las perillas ubicadas en la parte inferior lleve cada una de las columnas de líquido hasta la posición cero.

7.4.3. MEDICIÓN DE VELOCIDADES EN LA CHIMENEA (METODO EPA 2) La velocidad y el caudal del gas en la chimenea se determinan a través de la densidad del gas y de la medición de la presión de velocidad promedio (presión dinámica - Δp) con un tubo Pitot tipo "S".

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Fig. 10 Medic ió n de la velocidad (ΔP)

7.4.3.1. Abrir la hoja de cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético - Anexo 2 (Método EPA 2) “Cálculo de la Velocidad del Gas de Chimenea” 7.4.3.2. Registre la lectura de temperatura de ingreso (temperatura ambiente) del Medidor de Gas Seco (DGMIN) en la celda C7. 7.4.3.3. Mida la presión atmosférica con el empleo de un barómetro e ingrese el valor en la celda C8. Nota: La presión barométrica también puede ser obtenida de una estación meteorológica cercana. En este caso, el valor de la presión de la estación (la cual es la presión barométrica absoluta) será reajustado por la diferencia de elevación entre la estación meteorológica y el punto de muestreo, adicionándole 2,5mm (0,1pulg) Hg por cada 30m (100 pies) de incremento en la elevación o restándole 2,5mm (0,1pulg) Hg por cada 30m (100 pies) de disminución en la elevación.

Tabla Nº2.- Criterios para la medición de presión. Criterios de ubicación Si la estación de la que se tomara la presión barométrica de referencia se ubica por encima del lugar de muestreo

Cálculo Adicionar a la presión de referencia 2,5mm de Hg por cada 30m (100pies), de diferencia de la elevación entre el lugar de muestreo y la estación de referencia.

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) Si la estación de la que se tomara la presión barométrica de referencia se ubica por debajo del lugar de muestreo

7.4.3.4.

Reste a la presión de referencia 2,5mm de Hg por cada 30m (100pies), de diferencia de la elevación entre el lugar de muestreo y la estación de referencia.

Medición de la Presión Estática (Pst) en la chim enea: Si se utiliza un Pitot tipo S para medir la presión estática, siga el siguiente procedimiento: a. Inserte el tubo Pitot en la chimenea cerca al centro. b. Rote el tubo Pitot 90º, hasta tener una lectura cero en el manómetro c. Mantenga el tubo Pitot en este lugar, desconecte el lado positivo del tubo Pitot en el manómetro y lea la deflexión en el manómetro. Reporte esta presión estática como negativa. d. Si la lectura pasa de cero, reconecte el lado positivo y desconecte el lado negativo, y lea la deflexión en el manómetro. Reporte esta presión estática como positiva. e. Registre el valor la presión estática determinada en la celda G9 de la hoja de cálculo

7.4.4. ESTIMACION DEL PESO MOLECULAR APARENTE DE LOS GASES DE EMISION (METODO EPA 3) 7.4.4.1. El METODO 3 es empleado para medir el porcentaje de concentración del dióxido de

7.4.4.2. 7.4.4.3.

7.4.4.4.

7.4.4.5.

7.4.4.6. 7.4.4.7.

carbono (CO 2 ), el oxígeno (O 2 ) y el monóxido de carbono (CO), el nitrógeno (N2) es calculado por diferencia. si este es mayor que el 0,2%, el nitrógeno (N 2 ) es calculado por diferencia. En base a este método se puede asignar un valor de 30 al peso molecular en base seca para los gases de chimenea, en lugar de mediciones reales, para procesos que quemen gas natural, carbón o hidrocarburos líquidos. Si los gases que se emiten por la chimenea provienen de la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas) se puede medir la composición de las emisiones con el empleo de analizadores de gases (MRU, TESTO 350 NEW, etc.). Abrir la hoja de cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético - Anexo 3 (Método EPA 3) “Determinaciones Iniciales” y anote las concentraciones de los gases: Oxigeno (O 2 ), Dióxido de carbono (CO 2 ), Monóxido de carbono (CO) en las celdas A8, B8 y C8 respectivamente, realice dos mediciones adicionales e ingrese los datos de estas mediciones en las siguientes filas. Adjunte las impresiones realizadas con el analizador de gases en el formato FQ-OPE-01 Cadena de Custodia. Ingrese en la celda B28 el número de puntos a muestrear en cada diámetro. El tiempo total de muestreo debe ser establecido bajo los siguientes criterios: a. Los tiempos de muestreo en cada punto deben ser siempre iguales. b. El tiempo de muestreo en cada punto no deberá ser menor de 2 minutos. c. El tiempo total de muestreo debe ser de una hora.

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7.4.5.

7.4.6.

De acuerdo a las consideraciones anteriores ingrese el tiempo requerido en cada punto de muestreo en la celda F35 de la hoja de cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético - Anexo 3 (Método EPA 3) “Determinaciones Iniciales”. En la celda C20 y C21 de la hoja de cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético - Anexo 1 (Método EPA 1) “ANEXO 1: CALCULO DE LOS PUNTOS DE MUESTREO” coloque el factor de calibración ΔH@ y el factor “Y” que le proporciona el Área de Instrumentación. En la celda C9 de la hoja de cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético - Anexo 5 (Boquilla y K) “ANEXO 5: DETERMINACION DE LA BOQUILLAS” se mostrara el valor calculado del diámetro de la boquilla Dn teórico. Del juego de boquillas a su disposición seleccione aquella cuyo diámetro se halla más próximo al valor Dn teórico, ingrese el valor de la boquilla a emplear en la celda C11. Ensamble la boquilla a la sonda cuidando que la boquilla se halle en un plano paralelo al plano vertical que contiene a los brazos del tubo Pitot. La selección del diámetro de boquilla en el muestreo isocinético es muy importante, ya que el área de la boquilla afecta fuertemente la velocidad de muestreo.

Fig. 11 Esquema de ensambl aje de la boqui lla a la sond a.

7.4.7.

Para el cálculo del diámetro de boquilla se hace necesario estimar un porcentaje de humedad para estimar un valor del peso molecular de los gases en base húmeda, por lo cual se debe de ingresar en la celda B13 en la hoja de cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético - Anexo 3 (Método 3) “ANEXO 3: DETERMINACION INICIALES” un valor estimado de la humedad de los gases en la chimenea, puede emplear alguno valores de la “Tabla de estimación de humedades en chimeneas”. Verifique una a una la hermeticidad de todas las uniones y conexiones.

7.4.8. 7.4.9. PRUEBA DE FUGAS DEL TREN DE MUESTREO

Se recomienda realizar una prueba de fugas al tren de muestreo para asegurar de que durante la succión de la muestra, en cada punto de la chimenea, no existan fugas o ingrese aire del exterior al tren de muestreo. Efectúe la prueba de fugas de la siguiente manera:

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) 7.4.9.1. Abra totalmente la válvula fina (FINE). 7.4.9.2. Mantenga cerrada la válvula principal (MAIN). 7.4.9.3. Anote la lectura inicial del medidor de gas seco (DGM) en la celda F44 en la hoja de

7.4.9.4.

7.4.9.5. 7.4.9.6.

7.4.9.7. 7.4.9.8.

cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético –F-XXX - “HOJA DE CALCULO - MUESTREO DE MATERIAL PARTICULADO EN FUENTES FIJAS - METODO 5”, correspondiente a la tabla Prueba de Vacío #1 Previa al Muestreo. Obture la boquilla de la sonda con la mano, asegurándose de que por ella no pueda ingresar el aire cuando se haga vacío con la bomba. En forma simultánea abrir parcialmente la válvula principal, encienda la bomba y con la válvula fina rápidamente, lleve el vacío hasta las 15 pulg Hg ( por ninguna razón cambie de sentido de giro a la válvula fina mientras lleva el vacío hasta las 15 pulg Hg, porque podría causar el ingreso del agua del 1er burbujeador al filtro, o el paso de la sílica al 3er impactador ). Espere 60seg. Una vez transcurridos los 60seg anote la lectura final del DGM en la celda F45 de la hoja de cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético – F-XXX - “HOJA DE CALCULO - MUESTREO DE MATERIAL PARTICULADO EN FUENTES FIJAS - METODO 5”. Desbloquee muy lentamente la boquilla y después apague de inmediato la bomba de vacío. El índice de fuga no debe ser mayor a 0,00057 m 3/min. Si el índice de fugas fuese mayor, revise las conexiones para detectar aquellas donde se presenten fugas. Corrija las conexiones y realice nuevamente la prueba de fugas.

7.4.10. VERIFICACION DE LA HERMETICIDAD DEL TUBO PITOT TIPOS “ S”

7.4.10.1. 7.4.10.2.

7.4.10.3. 7.4.10.4.

7.4.10.5.

7.5.

Al concluir la prueba de fugas, proceda a realiza la prueba de hermeticidad del tubo Pitot tipo “S”, según las siguientes indicaciones: Una vez más verifique que las terminales del cordón umbilical no presenten suciedad y/o fisuras, principalmente la conexiones de la sonda a la consola Realice la prueba de hermeticidad o de fugas del tubo Pitot tipo “S” (Stausscheibe), sople la punta del tubo Pitot tipo “S” en sentido positivo hasta alcanzar diferencial de presión de 76.2 mm H 2 O (3 pulg. de H 2 O) y sellando la punta del tubo Pitot tipo S, por donde soplo, verifique visualmente en la columna inclinada que el líquido se mantenga estático en el capilar del diferencial de presión, por al menos un tiempo de 15 segundos y luego, suelte . Si se presenta desplazamiento del líquido en la columna inclinada del manómetro revise las conexiones y repita los ítems de 7.4.11.1 al 7.4.11.3. Una vez el tubo Pitot positivo cumple los requerimientos se procede a realizar la prueba en el Pitot negativo, a diferencia que en éste no se sopla si no se succiona y se aplica la misma metodología del ítem 7.4.11.1 al 7.4.11.3. Ante su conformidad de la prueba anotando una “C” en la celda F50 la hoja de cálculo FQOPE-25 Calculo Isocinético – F-XXX - “HOJA DE CALCULO - MUESTREO DE MATERIAL PARTICULADO EN FUENTES FIJAS - METODO 5”

MUESTREO ISOCINETICO

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) 7.5.1.

7.5.2. 7.5.3. 7.5.4.

7.5.5. 7.5.6.

7.5.7. 7.5.8.

Al concluir la prueba de fugas desde la consola, con el controlador de temperatura de la caja caliente (FILTER) y el controlador de temperatura de la sonda (PROBE) fije las temperaturas en 120°C ± 14°C espere unos 15 minutos para que se estabilice la temperatura tanto en la sonda como en la caja caliente. Añada la cantidad suficiente de hielo a la “caja fría” como para mantener la temperatura de salida de los gases del ultimo impactador a menos de 20°C. Limpiar los puertos de muestreo antes de la corrida de ensayo para minimizar la posibilidad de muestrear material depositado. Definido el periodo de muestreo para cada punto anótelos en las celdas correspondientes a la columna: “Tiempo de muestreo” de la hoja de cálculo la hoja de cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético – F-XXX - “HOJA DE CALCULO - MUESTREO DE MATERIAL PARTICULADO EN FUENTES FIJAS - METODO 5”. Retire la tapa de la boquilla de la sonda. Anotar la lectura inicial del medidor de gas seco correspondiente al punto de muestreo Nº1 en la celda D16 de la columna: “Registro de Vol DGM”, Inicial. Si hubieran valores anotados en la columna Final de Registro de Vol DGM, estos valores deberán ser nuevamente evaluados para otros monitoreos. Introduzca la sonda en el interior de la chimenea y posicione la boquilla en el primer punto de muestreo, con la punta orientada directamente hacia la corriente de gas. Cuando la sonda está en la posición, bloquear las aberturas alrededor de la sonda con trapos (o materiales a prueba de fuego), para evitar la dilución del gas por el ingreso del aire a la chimenea.

Fig. 12. Bloq ueo de las aberturas alrededor de la son da

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7.5.10. 7.5.11.

7.5.12.

7.5.13. 7.5.14. 7.5.15. 7.5.16. 7.5.17. 7.5.18. 7.5.19. 7.5.20.

7.5.21. 7.5.22.

Durante el muestreo el cuerpo de la sonda debe sostenerse perpendicular al eje de la chimenea y los planos que contienen a las bocas de la boquilla y del brazo positivo del Pitot tipo S deben permanecer perpendiculares a la corriente gaseosa. Lea la presión de velocidad (ΔP) en el manómetro del Pitot e in mediatamente anote esta lectura en la celda G16 de la columna “ ΔP mm H 2 O”. En la celda H16, de la columna “ ΔHDeterm ”, aparecerá el valor correspondiente al diferencial de presión en el medidor de orificio, mm H 2 O (ΔH), que es una medida indirecta del caudal a través del Medidor de Gas Seco (DGM). Encienda la bomba de succión simultáneamente con el cronómetro (pulse PUMP y TIMER) e inmediatamente ajuste el caudal con la válvula de control fina en la consola, hasta que el valor de ΔH coincida con el valor calculado en la celda H1 6 en el manómetro. Ingrese el valor de la caída de presión real en la celda I16 de la columna “ ΔHreal ”. Durante todo el muestreo mantener la temperatura del gas en 20ºC (cheque la temperatura de Caja Fría) si es necesario adicione más hielo picado y sal. A su vez registre en las celdas correspondientes para el Punto de Muestreo1 los siguientes datos: La temperatura del gas en la chimenea (STACK), celda J16. La presión del vacuómetro, celda K16. La temperatura en la caja caliente (FILTER), celda L16. La temperatura de entrada en el medidor de gas seco (DGM IN), celda M16 Unos 15 seg. antes de que termine el tiempo de muestreo en el primer punto de muestreo, mueva la sonda al siguiente punto de muestreo, espere a que la lectura del Δp del tubo Pitot se estabilice. El volumen del medido de Gas seco es leído en este punto cuando se termine el tiempo asignado para el primer punto, anote la lectura del Medidor de Gas Seco (DGM) en la celda E16 de la columna “Registro de Vol DGM. Final”, Anote el valor del Δp en la celda G16 de la columna “ΔP mm H2O”, inmediatamente la hoja de cálculo reportara el valor del “ΔHDeterm” en la celda H16 , inmediatamente ajuste el caudal con la válvula de control fina en la consola, hasta que el valor de ΔH leído en el manómetro coincida con el valor calculado ΔHDeterm, y anote este valor en la celda I16. Repita consecutivamente, este procedimiento para cada uno de los demás puntos de muestreo. Anote las lecturas que corresponden a cada punto en las filas correspondientes. Al culminar el muestreo del primer eje transversal cierre la válvula de ajuste grueso y apague la bomba de vacío, y retire la sonda del puerto de muestreo. Tape la boquilla de la sonda, y traslade el equipo de muestreo isocinético al segundo puerto de muestreo y realice el montaje correspondiente.

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7.5.23.

7.5.24. 7.5.25.

7.5.26. 7.6. 7.6.1.

7.6.2. 7.6.3.

Antes de iniciar el muestreo en el segundo eje transversal, realice una prueba de fugas (vacío) del tren de muestreo y la prueba de hermeticidad del tubo Pitot tipo “S” de acuerdo al acápite 7.6.6 anote los resultados en las celdas de la tabla “Prueba de vació #2 intermedio del muestreo” de la hoja de cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético – F-XXX “HOJA DE CALCULO - MUESTREO DE MATERIAL PARTICULADO EN FUENTES FIJAS - METODO 5”, excepto que la presión de vacío para la prueba de fugas será la máxima alcanzada durante el muestreo en el primer puerto. Para el muestreo del segundo eje transversal, repita el procedimiento que ejecuto para el primer puerto de muestreo. Al culminar el muestreo del segundo eje transversal cierre la válvula de ajuste grueso y luego apague la bomba de vacío, y retire la sonda del puerto de muestreo. Tape la boquilla de la sonda. Apague los controles de temperatura de la sonda (PROBE) y de la caja caliente (FILTER).

FINALIZACION DEL MUESTREO Y DESMONTAJE DE EQUIPOS Realice una prueba de vacío, siguiendo las indicaciones del acápite 7.4.10, anote los resultados en las celdas de la tabla “Prueba de vacío # 3 posterior al muestreo” de la hoja de cálculo FQ-OPE-25 Calculo Isocinético – F-XXX - “HOJA DE CALCULO - MUESTREO DE MATERIAL PARTICULADO EN FUENTES FIJAS - METODO 5”, excepto que la presión de vacío será la máxima alcanzada durante el muestreo. El índice de fuga no debe ser mayor a 0,00057 m3/min. Apague el equipo isocinético, desconéctelo. y separe cada unidad (sonda, caja caliente, caja fría, cordón umbilical y consola). Utilizando parafilm tape la boquilla y la boca posterior de la sonda, de modo que el polvo del ambiente no pueda penetrar a ellas.

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) 7.6.4. 7.6.5. 7.6.6. 7.6.7. 7.6.8.

7.6.9.

Retirar de la caja caliente el porta filtro, y manteniéndolo aún ensamblado, proteja el porta filtro con un paño muy limpio, colóquelo en un cooler para su traslado. Baje cuidadosamente (sin golpearlos), con una cuerda resistente, cada una de las unidades del equipo isocinético. Llévelos a un ambiente seguro y protegido del polvo. Determinación del Contenido de Humedad en el gas de chimenea (Método EPA 4) Desensamble los impactadores que se hallan en la caja fría y cámbiese los guantes. Retire, limpie, y seque con papel tissue la parte externa de cada burbujeador; pesé cada uno en la balanza (cuide de colocar la balanza sobre una superficie plana y limpia). Anote el Peso Final de cada burbujeador (siguiendo el mismo orden en el que peso inicialmente cada uno de los impactadores) en la hoja de cálculo FQ-OPE-25 calculo Isocinético Anexo 4 (Método 4) “DETERMINACION DE LA HUMEDAD”. Para asegurar la aceptabilidad del muestreo el índice de isocineticidad deberá encontrarse dentro de siguiente rango:

90% ≤ I ≤ 110% •

Si el resultado se encuentra fuera de este rango, rechace el muestreo realizado y repita el muestreo.

Una vez que ha terminado de muestrear, apague el equipo, desconéctelo y separe cada unidad (sonda, caja caliente, caja fría, cordón umbilical y consola). 7.6.10. Recuperación del Material Particulado remanente en la Boquilla y la Sonda: 7.6.10.1. Separe la boquilla de la sonda. Para evitar que se contamine, tape la boca de la sonda utilizando parafilm. 7.6.10.2. Lave el interior de la boquilla con agua; introduzca a la vez por ella una escobilla flexible y limpia y retire el material particulado adherido en sus paredes internas; evitando que se derrame el agua y el material particulado, verterlo en un frasco de plástico. Repita la operación hasta que el interior de la boquilla quede sin restos de material particulado. El agua no debe caer ni derramarse fuera del frasco Ver fig.11. •

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Fig. 11 Lavado de la boqu illa

7.6.10.3. En el mismo frasco y utilizando otra escobilla limpia de mango largo (previamente enjuagada con agua) realice la misma operación de recuperación del material particulado de las paredes internas de la sonda. Repita el lavado y enjuague con el alcohol las veces que sean necesarias, hasta cerciorarse que en el interior de la sonda no quede material particulado alguno. Tape el frasco que contiene la solución de lavado y rotúlelo con los datos correspondientes al punto de muestreo. Póngalo y en un cooler con sus respectivos. Ver fig.12.

Fig. 13 Lavado de la sonda de muest reo.

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7.6.12. 8.

Una vez que el porta filtro haya enfriado, ábralo, cámbiese los guantes y tome el porta filtro, desenrosque y destápelo con cuidado. Retire el filtro con una pinza de plástico limpia y, devuélvalo a la placa Petri de donde la sacó originalmente. Tape, rotule la placa Petri y protéjala con una bolsa ziplock. Evite en todo momento perder el material particulado retenido en el filtro. Tome un paño (waype, franela) y limpie externamente la sonda y cada una de las partes del equipo. Guárdelas y embálelas en sus respectivas cajas .

CONSERVACIÓN, REGISTRO Y TRANSPORTE DE LAS MUESTRAS Los filtros estarán convenientemente protegidos y rotulados con la placa Petri y la bolsa ziplock. b. Los frascos que contienen la solución de lavado de la sonda, se encontraran convenientemente rotuladas deben ser colocados en un cooler. c. Registre las muestras en el formato FQ-OPE-01 “Cadena de Custodia”. En el transporte al Laboratorio, toda muestra debe estar siempre acompañada de su respectiva Cadena de Custodia. d. Una vez empacado las muestras, cierre los coolers, embálelos con cinta adhesiva y/o plastifilm (o stretch film) y transpórtelos (envíelos) lo antes posible al Laboratorio.

a.

9.

CONTROL DE CALIDAD Y CONTROL OPERACIONAL

9.1.

CONTROL DE CALIDAD: Blanco de campo: a. Se realizara blanco de campo (filtro) por campaña de monitoreo utilizando filtros blancos (muestreo isocinético), instalándolos en el equipo y retirándolos sin realizar el muestreo, se incluirán blancos de campo de las soluciones utilizadas para el lavado de las partes del equipo que entraron en contacto con la muestra. b. Duplicado de campo: No aplica

9.2.

CONTROL OPERACIONAL: a. Se realizara la Verificación del medidor de gas seco (DGM) cada seis (06) meses para determinar el factor “Y” y el “ ΔH@”. b. Verificación del diámetro de boquillas a realizar antes de la salida del equipo al monitoreo

10.

SEGURIDAD, SALUD Y MEDIO AMBIENTE a.

Todo analista de campo, dependiendo del lugar (o lugares) donde realizará actividades de monitoreo, debe contar con su Certificado de Vacunas, Pase Médico

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b.

c.

d.

e.

f. g.

y SCTR vigentes que lo habiliten para ingresar a las distintas zonas donde efectuará trabajos. Si el cliente considera necesario la capacitación al personal sobre ciertos temas que involucran a las actividades del sector donde se realizará el monitoreo (curso de supervivencia en selva, supervivencia en mar, cursos para el sector minero, etc.) se llegará a un acuerdo con el cliente, para la implementación de lo que se indique y/o solicite. Cuando realice caminatas -sobre todo en selva- utilice, de preferencia, caminos y accesos frecuentados por los lugareños; se recomienda evitar transitar por bosque tupido. A menos que conozca bien el lugar y población, toda caminata debe ser liderada por un guía de la zona. Labores en zonas remotas, poco exploradas, boscosas o agrestes deben realizarse entre dos inspectores como mínimo. Lleve consigo un botiquín y suero antiofídico de ser necesario. Todo analista de campo de deberá portar como mínimo con: Equipo básico de seguridad (casco, lentes, zapato de seguridad, guantes de  cuero o badana y uniforme o chaleco con cinta reflectante). Las hojas MSDS de los materiales o reactivos peligrosos que utilizará durante  el muestreo. Un botiquín.  Los analistas de campo deberán estar provistos de un equipo de comunicaciones (radio, teléfono satelital o celular) para mantener contacto con los supervisores (superintendentes), personal responsable de las actividades en campo y con la unidad médica o centro hospitalario más cercano. Para trabajos en altura (a más de 1,80m del piso) cumplir lo establecido en el procedimiento PS-CSA-07 Procedimiento para Realizar Trabajos en Altura. El titular de la actividad o propietario de las instalaciones deberá acondicionar la chimenea construyendo, como mínimo, las siguientes instalaciones adicionales que deberán ceñirse a las más estrictas normas de seguridad: Escaleras y vías de acceso al área donde se instalarán los equipos de  muestreo. Plataformas o andamios, con un área que tenga unos 2m de ancho alrededor  del orificio de muestreo, donde los inspectores puedan ejecutar su trabajo con comodidad y sin riesgos. Esta área deberá estar delimitada por barandas y/o pasamanos. Si no se hubiese instalado la plataforma o andamio podrá izarse a los  inspectores, empleando grúas o man lifts, adaptando a éstos una canastilla lo suficientemente amplia para garantizar el desarrollo seguro y cómodo de los trabajos. En este caso deberá exigirse a los operadores y maquinistas las calificaciones necesarias y el respectivo procedimiento. Puntos o líneas de

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Muestreo de Emisiones de Material Particul ado en Fuentes Fijas - Monitoreo Isocinético (Método EPA 5) anclaje, ubicados de modo que puedan garantizar la distancia mínima de caída libre. Cuando por la chimenea o ducto fluyan emisiones a altas temperaturas:  Utilice guantes y traje de algodón aluminizado, Careta para protección de la cara.  Si los gases expulsados por la chimenea son tóxicos, venenosos o corrosivos utilice: mascarilla con el cartucho químico apropiado para retener o eliminar los gases emitidos, y el traje adecuado al ambiente de trabajo. Al realizar instalaciones eléctricas considere los peligros por contacto eléctrico. Tome precauciones para permanecer aislado eléctricamente, evitando quemaduras e incendios. Instale los equipos utilizando guantes aislantes y lleve consigo un extintor. Al manipular o entrar en contacto con la sílica gel utilice guantes de látex (nitrilo) y mascarilla para polvos. Tanto la sílica como el cloruro de cobalto (que ésta contiene) son dañinos. La sílica puede causar silicosis si se respira y el cloruro es extremadamente tóxico cuando se ingiere. En caso de ingestión o aspirado siga las instrucciones de las hojas de seguridad (MSDS) de estos materiales. El área donde se desarrollarán las labores de monitoreo de calidad de aire deberá ser delimitada y señalizada con cinta reflectante y con conos de seguridad, para aislarla de riesgos externos y no exponer a personas ajenas a las actividades a los riesgos propios de la labor a ejecutarse. Si después de evaluados los peligros y riesgos con el IPER de Emisiones Gaseosas, no se tuvieran a la mano todos los equipos de seguridad necesarios, o no estuvieran implementadas las medidas para mitigarlos, el trabajo se suspenderá hasta que se tengan los equipos completos y las medidas hayan sido totalmente implementadas. Los analistas de campo reportaran periódicamente al Coordinador de Operaciones, el avance de sus operaciones en campo, así como las incidencias que pudieron haber ocurrido durante el muestreo, estas comunicaciones se podrán realizar telefónicamente y/o correo electrónico con la finalidad de poder tomar las decisiones y/o acciones correctivas de acuerdo a lo hechos acontecidos. En caso de derrames de soluciones, quítese la ropa contaminada, estos deberán ser lavados previamente antes de volver a ser utilizados. Lávese inmediatamente con abundante agua.

h.

i.

j.

k.

l.

m.

n.

Cuadro 3. EPPS (Equipos de protección personal) -

Equipo básico de seguridad : a) Casco y barbiquejo; b) Zapato de seguridad; c) Anteojo o gafas de seguridad, dependiendo de la característica de la emisión;

PM-OPE-29 Muestreo de Emisiones de Material Partículado en Fuentes Fijas...

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