EJEMPLO DE APLICACIÓN DE LAS CARTAS DE RINGELMAN 4.1)
CARTA DE RINGELMAN
Estas son cartillas que se deben elaborar en cartón presentación en medias cartas, los rayados se deben realizar con tinta china negra, en los grosores descritos para cada carta en mención. Son seis cartas en total, donde la número 5 es una cartilla totalmente negra, sin rayas de ningún grosor, al igual que lo es la cartilla número 1 que es totalmente blanca. Esta carta de humo proporciona diferentes tonalidades de gris por medio de las cuales pueden compararse las columnas de humo de las chimeneas. Para reproducir los tonos graduales de gris, constitutivos de la carta de humo de ringelmann, se procederá a dibujar con tinta negra, sobre tarjetas blancas, rejillas con las siguientes características: TARJETA NO. 0 Corresponde a toda la tarjeta en blanco. TARJETA NO. 1 Dibujos con líneas negras de un milímetro de espesor, a los lados de espacios blancos cuadrados de 9 milímetros de lado. TARJETA NO. 2 Dibujos con líneas negras de 2.3 milímetros de espesor, a los lados de espacios blancos cuadrados de 7.7 milímetros de lado. TARJETA NO. 3 Dibujos con líneas negras de 3.7 milímetros de espesor, a los lados de espacios blancos cuadrados de 6.3 milímetros de lado. TARJETA NO. 4 Dibujos con líneas de 5.5 milímetros de espesor a los lados de espacios blancos cuadrados de 4.5 milímetros de lado. TARJETA NO. 5 Corresponde a toda la tarjeta en negro. Los números de la carta de humo de Ringelmann corresponden con el tono GRIS que se obtienen de ver la tarjeta correspondiente a una distancia en que se pierden las líneas del
dibujo. Uso de la gráfica, la obscuridad u opacidad aparente de una columna de humo o polvo de una chimenea depende de la concentración de partículas en el afluente, el tamaño de los mismos, la profundidad de las columnas de humo o polvo que es observada de las condiciones naturales y del color de las partículas.
Para usar la carta de Ringelmann formada por la foto anteriormente descrita al inicio de este documento, nos dan las tonalidades de gris equivalentes, se debe observar el humo cuando sale de la chimenea y comparar con el número de la tarjeta que corresponda con más precisión, según el tiempo indicado en el método, que regularmente es de cada 15 segundos, dependiendo la lectura al cual se esta refiriendo. Una chimenea sin emisión alguna debe anotarse como número 0 de la carta de humo de Ringelmann, o sea totalmente blanca y aquella chimenea que emita humo negro al 100% debe anotarse como número 5 de la misma carta, o sea totalmente negra. Aunque la carta de humo de Ringelmann normalmente se usa para evaluar emisiones negras o grises, el principio de la opacidad equivalente hace posible su utilización para evaluar otros colores de humo. El reglamento que cita la opacidad equivalente al número de Ringelmann se refiere a cualquier emisión visible de tal opacidad que obscurezca la visibilidad del observador en escala comparativa a la de la carta de humo de Ringelmann. La opacidad simplemente significa el grado en que la luz trasmitida se obscurece. La relación entre los números de la carta de humo de Ringelmann o el % de opacidad es como sigue: No.1------------------igual 20% de opacidad. No.2------------------igual 40% de opacidad. No.3------------------igual 60% de opacidad. No.4------------------igual 80% de opacidad.
Los números equivalentes al 0 y al 5 de Ringelmann, corresponderían a 0 y al 100 de opacidad respectivamente. Numerosas gráficas y métodos han sido desarrollados bajo el principio de Ringelmann para comparar los tonos de gris con la fuente de emisión. Una cinta de película ha sido desarrollada, compuesta de 4 densidades de transmisión al 80, 60, 40 y 20% comparándolos con la fuente de emisión tan precisamente como sea posible, se obtiene el número de Ringelmann correspondiente. Para terminar las características de emisión de una chimenea, son recomendables las siguientes reglas generales: 1) Las emisiones grises y negras se miden en densidades y se anotan según el numero de Ringelman a que corresponda. 2) Cualquier otra emision de color se mide por su opacidad, anotándose este % de opacidad y reportándose al número de Ringelman 3) De ser posible, las observaciones deben hacerse durante el día y debe tratarse detener al sol en dirección contraria a la observación. 4) Debe existir una fuente de luz detrás de la columna durante las horas de obscuridad. 5) De ser posible, las lecturas deben hacerse en ángulo recto, en relación a la dirección del viento y distancia conveniente para tener una vista clara de la chimenea y los objetos en el fondo. 6) Las lecturas deben hacerse en la parte mas densa de la columna de emisión, donde no es más ancha que el diámetro de la chimenea. 7) El tiempo transcurrido durante la observación deberá ser cuidadosamente anotado, al igual que otros datos como fecha sitio donde se hizo la observación distancia aproximada de la chimenea, nombre y cargo de la persona que hizo la observación y empresa responsable de la emisión.La exactitud de la lectura puede afectarse cuando una columna de humo o polvo tiene gran cantidad de vapor que aunque no es considerado como contaminante puede interferir con la transmisión de luz a través de la columna de humo. El vapor se disipa en un punto a corta distancia de la fuente de emisión por lo que en tales casos,la lectura de la opacidad puede hacerse inmediatamente de este punto. 4.1.1) PROCEDIMIENTO DE USO * Al efectuar comparaciones diurnas, el observador debe colocarse a una distancia no menor de 30 metros ni mayor de 400 metros del cañón de la chimenea. El sol debe quedar, preferiblemente a espaldas del observador. Durante las horas de obscuridad debe utilizarse una fuente de luz situada detrás de la pluma de humo, siendo el frente de éste el que observa el operador.
* Se coloca la carta lo más próxima posible a la línea de la visual del observador a la pluma perpendicular a dicha línea y a una distancia tal del observador, que las retículas en la carta aparezcan como campos grises uniforme ( 18 metros aproximadamente). * Se mira hacia la parte más densa de la pluma, en donde ésta tiene el mismo diámetro que la salida de la chimenea, y se compara su color con los tonos de la carta. En el caso en que exista vapor de agua en la pluma, la lectura debe hacerse en el punto donde se haya disipado el vapor. Siempre que sea posible, la línea de la visual debe quedar en ángulo recto con la relación a la dirección del viento. * Cada lectura individual se obtiene determinando el número de la tarjeta cuyo tono sea el más cercano al del observado. En los casos en que el humo sea más claro que la tarjeta número 1, se le debe asignar el valor 0; si es más obscuro que la tarjeta número 4, se le debe asignar el valor 5. No se permite expresar valores en fracciones de unidad, debiendo registrarse siempre los valores con el número de la tarjeta cuyo tono se asemeja más al del humo comparado. * Las lecturas para determinar el % de densidad aparente visual del humo, se efectúan una cada 15 o 30 segundos en forma consecutiva. * Los datos deben registrarse en una tabla diseñada para tal caso. 4.1.2) FORMULAS A USAR *- El cálculo del % de densidad aparente visual del humo para el período total de observación, se efectúa aplicando la siguiente fórmula:
D.A.V = (Ne * 20)/N
En donde: D.A.V = Densidad aparente visual del humo. Ne = Número total de equivalente al número 1. N = Número total de lecturas. El número 20 es la equivalencia en % de densidad del No.1 El valor Ne se obtiene multiplicando el número de lecturas individuales de cada tarjeta por el número correspondiente de la misma y sumando los valores parciales obtenidos 4.1.3) EJEMPLO: Se efectúan lecturas de una chimenea en períodos de 15 segundos, durante 60 ciclos. No 0 15 30 45 No 0 15 30 45 -----------------------------------------------------------------------------------------1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
0 0 0 1 1 2 2 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 3 3 4 5 4 3 2 1
0 0 0 1 1 2 3 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 3 4 5 5 4 3 2 1
0 0 0 1 1 2 3 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 3 4 5 5 3 3 1 1
0 0 0 1 1 2 3 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 3 4 5 5 3 3 1 1
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 2 3 3 2 2 2 1 1 0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 2 3 3 2 2 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 2 3 3 4 2 2 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 2 3 3 3 2 2 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Las lecturas luego se deben ordenar por tarjeta y frecuencia de la siguiente forma: Lecturas tarjetas equivalentes al No. ---------------------------------------------------------------------------0 0 0 52 1 52 34 2 68 27 3 81 7 4 28 7 5 35 -------------------------------------------------------------------------240 =N NE = 264
DAV= (NE x 20) / N DAV= (264 x 20) / 240 DAV= 22 % La interpretación que se le da a estos valores es que en valores mayores de 51% de DAV son indicadores de una posible contaminación ambiental por humos, por lo que se debe solicitar una calibración del balance aire-combustible del o de los quemadores responsables de estos humos negros de chimenea, también se debe tomar en cuenta que al principio de un arranque de un quemador industrial regularmente tira aire negro por la chimenea , sin embargo al estabilizarse el proceso de combustión se aclara el humo en el cañon de la chimenea, por lo que es aconsejable esperar unos minutos cuando sea arranque de quemadores hasta que se estabilice el proceso de combustión, no deben pasar mas de 10 minutos después del arranque para que se estabilice el proceso de combustión y se debe iniciar con la lectura de las tarjetas.
HUMO DE LA CHIMENEA.
CAÑON DE LA CHIMENEA DONDE SE DEBE OBSERVAR.
La practica que se debe realizar es la siguiente: MATERIALES NECESARIOS PARA LA PRACTICA:
Un palo de escoba de madera, en la cual se le debe hacer una ranura, de preferencia con un carpintero de 1/8 de pulgada de grosor y de ¼ de pulgada de profundidad aproximadamente a lo largo del palo. Elaborar las cartas de Ringelman descritas arriba en este documento, con carton presentación blanco en tamaño media carta, y con tinta china. Elaborar en Word un documento de base que nos sirva para anotar los datos , que tenga 30 filas y 4 columnas por bloque para anotar los datos por lectura . La hoja debe contar con dos bloques en total para sumar sesenta lecturas como minimo.
PROCEDIMIENTO PARA LA LECTURA:
Se deben hacer grupos de cuatro personas máximo, una de ellas se encargara de cargar el palo de escoba con la ranura y las cartas puestas una a la par de la otra asi como se indica en la foto arriba descrita en este documento.
Otra persona tiene que portar la hoja hecha en Word , con una tabla para anotar datos que le vayan dictando. Una tercera persona será el observador de la chimenea. Una cuarta persona será el coordinador del grupo que dictara los tiempos para hacer las lecturas necesarias cada 15 segundos, hasta completar 4 lecturas por cada observación de las sesenta en total que se están pidiendo en esta hoja de reporte por cada caso de chimenea. Ya dispuesto el grupo, se localiza la chimenea, esta chimenea nunca debe estar contra la luz del sol pues encandilara al observador del grupo. El Observador, se debe colocar a una distancia tal, de la persona que tiene el palo de la escoba con las cartas , donde visualmente ya no mire la cuadricula de las mismas, sino que únicamente pueda observar las cartas como una mancha gris o negra. Esta distancia va a variar dependiendo de la agudeza visual que tenga cada uno de los observadores. La persona que sostiene el palo de escoba con las cartas, se coloca en dirección de la chimenea con las manos en alto, sosteniendo el palo con las cartas, con el propósito de facilitar la lectura al observador. La otra persona que sostiene el documento en Word , debe de colocarse a la par del observador para escuchar claramente las lecturas que este indique, en cada cuadro de las lecturas. El coordinador debe tener un cronometro en mano para indicarle el tiempo necesario para iniciar las lecturas, pues por cada lectura, se deben anotar 4 observaciones en total. El procedimiento es el siguiente, el coordinador del grupo indica al observador que inicie las observaciones de la siguiente forma: 1) La primera observación a los 15 segundos. 2) La segunda observación a los 30 segundos. 3) La tercera observación a los 45 segundos. 4) La cuarta observación a los 60 segundos. Completada la primera lectura, se puede descanzar un tiempo prudencial, para luego volver a observar la chimenea y repetir este proceso sesenta veces, hasta completar la hoja de Word que se tiene para este propósito. Finalmente con la hoja ya llena de datos, se debe proceder a calcular la densidad Aparente Visual con la formula dada en este reporte técnico. Calculados todos estos datos, se deben sacar conclusiones al respecto entre los integrantes del grupo para homologar los resultados, pues todos los integrantes tienen que estar de acuerdo al mismo. De haber discrepancias con respecto a los resultados obtenidos, se debe repetir el proceso he iniciar de nuevo todo el proceso.
RECOMENDACIONES TECNICAS:
Hacer estas lecturas un día que sea claro, mejor si con buen sol. Esperar a que se estabilice el humo de la chimenea, pues regularmente estas oscilan en el tiempo, mas cuando acaban de iniciar a despedir humo, al principio el humo es negro, por lo que se debe esperar unos 10 minutos mas o menos de cuando prenden ls chimeneas, también se debe hacer lo mismo cuando apagan la chimenea. Estas
regularmente son automáticas y cuando las mismas llegan a la presión a las cuales están calibradas, se apagan solas y se prenden solas también cuando la presión de vapor baja en el sistema. Cuando no son calderas, sino otro cualquier quemador, también se debe esperar a que se estabilice la llama, para que el humo que emane la chimenea sea realmente representativa del estudie que se esta realizando. Observar el humo exactamente arriba del cañon de la chimenea. Colocar como observador al integrante del grupo que tenga la mejor agudez visual del grupo.
