guia auditorias muestreo en chimeneas

GUÍA AUDITORIAS EN CAMPO Y ESTUDIOS DE

EVALUACIÓN DE EMISIONES ATMOSFÉRICAS EN FUENTES FIJAS

Código: TB-05-1539 Departamento Técnico Fecha: Octubre de 2011

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INTRODUCCIÓN Con el objeto de dar continuidad al control de las emisiones generadas por fuentes fijas, por parte del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, como autoridad ambiental urbana, y verificar la correcta medición de contaminantes emitidos al aire por dichas fuentes, y el cumplimiento de los límites permisibles de los parámetros establecidos en la Resolución 909 de 2008, dependiendo el tipo de actividad a la cual pertenezca la Empresa objeto de monitoreo, se decide crear un documento guía que contenga los parámetros y lineamientos necesarios para realizar una correcta auditoría en campo y estudios de evaluación de emisiones atmosféricas en fuentes fijas. La realización exitosa de un muestreo en chimenea involucra el uso correcto de los diversos componentes del equipo, el seguimiento del protocolo de medición establecido por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible y el método USEPA, 40 CFR PART 60 APP A., además la revisión de los parámetros de aseguramiento de calidad para que los resultados sean trazables y comparables con la norma y con otros muestreos realizados por otro consultor o en cualquier parte. 1. OBJETIVO

Establecer los parámetros y variables de control necesarios para realizar una correcta auditoría en campo por parte del personal de AMVA a las empresas que requieran realizar muestreos isocinéticos y/o determinación de emisión a fuentes fijas en la jurisdicción del Área Metropolitana del Valle de Aburrá 2. ALCANCE Garantizar la trazabilidad de las mediciones desde la recepción de la solicitud de auditoría, de las empresas que requieran realizar muestreos isocinéticos y/o determinación de emisión a fuentes fijas, generando como producto final un reporte del acompañamiento realizado dirigido al expediente jurídico ambiental. 3. NORMATIVIDAD La guía está fundamentada en los métodos de referencia establecidos por la Agencia Ambiental Americana U.S. E.P.A., en su “Código Federal de Regulaciones de los Estados Unidos (CFR) TITULO 40 PARTE 60APP A”




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Norma (número y fecha) Descripción

Resolución 909 de 2008

Por la cual se establece las normas y estándares de emisión admisibles de contaminantes a la atmósfera por fuentes fijas y se dictan otra disposiciones – MAVDT-

Resolución 760 de 2010 Por la cual se adopta el protocolo para el control y vigilancia de la contaminación atmosférica generada por fuentes fijas.

Resolución 1309 de 2010 Por la cual se modifica la Resolución 909 de 2008.

Resolución 2153 de 2010

Por la cual se ajusta el Protocolo para el Control y Vigilancia de la Contaminación Atmosférica Generada por Fuentes Fijas, adoptado a través de la Resolución 760 de 2010 y se adoptan otras disposiciones

4. REQUISITOS TECNICOS

Para realizar una correcta auditoria en campo de un estudio de emisiones en chimenea a cargo del personal del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, se debe tener conocimiento avanzado en los métodos de referencia de la USEPA, 40 CFR PART 60 APP A.

5. OPERACIÓN La autoridad ambiental o auditor debe verificar que se realicen todas las actividades del muestreo de acuerdo a lo establecido en los manuales y el protocolo para el monitoreo de emisiones atmosféricas, elaborado por el MAVDT, y conocer todos los aspectos a tener en cuenta al momento de realizar una auditoria a los muestreos en campo para una prueba isocinética en chimenea, siguiendo los lineamientos establecidos en los métodos de referencia US EPA, 40 CFR PART 60 APP A, por tanto en las siguientes secciones se mencionaran en detalle los procedimientos o verificaciones a realizar por el personal del AMVA. En la figura 1 se presenta un diagrama de flujo donde se pueden observar las etapas de una auditoría en campo para un estudio de emisiones y las variables más importantes a tener en cuenta, generando como producto final el diligenciamiento del formato FOR TB-05-1539:




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Figura1. Diagrama de Flujo de una Auditoria en campo de un estudio de emisiones.

Programar Auditoria

Realizar Auditoria en

Campo

Resolución 909 de 2008 del MAVDT


Resolución 1309 de 2010del MAVDT

Recibir Solicitud de la empresa

Revisar expediente, contaminantes a evaluar y

Métodos a usar para la medición


US EPA, 40 CFR PART 60 APP A

Formato de auditorías en campo TB-05-1539

Equipo del proceso a evaluar, se encuentra en las condiciones normales de operación, como mínimo

al 90% sección 4.1 FOR TB-05-1539

Consola y Bomba de succión

Revisión previo del equipo muestreador antes de la toma de muestra

Cordón Umbilical

Tren de Muestreo (Sonda, Caja Caliente y fría)

Verificación del sistema completo y Accesorios

(simulador de temperatura)

Verificación ΔH@ y Yc

Verificación Métodos EPA 1 a 5 Definitivo 1, 2 y 3

Prueba de hermeticidad pitot S y línea principal

Correcto estado y geometría del material de vidrio

Verificación de las termocuplas en el equipo.

Configuración y Montaje correcto del tren de muestreo

Formato de campo FOR TB-05-1539 totalmente diligenciado y

firmado

Plataforma de muestreo resolución 760

Información del combustible usado y el sistema de control de emisiones

Revisión de Certificados sección 5 FOR TB-05-1539

Empresa Consultora Acreditación de los métodos ante el IDEAM

Certificados de calibración y verificación vigentes de los equipos a emplear en la medición




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6. MEDICIÓN EN CAMPO A continuación el auditor debe verificar que le empresa autorizada para realizar la medición, presente los siguientes requisitos mínimos para realizar una medición de emisiones en fuentes fijas:

Certificado de trámite ante el IDEAM, para muestreos en fuentes fijas y análisis de laboratorio para los métodos empleados.

Certificado de calibración del medidor de gas seco con el serial de la bomba con un patrón primario con vigencia menor de un año dentro del siguiente rango ΔH@ (46,735±6,4).

Certificación de calibración de orificios

Certificación de calibración de termopares de consola (entrada y salida según el equipo)

Certificación de calibración de pantalla de consola

Certificación de calibración de termopar de salida último impinger

Certificación de calibración de termopar de caja caliente

Certificación de calibración de termopar de sonda

Certificación de calibración de calentamiento de sonda

Certificación de calibración de manómetro inclinado

Certificado de calibración de simulador de temperatura

Certificado de calibración de las balanzas empleadas (campo y laboratorio)

Certificación del volumen de la bureta del Orsat

Certificación de los volúmenes de los balones de NOx

Certificación de los reactivos de SOx libre de isopropanol

Certificación de la acetona

Certificación de los Spam de gases de calibración de los métodos alternos.

Certificado de los reactivos cuando son grado pesticida.

Certificado de los reactivos empleados para la determinación de NOx.

Certificado de cada uno de los instrumentos de medición empleados en la revisión del equipo.

Certificado de calibración del reloj

Certificación de calibración del medidor de gas seco y orificios.

Revisión de termocuplas y display previa a muestreo.

Revisión del calentamiento de la caja caliente

Revisión del calentamiento de la sonda

Revisión de respuesta de la balanza a emplear en campo

Certificación de gases de calibración en caso de utilizar analizadores electrónicos




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Certificado del peróxido de Hidrogeno para la prueba de SO2, libre de isopropanol.

Certificado de pureza de la acetona, menor o igual a 0.001 gr de residuo.

Certificación de cada uno de los instrumentos de medición empleados (calibrador, cronometro, termómetro,…)

Una vez el auditor revisa los certificados de calibración y verificación vigentes de la lista anterior o sección 5 del FOR TB-05-1539, se procede a revisar el estado actual de los equipos en campo. En las siguientes secciones se mencionan, todas las verificaciones a realizar por el operador en campo antes y durante la medición de emisiones, la solicitud de estas verificaciones y el pleno cumplimiento de las mismas están sujetas al criterio y conocimiento del auditor encargado de las mediciones una vez observa el estado de los equipos y la metodología empleada. Para realizar estas verificaciones de aseguramiento de la calidad mínimo se debe contar con los siguientes elementos:

• Set de boquillas • Set de orificios críticos con certificado vigente • Calibrador Vernier debidamente certificado • Copitos de algodón • Termómetro de mercurio calibrado (rango de 0ºC – 250ºC), sensibilidad de

1ºC • Simulador de temperatura (para verificar el valor de la temperatura que se

muestra en la pantalla o la señal de temperatura de envían las termocuplas o termopares)

7. REVISION PREVIO DEL EQUIPO MUESTREADOR ANTES DE LA TOMA DE

MUESTRA A continuación se presenta el procedimiento a seguir de verificación del correcto funcionamiento de las diferentes partes que conforman el equipo de muestreo de emisiones en campo antes de iniciar la medición que debe realizar la empresa encargada de la medición y auditada por el personal del AMVA:

1. Consola y Bomba de succión 2. Cordón Umbilical 3. Tren de Muestreo (Sonda, Caja Caliente y fría) 4. Verificación del sistema completo y Accesorios(simulador de temperatura)

7.1 Verificación de la Constante de Calibración del Equipo




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A continuación el auditor le debe solicitar al operario encargado de la medición que verifique la constante de calibración del equipo por medio del siguiente procedimiento:

• Verifique una vez más el serial de la bomba, con fin de establecer que corresponda al equipo revisado.

• Solicite al operario que encienda la bomba por un tiempo de 10 minutos, con el fin de calentarla.

• Realizar la prueba del sistema (DGM+Bomba) a una caída de presión constante, que está dada por el ΔH@ de calibración, establecido en la revisión de certificados del equipo.

• Después de los 10 minutos de calentamiento verifique la lectura inicial del medidor de gas seco “DGM” (pies3 o m3).

• Registre la temperatura inicial de entrada y salida del medidor de gas seco (ºC o ºF).

• Durante un periodo de 10 minutos, deje succionar el equipo libremente • Cumplido el tiempo apague la bomba. • Registre la lectura final del medidor de gas seco DGM (pies3 o m3). • Registre las temperaturas finales de entrada y salida del DGM (ºC o ºF). • Verifique mediante la siguiente ecuación la constante de calibración.

• Verifique que el rango se encuentra dentro de los siguientes valores 0.97 Y< Yc <

1.03 Y. • Si la verificación Yc se encuentra dentro del rango, continúe con la revisión de los

demás componentes. Si el auditor lo desea puede diligenciar todas las variables involucradas en la determinación del Yc en la sección 6.1 del FOR TB-05-1539. Si una vez el operario termina la verificación y el auditor observa que el valor de YC está por fueran del rango establecido por el método por más de tres veces, no se continúa con el muestreo y se procede a realizar una calibración con un juego de orificios críticos de la siguiente manera: 7.2 Verificación con un juego de orificios críticos.

A continuación se mencionan el procedimiento a seguir que debe realizar el operario encargado de la medición y auditada por el personal del AMVA para realizar una correcta calibración de la consola y bomba con un juego de oricios críticos.

• Verifique el nivel de la consola de medición. • Verifique encendido de la bomba durante un tiempo de 15 minutos, para

calentamiento.




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• Verifique la apertura de las válvulas de “by-pass” y “coarse” a flujo total. • Verifique la conexión del primer orifico crítico. • Verifique la prueba por volumen a 0.2 m3 (o 7,00pies3) o por tiempo • Verifique el inicio de la prueba para cada uno de los orificios críticos y la toma de las

variables de la prueba. • Verifique que se digitan los datos en la hoja de cálculo, para determinar las

constantes y variables de calibración del equipo [H@, [([H@), Y y [(Y). • Para cada orificio verifique el valor de Y. El valor obtenido para Y debe estar en el

rango 1,00 +/- 0.2. Si y ΔH@ (46,735±6,4), si no ingresa en el rango, haga los ajustes necesarios y repita para ese orificio crítico.

• Si el equipo no cumple las especificaciones de calibración en todos los puntos, se suspende el muestreo1.

Si el auditor observa que el equipo cumple con las especificaciones de calibración en todos los puntos, tome los valores obtenidos, regístrelos en el FOR TB-05-1539 y continúe con el muestreo o verificaciones posteriores.

7.3 VERIFICACIÓN DE CORDÓN UMBILICAL Si así lo requiere el auditor encargado se procede a revisar visualmente los dos extremos del cordón umbilical de la siguiente manera:

• Verifique el correcto estado de las puntas y las mangueras de las conexiones de los pitot, además que no presentan suciedad u obstrucciones o quemaduras.

• Revise las puntas de conexión del sistema eléctrico.

7.4 VERIFICACIÓN DEL TREN DE MUESTREO

A continuación se presenta el procedimiento a realizar por el operario y verificadas por el operador en cada uno de los componentes del tren de muestreo:

7.4.1 Verificación de la vidriería caja fría El Auditor le debe Solicitar al operario encargado que le deje observar el material de vidrio a utilizar en la medición y realice las siguientes verificaciones:

• Verifique cada uno de los burbujeador, con el fin de confirmar que no presenten fisuras en su contorno y que se encuentren limpios.

• Verificar que el primero, tercero y cuarto burbujeador, son del tipo de diseño Greenburg-Smith modificado.

• Verifique que el vástago del tubo de vidrio tiene un diámetro interno ID 1,3 cm (1/2 pulgadas).

• Mida que el extremo del tubo de vidrio está a una distancia del fondo de 1,3 cm (1/2 pulgadas).

1 Section 9.2.1.2 “Code Of Federal Regulations CFR 40 Part 60




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• Verifique que el burbujeador modificado, en la punta no presenta ruptura, si presenta ruptura, solicite su cambio

• El segundo burbujeador es del tipo Greenburg-Smith estándar y verifique la existencia del plato.

• Verifique el color de la sílica gel (azul claro u otro material desecante) • Tipo indicador, de malla 6 a 16. Si es usada previamente, debe secarse a 175ºC

durante dos horas • La sílica gel nueva puede usarse tal como se recibe.

Una vez el auditor a prueba el material de vidrio de la caja fría se procede a la verificación de los componentes de la caja caliente. 7.4.2 Verificación de la caja caliente

El Auditor le debe solicitar al operario encargado que le deje observar el material de vidrio a utilizar en la medición y realice las siguientes verificaciones:

• Verifique que cada uno de los componentes de vidrio del portafiltro, uniones, frita de teflón y ciclón, no presenten fisuras en su contorno y se encuentren totalmente limpios.

• Revise los filtros visualmente a contraluz para detectar irregularidades, defectos y perforaciones.

• Verifique que el filtro sea de material de fibra de vidrio, y registre su peso inicial. • Verifique que se rotula los recipientes en que van a ser transportados los filtros (cajas

petri de vidrio o polietileno) Una vez el auditor a prueba el material de vidrio de la caja caliente y filtros se procede a la verificación de los componentes de la sonda o probeta. 7.4.3 Verificación de la sonda

1.3 cm

Ø=1.3 cm




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De acuerdo al método a realizar el auditor le debe solicitar al operario encargado, que le deje observar la sonda o sondas a utilizar en la medición y realice las siguientes verificaciones:

• Verifique que la sonda a su interior no presenta adherido material particulado en las paredes de la línea de succión.

• Verificar el material de construcción de la línea de sonda y si es de borosilicato o cuarzo el diámetro externo OD debe ser de 16 mm (0.625 pulgadas)

• La cubierta protectora de la sonda de ser de acero inoxidable con un diámetro externo OD es de 25.4 mm (1.0 pulgadas).

• El diámetro interno de la línea de sonda Dn= 1.3 cm o ½ pulgadas Una vez el auditor realiza las verificaciones anteriores se procede a observar el correcto estado de la geometría, material y tamaño del tubo pitot a utilizar, si el auditor encuentra alguna modificación por mínima que sea, le debe solicitar al operario que realice las siguientes verificaciones para asegurarse que cumple con lo exigido por el método y es apto para ser usado en la medición: 7.4.3.1 Verificación de tubo pitot tipo S (Stausscheibe). A continuación se presentan las verificaciones a seguir en la geometría de un tubo pitot tipo S:

• Verifique el diámetro interno (Dt) del tubo pitot tipo S, el rango debe estar entre 0.48 y 0.95 cm (3/16 a 3/8 Pulgadas).

• Verifique que las distancias entre las caras del tubo pitot tipo “S”, están en el rango de (1.05 Dt ≤ P ≤ 1.50 Dt).

• Verifique que la constante del ángulo lateral entre caras esté en el rango α≤10º.




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• Verifique que el ángulo frontal entre caras esté en el rango β≤5º

• Verifique que no exista abolladura de punta mayor a Z≤ 0.32 cm (1/8 de pulgada).

• Confirme que no existen torcedura de una rama mayor a W≤ 0.08 cm (1/32 de pulgada).

Una vez el operario realiza todas las verificaciones y están dentro de los rangos establecidos por el método, registre estos valores en el FOR TB-05-1539 y continúe con la revisión, en caso contrario los tubos pitot no cumplen algún requisito solicite su cambio, o de lo contrario, suspenda el muestreo y registre en el formato de campo. 7.4.3.2 Verificación de la termocupla tipo (S y plana), boquilla de succión y tubo pitot al cabezal de succión. El auditor debe identificar y observar el tipo de termocupla usado por la sonda o probeta, verificando las siguientes distancias, si es un sensor de temperatura de chimenea tipo “S”:

• Distancias del tubo pitot tipo “S” al sensor de temperatura de chimenea Z ≥ 1.90cm (3/4 de pulgada)

• Distancia de la entrada del pitot tipo”S” al sensor de temperatura de chimenea W ≥ 7.62 cm (3 pulgadas)




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Cuando el sensor de temperatura de chimenea es tipo plano se verifican las siguientes distancias:

• Distancia de la entrada del pitot tipo”S” al sensor de temperatura de chimenea W≥ 5.08 cm (2 pulgadas)

• Verifique que la distancia entre la línea de sonda y el tubo tipo pitot “S” es mayor o igual a 1.90 cm (3/4 pulgadas), para diámetros internos de pitot de 1.3 cm (1/2 pulgadas)

• La cara impacto del tubo pitot debe estar alineada con el centro del plano de la boquilla de succión, y el extremo de la termocupla de chimenea.

Una vez el operario realiza todas las verificaciones y están dentro de los rangos establecidos por el método, registre estos valores en el FOR TB-05-1539 y continúe con la revisión, en caso contrario la termocupla no cumplen el requisito solicite su modificación, cambio, o de lo contrario, suspenda el muestreo y registre en el formato de campo.

7.4.3.3 Verificación de las boquillas empleadas.




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Una vez el auditor aprueba la sonda en todos sus componentes para ser usada en la medición, se procede a verificar la geometría y estado de las boquillas a ser usadas en los muestreos preliminar y definitivo como se describe a continuación

• Verifique la limpieza de la boquilla. • Verifique que en el borde biselado de la boquilla no se presenten hendidura ni

deformidad. • Verifique la uniformidad del borde biselado de la boquilla a emplear (ángulo ≤ 30º) • Verifique que la boquilla no presenta achatamientos ni deformidad. En caso contrario

solicite su cambio. • Con un calibrador tome como mínimo tres (3) lecturas internas del diámetro de la

boquilla a utilizar en el muestreo definitivo. Los tres puntos de medición deben ser diferentes. Con este procedimiento se determina el valor del diámetro de la boquilla.

• No debe existir una variación entres las tres lecturas de ≤0.1mm (0.04 pulgadas).2 • Si posee porta boquillas, verifique que se encuentra limpia. • La diferencia entre la boquilla seleccionada y la ideal debe ser de máximo un (1/32 de

pulgada), para evitar el super- Isocinético y el sub- Isocinético. No se debe aceptar otro rango de boquilla al ideal para efectuar el muestreo Isocinético.

Una vez se verifica la boquilla y cumple con lo exigido por el método, se continúa con la medición, de lo contrario si la boquilla se encuentra en mal estado, solicite su cambio y suspenda el muestreo.

7.5 Verificación del Sistema completo a nivel de temperatura Una vez se realizaron los procedimientos de los capítulos anteriores se procede con las verificaciones en todas las termocuplas que conforman el equipo muestreador, si así lo requiere o solicita el auditor encargado de la medición, como se muestra en las siguientes secciones o en caso contrario continúe con la medición: 7.5.1 Verificación Pantalla en Consola (termopares, termocuplas o sensores de temperatura) El auditor le debe Solicitar al operario que conecte el cordón umbilical a la consola y verificar:

2 Section 3.4.1 of the Quality Assurance Handbook for Air Pollution Measurement Systems. Volume III. Stationary Source

Specific Methods. EPA- 600/4-77- 027b. August 1977. U.S. Environmental Protection Agency




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• Tome la punta del cordón e identifique los conectores de cada termopar. • Verifique que se realiza un barrido con el interruptor de la consola, de acuerdo con el

termopar en revisión. • Solicite al operario que con el simulador realice un barrido de temperaturas para cada

termopar de acuerdo al siguiente orden: 1. Termopar de chimenea 2. Termopar de entrada al DGM 3. Termopar de salida al DGM 4. Termopar de Z Salida o Exit 5. Termopar de Auxiliar 6. Termopar de filtro 7. Termopar de calentamiento de sonda

• Observe los valores mostrados en pantalla versus los valores simulados. • Registre dichas lecturas y verifique la linealidad, la diferencia entre lecturas no debe

ser mayor a 1,5 % para el termopar de la chimenea, de 2,0 °F(1,11 °C) para el termopar del ultimo burbujeador y de 5,3 °F (3 °C) para los termopares de calentamiento y de la entrada y salida del medidor de gas seco.

Una vez la pantalla de la consola es verificada y todas la termocuplas son aptas para realizar la medición se procede a solicitar al operario que conecte el tren de muestreo completo y proceda a verificar los sistemas de calentamiento en la caja caliente y probeta de la siguiente forma: 7.5.1.1 Verificación de Calentamiento de la Sonda y Pantalla en Consola

• Solicite al operario que cierre el interruptor de encendido de calentamiento de la resistencia de la sonda para un set point de 120 oC.

• Una vez llega el sistema de calentamiento al set point, registre este valor y verifique su comportamiento por un periodo de tiempo y debe estar dentro del rango de 120±14oC (248±25oF) establecido por el Código Federal de Regulaciones de los Estados Unidos CFR 40 Parte 60.

• Si se cumplen todos los criterios anteriores apruebe el componente. • Si se encuentra desajustado, solicite su ajuste, o de lo contrario registre en las hojas

de campo lo ocurrido e informe que el componente no se encuentra aprobado.

7.5.1.2 Verificación de Calentamiento del filtro y Pantalla en Consola

• Solicite al operario que cierre el interruptor de encendido de calentamiento de la resistencia de la caja caliente para un set point de 120 oC, además verifique la correcta ubicación de la termocupla cerca del filtro en la caja caliente.

• Una vez llega el sistema de calentamiento al set point, registre este valor y verifique su comportamiento por un periodo de tiempo y debe estar dentro del rango de 120±14oC (248±25oF) establecido por el Código Federal de Regulaciones de los Estados Unidos CFR 40 Parte 60.

• Si se cumplen todos los criterios anteriores apruebe el componente. • Si se encuentra desajustado, solicite su ajuste, o de lo contrario registre en las hojas

de campo lo ocurrido e informe que el componente no se encuentra aprobado.




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En caso contrario si alguna de las termocuplas no cumple con los rangos de verificación establecidos en el método se le debe solicitar al operario que realice una verificación mínimo en tres puntos de referencia diferentes, en contraste con un termómetro de Mercurio (Hg) calibrado, con sensibilidad de 1oC y rango de 0oC a 250oC, como se describe a continuación: 7.5.1.3 Verificación de termocuplas de chimenea, DGM, ultimo burbujeador (exit), auxiliar (temperatura ambiente) y filtro. La lectura de calibración de la termocupla de chimenea debe estar dentro de ± 1,5 % de la temperatura mínima absoluta del gas de chimenea. Para el caso del compartimiento de calentamiento del filtro, la diferencia entre las temperaturas registradas del termómetro de mercurio y la pantalla de la consola, debe estar dentro de ± 3oC (5,4oF); para el resto de termocuplas del tren de muestreo deben estar dentro de ±1oC (2oF). Verificación a punto de hielo 0ºC (32ºF)).

• En un beaker de 100ml deposite hielo y agregue 25ml de agua destilada hasta equilibrio térmico.

• Tome el sensor de temperatura y sumérjalo en el beaker de hielo con agua. • Permita que la temperatura del sensor en la pantalla se estabilice durante un minuto. • Registre las temperaturas del sensor y la del termómetro en la hoja de campo y

determine su diferencia. • Retire el sensor de temperatura del beaker y permita que se estabilice. • Repita los pasos anteriores por triplicado. • Si la diferencia entre el sensor y el termómetro exceden el rango solicite que se debe

realizar la calibración del sensor de temperatura • Este procedimiento debe ser realizado para los sensores de temperatura de la

chimenea, último burbujeador (exit), medidor de gas seco entrada y salida, filtro y auxiliar.

Verificación en agua a temperatura ambiente

• En un beaker de 100ml deposite agua destilada al clima • Tome el sensor de temperatura y sumérjalo en el beaker con agua. • Permita que la temperatura del sensor en la pantalla se estabilice durante un minuto. • Registre las temperaturas del sensor y la del termómetro en la hoja de campo y







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Verificación a punto de ebullición de agua (92ºC (197.6ºF))

• En un beaker de 100ml deposite agua destilada • Sométala a calentamiento hasta el punto de ebullición y mantenga el agua en

ebullición • Tome el sensor de temperatura y sumérjalo en el beaker con agua. • Permita que la temperatura del sensor en la pantalla se estabilice durante un minuto. • Registre las temperaturas del sensor y la del termómetro en la hoja de campo y




Verificación a punto de temperatura en aceite (150ºC a 250ºC (302ºF a 482ºF))

• En un beaker de 100ml deposite aceite • Sométala a calentamiento hasta obtener una temperatura superior a 150oC y

manténgala. • Tome el sensor de temperatura y sumérjalo en el beaker con aceite. • Permita que la temperatura del sensor en la pantalla se estabilice durante un minuto. • Registre las temperaturas del sensor y la del termómetro en la hoja de campo y


realizar la calibración del sensor de temperatura • Este procedimiento debe ser realizado para el sensor de temperatura de la chimenea.

8. VERIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN DEL EQUIPO O

PROCESO Una vez el equipo de muestreo de emisiones fue revisado en todos sus componentes y es apto para continuar la medición el auditor procede:

• Con una visita previa o antes de comenzar la medición revisar que la plataforma de muestreo, cumpla con todos los requerimientos de seguridad y especificaciones recomendadas por el protocolo de fuentes fijas resolución 760. Si la fuente no cuenta con plataforma de muestreo apta y segura suspenda el monitoreo programado y elabore acta respectiva, identificando claramente las razones de suspensión del monitoreo en el FOR TB-05-1539.




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• Revisar que el equipo del proceso a evaluar, se encuentra en las condiciones normales de operación, para dar inicio al muestreo. operando como mínimo al 90%3, de la capacidad de operación promedio de los últimos doce (12) meses. Esta información deberá ser soportada y corroborada con la presentada en el informe previo a la realización de la medición.

• Revisar que el equipo evaluado del proceso en el muestreo, mantiene las condiciones normales de operación, durante el muestreo por triplicado y registrar en la sección 4.1 del FOR TB-05-1539.

• Identificar claramente el sistema de control de emisiones que tiene la fuente y solicitar la mayor información posible, eficiencia, marca, programa de mantenimiento y dejarla registrada en el formato de campo en la sección 4 del FOR TB-05-1539.

• Solicitarle al personal encargado de la medición de la empresa evaluada la ficha técnica del combustible usado durante la medición y verificar en el equipo evaluado que corresponda al presentado en el informe previo sección 4 del FOR TB-05-1539.

9. MÉTODO 1: (US EPA) SELECCIÓN DEL SITIO DE MUESTREO, DETERMINACIÓN

DEL NÚMERO DE PUNTOS Y SU LOCALIZACIÓN EN LA CHIMENEA Una vez el equipo de muestreo de emisiones es apto en todos sus componentes y el auditor verifica las condiciones de operación del equipo a evaluar, se procede a solicitarle al operario que realice las verificaciones de las medidas actuales que presenta la chimenea, como datos de insumos para determinar el número de puntos de muestreo

• Verifique el diámetro de la chimenea y no realizar medición si la chimenea o ducto presenta un diámetro menor de 0.30 metros o un área transversal menor de 0.071 metros cuadrados.

• Mida las distancias de los toma muestras a las perturbaciones y verifique que el sitio de medición esté ubicado a una distancia mayor a dos (2) diámetros equivalentes de la chimenea o ducto, después de una perturbación o a medio (0,5) diámetro equivalente antes de ella.

• Verifique que los niples se encuentran a 90 o en un mismo plano. • Determine el número de punto a muestrear en la sección transversal de la

chimenea • Verifique que las distancias en la línea de sonda son los adecuados respecto

al diámetro en chimenea y número de puntos a muestrear. Una vez el auditor realiza las verificaciones anteriores con el operario y determina el número de puntos, registre en el formato de campo en la sección 6 FOR TB-05-1539, y proceda a verificar la medición de Ausencia de flujo ciclónico o turbulento en todos los puntos de muestreo y el ángulo promedio en todos los punto debe ser θProm < 20°.

3 Resolución 760 de 2010 Protocolo para el Control y Vigilancia de la Contaminación Atmosférica Generada por

Fuentes Fijas.




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Si la chimenea no presenta flujo ciclónico continúe con la medición, de lo contrario cancele la medición y deje registrado en el formato de campo en la sección 6 FOR TB-05-1539. 10. MÉTODO 2: (US EPA) DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD Y FLUJO

VOLUMÉTRICO DE LOS GASES EN LA CHIMENEA.

Una vez el auditor aprueba el número de puntos de muestreo y la ausencia de flujo ciclónico le solicita al operario que inicie con el método 2, pero antes debe realizar las siguientes verificaciones:

1. 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

2. Solicítele al operario que realice prueba de hermeticidad o de fugas del tubo pitot tipo “S” (Stausscheibe), verificando que cumplan los siguientes requisitos sople la punta del tubo pitot tipo S en sentido positivo hasta alcanzar diferencial de presión de 76.2 mm H2O (3 pulgadas de H2O) 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.

3. Si se presenta desplazamiento del líquido en la columna inclinada solicite al operario revisar las conexiones y repita los ítem de 1 a 3.

4. 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 1 a 3.

Si los tubos pitot tipo S pasan la prueba de hermeticidad, continúe la verificación de otros componentes.

11. MÉTODO 3: (US EPA) ANÁLISIS DE LOS GASES DE LA CHIMENEA PARA

DETERMINAR EL PORCENTAJE DE DIÓXIDO DE CARBONO (CO2), OXÍGENO (O2), Y EL PESO MOLECULAR DEL GAS SECO.

A continuación se presenta las verificaciones que debe solicitar el auditor al operario encargado, si emplea un método de referencia (Orsat) para determinar el peso molecular del gas en la chimenea teniendo en cuenta el siguiente procedimiento:

Las mangueras deben estar libres de reactivos en el interior y exterior, evitando que contaminen la muestra a analizar y si presentan, solicite el cambio por mangueras nuevas.

Verifique que las divisiones de la bureta son de 0.1ml




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Antes de cada muestreo se debe verificar los valores de referencia para una muestra ambiente.

1. Solicite se lleve a cabo el procedimiento de toma de aire ambiente, para verificar el oxígeno y dióxido de carbono de referencia.

2. Verifique que se tomen 100 ml de muestra de aire ambiente. 3. Verifique que el operario pase 100 ml a la solución absorbente de dióxido de

carbono por el equipo. 4. Registre el valor obtenido, si el dióxido de carbono CO2 de referencia, no

registra cero (0), solicite cambio de reactivo inmediatamente en el lugar, o de lo contrario suspenda el muestreo.

5. Recuerde que el reactivo del Orsat tarda 6 a 8 y 10 horas en estabilizar para ser usado y deben ser preparados con un tiempo superior de entre 6 a 8 horas

6. Verifique que el operario realiza el paso número 3 con la solución absorbente de oxígeno.

7. Registre el valor obtenido, si el oxígeno de referencia no se encuentra dentro del (20.8 +/-0.7%)4 de O2, solicite cambio de reactivo en in-situ, o de lo contrario suspenda el muestreo.

Una vez el auditor verifica que los resultados de la muestra de aire ambiente para oxígeno y dióxido de carbono, están dentro de los rangos definidos, se puede autorizar el empleo del Orsat y el Fyrite para determinar la composición de los gases en chimenea, verificando que se realice el muestreo por triplicado en la chimenea. 11.1 MÉTODOS ALTERNOS 3A (US EPA) Si el operario no utiliza equipos de métodos de referencia para la realización de un muestreo de gases de combustión, si no métodos instrumentales o continuos que emplean analizadores de celdas electroquímicas, o de celda infrarrojo no dispersiva, entre otros, se le debe solicitar una calibración actualizada, previo inicio del muestreo.

Para el monitoreo con un equipo instrumental, solicítele la calibración al operario con los gases spam patronados y certificados y no olvide verificar la respuesta de los equipos a los rangos de respuesta, bajo, medio y alto.

Si no se presenta la calibración actualizada del analizador instrumental, solicite monitorear por el método de referencia o suspenda el muestreo.

Verifique al igual que el método de referencia que se realicen mínimo tres corridas, in-situ.

4 Section 3.2.2 of the Quality Assurance Handbook for Air Pollution Measurement Systems. Volume III. Stationary

Source Specific Methods. EPA- 600/4-77-027b. August 1977. U.S. Environmental Protection Agency.




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Una vez el auditor verifica que el operario ha cumplido con cada uno de los requisitos descritos anteriormente, puede continuar con el desarrollo del muestreo de emisiones en chimenea o de lo contrario suspende el muestreo y elabore el acta respectiva, identificando claramente las razones de suspensión del monitoreo. En la sección 7.1 del formato de campo FOR TB-05-1539 el auditor debe dejar por escrito todas las variables y resultados.

12. MÉTODO 4: (US EPA) DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD CONTENIDA EN LOS GASES DE LA CHIMENEA.

A continuación se presentan las verificaciones que debe realizar el auditor para determinar correctamente la humedad de los gases en la chimenea, antes del muestreo preliminar o definitivo, y determinar las condiciones actuales de la chimenea así:

Verifique que los burubujeadores a utilizar se encuentran limpios; de no ser así, solicite que laven la vidriería con jabón y enjuague con acetona no reactiva.

Antes de armado el tren de muestreo in-situ Verifique el volumen conocido de agua destilada en el primer y segundo burbujeadores que el operario agregó al burbujeador y registre su peso o volumen en el FOR TB-05-1539.

Para el tercer burbujeador verifique que debe permanecer vacío y al cuarto agregar un peso conocido de sílica gel para lo cual se debe registra su peso.

Verifique el montaje de la vidriería para la determinación del porcentaje de humedad en los gases de chimenea de acuerdo a la figura 5.1 (método 5 US EPA) y método 2 para muestreo preliminar)

Verifique que la temperatura de la sonda y la caja caliente se encuentre en el rango de 120 +/- 14ºC (248+/- 25ºF) y se estabilice por un tiempo.

Una vez es verificado por el auditor el contenido, configuración del tren y la temperatura en la sonda y caja caliente se procede a verificar la correcta realización de la prueba de hermeticidad en la línea principal de muestreo, así:

Después de dejar un tiempo necesario para que la temperatura se estabilice, realice la prueba de hermeticidad al tren en el sitio de muestreo taponando la boquilla y generando un vacío de 380 mm Hg (15 pulgadas).

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 60 segundos.

Si se presenta desplazamiento del líquido en la columna inclinada solicite al operario revisar las conexiones y repita el procedimiento del paso anterior.




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NOTA: Puede utilizarse un vacío menor, siempre y cuando este no se exceda durante la prueba, si no pasa la prueba de hermeticidad, realice los ajustes necesarios en el tren de muestreo, hasta que supere la prueba.

Figura 5.1. Tren De Muestreo Para Material Particulado

Una vez es superado la prueba de hermeticidad en la línea principal de succión y en los tubos pitot(capitulo 10), se procede a iniciar la medición en todos los punto de muestreo, el auditor al inicio o al final del muestreo preliminar debe exigir un volumen mínimo de muestreo de 21 pies3 o (0.60 m3) a condiciones estándar de gas de chimenea. En al sección 7 del formato de campo FOR TB-05-1539 el auditor debe dejar por escrito todas la variables involucradas en el muestreo preliminar y mínimo




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la lectura de datos en tres puntos de monitoreo distribuidos así: al inicio, mitad y final del muestreo. Una vez termina el muestreo preliminar y se determinan las condiciones en la chimenea el auditor le debe solicitar al operador y dejar por escrito en el formato, volumen de gas muestreado, diámetro de boquillas calculada y utilizada y el valor de la constante isocinética de trabajo. 13. MÉTODO 5: (US EPA) DETERMINACIÓN DE LAS EMISIONES DE

MATERIAL PARTICULADO EN FUENTES FIJAS.

El auditor debe verificar antes que realicen el montaje para el muestreo definitivo, que se realizó limpieza de los componentes del tren de muestreo después de ser empleados en el preliminar y las siguientes:

Verifique in-situ que el operario agregó al primer y segundo burbujeador un volumen 100 ml de agua destilada, el tercer burbujeador debe permanecer vacío y que al cuarto se agregó un peso de entre 200 y 300 gr de sílica gel.

Verifique que durante el montaje del filtro de fibra de vidrio en el porta filtro, no se presenta contaminación del mismo.

Verifique que el tren de muestreo se ensambló de acuerdo a lo dispuesto en el Método 5 ver figura 5.2.

Verifique con el calibrador vernier el diámetro interno de la boquilla a emplear en la realización del muestreo.

Previo al inicio de la toma de la muestra se debe realizar prueba de hermeticidad (prueba de fugas) al tren de muestreo y del tubo pitot tipo “S” (Stausscheibe), como se realizó en el muestreo preliminar.

Verifique que la temperatura de la sonda y la caja caliente se encuentre en el rango de 120 +/- 14ºC (248+/- 25ºF)

Verificar una cantidad de hielo o material refrigerante suficiente en la caja fría para el tiempo de duración de un muestro preliminar o definitivo, monitoreando la temperatura de la salida de los gases en el cuello de ganso y se encuentre en el rango de 20 +/- 10ºC

Una vez verificado y cumplido cada uno de los requisitos descritos anteriormente para cada muestreo definitivo en chimenea se registra la información en al sección 8, 9 y 10 del formato de campo FOR TB-05-1539, capturando como mínimo la lectura de datos en tres puntos de monitoreo distribuidos así: al inicio, mitad y final del muestreo, de lo contrario si no se cumple con una verificación se suspende el muestreo y elabore el acta respectiva, identificando claramente las razones de suspensión del monitoreo. 14. SEGUIMIENTO DEL MUESTREO.




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Una vez inicia el muestreo el auditor debe verificar y observar punto a punto en cada línea de puntos Transversos que los datos tomados corresponden a los mostrados por el equipo.

Luego que el equipo se enfrió, verifique que el filtro se retira en un ambiente limpio o se reserva el porta filtro para la recolección de la muestra en el laboratorio.

Verifique la recolección de material particulado presente en el tren de muestreo desde la boquilla hasta el porta filtro y que se realiza el lavado con acetona y se almacenan adecuadamente las muestras para su análisis en el laboratorio.

Verifique la recolección del agua de los burbujeadores y su medición.

Verifique la recolección de la sílica gel y su peso.

Verifique el correcto almacenamiento de las muestras tomadas para envío al laboratorio y el correcto diligenciamiento de la cadena de custodia.

Por último solicite la firma del operario encargado de la medición de emisiones y el supervisor de la medición por parte de la empresa en el FOR TB-05-1539.




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15. BIBLIOGRAFÍA

1. Title 40 Part 60 Appendix A of the Code of Federal Regulations. U.S. Environmental Protection Agency. 2008. Disponible en: http://www.access.gpo.gov/nara/cfr/waisidx_08/40cfr60a_08.html.

2. Decreto 02 de 1982. Bogotá, Enero 11 de 1982. Ministerio de Medio Ambiente,

Vivienda y Desarrollo Territorial, República de Colombia. 2010.

3. Decreto 948 de 1995. Bogotá, Junio 5 de 1995, Ministerio de Medio Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, República de Colombia. 2010.

4. Resolución 601 del 4 de abril de 2006. Ministerio de Medio Ambiente, Vivienda

y Desarrollo Territorial, República de Colombia. 2006. Disponible en: http://www.minambiente.gov.co/documentos/1729_Resol_0601_de_2006_norma_de_calidad_del_aire.pdf.

5. Resolución 909 del 5 de junio de 2008. Ministerio de Medio Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, República de Colombia. 2008. Disponible en: http://www.minambiente.gov.co/documentos/res_0909_050608.pdf.

6. Resolución 610 del 24 de marzo de 2010. Ministerio de Medio Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, República de Colombia. 2010. Disponible en: http://www.minambiente.gov.co/documentos/res_0610_240310.pdf.

7. Protocolo para el Control y Vigilancia de la Contaminación Atmosférica generada por fuentes fijas. Ministerio de Medio Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, República de Colombia. Resolución 760 de 2010. Disponible en: http://www.minambiente.gov.co/documentos/.

http://www.access.gpo.gov/nara/cfr/waisidx_08/40cfr60a_08.html

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http://www.minambiente.gov.co/documentos/res_0909_050608.pdf

http://www.minambiente.gov.co/documentos/res_0610_240310.pdf

http://www.minambiente.gov.co/documentos/




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8. Quality Assurance Handbook for Air Pollution Measurement Systems. Volume III. Stationary Source Specific Methods. EPA- 600/4-77-027b. August 1977. U.S. Environmental Protection Agency.

9. Formato TB-05-1539 de auditorías en campo

guia auditorias muestreo en chimeneas

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