ntp 900.005 2001 isocinético-mp

8/9/2019 NTP 900.005 2001 Isocinético-MP

http://slidepdf.com/reader/full/ntp-900005-2001-isocinetico-mp 1/58

NORMA TÉCNICA NTP 900.005PERUANA 2001

Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales-INDECOPICalle de La Prosa 138, San Borja (Lima 41) Apartado 145 Lima, Perú

GESTIÓN AMBIENTAL. Emisiones Atmosféricas.Determinación de emisiones de materia particulada defuentes estacionarias

ENVIRONMENTAL MANAGEMENT. Atmospheric emissions. Determination of Particulate Emissions

from Stationary Sources

2001-08-221ª Edición

R.0103-2001/INDECOPI-CRT.Públicada el 2001-09-05 Precio basado en 51 páginasI.C.S: 13.040.40 ESTA NORMA ES RECOMENDABLE

Descriptores: Método EPA 5, Emisiones, Materia Particulada



i

ÍNDICE

Página

ÍNDICE i

PREFACIO ii

1. OBJETO 1

2. REFERENCIAS NORMATIVAS 1

3. CAMPO DE APLICACIÓN 2

4.

DEFINICIONES 3

5. PRINCIPIO 3

6. EQUIPO 3

7. REACTIVOS 10

8. PROCEDIMIENTO 12

9.

CALIBRACIÓN 27

10. CÁLCULOS 31

11. PROCEDIMIENTOS ALTERNATIVOS 38

12. ANTECEDENTE 49

A BIBLIOGRAFÍA 50



ii

PREFACIO

A. RESEÑA HISTÓRICA

A.1 La presente Norma Técnica Peruana fue elaborada por el Comité Técnicode Normalización de Gestión Ambiental, mediante el Sistema 2 u Ordinario, durante losmeses de junio a noviembre del 2000, utilizó como antecedentes a la norma EPA Título40 del Code of Federal Regulations, Parte 60, Apéndice A, Método 5 (versión 1999).

A.2 El Comité Técnico de Normalización de Gestión Ambiental, presentó a laComisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales – CRT, con fecha 2000-12-19, elPNTP 900.005:2000, para su revisión y aprobación; siendo sometido a la etapa deDiscusión Pública el 2001-04-27. Habiéndose presentado observaciones las cualesfueron revisadas por el Comité Técnico de Normalización en coordinación con laComisión, fue oficializado como Norma Técnica Peruana NTP 900.005:2001GESTIÓN AMBIENTAL. Emisiones Atmosféricas. Determinación de emisiones demateria particulada de fuentes estacionarias, 1ª Edición, el 05 de setiembre del 2001.

A.3 Esta Norma Técnica Peruana ha sido estructurada de acuerdo a las Guías

Peruanas GP 001:1995 y GP 002:1995.

B. INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIÓNDE LA NORMA TECNICA PERUANA

SECRETARÍA CONSEJO NACIONALDEL AMBIENTE

PRESIDENTE Dora Cortijo Herrera

SECRETARIA Luz A. Pisúa Gonzáles

COORDINADORES DEL MAURA LARIOSGRUPO DE TRABAJO SERGIO GONZALES

ENTIDAD REPRESENTANTE

ARPL TECNOLOGÍA INDUSTRIAL S.A. Jessica MedinaJohana Sullca



iii

BUREAU VERITAS – PERÚ Rosa Luisa EbentreichRosalinda Baca

CAMARA DE COMERCIO DE LIMA Miguel Angel PlanasSonia Alvarado

CENTROMIN PERÚ Wilfredo RodríguezBenjamin Miranda

CERPER Fernando CaillauxJuan LazoYsabel Aparicio

COMISIÓN DE PROTECCION AL CONSUMIDOR Javier López VelardeINDECOPI

COMPAÑÍA INDUSTRIAL LIMA S.A. César LariRoberto Andrade

CONSEJO NACIONAL DEL AMBIENTE-CONAM Mariano Castro.Luis Egocheaga

CORPORACIÓN PESQUERA SAN ANTONIO Maura Larios

ECOLAB S.R.L. Gerardo LlanosMartín LlamocaManuel BerenzCarlos Vargas

ENVIROLAB-PERÚ S.A. Luis Bueno CarbajalErnesto Melgarejo G.Alejandro Sotello M.

INASA Mónica NuñezSantana LeónCarmen Luyo

INSTITUTO ANDINO Y DEL MEDIO AMBIENTE Valentín BartraDulia Araoz

INSTITUTO DE PROMOCIÓN DE LA Oscar EspinozaECONOMÍA SOCIAL – IPES- Libio Villar



iv

INTERNATIONAL QUALITY Giulio Li PadillaRosario Uria T.Alberto Ruiz A.

LA MOLINA CALIDAD TOTAL Juan Carlos PalmaAmanda Auqui

LLOYD´S REGISTER Renzo SansoniAntonio Moreno

MINISTERIO DE AGRICULTURA – INRENA Manuel Cabrera SandovalJaqueline García Yi

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS José VidalónEmperatriz Colonia

MINISTERIO DE INDUSTRIA, TURISMO, Carmen MoraINTEGRACIÓN Y NEGOCIACIONES Edgard PorrasCOMERCIALES INTERNACIONALES – MITINCI

MINISTERIO DE PESQUERÍA Jorge Cánepa La Serna

MINISTERIO DE RELACIONES EXTERIORES Gustavo Bonelli

MINISTERIO DE SALUD – DIGESA Javier FalcónMaría QuevedoAmparo Becerra

MOBIL OIL DEL PERÚ Peter HartmannPedro Morales

OFICINA DE ASESORÍA Y CONSULTORÍA Marcos AlegreAMBIENTAL – OACA Manuel Ramírez

Augusto Lanao

QAS S.A. Nora ZevallosJaime CarrilloVerónica LunaSayda Huaranca

QUALITAS DEL PERÚ S.A.C Liliana PérezLuis F. Miranda

SERVISIÓN S.A. Carlos Marquez



v

SHELL PERÚ S.A. Walter AlcaláRoger Liy

SGS Nelson SotoJorge ArmasJuan PillcoRoxana Ríos

SOCIEDAD DE ASESORAMIENTO. Manuel ViscarraTÉCNICO S.A.T.

SOCIEDAD NACIONAL DE PESQUERÍA Alfredo BellidoRichard Díaz

SOCIEDAD PERUANA DE DERECHO Ada AlegreAMBIENTAL Albina Ruiz

SOUTHERN PERÚ LIMITED Carlos ArandaMaría Teresa Menéndez

TEXACO María RodríguezPedro RamosMiguel Bravo

UNION DE CERVECERÍAS PERUANAS Sergio GonzalesBACKUS Y JOHNSTON S.A.A. Dora Cortijo

UNIVERSIDAD DEL CALLAO María AliagaCarmen BarretoElva Torres

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Jorge Ponce

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO Jorge LescanoVILLARREAL Juan Stromsdorfer

Eduardo Arias

YURA S.A. Jorge Vasquez

CONSULTOR César RivasplataSandra Mendez

CONSULTOR Luis Salinas Ardiles



vi

CONSULTOR Juan C. Salinas

CONSULTOR Jorge Barreto

CONSULTOR Angel Mayca

---oooOooo---



NORMA TÉCNICA NTP 900.005PERUANA 1 de 51

GESTIÓN AMBIENTAL. Emisiones atmosféricas.Determinación de emisiones de materia particulada de fuentesestacionarias

1. OBJETO

Esta Norma Técnica Peruana establece la metodología para determinar emisiones de materia particulada de fuentes estacionarias provenientes de los procesos y operaciones industriales.

2. REFERENCIAS NORMATIVAS

La siguiente norma contiene disposiciones que al ser citadas en este texto constituyenrequisitos de esta Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en elmomento de esta publicación. Como toda norma está sujeta a revisión, se recomienda aaquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar lasediciones recientes de las normas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de

Normalización posee la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia en todomomento.

2.1 Normas Técnicas de Asociación

2.1.1 Método EPA-1:1999 Método para la determinación de puntostransversales de muestreo para la medición develocidad en fuentes estacionarias (Sample andvelocity traverses for stationary sources) (ENTP900.0011)

1 Se encuentra en etapa de estudio por el Comité Técnico de Normalización de Gestión Ambiental




2.1.2 Método EPA-2:1999 Método para la determinación de velocidad de gasesy flujo volumétrico en chimeneas (tubo Pitot tipo S)(Determination of stack gas velocity and volumetricflow rate (Type S Pitot tube)) (ENTP 900.0021)

2.1.3 Método EPA-3:1999 Método de análisis de gas para dióxido de carbono,oxígeno, exceso de aire y peso molecular en baseseca (Gas analysis for carbon dioxide, oxygen,excess air and dry molecular weight) (ENTP900.0031)

2.1.4 Método EPA-4:1999 Método para determinación del contenido dehumedad en gases de chimenea (Determination ofmoisture content in stack gases) (ENTP 900.0041)

2.2 Otros documentos

2.2.1 APTD-0581:1971 Construction Details of Isokinetic Source-SamplingEquipment. Environmental Protection Agency.Research Triangle Park

2.2.2 APTD-0576:1972 Maintenance, Calibration, and Operation ofIsokinetic Source Sampling Equipment.Environmental Protection Agency. ResearchTriangle Park

3. CAMPO DE APLICACIÓN

Esta Norma Técnica Peruana se aplica para determinar emisiones de materia particulada defuentes estacionarias.




4. DEFINICIONES

Para los propósitos de esta NTP se aplica la siguiente definición:

entidad competente La designada para controlar el cumplimiento de la presente NTP.

5. PRINCIPIO

Se extrae isocinéticamente la materia particulada de la fuente y se la recolecta en un filtro defibra de vidrio mantenido a una temperatura en el rango de 120 ºC ± 14 ºC (248 ºF ± 25 ºF) ocualquier otra temperatura especificada en una subparte aplicable de las normas, para unaaplicación particular. Se determina gravimétricamente la materia particulada, que incluyecualquier material que se condense a la temperatura de filtración o por encima de ésta,después de retirar el agua no combinada.

6. EQUIPO

6.1 Tren de muestreo: En la Figura 5-12, se muestra un diagrama esquemático deltren de muestreo utilizado en este método. En el APTD-0581 se da detalles completos deconstrucción; también están disponibles modelos comerciales de este tren. Para cambios delmodelo especificado en el APTD-0581 o modificaciones permisibles del tren mostrado en laFigura 5-1, véase los puntos siguientes.

Los procedimientos de operación y mantenimiento para el tren de muestreo son descritos en elAPTD-0576. Debido a que el uso correcto es importante para obtener resultados válidos, todos losusuarios deberían leer el APTD-0576 y adoptar los procedimientos de operación y mantenimientodescritos en ésta, a menos que se especifique lo contrario en el presente método. El tren demuestreo consiste de los siguientes componentes:

2 En la presente norma se hará referencia a figuras cuya denominación está compuesta de dos números unidos porun guión . El primero de ellos corresponde a la numeración del Método EPA utilizado como antecedente. El

segundo es un número correlativo propio de cada norma. Ejemplo Fig. 5-1,corresponde a la primera figura delmétodo EPA 5 (NTP 900.005).



SENSOR DETEMPERATURA

PARED DECHIMENEA

TUBO PITOTPORTAFILTRO

TUBO PITOT TIPOINVERTIDO

TREN DE IMPACTADORES OPCIONAL,PUEDE SER REEMPLAZADO POR UN

CONDENSADOR EQUIVALENTE

VC

VÁLVULA

PRINCIPAL

FIGURA 5-1 – Tiempo de muestreo de partículas




6.1.1 Boquilla de sonda: De acero inoxidable (316) o vidrio con el extremo anteriorcónico y afilado. El ángulo de conicidad debe ser ≤ 30º y la conicidad debe ser en la parteexterior para mantener un diámetro interno constante. La boquilla de sonda debe ser tipogancho o codo, a menos que se especifique lo contrario. Si es de acero inoxidable, la boquilladebe ser construida a partir de un tubo sin costura; pueden utilizarse otros materiales deconstrucción, sujeto a la aprobación por la Entidad competente.

Se debe disponer de una variedad de tamaños de boquilla adecuado para el muestreoisocinético, por ejemplo de 0,32 cm a 1,27 cm (1/8 pulg a ½ pulg), o más grandes si se utilizatrenes de muestreo de mayor volumen, de diámetro interior (DI) de boquillas con incrementosde 0,16 cm (1/16 pulg). Cada boquilla debe ser calibrada de acuerdo con los procedimientosdescritos en el capitulo 9.

6.1.2 Revestimiento de sonda: Tubo de vidrio de borosilicato o cuarzo con sistemade calefacción capaz de mantener en el extremo de salida durante el muestreo una temperaturadel gas de 120 ºC ±14 ºC (248 ºF ±25 ºF) o cualquier otra temperatura especificada para unaaplicación particular (el operador puede optar por operar el equipo a una temperatura inferiora la especificada). Puesto que generalmente no se monitorea la temperatura en la salida de la

sonda durante el muestreo, las sondas construidas de acuerdo con APTD-0581 y que utilizanlas curvas de calibración de el APTD-0576 (o calibradas de acuerdo con el procedimientodescrito en APTD-0576) serán consideradas aceptables.

Los revestimientos de sonda de vidrio de borosílicato o cuarzo pueden utilizarse paratemperaturas de chimenea de hasta aproximadamente 480 ºC (900 ºF); los revestimientos decuarzo deben utilizarse para temperaturas entre 480 ºC y 900 ºC (900 ºF y 1 650 ºF). Ambostipos de revestimientos pueden utilizarse a temperaturas más altas que las especificadas por

períodos cortos, sujeto a la aprobación de la Entidad competente. La temperatura de

ablandamiento del borosilicato es 820 ºC (1 508 ºF) y del cuarzo, 1 500 ºC (2 732 ºF).

Cuando sea práctico, se debería hacer todos los esfuerzos para utilizar revestimientos de sondade vidrio de borosilicato o cuarzo. Alternativamente, pueden utilizarse revestimientosmetálicos (por ejemplo, acero inoxidable 316, Incoloy 8253 u otros metales resistentes a lacorrosión) hechos de tubo sin costura, sujeto a la aprobación de la Entidad competente.

3 La mención de nombres comerciales o productos específicos no constituye un respaldo.




6.1.3 Tubo Pitot: Tipo S, tal como se describe en el apartado 2.1 del Método EPA-2(ó ver en el punto correspondiente de la ENTP 900.002) u otro dispositivo aprobado por laEntidad competente. El tubo Pitot debe ser conectado a la sonda (tal como se muestra en laFigura 5-1) para permitir el monitoreo constante de la velocidad de los gases de chimenea. El

plano de abertura por impacto (alta presión) del tubo Pitot debe estar al mismo nivel o encimadel plano de la entrada de la boquilla (véase Método EPA-2, Figura 2-6b) durante el muestreo.El tubo Pitot Tipo S debe tener un coeficiente conocido, determinado como se describe en lasección 4 del Método EPA-2 (ó ver en el punto correspondiente de la ENTP 900.002).

6.1.4 Medidor de presión diferencial: Manómetro inclinado o dispositivoequivalente (dos), tal como se describe en la Sección 2.2 del Método EPA-2 (ó véase en el

punto correspondiente de la ENTP 900.002). Uno de los manómetros debe ser utilizado paralas lecturas de carga de velocidad ( ∆ β) y el otro para las lecturas de la presión diferencial deorificio.

6.1.5 Portafiltro: Vidrio de borosilicato, con un soporte de filtro de vidrio poroso yuna empaquetadura de caucho siliconado. Pueden utilizarse otros materiales de construcción(por ejemplo, acero inoxidable, teflon, viton), sujeto a la aprobación de Entidad competente.

El diseño del portafiltro debe permitir un sello eficaz contra fugas desde fuera o alrededor delfiltro. El portafiltro debe estar conectado justo en la salida de la sonda (o ciclón, si se utiliza).

6.1.6 Sistema de calefacción de filtro: Cualquier sistema de calefacción capaz demantener, alrededor del portafiltro durante el muestreo, una temperatura de 120 ºC ± 14 ºC(248 ºF ±25 ºF) o cualquier otra temperatura especificada para una aplicación particular.Alternativamente, el operador puede optar por operar el equipo a una temperatura inferior a laespecificada. Se debe instalar un termómetro capaz de medir la temperatura con una precisiónde 3 ºC (5,4 ºF), de tal manera que la temperatura alrededor del portafiltro pueda ser regulada

y monitoreada durante el muestreo. Pueden utilizarse sistemas de calefacción distintos almostrado en APTD 0581.

6.1.7 Condensador: Puede utilizarse el siguiente sistema para determinar elcontenido de humedad de los gases de chimenea: Cuatro impactadores (impinger) conectadosen serie con accesorios de vidrio esmerilado libres de fugas o cualquier accesorio similar nocontaminante libre de fugas. El primer, tercer y cuarto impactador (impinger) deben ser deltipo Greenburg-Smith modificados mediante el reemplazo de la punta por un tubo de vidrio de1,3 cm (1/2 pulg) de diámetro interior que se extienda hasta aproximadamente 1,3 cm (1/2

pulg) antes de llegar al fondo del matraz. El segundo impactador debe ser del tipo Greenburg-




Smith con la punta estándar. Se pueden hacer modificaciones (por ejemplo, utilizarconexiones flexibles entre los impactadores, utilizar materiales distintos al vidrio, o utilizarlíneas de vacío flexibles para conectar el portafiltro al condensador), sujeto a la aprobación dela Entidad competente. El primer y segundo impactador deben contener cantidades conocidasde agua (véase apartado 8.1.3), el tercero debe estar vacío, y el cuarto debe contener un pesoconocido de sílica gel, o desecante equivalente. Se debe colocar un termómetro, capaz demedir la temperatura con una precisión de 1 ºC (2 ºF) en la salida del cuarto impactador parafines de monitoreo.

Alternativamente, puede utilizarse cualquier sistema que enfríe el flujo de gas de muestra y permita medir el agua condensada y la humedad que sale del condensador, cada una con una precisión de 1 ml ó 1 g, sujeto a la aprobación de la Entidad competente. Los mediosaceptables deben medir el agua condensada gravimétrica o volumétricamente y medir lahumedad que sale del condensador; ya sea:

a) monitoreando la temperatura y la presión en la salida del condensador yutilizando la ley de presiones parciales de Dalton; ó

b) haciendo pasar el flujo de la muestra de gas por una trampa tarada de sílica gel

(o desecante equivalente), manteniendo los gases de salida a una temperatura por debajode 20 ºC, y determinando el incremento de peso.

Si se utiliza medios distintos a la sílica gel para determinar la cantidad de humedad que saledel condensador, se recomienda utilizar de todos modos sílica gel (o su equivalente) entre elsistema del condensador y la bomba para evitar la condensación de la humedad en la bomba ylos dispositivos de medición, y la necesidad de realizar correcciones en el volumen medido.

NOTA: Si, además del contenido de humedad, se desea determinar la materia particulada recolectada en

los impactadores (impinger), debe utilizarse el sistema de impactadores descrito anteriormente, sinmodificaciones. Con respecto a la recuperación de la muestra y el análisis del contenido de losimpactadores, se debe contactar con la Entidad competente que exige esta información.

6.1.8 Sistema de medición: Vacuómetro, bomba libre de fugas, termómetroscapaces de medir la temperatura con una precisión de 3 ºC (5,4 ºF), medidor de gas seco capaz

de medir el volumen con una precisión de 2 %, y equipo asociado, tal como se muestra en la

Figura 5-1. Pueden utilizarse otros sistemas de medición capaces de mantener las velocidadesde muestreo con una variación de ± 10 % de isocinetismo, y de determinar volúmenes demuestra con una precisión de 2 %, sujeto a la aprobación de la Entidad competente. Cuando se




utiliza el sistema de medición conjuntamente con un tubo Pitot, el sistema debe permitirverificaciones de las velocidades de muestreo isocinético.

Los trenes de muestreo que emplean sistemas de medición diseñados para flujos mayores quelos descritos en el APTD-0581 o en el APTD-0576, pueden ser utilizados siempre que secumpla con las especificaciones de estos métodos.

6.1.9 Barómetro: Barómetro aneroide de mercurio u otro barómetro capaz de medirla presión atmosférica con una precisión de 2,5 mm Hg (0,1 pulg Hg). En muchos casos, lalectura barométrica puede ser obtenida de una estación cercana del Servicio Nacional deMeteorología e Hidrología (SENAMHI), en cuyo caso se debe solicitar el valor de la estación(que es la presión barométrica absoluta) y aplicar un ajuste por diferencias de elevación entrela estación meteorológica y el punto de muestreo en una proporción de menos 2,5 mm Hg (0,1

pulg Hg) por 30 m (100 pies) de incremento de elevación, o viceversa en el caso de unadisminución de elevación.

6.1.10 Equipo para determinación de densidad de gases: Sensor de temperatura ymanómetro, tal como se describe en los puntos 2.3 y 2.4 del Método EPA-2 (ó ver en los

puntos correspondientes de la ENTP 900.002), y si es necesario, analizador de gases, tal comose describe en el Método EPA-3 (ENTP 900.003). El sensor de temperatura debe estarconectado, de preferencia, permanentemente al tubo Pitot o a la sonda de muestreo en unaconfiguración fija, de tal manera que la punta del sensor se extiende más allá del extremoanterior de la cubierta de la sonda y no toque ningún metal. Alternativamente, el sensor puedeser conectado inmediatamente antes de su uso en campo. Sin embargo, notar que, si el sensorde temperatura es conectado en campo, éste debe ser colocado en una disposición libre deinterferencia, con respecto al tubo Pitot Tipo S (véase Método EPA-2, Figura 2-7). Comosegunda alternativa, si se tiene que introducir una diferencia no mayor que 1 % en la medición

de la velocidad promedio, el termómetro no necesita ser conectado a la sonda o al tubo Pitot.(Esta alternativa está sujeta a la aprobación de la Entidad competente).

6.2 Recuperación de muestra: Se requiere los siguientes elementos:

6.2.1 Cepillos para revestimientos y boquillas de sonda: Cepillos con cerdas denylon y mangos de alambre de acero inoxidable. El cepillo para sonda debe ser extendible (almenos del mismo largo que la sonda) de acero inoxidable, nylon, teflon o material igualmente




inerte. El tamaño y forma de los cepillos deben ser apropiados para cepillar el revestimiento yla boquilla de la sonda.

6.2.2 Botellas para lavado (Dos): Se recomienda botellas de vidrio para el lavado;también pueden utilizarse botellas de polietileno a elección del operador. Se recomienda noguardar acetona en botellas de polietileno por más de un mes.

6.2.3 Envases de vidrio para almacenamiento de muestras: Botellas de vidrio de borosilicato, químicamente resistentes, para lavado con acetona, de 500 ml ó 1000 ml. Elrevestimiento de las tapas rosca debe ser de caucho cubierto con teflón o estar construido detal manera que esté libre de fugas y sea resistente al ataque químico de la acetona. (Se hacomprobado que las botellas de vidrio de boca angosta son menos propensas a fugas).Alternativamente, pueden utilizarse botellas de polietileno.

6.2.4 Placas petri: Para muestras de filtro, de vidrio o polietileno, a menos que laEntidad competente especifique lo contrario.

6.2.5 Probeta graduada y/o balanza: Para medir el agua condensada con una precisión de 1 ml ó 1 g. Las probetas graduadas no deben tener subdivisiones de más de 2 ml.La mayoría de balanzas de laboratorio son capaces de pesar con una precisión de 0,5 g omenos. Cualquiera de estas balanzas es adecuada para ser utilizada aquí y en el apartado 6.3.4.

6.2.6 Envases plásticos para almacenamiento: Envases herméticos para almacenarsílica gel.

6.2.7 Embudo y varilla de caucho. Para ayudar a transferir la sílica gel al envase;no es necesario si se pesa la sílica gel en campo.

6.2.8 Embudo: De vidrio o polietileno, para ayudar a recuperar la muestra.

6.3 Análisis: Para el análisis, se requiere el siguiente equipo:




6.3.1 Placas de vidrio: para pesar.

6.3.2 Desecador

6.3.3 Balanza analítica: Para pesar con una sensibilidad de 0,1 mg.

6.3.4 Balanza: Para pesar con una sensibilidad de 0,5 g.

6.3.5 Vaso de precipitados: De 250 ml.

6.3.6 Higrómetro: Para medir la humedad relativa del ambiente del laboratorio.

6.3.7 Termómetro: Para medir la temperatura del ambiente del laboratorio.

7. REACTIVOS

7.1 Muestreo: Los reactivos utilizados en el muestreo son los siguientes:

7.1.1 Filtros: Filtros de fibra de vidrio, sin aglomerante orgánico, que muestren unaeficiencia de por lo menos 99,95 % (< 0,05 % de penetración) en partículas de humo de ftalato

de dioctilo de 0,3 micrones. El ensayo de eficiencia de los filtros debe realizarse de acuerdocon el Método Normalizado ASTM D2986-71 (Reaprobado en 1978) (incorporado mediantereferencia – véase Sección 60.17 del Code of Federal Regulations). Los datos de ensayo del

programa de control de calidad del proveedor son suficientes para este propósito. En fuentesque contienen SO2 o SO3, el material del filtro debe ser de un tipo que no reaccione al SO2 oSO3. Se puede utilizar la Cita A.10 de la Bibliografía para seleccionar el filtro apropiado.

7.1.2 Sílica gel: Tipo indicador, malla 6 a 16. Si se ha utilizado previamente, secar a175 ºC (350 ºF) durante 2 horas. La sílica gel nueva puede ser utilizada tal como se recibe.




Alternativamente, pueden utilizarse otros tipos de desecantes (equivalentes o mejores), sujetoa la aprobación de la Entidad competente.

7.1.3 Agua: Cuando se requiere el análisis del material recolectado en losimpactadores, debe utilizarse agua destilada desionizada. Correr blancos antes de su uso encampo para eliminar valores de blanco altos en las muestras para ensayo.

7.1.4 Hielo triturado

7.1.5 Grasa para llave de cierre: Grasa silicona termoestable, insoluble en acetona.Esto no es necesario si se utiliza conectores de rosca con manguitos de teflon, o similar.Alternativamente, pueden utilizarse otros tipos de grasa para llave de cierre, sujeto a laaprobación de la Entidad competente.

7.2 Recuperación de muestra: Se requiere acetona grado reactivo, ≤ 0,001 % deresiduo, en botellas de vidrio. La acetona proveniente de envases metálicos generalmente tiene

altos valores de blanco de residuo y no debería ser utilizada. A veces, los proveedorestransfieren acetona de envases metálicos a botellas de vidrio; por lo tanto, se debe correr

blancos de acetona antes de su uso en campo y sólo debe utilizarse acetona con bajos valoresde blanco (≤ 0,001 %) . En ningún caso, se debe restar al peso de la muestra un valor de

blanco superior a 0,001 % del peso de acetona utilizada.

7.3 Análisis: Se requiere dos reactivos para el análisis:

7.3.1 Acetona: Igual que 7.2.

7.3.2 Desecante: Sulfato de calcio anhidro, tipo indicador. Alternativamente, puedenutilizarse otros tipos de desecante, sujeto a la aprobación de la Entidad competente.




8. PROCEDIMIENTO

8.1 Muestreo: La complejidad de este método es tal que, para obtener resultadosconfiables, los operadores deben ser entrenados y tener experiencia en los procedimientos deensayo.

8.1.1 Preparación previa al ensayo: Se sugiere dar mantenimiento al equipo demuestreo de acuerdo con el procedimiento descrito en el APTD-0576.

Pesar varias porciones de 200 g a 300 g de sílica gel en envases herméticos con una precisiónde 0,5 g. Registrar el peso total de sílica gel más el envase, en cada envase. Como alternativa,la sílica gel no necesita ser pesada previamente, pero puede ser pesada directamente en elimpactador o portamuestras inmediatamente antes del ensamblaje del tren.

Verificar visualmente contra la luz que los filtros no tengan irregularidades y defectos o fugas por picaduras. Rotular filtros del diámetro apropiado en el lado posterior cerca al bordeutilizando tinta de máquina de numerar. Como alternativa, rotular los envases para transporte(placas Petri plásticas o de vidrio) y mantener los filtros en estos envases en todo momento,excepto durante el muestreo y el pesaje.

Desecar los filtros a 20 ºC ± 5,6 ºC (68 ºF ± 10 ºF) y a la presión ambiente durante al menos24 horas y pesar a intervalos de al menos 6 horas hasta alcanzar un peso constante, es decir,un cambio de 0,5 mg con respecto al pesaje anterior; registrar los resultados con una precisiónde 0,1 mg . Durante cada pesaje, el filtro no debe ser expuesto a la atmósfera del laboratorio

por más de dos minutos y a una humedad relativa por encima de 50 % . Alternativamente (a

menos que la Entidad competente especifique lo contrario), los filtros pueden ser secados enhorno a 105 ºC (220 ºF) durante 2 a 3 horas, desecados durante 2 horas, y pesados. Puedenutilizarse procedimientos distintos a los descritos, que consideren los efectos de la humedadrelativa, sujeto a la aprobación de la Entidad competente.

8.1.2 Determinaciones preliminares: Seleccionar el lugar de muestreo y el númeromínimo de puntos de muestreo de acuerdo con el método EPA 1 (ENTP 900.001) o según loespecifique la Entidad competente, determinar la presión y temperatura de chimenea y elrango de carga de velocidad utilizando el Método EPA-2 (ENTP 900.002); se recomienda

verificar que las líneas del Pitot no tengan fugas (Método EPA-2 Sección 3.1 ó punto




correspondiente en el ENTP 900.002). Determinar el contenido de humedad utilizando elMétodo EPA-4 (ó punto correspondiente en la ENTP 900.004) o sus alternativas con el

propósito de hacer ajustes de las velocidades de muestreo isocinético. Determinar el pesomolecular en seco de los gases de chimenea, tal como se describe en el Método EPA-2 (ENTP900.002). En caso de usar el muestreo integrado de la Sección 3.6 del Método EPA-3 (ó puntocorrespondiente en el ENTP 900.003) para determinar el peso molecular, la muestra de la

bolsa integrada se debe tomar simultáneamente con la corrida de muestreo de partículas ydurante el mismo lapso.

Seleccionar un tamaño de boquilla en base al rango de cargas de velocidad, de tal manera que nosea necesario cambiar el tamaño de boquilla para mantener las velocidades de muestreoisocinético. Durante la corrida, no cambiar el tamaño de boquilla. Asegurarse de elegir elmedidor de presión diferencial apropiado para el rango de cargas de velocidad encontradas en laSección 2.2 del Método EPA-2 (ó en el punto correspondiente en el ENTP 900.002).

Seleccionar un revestimiento de sonda adecuado y una longitud de sonda tal que se puedamuestrear todos los puntos del recorrido. Para chimeneas grandes, considerar la toma demuestras de lados opuestos de la chimenea para reducir la longitud de las sondas.

Seleccionar un tiempo de muestreo total superior o igual al tiempo total mínimo de muestreoespecificado en los procedimientos de ensayo para la industria específica, de modo que:

a) el tiempo de muestreo por punto no sea inferior a 2 min (o un intervalo detiempo mayor que el especificado por la Entidad competente), y

b) el volumen de muestra tomado (corregido en función de condicionesestandarizadas) exceda el volumen total mínimo de muestra de gas. Este últimose basa en una velocidad de muestreo promedio aproximada.

Se recomienda que el número de minutos que se muestrea en cada punto, sea un entero o unentero más medio minuto, para evitar errores en el cronometraje. El tiempo de muestreo encada punto debe ser el mismo.




En algunas circunstancias, por ejemplo, ciclos por lotes, puede ser necesario muestrear portiempos más cortos en los puntos del recorrido y obtener volúmenes de muestra de gas más

pequeños. En estos casos, se debe obtener primero la aprobación de la Entidad competente.

8.1.3 Preparación del tren recolector: Durante la preparación y el ensamblaje deltren de muestreo, mantener cubiertas todas las aberturas donde pueda producirse unacontaminación, hasta justo antes del ensamblaje o hasta que esté a punto de iniciarse elmuestreo.

Colocar 100 ml de agua en cada uno de los dos primeros impactadores, dejar vacío el tercerimpactador, y transferir aproximadamente 200 g a 300 g de sílica gel previamente pesada desu envase al cuarto impactador. Puede utilizarse más sílica gel, pero se debe tener cuidado queno sea arrastrado y sacado del impactador durante el muestreo. Colocar el envase en un lugarlimpio para utilizarlo después en la recuperación de la muestra. Alternativamente, el peso dela sílica gel más el impactador debe determinarse con una aproximación de 0,5 g y registrarse.

Utilizando unas pinzas o guantes quirúrgicos desechables limpios, colocar un filtro rotulado(identificado) y pesado en el portafiltro. Asegurarse de centrar apropiadamente el filtro ycolocar adecuadamente la empaquetadura para evitar fugas. Verificar que el filtro no esté rotodespués de concluir el ensamblaje.

Si se utiliza revestimientos de vidrio, instalar la boquilla seleccionada utilizandoempaquetadura (O´Ring) de Viton A cuando las temperaturas de chimenea sean inferiores a260 ºC (500 ºF) y una empaquetadura de fibra de asbesto cuando las temperaturas sean másaltas. Véase APTD-0576 para mayores detalles. Pueden utilizarse otros sistemas conectores

que emplean férulas de acero inoxidable 316 o Teflon. Si se utiliza revestimientos metálicos,instalar la boquilla como se indica arriba o mediante una conexión mecánica directa libre defugas. Marcar la sonda con cinta resistente al calor o mediante algún otro método para indicarla distancia apropiada hasta donde debe entrar en la chimenea o ducto para cada punto demuestreo.

Instalar el tren como se muestra en la Figura 5-1, utilizando (si es necesario) una capa muyligera de grasa de silicona en todas las uniones de vidrio esmerilado, engrasando sólo la caraexterior (véase APTD-0576) para evitar la posibilidad de contaminación por la grasa de

silicona. Puede utilizarse un separador ciclónico de vidrio entre la sonda y el portafiltro, sujeto




a la aprobación de la Entidad competente, cuando se prevé que la recolección total de materia particulada va a sobrepasar los 100 mg o cuando hay gotitas de agua en el gas de chimenea.

Colocar hielo triturado alrededor de los impactadores.

8.1.4 Procedimientos de verificación de fugas

8.1.4.1 Verificación de fugas previa al ensayo: Se recomienda una verificación defugas antes del ensayo pero no es obligatorio. Si el operador opta por realizar una verificaciónde fugas antes del ensayo, debe utilizarse el siguiente procedimiento.

Después de haber ensamblado el tren de muestreo, encender y ajustar los sistemas decalefacción del filtro y la sonda a las temperaturas de funcionamiento deseadas. Dar tiempo

para que las temperaturas se estabilicen. Si se utiliza una empaquetadura (O´Ring) Viton A uotra conexión libre de fugas para ensamblar la boquilla de la sonda al revestimiento de lamisma, verificar que el tren no presente fugas en el lugar de muestreo tapando la boquilla yhaciendo un vacío de 380 mm Hg. (15 pulg. Hg.).

NOTA: Se puede utilizar un vacío más bajo, siempre que no sea excedido durante el ensayo.

Si se utiliza fibra de asbesto, no conectar la sonda al tren durante la verificación de fugas. Sinembargo, verificar que el tren no tenga fugas tapando primero la entrada al portafiltro(separador ciclónico, si es aplicable) y haciendo un vacío de 380 mm Hg. (15 pulg Hg) (véase

Nota anterior inmediata). Luego, conectar la sonda al tren y verificar fugas con un vacío de

aproximadamente 25 mm Hg. (1 pulg. Hg.); alternativamente, se puede verificar fugas en lasonda con el resto del tren de muestreo, en un solo paso, con un vacío de 380 mm Hg (15 pulgHg). Si el índice de fugas es superior a 0,00057 m3/min (0,02 pie3/min) o al 4 % del caudal

promedio del muestreo (la que sea inferior) se consideran inaceptables los resultados.

Las siguientes instrucciones para la verificación de fugas en el tren de muestreo descrito enAPTD-0576 y APTD-0581 pueden ser útiles. Hacer arrancar la bomba con la válvula dederivación (by pass) completamente abierta y la válvula de ajuste grueso, completamentecerrada. Abrir parcialmente la válvula de ajuste grueso y cerrar lentamente la válvula de

derivación hasta alcanzar el vacío deseado. No invertir la dirección de la válvula de




derivación; esto hará que el agua se regrese y entre en el portafiltro. Si se sobrepasa el vacíodeseado, verificar fugas con este vacío más alto o terminar la verificación de fugas como seindica a continuación y volver a empezar.

Cuando se completa la verificación de fugas, primero quitar lentamente el tapón de la entradaa la sonda, el portafiltro o separador ciclónico (si es aplicable) e inmediatamente apagar la

bomba de vacío. Esto evita que el agua de los impactadores sea empujada hacia atrás y entreen el portafiltro, y que la sílica gel sea arrastrada hacia atrás y entre en el tercer impactador.

8.1.4.2 Verificaciones de fugas durante la corrida de muestreo: Si, durante lacorrida de muestreo, se hace necesario el cambio de un componente (por ejemplo, una unidadde filtro o un impactador), debe realizarse una verificación de fugas inmediatamente antes derealizar el cambio. La verificación de fugas debe realizarse de acuerdo con el procedimientodescrito en la Sección 8.1.4.1, excepto que debe hacerse con un vacío igual o superior almáximo valor registrado hasta ese momento del ensayo. Si se comprueba que el índice de fugano es superior a 0,00057 m3/min (0,02 pie3 /min.) ó 4 % del caudal promedio de muestreo (elmenor de los dos valores), los resultados son aceptables, y no se necesitará corregir elvolumen total de gas seco medido. Sin embargo, si se obtiene un mayor índice de fuga, el

operador debe registrar el índice de fuga y planear la corrección del volumen de muestra talcomo se indica en la Sección 10.3 de este método, o invalidar la corrida de muestreo.

Inmediatamente después de cambiar un componente, son opcionales las verificaciones defugas; si se realiza verificaciones de fugas, debe utilizarse el procedimiento descrito en elapartado 8.1.4.1.

8.1.4.3 Verificación de fugas después del ensayo: Una verificación de fugas esobligatoria al término de cada corrida de muestreo. La verificación de fugas debe realizarse deacuerdo con los procedimientos descritos en la Sección 8.1.4.1, excepto que debe realizarsecon un vacío igual o superior al máximo valor alcanzado durante la corrida de muestreo. Si secomprueba que el índice de fuga no es superior a 0,00057 m3/min (0,02 pie3/min) o 4 % delcaudal promedio de muestreo (el menor de los dos valores), los resultados son aceptables, yno se necesita corregir el volumen total de gas seco medido. Sin embargo, si se obtiene uníndice de fuga mayor, el operador debe registrar el índice de fuga y corregir el volumen demuestra como se indica en el apartado 10.3 de este método, o invalidar la corrida de muestreo.




8.1.5 Operación del tren de materia particulada: Durante la corrida de muestreo,mantener una velocidad de muestreo isocinético (con una variación de 10 % de isocinetismo amenos que la Entidad competente especifique lo contrario) y una temperatura alrededor delfiltro de 120 ±14 ºC (248 ±25 ºF), o cualquier otra temperatura especificada en una subpartede las normas.

Para cada corrida, registrar los datos requeridos en una hoja de datos como la que se muestraen la Figura 5-2. Asegurarse de registrar la lectura inicial del medidor de gas seco. Registrarlas lecturas del medidor de gas seco al inicio y al final de cada incremento del tiempo demuestreo, cuando se realizan cambios en los flujos, antes y después de cada verificación defugas, y cuando se detiene el muestreo. Tomar otras lecturas exigidas en la Figura 5-2 por lomenos una vez en cada punto de muestreo, durante cada incremento de tiempo, y lecturasadicionales cuando cambios significativos (variación de 20 % en lecturas de carga develocidad) requieren ajustes adicionales en el flujo. Nivelar y poner a cero el manómetro.Debido a que el nivel y puesta a cero del manómetro pueden variar debido a vibraciones ycambios de temperatura, realizar verificaciones periódicas durante el trayecto.

Limpiar los puertos de muestreo antes de la corrida de ensayo para minimizar la posibilidad

de muestrear material depositado. Para empezar el muestreo, quitar la tapa de la boquilla,verificar que los sistemas de calefacción del filtro y la sonda alcancen la temperaturaespecificada, y que el tubo Pitot y la sonda estén colocados apropiadamente. Colocar la

boquilla en el primer punto de recorrido con la punta señalando directamente hacia el flujo degas. Encender inmediatamente la bomba y ajustar el flujo a condiciones isocinéticas. Sedispone de nomogramas que ayudan al ajuste rápido de la velocidad de muestreo isocinéticosin cálculos excesivos. Estos nomogramas están diseñados para ser utilizados cuando elcoeficiente del tubo Pitot Tipo S es 0,85 ±0,02, y la densidad equivalente de los gases dechimenea (peso molecular en seco) es igual a 29 ± 4. APTD-0576 detalla el procedimiento

para utilizar nomogramas. Si C p y M d están fuera de los rangos establecidos mencionados, noutilizar los nomogramas a menos que se tome medidas apropiadas para compensar lasdesviaciones.



Salida

ºC (ºF)

Temperatura ambiente………………Presión barométrica …………………Humedad asumida, %.......................Longitud de sonda, m (pies)…………

No. Identificación de boquilla ………Diámetro promedio de boquilla calibIndice de fuga, m3/min, (pies3/min)………………………………………Ajuste de temperatura del calentador………………………………………Material de revestimiento de sonda…Presión estática, mm Hg (pulg. Hg) Filtro No. ……………………………

Temperatura de muestra de gas enel medidor de gas seco

Entrada

ºC (ºF)

Volumen demuestra de

gas

m3 (pies3)

Presión diferencial enel medidor de orificio

mm H2O (pulg H2O)

Carga develocidad

(∆ PS).mm(pulg H2O)

Temperaturade chimenea

(TS) ºC (ºF)

Planta ………………………………….Ubicación………………………………Operador……………………………….Fecha…………………………………...Corrida No……………………………..Caja de muestras No…………………...Caja de medición No…………………..∆ H@ de medidor……………………...Factor C………………………………..Coeficiente de tubo Pitot, Cp…………..

Vacío

mmHg (pulg. Hg)

Tiempode

muestreo

() min

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DE SECCIÓN TRANSVERSAL DE CHIMENEA

Número de puntosde muestreo de

sección transversal

PromedioTotal

FIGURA 5-2 – Datos de campo sobre materia particulada




Cuando la chimenea está bajo una presión negativa significativa (altura de vástago deimpactador), tener cuidado de cerrar la válvula de ajuste grueso antes de introducir la sonda enla chimenea para evitar que el agua regrese y entre en el portafiltro. Si es necesario, se puedeencender la bomba con la válvula de ajuste grueso cerrada.

Cuando la sonda está en posición, bloquear las aberturas alrededor de la sonda y el orificio demuestreo para evitar la dilución no representativa del flujo de gas.

Recorrer la sección transversal de la chimenea, como se exige en el Método EPA-1 (ENTP900.001) o según lo especifica la Entidad competente teniendo cuidado de no topar la boquilla dela sonda con las paredes de la chimenea al realizar el muestreo cerca de las paredes o al sacar ointroducir la sonda por los orificios de muestreo; esto minimiza la posibilidad de extraer materialdepositado.

Durante la corrida de ensayo, hacer ajustes periódicos para mantener la temperatura alrededor del portafiltro en el nivel apropiado; añadir más hielo y, si es necesario, sal para mantener unatemperatura inferior a 20 ºC (68 ºF) en la salida del condensador/ sílica gel. Además, verificar

periódicamente el nivel y puesta a cero del manómetro.

Si la caída de presión en el filtro es demasiado alta, haciendo difícil mantener el muestreoisocinético, se puede reemplazar el filtro en medio de una corrida de muestreo. Se recomiendautilizar otra unidad de filtro completa en vez de intentar cambiar el mismo filtro. Antes deinstalar una nueva unidad de filtro, realizar una verificación de fugas (ver Sección 8.1.4.2). El

peso total de materia particulada debe incluir la suma de todas las recolecciones de la unidadde filtro.

Debe utilizarse un único tren para cada corrida, salvo en casos donde es necesario un muestreosimultáneo en dos o más ductos separados o en dos o más puntos diferentes dentro del mismoducto, o, en casos donde una falla del equipo hace necesario un cambio de trenes. En todas lasdemás situaciones, el uso de dos o más trenes estará sujeto a la aprobación de la Entidadcompetente.

Notar que cuando se utilizan dos o más trenes, deben realizarse análisis separados de lasrecolecciones parciales y (si es aplicable) de los impactadores de cada tren, a menos que se

utilice tamaños de boquilla idénticos en todos los trenes, en cuyo caso, las recolecciones




parciales de cada tren pueden combinarse (como lo pueden ser las recolecciones de losimpactadores) y puede realizarse un solo análisis de la recolección parcial y un solo análisis dela recolección de los impactadores. Consultar con la Entidad competente para mayoresdetalles referentes al cálculo de los resultados cuando se utiliza dos o más trenes.

Al término de la corrida de muestreo, cerrar la válvula de ajuste grueso, retirar la sonda y boquilla de la chimenea, apagar la bomba, registrar la lectura final del medidor de gas seco, yrealizar una verificación de fugas después del ensayo, tal como se describe en la Sección8.1.4.3. Además, verificar que los revestimientos de Pitot no tengan fugas, tal como sedescribe en la Sección 3.1 del Método EPA-2 (ó en el punto correspondiente en el ENTP900.002); las líneas deben superar esta verificación de fugas, para validar los datos de la cargade velocidad.

8.1.6 Cálculo de porcentaje de isocinetismo: Calcular el porcentaje de isocinetismo(ver Cálculos, Sección 10) para determinar si la corrida fue válida o debe realizarse otracorrida. Si hubo dificultades para mantener las velocidades de muestreo isocinético debido alas condiciones de la fuente, consultar con la Entidad competente sobre una posible variaciónen las velocidades de muestreo isocinético.

8.2 Recuperación de muestra: El procedimiento de limpieza apropiado empiezatan pronto como se retira la sonda de la chimenea al término del período de muestreo. Dejarenfriar la sonda.

Una vez que se puede manipular con seguridad la sonda, quitar toda la materia particuladaexterior cerca de la punta de la boquilla de la sonda y colocar una tapa en ésta para evitar la

pérdida o aumento de materia particulada. No destapar bruscamente la punta de la sondamientras el tren de muestreo este enfriándose puesto que esto crearía un vacío en el portafiltro,extrayendo de este modo agua de los impactadores e introduciéndola en el portafiltro.

Antes de trasladar el tren de muestreo al lugar de limpieza, retirar la sonda del tren demuestreo, quitar la grasa silicona y tapar la salida abierta de la sonda. Tener cuidado de no

perder algún condensado que podría estar presente. Quitar la grasa silicona de la entrada delfiltro donde la sonda fue fijada, y taparla. Retirar la conexión del último impactador y tapar elimpactador. Si se utiliza una línea flexible entre el primer impactador o condensador y el

portafiltro, desconectar la línea en el portafiltro y dejar drenar cualquier agua o líquidocondensado hacia los impactadores o condensador. Después de quitar la grasa silicona, tapar




la salida del portafiltro y la entrada del impactador. Pueden utilizarse tapones de vidrioesmerilado, tapas plásticas o tapas de botella de suero para cerrar estas aberturas.

Transferir la sonda y el conjunto filtro-impactador al área de limpieza. Esta área debe estarlimpia y protegida del viento, de modo que se minimice las posibilidades de contaminación o

pérdida de la muestra.

Guardar una porción de la acetona utilizada para la limpieza como blanco. Tomar 200 ml. deesta acetona directamente de la botella para lavado que está siendo utilizada, y colocarla en unenvase de vidrio para muestras rotulada como “blanco de acetona”.

Inspeccionar el tren antes y durante el desmontaje y registrar cualquier condición anormal.

Tratar las muestras de la siguiente manera:

a) Envase No. 1: Retirar cuidadosamente el filtro del portafiltro y colocarlo en unenvase para placa Petri identificado. Utilizar unas pinzas y/o guantes quirúrgicosdesechables limpios para manipular el filtro. Si es necesario doblar el filtro, hacerlo detal manera que la torta de materia particulada quede dentro del pliegue. Transferircuidadosamente a la placa Petri cualquier materia particulada y/o fibras de filtro que seadhieran a la empaquetadura del portafiltro, utilizando un cepillo seco con cerdas de

Nylon y/o una cuchilla de borde afilado. Sellar el envase.

b) Envase No. 2: Teniendo cuidado de ver que el polvo que se encuentra en el exteriorde la sonda u otras superficies exteriores, no se introduzca en la muestra, recuperarcuantitativamente la materia particulada o cualquier condensado de la boquilla de sonda,accesorio de sonda, revestimiento de sonda y la mitad correspondiente al ingreso demuestra al portafiltro lavando estos componentes con acetona y colocar los lavados enun envase de vidrio. Puede utilizarse agua destilada en vez de acetona cuando lo apruebala Entidad competente y debe emplearse cuando ésta lo especifique; en estos casos,guardar un blanco de agua y seguir las instrucciones de la Entidad competente para elanálisis. Realizar los enjuagues de acetona de la siguiente manera:




Retirar cuidadosamente la boquilla de sonda y limpiar la superficie interior enjuagandocon acetona a partir de una botella para lavado y cepillando con un cepillo de cerdas denylon. Cepillar hasta que el enjuague de acetona no muestre partículas visibles, despuéshacer un enjuague final de la superficie interior con acetona.

Cepillar y enjuagar las partes internas del accesorio Swagelok con acetona de manerasimilar hasta que no queden partículas visibles.

Enjuagar el revestimiento de la sonda con acetona inclinando y haciendo girar la sondamientras se echa chorros de acetona en su extremo superior, de tal manera que todas lassuperficies interiores sean humedecidas con acetona. Dejar que la acetona drene delextremo inferior al envase para muestras. Puede utilizarse un embudo (vidrio o

polietileno) para ayudar a transferir los lavados líquidos al envase. Seguir el enjuaguecon acetona utilizando un cepillo para sonda. Sostener la sonda en posición inclinada,aplicar chorros de acetona en el extremo superior a medida que se empuja el cepillo conun movimiento giratorio por la sonda; sostener un envase para muestras debajo delextremo inferior de la sonda y recolectar cualquier acetona y materia particulada que searetirada de la sonda con el cepillo. Pasar el cepillo por la sonda tres veces o más hasta

que no se arrastre materia particulada visible con la acetona o hasta que no quede nadaen el revestimiento de la sonda al inspeccionar visualmente. En el caso de sondas deacero inoxidable u otras sondas metálicas, pasar el cepillo de la manera descritaanteriormente por lo menos seis veces puesto que las sondas metálicas tienen pequeñasgrietas en las cuales puede quedar atrapada materia particulada. Enjuagar el cepillo conacetona y recolectar cuantitativamente estos lavados en el envase para muestras.Después del cepillado, realizar un enjuague final de la sonda con acetona tal como se hadescrito anteriormente.

Se recomienda que dos personas limpien la sonda para minimizar las pérdidas demuestra. Entre una y otra corrida de muestreo, mantener los cepillos limpios y

protegidos de la contaminación.

Después de asegurarse de haber quitado la grasa de silicona de todas las uniones, limpiarel interior de la mitad correspondiente al ingreso de muestra al portafiltro restregandolas superficies con un cepillo de cerdas de nylon y enjuagando con acetona. Enjuagarcada superficie tres veces o más, si es necesario, para retirar materia particulada visible.Realizar un enjuague final del cepillo y el portafiltro. Además, enjuagar cuidadosamenteel separador ciclónico de vidrio (si es aplicable).




Después de haber recolectado todos los enjuagues de acetona y materia particulada en elenvase para muestras, ajustar la tapa del envase para muestras de modo que la acetonano se filtre cuando es enviado al laboratorio. Marcar la altura del nivel de fluído paradeterminar si ocurrió o no fuga durante el transporte.

c) Envase No. 3: Observar el color de la sílica gel con indicador para determinar si seha gastado completamente y tomar nota de sus condiciones. Transferir la sílica gel delcuarto impactador a su envase original y sellar. Un embudo puede facilitar el vertido dela sílica gel sin derramarlo. Puede utilizarse una varilla de caucho como ayuda pararetirar la sílica gel del impactador. No es necesario retirar la pequeña cantidad de

partículas de polvo que puedan adherirse a la pared del impactador y que son difíciles deretirar. Debido a que el incremento de peso debe ser utilizado para los cálculos de lahumedad, no utilizar agua u otros líquidos para transferir la sílica gel. Si se dispone deuna balanza en el campo, seguir el procedimiento para el envase No. 3 descrito en laSección 8.3.

d) Agua de impactador: Tratar los impactadores de la siguiente manera: Tomar nota decualquier color o película en el líquido recolectado. Medir el líquido que está en los

primeros tres impactadores con una precisión de ±1 ml. utilizando una probetagraduada o pesándolo con una precisión de ±0,5 g en una balanza (si se dispone de una).Registrar el volumen o peso del líquido presente. Esta información es requerida paracalcular el contenido de humedad del gas efluente.

Descartar el líquido después de medir y registrar el volumen o peso, a menos que serequiera el análisis del material recolectado en los impactadores (véase Nota, Sección6.1.7).

Si se utiliza un tipo diferente de condensador, medir volumétrica o gravimétricamente lacantidad de humedad condensada.

Cuando sea posible, los envases deben ser enviados de tal manera que se mantengansiempre en posición vertical.




8.3 Análisis: Registrar los datos requeridos en una hoja como la que se muestra enla Figura 5-3. Manipular cada envase para muestras de la siguiente manera:

Planta ______________________________________________________________________Fecha _______________________________________________________________________Corrida No. __________________________________________________________________Filtro No._____________________________________________________________________Cantidad de líquido perdido durante el transporte _______________________________Volumen de blanco de acetona, ml. ____________________________________________Volumen de lavado de acetona, ml. ____________________________________________Concentración de blanco de acetona, mg/mg (Ecuación 5-4) ____________________Blanco de lavado de acetona, mg (Ecuación 5-5) _______________________________

Peso de materia particulada recolectada, mg Número de

EnvasePeso final Tara Incremento de peso

1.

Peso de materia particulada recolectada, mg Número deEnvase

Peso final Tara Incremento de peso2.

Total

Menos blanco deacetona

Peso deMateriaParticulada

Volumen de agua líquida recolectada, mg

Volumen de impactador,ml.

Peso de sílica gel , g

Final.Inicial

Líquido recolectado.Volumen total recolectado ............. g* ml.* Convertir el peso del agua a volumen dividiendo el incremento de peso total entre la densidaddel agua ( 1 g/ml.).

FIGURA 5-3 – Datos analíticos

mlagua,deVolumeng/ml)(1

g,Incremento=




a) Envase No. 1: Dejar el contenido en el envase para transporte o transferir el filtro ycualquier materia particulada suelta del envase para muestras a una placa de vidrio para

pesar. Desecar durante 24 horas en un desecador que contenga sulfato de calcio anhidro.Pesar hasta alcanzar un peso constante e informar los resultados con una precisión de0,1 mg. Para fines de esta Sección, 8.3, el término “peso constante” significa unadiferencia no superior a 0,5 mg ó 1 % del peso total menos la tara, el mayor de los dosvalores, entre dos pesajes consecutivos, con un tiempo de desecación de 6 horas comomínimo entre las pesadas.

Alternativamente, la muestra puede ser secada en estufa a 105 ºC (220 ºF) durante 2 a 3horas, enfriada en el desecador y pesada hasta alcanzar un peso constante, a menos quela Entidad competente especifique lo contrario. El operador también puede optar porsecar en estufa la muestra a 105 ºC (220 ºF) durante 2 a 3 horas, pesar la muestra yutilizar este peso como peso final.

b) Envase No. 2: Observar el nivel de líquido en el envase y confirmar en la hoja deanálisis si ocurrió o no una fuga durante el transporte. Si ha habido una fugaconsiderable, anular la muestra o utilizar métodos, sujeto a la aprobación de la Entidadcompetente, para corregir los resultados finales. Medir el líquido de este envase porvolumetría con una precisión de ±1 ml. o por gravimetría con una precisión de ±0,5 g.Transferir el contenido a un vaso de precipitados de 250 ml. tarado y evaporar hasta lasequedad a temperatura y presión ambiente. Desecar durante 24 horas y pesar hastaalcanzar un peso constante. Informar los resultados con una precisión de 0,1 mg.

c) Envase No. 3: Pesar la sílica gel usada (o sílica gel más impactador) con una precisión de 0,5 g utilizando una balanza. Este paso puede realizarse en campo.

d) Envase de “Blanco de Acetona”: Medir la acetona que se encuentra en este envase,volumétrica o gravimétricamente. Transferir la acetona a un vaso de precipitados de 250ml. tarado y evaporar hasta la sequedad a temperatura y presión ambiente. Desecardurante 24 horas y pesar hasta alcanzar un peso constante. Informar los resultados conuna precisión de 0,1 mg.

NOTA: A elección del operador, los contenidos del Envase No. 2 así como el envase de blanco deacetona pueden ser evaporados a temperaturas superiores a la temperatura ambiente. Si se realiza laevaporación a una temperatura elevada, la temperatura debe estar por debajo del punto de ebullición delsolvente; además, para evitar el “burbujeo”, se debe supervisar muy de cerca el proceso de evaporación y




agitar ocasionalmente el contenido del vaso de precipitados con movimientos circulares para manteneruna temperatura uniforme. Tener sumo cuidado, puesto que la acetona es muy inflamable y tiene un bajo

punto de inflamabilidad.

8.4 Procedimientos de control de calidad: Se sugiere los siguientes procedimientos de control de calidad para verificar los valores de calibración del sistema demedición de volúmenes en el lugar del ensayo de campo antes de recolectar las muestras.Estos procedimientos son opcionales para el operador.

8.4.1 Verificación de orificio del medidor: Utilizando los datos de calibraciónobtenidos durante el procedimiento de calibración descrito en la Sección 9.3, determinar la ∆ H@ para el orificio del sistema de medición. La ∆ H@ es la presión diferencial de orificio enunidades de pulg. de H2O que está correlacionada con 0,75 pies3/min de aire a 528 ºR y 29,32

pulg. de Hg. La ∆ H@ se calcula de la siguiente manera:

m22

2

bar

m@

VYP

TH0319,0H

θ ∆=∆ (4)

Donde:H∆ = Presión diferencial promedio en el medidor de orificio, pulg. de H2O.Tm = Temperatura promedio absoluta del medidor de gas seco, ºR.P bar = Presión barométrica, pulg. de H2O.θ = Tiempo de muestreo total, min.Y = Factor de calibración del medidor de gas seco, adimensionalVm = Volumen de muestra de gas medido por el medidor de gas seco, pie3 (gas seco).0,0319 = (0,0567 pulg. de Hg/º R) x (0,75 cfm)2.

Antes de iniciar el ensayo de campo (generalmente, un conjunto de tres corridas constituye un

ensayo de campo), hacer funcionar el sistema de medición (es decir, bomba, medidor devolumen y orificio) a la presión diferencial ∆ H@ durante 10 minutos. Registrar el volumenrecolectado, la temperatura del medidor de gas seco y la presión barométrica. Calcular unvalor de verificación de calibración del medidor de gas seco, Yc, de la siguiente manera:

2/1

bar

m

mc P

T0319,0

V

10Y

= (5)

4 En el método EPA-5:1999 que sirvió de antecedente a la presente NTP esta ecuación esta denominada como

EC.5-9 aunque en otra sección de ese mismo método existe otra ecuación denominada de igual manera. Por talmotivo se ha optado por no numerar esta ecuación en la presente NTP




Donde:

Yc = Valor de verificación de calibración del medidor de gas, adimensional.

10 = 10 minutos de tiempo de corrida.

Comparar el valor de Yc con el factor de calibración del medidor de gas seco Y paradeterminar que:

0,97Y < Yc < 1,03Y

Si el valor de Yc no está dentro de este rango, se debe investigar el sistema de medición devolumen antes de iniciar el ensayo.

8.4.2 Orificio crítico calibrado: Puede utilizarse un orificio crítico calibrado, calibradocontra un medidor de prueba húmeda (wet meter) o un espirómetro y diseñado para ser introducidoen la entrada de la caja de medición como una verificación de control de calidad siguiendo el

procedimiento de la Sección 11.2.

9. CALIBRACIÓN

Mantener un registro de laboratorio de todas las calibraciones.

9.1 Boquilla de sonda: Las boquillas de sonda deben ser calibradas antes de suuso inicial en campo. Utilizando un micrómetro, medir el diámetro interior de la boquilla conuna precisión de 0,025 mm (0,001 pulg). Realizar tres mediciones separadas utilizandodiferentes diámetros cada vez, y obtener el promedio de las mediciones. La diferencia entre el

valor más alto y el más bajo no debe ser superior a 0,1 mm (0,004 pulg). Cuando las boquillassufren una mella, se abollan o corroen, deben ser moldeadas de nuevo, afiladas y recalibradasantes de su uso. Cada boquilla debe estar identificada en forma permanente y única.

9.2 Tubo Pitot: El ensamblaje del tubo Pitot Tipo S debe ser calibrado de acuerdocon el procedimiento descrito en la sección 4 del Método EPA-2 (ó en el puntocorrespondiente en la ENTP 900.002).

(5) En el método EPA-5:1999 que sirvió de antecedente a la presente NTP esta ecuación esta denominada como

EC.5-10 aunque en otra sección de ese mismo método existe otra ecuación denominada de igual manera. Por talmotivo se ha optado por no numerar esta ecuación en la presente NTP




9.3 Sistema de medición:

9.3.1 Calibración antes del uso: Antes del uso inicial en campo, el sistema demedición debe ser calibrado de la siguiente manera: Conectar la entrada del sistema demedición a la salida de un medidor de prueba húmedo que tenga una exactitud de 1 %.Remitirse a la Figura 5-5. El medidor de prueba húmeda debería tener una capacidad de 30litros/rev (1 pie3/revoluciones). Puede utilizarse un espirómetro de 400 L (14 pies3) o mayorcapacidad, o equivalente, para esta calibración, aunque un medidor de prueba húmeda esgeneralmente más práctico. El medidor de prueba húmeda debe ser calibrado periódicamente

con un espirómetro o un medidor de desplazamiento de líquidos para asegurar la exactitud delmismo. Pueden utilizarse espirómetros o medidores de prueba húmeda de otros tamaños,siempre que se mantenga la exactitud especificada en el procedimiento. Hacer funcionar la

bomba del sistema de medición por aproximadamente 15 minutos con el manómetro deorificio indicando una lectura media que se esperaría registrar durante el uso en campo, para

permitir que la bomba se caliente y que la superficie interior del medidor de prueba húmedasea completamente humedecida. Luego, en cada uno de un mínimo de tres ajustes delmanómetro de orificio, hacer pasar una cantidad exacta de gas por el medidor de pruebahúmeda y registrar el volumen de gas indicado por el medidor de gas seco. Además, registrarla presión barométrica y las temperaturas del medidor de prueba húmeda, la entrada y la salida

del medidor de gas seco. Seleccionar el ajuste de orificio más alto y el más bajo para cubrir elrango de operación de campo esperado del orificio. Utilizar un volumen mínimo de 0,15 m3 (5 pie3) en todos los ajustes de orificio. Registrar todos los datos en un formato similar al de laFigura 5-6, y calcular Y, el factor de calibración del medidor de gas seco, y ∆ H@, el factor decalibración de orificio, para cada ajuste de orificio como se muestra en la Figura 5-6. En estaFigura, se proporciona las tolerancias permisibles para cada valor de Y y ∆ H@. Utilizar el

promedio de los valores de Y en los cálculos de la Sección 10.

FIGURA 5-5 – Disposición del equipo para la calibración del sistema de medición

TERMOMETRO MANOMETRO TUBO EN U

SISTEMA DE MEDICION MEDIDOR DE PRUEBA H MEDO(wet meter)




Fecha ___________________________________

Presión barométrica, P b = ___________________ pulg. Hg.

Identificación deSistema de Medición: _____________________________________

TemperaturasAjuste demanómetro del

orificio ∆HPulg. H2O

Volumen delespirómetro (medidor de

prueba húmedo)VW

pies3

Volumen delmedidor de gas

secoVm

pies3

Espirómetro(medidor de prueba

húmeda)tW ºF

Entradati ºF

Salidato ºF

Promediotm ºF

Tiempomin.θ

Cálculos

Y ∆ H@

∆H pulg. H2O)460t(

13,6

HPV

)460t(PV

w bm

m bW

+

∆+

+

2

W

w

o b V

)460t(

)460t(P

H0317,0

+

+

∆ θ

Promedio

Y = Relación entre la lectura del medidor de prueba húmeda y el medidor de gas seco: tolerancia para valores individuales± 0,02 del promedio.

∆ H@ = Presión diferencial de orificio equivalente a 0,75 pie3/min de aire @ 68ºF y 29,92 pulgadas de mercurio; tolerancia para valores individuales ±0,20 del promedio expresado en pulgadas de agua.

FIGURA 5-6 - Ejemplo de hoja de datos para calibración del sistema de medición(unidades inglesas)




Antes de calibrar el sistema de medición, se sugiere realizar una verificación de fugas. En elcaso de sistemas de medición con bombas de diafragma, el procedimiento normal deverificación de fugas no detectará fugas dentro de la bomba. Para estos casos, se sugiere elsiguiente procedimiento de verificación de fugas: realizar una corrida de calibración de 10minutos a 0,00057 m3/min (0,02 pie3/min); al término de la corrida, tomar la diferencia de losvolúmenes medidos por el medidor de prueba húmeda y el medidor de gas seco; dividir ladiferencia entre 10, para obtener el índice de fuga. El índice de fuga no debe ser superior a0,00057 m3/min (0,02 pie3/min).

9.3.2 Calibración después del uso: Después de cada uso en campo, se debeverificar la calibración del sistema de medición realizando tres corridas de calibración en unúnico punto intermedio de ajuste de orificio (en base al ensayo de campo anterior), con elvacío ajustado en el máximo valor alcanzado durante la serie de ensayos. Para ajustar el vacío,introducir una válvula entre el medidor de prueba húmeda y la entrada del sistema demedición. Calcular el valor promedio del factor de calibración del medidor de gas seco. Si elvalor ha variado en más de 5 %, recalibrar el medidor en todo el rango de ajustes de orificio,tal como se detalló anteriormente.

Pueden utilizarse procedimientos alternativos, por ejemplo, volver a verificar el coeficientedel medidor de orificio, sujeto a la aprobación de la Entidad competente.

9.3.3 Variación aceptable de calibración: Si los valores del coeficiente delmedidor de gas seco obtenidos antes y después de una serie de ensayos difieren en más de 5%, la serie de ensayos debe ser anulada, o los cálculos para la serie de ensayos debenrealizarse utilizando cualquiera que sea el valor del coeficiente del medidor (es decir, antes odespués) que dé el valor más bajo de volumen total de muestra.

9.4 Calibración del calentador de sonda: El sistema de calefacción de la sondadebe ser calibrado antes de su uso inicial en campo.

Utilizar una fuente de calor para generar aire caliente a temperaturas seleccionadas que seaproximen a las que se espera encontrar en las fuentes a muestrear. Hacer pasar este aire por lasonda a un flujo simple típico mientras se mide las temperaturas en la entrada y salida de lasonda con diferentes ajustes del calentador de la misma. Para cada temperatura del airegenerada, construir un gráfico del ajuste del sistema de calefacción de la sonda vs. la

temperatura en la salida de la sonda. También puede utilizarse el procedimiento descrito en




APTD-0576. Las sondas construidas de acuerdo con APTD-0581 no necesitan ser calibradassi se utiliza las curvas de calibración de APTD-0576. Además, las sondas con posibilidades demonitoreo de la temperatura en la salida no requieren calibraciones.

9.5 Termómetros: Utilizar el procedimiento de la Sección 4.3 del Método EPA-2(ó en el punto correspondiente en el ENTP 900.002) para calibrar los termómetros enchimenea. Los termómetros de dial, como los utilizados para el medidor de gas seco y para lasalida del condensador, deben ser calibrados contra termómetros de mercurio.

9.6 Verificación de fugas del sistema de medición: (Véase en la Figura 5-1).Debe realizarse una verificación de fugas en aquella porción del tren de muestreo que vadesde la bomba hasta el medidor de orificio antes del uso inicial y después de cada traslado.Las fugas detectadas después de la bomba conducirán a un volumen registrado menor que elrealmente muestreado. Se sugiere el siguiente procedimiento (véase Figura 5-4): Cerrar laválvula principal en la caja de medición. Introducir un tapón de caucho de un solo agujero conun tubo de caucho conectado a la salida del medidor de orificio. Desconectar y ventear el ladode baja presión del manómetro de orificio. Cerrar la llave del manómetro del medidor deorificio del lado de baja presión. Presurizar el sistema hasta lograr una columna de agua de 13

cm-18 cm (7 pulg.) soplando en el tubo de caucho. Apretar el tubo y observar el manómetrodurante 1 minuto. Una pérdida de presión en el manómetro indica una fuga en la caja demedición: si hay fugas, éstas deben ser corregidas.

9.7 Barómetro: Calibrar contra un barómetro de mercurio.

10. CÁLCULOS

Realizar los cálculos, conservando por lo menos un decimal adicional al de los datosobtenidos. Redondear las cifras después del cálculo final. Pueden utilizarse otras formas de lasecuaciones siempre que den resultados equivalentes.



TAPON DECAUCHO

TUBO DECAUCHO

ORIFICIOVALVULA DE

DERIVACION

VACUOMETRO

CERRADO

AGUJERO DE

VENTILACION

MANOMETRO DE

ORIFICIO

MEDIDOR DE GAS

SECO

VALVULA P

CERRA

BOMBA HERM

SOPLAR EN EL TUBO HASTA

QUE EL MANOMETRO LEA

UNA COLUMNA DE AGUA

DE 13 a 18 cm (5 a 7

PULGADAS)

FIGURA 5-4 – Verificación de fugas en la caja de medición




10.1 Nomenclatura

An =Bws =CA =cs =

I = La =

Li =

L p =

ma =mn = M w = P bar = P s = P std = R =

T m =

T s =

T std =V a =V aw =V lc =

V m =V m (std) =

V w(std) =

Area transversal de la boquilla, m2 (pie2)vapor de agua en el flujo de gas. Fracción volumétrica.Concentración residual del blanco de acetona (mg/g)Concentración de materia particulada en gas de chimenea, base seca,corregida a condiciones estándar, g/dscm (del inglés “dry standardcubic metre”) que significa metros cúbicos secos a condiciones

estándar.Porcentaje de isocinetismo.Indice máximo aceptable de fuga para una verificación de fugas antesdel ensayo o para una verificación de fugas después de un cambio decomponente: igual a 0,00057 m3/min (pie3/min) ó 4 % del caudal demuestreo promedio, el menor de los dos valores.Indice de fuga individual observado durante la verificación de fugasrealizada antes del “i-ésimo” cambio de componente (i = 1, 2, 3, ....n),m3/min (cfm), (pie3/min).Indice de fuga observado durante la verificación de fugas después delensayo, m3/min (pie3/min).

Masa de residuo de acetona después de evaporación, mg.Cantidad total de materia particulada recolectada, mg.Peso molecular del agua, 18,0 g/-mol-g (18,0 lb/-mol-lb).Presión barométrica en el lugar de muestreo, mm Hg (pulg. Hg).Presión absoluta de gas de chimenea, mm Hg (pulg. Hg).Presión absoluta estándar, 760 mm Hg (29,92 pulg. Hg).Constante de gas ideal, 0,06236 mm Hg-m3/ºK-mol-g (21,85 pulg. Hg-

pies3/ºR-mol-lb).Temperatura promedio absoluta del medidor de gas seco (véase Figura5-2), ºK (ºR).

Temperatura promedio absoluta de gas de chimenea (véase Figura 5-2), ºK (ºR).Temperatura absoluta estándar, 293 ºK (528 ºR).Volumen de blanco de acetona, ml.Volumen de acetona utilizada en lavado, ml.Volumen total de líquido recolectado en los impactadores y en la sílicagel (véase Figura 5-3), ml.Volumen de muestra de gas medido por el medidor de gas seco, dscm.Volumen de muestra de gas medido por el medidor de gas seco,corregido a condiciones estándar, dscm (dscf).Volumen de vapor de agua en la muestra de gas, corregido a




vs =

W a =Y = H ∆ =

ρa =

ρw =θ =θ1 =

θi =

θ p =

13,6 =

60 =100 =

condiciones estándar, scm (scf).Velocidad de gas de chimenea, calculada mediante el Método EPA-2Ecuación 2-9 5( ó en la sección correspondiente de la ENTP 900.002 ),utilizando los datos obtenidos de la presente NTP 900.005 (MétodoEPA-5), m/seg (pies/seg).Peso de residuo en lavado de acetona, mg.Factor de calibración de medidor de gas seco.Presión diferencial promedio en el medidor de orificio (ver Figura 5-2), mm H2O (pulg. H2O).Densidad de la acetona, mg/ml. (véase etiqueta en la botella).6 Densidad del agua, 0,9982 g/ml. (0,002201 lb/ml).Tiempo de muestreo total, min.Intervalo de tiempo de muestreo, desde el inicio de la corrida hasta el

primer cambio de componente, min.Intervalo de tiempo de muestreo, entre dos cambios sucesivos decomponente, empezando con el intervalo entre el primer y segundocambio, min.Intervalo de tiempo de muestreo, desde el (“n-ésimo”) cambio final decomponente hasta el término de la corrida de muestreo, min.Gravedad específica del mercurio

Seg/min.Conversión a porcentaje

10.2 Temperatura promedio de medidor de gas seco y caída de presiónpromedio de orificio: Véase hoja de datos (Figura 5-2).

10.3 Volumen de gas seco: Corregir el volumen de muestra medido por el medidorde gas seco a condiciones estándar (20 ºC, 760 mm Hg ó 68 ºF, 29,92 pulg. Hg) utilizando la

Ecuación 5-1.

5 En la presente NTP se hace referencia a ecuaciones cuya denominación esta compuesta de dos números unidosde un guión. El primero de ellos corresponde a la numeración del método EPA utilizado como antecedente. Elsegundo es un numero correlativo. Ejemplo, la Ecuación 5-9 corresponde a la novena ecuación del método EPA56 Nota de Traducción: Las variables: ρa, ρw, θ, θi, θi, θ p, han reemplazado a las variables φa, φw, ε, ε1 ,εi , ε p que a

pesar de figurar en la versión original en esta sección no aparecen en ninguna otra parte de la norma EPA-5. Es

más, las variables propuestas son las que luego figuran en las ecuaciones de esta norma y las que también figuranen la norma EPA-17 (PNTP 900.017)




m

m

m

m std mT

H P Y V K

P

H P

T

T Y V V

)6,13/(6,13 bar 1

std

bar std

)(

∆+=

∆+

= Ecuación 5-1

DondeK 1 = 0,3858 ºK/mm Hg para unidades métricas

= 17,64 ºR/pulg Hg para unidades inglesas

NOTA : La Ecuación 5-1 puede ser utilizada tal como está escrita a menos que el índice de fuga observadodurante cualquiera de las verificaciones de fugas obligatorias (es decir, la verificación de fugas después delensayo o verificaciones de fugas realizadas antes de cambios de componente) sea superior a La. Si L p o Li essuperior a La, la Ecuación 5-1 debe ser modificada de la siguiente manera:

(a) Caso I. No se ha realizado ningún cambio de componente durante la corrida de muestreo. En este caso,reemplazar V m de la Ecuación 5-1 con la siguiente expresión:[V m – ( L p - La)θ](b) Caso II. Se realiza uno o más cambios de componente durante la corrida de muestreo. En este caso,reemplazar V m de la Ecuación 5-1 con la siguiente expresión:

y sustituir sólo para aquellos índices de fuga ( Li o L p) que excedan a La.

10.4 Volumen de vapor de agua

lc

std w

w std w V K P M RT V V

std

2lc)( == ρ Ec. 5-2

Donde: K 2 = 0,001333 m3/ml para unidades métricas

= 0,04707 pies3/ml para unidades inglesas




10.5 Contenido de humedad

(std))std(

)std(

wm

w

wsV V

V B

+= Ec. 5-3

NOTA: En flujos de gas saturado o cargado con gotas de agua, deben realizarse dos cálculos delcontenido de humedad del gas de chimenea, uno a partir del análisis de los impactadores (Ecuación 5-3) y

otro a partir del supuesto de condiciones saturadas. El menor de los dos valores de Bws debe serconsiderado correcto. En la Nota de la Sección 1.2 del Método EPA 4 (o en el punto correspondiente dela ENTP 900.004), se da el procedimiento para determinar el contenido de humedad en base al supuestode condiciones saturadas. Para los fines de este método, puede utilizarse la temperatura promedio del gasde chimenea de la Figura 5-2 para realizar esta determinación, siempre que la exactitud del sensor detemperatura de chimenea sea ±1 ºC (2 ºF).

10.6 Concentración de blanco de acetona

Ec. 5-4

10.7 Blanco de lavado de acetona

aawaa V C W ρ .= Ec. 5-5

10.8 Peso total de materia particulada: Determinar la recolección total de materia particulada a partir de la suma de los pesos obtenidos de los Envases 1 y 2 menos el blanco deacetona (véase Figura 5-3).

NOTA: Remitirse a la Sección 8.1.5 como ayuda para el cálculo de los resultados que implican dos o másunidades de filtro o dos o más trenes de muestreo.




10.9 Concentración de materia particulada

C s = (0,001 g/mg) (mn /V m(std)) Ec. 5-6

10.10 Factores de conversión

De A Multiplicar por scf 7 .............................. g .................................. g/pie3 ............................g/pie3 ............................g/pie3 ............................

m3 ................................ mg ................................ gr/pie3 8 .........................lb/pie3 ...........................g/m3 .............................

0,028320,00115,43

2,205x10-3 35,31

10.11 Variación isocinética

10.11.1 Cálculo a partir de datos primarios

n s s

mm s

A P v

H P T Y V V K T I

θ 60

)]6.13/)(/([100 bar lc3 ∆++= Ec. 5-7

Donde: K 3 = 0,003454 mm Hg – m3/ml – ºK para unidades métricas

= 0,002669 pulg Hg – pie3/ml – ºR para unidades inglesas.

10.11.2 Cálculo a partir de valores intermedios

)1()1(60

100 )(4)(

wsn s s

std m s

ws sn s std

std std m s

B Av P

V T K

B P AvT

P V T I

−=

−=

θ θ Ec. 5-8

7

Nota de traducción: standar cubic feet = pie cúbico a condición estándar8 Nota de traducción: gr/pie3= granos/pie3




Donde: K 4 = 4,320 para unidades métricas

= 0,09450 para unidades inglesas.

10.12 Resultados aceptables: Si 90 % ≤ I ≤ 110 %, los resultados son aceptables. Silos resultados de materia particulada son bajos en comparación con el estándar e I es superiora 110 o inferior a 90 %, la Entidad competente puede aceptar los resultados. La Cita A.4 de lasección Bibliografía puede ser utilizada para tomar un criterio de aceptación. Si se juzga que Ino es aceptable, rechazar los resultados de materia particulada y repetir el ensayo.

10.13 Velocidad de gas de chimenea y flujo volumétrico: Calcular la velocidad promedio del gas de chimenea y el flujo volumétrico, si es necesario, utilizando los datosobtenidos en este método y las ecuaciones de las Secciones 5.2 y 5.3 del Método EPA-2 ( o enla sección correspondiente de la ENTP 900.002 ).

11. PROCEDIMIENTOS ALTERNATIVOS

11.1 Medidor de gas seco como estándar de calibración: Puede utilizarse unmedidor de gas seco como patrón de calibración para mediciones de volumen en lugar delmedidor de prueba húmeda especificado en la Sección 9.3, siempre que sea calibradoinicialmente y recalibrado periódicamente de la siguiente manera:

11.1.1 Calibración de medidor estándar de gas seco

11.1.1.1 El medidor de gas seco a calibrar y utilizar como medidor de referenciasecundario debería ser de alta calidad y tener una capacidad apropiada, por ejemplo, 3litros/rev (0,1 pie3/rev). Puede utilizarse un espirómetro (de 400 litros o mayor capacidad), oequivalente, para esta calibración, aunque generalmente un medidor de prueba húmeda es más

práctico. El medidor de prueba húmeda debería tener una capacidad de 30 litros/rev (1 pie3/rev) y ser capaz de medir un volumen con una precisión de ±1,0 %; los medidores de prueba húmeda deberían ser verificados contra un espirómetro o un medidor dedesplazamiento de líquidos para asegurar la exactitud del medidor de prueba húmeda. Puedenutilizarse espirómetros o medidores de prueba húmeda de otras capacidades, siempre que semantengan las exactitudes especificadas en el procedimiento.




11.1.1.2 Instalar los componentes tal como se muestra en la Figura 5-7. Puede utilizarseun espirómetro, o equivalente, en lugar del medidor de prueba húmeda en el sistema.Encender la bomba durante por lo menos 5 minutos con un flujo de aproximadamente 10litros/min (0,35 pie3/min) para acondicionar la superficie interior del medidor de pruebahúmeda. Se debería minimizar la caída de presión indicada por el manómetro en el lado de laentrada del medidor de gas seco [no mayor que 100 mm H2O (4 pulg. H2O) con un flujo de 30litros/min (pie3/min)]. Esto puede lograrse utilizando conexiones de tubo de diámetro grande yaccesorios de tubería rectos.

FIGURA 5-7 – Disposición de equipo para calibración del medidor de gas seco

11.1.1.3 Recopilar los datos tal como se muestra en el ejemplo de hoja de datos (véaseFigura 5-8). Realizar corridas por triplicado con cada uno de los flujos y con no menos decinco flujos diferentes. El rango de flujos debería estar entre 10 y 34 litros/min (0,35 y 1,2

pie3/min) o por encima del rango de operación esperado.

11.1.1.4 Calcular el flujo, Q, para cada corrida utilizando el volumen de gas delmedidor de prueba húmeda, Vw, y el tiempo de corrida, θ. Calcular el coeficiente del medidorde gas seco, Yds, para cada corrida. Estos cálculos son los siguientes:

CONTROL

TERMOMETROS

TERMOMETRO

MANOMETRO DE

TUBO EN U

BOMBA

U

MEDIDOR DE GAS SECO MEDIDOR DE PRUEBA

HUMEDA



FECHA: _________________________________________________________

IDENTIFICACION DE MEDIDOR DE GAS SECO: ____________________

PRESION BAROMETRICA (P bar ): ____________________________________ pulg Hg

TEMPERATURASMEDIDOR DE GAS SECOFLUJO

APROXIMADO

( Q~

)

pie3/min

VOLUMEN DE GAS DEESPIROMETRO

(MEDIDOR DE PRUEBAHUMEDA)

(VS) pie3

VOLUMEN DEMEDIDOR DE

GAS SECO

(Vdg) pie3

ESPIROMETRO(MEDIDOR DE

PRUEBAHUMEDA)

(ts)ºF

ENTRADA

(ti)

ºF

SALIDA

(to)

ºF

PROMEDIO

( dt )

ºF

PRESION DEMEDIDOR DE

GAS SECO

( ∆ p) pulg H2O

TIEMPO

(θ)min.

FLUJO

(Q) pie3/m

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

)460s(t

P.sV17,65.Q bar

+=

θ

ar

ar

FIGURA 5-8 - Ejemplo de hoja de datos para calibración de un medidor estándar de gas seco para el equipo de

900.005 (método EPA- 5) (unidades inglesas)




θ

w

stdw

bar

1

V

tt

PK Q

+=

∆+

+

+=

13.6

pP

P

)tt(V

)tt(VY

bar

bar

stdwds

stddsw

ds

Donde:

K 1 = 0,3858 para el sistema internacional de unidades (SI); 17,64 paraunidades inglesas

Vw = Volumen del medidor de prueba húmeda, litros (pies3)Vds = Volumen del medidor de gas seco, litros (pies3

).

tds = Temperatura promedio del medidor de gas seco, ºC (ºF)tstd = 273 ºC para unidades SI; 460 ºF para unidades inglesas.tw = Temperatura promedio del medidor de prueba húmeda, ºC (ºF)P bar = Presión barométrica, mm Hg (pulg. Hg)∆ p = Presión diferencial en la entrada del medidor de gas seco, mm H2O

(pulg H2O)

θ = Tiempo de corrida, min

11.1.1.5 Comparar los tres valores de Yds en cada uno de los flujos y determinar losvalores máximo y mínimo. La diferencia entre el valor máximo y el mínimo con cada flujono debería ser superior a 0,030. Pueden realizarse juegos adicionales de corridas triplicadas

para cumplir este requisito. Además, los coeficientes del medidor deberían estar entre 0,95y 1,05. Si no se puede cumplir estas especificaciones en tres juegos de corridas triplicadassucesivas, el medidor no es adecuado como patrón de calibración y no debe ser utilizadocomo tal. Si se cumple estas especificaciones, promediar los tres valores de Yds en cadaflujo que tienen como resultado cinco coeficientes promedio del medidor, Yds.

11.1.1.6 Elaborar una curva de coeficiente del medidor, Yds vs. flujo, Q, para elmedidor de gas seco. Esta curva debe ser utilizada como referencia cuando se utiliza elmedidor para calibrar otros medidores de gas seco y determinar si se requiere recalibración.




11.1.2 Recalibración de medidores estándar de gas seco

11.1.2.1 Recalibrar el medidor estándar de gas seco contra un medidor de pruebahúmeda o un espirómetro anualmente o después de cada 200 horas de uso, cualquiera delos dos períodos que se cumpla primero. Este requisito es válido siempre que el medidorestándar de gas seco se mantenga en el laboratorio y, si es transportado, sea cuidado comocualquier otro instrumento de laboratorio. El abuso del medidor estándar puede producir uncambio en la calibración y requerirá recalibraciones más frecuentes.

11.1.2.2 Como alternativa a una recalibración total, puede realizarse una verificaciónde calibración en dos puntos. Utilizar el mismo procedimiento y disposición del equipo que

para una recalibración total, pero hacer funcionar el medidor sólo a dos flujos [los flujossugeridos son 14 y 28 litros/min (0,5 y 1,0 pie3/min)]. Calcular los coeficientes del medidor

para estos dos puntos, y comparar los valores con la curva de calibración del medidor. Silos dos coeficientes se encuentran dentro de ±1,5 % de los valores de la curva decalibración con los mismos flujos, el medidor no necesita ser recalibrado hasta la próximafecha de recalibración.

11.2 Orificios críticos como estándares de calibración: Los orificios críticos pueden ser utilizados como estándares de calibración en lugar del medidor de pruebahúmeda especificado en la Sección 9.3 siempre que sean seleccionados, calibrados yutilizados de la siguiente manera:

11.2.1 Sección de orificios críticos

11.2.1.1 El siguiente procedimiento describe el uso de agujas hipodérmicas o tubosde aguja de acero inoxidable que se ha comprobado que son adecuados para ser utilizadoscomo orificios críticos. Pueden utilizarse otros materiales y diseños de orificios críticossiempre que los orificios actúen como verdaderos orificios críticos; es decir, se puedaobtener un vacío crítico, tal como se describe en la Sección 11.2.2.2.c). Seleccionar cincoorificios críticos que tengan el tamaño apropiado para cubrir el rango de flujos de 10 a 34litros/min o el rango de operación esperado. Dos de los orificios críticos deberían cubrir elrango de operación esperado.




Se requerirá un mínimo de tres orificios críticos para calibrar un medidor de gas secoespecificado en esta NTP 900.005 (Método EPA-5) (DGM9); los otros dos orificios críticos

pueden servir como reserva y dar una mejor selección para cubrir el rango de flujos deoperación. Los tamaños de aguja y longitudes de tubo que se muestra a continuación, danlos siguientes flujos aproximados:

Calibre deaguja/longitud

(cm)

Flujo(litros/min)

Calibre deaguja/longitud

(cm)

Flujo(litros/min)

12/7,612/10,213/2,513/5,113/7,613/10,2

32,5630,0225,7723,5022,3720,67

14/2,514/5,114/7,615/3,215/7,6

15/10,2

19,5417,2716,1414,1611,6110,48

11.2.1.2 Estas agujas pueden ser adaptadas a un tren de muestreo tipo de la presente NTP 900.005 (Método EPA-5) de la siguiente manera: Introducir un tapón para botella de

suero de 13 x 20 mm en un conector rápido Swagelok de ½ pulg. Introducir la aguja en eltapón tal como se muestra en la Figura 5-9.

FIGURA 5-9 - Adaptación de orificios críticos al sistema de medición de la NTP900.005 (Método EPA-5)

9 Nota de Traducción: Dry Gas Meter = Medidor de Gas Seco

CRITICO DE SUERO RAPIDO




11.2.2 Calibración de orificios críticos: El procedimiento descrito en esta secciónutiliza la configuración de la caja de medición del presente método con un DGM tal comose describe en la Sección 6.1.8 para calibrar los orificios críticos. Pueden utilizarse otrosesquemas, sujeto a la aprobación de la Entidad competente.

11.2.2.1 Calibración de la caja de medición: Los orificios críticos deben sercalibrados en la misma configuración en la que serán utilizados; es decir, no debe haberninguna conexión a la entrada del orificio.

a) Antes de calibrar la caja de medición, verificar la existencia de fugas en elsistema de la siguiente manera: Abrir completamente la válvula de ajuste grueso, ycerrar completamente la válvula de derivación. Taponar la entrada. Luego, hacerfuncionar la bomba y determinar si hay alguna fuga. El índice de fuga debe ser cero,es decir, no debe observarse ningún movimiento detectable del dial del DGM durante1 minuto.

b) Verificar también que no haya fugas en aquella parte del tren de muestreo

que se encuentra entre la bomba y el medidor de orificio. Véase Sección 9.6 para el procedimiento; hacer cualquier corrección, si es necesario. Si se detecta fugas,verificar si hay empaquetaduras rajadas, accesorios sueltos, O-ring desgastados, etc.,y hacer las reparaciones necesarias.

c) Después de determinar que la caja de medición no tiene fugas, calibrarla deacuerdo con el procedimiento dado en la Sección 9.3. Asegurarse de que el medidorde prueba húmeda cumpla los requisitos especificados en la Sección 11.1.1.1.Verificar el nivel de agua en el medidor de prueba húmeda. Registrar el factor decalibración y del DGM.

11.2.2.2 Calibración de Orificios Críticos: Instalar el aparato tal como se muestraen la Figura 5-10.




FIGURA 5-10 - Instalación del equipo

a) Dejar calentar durante 15 minutos. Este paso es importante para equilibrarlas condiciones de temperatura a través del DGM.

b) Verificar la existencia de fugas en el sistema como se indica en el apartado11.2.2.1 a) el índice de fuga debe ser cero.

c) Antes de calibrar el orificio crítico, determinar su adecuación y el vacío deoperación apropiado de la siguiente manera: Encender la bomba, abrircompletamente la válvula de ajuste grueso y ajustar la válvula de derivación para daruna lectura de vacío correspondiente a aproximadamente la mitad de la presiónatmosférica. Observar la lectura H 10 del manómetro de orificio de la caja demedición. Incrementar lentamente la lectura de vacío hasta obtener una lecturaestable en el manómetro de orificio de la caja de medición. Registrar el vacío crítico

para cada orificio.

10 Nota de Traducción: Aunque en la EPA-5 aparece como H evidentemente se trata de∆H

Caja de medición

Orificio crítico




No deben utilizarse orificios que no alcancen un valor crítico.

d) Obtener la presión barométrica utilizando un barómetro como se describe enla Sección 6.1.9. Registrar la presión barométrica, P bar en mm Hg. (pulg Hg).

e) Realizar corridas por duplicado con un vacío de 25 a 50 mm Hg. (1 a 2 pulgHg) por encima del vacío crítico. Las corridas deben durar por lo menos 5 minutoscada una. La lectura de volumen del DGM debe tener incrementos de 0,00283 m 3 (0,1 pie3) o incrementos de revoluciones completas del DGM. Como pauta, lostiempos no deberían diferir en más de 3,0 segundos (esto incluye una tolerancia paracambios en las temperaturas del DGM) para lograr ±0,5 % en K’. Registrar lainformación mencionada en la Figura 5-11.

f) Calcular K’ utilizando la Ecuación 5-9.

θ m bar

amb bar m1

TP

TH/13.6)Y(PVK

K'

∆+

= Ec. 5-9

Donde:

( )( ) ( )( )

°°

=Hg)(min) pulg.(

R pie

Hg)(min)mm(

K mcrítico,orificiodeeCoeficientK'

2

13

2

13

Tamb = Temperatura ambiente absoluta, °K (°R)

Promediar los valores de K’. Los valores individuales de K’ no deberían diferir enmás de ±0,5 % del promedio.




11.2.3 Uso de los orificios críticos como estándares de calibración

11.2.3.1 Registrar la presión barométrica.

Fecha ____________ Ident. de tren ______________ Factor de cal. de DGM _______________

Ident. de orificio crítico __________________

Número de corridaMedidor de gas seco

1 2

Lectura final ........................

Lectura inicial ......................

Diferencia, Vm .....................

Temperaturas de

entrada/salida:

Inicial .................................

Final ..................................

Temperatura promedio, tm

Tiempo, θ ...........................

m3 (pie3) ..................

m3 (pie3) ..................

m3 (pie3) ..................

°C (°F) ...................

°C (°F) ...................

°C (°F) ...................

min/seg ...................

..................

..................

..................

/

/

..................

/

..................

..................

..................

/

/

..................

/

Lect. de man. de orificio, ∆ H

Presión bar., P bar ...................

Temperatura ambiente, tamb

Vacío de bomba ....................Factor K’ ..............................

Promedio .............................

min .........................

mm (pulg.) H2O .........

mm (pulg.) Hg ...........

°C (°F) ....................

mm

(pulg.) Hg ..........................................

..................................

..................

..................

..................

..................

...................................

..................

..................

..................

..................

..................

....................................

.................

FIGURA 5-11 - Hoja de datos para determinar el factor K’

11.2.3.2 Calibrar el sistema de medición de acuerdo con el procedimiento descrito enlas Secciones 11.2.2.2.a) a 11.2.2.2.e). Registrar la información mencionada en la Figura 5-12.

11.2.3.3 Calcular los volúmenes estándar de aire que pasa por el DGM y los orificioscríticos, y calcular el factor de calibración Y del DGM, utilizando las siguientesecuaciones:

m

bar m1m T

H/13.6)(PVK std)(V ∆+

= Ec. 5-10

amb

bar cr T

PK'std)(V

θ = Ec. 5-11




m(std)

cr(std)

V

VY = Ec. 5-12

donde:

Vcr(std) = Volumen de la muestra de gas que pasa por el orificio crítico,corregido a condiciones estándar, m3 (seco)/seg, (pie3 (seco)/seg).

K 1 = 0,3858 °K/mm Hg para unidades métricas.= 17,64 °R/pulg. Hg. para unidades inglesas.

11.2.3.4 Promediar los valores de calibración del DGM para cada uno de los flujos.El factor de calibración, Y, con cada uno de los flujos no debería diferir en más de ±2 %del promedio.

11.2.3.5 Para determinar la necesidad de recalibrar los orificios críticos, comparar losfactores Y del DGM obtenidos de dos orificios adyacentes cada vez que se calibra unDGM; por ejemplo, al verificar 13/2,5, utilizar orificios 12/10,2 y 13/5,1. Si algún orificio

crítico da un factor Y del DGM que difiere en más de 2 % de los otros, recalibrar el orificiocrítico de acuerdo con la Sección 11.2.2.2.

Fecha ____________ Ident. de tren ______________ Ident. de orificio crítico ________________

Factor K’ de orificio crítico __________________

Número de corridaMedidor de gas seco

1 2

Lectura final .........................

Lectura inicial .......................

Diferencia, Vm ......................

Temperaturas de

entrada/salida:

Inicial ..................................Final ....................................

Temperatura promedio, tm

Tiempo, θ ............................

m3 (pie3) ..................

m3 (pie3) ..................

m3 (pie3) ..................

°C (°F) ...................°C (°F) ...................

°C (°F) ...................

min/seg ...................

..................

..................

..................

//

..................

/

..................

..................

..................

//

..................

/

Lect. De man. de orificio, ∆ H

Presión bar., P bar .....

Temperatura ambiente, tamb

Vacío de bomba ....................

Vm(std) ......................................

Vcr(std) ...................................

Factor de calib. Y de DGM.....

Min .........................

mm (pulg.) H2O .........

mm (pulg.) Hg ...........

°C (°F) ....................

mm (pulg.) Hg ...........

m3 (pie3) ..................

m3 (pie3) ..................

...............................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

.

.................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

FIGURA 5-12 - Hoja de datos para determinar el factor Y del DGM




12. ANTECEDENTE

EPA 40 CFR Part 60, Apendice A, (Método 5):1999




ANEXO A

BIBLIOGRAFIA

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ntp 900.005 2001 isocinético-mp

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