Protocolo Monitoreo Aire

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REPUBLICA DEL PERU MINISTERIO DE ENERGIA Y MINAS PROTOCOLO DE MONITOREO DE CALIDAD DE AIRE Y EMISIONES SUB -SECTOR MINERIA DIRECCION GENERAL DE ASUNTOS AMBIENTALES LIMA- PERU 1994

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Protocolo de Monitoreo de Aire del MINEM Perú publicado en 1994.

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REPUBLICA DEL PERU

MINISTERIO DE ENERGIA Y MINAS

PROTOCOLO DE MONITOREO DE CALIDAD DE AIRE Y EMISIONES

SUB -SECTOR MINERIA DIRECCION GENERAL DE ASUNTOS AMBIENTALES

LIMA- PERU

1994

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IN DICE

Pag CAPITULO l. CONSIDERACIONES GENERALES ................................................................. 1 S

l. Introducción ........... ... .. .... ... .. ............ .. .......... ....... .. ......................... ... .. .. ...... ... .. ..... ... . 1 S l. 1 Antecedentes. . .. .. .. .. .. .. . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . . .. .. .. .. .. .. . . . . . . . . .. .. .. .. .. .. . . . . .. .. .. . . . . .. .. . . . . . . .. . .. .. . . . . . . . . . 15

1.2 Emisiones Problemáticas ........ .................... ... ...... .......... ... ..... . ... ...... .. ........... ... .... 15 1.2.1 Gases .... .... ........... .. ................................................................ .. .. .... .... ........ .. .. .. 15 1.2.2 Partículas ............................... ............................................. ........... ............... .. 1 S

1.3 Objetivos de estas Normas .... .. ........ .............. .......... ... ......... ... .. ..... ... ....... ..... .. .... ...... 16 I.4 Obligaciones de las empresas ............. .......... ..................... .. .... .. ....... .. ........ ... .. .. ....... 1 7

CAPITULO II. EL PROGRAMA DE MONITOREO ................................................................. 18

11. Introducción ...... ....... .. ... ................ .. ......................... .... .................................. ......... . 1 X II.1 Inventario de Emisiones .. ........ .. .. ............................................. .. ............ .. .............. 1 X

II. 1 . 1 Fase 1 .......... ,.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. . .. . .. .. .. .. . .. .. . . .. .. .. . . .. .. . .. 1 X 11.2. Monitoreo de Emisiones ........ ..... ... ....... .................. ....... ... ...... .. .......... .. ..... ... .. ........ 20

11.2.1 Fase! .................................... ........ ..... .. ........ .......... .... .. .......... .... ............. ..... 20 II.2.2 Fase II .... .... .............. .. ........... .... ... ........ .. ..... ........ ...... ......... ... ............. .... ..... 20

Il.3 Monitoreo Ambiental ............ ... ...... .. .. .. ...... ......................... ...... .... ..... .. ........ .... ....... 20 11.3 .1 Fase l. ............................. .. .................................................. .. ........ ............. .. 20 II.3.2 Fase II ...... ..... ... .............. ..... ...... .. ... .... .... ..... .......... ........ ........ ..... .... .... ... ..... . 22

CAPITULO III NORMAS DE MONITOREO ESPECIFICAS .................................................. 23

111. Introducción ........ ............ .. ......... .... ................. ............ ... .. ..................................... .. 23 III.l Monitoreo Meteorológico ... ................ .. .... ............................ ..... ..... ...... ........ .. ....... 23

III.l.l Criterios de Selección de ubicación de los puntos de Muestreo .. ... ........... ..... 24

111.2 Velocidad y Dirección del Viento ............................................ ....... ............. ........ .. . 25 III.2.1 Tipos de Instrumentos Recomendados .............. ... .. ..... ... ... ... ........ .... .......... .. 25 III.2.2 Ubicación de Instrumentos ............... .. ... ............. ................................. .. ...... 25 III.2.3 Frecuencia de Registro ......... .... ........ ............ ................ ... ... .. ........... ... ... .. .... 26 111.2.4 Calibración, Mantenimiento y Garantía de Calidad .......... ..... .... ...... .... .. ....... 26 III.2 .5 Análisis de Datos ... ... ...... .. ...... .... .................... .... ............ .... ....... .. ..... ... ... ... . 31 III.2 .6 Presentación de Informe .... ........ ... ...... .. ... ......................... ....... .... ........ ...... .. 31

lll.3 Temperatura del Aire ....... .................. ..... .............. .. .................................. ...... ...... 31 111.3 .1 Tipo de Instrumentos Recomendados .. ....... .... .. ..................... .......... ............. 3 1 III.3 .2 Ubicación de los Instrumentos .................... .. .... .. .. ........ ..... ..... .......... ... ........ 31 Ill.3. 3 Frecuencia de Registro ... ..... .. .................. ...... ........ .... .............. .... ... ..... ........ 3 1 Ill.3.4 Calibración, Mantenimiento y Garantía de Calidad .. ............. .. .... ......... .. .... .. 32 111.3.5 Análisis de Datos .......................................... .. ........ ....... ........... ........ .... ...... 32 III.3.6 Presentación de Informes ..... .. ...................... ........ ............ ... ........ ...... .... .. .. ... 32

III.4 Estabilidad Atmosférica y Altura de Inversión ................. ...... ................... .. .... .. ... .. 36 III.4.1 Antecedentes .. ....... .................. .......... .... ...... .. ....................... ... ... ...... .. ... ...... 36 III.4.2 Tipos de Instrumentos Recomendados ..... ....................... .. .. ............. ............ JX III.4.3 Ubicación de Instrumentos ...... ...................... .. .. .... ....... .. ....... .... ....... ........ ... 38 III.4 .4 Frecuencia de Registro .................................... ... .. .. ...... ....... ...... ....... ... ...... .. 3 8

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'' ·' . ..

III.4.4.1 Globo Sonda Cautivo ........... ............ ....... ......................... .......... .. .. 38 111.4.4.2 Radiación Solar ............ ...... .......... .... ... .... .... .... .... ...... ....... .... ....... ... 39 111.4.5 Calibración, Mantenimiento y Garantía de Calidad .. .......................... 39 III.4.5 .1 Globo Sonda Cautivo .................................. ...... ...... ..... ...... ... .. ....... 39 III.4.5 .2 Radiación Solar ................................. .. ........................... ................ 39

III.4.6 Análisis de Datos ......................... ...... ................ ... ....... ............... .. ....... ... .... 39 III.4.6.1. Globo Sonda Cautivo .... ....... ....... .... ..... ...... .... ... ..... ........ ........ .... ... 39 III.4.6.2. Radiación Solar. ......... ......... .......... ........ ...... ................ .... ... ... .... ... . 40 111.4.6.3. Cálculo Sigma Teta cr 9 ................... ............................................ 40

111.4. 7 Informe de Datos ............. .......... ...... .. ... .... ............ .... ..... .... ... ......... .. ....... .. .. 41 Ill.5 Monitoreo de la Emisión de la Fuente Estacionaria .............. ..... ................... .. ... .. .... 50

111.5 .1 Antecedentes ........................... ... ....... ....... .... ....... ....... .. .. ...... .. .. ..... ... ...... ..... 5O III.5.2 Información de la Chimenea ...................... ........ .. ......... .. ............... .. .. ..... .. .. . 50 III.5.3 Tipos de Instrumentos Recomendados .... .......... ......... ...... .. ........ .... ....... ....... 50 III.5.4 Responsabilidad de la Compaftía ......................... .. ........ ... ........... .. ... .. ......... 51 III.5 .. 5 Informes de Datos .................................................... ................. .. ....... ......... 51

111.6 Monitoreo de la Contaminación Ambiental del Aire .............. .... ....... ..... .... ........... ... 86 111.6.1 Partículas .............. ............. ............... .......... ...... ...................................... ... 86

111.6.1.1 Antecedentes .. .................... .. ............... .............................. ............. 86 111.6.1.2 Principios de Operación· TSP .. ... ... ...... ......... .. .. .. .. ... .. ............. ... .... 86 III.6.1.3 Principios de la Operación· PM 1 o ......... .. ....... ............... ................ 86 III.6. 1.4 Tipo de Instrumentos Recomendados ..... ......... ....... 00 . .. .............. ..... . 87 111.6.1 .5 Ubicación de Instrumentos .... ... oo ............. oo ..... 00 00 •• 0000 00 00 00 •• •• 00. 00 ........ 88 Ill .6.1 .6 Frecuencia de Registro .... .... 00 oo•. 0000 00 oo• oo • • • 00 .... . oo, .. .... . ... .. oo• •••• • ••••• oo .. 89 III .6. l. 7 Procedimientos de Operación ..... ..... oo • 00 00 • • •• • •• • • • 00 • •••• ••••• , . • oo• •••• •• •••••• • 89 III .6.1.8 Calibración, Mantenimiento y Garantía de Calidad oo oooooooo oo .. . ... oo ..... 90

111.6.1. 8. 1 Calibración ......... ..... 00. oo• 00 00 00,. 0000 •••• 00.0000 •• oo• • • 000 00 00 .......... 90 111.6.1. 8.2 Mantenimiento .......... oo• . .. . ... 00. ·oo •••••••• • 00 •••• 00 00 • • • oo• ••••••••••• 90 111.6.1 .8.3 Garantfa de Calidad. 000000 ... 0000000000 ... . .. oo •••• oo• •• 00 .. . ... ....... 00 91

111.6.1.9 Análisis de Datos .. .. oooooooooooooo oo oooooooooo · ~~oooo•oo•oooooo·ooooooooooooooooo•· ·· oo·· 92 III.6. 1.1 O Informe de Datos ............ oooooooo•. oo •• ooooooó'oooooo oo. 0000 0000 oo oo•. 0000 ......... . 0000 93

lll.6.2 Dióxido de Azufre ..... .. ........ 00 ••• oooo • 000000 ••••••••• 00.00 00. oo . ......... ... ... 00 ••• •• • oo· ••• •••• 000 93 111.6.2. 1 Tipo de Instrumentos Recomendados "OO """"oo oooo oo• oooo oo ....... oo .ooooooooo 93 111.6.2.2 Ubicación de Instrumentos ....... 00 ••••• •oo •• ••• oo• 00 0 •• oo• oo oooo•. 00 •••••• 00 • • • ••• 00 oo• 93 III.6.2.3 Frecuencia del Registro . oo• oo• •••••••••••••••••• 00 0000 00 •••• •• oo .... oo• .. ........... . .... 94 III.6.2.4 Calibración, Mantenimiento y Garantía de Calidad 00000000 000000000 00 0000 00 97

111.6.2.4. 1 Calibración ...... 00 00 00 •• • 00 •••• • 00 •• • oo• ••••••• 00 ...... . .. 00 ••••••••••••• •• 00 97 111.6.2.4.2 Mantenimiento ....... 00 •••••••••• 0000000000 ........................... 00 •• •• 97 111.6.2.4.3 Garantía de Calidad ..... 00 . . ............ . ... ...... 0000 . .. ,. 00 ••••••••• ••• 98

111.6.2.5 Análisis de Datos ........................... .... .. ,, .... ... .. ,, ..................... ... ..... 98 111.6.2.6 Informe de Datos ............... oooooo .. 00 •• , •• ,. 00 ,. , . ... 00,00, ..... . 00 00 ••••• ••••••• •• , •• • 11 O

III.6.3 Plomo y Otras Partlculas do Metal 00 00 .... , 00, .. oo 00 .... .... , .... , 00 .... 00 ... .... ........ 00 ... 11 O 111. 6 .3. 1 Antecedentes ..... 00 • 00 00 .... ..... , . .. .. ................. 00 • 00 ... , , •••• , • , .. ......... 00 • ••••• • 11 O Ill.6.3 .2 Tipo de Instrumentos Recomendados .. .. 00 00 00:00 . OO .. . 00 .... 00 00 00 ..... .. 0000 00. 11 O Ili .6.3 .3 Ubicación de los Instrumentos . 00 00 00 .. . 00, .... 00 .. 00 .. , .. 00 .. , .. 00.00 ... 00, 00 00 ... 00 11 O 111.6.3 .4 Frecuencia da Registro ...... ......... ... ... ..................... . ,, ,,, ............ , ... .. 11 O 111.6.3 .5 Procedimientos do Operación ........ 111 • • " ' ''"" .. . ... .. "''' '''"' H • •·· ... "" ••• 115 III.6.3.6 Calibración, Mantenimiento y Oaranda de Calidad ...... .. ..... oo.oooooo .. ll~

111.6.3.6. 1 Calibración ...... .. .... .. .......... ...... ... .... .. .... ............. ..... ..... 11 ~ 111.6.3 ,6.2 Mantenimiento ..... .. ··~·······~~··,, .. ..... ~~·~···· ··· .... ........ ........ 11 ~

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E-1. Plantilla para Seccionar Tiras de Filtro ......................................................................................... 186

E-2. Método Sugerido para el Seccionamiento de Tiras de Filtro ................................................ 18 7

E-3. Formulario Registro de Datos para el Análisis de Plomo ........................................................................ 190

E-4. Ejemplo de una Curva para la Absorbancia Versus la Concentración del Estándar de Plomo .............................................................................. .. ........ 192

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INDICE DE FIGURAS

1 o Procedimiento de Diez Etapas para la Elaboración de un Programa de Monitoreo de la Calidad del Aire ............ 00 .................. .. .... .......... o .... .. .......... o ........ 0 19

2 0 Diagrama de Flujo que Grafica la Interdependencia entre el Monitoreo y la Elaboración de Modelos en la Formulación de un Programa Optimo para el Control de la Calidad del Aire .......... 0 . ...... .............. 24

3 0 Angulo Máximo que un Arbolo Estmctura puede Exceder la altura de un Anemómetro ................ 00 .... o o o o o o .. 00 .... o o o o o o .. .. .... o .... .. o o ... o .. 00 ........ o .. .. o 00 o ..... .. o ••• 25

40 Resumen por hora de Jos Datos sobre la Velocidad del Viento .. .. ...... oo ...... oo .......... oo27

oooooooooooooooooo o ooo o o Oo ooo o ooooooOO OOOOooOooOOOOOO•OOOOOOooooOO o ooOO o oOOO OoOO OO OOOoo oooO OO o o oooo oooo ooo oooo oooooo ooooooo o.28

5 0 Resumen por hora de los Datos sobre la Direción del Viento .. .. .. .............. o .... ...... .. 29

o oo o ooooooooooooo o o oo o o o ooooooo oo OOOO oOoo OOoooooooo oo oo ooooo ooooooo oO OOOoOoooOO •ooOOOO OOoOOOOo oooo oo ooooo o oo ooooOOooo oooo o oo o30

60 Colocación del Detector de Temperatura del Aire en una Caja de Instrumentos Apersianada oooooo o oo oooo ........ oo oo oo o oo ooooo o o o o ooooooo .. . ........ Oo o ooooo ........ ooo oooooooo o 33

7 0 Detector de Temperatura del Aire Instalado en una Pantalla de Aspiración .... oooo . oooo o o o o o o o ooooo o 0000000 .... o ..... o o o Ooo o 0000 0 0 0 O o 00 0 o o o 0 0 o o o.oooo .... . oo 0 00 0 0 oooooo o oo 00 0 oooo. 00033

8 0 Resumen por hora de la Temperatura del Aire .. .. .. oo .. oo .. . oo .... .. ...... oo .... oo .. . .... oo ...... oo o34

oooo ooo ooooo oo oo o o ooooOoooooooooooooooooooooooo oo ooooooooooooOOOOOoo OO o o ooooOoOo o oooooOo o oo • ooooo•ooo oOO oO OOO o ooooo oo o oooo o o o35

9. Comparación de las Dispersiones de Emisiones de Humo y de Partículas del Tipo Pluma OOooo .. ooo o oo oooo oo ooooo o oo o· ooOOo .... .. . o .. .. oo OOO oOo oooooooooooooooooooooo .. o o oo· ·· 36

100 Tipos de Emisiones Salientes por Chimenea .. .. ooo o oo oooooooo oo ooo oo ooo oo o0 oo oo o .. ... oo .. ..... ooooo -oo 37

11. (1-3) Ejemplo de un Gráfico de Datos obtenidos por Globo Cautivo ...... ........ .. oo .... .42

oO oo ooo o o ooooooooooOOOOoo oooo ooooo o oooo o ooooo o ooOoooOoo o oooooo o oO ooooO o o oooo O OOOoOOOOO O O o OO ooooooo o OO o ooooooooo •o oooo oOO Oo o oo 43

o o oooo oo ooooo oooo o o o oooo o o oOOOo oooooooo oooooooo OOOOoooOOOOOOOOOOOOOOOOOoooooooooooooooooo ooo oooo oo ooooo ooOOo o oooooo oooooooooo 44

120 Tipo de Estabilidad Atmósferica en Función de la Velocidad del Viento y la Radiación Solar o o o o . o o o o 00 o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o 00 .. .. o o o o . o o o o o o o o o o o o o. o o 00 .. o o o o o o o •• • o o. o .45

oo ooo o ooo oo o oo o oo oooooo oo ooo OOo o o o o oo O o oo oooooooooooooooooooo oo oOOO ooOOOOoOOOOOOOOo OOOOOOOO o OOoOooooooooooooooooooooo ooo o oooo46

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13.

. .......... .. ........ ........ ..... .... ...... .. .. .............. ... ..... ... .... .... .... ............ ....... .... ..... .. ... ... .... 49

14 (1-31). Formularios e Información utilizadas en el muestreo de la Chimenea .... ........ ......... .. .. .. ... .... .............. ......... .. ........ ..... .. .. ...... .. ... .. .. .... ..... ....... ... 52

........ .... .. .......... .. ................. .... .. ... .. .... ... .. ................. ... ........................................... ... ..... 85

15. Muestreador Protegido TSP de Alto Volumen .... ...... .......... ..... .. .... ..... .................. 87

16. Muestreador de Particulas PM10 ...... ....... ...... ....... ... .. ... ......... .. .. ..... .... .... ....... : ... .... 88

17. Calendario de Muestreo de Aire para 1994 para el Muestreador de Alto Volurnen ...... .. ......... ................. ....................... ........... ........ ....... .......... ..... .. .... 90

18. Conjunto de Cartuchos del Filtro Muestreador de Alto Volumen .... .... .... .. ...... .. .. .... 94

19. Concentración Atrnosferica total de Particula Suspendida .............. .............. .. ........ 95

.. .. ..................... ..... .. .... ...... ..... ... .... ................. .... ..... .................. .... ..... ..... ..... ..... .. . 96

20. Colector Típico de Entrada de Aire para el Muestreo de S02 y otros ContaJn.inantes Gaseosos .. ... .. ............. ... ...... ........ ... ..... .. .. .... ...... .... ..... ..... ....... ....... 9 7

21. ( 1-11) Formularios de Calibración .. .............. .... ......................................... .. ....... 1 00

........ .................... ....... ...... ... ...... ... .... .. ..... .. ....... ... ... .. ..... .. ... .. ........ .. .. ..... ...... ... .... 109

22. (1-3) Dioxido deAzufre Atrnosférico ............ .. .... .... .. ... .... .. ......................... .. .. ...... 111

. ........ ...... ......... ...... ...... .... .... ....... .... .... ...... ...... .. .. .. ....... ... .. .. ........................... ... .. 116

23. Concentración de Plomo Atmosférico .. ................ .................... .......... .. ................ 119

..... ... ........ ... .. ....... ......... ...... .. .... .... ........ .. ...... .......... ......................... ........ .. ... ... .. . 120

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RELACION DE TABLAS

l. Relación Entre la· Gradiente Vertical de Temperatura del Aire, la Velocidad del Viento y la Estabilidad Atmosférica .... ............................................ ........ ... 4 o

2. categorías de Estabilidad Atmosférica de los Datos de Radiación Solar y del Viento .......................... ... ............. ........ .. ... .................................................... 41

3. Método para Calcular la Clase· de Estabilidad Verdadera Durante Las Horas de la Noche a Partir a 9o ........... ... ..................................... .. ....... .. ................. 4 7

4. Método para Calcular la Clase de Estabilidad Atmosférica Durante .las Horas de la Noche a Partir de a 8 ..... ...... ... ... ............ ... ................ ......... .. ................... 4 7

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APENDICE

Apéndice A. Información sobre Sistemas de Globo Sonda Cautivo ...... .. .................. 123

Apéndice B. Información sobre Registradores Cronológicos de Datos ...................... 139

ApéndiceC. Instrucciones para la Operación del Muestreador de Partículas de Alto Volumen .................. .. .. ...... .............. .. ........................ .. .......... .. .. 153

C-1. Formato para el Registro de Datos de Alto Volumen .................................................. ....... ............... . 156

C-2. Sistema para la C11ibración del Orificio con Patrón de Transferencia ... .. ......... .... ......... ..... ......... .. .... .... ........... ... ..... ..... ... 159

C-3. Hoja de Cálculo para el Patrón de Transferencia de la Certificación de la Calibración del Orificio .. .............. ............... .. ... ....... ..... ....... ........................... 160

C-4. Sistemas para la Otlibración del Muestreador de Alto Volumen .......... .. ............ .... ......................... 161

C-5. Hoja de Datos para la Calibración del Extractor de Muestras de Alto Vol umen .......................................................... 165

C-6. Hoja de Datos para la C1libración del Extractor de Muestras de Alto Volumen ............ . .' ......... .. ................................. 166

C-7. Curva de C1l ibración del Extractor de de Alto Volumen ..................................................... 167

C-8. Gráfico de las Unidades de 'Orificio que Usan Placas de Resistencia Fija ........................................................................... 170

Apéndice D. Información sobre los Muestreadores TSP y PM 10 ........... ................. 171

Apéndice E. Instrucciones para el Análisis de Concentraciones de Plomo ... .. ............ 181

t 1

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III.6.3 .6.3 Garantía de Calidad ........ .. ... ...... ...... .. .... ....... ...... 118 111.6.3. 7 Análisis de Datos ........... ......... .... .... ........... .......... ...... .. .. .. .. .. 1 18 III.6.3 .8 Informe de Datos ... ..... ... ......... .. ... ......... .. ...... ....... ...... ... .... 118

CAPITULO iV. Referencias ............................................ ........................................... .. ....... 121 IV. l Referencias Seleccionada ....... ....... ........... .. ...... ............. ........ ..... ....... .. .. ... 121

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Guías para el Monitoreo de la Calidad del Aire en la Industria Minero-Metalúrgica Peruana

CAPITULO l. CONSIDERACIONES GENERALES

l. Introducción. El presente manual de procedimientos se presentan según lo indicado en el Reglamento emitido por el gobierno peruano en el DS-016-93-EM, así como sus disposiciones modificatorias contenidas en el DS-059-93-EM. Asimismo sirve como una pauta para las empresas obligadas a implantar y poner en funcionamiento redes destinadas al monitoreo de la calidad del aire.

1.1 Antecedentes

En la actualidad, la industria minero-met.1lúrgica peruana no cuent.1 con est.1ndares de emisión aplicables a la contaminación ambiental. A fin de reducir los peligros potenciales para seres humanos y animales, la destrucción de la vegetación, la pérdida de brillo u oxidación de materiales y la reducción de la visibilidad y a la vez seguir manteniendo una base industrial sólida en este sector, el Ministerio de Energía y Minas est.'Í considerando la posibilidad de implementar próximamente dichos estándares junto con programas de seguimiento y control que entrarían en vigencia al día siguen te de la publicación de la presente guía de monitoreo.

El gobierno peruano ha promulgado leyes (el DS-016-93-EM en el me..'\ de mayo de 1993 y el DS-059-93-EM en diciembre del mLc;;mo año) seg(m las cuales todas las empresas dedicadas a actividades de extracción, fundición y refinación de minerales esk'Ín obligadas a establecer programas de monitoreo destinados a determinar la cantidad real de agentes cont.1minantes del aire emitidos por cada una de ellas, así como la calidad del aire en los ambientes expuestos a las actividades contaminadoras.

1.2 Emisiones Problemáticas

1.2.1. Gases.

El gas contaminador más importante, por lo menos en términos de cantidad emitida a la atmósfera, es el dióxido de azufre (en adelante denominado S02)· Sin embargo, algunas actividades mineras o metalúrgicas pueden emitir otros gases (p.ej., CO, NOx, H2S, Ac;;H3, Se, Hg, etc.) altamente tóxicos para los seres humanos, animales o plantas. L'l necesidad de un programa para el monitoreo de estos gases en la actualidad dependerá de su grado de to'xicidad y de sus volúmenes y_ lugar de emisión.

1.2.2. Partículas.

Se ha identificado partículas diminut.1s, con diámetros de 1 O micrones o menores (en adelante denominadas PM 1 o) cuya repercusión en la salud humana merece especial consideración. L1s partículas de mayor diámetro (en

15

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adelante denominadas partículas en suspensión total -T~P) con frecuencia ocasionan otros problemas ambientales como la pérdida de brillo u oxidación de materiales y la reducción de la visibilidad. Por lo tanto, el control de estos contaminantes particulados será beneficioso tanto para la salud como para el bienestar de las personas.

Además, la composición química de las partículas es importante desde el punto de vista ambiental. Será necesario monitorear el volumen de emisión y la concentración de estas sustancias químicas tóxicas en el medio ambiente a fin de d~terminar la intensidad de la fuente, su ubicación y el peligro potencial que representa para la ecología peruana.

1.3 Objetivos de estas Normas

Las diferentes actividades minero-metalúrgicas generan diversos agentes contaminadores de aire en diferentes cantidades, a distintas temperaturas y desde puntos diferentes dentro de la planta y en sus alrededores. Los factores meteorológicos y topográficos hacen que los agentes contaminantes sean transportados y esparcidos de manera diferente en lugares distintos. En épocas pasadas, en muy pocos casos se contaba con información sufici~nte sobre las emisiones o los factores meteorológicos causantes de la dispersión como para definir un programa de monitoreo adecuado. Sin embargo, las normas dictadas por el gobierno exigen que para el mes de marzo de 1994 se establezca un programa de monitoreo progresivo en todas las empresas mineras y metalúrgicas, previa publicación de estos procedimientos; lo cual, de acuerdo a lo previsto, ocurrirá a inás tardar el 28 de febrero de 1994. El presente manual tiene como principales objetivos los siguientes:

a) Uniformar los procedimientos de monitoreo de todas las empresas del sector minero-metalúrgico.

b) Contribuir a la educación del sector en materia ambiental. Deberá acatarse las normas ambientales de una manera responsable y compatible con el desarrollo económico futuro del país.

e) Permitir que las empresas mineras y metalúrgicas obtengan suficiente infonnación sobre factores meteorológicos, emisiones y calidad del aire ambiental, de manera que puedan elaborar programas de administración ambiental adecuados y alcanzar un crecimiento sostenido.

d) Poner a disposición del Ministerio de Energía y Minas información necesaria para el establecimiento de los estándares nacionales o límites máximo permisibles de emisiones gaseosas y materiales particulados.

Con el fin de comparar las condiciones meteorológicas, así como los volúmenes de emisión y las concentraciones de agentes contaminadores en el medio ambiente, es necesario alcanzar cierta uniformidad en los procedimientos de monitoreo. El presente manual o conjunto de normas contiene información que permitirá a las empresas mineras y metalúrgicas formular y poner en aplicación programas para el monitoreo de las emisiones y la calidad del aire ambiental; por lo tanto, deberá ser observado esttictamente, a fin de garantizar la precisión

16

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$ ' y representatividad de las mediciones relativas a la calidad del aire de : gi~~~ expuesta a la actividad minero-metalúrgica. <;:_ , , ~;~~~!ll El procedimiento descrito en este documento consta de dos fases que d~b~ti .se~.: : · ~ ~ .. : · · puestas en práctica por todas las empresas mineras, fundiciones y refinerías operativas del Perú. Durante la primera fase (primer año), se establecerá un programa de monitoreo mínimo en el que el número de estaciones y el tipo y la cantidad de datos recogidos estarán determinados por el tonelaje y composición química del material manejado. Al finalizar esta. primera fase, cada empresa presentará al Ministerio de Energía y Minas, junto con los informes EV AP, una propuesta detallada sobre un programa de monitoreo permanente. Una vez aprobada la propuesta, cada empresa establecerá y pondrá en funcionamiento las estaciones de monitoreo correspondientes a la fase 11 si todavía no fueron implementadas por iniciativa propia en la fa5e l.

1.4 Obligaciones de las Empresas

De conformidad con el Título Decimoquinto del Texto Revisado Uniforme de la Ley General de Minería del Ministerio de Energía y Minas, modificada por el decreto No. 59-93-EM promulgado en el mes de diciembre de 1993, las empresas mineras y metalúrgicas del Perú tienen las siguientes obligaciones en lo concerniente al mejoramiento de la calidad del aire:

a. La empresa deberá implantar y poner en operación un programa de monitoreo adecuado para cada actividad.

b. La empresa deberá presentar tres informes trimestrales sobre el programa de monitoreo antes de preparar el informe de Evaluación Ambiental Preliminar (EVAP).

c. El informe EV AP, que se presentará a más tardar un mes después de concluidos los doce meses de monitoreo, contendrá un resumen de la información obtenida durante dicho período, así como una exposición de los problemas y Jos efectos del deterioro ambiental ocasionado por la actividad minera y las correspondientes soluciones. La DGAA (Dirección General de Asuntos Ambientales) se eneargará de evaluar el EV AP en un plazo máximo de tres meses y, en coordinación con la Dirección General de Minería, presentará sus objeciones y determinará el plazo para la preparación del P AMA (Programa de Ajuste y Manejo Ambiental).

d. A más tardar doce meses después de la aprobación del EV AP, deberá someterse a consideración del Ministerio de Energía y Minas el PAMA, el cual incluirá una explicación pormenorizada de las medidas obligatorias que la empresa adoptará para reducir los niveles de contaminación ambiental hasta alcanzar Jos límites máximos permisibles (que se establecerán y publicarán proxímamente ), asf como una propuesta relativa a un programa permanente para el monitoreo de la calidad del aire. El P AMA, que deberá guardar eoherericia con el informe EV AP, ha sido estrictamente reglamentado en términos del Decreto No. 016-93-EM (Reglamento de Protección Ambiental en el Sector Minero-Metalúrgico), publicado en el diario oficial "El Peruano" de fecha 1 de mayo de 1993, asf como en la Guía de procedimientos para la elaboración de EIA y PAMA, próximos a publicarse.

.17

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CAPITULO 11. EL PROGRAMA DE MONITOREO

11. Introducción

En la Fig. 1 se grafica un procedimiento general de 10 etapas para la elaboración de un programa de monitoreo relativo a la calidad del aire. En el caso de las empresas mineras y metalúrgicas del Perú, se requerirá implementar programas en dos etapas: un programa de un año de duración correspondiente a la primera fase y destinado a la obtención de un conjunto de datos de referencia sobre factores meteorológicos, emisiones y concentraciones en el medio ambiente, y el programa de monitoreo permanente que se implantará en cada actividad minera. Esta última propuesta deberá adjuntarse a los informes EV AP.

2.1. Inventario de Emisiones

2.1.1. Fase l.

Para el 30 de junio de 1994, como plazo máximo, (a lo sumo cuatro meses después de la publicación de este documento), todas las empresas dedicadas a la extracción, fundición . o refinación de minerales en el Perú deberán presentar al Ministerio de Energía y Minas el primer informe trimestral, así como un inventario de todos los gases y partfculas emitidos a la atmósfera como resultado de sus actividades. El inventario deberá incluir, con respecto a cada agente contaminante identificado:

a. un diagrama de producción y una breve descripción de las operaciones mineras y metalúrgicas de la empresa,

b. un diagrama de la planta de la empresa en el que se muestre la ubicación de todas las fuentes (tanto las emisiones por chimenea como las emisiones fugitivas),

c. una descripción de cada fuente de emisión, á. el volumen de emisión de cada fuente (peso/tiempo), e. ·¡a frecuencia y la duración de las emisiones de cada fuente (continua, hora del

día,# de días/mes,# de días/año, etc.) y f. la temperatura de emisión.

En el caso de las emisiones por chimenea, deberá indicarse la altura y diámetro de esta última. Asimismo deberá incluirse las fuentes móviles (camiones, trenes). Si no es posible calcular los volúmenes correspondientes a estas fuentes, se deberá señalar la cantidad de combustible consumido --en litros por hora--, el tonelaje de concentrado tratado diariamente, las composiciones químicas, etc.

En el caso de muchas empresas mineras y metalúrgicas, durante la fase I sólo será necesario monitorear las emisiones en términos de los factores meteorológicos, el so2, las TSP y la composición química de las partículas. Si el inventario inicial indica que existen descargas de otros materiales nocivos, deberá efectuarse un seguimiento de los mismos, dependiendo de su grado de toxicidad y volumen de emisión. Durante la fase 11 será obligatorio el monitoreo de las descargas de gases y iás partfculas contaminadoras no incluidos en la fase l.

18

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Figura 1. Procedimientos de diex etapas para la elaboración de un programa de

monitoreo de la calidad del aire y emisiones

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Page 16: Protocolo Monitoreo Aire

2.2. Monitoreo de Emisiones

2.2.1 Fase l.

Todas las empresas mineras y metalúrgicas que operen en el Perú tendrán plazo hasta el 30 de junio de 1994 para presentar al Ministerio de Energía y Minas sus propuestas relativas al programa de monitoreo de emisiones que se pondrá en práctica durante la fase 1 y monitoreo preliminar en cada una de las áreas operadas por las empresas mineras. Dichas propuestas deberán incluir la siguiente información mínima:

- Ubicación del punto de muestreo (parte superior de la chimenea, duetos de descarga, etc.)

-Procedimientos de muestreo aplicados para cada agente contaminante. -Instrumentos de monitoreo (marca y modelo). - Frecuencia y calendario de monitoreo. - Procedimientos de calibración. Procedimientos de control de calidad. - Formato y calendario de presentación de información. - Fecha de inicio del monitoreo de emisiones fase J. - Información preliminar sobre el monitoreo de la emisión de partículas.

Junto con la propuesta del programa del monitoreo de emisiones, deberá presentarse el primer informe trimestral sobre emisiones correspondiente a la fase l. Los informes subsiguientes se entregarán cada tres meses.

La parte III de este documento contiene información adicional sobre los procedimientos obligatorios y recomendaciones relativos al monitoreo de las emisiones.

El Ministerio se encargará de revisar la propuesta del programa de monitoreo de emisiones de la fase 1 y todos los informes trimestrales. Las empresas tendrán la oportunidad de modificar sus sistemas de monitoreo, los procedimientos u otras prerrogativas al momento de presentar sus reportes trimestrales, siempre y cuando sean métodos y equipos de medición de tecnología avanzada.

2.2.2 Fase 11.

Un mes después de finalizada la fase 1 (un año), cada empresa deberá presentar, adjunto al informe EV AP, una propuesta definitiva respecto al programa de monitoreo de emisiones de la fase 11. Según lo previsto, en la mayor parle de los casos sólo se necesitará efectuar ligeras variaciones en el programa de la fase 1 para adaptarlo a la fase 11. Como parte del programa de Garantía de Calidad, deberá darse cuenta al Ministerio sobre cualquier cambio efectuado en el monitoreo de las emisiones (instrumentos nuevos, etc.). Además de la revisión de los informes trimestrales y anuales, se tiene previsto que el auditor o inspector autorizado por la Dirección General de Minería inspeccione los programas de monitoreo en el propio lugar de la actividad minero-metalúrgica, tanto en la fase I como en la fase II, como

. parte del plan anual de fiscalización.

2.3 Monitoreo Ambiental

2.3.1 Fase l.

Por lo general se considera que las empresas de grandes dimensiones, como las fundiciones de cobre, plomo o zinc, emiten a la atmósfera una cantidad mucho más

20

Page 17: Protocolo Monitoreo Aire

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embargo, la repercusión de los agentes contaminantes, la salud y biene5lar ·de la población local depende del grado de toxicidad de los materiales esparcidos éri el aire, su trayectoria y su velocidad de dispersión. Debido a que actualmente falta infonnación suficiente sobre gran parte de los lugares operativos de las empresas, durante la fase 1 se pondrá énfasis en la obtención de un conjunto de datos de referencia respecto a los factores meteorológicos pertinentes y en la determinación de los niveles base de S02, TSP, algunos metales pesados y otros gases.

Una vez transcurrido el año de acopio de datos meteorológicos, se determinará el número de estaciones de monitoreo, su ubicación respectiva y los factores que se medirá durante la fase 11. Sin embargo, el número de estaciones requeridas para la fase 1 se basará únicamente en el tonelaje de material tratado, tal como se indica a continuación:

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Mediana Minería > 359 pero < 5000 > 350 pero < 1000 4-5

Gran Minería > 5000 >1000 6ó mas

Dependiendo del inventario de emisiones presentado al Ministerio de Energía y Minas, los pequeños productores mineros podrán ser exonerados de la instalación de estaciones meteorológicas y de control de la calidad del aire según el D.S.-059-93-EM y según la cantidad y concentración de los agentes contaminantes.

Para la fase I, se instalará una estación de monitoreo en el poblado más cercano en la dirección del viento. Se establecerá una segunda estación en un área rural que por lo general esté con el viento en contra y se encuentre lo suficientemente distante de la(s) fuente(s), de manera que pueda obtenerse infonnación de referencia sobre la calidad del aire ambiental. En el caso de las empresas que necesiten tres o más estaciones durante la fase 1, una de ellas deberá colocarse cerca del émplazamiento de la mina o planta y las demás, en áreas ecológicas agrfcolas o naturales expuestas, ubicadas dentro de un radio de 5 a 1 O km, o más, dependiendo de los niveles de concentración de los agentes contaminantes.

Además del inventario de emisiones y de la propuesta de monitoreo correspondiente, todas las empresas tendrán plazo hasta el 30 de junio de 1994 para presentar al Ministerio de Energía y Minas un programa preliminar de control de factores meteorológicos y de la calidad del aire ambiental para la fase 1, el mismo que deberá incluir la siguiente infonnación:

- Ubicación de cada emplazamiento de monitoreo (incluido un mapa). - Exposición de los criterios empleados para la selección del lugar. - Factores meteorológicos que deberá medirse en cada emplazamiento. -Detectores meteorológicos que se utilizará (tipo, marca y modelo). - Factores de contaminación del aire que se medirá en cada emplazamiento. - Detectores de contaminación de aire escogidos (tipo, marca y modelo).

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-Sistema de registro por emplearse (descripción y características). - Frecuencia de muestreo, período para el cálculo de promedios. - Procedimientos de reducción y análisis de datos. - Procedimientos de calibración y calendario aplicable a cada medidor. - Programas de control de calidad. - Fecha de inicio de la fase 1 del monitoreo. -Calendario de entrega de información al Ministerio. -Reporte preliminar del monitoreo ambiental.

La Parte III contiene procedimientos obligatorios y recomendaciones relativos a Jos instrumentos, el muestreo, el procesamiento y análisis de datos, etc.

11.3.2 Fase 11.

El alcance y el diseño del programa de monitoreo de factores meteorológicos y de la calidad del aire ambiental correspondiente a la fase 11 dependerá en gran medida de los resultados del programa aplicado en la fase l. Para el diseño de las redes de monitoreo permanentes de la fase 11, deberá tenerse en cuenta factores tales como la utilización de terrenos, la distribución poblacional, el tipo y distribución de los cultivos agrícolas y vegetación natural, así como el tipo, concentración y grado de toxicidad de la contaminación, la intensidad de la fuente, la altura de la chimenea y otros aspectos.

Normalmente, el público en general y los organismos de protección ambiental se ocupan sólo de la calidad del aire exterior a los lfmites del "terreno" de las empresas y adoptando el planteamiento de algunos otros países, el Ministerio considera que Jos límites de responsabilidad de una empresa se definen como la distancia existente entre sus fuentes y el punto donde la concentración promedio anual máxima de· agentes contaminantes generados por dichas fuentes alcance 5 microgramos/metro cúbico a nivel del suelo. Esta isolfnea se definirá en base al inventario de emisiones de las fuentes y los datos meteorológicos promedio obtenidos durante la fase l. Se elaborará un modelo numérico por computadora en el cual se integrarán Jos datos recogidos en la fase 1 y las características topográficas de la región con el objeto de determinar los límites de responsabilidad de la empresa en cuanto al control de la calidad del aire. Por lo tanto, será obligación de cada empresa garantizar que los agentes contaminadores del aire que sean generados por sus fuentes y que alcancen el suelo transponiendo esta isolfnea de 5 ¡..tg/m3 nunca sobrepasen Jos niveles previstos por el Ministerio de Energía y Minas con respecto a la calidad del aire ambiental. Además de establecer el límite de 5 micro gramos/metro cúbico (sólo para fines de simulación), este modelo permitirá identificar los lugares que alcanzan altos niveles de concentración bajo diferentes condiciones eólicas y grados de estabilidad atmosférica. La necesidad de instalar una estación de monitoreo en un lugar expuesto a niveles de contaminación elevados según el modelo por computadora dependerá también de factores adicionales, tales como la utilización de la tierra, el número de habitantes o trabajadores en el área, la vegetación, el suministro eléctrico, las instalaciones de seguridad, etc. En la propuesta del programa de monitoreo de factores meteorológicos y de la calidad del aire ambiental correspondiente a la fase 11, cada empresa deberá incluir Jos resultados del análisis por modelos y una justificación válida respecto al número y al emplazamiento de las estaciones que conformarán la red de control.

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1

CAPITULO 111. NORMAS DE MONITOREO ESPECIFICAS

111. Introducción.

La determinación de los efectos de las actividades mineras y metalúrgicas en la calidad del aire ambiental del área circundante depende de un cálculo preciso de las concentraciones de agentes contaminantes específicos en puntos donde puedan perjudicar la salud o el bienestar de las personas. Por lo general, este cálculo resulta de la ejecución de un plan de monitoreo complementado con la elaboración de modelos numéricos sobre la dispersión de los agentes contaminantes en la atmósfera. En la Fig. 2 se grarica cómo la integración del monitoreo con la elaboración de modelos lleva a un programa de control óptimo.

De acuerdo con esta Figura, los modelos matemáticos tienen por objeto combinar en términos cuantitativos los efectos de la intensidad de la fuente y los factores meteorológicos para definir el nivel de contaminación del aire ambiental, particularmente en lugares donde están en juego la salud y el bienestar de la población, pero donde la ejecución de actividades de monitoreo adicionales no resulta factible desde el punto de vista físico o económico.

La intensidad de la fuente est..-'1 determinada por una serie de variables, como son su k1maño, la temperatura de las emisiones de humo de tipo pluma, la uniformidad de los volúmenes de emisión y la eficiencia del equipo empleado para controlar la contaminación del aire. Los factores meteorológicos dependen de la velocidad y dirección del viento, la estabilidad atmosférica, la altura de inversión y las características del terreno. Debido al costo de los detectores empleados para el monitoreo de los factores meteorológicos y la contaminación del aire, es sumamente importante obtener una cantidad mínima pero suficiente de información a fin de conformar una base de datos apropiada con el grado de confianza deseado.

A fin de alcanzar uniformidad en la obtención de datos representativos sobre los factores meteorológicos y la calidad del aire en todos los áreas mineras y metalúrgicas del Perú, se recomienda a cada empresa observar las siguientes pautas en lo que concierne a la elaboración de sus propuestas, el manejo de los detectores de monitoreo, el tratamiento de muestras y datos y el formato de presentación de los informes. Si una empresa deseara utilizar procedimientos que difieran significativamente de los descritos en este documento, deberá revisarlos anticipadamente con el Ministerio de Energía y Minas o presentarlos en los reportes trimestrales, usando mejores técnicas y tecnologías disponibles que las consignadas en la presente guía.

3.1. Monitoreo Meteorológico

Los fenómenos atmosféricos cumplen un papel importante y complejo en la determinación de la dispersión de los agentes contaminantes y la calidad de aire resultante. Tanto el transporte como la dispersión de los agentes conraminadores dependen de factores meteorológicos, entre los que desracan la estabilidad atmosférica, la velocidad y dirección del viento, la altura de mezclado, la temperatura del aire y, en el caso de algunos agentes conraminantes, la radiación solar.

En la fase 1 (un año conrado a partir del mes de marzo de 1994), cada empresa deberá establecer una mini-red de instrumentos meteorológicos para observar las condiciones atmosféricas existentes:

(a) en los alrededores de la mina, fundición o refinería,

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(b) en el emplazamiento de monitoreo de la calidad del aire del centro poblacional seleccionado, o en sus proximidades. y

(e) en el emplazamiento de monitoreo de la calidad del aire del área rural ubicada contra el viento.

Dependiendo de los resultados obtenidos en la fase 1 y de los modelos sobre los patrones de concentración en dirección del viento, quizás no sea necesario observar las condiciones meteorológicas en cada una de las estaciones pertenecientes a la red de monitoreo de la fase II. Sin embargo, se requerirá un número suficiente de estaciones meteorológicas para definir los patrones de dispersión general de los gases y partículas contaminantes más importantes. Como norma general, las estaciones meteorológicas deben instalarse junto con las estaciones de monitoreo de la contaminación del aire ambiental.

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FIGURA. 2 DIAGRAMA DE FLUJO QUE GRAFICA LA INDEPENDENCIA ENTRE EL MONITOREO Y LA ELABORACIÓN DE MODELOS EN LA FORMULACIÓN DE UN PROGRAMA ÓPTIMO PARA EL CONTROL DE LA CALIDAD DEL AIRE

3.1.1 Criterios de Selección de Ubicación de los Puntos de Muestreo.

El grado de exposición de los instrumentos es sin duda uno de los aspectos más importantes del programa de monitoreo de la contaminación del aire. No se ha adoptado ningún procedimiento uniforme general respecto a la ubicación de las estaciones meteorológicas y de control de calidad del aire ambiental debido a la infinita diversidad situaciones que se encontrará. A continuación se indican algunas reglas prácticas de carácter general: - La estación debe ubicarse en un lugar accesible, totalmente descubierto y alejado

de edificios, árboles, etc. - La superficie no necesariamente tiene que estar cubierta de pasto u otro tipo de

vegetación, pero debe asemejarse a las superficies predominantes en la región, por ejemplo, suelo desnudo, cultivos agrícolas, asfalto, y ser representativa de lac; m1smas.

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- L1 estación de monitoreo debe ser accesible, pero segura. En la mélyor pé!rte de casos, las estaciones de monitoreo dchenín ser protegidas contra robos o actos de vandalismo mediante cercos u otros mecanismos de seguridad.

3.2. Velocidad y Dirección del Viento.

3.2.1 Tipos de Instrumentos Recomendados.

Puede utilizarse el anemómetro de tres cubet-1s y palet-1 o el de hélice. En la mayor parte de instrumentos de tres cubetas y paleta, la velocidad de entrada para puest-1 en marcha es menor, los tiempos de respuesk1 son más cortos y el mantenimiento por lo general es más sencillo.

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Figura 3.Angulo Máximo que un arbol o estructura puede exceder la altura de un Anemómetro

3.2.2 Ubicación de Instrumentos.

Los medidores de velocidad y dirección del viento deberán instalarse en una infraestructura o torre de 1 O metros con estructura de rejilla abierta, como la que caracteriza a la mayor parte de antenas de televisión y radio. Esta torre deberá ser lo suficientemente resistente para que el personal pueda subir en forma segura para instalar los instrumentos y realizar su mantenimiento. El anemómetro de hélice deberá montarse en la parte superior de la torre. Los anemómetros de tres cubetas y paleta deberán montarse en una viga que sobresalga de la torre en sentido horizontal, de manera que la distancia mínima entre ellos y el punto más cercano de la torre sea equivalente al doble del diámetro o diagonal máximo de la torre. L1 torre deberá tener una ubicación tal, que la corriente de aire no se vea afec1<1da por la vegetación o los edificios aledaños; esto significa que la estructura más próxima debe quedar a suficiente distancia del anemómetro para que, vista desde la parle superior de la torre, no se prolongue más de 1 oo sobre el horizonte (Fig. 3). En algunos casos, como el de las estaciones instaladas en fundiciones o refinerías, la mejor ubicación para el anemómetro es la parte superior de uno de los edificios más altos, debiendo montarse el instrumento en una torre para que el viento no sea distorsionado por el edificio.

El detector de la dirección del viento siempre deberá registrar el norte verdadero, no el magnético.

Por lo general se recomienda no colocar los anemómetros en la parte superior de la chimenea. Si la emisión de humo del tipo pluma es caliente, la medición del viento a la altura de la chimenea no representará las condiciones existentes en la parte superior de la emisión. Además, los instrumentos con esta ubicación por lo general

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sufren desperfectos al poco tiempo debido al efecto corrosivo de los gases y partículas emitidos por la chimenea. Si se decide instalar el anemómetro a menor altura que la punta de la chimenea, resultará difícil montarlo en una barra de suficiente longitud para que las mediciones no se vean afectadas por la presencia de la chimenea. La medición de la velocidad y dirección del viento a la altura de la emisión de humo será más precisa si se emplea un sistema detector por globo suspendido (véase la sección sobre medidas de inversión que aparece más adelante).

3.2.3 Frecuencia de Registro.

La velocidad del viento deberá registrarse en forma continua y promediarse cada hora. Por ejemplo, las mediciones efectuadas entre las 7:00 y las 8:00 am. deberán promediarse aritméticamente y consignarse como datos correspondientes a las 8:00 am.

Cada hora, deberán registrarse las ráfagas de viento máximas y mínimas y periodos de calma.

La dirección del viento deberá registrarse continuamente cada hora, sin embargo, no deberá promediarse aritméticamente sino por álgebra vectorial cuando se emplee un tabulador electrónico de datos. A contimmción se ejemplifica el problema que surge al promediarse aritméticamente la dirección del viento.

Se han registrado seis mediciones: 340°, 350°, 355°, 10°, 15°, 20°. A<>í (340 + 350 + 355 + 10 + 15 + 20)/6 = 182°, lo cual demuestra que el promedio aritmético lleva a determinar (erróneamente) que el viento proviene del sur y no del norte. Por lo general este error no ocurre cuando se utilizan cintas de registro. La mayor parte de los tabuladores electrónicos de datos recomendados más adelante puede programarse fácilmente para el cálculo de promedios vectoriales.

3.2.4 Calibración, Mantenimiento y Garantía de Calidad.

El problema más común experimentado con el -mantenimiento de los anemómetros es la degradación de los cojinetes del eje, lo cual se agrava aún más en los emplazamientos donde existen gases corrosivos. La mayor parte de fabricantes recomienda cambiar los cojinetes y volver a calibrar los detectores de velocidad y dirección del viento una vez al año o con mayor frecuencia, dependiendo de las condiciones corrosivas.

La velocidad de entrada máxima (velocidad de puesta en funcionamiento) deberá ser de 0,5 m/s (1,0 mph). Por lo general, la degradación de los cojinetes no es significativa si con una simple observación se determina que las cubetas están girando aproximadamente a esta velocidad. Dado que Ja velocidad del viento es medida en un punto de un espectro de corriente total, las variacione..<; mínimas no tienen mayor significación en la evaluación del transporte de los agentes cont.aminantes del aire. No obstante, las fluctuaciones de la dirección del viento en función del tiempo son utilizadas para determinar la estabilidad (véase la sección sobre medición de estabilidad que aparece más adelante). Por lo t.anlo, es de viL1.l importancia impedir que los cojinetes de las paletas aerodinámicas experimenten una degradación considerable.

Los manuales publicados por los fabricantes contienen procedimientos de mantcnim iento adicionales.

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FIGURA 4 RESUMEN POR HORA DE LOS DATOS SOBRE LA VELOCIDAD DEL VIENTO

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En vista de que la determinación de la estabilidad atmosférica supon \~ ~ Q_~néi~~<:~·k de un conjunto de medidas representativas de la dirección del viento ·tb-m.adas, en·:>> diferentes puntos durante cada hora, se recomienda insistentemente utiii:lár ·un·· tabulador electrónico para registrar los datos relativos a la velocidad y dirección del viento. De emplearse este instrumento, se aconseja medir la velocidad y la dirección del viento a intervalos cortos (1 o 10 segundos) y promediar los respectivos valores cada hora.

A continuación se presentan los formatos (Figs. 4 y 5) sugeridos para el registro de datos sobre la velocidad y dirección del viento.

3.2.6 Presentación de lnfonnes.

AJ finalizar cada trimestre calendario, las empresas tendrán un plazo de 30 días para presentar al Ministerio de Energía y Minas informes trimestrales que contengan resúmenes mensuales y por hora de datos sobre las condiciones del viento. Asimismo, deberá presentarse un informe anual o reporte EV AP (antes del 31 de marzo del año siguiente de la publicación de la presente guía) con re..c:;úmenes de las hojas de datos mensuales sobre el viento, preparados en forma de distribuciones de frecuencias del tipo rosa, etc.

3.3. Temperatura del Aire

3.3.1 Tipo de Instrumentos Recomendados.

Deberá utilizarse un termógrafo registrador bimetálico de tambor con reloj o un detector eléctrico (pilas termoeléctricas, termistores de resistencia, etc.). Desde el punto de vista de la precisión y estabilidad de Jos detectores y la facilidad de registro, se recomiendan los sistemas eléctricos, particularmente si se va a utilizar un tabulador electrónico de datos.

3.3.2 Ubicación de los Instrumentos.

El detector de la temperatura del aire deberá colocarse en un punto donde quede expuesto al aire libre, pero protegido de la radiación solar directa. Por Jo general, debe instalarse el detector sobre terreno llano y despejado, por lo menos a cuatro metros de distancia del edificio más próximo u otra estructura que obstruya la libre circulación de aire por el detector (por ejemplo, en una viga apuntalada en la torre del anemómetro). De utilizarse una viga, el detector deberá quedar por lo menos a una distancia equivalente al dfametro o diagonal máximo de la torre y, de preferencia, protegido con una caja de instrumentos apersianada pintada de blanco (Fig. 6) o con una pantalla contra radiaciones volteada hacia abajo provista de sistema de aspiración a presión o natural (Fig. 7). De optarse por la pantalla, ésta deberá mantenerse siempre limpia y pintada de blanco. Deberá instalarse el detector a 1,5 metros (5 pies) de altura sobre una superficie representativa de las áreas circundantes (suelo desnudo, pasto, asfalto, etc.).

3.3.3 Frecuencia de Registro.

La temperatura del aire se recomienda registrar en forma continua y promediarse cada hora. Además, deberá anotarse las temperaturas máxima y mínima experimentadas cada hora.

31

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3.3.4 Calibración, Mantenimiento y Garantía de Calidad.

Deberá verificarse la calibración de los detectores de temperatura del aire por lo menos una vez al mes, coloc<1ndose un termómetro de líquido junto al detector por varios minutos y comparándose las dos medidas registradas. Si la diferencia entre las lecturas del detector eléctrico o de la unidad de cinta bimetál ica no reproduce lecturas dentro de una variación de 1 °C del líquido del termtSmetro de vidrio, deberá ajustarse el primero en la graduación correcta. Toda modificación de la graduación del detector deberá registrarse.

El procedimiento de mantenimiento más importante consiste en conservar limpio el detector y la pantalla o caja pintada de blanco para que pueda reflejar toda la luz solar.

3 .3 .5 Análisis de Datos.

L1 información por hora sobre la temperatura del aire deberá registrarse en un formato similar al que aparece en la Fig. 8.

3.3.6 Presentación de Informes.

Al final izar cada trimestre calendario, las empresas tendrán un plazo de 30 días para presentar al Ministerio de Energía y Minas informes trimestrales que contengan resúmenes mensuales e información por hora sobre la temperatura del aire. Asimismo, deberá entregarse un informe anual o reporte EV AP (antes del 31 de marzo de 1995) que incluya resúmenes de las hojas de datos mensuales sobre la temperatura del aire, preparados en forma de gráficos de distribuci6n de frecuencias, etc.

32

Page 29: Protocolo Monitoreo Aire

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Conjunto del motor

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El Detector de Temperatura deberá man­tenerse por lo menos a 8 cm. de distan-

cia de la tapa, fondo y paredes laterales

Conjunto del Dueto

Conjunto de la Panta lla

33

Page 30: Protocolo Monitoreo Aire

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F1GUR<\ 8 RESUMEN POR HORA DE LOS DATOS SOBRE LA TE:MPERATURA DEL AIRE

Empresa: ____________________ _ Numero de la estación: _________________ _

Ubicación de la Estacion: ----------------

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Día del mes Hora del Día

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Page 32: Protocolo Monitoreo Aire

3.4 Estabilidad Atmosférica y Altura de Inversión

3.4.1 Antecedentes.

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La concentración de agentes contaminantes en las emanaciones de una chimenea está determinada por el viento y por las turbulencias del aire que afectan a la emisión de humos del tipo pluma en su desplazamiento en dirección del viento. En el caso de los materiales emitidos desde una fuente concentrada como una chimenea, la concentración alcanza un nivel máximo en el centro de la emanación del tipo pluma y disminuye con la distancia radial, tal como se observa en la Fig. 9.

Perfil de Concentración del Gas

Partfculas Grandes Partrculas Peque"as Gas

Distancia en Dirección al VIento

Existen dos tipos de turbulencia atmosférica, convectiva y mecánica, depend¡endo de que su origen sea térmico o mecánico. La turbulencia mecánica . se deriva del desplazamiento del aire sobre terrenos accidentados, edificios, árboles, etc. y su intensidad aumenta en función de la velocidad del viento. La turbulencia convectiva obedece mayormente a diferencias en la gradiente vertical de la temperatura del aire entre la superficie y la parte superior de la capa límite. La turbulencia convectiva es comúnmente conocida con el nombre de estabilidad atmosférica. L1 forma geométrica y la distribución de las emisiones gaseosas depende de las características de la turbulencia. Los cinco tipos de emisiones del tipo pluma que se muestra en la Fig.lO han sido originados por condiciones atmosféricas totalmente diferentes. La emisión de humos del tipo bucle resulta de un alto grado de turbulencia, especialmente cuando es convectiva. E.o;te tipo de emisón se da normalmente en horas del día , cuando la radiación solar es intensa y los vientos son por lo general ligeros. Debido a la excesiva inestabilidad que existe cuando la velocidad del viento es baja, algunas porciones de la emisón del tipo huele

36

Page 33: Protocolo Monitoreo Aire

pueden extenderse hacia el suelo, alcanzando la misma altura que la chimenea. El tipo de emisión cónica es propio de condiciones térmicas prácticamente neutras (adiabáticas); tiende a producirse cuando existe una capa de nubes que reduce Jos efectos térmicos resultantes de la entrada de radiación solar en horas del día o la salida de radiación terrestre por la noche. El semiángulo de una emisión del tipo cónico (el ángulo formado por las líneas exterior y central) es de 10°. Las emisones de humos del tipo soplado se producen en condiciones estables, cuando la turbulencia mecánica es suprimida. La supresión es mayor en el componente vertical que en el horizontal, de tal suerte que el ancho de la emisión alcanz..1 mayor magnitud que su espesor. La emisión del tipo soplado es más común en la noche, cuando hay ligeros vientos de drenaje.

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Los otros dos tipos de emisiones presentados en la Fig.lO se producen cuando existe una diferencia marcada en términos de estabilidad entre las capas de aire que esL:1n encima y debajo de la emisión. El tipo de emisión fumigante resulta cuando la capa de aire inferior es inesL:1ble y la superior es esk1ble, Jo cual provoca una mayor dispersión de gases y partículas hacia abajo (condiciones de descenso). Estas emisione..c:; con frecuencia se producen por un lapso corto a media mañana, después de una noche de marcada esk1bilidad, cuando el sol en ascenso calienk1 el suelo e inestabiliz..1 la capa inferior. L1 emisión del tipo elevado obedece a condiciones inversas a las que originan la emisión fumigantc; se produce por lo general en las últimas horas de la L:1rde y primeras horas de la noche y es la que provoca el menor grado de dispersión a nivel del suelo.

37

Page 34: Protocolo Monitoreo Aire

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La desviación estándar de la dirección del viento (a 9), si bien no es tan precisa como la medición de las gradientes verticales de temperatura, es utilizada con frecuencia para calcular el grado de estabilidad de la capa más baja de la atmósfera.

Un tercer método empleado para calcular la estabilidad atmosférica es la combinación de la radiación solar y la velocidad del viento.

3.4.2 Tipos de Instrumentos Recomendados.

La estabilidad no se mide directamente. El mejor método para determinar la estabilidad de las capas inferiores de la atmósfera consiste en medir la variación de la temperatura del aire en función de la altura sobre el nivel del suelo. L1s plantas metalúrgicas de gran tamaño, p.ej., fundiciones y refinerías que no recuperen más del 90% del azufre total en el ingreso, materia prima o cuyas fuentes en total emiten más de 35 toneladas diarias de SOz, deben medir la gradiente vertical de temperatura desde el suelo hasta una allura equivalente a 1,5 veces la elevación máxima calculada para el penacho. Esta medición comúnmente es efectuada por globo sonda cautivo. El Apéndice A contiene información sobre este instrumento.

Todas las empresas mineras y metalúrgicas obtendrán datos sobre la estabilidad calculando o 8 a partir de las medidas de dirección del viento (o efectuando un c-1.1culo directo en caso de utilizar ciertos registros cronológicos de datos) y/o midiendo la radiación solar y la velocidad del viento.

3.4.3 Ubicación de Instrumentos.

El globo sonda cautivo podrá instalarse en terreno despejado a uno o dos kilómetros de las chimeneas de emisión. Deberá asegurarse de que no existan cahlcs de suministro eléctrico en el área y que haya espacio suficiente para lanzar y recuperar el globo (es decir, que no existan edificios, árboles u otros obstáculos en las proximidades).

El medidor de la radiación solar deberá instalarse en un punto donde no cxisk'l ningún objeto sobre el plano del elemento detector que pudiera proyectar sombra sobre el mismo. Tampoco deberá estar cerca de paredes de color o fuentes de radiación artificiales. Por lo general, el lugar más conveniente es una plataforma alta o el techo de un edificio. Al montarse el instrumento, éste deberá quedar perfectamente nivelado. (Nota: casi en todos los casos se necesita sólo un detector de radiación solar para la red de estaciones, el cual debe instalarse en un punto donde no se vea afectado por el polvo.)

3.4.4 Frecuencia de Registro.

· 3.4.4.1 Globo Sonda Cautivo.

Durante el programa de la fase J, deberá medirse la gradiente vertical de temperatura y las condiciones del viento dos veces al día, aproximadamente una hora después de la salida del sol y una hora antes de su puesta. El número y la frecuencia de las mediciones por globo sonda correspondientes al programa de la fase II estarán determinados por los datos recogidos en la fase l.

38

Page 35: Protocolo Monitoreo Aire

00040 3.4.4.2 Radiación Solar.

La radiación solar deberá registrarse en forma continua y promediarse (aritméticamente) cada hora.

3.4.5 Calibración, Mantenimiento y Garantía de Calidad

3.4.5.1 Globo Sonda Cautivo.

Este instrumento deberá calibrarse según las instrucciones del fabricante. Es importante graduarlo en la temperatura y presión correctas antes de su lanzamiento. Deberá registrarse tanto las mediciones altas como bajas y representarse juntas en el mismo gráfico.

3.4.5.2 Radiación Solar.

Todos los detectores de radiación solar necesitan de una limpie7..a frecuente para impedir que el material depositado en la superficie obstruya la radiación. En muchos casos, esta limpieza debe efectuarse casi a diario. La semiesfera exterior deberá lavarse y sec..1.rse con un paño sin pelusas, · utilizándose alcohol de ser necesario. Cualquier raspadura en la superficie puede alterar las propiedades de transmisión del vidrio, por lo que deberá ponerse sumo cuidado en su limpieza. Además, la radiación ultravioleta de gran intensidad con el tiempo puede afectar el vidrio, haciendo que pierda sus propiedades de transmisión. En el caso de Jos piranómetros cuya semiesfera exterior se hubiera empañado por la parte interior, ésta deberá retirarse en un día seco para dejar que el aire evapore la humedad. Dado que el elemento termófilo en blanco y negro es muy frágil, deberá tenerse sumo cuidado para no dañarlo.

En un gran número de piranómetros, el desecante deberá verificarse mensualmente. Cada vez que el gel de silicio azul adquiera una totalidad blanca o rosácea deberá cambiarse o, en su defecto, regenerarse dejándolo secar en un horno a 135°C. L1. nivelación de los instrumentos deberá verificarse mensualmente.

3.4.6 Análisis de Datos.

3.4.6.1 Globo Sonda Cautivo.

Por cada sondeo, deberá elaborarse un gráfico de tres partes (p.ej., el de la Fig. 11) en el que se represente la temperatura, así como la velocidad y la dirección del viento en relación con la altura, respectivamente. Si el instrumento empleado también mide la humedad relativa o punto de condensación, también deberá elaborarse el gráfico correspondiente. Los datos correspondientes a las altas y bajas deberán representarse en un mismo gráfico.

La Tabla 1 contiene información sobre la relación existente entre la gradiente vertical de temperatura, la velocidad del viento y la estabilidad atmosférica.

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Page 36: Protocolo Monitoreo Aire

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Grado de Estabilidad Gradiente Vertical de Temperaturaa

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Velocidad del viento

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Excesivamente inestable >1,9 sl.O Moderadamente inestable 1,7 a 1,9 s2,6 Ligeramente inestable 1,5 a 1,7 s3.1 Neutra (Adiabática) 0,5 a 1,5 Todas las velocidades

Relativamente Estable -1,5 a 0,5 s2,6 Estable <1.5 s1,5

a Un metro por segundo equivale a 2,2 millas por hora. Cuando se utiliza este método oc deternúnación de la estabilidad, la velocidad del viento por lo general se mide a la altura de la emisión de humo.

b La gradiente vertical de temperatura se define como la velocidad de descenso de la temperatura de la atmósfera en función de la altura. Así, una gradiente vertical positiva indica que la temperatura disminuye con la altura, mientras que una gradiente negativa indica que la temperatura aumenta con la altura

Si la gradiente vertlt-al de temperatura representara detenninado tipo de estabilidad pero la velocidad del viento no concordara con ese tipo, se avanzará un nivel más en-'!(r:ección a la estabilidad neutra (D) . Si la velocidad del viento es superior ·a 3,1 m/s, se considerará que la estabilidad es neutra,

\ .¡ndependien'temente de la gradiente vertical de temperatura.

3.4.6.2 Radiación Solar.

3.4.6.3

El valor por hora de la radiación solar deberá complementarse con las mediciones de la velocidad del viento a fin de generar una tabla de estabilidad basada en la información contenida en la Tabla 2 o la que se obtenga mensualmente. El formato correspondiente (Fig.12) no deberá incluir las horas nocturnas, a menos que se tenga información sobre la capa de nubes.

Cálculo Sigma Teta (a 9_].

Es un cálculo muy . laborioso, a menos que pueda efectuarse automáticamente en un registrador cronológico de datos. Por esta razón, se recomienda que los datos meteorológicos, específicamente los datos sobre el viento, se registren en registradores cronológicos de datos en lugar de registradores de banda. En el Apéndice B se proporciona como referencia, información sobre dos fabricantes de registradores cronológicos de da tos.

Page 37: Protocolo Monitoreo Aire

TABLA2

Categorias de Estabilidad Atmosférlica

de los Datos de Radiación Solar y del Viento

Velocidad de viento de superficie

Insolación Noche

Escasamente nublado o ;¡,4/8 a 10m

(m seg-1) nubosidad

2 2-3 .3-4 4-6 >6

nubosidad

Fuerte Moderada Ligera Baja s3/8

A A-B B A-13 13 e E

13 B-e e o e e-O o o e D D D

Se usa un tamaño de muestra de 360 puntos de observación para calcular la

desviación estándar entre 5-10%. Por 60 minutos es influenciada por

los cambios en la dirección del viento durante la hora. Se recomienda que se combine cuatro cálculos o 8 de 15 minutos para proporcionar un valor de "una hora" con la finalidad de seleccionar la clase de estabilidad adecuada. El método es el siguiente:

ua( 1 hora) = [a' A" o-'A,~a' A, a' A•']' ' En donde: o2 A15 se calcula entre 00 y 15 minutos

En donde: o2 A3o se calcula entre 15 y 30 minutos

En donde: a2 A45 se calcula entre 30 y 45 minutos

En donde: o2 A6o se calcula entre 45 y 60 minutos

Debido a la cantidad de trabajo que se requiere para calcular manualmente los valores por hora de o 8, si la velocidad y dirección del viento deben registrarse en registradores de banda, entonces la desviación estándar podrá calcularse dividiendo el rango de direcciones en la hora entre seis. Este es un método mucho menos exacto para obtener o 8 y por Jo general no es recomendable. El cuadro 3 muestra la relación entre la clase de estabilidad y la desviación estándar de la dirección del viento ( a 8).

F E D D

3.4. 7 Infonne de los Datos.

Los informes trimestrales conteniendo cada uno de los gráficos del globo sonda cautivo y los resúmenes de las altitudes de inversión y los valores horarios de clases de estabilidad uc;ando a 8 o radiación solar y viento se presentarán al Ministerio de Energía y Minas en el plazo de 30 días, luego de la finalización de cada trimestre calendario. El informe EV AP deberá incluir resúmenes de los datos de la altura de inversión y datos de estabilidad a partir de las hojas de datos mensuales uc;ando presentaciones gráficas y/o tabulares de distribuciones de frecuencia, etc.

41

Page 38: Protocolo Monitoreo Aire

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Page 39: Protocolo Monitoreo Aire

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VELOCIDAD DEL VIENTO MIS

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Page 40: Protocolo Monitoreo Aire

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Page 41: Protocolo Monitoreo Aire

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FIGURA 12 TIPO DE ESTABILIDAD ATMOSFERICA EN FUNCION DE lA VELOCIDAD DEL VIENTO Y lA RADIACION SOlAR

Empresa: ______________________________________ ___

Numero de la estación: _______________________________ _

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Page 42: Protocolo Monitoreo Aire

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Page 43: Protocolo Monitoreo Aire

TABLA3

Método pnnt calcular In Clase de Estahllidnd Vea·dadera Durante las Horas de la Noche a Partir de a 8

Clase de estabilidad de

A B e D

E

Desviación de la dirección del del viento en grados

a e~ 22,5

22,4> a e~ 17,5

17,5> a e~ 12,5 12,5> a 8 ~ 7,5

7,5> a e ~3/8 3,R> o e

Estos criterios se aplican únicamente a las horas con luz de día, con la limitación adicional de que en el caso de velocidades de viento de 10-m superiores a 3,2m/s, las condiciones son neutrales.

En el caso de las horas de noche, deberá emplearse el siguiente cuadro para determinar la clase de estabilidad correcta dependiendo del o e calculado y de la velocidad del viento. Deberá registrarse los datos sobre clases de estabilidad derivada de u e cada hora en los formatos que se muestran en la Figura 13.

TABLA 4 Método para Calcular la Clase de Estabilidad Verdadera

Durante las Horas de la Noche a Partir de a e

Si la clase de Y si la velocldnd Estabilidad deoS es del viento u es (m/s )

A u< 2,9 A 2,9 ~ u > 3/6 A 3,6 S U

B u< 2,4 B 2,4s U< 3,0

B 3,0 S u e u< 2,4 e 2,4 S u D ninguna limitación E ninguna limitación a.

F ninguna limitación b

a Para velocidades de viento mayores de 5 mis, se empleará condiciones neutrales

entonces la verdadera clase de estabilidad

F E

D F

E

D E D

b Para velocidades de viento mayores de 5 m/s, se emplearA condiciones neutrnles (D).En el caso de velocidades de vien to entre 3 y 5 m/s, se deberá usnr la categoría E.

47

Page 44: Protocolo Monitoreo Aire

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FIGURA 13 CLASE DE ESTABILIDAD ATMOSFERICA DE .(e u) DIRECCION Y VELOCIDAD DEL VIENTO

Empresa: ____________________ _ Numero de la estación: ________________ _

Ubicación de la Estacion: ---------------

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de 19 - -

Dia del mes Hora del Dia

Operador de Campo:---------­Analista de Datos: -----------VerificadoPor. ___________ _

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Page 46: Protocolo Monitoreo Aire

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3.5 Monitoreo de la Emisión de la Fuente Estacionaria.

3.5.1 Antecedentes.

E.<;ta sección proporciona pautas y recomendaciones para la prueba de emisión de fuentes estacionarias. L'l finalidad de la prueba de emisiones (también denominada "muestreo de la fuente" y "muestreo de la chimenea") es extraer de la chimenea o dueto una muestra que sea representativa de las emisiones de dicha fuente durante el periodo cuando el proceso se encuentre bajo condiciones operativas. Es importante retirar, transportar y analizar la muestra del flujo de gas emanado por la chimenea, básicamente, en la misma condición de emisión.

Los procedimientos de muestreo podrán diferir parcialmente en el caso de agentes cont-'lminantes diferentes que usan instrumentación de muestreo diferente. Sin embargo, existen suficientes similitudes para justificar algunas pautas para Jos procedimientos de muestreo. Todas las acciones involucradas en la remoción, transporte y análisis de la muestra deberán ser exactas, reproducibles y lo suficientemente sensibles para proporcionar la información que se requiere.

El personal de monitoreo de emisión no sólo deberá seguir los procedimientos estándar de prueba, sino deberá documentar cada etapa de la prueba manteniendo registros completos y exactos.

Mientras que el muestreo de chimenea es el cálculo más exacto de las emisiones, a menudo se presenta una cantidad de emisiones "fugitivas" y fuentes de partículas asociadas a las actividades mineras, de fundición y de refinación (voladura, hornos, manipuleo de material y transporte, etc.). También se requiere los cálculos de las emisiones totales provenientes de estas fuentes de origen. En el caso de estas fuentes, a menudo se usan tos factores de emisión y los balances de material (energía), siendo Jos primeros un promedio de varias fuentes, según condiciones diferentes, cuyo Informe de Resultados usa muestreos y métodos analíticos diferentes para los mismos agentes contaminantes del aire y estando sujetos los segundos a las inexactitudes de la medida de las entradas y salidas diversas.

3.5.2 Infonnación de la Chimenea.

El lugar de muestreo y el número de puntos transversales afectará la calidad de la muestra recolectada. Se requiere información detallada sobre tos parámetros de la chimenea y el Oujo de gas para determinar el tubo recolector adecuado y la colocación de otro equipo de muestreo. Los ítemes de información específica que se requieren para cada chimenea y para el flujo de gas son: altura de la chimenea, diámetro de la chimenea, velocidad del aire de salida y temperatura del gas.

3.5.3 Tipos de lnstnnnentos Recomendados.

L1s muestras de chimenea suelen clasificarse por el tipo de materia que recolectan, por lo general, gases y partículas. Existe a disposición muchos sistemas de recolección diferentes. Por lo general, el fabricante dispone los procedimientos, la calibración y el mantenimiento específicos. En forma adicional, los métodos específicos detallados para medir los parámetros de chimenea, efectuar el muestren y analizar una gran cantidad de productos químicos específicos en partículas y gas se consignan en un manual publicado por la Agencia de Protección Amhient-'11 de tos Estados Unidos de América. Otra referencia adecuada relativa a los procedimientos de muestreo es el Manual de Muestreo y Análisis de Powets y colaboradores.

50

Page 47: Protocolo Monitoreo Aire

3.5.4 Responsabilidad de la Compañía.

C1da compañía minera o metalúrgica que presenta un inventario de emisiones (véase la sección ll.2, precedente) también deberá presentar, al inicio de la fase I, una descripción del programa de procedimientos de muestreo de chimenea que se emplearán en su mina, fundición o en sus instalaciones de refinería. Esta descripción del programa deherá incluir información vinculada a procedimientos específicos que se emplearán en cada una de las siguientes actividades :

Determinación de la velocidad del gas emanado por la chimenea y del flujo volumétrico de cada fuente estacionaria (chimenea y gas fugitivo).

Determinación de humedad de los gases de chimenea.

Determinación de emisiones de partículas emanadas de cada fuente estacionaria.

Determinación de neblinas sulfúricas y de dióxido de azufre de cada fuente estacionaria.

Determinación de plomo y otras emisiones de partículas químicas emanadas de cada fuente estacionaria.

Para cada una de las actividades antes indicadas, la descripción del programa deberá incluir los siguientes ítemes:

Descripción de los instrumentos que se emplearán.

Procedimientos para calibración.

Operaciones de muestreo previo.

Medidas en el punto de muestreo.

Operaciones posteriores al muestreo.

C1.lculos que se efectuarán para determinar las concentraciones de la emisión.

Descripción del programa de mantenimiento.

El programa de) muestreo de chimenea para cada emisión deberá incluirse en la descripción del programa.

3.5.5. Informes de Datos.

Se proporciona varios formularios para ser utilizados en las operaciones de muestreo de chimenea (Fig. 14-1-31). Estos formularios deberán completarse para cada operación de muestreo de chimenea. La información resumida de estos formularios deberán incluirse en el informe trimestral que se presente al Ministerio de Energía y Minas. Este informe deberá remitirse a más tardar 30 días después de la finalización de cada trimestre. Se deberá presentar un informe anual o reporte EV AP que resuma los datos relativos al flujo y a las concentraciones de la emL<>ión correspondientes al año calendario (contando además con un mes adicional de plazo) al Ministerio de Energía y Minas el 31 marzo del año siguiente de la publicación de la presente guía.

51

Page 48: Protocolo Monitoreo Aire

VI N

1

CUADRO X Y R

FIGURA 14-1 LAS FIGURAS 14-1 HASTA LAS FIGURAS 14-31 SON FORMULARlOS E INFORMACION {ITil.Il.ADAS EN EL MUESTREO DE LA CHIMENEA - l r-- ---- ..... _. .. .. '-'"A.I-.u~'""W -- &&& __ .., __

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SUM A PRO MEO JOX ALC ANC E,Y

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Page 49: Protocolo Monitoreo Aire

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Comentario

FORMULARIO DE ANALISIS DE GAS

Planta _______________________ _

Fecha Prueba Na -----------------Duracion del muestreo (24h tiempo real) ----------------------Ubicacion del muestreo ----------------------------------------Tipo de muestreo (simple, integrado, continuo) Metodo de analisis. __________________________________________ _ Temperatura del ambiente ____________________________________ __ Operador ________________________________________________ _

.rt•~ 1 2 3

GAS Medida Neto Medida Neto Medida Actll81 Actual ActtJal

e o., o., (neto es la

medida actwal de 0-, menoola medida

actual de 0-, Co (neto es la

medida actual de COmen011la

medida acttJal de O~)

N-, (neto es 100 menos la medida actuak de CO)

FIGURA 14-2

Peso molecular del 1

po emanado por chimenus (bau

seca) Md

1

Neto Volumen Neto MllltipiciJIC!or 1

Promedio 1

441100 ¡

32/100

23/100

23/100

TOTAL

Page 50: Protocolo Monitoreo Aire

FORMULARIO DE MUESTRAS RECOGIDAS N°. de ejecucion. _____ _

Fecha. _ _ _____________ Planta __________ ____ _ Ubicacion de muestreo. __________________________ _

Presion Barometrica--:------------------:----:----:--:-----------Temperatura del Ambiente °C._______ Temperatura de la chimenea °C. ______ _ Operador _______________________________ _

Tiempo

FIGURA14-3.

Punto Tmnsvers~tl

~didor de ía velocidad de:ltújqt

vetoddad {Q) ~m3Jmm

a: % Dev. = ( Q - Q promedio

Q promedio

) 100; debe ser~ 10%

%6ev,ii

54

Page 51: Protocolo Monitoreo Aire

00040 ,.. ·~.,_

/~,.. ~!. Hlff!t.· , "-, /' ~<i/": . t ...

¡. ~ . . ""''" . 1(, : ' f i.¡f 1 ~- •. · '• \ ·~. ·. ; ·:· '( ·r· .- .~ f \ ·.r :l ' ·' ~ ' • • 1 1 , ,

FORMULARIO DE REVISION DEL TUBO DE PITOT TIPO S . ,, ' .. 1 ~'J' • \ :"' .. ' e .~· \ .. . '

Nivel de montaje del tubo Pitot? - - ---------sí-----------

¿Aberturas de tubo de Pitot dañados ?

________ .sí (explique abajo) _______ no

a= _________ 0 • O = ________ 0 • A= ________ cm(pulg) Z = A seno a= cm (pulg) ; < 0.32 cm (<11/ 38 pulg) W= A seno(} = cm (pulg) ; < 0,008 cm (<11/32 pulg)

P3

....,. ___________ cm (pulg) Pb ___________ cm (pulg))

Dt = ____________ cm (pulg)

Observaciones: _______________ ____________ _

¿Nesecita calibración ? : _____ ___ .si _________ no

FIGURA 14-4

55

Page 52: Protocolo Monitoreo Aire

FORMULACION DE LA CALIBRACION

Calibración del tubo de Pitot: Tipo __ N°. de identificación . -------Numero de identificación del tubo Pitot Tip

cp (estándar)=---------

Calibracion

..A.:Pstd

Cm (pulg) ll: 9

¿p std

Cm (pulg)

Fecha: -----

.AP s'

cm (pulg) a. o

Promedio

.. n" ~S

cm (pulg)­RQ

Promedio

a e -e

p(s) - #p(st~~t.P,,d · llP

S

b

DEL TIJBO DEPITOT

Tamaño (Diámetro externo)

'

o S

Realizada por

Cnfc¡\a

Cnf~la

-

(Debe ser sO, 1)

e p CA) - e p CB) = -----------------------· -·--------------- (Debe ser sO, 1)

FIGURA 14-5

~.

~

~

' ~ . ¡~ 1!

., ~,,

',• ~¡

DEV"b t,¡

:,

Dllrv b h

~. !

•'

. '

~'

'

l

~

~

56

~

Page 53: Protocolo Monitoreo Aire

FOAA1ULARIO DE LACALIBRACION DEL SENSOR DE TEMPERATURA DE LA CHIMENEA

Fecha------------N" de termocupla --------------Temperatura ambiente "C Presión Barométrica Pulg. (Hg) Referencia: mercurio en ddrio: --------------------------otro : _ _____________________ ___ ___ ___

No del punto de Fuenteb Temp., del Temp., del Diferencia de referencia0 ( eSJlccificar) termomctro de potcnciomctro de Tem¡lr

referencia termocupla oc oc

a Cada 30 oc (50"F) para cada punto de referencia

h Tipo de sistema de calibracion utilizado

e: (temp. de referencia, °C + 273) - (temp. del termómetro de prueba, °C + 273) 100 L. 1,5 % (temperatura de referencia, °C + 273)

FIGURA 14-6

.57

Page 54: Protocolo Monitoreo Aire

FORMULARIO DE LA CALIBRAClÓN DE LA PRESION MANOMETRICA DIFERENCIAL

Tipo de manómetro .................................................................................. ............ ....... ....... . Serie o ~. de identificación ... ...... ............ ................ ............... .. ...................... ....... ........ .. .. . Escala ..... .... ............. ........ .... ........ ... ....... ..... ...................................... ...... ...... .. .. .... ........... .. .

Manómetro indicador del nivel Presión manométrica Diferencia de presión % de aceite, Ap diferencial Ap

Calibracion : Inicial ______ ...;....__, después de la prueba------ ----

Fecha de la calibración---------~ r - - - ----- - ------

FIGURA 14-7

f

1

Page 55: Protocolo Monitoreo Aire

00040

FORMUlARIO DEL VOLUMEN Y VELOCIDAD DEL GAS

Planta y dudad Fecha de ~ec. 1 1 1

Ublcaclon de muestreo Tiempo Real

Numero de Ejec. Operador Temp. Presion Presion estatica Ambiente, QF Barometrica pulg. H20

Pulg. Hg

Peso (wt) Dimension dentro de la cbimenea Tubo Pitot molecular (Cp)

1 1 l 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Datos de campo

Deter. del clonlco Dado

Numero del Poslclou Velocidad Temperatura ..A.P1 a 01 Angulo f!d punto pulg. Inicial de la

tranversal (.A.P)

recolecc:lon de referencia que produce

pulg. un .A.Pnulo

u,o

Angulo

PromedloC~41

Q El promedio d~<lt debe ser de < 10 grados para ser aceptable

Figura 14-8

5.9

Page 56: Protocolo Monitoreo Aire

=-

0\ o

- .._ ________ -·--.o. .- .... -.. -..... ............ . ...... ' -~-:-~~

FORMATO DE CALIBRACION DE LA CAJA DE MEDIDOR Y CALCULO (unidades métricas)

Fecha ______________________________ ___ Numero de la caja del medidor. _____________ _

Presión Barométrica P mm Hg Calibrado por------------

Volumen del Gas Temperatura Temperatura Temperatura Temperatura Medididor de gas seco

Colocación del Medidor de Medidor de Medidor de Entrada Salida Promedio Tiempo Vi AH@i orificio del prueba gas seco (Vd) prueba (Tdi) (Tdo) (Td)a (8) mmH20 manómetro humedad (V m> m3 humeda •e •e •e Mio.

(AH) m3 <Tw) mmH.,O ·e

lO 0,15 -25 0,15 40 0,30 50 0,30 75 0,30 100 0,30

Mi AH mm H20 13.6

V,..Pb(Td + 27~ Ml@i 0,00117MI [(T.+ 27~0J

y¡ =

Vd ( pd + :3:

6) T,.. + 2 7 ~

Pb(Td + 27~ V w

lO 0,7 25 1,8 40 2,94 50 3,68 75 5,51 lOO 7,35

a Si existe solo un termómetro en el medidor de gas seco. registrar la temperatura bajo T d

FIGURA 14-9

1

i

l

e: ·~ ~­e; ·e::;;

Page 57: Protocolo Monitoreo Aire

00040

FORMULARIO DE CALCULO Y DATOS DE CALIBRACIÓN DE LA CAJA,D.~k ' · · · ~~:'.. MEDIDOR (Unidades Métricas) . , :{' ~ . -~ . . :, ·-;;_~.: NOMENCLATURA ! --:~ {.t.\ 1 ~' ·) ·~·t

t ! ~ : ! . l -~ ¡ \<~' . ·' ! ':'/, ; . . ·, . .. ,~ ·

\ ·. ·~· . . . :· ¡; 1 ~ 3 ~ ·•· ·'

··--=··; Vw =Volumen del gas al pasar a través del medidor de prueba húmedo m3

Vd

tw

.AH

y

=Volumen del gas al pasar a través del medidor de gas seco, m3

=Temperatura del gas en el medidor de prueba húmedo, °C

=Temperatura de la entrada de gas en el medidor de gas seco °C

=Temperatura promedio del gas en el medidor de gas seco obtenido del promedio de tdi y tdo ~ ,

=Presion diferencial a traves del orificico, mm H20

=Razon de transformacion promedio del medidor de prueba al medidor de gas seco por cada seis pruebas, tolerancia Y=± 0.02Y

=Razon de transformación promedio del medidor de prueba húmedo al medidor de gas seco por cada seis pruebas, tolerancia Y= Y± 0.01 Y

.A.H@I. =Presion diferencial del orificio en cada nivel de flujo que da 0.021 m3 de aire en condiciones

normales para cada prueba de calibración, mm H20; tolerancia .A.H@i=H@+3.8 mm H20

.AH =Presion diferencial promedio del orificio en cada nivel de flujo que da 0.02lm3 de aire en

condiciones normales para cada seis pruebas, mm H20; tolerancia .AH@= 46.74 + 6.3 mm

H20 (recomendado)

e =Duracion de cada prueba de calibración

Pb =Pres ion barométrica , mm Hg.

61

Page 58: Protocolo Monitoreo Aire

0\ N

FORMULARlO DEL MEDIDOR DE CALIBRACION DESPUES DE LA PRUEBA

N2 de prueba Fecha No de caja de medidor Planta __________ _

Presion barometrica Pb= mm Hg N11 del medidor de gas seco Prueba preliminar __________ _

TEM PERATURA Volumen de gas VOLUMEN DE GASSEeoa

Ajuste del Medidor de Medidor Medidor de Entrada Salida Promedio de ·gas orificio del prueba prueba (t),2e (t ), 2e ( t ),2e

manometro hu medo seco hu medo d, d d

(V'!) (V1) (tw) o

1

m m 2C

a Si existe solo un termometro en el medidor de gas seco, registrar la temperatura bajo Td

Donde Vw =Volumen de gas al pasar a travez de un medidor de prueba humedo, m3 Vd =Volumen de gas 1 pasar a traves del medidor de prueba seco, m3 1w =Temperatura del gas en el medidor de prueba humedo, •e Tdi =Temperatura de la entrada de gas en el medidor de prueba seco, 2e Tdo =Temperatura de la salida de gas en el medidor de prueba seco, 2C

..

Pura.cian

< e),

min

Td =Temperatura promedio de gas en el medidor de prueba seco, obtenido del promedio de td¡ y td0 2e

AH =Presion·diferencial a traves del orificio, mm H20

Y¡ =Razon de transfonnacion del medidor de prueba humedo al medidor de prueba seco por cada prueba

Ajuste del vacío,

mmHg

Y =Razon de transfonnacion promedio del medidor de prueba humedo al medidor de prueba seco por cada tres pruebas Tolerancia = Y± 0,05Y

Pb =Presion barometrica, mm Hg

e =Duracion de la prueba de calibracion.

y¡ y.

1

V,.P.tt;+273)

~0·~ .. ·273)

Y= - ---- ----- --

F1GURA 14-10

1

J

W .... 4 > . ~W' •F-'ti 'f'-·1 W Pi LQ41CWi W:C ;: PA W $ ; _ , , ICS4 Pitl .Q ,_, p C3KJ OWMJ C ¡ >' f(J 4WC( _L\141\C$44 %:4J:U ::SCC \& '9\+CV 4PW L<J-i# -· ;¡ .. p W4C ::¡;;tN*9P _ _ . 'lf' 4 i P .. i'UI .... -

Page 59: Protocolo Monitoreo Aire

0\ w

FORMUlARIO DE DATOS 'DE CAMPO Y DE RECUPERACIÓN DE IA MUESTRA

Planta -------------------------Ubicación ----------------------Material del colector ---------N11 de la caja de la muestrn ______ _

Volumen del Peso del gel .. de Sílice percutor

Operndor ____________________ _ N11 de la caja del medidor ________ _ mi g Fecha ------------------------- Medidor MI@ ___________ _ r Final

N11 de ejecucion'----------------- Medidor de la calibrnción (Y) ____ _ 1 Inicial Temperntura del ambiente. ______ _ Nivel final de fuga. ______ ___ Presión Barométrica ____________ __ Vacío durnnte la revisión de fuga __ _ Longitud de la sonda, m (pies) ___ _ Presión estática ---------

N" del Durnción Temp. Presión diferencial Volumen de • Temperntura de la muestra de Punto de del de la a través del la medida AVm' gas en el medidor de gas seco

trnnsversal muestreo (9) , chimenea, medidor del orificio de la m3 (pies3) Entrada Salida min IIC (IIF) (MI) muestra de (TmFn-J, 11 e (F) (TmSalida), 11 e (F)

mm (pulg) H?. O gas m3(pulg)3H,O

Total Promedio

• Aceptable ó. V m= O , 9 < V final- V inicial <1,1 a ___ _ numero de puntos

Temperaturn i

del gas que 1 1

sale del condensador o

1

en e 1 ultimo . percutor 11 e ( 11 F )

Page 60: Protocolo Monitoreo Aire

FORMULARIO DE ANALISIS

Planta ----------------------------------------------------------------------Fecha

~--~----------~------------------------------------------N0 de ejecución. ______________________________________________________________ _

Volumen de agua líquida recolectada

Volumen del Peso del gel de sílice, percutor, g

mJ Final

Inicial

Líquido recolectado

Volumen total

recolectado g* mi

* Convertir el peso del agua en volumen dividiendo el incremento del peso total entre la densidad del agua ( 1 g/ml) :

Figura 14- 12

Incremento, g -------------------- = volumen del agua, mJ.

1 g/ml

64

Page 61: Protocolo Monitoreo Aire

. ·:

FORMULARIO DE CALCULO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD (unidades métricas)

VOLUMEN DEL VAPOR DE AGUA CONDENSADO EN LOS PERCUTORES

Vr = ____ mi, Vi= _____ mi

Ywc (estándar)= 0,001333 (Vr-Vi) = __ ,. ______ m3

VOLUMEN DEL VAPOR DE AGUA RECOLECTADO EN EL GEL DE SILICE

Wf= ___ , __ g, Wi == __ ,, ___ g

Ywsg (estándar)= 0,001335 (Wr-Wi) = _ _ , _____ m3

VOLUMEN DE LA MUESTRA

0 oo~o

Ecuación 6-1

Ecuación 6-2

Y m= __ ,. ____ m3, T m=---·---°K, Pm = ____ , __ mm Hg

Y= __ ,, ___ _

V YP Vm (estándar)= 0 13858 m m =

Tm m3 ·----- Ecuación 6-3

CONTENIDO DE LA HUMEDAD

Ywc (estándar) =_,. _ ____ m 3, V wsg (estándar) = _ _ , ____ .m3,

Vwc (estándar) = _, m3

V wc (es tan dar) + V w•s ( estandar) B = --·-----Ecuacion 6-4

ws V wc ( estandar) + V wss ( estandar) + V m (es tan dar)

FIGURA 14-13

65

Page 62: Protocolo Monitoreo Aire

' '. .

FORMULARIO DE CALCULO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD <U· .. ·· ' ' ··50 ·: t 1 l (tlbldades' metrlcak :jto _ingle$a5) ~ · ~ '' n1 • 1 1

, •• h 1

. P·t~o~t:d'H ,1 t'~'H.SH"'·:

'í ·l

CONTENIDO DE lA lttJMEDAb r· 1 1..

1 1 f :; {'·J - ~ l i !' :,; f: l ,l . : '"'

,··· ..

• • •· • · • 1 fs promedio=------'· ap,--' ·., •.·. 1 ¡ oc-!:· j. • .. _1 , •

Pbarontetricos = --'----- pulg. Hg, ____ _, mmHg ¡., ¡ l .\ ·, J ·: ~.11.~. ; , '·:· r

P estatico = -----'------~"ulg. H20, ----~·--.....:mnt H20 -~ ' 1 :"' . .. ~: · ¡ 1. ' t'

S. V. P; = ----'·----pulg. Hg, -----''-----mm Hg

,_, · ., SV.P B

... ws-------- -o ecuacion 6-5

1 t J. , ! i ;'· • ¿ -~ ~

1/ : ; ' ·:1 ,• . •')

,. • 1.

1 • '

66

Page 63: Protocolo Monitoreo Aire

::;­:--'

FORM~ODEDATOSDELCAMPOPARTICULAR

Planta Calibracion del medidor (y)-------- Lamina de ________ _

Ciudad Tubo de Pitot (c0 ) ----------- Numero de identificacion de la tobera Ubicacion Longitud de colector----------- Diametro de la tobera mm. (pulg.) Operador Material de forro de colector-------- Mumero de terrnometro ------..------

Velocidad final de fuga m3 min (cfm) Fecha Colocacion del calentador del colector -----Numero de Ejecucion Temperatura del Ambiente---------Diametro de la Chimenea ,nun (pulg) Presion Barometrica (Ph) nun (pulg) Hg

Humedad Supuesta ------------Numero de la caja muestra ------------------­Numero de la ca ha medidor-------------------

Presion estatica (P ~) mm (pulg) H70 Factor C ----------------

Medidor .lii@

''NimteW~:PIIIitG ~11.1

Referencia .&.P mm (pulg) H20

·umestr.e() ,.~:u Diter.eudat.oa ~.~·Mi ··~ ,k-~, (2iHi): r~-'·v~~~dd~· ·.·~

··3.·(9li#} . ·.~ea .·abeu·(.i;P), ll'a'1lCl'ltel

· tWV.fC{~f} mm :(~ ~ftd~

. .fl1.:0 .uf. mm

.~g)::lf1:Q

v~~~:&.n~ llHI~Sli'lHi~ .

,gas.·c:V.J!} •. m·3 ~

Yacio durante la verificacion de fuga ____ _ _________ mm (pulg) Hg Numero de filtro

Observaciones -------------

i'~~~ &lit.tifiaa d~.i¡as..at! con.dtBudor­

.ev ·el··t=edidllf' de .~~·seco

E!ttnd..l ~Ó(*Ft

Satiaa lC{tFt

t~~ *'la.,<.akda.·de: ~'ltel tx~lld~>f" a.dd·uffinw

·ll6'~~ (~Ft

f~P=itilta · de:t::fitt.ro·tc '{~m

Total Max. Promedio Total Promedio Maximo

FIGURA 14-15.

o o o ~ e

Page 64: Protocolo Monitoreo Aire

{ . ·. . tJ j)\·l' ~ ~ ¡ i.) . , J , . .. .. , - .}' V

ETIQUETA DE MUESTRA

Planta Ciudad Sitio Tipo de muestra Fecha Numero de ejec Enjuague frontal Filtro frontal Solucion frontal Enjuague posterior Filtro posterior Solucion posterior Solucion Nivel Marcado Volumen : Inicial Final Limpiado por Observaciones

FIGURA14-16.

68

Page 65: Protocolo Monitoreo Aire

00040

FORMULARIO DE LA INTEGRIDAD Y RECOLECCION DE LA MUES

1, ' Planta Fecha de la ntueslta' · - · ~~~--------------~------~ ------------------Ubicacion de la muestra--~--~----- No. de la ejecucion .:..;;..___,.______."-----'--"--

Persona a cargo de lá recoleccion de lll muestra_. ·_r_·•_· __ _..__··--T _..:.__' _. ·- ·-------­Fecha de recoleccion No.defiltros --------------------------------~-----------------

! HUMEDAD . 1

PERCUTORES GEl: DE S lUCE : Volumen final (wt)~-------·ml (g) Peso final wt -------og ____ ...og ' Volumen Inicial (wt) mi (g) Peso inicial ______ _,bg -------.....og · Volumen netó (wt) ~ (g) Peso rteto ______ __.og --------Dg i Total de Humedad

------------------~ Color de gel de silice -~----------------------------------------

: Descripcion d_el percutor de agua __ __.. _____________________________ ___ ' .

MUESTRA RECOGIDA

1 No. del recipiente de filtro en banco ____ _ , No. del recipiente de filtro _________ ;...__

Cerrado Cenado-------------------------

· Descripcion de partículas en el filtro ----------""':"":':~:-:--:-:-~~----~-----------. No. del recipiente de enjUagUe de acetona Nivel de liquido marcado?

; No. del recipiente de acetona en blanco ' .. 1 1

Nivel ~e liquido mareado? 1

. Muestras almacenadas y guatdadas ---------------------''----------------Observaciones '

------------------------~~-------------------------

: Fecha de observacion ert el laboratorio-----------~---------------------------­¡ Personal del laboratorio 11 cargo--------:--------~--------.....__-------....:......-------1 ObservacioneS ' ---------~----~-------------- • 1

. ' 1

FIGURA14-17.

S' , flt l • . '

d 69

Page 66: Protocolo Monitoreo Aire

,: . .!''. FORMULARIO l>lt CALIBRACIÓN Dt'LA BALANZA ANALÍTICA .; ·

Nombre de la balanza Numero

,r l ~ ... : .J

,, !f' ' •

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FIGURA14-18.

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r:· . ;

'70

Page 67: Protocolo Monitoreo Aire

00040

~ • • • • • ' ~ • ' ) 1'; :1

FORMULARIO DEL ANALlSIS Dt. LA MUEStRA :

No. de la Ejecucion __________ ,_

! • :l f ·l ; 1 . ' . • !1.

Ubicacion de la muestra Humedad Relativa ---------------------'----'------

···,·. De~í.~ad de la Acetona (fa) ________________ _._w.._~ __ ..___._ g.fml .

Enju,ague de .filtro(s) con acetona

Wa =Ca Yaw ~~ = ( · .. ) ·e ., . ~ • .. ,: .... " ·, ... :n·

• llf • t 1 ~t:.'l~~

' ~

) (

Fecha y Hota del peso--------­Fecha y Hora del peso---------

' • ~ ~ • , 1 ' ~ f 1 f l · ..

'Rftef&qkpildo~&~r& :ml~tta.e.,~~.mdn . .

. ' l '1 • ~ 1. • ; 1 1 ' . • . ~ ·,

., '

.,.i " f Peso bruto ____________ .mg Peso bruto mg Peso promedio mg Tara , . mg

• .. ! :.• .. J , 1 ; l • ~ • • • .. • ~ : • ' ~ ~ •

Menos peso de acetonll en blanco (W11) -~~-----------------mg Peso de partículas en enjuague de acetona (m11) • • mg No. ~.e recipiente de filtro(s) ----·-~:-~-------------......:.....___._

Peso bruto ____________ mg 1 •

l • "'•: -¡., 1' •1 1 '.' r • ntr\, ~1 '' • ,'J Fech~ y Hora del peso ___________ ...

Peso bruto mg Peso promedio mg

Fe~~a y Hora del peso ________ __..

Thra q

. . • . c. . • • ··q . ( ¡, 'h' l ;· !- !~ fJ (f ' 'ff, , ...~ .·,d· i. t.(h t:!1 1'} ~·· )1; ,, . • ~~" f

Péso· de partlculas en t'iltro(s) (mr) · mg Peso de partículas en enjuague de acetona m~ ·: Peso total de partículas (mn) mg Nota: En ningun caso un residuo en blanco >0,01 mg 1 g 6 0,001% del peso de acetona usado sera . , sustraído del peso de la muestra - · · · · · .. · · · · .. . .. ·· · ' ·· ' ' · ·

• ,,,. \ .• ,, t t • •

Observaciones: ' ·

Firma del Analista---------------------------------Finnadellnspecoor ___________________________ __

t' ·.! ,

'FIGURA14-19.

71

Page 68: Protocolo Monitoreo Aire

• l ·" l i' \ .,, . Plan~------------------------------------------------------------------Ubicacion de la muestra ----------------------------...,~--:__---­Humedad Relativa

-~----...,~----...,------------------------~~-------Nivel ~e liquido marcado y recipiente cerrado ---------------------------------

De~idad de la acetona (fa) -----------------------------------------------L:I Volum.~n en. ~la~?o (V 11) __ ...___~-----...,------'-----:-~-----------------·

Fechá y Hora de peso'_~·-; ------'------­. Fecha y Hora de peso-----------------

:, '

" • .. , mab ( )

1· Peso Bruto Peso Bruto Peso promedio Tara Peso en blancb. (tn,¡h)

• 1 r f, 1

• '" 1 :·· ,-, .;f, r. \ ..

,, !

,,. ml

ml

mg mg mg mg mg

. ~ .. - ~\ : .ph: .. . l

Ca=-- = ------------- = ------ mg /g Ecuación 6- 6 Vafa ( ) ( )

., ': • d ! • • . ,. ~· ~ • t' 1 ~ • ' • • 1

., 1 • • • • f • ' 1 ,. • ~

., . Nota: En ningun caso un residuo en blanco mayó/ a 0,01 mglg (ó 0,001 del peso en blanco) sera

su~traidodelpesodelamues.tr~ : .. _ ___ .. ... . .... _ i ,~'.'.' ; .. ,::.rq.1 .,. 1 : •• • . •

, . ,., •• . , ., :, • ... . ) .. ilf•, Filtros --- · - .. - ....... · ···· · - - No.' de filtro

-----~~~-----~------~ Fecha y Hora de peso------------------· ·- · .. Peso Bruto ---------------mg

'l , ,• ..

Fe~~a y Hora de peso . , . Peso Bruto mg i

.. ,.. Peso promedio -----------'---'mg . Th~ ~ Diferencia de peso _____________ .mg '\fi, .. ,¡. • '1 • 1 •t ' .r¡

·. 1 ..... ,

Nota: La diferencia promedio debe ser meno a+ 5 mg 6 2% cualquier peso total de la muestra 1 - ~t . • r 1 ' .· " . ; · ·

queseamayor ... .. · · · · · · · ~ ·",,:,t~~., .. ¡1 .,, .. 1,:.i.1.,.1 .. . .- : 1 .. ,. ' · ,

Ob~e,-vaciones ----- --------------------------"""':-....._---'------'--' . l . • . • ~ .,r •l' •

Firma del analista ---------------------------------"'-'...._·.:o .. ...:.· ~-.:..· ..:.:. .. _ . .:....· ________ __:.:___ Firma del inspector-------- ------------------------------'------

..... -· -..... • . . 1

FIGURA14-20.

72

Page 69: Protocolo Monitoreo Aire

. ·'

FORMULARIO DE CALCULO DE PARTICULAS (Unidades métricas)

1 '

VOLUMEN DE LA MUESTRA (unidades métticas)

V m = ___ . · -----m3 · Tm =. --1 • _ _..:. _ __ · ·

01<.. P baromelrica = .___ ____ . mm Hg y= . óH = . mm H2o

~ . 1 :

.• ) ' t+ ¡:·

V . : =0"'858V v(phar .. metncu +(.1H mt~!<liU1ddr' . . .:> m T

. . ' . . m

' ¡ ' • ; ,..., . .

13 6) ) i 1 ' ¡ -~ 1 . : • . • 1 • ¡ ' \ . ' . . . =; _ . __ . _ ·f. L _m .. ecuacldll (>· 7

t 1 · .• : i 1 t ' V 1

• 1 1 •

1 ' : j . l~ l l 1 t': J ; f ; • • r,

CONCENTRACION DE PARTIClJLAS (lJHidades métricíl~) , 1 •

111n::!:: ------- ____ mg

1 1 1 ' . -'

.1( . ' m n ) = : : . ' 1 .g/. d~cn1 ; ~: l vm (estándar) --:- - · .:...,-~7""7-. ' :. :" !

. . ; ¡ ., 1

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FIGURA . l~-21 ,.

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Ecuaciou 6-8 ,

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73

Page 70: Protocolo Monitoreo Aire

-...J A

Fecha:

FORMULARIO DE DATOS Y CALCULO DE CALffiRACION DE LA CA.JA DEL MEDIDOR (Unidades metricas)

--------------------------- Numero de la caja del medidor: _ ____ _ - ----- - -- - _....., - h -~6

__........., ..... __ LJ\Ji.

VoL. de: os TEMP ERATURAa Ajuste· del Medidor de Medidor de· Medidor de - ~ Tiempo Y¡ : 6.H@¡ .. orificio· del prueba ps secO. (V,), . prueba. - ; (6) manometr:o· , : bumeda (v. ) ml bu.medo (tw) - ME. IDQR :DE ·GAS SECO min. ·:: ·-

· ' ... l . w ... (Ail} :-· m -e· - ... ..

,¿ . - ... mm·R20 ... ·

Entrada Salida. · PrÓmedio -.. _ , .... --. (l'di) (Tdo) (Td) .. . ... •e •c. •e ·~

- . -.. -· , .

. . , --

. .. ·-· .....

Promedio ~, ·-- ...

.... -· .. ... _.

' .. ... MI . o,J . .. , .... . ~· .. . --·

V..,Pb(T.¡.+ 2}~ ~

. - o,oouk" ~;..x21~0J AH 13,.6·

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Yi= ...... ~- ) . ( Mi} · . MI : Vw : V" 11. +-.. -.- T~2nJ . '"': : - vd(pb +- (T_m) . .._.

. 13,6 . ·• . :: 13,6 . -· 10' 07 .. 2~ 1 8 40 2,94 .50 3 68 7~ .5 .51 100 7,3.5

- -- --

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......

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-·~ ;:. .....

.-

a: Si existe solo un termo metro en eñ medidor de gas seco, registrar la temperatura bajo T d FIGURA 14-22

o ~-0 ~"-' ·~.

~· ... . ..

Page 71: Protocolo Monitoreo Aire

FORMUlARIO DE CALCULO Y CALIBRACION DE CAJA DEL MEDIDOR '

l- ·- - -- r • .. - ·-. :'" 1'!"

·;- - NOMENClATURA ~ f • .. • J- l. .L : .. ~ . ..

... ;'" 1 ~ ~:

- V 'Y -· · ,;. _ Volumen de gas al paSé!.~ a trav~ del-tiJedidor de. prueba humedo, m3 - VU ·- ·- = Volumen de gas al psara a traves del medidor de prueba seco, m3 · Tw = Temperatura del gas en el medi~_or .de pnieba hu~do, OC .

Tdi .:· '- = Temperatura de la entrada de gas en el medidor de prueba seco, OC -·- Tdo = Temperatura de la salida de gas en el medidor de prueba seco, OC

Tdh = Tempera uta de prueba del gas en el_ me~idor de prueba seco, obtenido_ del promedio de Tdo y Tdi• 11C H = Presion diferenciala travesdel orificio, mm HzO ' ' ·" ,_ ·------- ·~ ----· · -- · --Y¡ = Razon de transformacion del medidor de prueba humedo al medidor de prueba seco por cada prueba _

-··-· -~--~- -· Tolerancia= Y¡= Y..±0,02y ---~---:-· --·-- -.--· - -·---·-·-··· --~--- · ·-··-·-- ,_ .•. -----· · -- -- -. ·- -;___~Y · ---- =-· Razon de-transformacion promedio dehriedidorde P.rueba humedo al medidor de prueba seeo por cada seiS-prueóas; · · · ·. ----- H@i .. ··~ = Presion diferencial del orifico· en cada"nívef d'e flujo qúe 0,021 ~ d~ a~ ~Íl condici?n~ ~o~les para Sl~J)~~-ba· de .calibracion, mm --------- ·-· li20 .. - ----- -·--··- --~-- ~ ·---~-.... --~ ·· ·.· . . .

~@ = Presion diferencial promedi~del orl.tici~ ~n cada_ nivel de flujo que 0.021 m3 de aire en co~diciones normal~ para cada prueba de . calibracion mm H ... o. .(· ~ r ·. ! • ;

~ . ~ . ; .... = ·Ptesio~Baro~trica, mm Hg · l. • - ~ ~ - ~ -~

._-. -·:--- ·:.;• ~: .. :: ... :!l' -

; . ~ :·. · ·· --; • . ·- ) :_··-.. ~:) i ... ::!!!: ~. ¡.._ ____ .,__

··- ·- l i . .. 4 •· .• .... . _ - ---·---------.. - --· - .. . :-

Figura 14-22 .

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Page 72: Protocolo Monitoreo Aire

-J 0\

FORMULARIO DEL MEDIDOR DE CALIBRACION DESPUES DE LA PRUEBA (Unidades Métricas)

~- de pruebas------Fecha ·• ·· ·• · Número de la caja del medidor Planta_ .. ________ _ Presión barométrica, Pn. = mm Hg Número de medidor de gas seco Prueba Preliminar Y Ajuste del 1 Vol. de gas

orificio del según el me-

manómetro didor de · (AH). prueba

mm H20 h~eda(Vw}

Vol. de gas 1 T e m e r a t u r a según el Medidor Medidor de medidor de de prueba Entrada Salida

húmeda (~ (Íd (fw) 1), o),

gas seco . (Vd} -·

oc oc oc¡ oc

tiempo

<e). min

Yi Yi=

Y,.P,(T, + 273) - ~3 ... ·' :.¡ ·m3 ..: ;_ t ;: .. < • • : , ~ ' ,. :;:": ~ :.;;.· ..... : ·;!' •. ~ ~ .JlJ' · ~-:;} J -·a .... • _YA+ 1~6(T • . +-213)._

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}. "":' . ..:/:~. · .. ~ ·- .- - · G.;: ' ·:l ... . r: - t;;:· ;L ":' ..... \... .. ' ., ~ . . - ······ ,- .l .... :'!Ir , _ _ . - .•

a Si existe solo un termo metro' én' el memdor de gas· secó:•i-eiistrar la temperatura bajo T d: ~L· ; _.' . . . ... ..:,... t.n ... ...;. :~ : . ~. ~. ~-.;~. -~ -· :r .. :. . . . . "~:. .. ~ .. -~· ~ - ~-· -- - .

.,. , - :'1'1' ' •. , .. · · ~ ·· ~~ .. ' • -' c: ¡ ·::•: ." ')l ' ' . L; .'·~ .• )' -Donde - --· · v · - · .. · .. . • · . j • · • • • - • .. ·~ •

V w =Volumen de gas ~1' pasar a tráVés de 'iín medidor de 'prueba hum'ooo , ffi3 Vd =Volumen de gas'i 'pasar a través del medidor de pruebá secO,. m3 . .. tw =Temperatura def gas_ en el medidor de. p~ ~~o.~-<; _-·' . . ::!;._ ; : ~ :-'•--T di . =Temperatura de la entrada de gas en el medidor de prueba seco, °C · ~ • · · · - _ Tdo =Temperatura de la salida de gas en el medidor de prueba seco, oc T d =Temperatura promedio de gas en el medidor de prueba seco, obtenido del promedio de t~ y tdo oc MI =Presion diferencial 'á traves del orificio, mm H20 Y¡ =Razon de transformacion del medidor de prueba humedo al medidor de prueba seco por cada prueba

. : . ... , • Y =

. ... , .. . ·.•

Y =Razon de transformacion promedio del medidor de prueba humedo al medidor de prueba seco por cada tres pruebas Tolerancia = Y ± 0,05Y

P¡, =Presion barometrica, mm Hg Pb(} =Duracion de la prueba de calibracion.

'.

..

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1'

FIGURA14-23~

·-~--· .,.._ :-::;. ........ ,..-+. .

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Page 73: Protocolo Monitoreo Aire

00040

CALIBRAtiON DE LA TOBERA

Fechll__,_:....._.;..._-"--~---"----------' · Calibrado por--------- ---

HüMERtHJE IDINTD!:lCACIONDS LA

TOBERA .J.:D·tn m

{pJ~Jg)

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, ¡ 1 ¡ ··: '¡ ! .. Donde : ' 1 ! l ! ! 1 : 1 · · • , i ! l ._, ! · medida ' dentro de

D1 2 3 =:= diametro de' la tobera medida en un di metro diferenteí mm (pulg) .tolerancia =. o, 25 nun (O, OOl) ' ' . . . . ' l 1 . ' l. 1 \ 1 . ; . ·¡ 1 • ,· ··, í i ¡ i .: .

· • t l ~ ~ ... . ! f : l . =diferencia maxima en do~ medidas diferentes mm (phlg) T~lerancia : 0,1 (0,004 pulg)

.' ; 1 i 1 ¡ ; ¡ ¡ • 1 -~ 1 : 1 . ~- ~-,! ' .· . . ., . l t ¡ • ~ • ~ 1 !": .. l ~! l. ... .

D promedié ~ro~e~io de o1,p2,o3: ·' ', :..,. :: '·; .. 1 ""· ,.,

., ; . ; ·¡ ! 1 ; : ' 1

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77

Page 74: Protocolo Monitoreo Aire

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Planta Ubicacion Operador Fecha Numero d,e prueba Numero de la caja de muestra Numero de la caja del medidor MedidorH@ Calibracion del medidor y Tubo de Pitot CP

FORMULARIO DE DATOS DE LAS PRUEBAS DE CAMPO

Longitud de sonda ________ _

Material del forro de la sonda -----Colocacion del calentador de la sonda Temperatura del ambiente ______ _

· Presion barometrica ·· ------------Humedad de equilibrio supuesto ____ _ Presion estatica ------------FactorC ________________________ __

Referencia P = - · • - · -.liJ,,Máximo __________ _

Lamina de -----Numero de identificacion de la tobera ·------Diametro de la tobera • Tasa de la resistencia de escape final

Vacío dirante la verificacion de la resistencia de escape

Observaciones

--

·.:. :

-~

Numero Duiacion .. Tiempo · -· Vacio, .• . Temperat. . .tVelocidad "Presion Volumen de Temperatura de la Temperatura de. la del punto del muestreo real ·- mm .. . de la . .. .iniciar ··- ·· diferencial a · la muestra muestra de gas en - salida de gas del

transversal · .. ,min .. . (24) · ·· (pulg.) Hg · chimenea ·· ~ (PJ, . · traves del . de gas, el medidor gas condensador o ultimo .. - ··- .. .. . ..... _ (TJ ; · ·::mmH?.o orificio, . . . m~ (tt3) :: ~ percutor _ ~ - .

oc(~~"f) (pulg.) H?.o mm .:., llC("F) ' .. .. · • (pulg.) H?.o

. . .... . - . .. ' ' v' .. ' -··-·--·- - . -- . - .. . ,. Entrada Salida e- -

o e(" F) "e (11 F) . ~ . ..

.... . ~ . ~ . .. . . . . ~;-· ... ' .. -

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1

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Page 75: Protocolo Monitoreo Aire

ETIQUETA DE MUESTRA DE CHIMENEA PARAA~ALISIS DE t..ABO

. ' \ ,,, 1 ..

.< , . '.¡

• 1 Planta _____________ _ Ciudlld l·

Lugar _____________ ___ Tipo de muestra ·Fecha

------------------------------~ . No. de ejecucion

Enjuague Filtro ~ : : ;.

Solúciort 1 •

Frontal ________ _ Frontal Frontal Enjuague Filtro Solucion Posterior Posterior Posterior

--~-------- 1 • • f

Nivel Mateado Finai

Solucion ---.,.--:--------------'-----­Volumen : lnicial ------------------Limpiadopor ________________________________ ~----~-----------

Observaciones --------------------------------------

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79

Page 76: Protocolo Monitoreo Aire

-.. ,¡( • (' . ·'· ,

•''; .... • ..• ' 1,

.... . , FORMuLARIO :PE LA INTEGRIDAD Y RECOLECCION DE LA MUESTRA .. , ' • • ' ~ .. • !- ~ • •

• ..

Plattta --------------- Ubicacion de la tnuestra --------Comprobacion de los datos de campo Personal encargado de la recoleccion de la muestra -----------------­responsable directo de la recoleccion de las muestras-----------------

No. de NP·:d~ tdentit.cadon Fe~ha·-di: fa Nivel de. Alm~euudo muestras de la ntue$tra ~olecdon Uqufdo tm eJ

mPn:ado nclpiente cerrado

.JUS.Q4 \S.:() J. j.

1 2 .. 3 :

En Blanco Observaciones:

Firma del encargado del campo de muestras---------------------

Comprobacion de Jos datos de laboratorio

Responsable de la recoleccion de muestras------------- - - ------Fecha de recepcion de las muestras recogidas _____ ________ _______ _

Analista--------------- --------------- - --

No. de No-de tdenUficac:ioo Fecha· de la Nlvetiíe. Alm~eü&do muestraS de la mu~lra ~colecdon

1 Uquldo en el

:- l:niU'Udu recipiente ' cer.ra.do .JDS.0:4 .S.ó.i

1 2 ·.

3 En Blanco

Observaciones:

Firma del encargado del las muestras-----------------------

80.

Page 77: Protocolo Monitoreo Aire

00 ~

-- o LE _$& 0 CU, ma~;~i"~~·-,_,-_ _.;... .. ~

Formulario de Anál~~ ..

Fecha --------------------Planta--------------------------Analista ------------------Ubi~ciondelamu~tra ___________ ~~--------

Volumen y Normalidad del 1. mi Ba (C104)2 perclorato de bario , . , ... 2. · · - -- mi Ba (C10 )2 ·---- · N=·----

. - --·- - ...... ~n blanco-·- - mi Ba C10 )2 4 . . }

Analisis de trióxido de sulfurO ~~~~~~~~.-1--~~----~-·e~--2--~¡----------~~ V soln Volumen total. de solucion Ejec. 3

Va

vt

vth

que contiene. la mu~tra de acido sulfurico, mi. Volumen de la mu~tra de alícuota, mi. Volumen de perclorato de bario reactivo de. titulacion usado para la mu~tra, mi. Volumen de perclorato de bario reactivo de titulacion usado en blanco, mi.

. " ~.; ' ~ ) .. 1 ,; 1'1 :

\ ·• ; :, a·; • -'· - , - .

: .• :: - ~ ( . 1 .•. .....

. ' . ~ ;~ ... ... . ..

.. '. ~ .. . ! ~ . 1

1 titulacion. ..

....

1 . titulación ~ r. • • •

2.. titulacion Promedio

·_;: 1. ~tulacion

2. titulacion .. : Promedio

-- = 0,99 a 1, 01 6 l. 1 titulacion - 2 titulacion 1 ~ 0,2 mi. 2 titulacion ·

....... ---·· ..... .._ .... ~

-~ • :. t

-------·-· ------. ··~~ .... . ,_,_ .. ..,... ·-.. .. ~ ... --...... . .. ........ -..- .... ..

~----' .. ,., _____ --· . .. ~ ... ·---·- ·-· ---.

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Page 78: Protocolo Monitoreo Aire
Page 79: Protocolo Monitoreo Aire

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V so ln· ·; :V ?lu;men total de solución gue c~mtiene la: muestra de acido sulfúrico, ml.

Va Volumen de la muestra de alícuota, mi.

:;¡·

.,

Vt Volumen de perclorato de bario reactiv~ de . ... .. . , , titulación usado para la muestra, m.l. .. :.::

·-. * vth Volumen de perclorato de bario reactivo de titu- ..

Análisis de dióxido de sulfuro

Eiec. 1 Ejec. 2 Ejec. 3

r-- ---···, ·~ .. ,.._ • --· 1 . .__ ... ,_ ¡

·-·--,

.. ..... . _ . ..__

· · ··-· . :---t-· --·----· )ación usado en blanco, mi. · ·' ... 1

.. ~--~-: · ;-~~;:; .... 1.:'· .... ;¡~; '.. . 2 ~:!:~~:: ¡ ·· .. - ---.. ¡-.. ---~ ~---··-r .. -.... .. -- r _____ .... --- -----

H~ .. : .:.., ~ - ~ ... · .. : ; :..J.~ ·: ..

·: .:!-· -.

r.1:~>.J ·-•~-::( ,.;.. <· ;·: . ... ::· .. : ·-·F1Jl.,_. ;~ • . :.. .... ·,; .. !;" · .,_

Promedio 1 titulación· 2 titulación ~t-----t~

Promedio ..... -.... ........... _ .... --...----~ ... -.------··--.---· ---· ·-· .. -----

r. ;: • .., ~ Hl ' :; ;t; -~ atn . .;J -~;

. :.· 1 titulación.,;, :--------·-¡-~· ··---·- ~-~-·-·--·-·---~ ;;:-~ -.---;--:.:?: .. 0,99;;.a 1,01 Ó 11 titulación - 2 titulación 1 S O,Z m.1

2 titulacióm . , ·· "V ~o !J t...:: .... · 'E- t '· ~

L .. . " o ______ ,.__ ... --.. --~-..-. .. _ ... __ ..... __ .__......_ : .. .... - ·; .·; , .. : . -:~ 1.

Firma del analista ........ · - ·- · Firma del supervisor - · -- · ··· -- ·• ..

... - J :• .. '... . 'f -

*El volumen en blanco y la muestra titulada debe ser el mismo; de lo contrario, se debe realizar una corrección del volumen

h!Ltw;::s:uJ . aoe:a;¡ • • J• t cp; 4: ¡¡u; " • :w , w ~ JctJ a• ., ce, ,, z!

c. ~ o ,-..,

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Page 80: Protocolo Monitoreo Aire

O t .. ~ • ' f ' - ~ : ~ 0 ' .. ' f , l ' ~ ~~ A / o • , -

. FORMULARIO bE CONTROLANALITICO DE i.A'MUESTRA

Fecha de Analisis Planta _____________ _ ----------------Analista ----------------- B¡¡(Cl04h

¿ Ei peso del sulfato de amonio es de 1,3214 gramos? ________ ·_··..:..· '..;..•;....··----------¿Fue disuelto en 2L de agua destilada ? -----:-:------------:-:------......_ ____ _ Titulacion en blanco · tnl Ba ~ ~ ¡

(C104h (debe ser menor a 0,5 mJ reactivo de titulación)

'\

: ., .. ..' \ ,; 1 • rfl ·

r r .... · ·. 71 ·. · ."' . . • .' · ' .

(Dos vol u menes consecutivos deben coincidir en 0,2· mi) mi Ba(C104) 2X N8 a(CLQ4)2= 25 mi t 1

(Muestra de control) , ! ¡ l

'•, -· ¡ '

. ) .•• .'J

,. 1 . ' , .

O,OlN (Muestra de control)

'. } . ' ; 1 ,,

., mJ X N:!:

----------~ ------------- -------------¡ (Deben coincidir en± 5%, i,e., 0,233 a 0,268)

¿Los valores Coinciden? ---------si ______________ no

,. • ...

Firma del Analista Fiima del Revisor

,.

FIGURA 14-29.

83

Page 81: Protocolo Monitoreo Aire

1 lrORMULARIO DE CALCULO DE VAPOR DE ACIDO SULFURICO (INCLUYENDO S02) ·• . , • • • • · · 1 i · ; · ·.' 1

l ·(Unidades nÍétrlcasf · ' 1 1 ~ i · • ' · • •

¡¡, .. ; , . ¡, . .

Vm = __ / ____ m3, Tm= ____ ,_· _._, K. Pbatoinetrica ~-"-' _;_.....;..;......:....' ·.:...; _ ;_· _ . _mml-IG , ; h f' ! , ... · 1

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y 1 ____ ,,MI= __ 1 ----~ ii2o '. : • 1 • • • • ~ o 1 ... ·~ •\.. ! . 1: ~J f 1 . 1. 1 •

' . • • . -:r

1 1 ,)

1 • :, • ;. ';_ l . t)' [pbar--~ (flH ';13,6)] .

.Vm(standar)- 11,64 V m Y -· _, ___ m3 ' j 1 Tm

! 1 1 1

1 1 1 1

. '

·' fl ' 1 •

''

CONCENT~CIONES DE'VAPOR DE ACIDO SULFURICO (INCLUYENDO S03) ' i i .

1 IN= . ______ g~ 1 L, ; Vt = __ _, ____ ml' Vtb = ___ , ------· mJ

l

. V soln = ------· ml, Va~-----1 1

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~--ml' Vrhstd= __ , _____ m3

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.. •. ; 1 l t ' . ' • ~

FIGURA 14 • 30

84

Page 82: Protocolo Monitoreo Aire

FORMATO DE CALCULO DE DI OXIDO DE AZUFRE (Unidades métricas) . -t • • ~

. ..... ! • ~.

1 • • ' ·· • !

VOLUMEN DE LA MUESTRA

1· • ~ t. •

V = 1 m3, Tm= m -- ----- ____ _, K. P barotnétrica = -----' y = _1 ___ _, MI=

'' 1 •

1 1

[pbar + (L\H /13,6)] ..

V.m(standar) ~ 17,64 ,V~ Y .· T, . . , ·, -:-:·----. -. --'m3 . '

1 ' • ,· 1t ~ l • : • , • 1

1 ,,. 1 ·¡:.: ' ' •• , . • • • 1. : ~ · e

.. . 1 ~ •• 1 : ~ :

,. 1

CONCENTRACIONES DE S02·

f ' •i ·, • '· f' : • ·"' ~ • e • • , •

00040

·mmHG

N=·------g-eq 1 L, Vt = __ _, ____ ml, Vtb ""'_·_. _. _ ,; _____ ml t. 1'' J.

V soln = ----------· mi; Va=---"'--. 1 • ..... ! .•. ,.,

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b ·_, __ gldscm N(V, - Vrsl( ~)

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Cso2 =J,20J:XI0-2

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85

Page 83: Protocolo Monitoreo Aire

3.6 '' Moadtóreo dé la· Volúélóil del ~ite \I~Í XnilUeh\é/'.1 Mi ( f>l (;,. .··:i ¡I">•II' :O')ÍHll>iu; J)

3.6.1 Partículas.

3.6.1.1.Antecedentes.

Las partículas totales suspendidas (TSP) tienen mucha importancia, principalmente, debido a su impacto en la visibilidad, daño a la vegetación y al suelo. Se ha demostrado·que¡tas· p~ttfculasrmás pequeñas con un diámetro menor o igual a 1 O micrones (l>M 10) tienen una importancia significativa para la salud humana, dado que, a menudo, las partículas en este rango de tamaño ingresan y péimlmecen en los pulmones . . 1 1H - · .. . \ .. . .. Pr '/

Dado que, hasta la · fecha, la República del ~ Perú no ha promulgado estándares para agentes contaminantes específicos y debido a que las mediciones de PM 10 son mucho más difíciles y/o costosas que las de TSP, sólo se requerirá monitoreo de TSP para el programa de monitoreo de la fase l. Sin embargo, puede ser necesario mediciones de PM 10 en el

prog~ama de la fase 11. ¡ ¡ ,1 :: 1 \ \' t \ , . <:\ --¡

En 'esta sección se brinda inf~nnad6n ·pará 1 es.tábl~~er ''y'" operar

muestreadores TSP y PMto· Dado que la tnaybr parte del personal de compafiías mineras y metalúrgicas cuentan con poca o ninguna experiencia para recolectar ·datos sobre partículas, la presente sección proporciona pautas detalladas para obtener estas medidas. En el apéndice e se brinda infonnación adicional sobre la operación y calibración del muestreador TSP de alto volumen. t: 1 .~ --L .n ! ' r .t H : ,,.. ' .}i-":1) '

3.6.1.2 Prlhclpio de Operadón-TSP.

El áire del arhbieilte se hace ingresar a. un fécinto cubierto y se ~asa a través de un filtro mediante un ventilador de gran fluj~ a 1,1-1,7 m /min (39-60 pies3/min.) (Fig. 115). Esto pennite que pa}tftulhs suspendidas que tengart diámetros (aerodinámicos) de menos de 50 micrones se concentren en la superficie de un filtro. La concentración de la masa de partfculas suspendidas en la atmósfera se calcula midiendo la masa de las partículas recolectadas así como el volumen del aire muestreado.

3.6.1.3. Principio de la Operación- PMto· · \ 1

La masa de una partícula se obtierle por ia :siguien~ ecuación: f i q . 1 1

Ml::4/3ttR3 1' n¡ '(l( : ·.t · ) 1 u 1

A partir de esta ecuación, pue& observarSe que, da~o que la masa es proporcional al cubo del radio de la partícula, una partícula de 20 micrones pesará 8 veces más que una partícula de 1 O micrones. Por ello, a menudo, las mediciones TSP presentan desviaciones por la presencia de algunas partfculas relativamente grandes en el filtro. El muestreador TSP de alto volumen extrae el aire bajo el borde de la cubierta del instrumento, (Fig.15). Por otro lado, el muestreador PM 10• pasa el aire a tniv~ 'tftHitf sistema ciclónico de entrada para retirar las partículas con un diámetro mayor o Igual a 10 micrones antes de que ingrese a través del filtro (Fig. 16). .

86

Page 84: Protocolo Monitoreo Aire

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. . ~ FIGURA15, MUESTREAOOltPROTEGtDO tSl' DtAttOVOttJMEN . ·:·' . ~. i

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~~: . ' ,. • .f • • )1; ..

3.6.1.4 Tipó de litsthiltiehtos Recófit~tidádos. ' ' ,' .. . ~ ' ~

Los trluestreadór~ estándar efe alto volumen son fabricados en los Estados Unidos por General ·Metals Corp: y por Wédding and Associates. La compañía Kimoto en él Jap6t1 ~ínbi~ri fabrica lttstrpmentos de alto volumen de buena calidad que funcionan a 220v de potencia eléctrica . . Tanto General Metals como Wedding and ''As8HciáteSr.fabri~ainofn;uestreadores PM 10 .

. : . , , Un fabricante adicional del muestreadbr PMio es Rupprecht ahd Patashnick l .t ··1 • Co. de ·Nueva .York.": su muestreador de atnl:Hetite· PMto TEOM serie

f'' : • ¡:

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.. •'· ' ·~ · · 1400a tiene ·la ventaja de.ser·completamehte ::tutomático1 proporcionando " · 11:· : rrtonitoteo ... prácticamente 1'; contfnuo ·. de ! rt )aS!M'pllrtículas pequeñas. ":t , tf,·: • • ·Desafortunadamente,' la·desvehtaja.de este. instrumento es su costo excesivo.

,,, ·En el ·apéndice .D se ,propórcibna· inforn'lación como ·referencia sobre los instrumentos que se fabrican en los EStados Unidos de América.

87

Page 85: Protocolo Monitoreo Aire

Los modernos instrumentos TSP y PM 10 se encuentran equipados con un controlador de flujo incorporado que proporciona un flujo uniforme de aire a través del filtro, independientemente de la masa de partículas en el filtro. También se tiene a disposición, en calidad de opciones incorporadas en la mayoría de las compañías antes mencionadas, un cronómetro para activar y detener el muestreador así como un contador del tiempo de funcionamiento, ambos necesarios. Además de los muestreadores se requiere un indicador de humedad relativa (con una precisión de ± 6%), así como una balanza analítica ( ± 0,0005 gramos o de mayor precisión).

3 .6.1.5 Ubicación de Instrumentos.

El muestreador de alto volumen deberá instalarse en una ubicación muy expuesta y a una distancia de, por lo menos, 4 metros de la edificación u otra estructura más cercana. El muestreador deberá colocarse en una plataforma, de modo que el filtro se encuentre entre 2 y 3 metros sobre la superficie. Para efectos de seguridad, deberá colocarse el instrumento en un recinto cercado, en donde el filtro se encuentre, por lo menos a 2 metros de la cerca más próxima.

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Page 86: Protocolo Monitoreo Aire

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-·-· ~ n\1) OE EVf ; .. '

~'<-" ~ ·. •.

~,, r~~\. \ \~ 3.6.1.6 Frecuencia de Registro ~% ~~:. ··: ··.l } :

,.., . // .. ' ' , : .1

Deberá efectuarse mediciones de 24 horas a intervalos de 3 día·s·.{J:(g:.1J). E.o;;to permitirá que se recolecte muestras c~da día de la semana, por lo· menos, una vez cada mes. El muestreo deberá iniciarse y final izar a la medianoche (o entre 8.00 a.m. y 8.00 a.m.).

3.6.1.7 Procedimientos de Operación.

Dado que es muy importante que todos los muestreos de partículas se elcctúen exactamente del mismo modo y en todas las locaciones o estaciones de monitoreo, en el apéndice C se proporciona un conjunto detallado de procedimientos de operación.

3.6.1.8 Calibración, Mantenimiento y Garantía de Calidad.

3.6.1.8.1 Calibración.

E.c; necesario que se calibre todos los muestreadores de alto volumen, por lo menos, cada seis meses. Si se efectúa cambios significativos en el régimen de flujo o se instala nuevas escobillas de motor, deberá recalibrarse el instrumento en esa oportunidad. En el apéndice C se proporciona instrucciones, etapa por etapa, para calibrar Jos instrumentos de alto volumen.

3.6.1.8.2 Mantenimiento.

Los principales problemas de mantenimiento radican en el reemplazo de las escobillas de motor. Algunos instrumentos se encuentran actualmente equipados con motores sin escobilla, eliminando así esta fuente de problemas. En el caso de motores con escobilla, normalmente las escobillas deberán reemplazarse después de, aproximadamente, 400 horas de uso. Para estabilizar el flujo de aire después del reemplazo de la escobilla, deberá hacerse funcionar el motor durante 20 a 30 minutos antes de tratar de realizar la calibración.

Una empaquetadura de placa frontal usada está caracteri?.ada por una mezcla gradual de la interface ente las partículas recolectadas y el borde limpio del filtro. Cualquier disminución en la precisión de esta interface indica la necesidad de una nueva empaquetadura.

1. Retire la empaquetadura usada con un cuchillo.

2. Limpie la superficie.

3. Selle una nueva empaquetadura a la placa front.1l con pegamento de caucho o una cinta adhesiva de doble lado.

Limpie y recalibre el rotámetro cuando el flotador (bola) se muestre errático o cuando se detecte humedad de materia extraña en el tubo.

El cronómetro, el controlador de flujo y el conL-1dor o registrador del tiempo de funcionamiento, por lo general, requieren poco mantenimiento. Su operación correcta deberá verificarse durante el periodo de funcionamien to, por lo menos, una vez al mes. .

89

Page 87: Protocolo Monitoreo Aire

Cada Tercer Dia c=J

ENERO JULIO OOM t'ü.N .. Mi.\R MIER Jl'J.E VJElt SAB ·noM LtJN .MAR ·.MIElt .Jlj¡ VJitR SAB

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90

Page 88: Protocolo Monitoreo Aire

3.6.1.8.3 Garantía de Calidad

. No se define la precisi6n ahsoluta del método de alto volumen debido a la naturaleza compleja de la materia conformada por partículas atmosféricas y a la dificultad para determinar la "verdadera" concentración de la materia particulada. Existen varias fuentes de error inherentes que, con cuidado, pueden mejorar la precisión del in<>trumento. Btas son:

Variaciones del flujo de aire. L1 determinación de la concentraci6n de partículas asume que la deposición ocurre uniformemente durante el periodo del mucs.tr.co y que el régimen de O.ujo .disminuye uniformemente con el aumento de la carga de partículas. El error resultante de un flujo no constante depende de la magnitud de los cambios instantáneos en el régimen de flujo y en la concentración de la materia particulada. El rango aproximado de concentración de las partículas recolectadas es de 2 a 750+ gm/m3. El límite superior está determinado por el punto en el cual el muestreador no puede mantener por más tiempo el régimen de 11ujo especilkado dehido al aumento del descenso de la presicín del filtro cargado. E'ite punto se ve afectado por la distribución del tamaño de partícula, la humedad y la va riabi lidad del filtro. Estos errores pueden reducirse equipando el muestrcador con un mecanismo automático de control de flujo.

Medición del volumen de aire. Si el régimen de flujo cambia en forma sustancial o no uniforme durante el periodo de muestreo, puede presentarse un error de consideración en el volumen estimado de aire como producto de usar el promedio de las lecturas del roL:1mctro que se efectuaran antes y después del muestreo. Se recomienda usar un registrador de flujo contínuo. particularmente, si el mucstreador no se encuentra equipado con un controlador constante de Oujo.

Pérdida de partículas volátiles. Las partículas volátiles recolectadas en el filtro pueden perd:.:rse durante el tránsito_ y/o almacenamiento del fi l tro, antes del pesaje previo al muestreo. Aunque dichas pérdidas pueden evitarse, deberá pesarse nuevamente el filtro tan pronto como sea posible, después del muestreo.

Materia particulada extraña. Son partículas no conL:1minantes, específicamente, pequeños insectos voladores que a veces son atrapados en el filtro. Estos deberán retirarse cuidadosamente antes del pesaje.

Humedad. Los filtros de fibra de vidrio son comparativamente insensibles a los cambios en la humedad relativa. L1 materia particulada recolectable puede ser higroscópica. Los filtros deberán almacenarse en la habitación de pesaje antes y después de la exposición. Deberá dejarse transcurrir el tiempo suficiente para permitir que los filtros se equilibren al nivel de temperatura y humedad en esta hahiL:1ción.

Manejo del filtro.

E<> necesario manejar con extremo cuidado el filtro entre los pesajes anteriores y posteriores al muestreo con la finalidad de evitar errores debido

91

Page 89: Protocolo Monitoreo Aire

·.fJ;. ! .. ~ ~,

a la pérdida de fibras o partículas del filtro. El cartucho o casete de papel de filtro puede reducir al mínimo los errores de manejo (Fig. 18).

La materia particulada no muestreada. La nateria partículada nn muestreada podrá ser depositada por el viento durante los periodos cuando el muestreador se encuentra inoperativo. L1 instalación oportuna y la recuperación de filtros puede reducir este problema al mínimo. Los periodos de fuertes vientos deberán anotarse en la hoja de datos.

Errores por Tiempo Cronometrado. Por lo general, los muestreadorcs se controlan mediante cronómetros de tiempo programados para iniciar y finalizar el muestreo a medianoche. Pueden presentarse errores debido a:

(1) poca precisión de los puntos de programación del cron6mctro,

(2) error del cronómetro debido a interrupción de la energía,

(3) errónea programación del cronómetro o

(4) inadecuado funcionamiento del cronómetro.

Por lo general, los cronómetros electrónicos digitales tienen una mejor precisión de punto de programación que los cronómetros mecánicos, pero requieren una hatería de respaldo para mantener la continuidad de las operaciones después de la interrupción de la energía. Un registrador de fl ujo contínuo o un contador del tiempo de funcionamiento proporciona una indicación del tiempo de ejecución del muestreador, así como una indicación de cualquier interrupción de energía durante el periodo de muestreo.

3.6.1.9 Análisis de los Datos.

El análisis de los datos de las partículas totales suspendidas es un proceso de cuatro etapas que incluye

(a) calcular el régimen de flujo promedio, (b) corregir el régimen de flujo a la presión y temperatura atmosférica estándar, (e) calcular el volumen de aire, según condiciones est<1ndar y (d) calcular la concentración TSP.

En el apéndice C se presenta un ejemplo del cálculo.

3.6.1.10 Informe de los Datos.

Los datos TSP deberán reportarse en el formato que se muestra en la Fig. 19. Este formato deberá presentarse junto con la calibración y cualquier otra información pertinente al Ministerio de Energía y Minas dentro de un plazo de 30 días (el cuarto mes) siguiente a la finalizaci6n de cada tr imestre calendario. Deberá presentarse un informe anual o reporte EVAP, resumiendo las mediciones efectuadas para cada estaci6n en la red a l Mi.n4<;terio el 31 de marzo del año siguiente, después de trece meses de la publicación de la presente guía.

92

r

Page 90: Protocolo Monitoreo Aire

00040 3.6.2 Dióxido de Azufre.

3.6.2.1 Tipos de Instrumentos Recomendados.

En la actualidad existe, relativamente, un gran número de instrumentos disponibles para medir la concentración del SOz. Estos incluyen instrumentos químicos, electromecánicos, colorimétricos, atmosféricos, de cromatografía de gas, de fotometría de Oama, de absorción infrarroja y de lluorcsccncia. Todos permiten un monitoreo contínuo, a excepción del primero. Dado que algunas compañías mineras y metalúrgicas se encuentran actualmente monitoreando el SOz, no se recomendará ningún tipo o fabricante de instrumentos para SOz. Como parte de la descripción del programa de monitorco para la fase 1 que se presentará al Ministerio de Energía y Minas, cada compañía deberá describir el o los instrumentos que tiene la intención de utilizar en el programa de monitoreo. Sólo se aceptará monitoreo contínuo. No se aceptará instrumentos que proporcionen una medida del SOz integrado por periodos de más de algunos minutos de duración.

3.6.2.2 Ubicación de lnstn1mentos.

El muestreador SOz deberá colocarse en una pequeña edificación o cubierta donde pueda mantenerse limpio y se encuentre protegido del medio ambiente. El dispositivo de entrada del instrumento deberá encontrarse, por Jo menos, a 3 metros sobre el terreno (un rango de 3 a 6 metros) y, por Jo menos a 20 metros de los árboles más cercanos. La disL:1ncia de dispositivo de toma de muestras o de admisión a otros obstáculos, como edificaciones, deberá ser, por lo menos, el doble de la altura en que el obstáculo sobresale del dispositivo de entrada. Debe haber un Oujo de aire sin restricciones a 270° alrededor del dispositivo de admisión o, si éste se extiende fuera del lado del edificio, a 180°. El instrumento deberá estar uhic.1do lejos de cualquier homo o canal de humo de incineración.

FIGURA18.

93

Page 91: Protocolo Monitoreo Aire

L1s variables importantes que afectan el diseño multiple del muestreo son el diámetro, la longitud, el régimen de flujo, el descenso de la presión y los materiales de construcción. Para esta red, se recomienda construir un sistema múltiple convencional de pyrex y/o teflon. Un sistema típico (Fig. 20) consiste de un tubo sobresaliente (tipo "bastón de caramelo") que atraviesa el techo de la caseta de monitoreo con un colector de muestreo horizontal conectado por una unión en "t" a la sección vertical. Conectada a la otra salida vertical de la unión en "t" se encuentra una botella para recolectar las partículas pesadas y la humedad antes de que ingresen a la sección horizontal. El dispositivo de admisión de muestra se dotará de un embudo invertido de vidrio conteniendo una malla para mantener la lluvia, nieve e insectos fuera del colector. En forma alternativa, la sección horizontal puede extenderse a través de la pared lateral del edificio, en cuyo caso el dispositivo de admisión deberá extenderse a mayor distancia de la parte exterior del edificio, y filtrarse para evitar que el polvo, insectos y humedad ingresen al colector. El colector horizontal deberá tener, por lo menos, un diámetro de 5 cm. Un pequeño ventilador de 1, 700 1/minuto a O cm de presión estática del agua, se encuentra al final del escape del sistema para proporcionar un flujo de aire a través del sistema de aproximadamente 85 a 140 litros/minuto.

Deberá tenerse mucho cuidado para no colocar el dispositivo de entrada cerca a las salidas de aire como, por ejemplo, aberturas del ventilador del escape.

3.6.2.3 Frecuencia del Registro.

Soplador

Las concentraciones de S02 deberán registrarse contínuamente y promediarse cada hora. Por ejemplo, las mediciones efectuadas entre las 7:00 y las 8:00am se deberán promediar aritméticamente y reportarse como los datos de las 8:00am.

1·2,.,

60r.m

Ser:clón Modular - Tr::.mp::. df"t Humrrl:H1

FIGURA20. COLECfORTIPICODEENTRADADEAIREPARAELMUESTREODES0 2 YOTROSCONTANUNANTESGASEOSOS

94

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Page 92: Protocolo Monitoreo Aire

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FIGURA19. CONCENTRACIONATMOSFERICATOTALDEPARTICULASSUSPENDIDAS (24 horas)

Empresa: ____________ ________ _

Numero de la estación: - ------------------------------Ubicación de la Estacion: -----------------Fecha: de de 19

Dia del mes Hora del Dia

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·~· Mi~~

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Operador de Campo:------------Analista de Datos:_. _________ _ Verificado Por: --------- -----

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l\ifin.

Page 93: Protocolo Monitoreo Aire

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FIGURA 19. CONCENTRACION A TMOSFERICA TOTALDEP ARTICUlAS SUSPENDIDAS (2~ horas)

Empresa: ___________________ _

Numero de la estación: -----------------Ubicación de la Estacion: ----------------Fecha: de de 19

Dia del mes Hora del Dia

Operador de Campo:--------­Analista de Datos: -----------Verificado Por: -------------- --

i.~ ~º 1 l!:~tJ.;! M:a.~Q f Abti.E 1 Ma;m 1 J~~w 1 J~H9 f ~~ l $d" 1 ~~' 1 ~v.. 1 l)k. 1 Jlm~~ J Ma.x. 1 M"m. 1

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Prom. Max:. Mbt.

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Page 94: Protocolo Monitoreo Aire

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FIGURA 19 (Continuacion)CONCENTRACION DE ATMOSFERICA TOTAL DE PARTICULAS SUSPENDIDAS ( 24 Horas)

Empresa: ________________________________________ ___

Numero de la estación: ---------------------------------Ubicación de la Estacion: -------------------------------Fecha: de de 19

Dia del mes

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E~~ l Jf~Q. I M~r:~9 l A~.t;il Hora del Dia

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Operador de Campo:--------­Analista de Datos: -----------Verificado Por: -------------------

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RESUMEN MENSUAL DE CONCENTRACIONES DE PARTCULAS SUSPENDIDAS EN 2-' HORAS

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1 ~~- fu . 1 l 1 1 .. f-T- T 1 1 1 1 1 1 1

Page 95: Protocolo Monitoreo Aire

3.6.2.4 Calibracic)n, Mantenimiento y Garantía de Calidad.

3.6.2.4.1 Calibración.

00040

Debido a los diferentes principios de operación de los diversos instrumentos usados para el monitoreo contínuo de SOz, no es posible proporcionar pautas estrictas para la calibración de los sistemas. Una calibración primaria para cada analizador ambiental de dióxido de azufre y el sistema de registro de datos afines se realizará a intervalos especificados por el fabricante, los mismos que no podrán ser superiores a tres meses.

La calibración primaria deberá cumplir con los siguiente..<; requisitos:

1. Deberá reali7..arse de acuerdo con las especificaciones del fabricante, haciendo uso de equipo de calibración aprobado por el Ministerio de Energía y Minas.

2. Deberá efectuarse para un mínimo de cinco concentraciones a cero y aproximadamente a un cuarto, a un medio, a tres cuartos y a una escala completa.

3. De ser posible, deberá efectuarse en el lugar del moniloreo.

4. Se deberá aplic.·u un factor de corrección de presión/altitud, aprobado por el Ministerio de Energía y Minas, a los datos provenientes de los analizadores no calibrados en el lugar de la instalación.

Deberá acatarse cuidadosamente las instrucciones del manual de instrucciones del fabricante. Cuando la experiencia operativa revele la necesidad de adiciones o modificaciones a las ins trucciones del fabricante, se deberá efectuar tales adiciones o modificaciones y presentar un registro escrito al Ministerio de Energía y Minas incluído en el informe trimestral.

3.6.2.4.2 Mantenimiento.

Después que se ha elegido e instalado el dispositivo de muestreo y/o un colector adecuadamente diseñados, las siguientes etapas lo ayuda rán para mantener condiciones constantes de muestreo.

1. Conduzca periódicamente una prueba de fuga para el colector. Selle todos los orificios y disminuya el bombeo hasta aproximadamente 1,25 cm de agua, tal como se indica mediante un manómetro de vacío o manómetro conectado a uno de los orificios. Aisle el sistema. La medición del vacío no deberá mostrar ningún cambio una vez transcurridos 15 minutos.

2. Establezca técnicas de limpieza y una programación. Un colector de gran diámetro podrá limpiarse jalando a través de éste una tela envuelta a lo largo de una cuerda. De lo contrario, el colector deberá desmontarse periódicamente y limpiarse con agua y jabón. No deberá permitirse que se acumule la suciedad visible.

La cubierta deberá mantenerse limpia y la temperatura controlada para evitar el congelamiento o recalentamiento de Jos instrumentos. Deberá seguirse las instrucciones del fabricante para el control ambiental de la cubierta. De ser posible, las verificaciones del cumplimiento del mantenimiento del

97

Page 96: Protocolo Monitoreo Aire

equipo, de la calibración y de la precisión deberán efectuarse durante las horas en que la concentración ambiental de S02 sea cero. Si dichas actividades, y/o auditorías no pudieran efectuarse cuando la concentración de S02 es cero, deberán ponerse en funcionamiento con la finalidad de evik'lr interrupciones de datos cuando las concentraciones de so2 son más altas que el antecedente.

3.6.2.4.3 Garantía de Calidad.

Las verificaciones de precisión in situ deberán efectuarse, por lo menos, dos veces a la semana, y deberán cumplir con los siguientes requisitos:

l. Efectuarse con el mismo equipo usado para la calibración del anali7..ador primario o mediante fuentes equivalentes verificadas.

2. Las verificaciones de precisión deberán efectuarse para una concentración cero de so2 y para una concentración entre un cuarto y tres cuartos del rango del analizador.

3 Si la salida del analizador para cualquiera de las veríricacioncs de precisión se desvía más del ± 15% de la concentraci6n cero estándar de gas o 1% de su escala total, cual fuera mayor, deberá efectuarse una calibración primaria del analizador. Los datos del ambiente medidos por el analizador se invalidarán regresando a la calibración previa o a la verificación de precisión previa. Si se determinara que la precisi6n semanal hubiera sido ocasionada por una fuente externa al analizador, el operador deberá identificar y corregir el problema y ejecutar nuevamente la verificación de precisión. El éxilo de la ejecución de la verificación de precisión evita la necesidad de tener que realizar otra calibración primaria. Los datos del ambiente deberán invalidarse, tal como se requiere anteriormente, a menos que la causa de la imprecisión hallada en la verificación inicial no afectara la precisión de los datos del ambiente medidos durante el periodo anterior a la verificación.

Los siguientes formatos, (las Figs. 21-1-11) u otros similares desarrollados por la compañía deberán completarse para cada calibración y mantenimiento de la instrumentación del S02. Deberá presentarse un resumen al Ministerio de Energía y Minas junto con los informes trimestrales y la compañía deberá conservar una segunda copia en sus archivos, para su verificación por los Auditores Ambientales.

Además de la calibración de los instrumentos, que deberá efectuarse a intervalos, según las recomendaciones del fabricante, deberá verificarse, grabarse y ajustarse lo siguiente, de ser necesario, por lo menos una vez al mes:

(a) el régimen de Oujo de la muestra de aire, (b) cero o línea base, (e) rango de temperatura dentro del edificio, (d) condiciones in usuales, tales como: altas concentraciones de los agentes

contaminantes visibles u olorosos, filtraciones, línea de muestra defectuosa u otras condiciones que puedan afectar las operaciones y la exactitud del analizador.

98

Page 97: Protocolo Monitoreo Aire

00040

1

~·;;·:~~-

. FORMULARIODECALIBRACION kl~\~·;~\)· ; Estacion .................................................. 2. Analizador ................................... ~i. ~ · '.:) 1 •

-~, ~~ ' " • . 1 .

:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ::::::::::::::: :::::::::::::::::::::::::~~~:: .. 1~):_,. ..... - -~~-· .. ·

3 Calibracion realizada por ........................................................ Fecha ..................... .

4 Calibrador Utilizado ........................................... ................................................ ..

5 so2 estandar ...................................................................................................... ..

Verificado con NBS - SRM .................................................................................. ..

por ......................................................................................... Fecha ..................... .

6 Flujo medido con ........................................... .... ................................................. .

7 Presion barometrica ................................ mm Hg, temperatura de proteccion .......... °C

8 Analizador de medidas de flujo .............................................. Hidrogeno ............. ..

9 Establecimiento del indicador cero .......................................... .............................. .

Establecimiento del indicador de extension .............................. · ............................. ..

10 Temperatura de equilibrio de penetracion ................................... ........................... ac

Nivel de proteccion (PR) .......................... ............... ................ Hg 1 min

11 Temperatura en la cual se midio el nivel de flujo de aire (AT) ................................ oc

12 Presion del vapor de agua en temperatura (AT) ....................... mm Hg

99

Page 98: Protocolo Monitoreo Aire

equipo, de la calibración y de la precisión deberán efectuarse durante las horas en que la concentración ambiental de S02 sea cero. Si dichas actividades, y/o auditorías no pudieran efccluarse cuando la concentración de SO¡?. es cero, deberán ponerse en funcionamiento con la finalidad de evitar Interrupciones de datos cuando las concentraciones de so2 son más altas que el antecedente.

3.6.2.4.3 Gnntntín de Cnlidud.

Las verificaciones de precisión in situ deberán efcctunrsc, por lo menos, dos veces a la semana, y deberán cumplir con los siguientes requisitos:

1. Efectuarse con el mismo equipo usado para la calibración del analizador primario o mediante fuentes equivalentes verificadns.

2. Las verificaciones de prcc1s1on dchcrán efectuarse para una concentración cero de S02 y para una concentración entre un cuarto y tres cuartos del rango del analizador.

3 Si la salida del analizador para cualquiera de las vcrific<Icioncs de precisión se desvía más del ± 15% de la concentración cero estándar de gas o 1% de su escala total, cual fuera mayor, deberá efectuarse una calibración primaria del analizador. Los datos del ambiente medidos por el analizador se invalidarán regresando a In calibración previn o a la verificación de precisión previa. Si se determinara que la precisit1n semanal hubiera sido ocasionada por unn fuente externa al annl izador, el operador deberá identificar y corregir el problema y eJecutar nuevamente la verificación de precisión. El éxito de la ejecución de la verificación de precisión evita la necesidad de tener que realizar otra calibración primaria. Los datos del ambiente deberán inval idarse, tal como se requiere anteriormente, a menos que la causa de la imprecisión hallada en la verificación inicial no afectara la precisión de los datos del ambiente medidos durante el periodo anterior a la verificación.

Los siguientes formatos, (lns Figs. 21 - 1-11) u otros similnres desa rrollados por la compañía deberán completarse para cada calibración y mantenimiento de la instrumentación del SOz. Deberá presentarse un resumen al Ministerio de Energía y Minas junto con los infonncs trimestrales y la compnñía deberá conservar una segunda copia en sus archivos, para su verificación por los Auditores Ambientales.

Además de la calibración de los instrumentos, que deberá efectuarse a intervalos, según las recomendaciones del fabricante, deberá verificarse, grabarse y ajustarse lo siguiente, de ser necesario, por lo menos una vez al mes:

(a) el régimen de Oujo de la muestra de aire, (b) cero o línea base, (e) rango de temperatura dentro del edificio, (d) condiciones lnusualc.c;, tales como: altas conccntmcioncs de los agentes

contaminantes visiblc.c; u olorosos, filtraciones, línea de muestra defecluosn u otms condiciones que puedan afectar las operaciones y la exactitud del analizador.

98

Page 99: Protocolo Monitoreo Aire

3.6.2.5 Análisis de los Datos. La concentración de so2 deberá registrarse en un registrador de banda o en un registrador cronológico de datos. Los promedios de los concentrados de so2 de 1, 3 y 24 horas deberán registrarse en el formulario que se muestra en la Fig. 22.

FORMULARIO DE CALIBRACION

! .Estación ---- ----- 2.Analizador

3. Calibración realizada por Fecha

4. Calibrador utilizado 5. so2 estándar ____________ ___________ _

verificado con NBS - SRM

por -------~--------------Fechq__ ____ _

6.-Flujo medido con

7. -Presión varométrica

8.-A..nalizador de medidas de flujo

mm Hg, Temperatura de protección __ _

9. Establecimiento del indicador cero

Establecimiento del indicador de extensión

1 O.Temperatura de equilibrio de penetración

Nivel de penetración (PR) ng/min

Hidrógeno _ ___ _

!!.Temperatura en la cual se midió el nivel de flujo de aire (A T) --- - --

12.Presión del vapor de agua en temperatura (AT) nun Hg,

ECUACIONES DE CALIBRACION

Ecuacion 1 Factor de correccion BP =Presion barometrica. mm Hg

VP =Presion de Ya por de agua. mm Hg en A T (cuadro 1)

"C

"C

"C

BP - VP 298 STP = * AT =Temperatura en la cual se midido el nivel de flujo de aire, ~e

760 AT + 273

Ecuacion 2 FT"= F * Factor de correcion STP

Ecuacion 3

PR MV ppm (S02l 1¡¡ 1 = F-- * --

l"'.f, M

Ecuacion 4

Respuesta /% escala) =

F =NiYel de Oujo incorrecto, Vmin. FT =Ni\·cl total de O u jo de aire, corregida a 25°C y 760 mm HG Vmin PR =NiYel de penetracion en la temperatura de equilibrio, ¡tg/min. MV =Volumen molecular de S04 a 25°C y 760 mm Hg (2-l.45 Vmol) M =Peso molecular de S02 (64 g /mol)

MV 24.45>' jmin , - = = 0.382/' g M 64g jmol

URL =Limite del margen superior analizador ZS02 =Registrador de respuesta del aires cero

(so, ) ---~uu~r *lOO+ Z

URL so, FIGURA 21- 1 FORMULARIO DE CALIBRACION PARA INSTRUMENTOS DE MEDlCION DE SO, EN EL AMBIENTE.

lOO

1 1 1 1 1 1

1 1

1

Page 100: Protocolo Monitoreo Aire

FORMULARIO DE CALIBRACION S02 Y REVISION DE LINEARIDAD

Puntos de t j) j 4

Calíhraciun .F'~ Ften STP [S02] %escala 1/túltt l/nl1U pptn ecuaclott 2·4

1!~\J!~~~~m ,:2.,Z !!c:Q~d~m ~~;J. cero 80%

1

2

a_. _() - () 298 FT - F x STP, STP- x( ) = _____ _

760 +273

RESPUESTA DEL ANALIZADOR % DE CHART

lOO

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0.1 () 0.20 0.30 0.40 o .so [ S02J out• ppm

RELACIONDE CALIBRACION

Pendiente (h) de la relacion de calihracion (Y=a+bx)= ________ _ _ Jnlcrscccion (a) tic la rclat:ion tic calibracion= -------------

FIGURA 21-2 EJEMPLO DE UN FORMULARIO DE CALIBRACION PARA S02

101

Page 101: Protocolo Monitoreo Aire

' 1 i . .¡ t.' '

1 ?:: .: . ¡ ~ ? !

FORMULARJO DE CALCULO PARA EL METODO DE LOS MINIMOS CUADRADOS

Punto de Calibración

Cero 80% URL

1 2

•J

4

X = ·Concentracion, ppm

X XL y yL XY

Y = registrador de medida, %escala

¿y2 = ___ _ :EXY = :EX = __ _ :EY = _ __ _ ----X= :EX 1 n = Y= :EY 1 N= ---- ----------

La ecuacion de la linea de acceso a los datos se escribe :

donde;

Y= Y + b (X- X) = (y - bX) + bX = a +bX

Y = respuesta del medio predicho para la X correspondiente. b = la pendiente de la linea de ajuste, a = la y - intersecada. n = numero de puntos de calibracion

Ixy- ( Ix)( I y)

b- n - ¿Ji - (Ix)2_

n

a= y - bx = ______ _

FIGURA 21 - 3 FORMULARJO DE CÁLCULO POR EL METO DO DE LOS MINIMOS CUADRADOS PARA EL S02 AMBIENTAL.

107

Page 102: Protocolo Monitoreo Aire

t

00040

LISTA DE COMPROBACION OPERACIONAL

Identificación del Emplazamiento _____ _ Fecha -----------------~---

Técnico: Ubicacion del emplazamiento _______ _ --------------------------Ubicacion del emplazamiento

l. Termografo de inspeccion para variaciones de temperatura mayores de+ 2 °C /4° F). Identificar el tiempo referencial de las temperaturas fuera de nivel de tolerancia. Observaciones

2. Sistema de introduccion de nuestras de inspeccion para humedad, acumulacion de partiiculas. objetos extraños, roturas fugas. Observaciones

3. Esta conectada la linea de nuestra al colector ? Observaciones

4. Sistema de registro de los datos examinados

Correctiva Legibilidad de los trazos

Suministro de tinta Suministro de papel

Selector de diagramas de velocidad Interruptor de alcance de señal

Tiempo de sincronizacion

O k Tomar Accion

Observaciones ________________________________ __

5. Parametros operacionales de inspeccion del analizador

Correctiva

Nivel de flujo de la muestra

Fluctuacion de la temperatura Analizador en el modo de muestra Potenciometros de cero e indicador de medidas asegurados en la posicion correcta

Observaciones

O k Tomar Accion

103

··. -.•·

. . i .1

Page 103: Protocolo Monitoreo Aire

LISTA DE COMPROBACION OPERACIONAL

6 Cero del analizador ................. ........ .............................................. .......... .. ........ .... ..

7 Revisar para ver sí el cero irregular está dentro de la tolerancia. Observaciones. .. ................... ... .......... .... ............ .......... ........... .......... ..... .......... .

8 Indicador de medidas del analizador

9 Revisar para ver si las indicaciones del medidor están dentro de la tolerancia

Observancia

10 Ingresar valores de cero y de indicaciones de medida en el formulario de comprobación de la amplitud.

11 Regresar al modo de la muestra

12 Registrar la presiÓn del cilindro de cero y de los tanques de amplitud

Aire cero .......................................... ,. ................................................... .. Aire de amplitud

13 Cerrar las válvulas en cero y los tanques del indicador de medidas

14 Registrar la presión del cilindro de los tanques Hz

Firma del técnico ........................................................ ...... ... ........................ ..

104

Page 104: Protocolo Monitoreo Aire

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FORMULARIO DE VERIFICACION DE AMPLITUD fl í~-:-::;> )· ·~·; Idcntificilcion del cnwpli!zamicnto ____ _

Ubicacion_...L--- ---------­Dircccoion - - -------------Cero Ajustado ___________ _ _

Fecbn Tiempo Üperador

'\. :: \ ~ ... · ~ ; ): ' Contamin<lnlc · ·, \ ·:·.: '•. / ·~· , ______ _ __.,__:.·. - ' / . '/ Analizador ·~.- .·-·>· Numero tic serie · · · · ,,·'

. -· Amplitud Ajustada __________ _

Cero Ámpiltudde AmpiÍtud desajustado, la des~just.ada,

cuadro% concentracion cuadro% ' lltllll

FIGURA 21-6 Formulario de verificacion de la amplitud de instrumentos de S02 ambiental

105

Page 105: Protocolo Monitoreo Aire

FORMULARIO DE VERIFICACION DE LA PRECICION

Identificación del emoplazamiento ____ _ Contaminante --------------------Ubicaci6n Analizador ------------- -------------------Direccoión ___ ;...._ _______ _ Numero de serie --------------------

tt~h• Tfentpo Operado.- Cbn<:&nírat:t on d~=·h,.t• n~epue!J~ deJ anaU~dQr Dlterenda

preclslon·.de ppm pruehfl.de gu! ppm

c:\J•tl'r:o ~ "

. pp"'

FIOURA 21-7 Formularlo de vcrlflcRcldn de In pred11l6n pnrn elmonitoreo del S02 Amhlenlnl

106

r'" 1 1 !

Page 106: Protocolo Monitoreo Aire

l

1 ' ' 1 '

MANTENIMIENTO DEL REGISTRO

Identificación del ernoplazanuenlo ____ _ Contaminante --------------Ubicación --------------- Analizador ______________ _ Direccoión ---------------- Número de serie ____________ _

Fecha Tecnlco Man tenhn le ttto Actividad de Cottten ta.rl os qut> Inicia el mantenimiento

aco.nteclmleoto

FIGURA 21 -9 Formulario de mantenimiento del registro para moniloreo de S02 ambiental

107

Page 107: Protocolo Monitoreo Aire

FORMULARIO DE CALCULO PARA so2 AMBIENTAL

Ecuación 1 Y = %escala b = pendiente de la línea de calibración

ppm = Y- a b

a = interseccion de la linea de calibracio

2Ecuación 2

BP = presion barometric:a, mm Hg VP = presion del vapor de agua,

mm Hg, donde T = A T AT =temperatura del aire medido, ° C

Factor de corrección STP =

V =Volumen medido con un medidor de

BP- VP x 298 760 AT+ 273

Ecuacion 3

ampolla de jabón, 1 tnmmP.din= tiempo promedio (! 1...±...!2.-±-!::1 )

3 = nivel de flujó incorrecto, /mi n

= niv!'.l tnt;¡J dd nuin cfr. ;~ir!'. corregido por STP, 1/MIN

PR F= V

= nivel de pcnetracion en la temperatura de equilibrio, ¡.tg/ min

t nmmr:din

Ecuación 4 FT = F x factor de

corrección STP

Ecuación 5

ppm [ S02J out. = PR x MV FT M

Ecuación 6

% diferencia = [ S02)R - [ SO UA x 100

[ so2 lA

MV

M MV M

CALCULOS Temperatura de penetracion ____ __ ° C Nivel de penetracion (PR) ¡.tg/ min Presion barometrica -mm Hg Presion del vapor H20 mm Hg Temperatura del aire ° C Factor de corrección STP = 2 Flujos de aire

------

l. Flujo incorrecto (Ec. 3) tiempo (min)

=Volumen molecular de SO?. Pn STP ( 25,45) 1/mol )

= peso molecular de so2 (64 g 1 mol) = 24,45 1/mol = 0,382 1/g

64 g/mol

F = _____ = _____ 1/min

2. Flujo total de aire corregido en Stp (Ec. 4)

FT = x = ----- 1/min @ STP concentración (Ec. 5) : ppm (S02Jout = X 0 ,382 = pm

Respuesta del analiszador (Ec. 1): Medida del registro ___ __ % escala Respuesta del analizador pm Figura 21 - JO

108

Page 108: Protocolo Monitoreo Aire

1

1

¡ 1

1

1

1

1

l !

Flujos de aire

FORMULARIO DE CALCULO

l. Flujo incorreéto (Ec. 3) tiempo (min)

F= = ____ 1/min 2. Flujo total de aire corregido en SlP (Ec. 4)

FT = x = _____ 1/min@ SlP

concentracion (Ec. 5) : ppm [S02JoUT- X 0,382 = __ppm

Respuesta del analizador (Ec. 1): Medida del registradot ____ % escala Respuesta del analizador pm

Flujos de aire 1. Flujo incorrecto (Ec. 3) tiempo (min)

----- F = _____ = _____ l!min

2. Flujo total de aire corregido en STP ( Ec. 4) FT = x = _____ 1/min@ SlP

concentracion (Ec. 5) : ppm [S02l0UT = X 0.382 . - m

Respuesta del analizador (Ec. 1): ' Medida del registrador ____ % escala

Respuesta del analizador ppm

Figura 21 - 11

109

Page 109: Protocolo Monitoreo Aire

; ¡ : . t

3.6.2.6 Informe de Datos. · Los infonnes trimestrales que contengan resúmenes mensuales y los

formatos que muestren la infonnación de las concentraciones de so2 de 1, 3 y 24 horas deberán presentarse al Ministerio de Energía y Minas, dentro de un plazo de 30 días, contados a partir de la finalización de cada trimestre calendario. También se deberá presentar un infonne anual o reporte EV AP (antes del 31 de marzo de 1995). El infonne anual deberá incluir resúmenes de los datos del SOz provenientes de las hojas de datos, usando distribuciones de frecuencia, etc.

3.6.3 Plomo y otras Partículas de Metal.

3.6.3.1 Antecedentes. Se emite a la atmósfera un gran número de metales diferentes provenientes de las actividades la minerfa, fundición y refinación de minerales. Muchos de ellos son tóxicos para las personas, animales y plantas. Se ha desarrollado técnicas para muestrearlos de las fuentes de emisión y del aire del ambiente. La presente sección se concentrará en el monitoreo del plomo en la atmósfera del ambiente, sin embargo, ésto no significa que otros metales tóxicos o peligrosos como arsénico, cadmio, selenio, etc., no necesiten ser monitoreados. El Ministerio de Energfa y Minas revisará el inventario de emisiones de cada compañía para detenninar qué agentes contaminantes particulados deberán incluirse en el programa de monitoreo de la compañía.

3.6.3.2 Tipo de Instrumentos Recomendados. El plomo y otros contaminantes metálicos forman parte del material particulado recolectado por el muestreador TSP. Cuando se opera el muestreador durante 24 horas, a un régimen de flujo promedio de 1, 7 m3/min, se obtiene una muestra adecuada, aún en el caso de una atmósfera que tenga una concentración de partfculas suspendidas tan baja como 1 ug/m3. Por lo general, el tamaño de la muestra, es adecuado para otros análisis de metales.La concentración de plomo, nonnalmente, se detennina mediante el análisis, usando espectrofotometría de absorción atómica.

3.6.3.3 Ubicación de los Instrumentos. La muestra de plomo se toma del filtro usado en el muestreador de alto volumen. Dado que el plomo es particularmente tóxico para los seres humanos, especialmente para los niños, el muestreador ubicado en el centro de la población es muy importante.

3.6.3.4 Frecuencia de Registro. Para la fase 1, deberá analizarse las bandas del filtro de la muestra TSP para verificar el plomo de cada dfa medido a través de cada muestreador de la red. Dado que, por lo general, el plomo es bastante estable mientras se encuentra en los filtros del sobre que se almacena después del pesaje posterior al muestreo, deberá pennitirse que se acumulen suficientes bandas hasta que se pueda efectuar el examen de una sola vez.

110

Page 110: Protocolo Monitoreo Aire
Page 111: Protocolo Monitoreo Aire

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FIGURA 22-1 (Continuacion)DIOXIDO DE AZUFRE ATMOSFERICO (Cada Hora)

Empresa: ___________________ _ Operador de Campo:------ ----Numero de la estación: ----------------- Analista de Datos: __________ _ Ubicación de la Estacion: ----------------- Verificado Por:-- ----------Fecha: de de 19

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RESUMEN MENSUAL DE CONCENTRACION DE SO? POR HORA

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Page 112: Protocolo Monitoreo Aire

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FIGURA 22-2 CONCENTRACION DE DI OXIDO DE AZUFRE ATMOSFERICO (Cada 3 Horas)

Empresa: ____________________ _ Operador de Campo: ----------

Numero de la estación: ________________ _ Analista de Datos: __________ _

Ubicación de la Estacion: --------------- Verificado Por: ------------&~: ~ ~~

Dia del mes Hora del Día ~~I--~f f ¡~ T fU T ¡s. 1 uíi6ul W l . ó.3. r M·¡ ti} 1 n T íiulufu ufut~ l ts T t~ulukurut~ l f9.' 1 i6u l 11 1 i :fT á TuijuT~ 1 ~ t ~.

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Page 113: Protocolo Monitoreo Aire

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FIGURA 22-2 (Continuacion)DIOXIDO DE AZUFRE ATMOSFERICO (Cada 3 Hora)

Emp~: __________________________________ ___ Operador de Campo:----------

Numero de la estación: _______________ _

Ubicación de la Estacion: ---------------Fecha: de de 19_

Analista de Datos: ______________ _

Verificado Por: ----------------

----·----·--------·----------------·--------------------------------------------·---·-·-- --------------- ......... ............................................................................................. .. Dia del mes Hora del Dia

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RESUMEN MENSUAL DE CONCENTRACION DE SO? POR 3 HORAS

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Page 114: Protocolo Monitoreo Aire

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FIGURA 22-3 CONCENTRACION DE DI OXIDO DE AZUFRE ATMOSFERICO (Las 24 Horas)

Empresa: ___________________ _ Numero de la estación:, ________________ _

Ubicación de la Estacion: ---------------

Fecha: de de 19

Dia del mes Hora del Dia

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Operador de Campo:----------Analista de Datos: __________ _ Verificado Por: ------------

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Page 115: Protocolo Monitoreo Aire

FIGURA 22-3 (Continuación)CONCENTRACION DE DI OXIDO DE AZUFRE ATMOSFERICO (Las 24 Horas)

Empresa: ___________________ _

Numero de la estación: Operador de Campo: Analista de Datos: ------------

-----~---------------Ubicación de la Estacion: Verificado Por: ----------------------- ------------Fecha: de de 19 --------------------------------------------------------------·----------------.. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Dia del mes Hora del Dia

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Mtn. RESUMEN MENSUAL DE CONCENTRACIONES DE SO? lAS 24 HORAS

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Page 116: Protocolo Monitoreo Aire

3.6.3.5. Procedimientos de Operación.

Para el espectofotómetro de absorción atómica equipado con una lámpara de cátodo hueco de plomo o una lámpara de descarga sin electrodo con una reproducibilidad dentro de ±5%, el rango típico del plomo es de 0,07 para 7,5 ¡.¡,g Pb/m3. Las sensibilidades típicas para un cambio del 1% en la absorción (0,0044 unidades de abso'rción) son de 0,2 y 0,5 ¡¡,g Pb/ml para las líneas 217,0 y 283,3, respectivamente. Un límite detectable bajo típico (LDL) es 0,07 ¡.¡,g Pb/m3 cuando se asume un volumen de aire de 2400 m3. Los valores absolutos variarán con el tipo de instrumento, la longitud de onda de absorción usados, así como con las condiciones de operación del instrumental.

3.6.3.6 Calibración, Mantenimiento y Garantía de Calidad. 3.6.3.6.1 Calihrnción. La calibración del equipo es una de las funciones más importantes para mantener una buena calidad de datos; por ello, el equipo analítico y de muestreo que se emplea para determinar la concentración de plomo deberá calibrarse en forma regular. El fabricante proporciona los detalles para la calibración. En el apéndice E se proporciona un procedimiento general para la calibración. Todos los datos y cálculos vinculados a las calibraciones deberán consignarse en un registro de calibración, que deberá tener una sección separada para cada instrumento, aparato y muestreador. 3.6.3.6.2 Mantenimiento. Los ajustes y reparaciones principales del espectofot6metro de absorción atómica normalmente requieren el servicio del fabricante o de su representante. La sensibilidad del instrumento depende de varios factores como la alineación de la lámpara catódica de vacío y del cuerpo del quemador, de la limpieza de Jos sistemas ópticos y del cuerpo del quemador y del nivel de calibración de la red de difracción. Si no es posible un cambio de 1% en la sensibilidad de absorción o una reproducibilidad de 5%, el representante del fabricante o un operador calificado deberá verificar el

instrumento. A continuación, una programación de mantenimiento preventivo del equipo de muestreo y del cspectofotómetro de absorción atómica dará como resultado una reducción en el tiempo de paralización y en el mantenimiento de reparación que se requiera. En la sección V se consigna el mantenimiento del muestreador de alto volumen. Unicamente un operador calificado podrá realizar los siguientes procedimientos generales de mantenimiento para el espectofotómetro de absorción atómica.

1. Fuente de Luz: Cuando los problemas se indican a través de una fuente de luz, verifique la consola para el montaje de la lámpara catódica de vacío o la lámpara de descarga sin electrodo o la conexión de la lámpara y asegúrese de que el instrumento esté enchufado, encendido y haya calentado. Si los voltajes de la línea son bajos, opere la fuente de energía

117

Page 117: Protocolo Monitoreo Aire

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desde un autotransformador de relación regulable que se ha programado para proporcionar voltajes máximos. Las fluctuaciones del medidor de corriente de la lámpara pueden reducirse usando un transformador sinusoidal de voltaje constante.

2. Respuesta de No Absorbancia. Asegúrese que la lámpara esté encendida, debidamente alineada y que la longitud de onda, la ranura y los controles del rango se hayan ajustado adecuadamente. Si el medidor no puede colocarse en cero:

(a) ajuste el nivel del cuerpo del quemador para evitar interceptar el haz luminoso y

(b) limpie la lámpara y la ventana o las ventanas de cubierta del fotómetro con una solución diluida de detergente suave y enjuáguelas varias veces con agua destilada. L1s ventanas o los lentes sucios constituyen un problema cuando se opera el instrumento por debajo de 230 run.

3. Lectura con Interferencia, Flama Encendida: Verifique la dirección de la corriente de la lámpara, el régimen de flujo del combustible y del oxidante y el tubo de aspiración para asegurarse que el drenaje es el adecuado; el nebulizador para verificar corrosión alrededor de la boquilla; el ajuste del tubo capilar del nebulizador, el cuerpo del quemador (puede requerir limpieza con una hoja de afeitar), la presión del cilindro de acetileno, la presión de aire y el filtro de la línea de aire.

4. Baja Sensibilidad (dentro del 50% de la sugerida en el manual del método analítico): Verifique la sensibilidad obtenible para otros elementos con la finalidad de determinar que la baja sensibilidad no se debe a la lámpara usada. Verifique el ancho de la ranura, la longitud de onda, la programación del rango, la alineación del quemador, el ajuste del tubo capilar nebulizador y el regtmen de flujo del combustible/oxidante para determinar que son los óptimos para el elemento que se analizará. Asegúrese que el amperaje de la lámpara no · se encuentre sobre el valor recomendado, verifique la alineación de la lámpara y la concentración de la solución patrón usada.

Todos los demás problemas de mantenimiento como por ejemplo la limpieza de espejos o redes de difracción deberá discutirse con el fabricante o con el representante de servicios.

En este tipo de análisis fotométrico, la concentración de la muestra y particularmente la concentración del reactivo y de las soluciones patrón son de la mayor importancia para la exactitud de la determinación. L1s muestras y las soluciones patrón de metal deberán prepararse con cuidado y precisión.

3.6.3.7. Análisis de Datos.

En el apéndice C se consignan los detalles para calcular la concentración de plomo en la atmósfera a partir de las muestras recolectadas del filtro TSP.

3.6.3.8. Infonne de Datos.

Para informar la concentración de plomo se empleará un formato similar al que se usa para informar el TSP. En la Fig. 23 se proporciona un ejemplo de este formato. Los informes trimestral y anual deberán presentarse al Ministerio de Energía y Minas.

118

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Page 118: Protocolo Monitoreo Aire

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FIGURA 23 CONCENTRACION DE PLOMO ATMOSFERICO (Las 24 Horas)

Empresa: ____________________ _

Numero de la estación: -------------------------------Ubicación de la Estacion: ----------------Fecha: de de 19

Dia del mes

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Operador de Campo: -------------­Analista de Datos: ---------------------Verificado Por: ------------------------

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RESUMEN MENSUAL DE CONCENTRACIONES DE PLOMO LAS 24 HORAS

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Page 119: Protocolo Monitoreo Aire

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FIGURA 23 (Continuacion)CONCENTRACION DE PLOMO ATMOSFERICO (Las 24 Horas)

Empresa: ___________________ _ Numero de la estación: ________________ _

Ubicación de la Estacion: ---------------Fecha: de de 19

Dia del mes

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RESUMEN MENSUAL DE CONCENTRACIONES DE PLOMO LAS 24 HORAS

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Page 120: Protocolo Monitoreo Aire

00040

4.1. REFERENCIAS SELECCIONADAS

l.Chapman, R.L. 1972. Instrumenst for Stack Monitoring, Ollution Engieering, Vol.4, No.6. 2. Cheremisinoff, P.N. 1974. Measurement of Pollution in Air and Water, Design Engieering Conf. Proc. Apr. 10. 3. Cheremisinoff, P.N., and R.A. Young, 3rd Pr, 1981. Pollution Engineering Practice Handbook, Ann Arbor Science Publ., Inc. Ann Arbor, 1073p. 4. Cross, F.L. 1972. Environmental Factors in Plant Site Selection, Plant Engineering, Vol 26, No. 14, july 13. 5. Cross, F.L. 1971. How to Make Pollution Control Decisions, Pollution Engineering, Vol. 3, No. 3. 6. Federal Register, 1979. Quality Assurance Requeriments for Prevention of Significant Deterioration (PSD) Air Monitoring. Vol 44. Appendix B No. 92.pp 27582-27584. 7. Hesketh, H.E. 1979. Air Pollution Control. Ann Arbor Science Publ., Inc. Ann Arbor, Mich 369p. 8. Keith, L.H., ed, W. Mueller and D.L. Smith, Compilers, 1991. Compilation of E.P.A'. s Samplling and Analysis Methods, CRC Press, 802p. 9. Lodge, J.P.,Jr., 1989. Methods of Air Sampling and Analysis, 3rd Edition, Lewis Publ. Co. 763p. 10.Powals, R:J:, L.J. Zaner, F.F. Sporek, 1978. Handbook of Stack Sampling and Analysis, Technomic Publ. Co.441 p. 11. Straub, C.P., 1989. Practica! Handbook of Environmental Control, CRC Press. 537p. 12. Lyons, T.J. And W.D. Scott. 1990. Principies of Air Pollution Meteorology. CDC Press, BOston, 224p. 13. Graedel, T.E. , D.T. Hawkins and L.D. Claxton, 1986. Atmospheric Chemical Compounds : Sources, Occurrence and Bioassay. Academic Press, New York. 14. Grefen, D. and J. Lobel, eds. 1987. Environmental MeteoroloGy. Kluwer Press, Chicag~, 670p. 15. Katz, M. ed., latest ed. Methods of Air Sampling and Analysis, APHA Intersociety Committee. Arner. Pub. Heallh Assoc. Wash. D.C. 984p. 16. Keith, L.H. 1987. Principies of Environmental Sampling. American Chem. Soc. Wash. D.C. 458p. 17. Langstaff, J., C. Seigneur and M.K. Liu. 1987. Design of an Optimun Aír Monitooring Network for Exposure Assessment. Atoms. Enviran,. Vol 21.pp. 1393-1410. 18. Lyons, T.J., F.H. Kamst and l. D. Watson, 1982. A Simple Sonde System for use in Air Pollution Studies. Atmos. Enviran. Vol.16,pp. 391-399 19. Noll, K.E. and T.L. Miller 1977. Air Monitoring Survey Desing. An Arbor Sci. Press. AnnArbor., 296p. 20. Pielke, R.A. 1984. Mesoscale Meteoroligal Modelling, Academic Press, New York. 612p. 21. Perry,R., and R Young, ~., 1977. Handbook of Air Pollution Analysis. Haisted Press 506p. 22. Powals, R.J ., L.J. Zaner and K. F. Sporek, 1978. Handbook of Stack Sampling and Analysis. Technomic Publ. Westport,CT. 23. Randerson, D.ed., 1984. Atmospheric Science and Power Production. U.S. Dept. of Energy, DOEmC-27601 (De 84005177) 850 p. 24. Shriner, D.S., C.R. Richmond and S.E. Lindberg, Eds. 1980. Atmospheric Sulfur Deposition., Environmental Impact and Heallh Effects. Ann Arbor Sci. Ann Arbor. 25. Skoog, D.A., 1985. Principies of Instrumental Analysis. Saunders, Japan, 948p.

121

Page 121: Protocolo Monitoreo Aire

26. Stern, A.C., R.W. Boubel, D.B. Tumer and D.L. Fox, 1987. Fundamentals of Air Pollution, 2nd. Ed., Academic Press.530p. 27. Theodore, L., and A.J. Buonocore, Ed., 1982. Air pollution Control Equipment: Selection, Design, Opreration and Maintenance. Prentice- Hall, Inc. Englewood Cliff, N.J. 429p. 28. USEP A 1976. Quality Assurance Handbook for Air Pollution Measurement Systems. Vol l. Principies. EPA-600/9-76-005. 29.USEPA.1977. Quality Assunance Handbook for Air Pollution Measurement Systems. Vol 11. Ambient Air Specific Methods . EPA- 600/4-77-027a. 30. USEPA.1977 Quality Assurance Handbook for Air Pollution Measurement Systems. Vol 111. Statiol\ary Source Specific Methods. EPA-600/4-77-027b. 31. USEPA. 1988. Quality Assurance Handbook for Air Pollution Measurement Systems. VoliV. Meteorology. EPA-600/8-88-054. 32. Vesilind, P.A., 1 lth Printing, 1982. Environmental Pollution and Control. Ann Arbor Sci. 232p. 33. Weber, E., Ed. 1982. Air Pollution Assessment Methodology and Modeling. Plenun Press New York and London, 329p. 34. World eteorological Organization. 1978. lntemational Operations Hanbook for Measurement for Backgrund Atmospheric Pollution. WMO No. 491. Geneva, 110p.

122

r l

l

Page 122: Protocolo Monitoreo Aire

Apéndice A

Información sobre Sistemas de Globo Sonda Cautivo (Catálogo Disponible en la Dirección General de Asuntos Ambientales)

123

Page 123: Protocolo Monitoreo Aire

Tethersonde Ground Statlon

i .,.. . ---------

A-l. Torre metereológica TethersondeR- Información meteorológica de hasta 6 niveles7

El sistema TMT-4A Tethersonde proporciona al investigador meteorológico perfiles de la capa límite de la atmósfera. Al igual que una torre, el sistema mide continuamente la atmósfera en múltiples niveles.

CARACTERISTICAS

* Estación terrestre programable para recibir de uno a seis paquetes sensores Tethersonde

* Información digital de alta resolución y precisión * Transmisor/receptor sintcti7A'ldo de 395-41 O M Hz con selección de

frecuencia * Procesador/estación terrestre con PC *Información tabulada y gráfica en tiempo real y en VGA de alta

resolución *Compatible con lntellisonde/Rocketsonde

APLICACIONES

* E."tudios sobre contaminación del aire * Investigación meteorológica * Investigación acústica, forestal y agrícola * Medición de la altura de inversión y de la estabilidad atmosférica

El sistema incluye un receptor de 403 MHz, un globo aerodinámico, hasta seis Tethersondes, una computadora compatible PC, una impresora, un güinche con un kilómetro de cahle de engache y el software del sistema

Page 124: Protocolo Monitoreo Aire

; '

Interruptor de lUz

Brújula magnética

Codificador de datos

Compartimiento para baterla

Transmisor de RF

Antena --

•• ·,~ .~ •• ; • • ,. . '\~ ... ,1 lfi ... . ~ .,. .,. -. ~ J .

Cubetas de viento

·r ' '

Véntfladó~

Depósito de agua

Cápsula aneroide

A-2. AIR TETHERSONDER SONDA ACUSTICA ATMOSFERICA SERIES DE MODELO TS-3A-SP

~, :." ... t) •. t• 1 r . . : . .. ~ · l. • · .. r t ; ! : , ....... ' · ': ~ f ~ '•' t· ·~. •·tt\\ , ;. ' · •. , ,

, t . • • . . . t : • . , ~ • • : , \ -1 1 • 1 r r • • , 1 • : , • • • 1 • • , , • • • , ! · , 1 ; ~ ' • • • i ¡ .: ~ . . . : . . · . , · · . '

Una singular sonda de la capá lítnite. El paquete sensor de la sonda metereológita AIR Tethetsonde está diseñado para ser empleado en medicióhes de la capa Hmite, midiendo con exactitud presión, temperatura, humedad, velocidad y dirección del viento.t t./Íl ' t ; t · ~ · \ \ : ~ · • · :

Mientras se encuentra suSpendido de u11 globo sonda a gas e11 forma de dirigible cautivo en tierra (TS-1BB) o de una cometa especialmehte diseñada, ·el sistema;Tethetsotlde .opera eficazmente~ altitudes de hasta 3 km sobre la superficie. La altitud del globo o la cometá es ·controlada por el güinchedegranpotenciaAIR(TS-3AW). r•, 1.1 u 1f: . , !¡i· ,!t!ll···>~ •i!I: ::!•: .. ,,,! . .- ·' ·: = •

·f ·n ' •t ··.1! '.•F;~t··J ~ ~ 1 .!!,{ . '. f~ l j j . ,, · · . ·l .. ;i:t!~. \d;,:·J , .• , · .•. ·: ·

CARACTERISTICAS ·•' ' :

• Sensores de precisión: . ti .~. ·· ; • • ·• · , :. · •• 1

, 1 •. :n :t. · • ··' 1

Ampolletas seca y húmeda del termistor (±0,5°C) , !• '' ,,

Humedad (±5%) ~··~~· .: ' · · ·1 •··ii , ·;· :· ,.,. · · : .. ·

Celda de presión aneroide (±1mb) Velocidad del viento (±0,25 m/s) ·' .··· ,. · 1 '·, Dirección del viento (±5°)

• Alta resolución: (0,01°C, 0,1% RH, 0,1 mb, 0,1 m/s, 1°) ·: · l ; í .· ·' ... ¡_., .. >:, · • · · ' .·

• Respuesta rápida · · · .~!· •' " ' ., .. . w · · • Ensayo y calibración individual cuidadosos ,:·, .¡ .. ,, ; , ' · ... ,; •··••• · : ... . •. · ··

• El poco peso (225 g, 8 oz) permite el empleo de un globó pequeño (2,25 m3) ,. ·:! · · ·· ·

• Construcción confiable y resistente *Fácil de operar¡ no se necesita capacitación técnica <~ ;q U~!····· 1"··: • ,.,, .. .. ·· · · ;

• Transmisor con co11trol piezoeléctrico, sin sintonización de radiofrecuencia (RF) · ·" * Económico . 1 •

126

Page 125: Protocolo Monitoreo Aire

APLICACIONES

"' InvestigaCión meteteólógica "' Estudios sobre la contaminación del aite; estudios de impactos de

la Agencia de Protección al Medio Ambiente de los Estados Unidos 1

de América (EPA) · ·¡ * Estudios de valles montafíosos y brisa marina · · · 1 "' Estudios de ondas reflejadas (Helmholtz) · · ·' 1

• •• , • ¡ * Estudios de propagación radloelécttica e fndice de refracción 1 "' Investigación forestal y ágftcola · l • !' :, 11 1 "'~tudtos de propagación ac6stica ·' ; .. ~·· .. ;·:.: .l l

: • • • 1 1 . 1

ESPEClFICACIONES TETHERSONDE- MODELO TS-3A-SP y TS-3A-SPH Las especificaciones de funcionamiento que s~ detallan a continuación se. cumplen cuando se emplea una estación terrestre AIRen un campo: Se incluye todas las fuentes de error de los datos digitales sin valores de referencia. · ' i . ·. ; r. ·•. í

! ¡

' ' ! • \ • • t •• ! f

SENSORES

Temperatura (Ampolleta seca y h6meda) •: Presión (baronh~trt~ ab~oluta~ Margen: +5o•c a -7o•c . PrecisióQ: 0,5•c para +40°C a -40°C

Parejá de termistor:

Resolución: Equivalente de ruido Tiempo de respuesta :

. 1,0"c para +5o• e a -1o•c

. 0,1 •e para +35°C a -20°C

RMS: o,o4•c

l L · Ampolleta seca: 3 seg., Ampolleta húmeda: 12 seg.

. Margen: 1050 a 600 mb Precisiórt: 3 mb Resolución: 0,1 mb

Compensación de . temperatura: · Calculado por la estación terrestre

'l•'_. ,' !• ·,.~ .. AIR _., l. e ' .¡. ~ \ • • • 1 ~ • ~ • • • (

Velocidad de viento

Margen: Precisión:

0-2- m/s 0,25 m/s

Humedad (TS-3A-Sl', 'de la ecuación pslcom~trlca) ~ Margen: ·· '·'l;l' 3%a100% ·! ... , . , .... 1, .¡ ;..:.!l • •. ·· .. ;, ·'· •· · ., !,¡. ,,,,¡, .. ¡ .. .. ~

. Predsión: ,, ~r;:;, .; 3% para o~c a 5o•c . , nJn,! ' ·. · .• Dirección del viento . . , . . . 1• : .... .

- . , · . ' 5% para -io•c a -.10óC - . ·. ' -. Margen: . ¡ 2-358 (4 banda muerta) 1 , ••• · •. • , • • . ' • ' l 1 ¿ •! .1'1; .)\ • •. • ( ' lo•. •• • . • •1 .

· · ... ·. ,. 10% párá -25•c a -10• ,·. · )lrecis16n: :> . ,

kesoludón: • 0,1% RH Resoludón: · 1 t:, t·

Humedad (TS-3A·SPH, empleimdo h.lgrlstor Entradas de reserva (cada 4) de. carbón)

Margen: Predsión: Resolución:

20% a lOO% RH , 5% RH, +4o•c a -4o•c · .• 0,1%RH

Margen: .p

1 • : PreCisión:·:•",

Resolución:

0-100% 't% .. ,., 1 • ,.. ..... ; ~ ' • 1-f ... 0,1% : .... :•

·~--....................................... -."':.··-·~··--.. -------·····-: ... ~,¿ .; .. ~,. ........... ~ ............. "' ......... • .......... ~ ... "'t ..... --.~ .. t i ... r \, · ·. 'e ) J • 1 , • t' \• • · · • : ;

TRANSMISOR Frecuenda portadora:

Moduladón:

Modulación de audio:

Tipo de· transmisor:

Estabilidad: Desviación:

.•P J '' •'', ~ ·t; {" ' ... .. ; 1.~ ·)\1 .'!. •:. f t'':' ··.d r, ¡ -!• ' 1 f P· J 1

. l . ~ ' ¡ : ; ¡ · · ; · JI r ¡ · · .. · J •

403,5 Mhz(estándar) . . Sintonia: ., . , ¡ .. ~20. Khz ,., 'illl •. "l .. " :,, ·_,¡ .. t¡. 400-410 Mhz (opcional) ·, ·! · , '': })anda~ . ,, . ·:· , .

FM, banda estrecha

1,5 Khz a 3,5 Khz

Cristal VCXO con multiplicación 0,02% (+5o•c a -7ooq ±5Khz

laterales: 35 dB abajo .' :::: t• ') . . t>otendadel traMrnisor: ." : 't •· :' r·.J , ·.p:;~.:' , .. •' 10 tnilivatios

Matgen 1 ' :.. ,; .. l. •: ~" :'.~ :· !• '' ·- · ·-.· i' ¡ n .. : ' teieméttii:o · "! • ,. · ·••:·•¡" ·· !tll ... • •· • • · !ii ~

;"~ (nominal): . 1 • 20km !!;. · · -'•: .,,. ··tl "~ · ' ·

Antena: monoj:>olo vertical de 9x ~de onda · . ·· ·· · ,'' .

Polarización RF:Iin~l. vertical

127

Page 126: Protocolo Monitoreo Aire

l t ' ! .. • " ~

.',: 1 ' . ,; :. \'·'L.! 1

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Módulo electrónico

Termlstor de

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·• · ampolleta hQmed~• .. , .• '.

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. Cubierta contra . , . radiaciones ·

• , • • 1 1,. f

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,, ' ·' .• ' .. •• ,,, '!

! .

. . ~ . . . Termlstor de ampolleta seca ' . ; r

Antena

l \ '! 1 .• •

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: . , . .. 1 • • 1 4

' ) .

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A-3. AIR AIRSÓNDER RADIOSONDA SERIES DE MODELO AS-1

'·1 J.,.¡ . ) : . ' .:'. '

0 '{,., r f' ( 0 <f!•l,J, '

. . . ,, ' , l • • . ~ ' • 1 t, • ~ • 1. ''! . ' : .

f l$' :. 1 ;' ·:·. '·; t "l .. :, , .,' i·t !,i.v 1 •• 1 ! ... ;, 1 · ' • •

La serie de modelos AS-1 series de Airsonde mide la presión y las tetnpeiah.lras de ampolleta Secá y húmeda a una altitud de ió kin. · Si se emplea cotf i.In ·teodolito, es posible medit la velocidad y 'diiecdón del viento. Pueden t!mpleatse con cuaiquiern .. de iáS estaciones terrestres

• • • • 1 ,, • • ' .

AIR. ""~· ~··'! !t'·! ·'"' ,, ·· ·•

CARACI'ERISTICAS r : ' f ; \ , f' ., l : ) · t. • r ~ ~ t: 1 ' ~ ~ ' i' • • : • t \ : • l , i l · .,. 1

1 ,1 •

• 1\ 1

• Mide la presión, temperatura de ampolleta seca y húmeda ... , , • .. )1 . ¡; ·.

\ •. ~ { ~ ~l • . • Precisión (3mb, 0,5°C) . . ·.; . · . ..,51 ;i'f .• '.,

• Frecuencia de muestreo alta, todos los sensores cada 5 segundos • Confiable, cada tina se ha sometido a prueba mediante una

simulación de vuelo · • ~ 1 ' • '. ' ' •••• ! 1 •

• No requiere verificación de valores de· referencia lista para , ..... , ... ,11 · •• , •

lanzatse · ., ;· . · · .!. · • .,

• Margen de transmisión de 100 km ton baterfa de 9 voltios ,.:J · d : f:'.· ' l-. '

estándar. .. · ·'M·: 1 .. )

• Bajo peso para usada con un globo pequefio ,•

• No se necesita un paracaídas (8 m/s en caída libre) • Se le puede altnacenar pot periodos ptolongados · · • Económ~co . . ,... .... . , .. . ,,. :• ..

" ¡;· · ..• ! t ' l\ } .. 1

.. :·. · ·· · '- ' '!

. ; 128

Page 127: Protocolo Monitoreo Aire

00040

APLICACIONES .. ,, .

• Investigaciórt metereológica : · • Estudios sobte contattühl1cióh del iúte, estudio~ de impacto de la EPA (Agencia de Proteccióri

al Medio Ambiente de los Estados O nidos de América} .¡, · ·' l ool: ·<·: • Estudios de valles montañosos y brisa tnarina : · ~ · ,;, rl ·•'- , ,¡. , .,·rr· ·' ... •

• Estudios de onda reflejada (Helmholtz) r · . / r.::··· ''

• Estudios de propágaciórt radioeléctrica e índice de refracción · · · 1 ·•

• Investigación foresW y 'agrlcola i i i .. · ; .. .. · 1 • .1 .. -.1 .. . , ~ ·· . ':

• ~studios dé propag~~~ón .~c~~tica . ·.· .' · · . ¡ j : .. : · · 1

• ; ·: ·, • · •• • ·-·

ESPECIFICACIONES TETHERSONDE- MODELO AS-íAT, AS-lA-TH, AS-JB-PT, AS-lc_l>'F''H . ; ·~· ..• 1¡' t'4'\l\ .· . • •í •',. : . . '··· . . . ¡

r -'• 1 ~ • ,. ' .• ' , • , • ...,. • Las especificaciohes ·de fut1cióhártüét1tb. que' sé 'déta.llari a Córttinuacion se cwnplen cuando se emple!t uná estación: tertestte AIR eri. Urt cá.thpo. ·. Se ~éluye tOdas 1M fuentes de error de los

. datos digitales sin valores ·de refetéricia. · · f '. · • • .. : , r : ! · · • ·. 11

'· ···•l! ' • ) 1 1 1 • P' • ~ 1 't ' . .. 11 ( '\

SENSORES . 1 j ;¡ . " 1 1 ' r . . 1 ' 1 •• n _; ! . '( •• , ' •' ~ 1 .. • ' 1

tempéhlhlni (Anipolleta iecl y húmeda) Predób (dé la etúatiób pilt<lbiétrlt6) · Margen: +50°C a -{0°C ! · · · Matgeti: 3% a 100%. ~~ .. ,~· Precisión: o,soc para' +40óC a -40°C Precisión:. 3% éptre oo~ ~ ~ooc

(la prtéisión U pica en la 1• l . ; .: .• (la précisión fil>ica ' . ' .tempétiltuta es de ,0,2°C dentro ! ¡ · ett la hwnedad es de ·

' •

' 1

r . , .i

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este rangó) \.: .. • • 1 , . 2% tul denttd de éste ' ""'' · . •· t · : ~ .. ' · 1 t8Jt~o de témpétiltúta) .' · ,.

~ • 1 , ... _ ' ro ,. .. ) • 1' >-& · '

Í 't; ~ . ! ....•. ~%éntre-toocyooc · ._ Íó% entte.::2Soc y -looc \

j -Precisión del / 1 ' -1

• • ·

tennistdr: · O 1 °C entre +35°C y -20°C Prellón (barométrica ibsoluba) ·, •o." '"· o1í

Resolución: o,otoc 1 • :·"···· .1 Margen: 1050a250mb :·: ,· ~ r ~ · i· Precisión: 3mb

Sistema de ruido RMS total Equivalente

·de ruido: 0,04°C (incluye errores de cálculo, telemétricos y

Resolución O, 1 mb

t • • ~: " , ' Jr: • ... •· "

Tiempo de aleatorios) ne 11 ;r.n ~ l l. ' /lt·.H 1 ; .. ~~ J ,'l :ur.n l();) U ti\ . ~. f'

respuesta: ampolleta seca: 3 seg., ampolleta húmeda: 12 seg.

Compensación de ·temperatura: Tennistor de cuenta

con corrección áutomátieá calculada por la estación terrestre AIR

TltANSMISOR 1 •

Frecuencia ¡ ,_,:., : ,:, \ .... , '~'\ , '·n t:i···i J",. tH '. , { ! · ,¡ .H ',.,,u,, prt~ J ·!:l HJJ ~f, .Ji~i t í.r'i"'· ! ;:f :; t¡;\. t'ttH

portadora: • :! .' 403,5 Mhz (estándar) · · . 1 v ~ . ! Desviaciórt: ·; 1 :I:S Khz r· · •. , . • 1 · " ' • • • .. rr . : n: · -;-r: " í ; i ·¡ ... , . , 400-410 Mhz (opcional) 1';,¡,,1,1 ... ~int~túa;1 ,-,; .• ninguna. ftjado por cristal !· ,.,! , .. ,, , ,1 ,) •.

Mociulacióit: · FM, banda estrecha · • Potencia del fransmisoi. · . ·

Modulación de audio: 1,5 Khz a 3,5 Khz

· 251t1Íii~atlol' ·.u,, .. . ; · · 1 • • .. ¡.rlq :· .!· ··:

Margen telemétrico: too km (nominal)

' i .~ ; , · 'h ,,. · ' , 1 le ' J ..,, · '

129

Page 128: Protocolo Monitoreo Aire

Placa protectora

T ambor de la linea (UP TO 3000 Meters)

/lsa de amarre (2)

Acoplamiento a slnfln

Faja. Impulsora de sincronización

Control de velocidad electrónico de estado sólido

Tren de transmisión resistente 1/2 HP

Compartimiento de almacenamiento y control

Controles externos

A-4. AIR GÜINCHE PARA TRABAJO PESADO

Para una rápida recuperación. El güinche TS-3A W para trabajos pesados está diseñado para una rápida recuperación de un globo sonda cautivo o cometa bajo una carga de viento pesado. El güinche tiene en su programa velocidades reversibles y variábles controladas a través de un selector manual. El tren de transmisión de alto torsión garantiza variaciones mínimas de velocidad bajo el cambio de cargas.

PROPIEDADES

• Alta torsión a grandes velocidades para la rápida recuperación bajo cargas pesadas • Motor industrial de 1/2 HP y circuito a control dan una alta confiabilidad • Confección con acero inoxidable y aluminio anodizado resistente a la corrosión • Velocidad variable • Reversible • Control remoto de fácil uso

130

Page 129: Protocolo Monitoreo Aire

• • •

Acoplamiento automáLico de guías de nivelación para la distribución de cables en el tambor Limpio, diseño compacto para un fácil traslado

ESPECIFICACIONES

Velocidad : Variable 0-5,8ft/s (0-18m/s) @75lbs.(34kg) de carga Carga máxima : 100lbs. (45kg) (mayor fuerza de torsión con engranaje opcional Capacidad del : 6"(15,2cm) diámetro, 5,5" (14 cm) de ancho, tambor tambor con brida de 9"

(22,9cm) de diámetro Longitud máxima de las líneas: 10 OOOft (3km) 160lbs. (74kg) de carga admisible

7 OOOft (2Km) 240lbs.(11 Okg) de carga admisible Tren impulsor: Motor 1/2 HP, de, co engranaje de mando a sinfín 20:1 Temperatura ambiental de funcionamiento: de +32°F a +122°F (de ooc a +50°C) (estándar)

Potencia requerida Dimensiones

Peso

de -22°F a+ 122°F (-30°C a +50°C) (opcional) 95-135 VCA 50-60Hz 10 Amps máx. (estándar 195-260 VCA 50-60Hz 5Arnps máx. (opcional) 13,7" de ancho, 13,5" de fondo, 11,75" de altura (34,8cm de ancho, 34,3cm de fondo, 29,8cm de altura) 61lbs (27,7Kg)

131

Page 130: Protocolo Monitoreo Aire

:' .

. -.·~ :_ ;.; .: .-; ._ :-

A~S. A.DASTM SISTEMA DE OBtENCION DE DATOS ATMOSFElUCOS . ; . . : · .MODELO AIR-3B (ADAS BASICO) . '· ·:''' · ·-· ... ·. _;¡ ,; :l ·:

, ~' .. : . : ti -. 1 • • ... . • 1 . ~ \( <·: i .' ' ' J - i f .. 1 1 : 1 1

Estaciones Ter~tres AtrsoitdeR, TethersondeR: El Sistema de -Obtención' de Datos Atmosféricos (ADAS) es una estación terrestre completa para recibir y procesar datos telemedidos a través de un conjunto de 'sensoreS meterólógieos transportados en globos sonda. El modelo AIR-3C;está diseñado lJásicame'nte para !usarse juntó cori sistemas de sdndeo con globos cautivos de Aitt Tethersonde. ;Támbién 'puede emplearse ·eón cAitsoride· ttansportado con globo sonda libre en caso de no requerirse el cálculo automático de vientos de nivel superior._

\ 1 l • ; i • • , • ' . .. • : • . \. 1 J: ~ 1 : •• : ; 1 ' 1· , i : t '

CARACTERISTICAS f '• •. . . . . ,. . ~ :

1 • : • • ': •; : ' • f. • ; i : • • ~ 1; • • ·' • • ~ •• :

• Recepciona y procesa datos telemedidos del Airsonde y el Tethersonde • Calcula la presión, la temperatura, la humedad, la velocidad y dirección del viento. * Salida de datos digitales en tiempo real y en unidadeS meteorol6gícas . ·· . . .

• • ~ ' •• l ~ • . . 1

• Portátil, más pequeño que un portafoltd, batena intetná ' ' ' · • Salida de datos vía puerto serial, gráqadóta ' ~{ cásetes 'y :dispositivo de visualización

incorporado : · · · .. ) · · ' ;" '"·' · · · " • Teclado numérico y lectora de tinta de. papel pata ébmandos e íngté~sd :de.datos • Operación automática reduci! · iá .:. h.eceSidad · de · ·entrenamien~. ~~~r 'o~rador, elimina la

conversión de datos analógicos y mejora la calidad de los mismos. · · · · '· • La batería interna funciona automáticamente ante cualquier falla eléctrica. • Campo probado durante más de 4 años de operación • Alto rendimiento, el sistema de sondeo atmosférico más pequeño y económico que se

encuentra a su alcance

PROPIEDADES:

• Investigación de la capa límite • Estudios de contaminación ambiental: obtención exacta de perfiles del viento y estabilidad • Estudio de propagación del sonido • Estudios de brisa marina • Estudios topográficos • Datos de comparación para aeronaves • Datos de comparación para radares de capa límite acústicos de .Frecuencia Modulada(FM) y

Onda Contínua (CW) • Medidas del índice de refracción para estudios de la propagación de ondas de radio

f• •••

· . .

132

Page 131: Protocolo Monitoreo Aire

·, 00040 ,•

ADAS ESPECIFICACIONES ~ODELO AIR-3B (ADAS BASICO) ~ · . ~ ... ~ ~ " 'l ; .. ~ , .. ~ t = ! . ! ll ~ ) ¡ ! ) 1 ' ~ !

• 1" : ; ~ ,

• . , ,, .. , .. ... .. Salldadedat~s .,¡' , . .. ... ; . 1 , •• •

Estabilizado por . . , Visuallzaciórl LED: ··. ' .' · " Datos de 6 dígitos cristál ' .. ' 1 " !-: '' . . 'l ' ' . ¡ ' · :" • ~ ·' Unieládes de datos .,. Hasta 3 frecuencias 1

' . .. • .¡, .. ·r, ;.: · de 5 'cátácferes · entre 400 y 410 Ml-lz. · Medidor de sintonía {1 frecuencia estánd. de 10 bar y frecuencia adicional opcional) RS-232C/20 Tel;tipo

m/ a

• 11. 1'•

Ancho de: • Banda

:· 15Khz 1 1 ' ~ • r

Puertos:

• , 1 • · ' 1 • ,· , t ' • 1 i .j, •·•( ~ '•· '. • 'Ir; H VelocidadeS en baUdios:

150,300,600,1200,2400, Margen de . .. ¡. ·.·, .,. .1 .. 1 •• :, ¡ 1 " 11 ¡¡ : . ., 1 .. . ¡··.• .. 4800,o9~00 . Sintonía CAF: ::t50Khz ; · ·

1

• • • , ' ... ' ¡:;ormato:'car8cteres • ' 1

Rastro de ·' · i ., !."l ·,: 11 1 '' ! ;· ' 1 ··ií· {ÁSCIJ) · · desplázátniento ·····.i 1 • ' I•!•J "di·~ · ·· ' X ·::• "'• 1·."· •. •• ¡, .:,!¡ · ' "' 1 Grabadora (ehvio/ ·

.,

de audiofrec: ::t60Khz recepción) ••• 1\,

Sensitividad: 0,25uV , ¡;r~¡· •. , ¡¡ .¡. Baudi~:300ó1200 ,,1

Proce5a~lentd dé d·atds ,:'.( · 1 •• :.1 ".' 11 1 · .!"!: .L FreéUe:nci~':· '" · i:; tl · e' ' 'A.il'sonde: iofor~aci6n : '· ·

Microprocesador: Z-80 con programa t¡ : ::, .. . 1

t nueva eadá 56 6 seg. . :' · . ·;i: preifu¡jtesóed cirJl •t lrr w· 1 1 ' 1 ' 1 1 ·q· 1 ·:' 1 ¡;t:i•.t 1

' .'.' TetHersondé: infotma- •: · 1 : . ., -: ,.,. •• : ; .l! .h , cuitas de la ROM Hlf:fl'· 11:1 ' .1 d ·¡:1.; ... · 1 . o ~ '.1. ¡1 ,·.•¡ ción mleva cada 10 6 . ,.

.. i

. .,, 11 .•• 1 ,¡.· ' ;l¡ ·· f ' ·¡ · 1 1:Íseg. . ·1 • •. · • ' • • • • 1 i 't~l s, ) . t ~ • • ! ' 1

Valores Tiempo transcurrido rr : 1 1 ' bidn~hs't6rl y Volum~n ' !; . t

1 'P ·ll ' , : • ' · : 1

· ' • '

Téirlperature de BohJ! ''! ·lntr UiógitUd: ll/11 · : il :':t:' ~ ': .. , : 31;1 cm.(12,25 pulg.) calculados:

1 1 :

billa seca (0C) •• d·pl'~· · r• ··t ' ' "IJi" ~ ::· ¡ ;·•, t¡:IJ ¡ ¡¡n¡·f · · , · Temperatura de bom- Ancho: :, . 22,2cm (8, 75 pulg.) billa húmeda (0 C)# 1 . . ,

Humedad relativa(%)+ Altura: Presión (mb) Velocidad del Volumen:

8,9cm (3,5 pulg.)

5,3Kg (11,71bs)

...

! } •

viento (m/s) • Dirección d~l ; íl :¡r 1 viento ( deg)

• • fUh • .1 '~ -, •.. f.l ·t ' ~ ·.¡h . · r . ' '"·: :r ' "' \

·' ·r" ~ Potencl.a , h 1 ">' !tro;. 1 •rl t . •1 • • • .. • , • •

. Unea: . . . . . 115/220V AC47.-63 Hz 12W # Sondas con sensor de bonbilla húmeda . 1

: : j;: 1 ' ' lJale'ria' lrite'rrl~'t \1< 1 r ! li" toñversi6h automática

· ' · ¡'

+ Calculado a partir (estándar) •" •: • Tipo: recargable : : ¡q í·i: .. de bombillas húme-... : ; ; .· ·; .. ' ! ,; ., 1 •'• !: 1 ¡, ; !l ·•i<l! ;,,; ;I'iempo de funcionamiento;

das y secas y el , . 1 3 horas higristor de carbón ,.. ,,.(\, ''Tiempo para recargat · :. ·!

• Sólo Tethersondes bateri3! 1~ hotas · · · !" 1 ·''

Teclado numérico 25 teclas rotuladas .. 1.,.

y codificadas por ·! Batería externa · '· · · ... 1 1.'

(opcional) 12VDC10W • 1 i

color Lectora de cinta de papel peñorada Tipo de cinta: Negra, 1 pulg. de ancho Formato de perforación : 8 pistas según ISO

(~01) Temperatura de runclonamlento de 5°C a 40°C

133

Page 132: Protocolo Monitoreo Aire

·"!' / ,•

,.- .... - .. ..... . . ·\ .... - . ' . ·\

.·.,. A:6. SISTEMA ]}E Al>QtJistCib:N OE DÁ'túS ATMOSFERtCos r:" ~ ;.· ~ MOPELO AIR-3C (MULTISONDERM)

Ah-sonde0/ Estaciones Terrestres Tethersonde0

11 ...

El Sistema de Obtención de Datos Atmosféri~s AIR (ADAS) es una estación terrestre completa para atmósfera superior destinada a recibir y procesar datos telemedidos desde un conjunto de sensores meteorológicos tra.nsportados en globos sonda. ,. .. . , . , .. :

. ·; .,. ; ' , f ; :. •• ~ •• ! ¡ .

•. 1 .; '.,

PROPIEDADES .. ·. :· ·!·, ••• • :1

"' Recepciona y procesa datos telemedidos hasta de tres Airsonder y Tethersonder con una sola unidad. •:. '

"' Salida de datos digitales en tiempo real en unidades meteorológicas "' Calcula más de 50 variables meteorológicas en tiempo real "' Se conecta a través de una interface al teodolito radial uóptico para el cálculo automático del

viento · · ··· ·' · ·· · ' "' Receptor opcional ihtemo de 400-410 MHz "' Salida de datos vía puerto serial, bus de datos. estándar IEEE-488, grabadora de casete y

dispositivo interno de visualización ,. . ... · · "' Tecladoo numérico y lectora de cinta de papel para comandos e ingreso de datos "' Operación automática que reduce la necesidad de entrenamiérttO del'• ·operador, la conversión

de datos analógicos y mejora la calidad de los mismos .. * Portátil, más pequeño que un portafolio, batería interna 1

"' La batería interna funciona automáticamente ante cualquier falla eléctrica · • Unico sistema capaz de adquirir datos por sondas m6ltiples · ' 1 •• • '· • •

1 ¡{·, ' '·' J •• : •••• •.·: ••• ':

~ 1 • : 1 : : ff ~ 1 • t • :0 •

APLICACIONES: :; .,, .... ,, ... ;J: : ' ! , ! ··· . ·:·!

:·.· : !:·

1. 1 •• ll • .· .·¡ : iJ hd.; ,, 1

• Datos simultáneos de 3 niveles de la atmósfera t ''" • ...... ,:..

• Mediciones hasta de 3 Tethersonde (globos 'l:le ·sonda cautivos) separados horizontalmente ,, . 1 ' l

hasta 20km · · · ·· ., • 1 ·', r ,,. !'·• ,

• Estudio y sondeos operacionales por globo de radiosondeo l · ., , .: . ,¡, .¡., ¡ . "

• Investigación de la capa límite · ·<' · • .;,. ·: • ! . • .. ' • •

• Estudio de contamináción ambiental: obtención de perfiles de viento y esÍll:bilidad exactos. • Estudios de propagaCión del sonido · .,. ' · .· · ·.

1 .

• h-tudt'o de brt'sa rrtar.t'na ~::AS .. 1. ~· • 1 • : • f ' 1 • 1 •

• Estudios topográficos • Datos de comopáraci6n para radares de capa límite ac6sticos de Frecuencia Modulada (FM) y

Onda · · : .. · · .,· ,•,; ·: 1··'··.

• l 1 ~ • f . • • ~. ! •

. , . 1 •• •

\'; 1 • • • • • ,

: . ' ! '

134

Page 133: Protocolo Monitoreo Aire

ESPECIFICACIONES MODELO AIR-3C Temperatura de: funcionamiento

Receptor

Frecuencias: Estabilizado por cristal

Salida de datos Visualización LEO:

Ancho de: 1 Banda Margen de Sintonfa CAF: Rastro de desplazamiento de audiofrec: Sensitividad:

Hasta 3 frecuencias entre 400 y 410 M Hz.

Puertos: • • 7 ~

15khz · ! • . . . -" * .,

r.

l ±50khz

' ±60Khz 0,15 uV

' Ingreso de Audlotrétuenclá (desde receptor extettlo)

r:

hNc· . " , . ·~ r • ..D .. _ .. , ~

1Bpp (hominal) Conector: Nivel de señal:

Procesamiento dé tlatos Frecuencia: Microprocesador :Z::.80 cortprograllla "

" prelhlprell(? eri'dr.:- 'í·"' ~ •. cuitas de la ROM

i Valores calculados incluyerf · .

. ' . . ,~

de s·c a 4o•c

Datos de 6 dfgitos Unidades de datos de 5 caracteres Medidor de sintonfa de 10 bar

Bus de datos estándard lEEE-4M (tJus de ¡nterface dé propósito general velocidades en baudios 150,300,600, 1200, 2400 4800 6 9600 . Fotméto: Catacteres ASCII Grabadora ( en.vio/recepción) Baudlo5:, 3oo 6 1200 ..

t 1'r • •

-· ,.

Airsonde: información '} nueva cada S 6 6 seg.

Tethei'Soride: infornié­ci6n nueva cada 10 6 tse~: .

(cada sonda): · ! " "" :'l r •• • e..1 í . ~ e . '1( ¡ 1';•. - .,,

Fecha

Presión

AltJca ASL Altura AGL

Anguló,azlffiutal . "fiiRti!fiil6ri·y VblubU!lt · · longitud: · 31,1 ctn (12,25 pulg.)

Angula de elevadón Ancho:

Velocidad del viento . 22,2cm (8,75 pulg.)

' · · Altuta: · · l 8,9cm (3,5 pulg.) '"

1 .. Diteéclórideivlehto •' ~ f;.d . ·H, · ~ u.- '.

Temperatura potencial Volumen: 5,3Kg (11,7lbs)

Veloddad Entalpía

00040

Temperatura de bombilla seca Temperatura de bombilla húmeda Depresión Bombilla húmeda Humedad relativa Punto de condensación Riqueza higrométrica Presión de

de subida Distancia

Potencia Unea: 115/220V AC 47-63 Hz 12W

Refractividad vapor saturado Bateria interna

(estándar) Conversión automática En caso de baja de voltaje

Tipo: recargable . lnt.erfacé del Teodolito · : 1 · • '• · '' • •• . l .. · ''' ' · Tiem¡X) de furidon~ mlerito: Ensamblajels .détodificici6n:~araClMD:AIR-3A~1ECl·' .' .r lr•l ·t tr ·ili'• :::. ~hbras :,- .·: ' ·'

· : angular · 'l,t -;1n · · !' .. -: Para RD-65: AIR-3A-1ER ··¡ ' '· ": · · · • Tiempo para recargar batería: Para teodolito óptico: ti . ~· . ¡! .. : : • f· 1, 18 horas , . ¡ . , AIR·3A-2E

::: Íe~ladó riuniérlco' ; " 1' '' 2s teclas rotuladas

·· r; .- i ·· •· llrt· ,.., ,;,.,. '1· yeodifieadáspor ' r. fl• • i ~l'l • • ~~ - ~ ' .'· .. oolor : r ( • i'.:

. , ' Lectora de cinta de papel .. J'ipo_d~ ci~ta: . _. l"' ·.,. 1 ,.Negra, ISO estándard

' · ¡ ·, , · ' 1pul~.deancho · l

Formato de perforación

Temperatura de funcionamiento . ' ~

~ 1 ..

8 pistas según ISO (ASQI)

de5•ca 4o•c

"1

" Bate;ia extei'ná ' 12V DC lOW 1' (opcionál) ··

. ..

r::

• ••• 1

l 1 •' r ; jj i . ,.

1 . l

. ' .

tjS

Page 134: Protocolo Monitoreo Aire

B 3.3 S

A-7. BAROMETROS-ALTIMETROS PORTATILES

Este instrumento mide la presión atmosférica con mucha precisión hasta dentro de 0,15" Hg. La altitud se calcula utilizando la Atmósfera E.c;tándar de los Estados Unidos. Los ajustes de altímetro del aeropuerto, punto de referencia de altura o temperatura pueden ingresarse para mejorar el cálculo de la altitud.

La precisión llega al campo AIR introduce el Barómetro-AJLímetro Digital manual. Una combinación revolucionaria de tamaño pequeño, visuali7..aci6n digital, versatilidad y alta precisión lo hace ideal para mediciones de campo o como referencia de presión. EL Barómetro-Al tí metro manual combina la lectura de presión exacta con los cálculos basados en un microprocesador para proporcionar lecturas inst.'lntáneas de la presión y altitud.

136

1

1

1 ! 1

Page 135: Protocolo Monitoreo Aire

{btb) (hLHg) Qütn.fíg)

ESPECIFICACIONES: BAROMETROS- ALTIMETROS PORTATILES

de +58 40 11C de 40 8 10511C

dé 600 a 1100 de 17,7 a 32,5 de 450 a 825 de 241 á 442 de 8,7 a 16 de 60 á 110

±0,5 ±0,015 ±0,4 ±0,20 ±0,001 .

0,1 0,001 0,1 .-

0,01 0,001 • . ~ ¡: •

01

Batetia alcalina de transistores estandar 9V

de -25 8 5()DC de +58 4011C de -15 8 12()DC de 40 8 10511F

igual que 1A de 600 a1100 de 17,7 a 32,5

igual que 1A ±0,5 ± 0,015

Igual que 1A 0,1 ,. . 0,001

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i .. 1 :(

Igl.lál Igual

Igual Igual

Igual

. .. . . ._,._.¡,¡

137

Page 136: Protocolo Monitoreo Aire
Page 137: Protocolo Monitoreo Aire

Apéndice B

Información sobre Registradores Cronológicos de Datos (Catálogo Disponible en la Dirección General de Asuntos Ambientales)

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Page 138: Protocolo Monitoreo Aire
Page 139: Protocolo Monitoreo Aire

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11'[1 •¡q:j ·,l¡¡ql_lf •·¡, '"·ll.':1';1i!.' 1'1'' i;• _¡r··:: ,., ·' .

' .. . , : ll~i.' YESDAS-H StS'rltMA bE Ab.Qt1tStéiON DÉ bATos ~~ ' ' 1 ' !. ; . . ,. i , ;~ l ' :lf . ¡ l:. 1 ' il(' .. . ~-~ ·~ · :-~.ílt:}~ :; • . ;t ,.

: 1 1 : ••• ·

Descripción General

El nuevo sistema YESDAS-2 de Yankee Environmental Systems rompe la barrera del funcionamiento/precio del registrador cronológico de datos, al mismo tiempo que propdrciona un nivel más alto de confiabilidad en el campo. Con un procesamiento mucho más rápido, precisión de conversión superior, asf como memoria· y mahejo de información de entrada y salida insuperable, el YESDAS-2 de 12 MHZ vuelve a definir la tecnología de punta en sistemas de adquisición de datos a distancia. El sistema YESDAS-2 es un paquete completo con interface RS-232 estándar, modem Hayes, fuentes de alimentación lineal con grado médico, protegido en una caja a prueba de cambios NEMA-12X. A diferencia de otros registradores cronológicos, las especificaciones del sistema YESDAS-2 están garantizadas para el margen de temperatura ambiental comprendido entre -50°C y +50°C.

141

Page 140: Protocolo Monitoreo Aire

Aplicaciones

~ Adquisición de datos metereológicos "' Monitoreo indUstrial "' Cumplimiento EPA "' Investigación General

Especificaciones del producto

Dimensiones en pulgadas/( cm): 17,50(44,45)H x 15,50(39,37)W x 6,50(16151) D

Peso:

Alimentación:

Ambiente:

Entradas analogas:

Entradas digitales: Tarjeta de terminales:

Interface Telco:

. '' '

25 lbs (11,3 kg)

11 0/220V AC, 50/60 Hz. coh toietancla de ± 15% en los conductores de la red de corriente alterna (AC), máximo 1/2 Atnp 6 máximd mA 200 @ VDC 13,8. 91

(3M) cordón AC y 221 (6M) cable soldadd ~e baterla.

temperatura -50°C a '+50°C (operntivo · o almacenada). Ampliación de temperaturas disponible en orden especial.

32 entradas de un solo terminal con . 4 · átnplificaddres estabilizados con interruptor periódico, tonfigurado pára sebSoréS de voltaje o corriente diferencial, ganancias de hasta 1000 X. S ampHficadore&, adicionales permiten ganancias de voltaje de hasta 1000 X. Tales canales pueden transformar voltajes tan bajos como 1 p. V. ·

6 entradas con acumulador/contador de impulso.

proporciona protección MOV de ehtrada pata 16 entradas analogas o digitales, regletas de terminales genéricos para 18 terminales de cables adicionales

Enchufe hembra RJ11 o destinos terminales con protección de chispa. ; . ' ., .· r . ¡..

:· ' •· :( i • • : : i ' ·· . \'• . . , . . '

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142

Page 141: Protocolo Monitoreo Aire

00040

B-2. SISTEMA DE MEDICION Y CONTROL CRlO

El CRlO combina microcomputador, reloj, multímetro, calibrador, explorador, cronómetro, ·

contador de frecuencia y regulador en un paquete de acero inoxidable compacto y sellado.

El CR 1 O es un resistente instrumento operativo con un rendimiento adecuado para la

investigación.

DESCRIPCION DEL SISTEMA

Los principales componentes del CR 1 O son el Módulo de Medición y Control y el Panel de

Conexiones desmontable. Se recomienda el uso de la unidad Pantalla{feclado CR10 para comunicaciones in situ, instalación de estaciones e investigación e averías; sin embargo dicha

unidad puede reemplazarse con una computadora donde las condiciones ambientales lo permitan.

APLICACIONES

El difundido uso el CR 1 O en el campo científico, comercial e industrial se debe a la exactitud de

su mctl ÍCÍ(Íil, a su llexihi 1 idad, buen funcionamiento a largo plazo y precio rmídico, por ejemplo

en:

143

t!#

Page 142: Protocolo Monitoreo Aire

METEOROLOGIA

El CRlO está diseñado para el moniloreo climatológico a largo plazo , investigación meteorológica y aplicaciones rutinarias destinadas a medir el clima. Las sal idas CR 1 O estándares incluyen un vector medidor del viento, sigma theta, histogramas, presión de vapor por saturación y presión de vapor proveniente de temperaturas de bombillas húmedas/secas.

Las mediciones meteorológicas más comunes son:

- VELOCIDAD DEL VIENTO, que se mide por medio de anemómetros de voltaje, de corte periódico, con cierre de conmutador o del tipo pulso magnético.

- DIRECCION DEL VIENTO, se mide con un potenciómetro de precisión con veleta de viento.

- RADIACION SOLAR, se mide con un acumulador de silicona o piran6metro de pila eléctrica.

- TEMPERATURA, los sensores incluyen termistores, par termoeléctrico, RTD, o tipos de silicona.

- HUMEDAD RELATIVA, se mide con sicrómetros de bombilla húmeda/seca, sensores resistivos AC, extensómetro, o sensores capacitivos, los medidores capacitivos incluyen un acondicionador de señal.

- PUNTO DE ROCIO, se calcula partiendo de datos relacionados a la temperatura y humedad relativa, también se mide empleando espejos refrigerados o sensores de cloruro de litio, los cuales requieren una fuente externa.

- Los DATOS DE PRECIPITACION se obtienen mediante una cubeta basculante, cierre de conmutador, pluviómetro o pluviómetro de pesada.

- EV APORACION, se mide con depósitos est-'indares o lisfmetros encajados mediante un potenciómetro o extensómetro.

- PRESION ATMOSFERICA, se determina a través de capacitancia o transductor de presión de extensómetro.

- POTENCIAL SUELO AGUA, se obtiene empleando bloques de humedad de conductividad AC o tensiómetros de salida análoga.

- HUMEDAD DE LAS HOJAS, se detecta mediante una rejilla de resistencia.

Las aplicaciones incluyen lo siguiente:

REDES DE ESTACIONES METEOROLOGICAS, las cuales proporcionan informaci6n meteorológica de tiempo real tanto a nivel regional como local para el monitoreo y pronóstico del clima, así como avisos locales sobre el mismo. Otras aplicaciones incluyen modelos climáticos, meteorología agrícola, y "vistas reales en tierra" para imágenes del satélite.

144

Page 143: Protocolo Monitoreo Aire

Las aplicaciones para determinar la CALIDAD DEL AIRE emplean el control automático de las secuencias de calibración y del medidor condicional del CRlO en caso de que se excluya la infonnación no válida que se obtenga durante las fallas de energía, intervalos de calibración y otras condiciones.

*Un CR 1 O instalado en una torre de 10 m. monilorea el tiempo en un lugar específico en Winter Olympics (Condado de Summit, UT).

TRANSFERENCIA Y ALMACENAMIENTO DE DATOS

La memoria del CRlO tiene capacidad para almacenar hasta 29 900 puntos de datos sin tratar o procesados. Los datos se transfieren a una computadora a través de una o más opciones de comunicación incluyendo los modem.<> mulliterminales o de pequeño alcance, radios, Iines telefónicas o salélitcs. Las opciones para recuperar datos in situ incluyen línea directa, módulo de almacenamiento, tarjetas RAM, pantalla o impresora.

SOFTWARE

El Software de Soporte del Registrador Cronológico de Datos PC208 sirve de soporte a las funciones de telecomunicación, programación y procesamiento de datos. Por medio de un enlace de comunicación adecuado, una PC208 proporciona una comunicación en dos sentidos entre los registradores cronológicos de datos y la IBM-PC o computadoras compatibles. El modo Monitor permite la visualización gráfica de tiempo real de las mediciones del registrador cronológico de datos.

145

Page 144: Protocolo Monitoreo Aire

VISUALIZACION

El Teclado/Visualizaci<Ín CR lOKD proporciona una revisión in si tu de los valores de datos e instrucc iones del programa. También es posible realizar la conexión in situ en una terminal o computadora (Opciones de Línea Directa).

MODULOS DE ALMACENAMIENTO

Los m<Ídulos resistentes de almacenamiento de RAM accionados por haterías almacena datos en forma segura en un rango de temperatura mayor a -35° a +65°C (rango que puede ampliarse a solicitud del cliente). El M6dulo de Almacenamiento SM 192 o SM716 (con valores de datos de 96K ó 35RK, respectivamente) puede permanecer conecl<ldo al CR 1 O o llevarse al campo para recuperar datos de la memoria del CR 1 O. Se puede conectar hasta ocho módulos de almacenamiento a un CRlO. L1 interface SC532 se emplea pam transferir datos o programas entre el módulo de almacenamiento y una comput.1dora MS-DOS. En caso de requerir la reproducción de datos para una comput.1dora que no sea MS-DOS, comunicarse con Otmpbell Scientific.

MODULO DE ALMACENAMIENTO DE TARJETAS

El Módulo de Almacenamiento de Tarjetas CSMl es un módulo de lectura-escritura hasado en un microprocesador que permanece con el CR10 o se transporta al emplazamiento de un registrador cronológico de datos. Las tarjetas de memoria RAM accionadas por haterías se insertan en el CSMl para la transferencia de datos o programas. L1s tarjetas RAM "del tamaño de una tarjeta de crédito" que se fabrican en la actualidad almacenan de 128k bytes a 4M bytes (65 408 y 2 097 000 puntos de datos, respectivamente). El sistema opera por encima de un rango de -20 a +60°C y se desarroll6 para ser empleado con el CR 1 O creado por Camphell Scientific. U.K.

OPCIONES DE LINEA DIRECTA

Interface Directa del Registrador Cronológico de datos a la Computadora

L1 interface SC32A proporciona una conexión 6pticamente aislada entre el CR 1 O y una computadora a dist.1ncias de hasta 50 pies.

Modems de pequeño alcance

Los modems de pequeño alcance cst.1bleccn una comunicación local entre el CR 10 y una computadora con un puerto serial RS-232. El modem transmite datos hasta 5 millas sobre líneas no condicionadas de 4 cables (dos pares retorcidos).

Red coaxial

L1 interface Multiterminal MD9 enlaza una comput.1dora central con más de 200 registradores cronolcígicos de datos sobre un cable coaxial simple. La longitud to tal del cable coaxial puede ser de hasta 3 millas.

146

Page 145: Protocolo Monitoreo Aire

COMUNICACION DE RADIOFRECUENCIA (RF)

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( ' ,. ~ - .

El sistema de comunicaciones RF de Campbell Sc..:ientific utili:r,a un modem RF95 y un transceptor de poca potencia en la(s) estad6n(es) a dislHncia y un transceptor conectado a una Estación Base RF232 en el emplazamiento de la computadora. Es posible emitir hasta 255 estaciones a través de una frecuencia simple de UHF o VHF, Cualquiera de las est.1ciones puede funcionar a manera de repetidor para ampliar la transmisión de líneas de eje de la estación base.

REDESTELEFONICAS

Los enlaces de comunicación telefónica requieren de un modem DC112 en el lugar del CRl O y un modem de baudío 300 o 1 200 compatible con Hayes en el terminal de llamada. Las redes RF o MD9 a distancia también son accesibles a través del teléfono. La comunicación es igualmente posible a través de teléfonos celulares; para mayores detalles con<;ulk1r con los fabricantes.

¡ ... 11. JI'. ... . ?r, e '

* L'l temperatura record de -69°C fue monitorcada a través de la radiotelemetría (Peter Sinks, UT).

ESPECIFICACIONES

Las siguientes especificaciones eléctricas son válidas para un rango de temperatura ambiente entre -25° y 50°C, a menos que se especifique de otra manera,

VELOCIDAD DE LA EJECUCION DEL PROGRAMA

Las operaciones del sistema se iniciaron sincronizadamente con un tiempo real de hask'l 64 Hz. Es posible efectuar una mcdicicín con transferencia de datos a esta velocidad sin interrupción. Una entrada simple puede medirse en intervalos cortos a velocidades de hasta 750 Hz empleando una Medición Rápida.

147

Page 146: Protocolo Monitoreo Aire

ENTRADASANALOGAS '- . 1 . . •• 1 i .1- i 1 . l { i ·' i • ' 1 • 1 ' .

. .. . • ~ 1 •

NUMERO 'DE 'CANALFS: ·6 diferehcláles o hasta · i2 de un solo ¡terminal. · Cáda· canal diferencial puede CóhfigurarSe como dos canales de un solo terminal. 1 ' ' \ '

f .!

¡ . · ':. •·• : ' ; • .. ; . . . ~ .:, ~ ·!: , . :¡ } ,, , , i • ;n- , ;.: ·n 'P: ;i •:111· J· • rr ·

EXPANSION DE CANÁL! · El Multiplexor de Relé Modeld AM416 permite que otros 64 canales de un solo terminal transmitan simultáneamente en cuatro canales de un solo terminal. EsposibleconectarhastatresAM416aunCR10. .-;" ·

EXACTITUD DE' LAS MEDICIONES DE VOLTAJFS . -y · VOLTAJES DE SALIDA ANALOGOS: 0,2%deFSR,0,1%deFSR(Oa40°C) ... '_:1:i·' ,,¡¡

1 " ' •

• , .• , • , • • • ~ • Ll • • , , , , • t: 1, ·: < tt i! ! ! , l · l • 1 1

RANGO Y RESOLUCION: Los rangos pueden elegil'sé según el canal. Lá tesolución para una medición de un solo terminal representa dos veces el valor que se muestra a continuación.

Rango de escala total

±2 500 milivoltios ± 250 milivoltios ± 25 milivoltios ± 7,5 milivoltioS ± · 2,5 milivoltios

Resolución

333 mlctovoltios 33,3 microvoltios 3,33 microvoltios 1,00 micro-voltios 0,33 mlcrovoltios

VELOCIDADES DE LA MU~S'l'RA l>E ENTRADA: En la conversión rápida ND el tiempo de integración de señal es de 0,25 ms, mientras que en la conversión lenta el tiempo de integración de señal es de 2, 72 ms. Se usan dos integraciones, diferenciadas en tiempo por la mitad de un ciclo de Hnea AC, conjuntamente con la opción de rechazo de ruido de 60 Hz o 50 Hz. Las medidas diferenciales incluyeti ulla segunda extracción de muestras con polaridad de entrada revertida para reducir la compensación térmica y errores cOmunes. Las velocidades de la muestra de ehtrada cófistituyen el tiempo que se tequiere para medit y convertir el resultado en unidades técnicas. '

Voltaje rápido de un solo terminal Voltaje diferencial rápido . Voltaje lento de un solo termihal

2,6ms · 4,2ms

,;· 5,1 ms Voltaje difetencial lento ·· 1 .: , · 9,2ms .. . :-·.

25,9 ms 8,6ms

·¡; · .. : l ¡,; \ 1 1. ·:.

Diferencial con rechazo de 60Hz Par eléctrico diferencial rápido , ..

. ,VO~TAJE ~~ R~IDO ~E.ENTRADA .. , w• . ... i: •·.- 1 , _, .rr·-: . . '· '. 1

Diferencial rápido Diferencial lento Diferencial con rechazo de 60Hz .

• • • ' . 1 ! l ) : \!. f • . •

'1

. 0,82 ~icro~oÚios RMS !Ji' •· .. · ....

. . ,. 0,25 microvoltios RMS -,· . , . . · , . , _. 0,18 mi~rovoltlos R.Ms ' .-. · · · '

' 1 ' • : 1 1 : . 1 . • ' : ~ 1 , : 1 1 • 1 : . ; Jt t : 1

,. RANGO .DE MODO 'coMUN: ±2,~ v~llios . "~1' .' '.•:· .1 :111 ~ ·:: •• ~ • . :::i : ~ ." ,_ RECHÁZO DE MODO COMUN DC: > 140dB RECHAZO DE MODO NORMAL: 70dB

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148

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Page 147: Protocolo Monitoreo Aire

(60Hz con me~ci1? d !ferencia~ lenta) ... ., .. , . · . , 1 •· .• . ,1 ¡ : ~ . 1 :1 1 ,-¡·,:. CORRIENTE: u E .tNTRADA: 3 nanoamps como máximo RESISTENCIA DE ENTRADA: 200 gigaohmios

• 1 • , • • • • :. • "' 1! ,: ·; 1 ~ . '·! 't ) :l f h' 1 ·•

SALIDASDEEXCITACION ,··:.·.l;:!: !f!·¡ · r,n •!·,•.,,¡.:¡:• •n•·f: .. :· : ·• ·:!!··~~

DESCRIPClON: El CR10 presenta 3 excitaciones corunutadas,,activas sólo durante la medición, de las cuales sólo una entrada está activa en todo momento. El estado·de desactivación es de alta impedancia.

. . ~ ..

RANGO: ±2,5 voltios

RESOLUCION: 0,67 milivoltios r ¡ . t j r • t t ' 1 ! f • • • • ~ • • • • 1 •

·· -: EXACT.I11JD: igual que la entrada de voltaje ·< 1-1 ¡ :-·,' 1 1 ;. 1 f\ 1 ~ 1 ,-f. r,1 '!' . ¡. ,. • • .

. r 1 ; ' , t. f 1 ( 1. 1 • ' . ' ·l 1 • :! 1 1 ¡ '1 • ' : \1 f 1 • ¡: \ .~. ~ {. 1: e. ' . \ J . 1 : \ ' í .

CORRIENTE DE SALIDA: 20 mA @±2,5 V; 35 mA @±2,0 V; 50 mA @± 1,5 V. . . . FUNCION DE BARRIDO DE FRECUENCIA: Se requiere de una frecuencia de barrido, de onda cuadrada entre O y 2,5 voltios para transdUctótes ' de' alambre ·vibrador. ' La· i.tlstntcción especifica el rango de tiempo y frecuencia,·•;,'! ' · "' ·•:lurt'' '" ' · ,, '"'urrun ' '·· :- ;· . ... :. • '

MEDICIONES DE RESISTENCIA .Y CONDUCTIVIDAD .. _,, , Ltt ·.•h, :: ·,, •:• ,.. .· ·

EXACTITUD: 0,015% la salida de puente de escala total, limitada por los resistor de los puentes correspondientes. El voltaje de excitaci6n debe programarse de manera que la salida de puente se equipare al rango de voltaje de salida de.escala total1 ~~ ·r r l ·PH : ¡r ·¡ P~) i • i'! •. 1 ·• • ',~· '- .• .

TIPOS DE MEDICIONES: puente entero de 6 y 4 alambres; medios puentes de 4, 3 y 2 alambres. Las mediciones de puente .son· .. raciométricas presentan¡.una r polaridad .. doble para eliminar el emf térmico. Las mediciones de resistenCia:' A C. utilizan un pulso de excitación de O, 75 ms de polaridad doble para la despblarizacióh iónicar 'prt>dtlciéndose.la· integración de la sefial en los últimos 0,25 ms. V ¡:.S. ,¡¡ .· ' ·. rn r l ' ¡ "·

MEDICIONES DE PROMEDIO DE PERIODO ot.1.n , .. 1.,.'1;: · .• n '/ , ' , •í •

DEFINICION: Se tnide el periodo de tiempo para un determinado número de ciclos de una ftecuett~ia de entrádá, Juego;se divide entre el número .de-~iclos que ·t>btendrá el periodo promedio de un ciclo simple. ~ ~ .. r¡ .,,,," "¡ '11!11 ?.m 'Ú,· ··!·· .. ;:::.,'!t. .• ¡,,¡. '1 • ; •

ENTRADAS: cualquier canal análogo de un solo terminal; por lo general se requiere la· división de la señal o la unión A C. ;·;1 .-, }¡ ·.¡ {i. :or1;i ; .. ,. 1/. ,r ·•: •'· .. , ;, · • r ,

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RANGO DE FRECUENCIA DE ENTRADA:

Rango Frecuencia

1 2 3 4

Voltios de pito' , · q t

máxima Código en }Jico 1( ·~·! 'l ¡: ',¡; '1

2mV 3mV 12mV · 2000 mV

• Voltaje AC; debe limitarse al campo del CR10

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@Frecuencia máxima requerida •

8kHz 20kHz

· 50kHz 200kHz

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149

Page 148: Protocolo Monitoreo Aire

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. :: ~: ; , )!·~~9,n.:roo DE REFERENCIA: (-~?,~a o.oC) :±~~ pptn . tó~C it 4-.Soócj ·±~O pprh ~-'·· , ~ • • : •• J )•'

. .. RESOLUCION: ±100 nanosegundos divididos entre el número de ciclos calculados. 1.a ... .-::·, ~~ptución se reduce mediante ruido de señal y para sefiales con uhli transiCión lenta en el límite

del voltaje cero. TIEMPO REQUERIDO PARA LA MEDICION! El periodo de sefial calcula el número de los ciclos medidos más·115 ciclos. ,. .. . · · ·: ; · . :.· ·· ... · ··.r ,,,.

·CONTADORES DE IMPULSOS ,,,

NUMERO DE CANALES CONTADORES DE IMPULSOS: 2 de 8 bits ó 1 de 16 bits; sciftware segúri la elección.

- VELOCIDAD MAXIMA DEL CONTEO: 2 000 Hz, contador de 8 bits; 250 kllz, contador de 16 bits. Los canales contadores de impulsos se exploran a 8Hz.

- MODOS: Cierre de corunutador, impulso de frecuencia alta yAC de bajo nivel.

MODO DE CIERRE DE CONMUTADOR: Tiempo cerrado mínimo de corunutador: Tiempo abierto mínimo de corunutador: Tiempo máximo de rebote:

. . · . . . · · : . '! . .

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5 milisegundos · 6 milisegundos

' ; 1 milisegundo áb,ierto sin ser contado

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MODODEIMPULSODEFRECUENCIAALTA :\ . ·: ·,· ·! :: . ,¡ ' ) • ~ ~ 1 ' • • ; • ~ f i \

- ··Duración má;cima de Impulso ·· · ' : 0,002 milisegundos : · •¡; . 1 ·. ·'l · ,. · · "

Frecuencladeentradamáxima t. :250kHz :. ;' 1 ' i ··.:·· ,,. _.! ,· : · ·!: •· · ·· ·•

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Umites de voltaje: contado despuéS de la transición por debajo · : ! :,; , , • • ·• • ·

de 1,5 V a más de 3,5 V .. .. ' - Voltaje de entrada máxima: ±20 V.

MODO AC DE NIVEL BAJO e !:1 · ' ·' . ·' ~. ''! .·!f• • ~ :~ , ~. r' t ! ' ·' ·:t • ·.~r· i ¡· ::t~ '' !' f' " · · ~'l·''1 :. •.f •r1 , ·• ·: 1

(TÍpico en ·tránsduttores de · flujo de 'impulsos magnéticos u otro voltaje de bajo nivel, salidas de · onda senoidal). Voltaje de entrada AC máximo: 6 m V RMS · · Histeresis de entrada: 11 m V , ·· : : :, ~ ~ - •' ··!, •· • : · · · · . ! .,,

Voltaje de entrada AC máximo: 20 V RMS Rango de frecuencia:

Entra'da AC (RMS) 20mV

.somv · ·· •· · ., .. .. 150mV

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Rango 1Hz a 100Hz ,,: .· · 0,5 Hz a 400 Hz ·!

0,3 Hz a 1 000 Hz ic · ..

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150

Page 149: Protocolo Monitoreo Aire

ESTADO DE ENTRADA: alto 3,0 Va 5,5 V; bajo -0,5 V a 0,8\Í

RESISTENCIA DE ENTRADA: 100 k omegas

PATRON DEINTERFACESDI-12

Este protocolo de comunicación, desarrollado para sensores ambientales e hidrológicos basados en microprocesadores, se encuentra disponible como opción de software en el CR10. CONEXIONES DE SENSORES: Puerto digital de entrada/salida No. 8 (comunicación asincrónlca), energía de 12 V y base. Es posible conectar hasta diez sensores SDI-12 a un CR10.

PROTECCION MOMENTANEA

Todas las conexiones de entrada y salida del módulo del CR10 se protegen empleando filtros RC o conmutadores conectados a una barra pesada de cobre entre la tarjeta de circuito y la caja. El Panel de Conexiones CR10PW incluye protección adicional mediante el electrodos de descarga o conmutadores.

CPU E INTERFERENCIA Procesador: Hitachi 6303 Memoria: 72 K ROM, 64K RAM Pantalla: 8 dígitos LCD (0,5* dígitos) INTERFACE DE PERIFERICOS: Conectores tipo D de 9 pines para pantalla del teclado, módulo de almacenamiento, modem, impresora, módulo de almacenamiento de tarjetas, y adaptador RS-232. Velocidad de línea en baudíos a 300, 1 200, 9 600 y 76 800, según se desee. El programa de comunicación ASCII tiene un bit de salida, un bit de parada y 8 bits de datos (impar). ·

EXACTITUD DE RELOJ: ±1 minuto al mes

REQUERIMIENTOS EN RELACIONA LA ENERGIA DEL SISTEMA

Voltaje: 9,6 a 10 voltios

FLUJO TIPICO DE LA CORRIENTE: 0,7 mA inactivo, 13 tnA durante el procesamiento y 35 mA durante la medición análoga.

BATERIAS: Se pueden conectar a manera de fuente de energía primaria.

ESPECIFICACIONES FISICAS

TAMAÑO: 7,8" x 3,5" x 1,5. Módulo de medición y control; 9" x 3,5" x 2,9" cort Panel de Conexiones de CR10WP. Se requiere más espacio para los conectores.

PESO: 2 libras

151

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Page 151: Protocolo Monitoreo Aire

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Apéndi~e C . '

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Instrucciones para la Operación del Muestreador de Partículas de Alto Volumen . ··

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Page 153: Protocolo Monitoreo Aire

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C-1.1 Preparación del Filtto

Los filtros deben equilibrarse durante por lo menos 24 horas a las dindiciones de tempetatufir y· huii1MAd del cwtrto ·eh el que está ·ubicada ·.ta · báhinza aMiítica. Numere los filtros y péselos con una precisión de 0,0005 gramos. Registre el peso de tara y el número de ,.identificación del fjltro en -un manual de ,laboratorio dedicado al programa de monitoreo de · alto volumelt. Manipule los filtros con mucho cuidado. No los doble antes de la recolección <Je·tas'ihúéStra5 de partículas. Es posible pesar un grupo de filtros y almacenarlos en el!cuarto 4onde. se encuentra la balanza. Es acOnSejable" colocar hojaS de papel para . máquina de escribir entre filtros sucesivos con el fin de (acilitar su maniputábtórl. ' 1.''1••1 t · . ~~ :· :; : ·.' ...

No debe úsát'Sé filtros rotos; dañados o sudos:'d'· ')''' ""1 !d., i i.>!P" ; i

e- 1.2 l!istalación del Filtro/Recolecci6n de Mfieilttas

LAbra l~ cubierta y retire la placa frontal del .muestreadSt ;a.ridjHfido' tas cuatro tuercas de mariposa y sacando los pernos. Limpie"' cuidadosamente el tamiz de ~ apoyo, la placa frontal y las superficies circundántes. · · .

2.Centre ei flltro éon el iado áspero hada arriba sobre ei tamiz de apoyo, de tal manera que la empaquetadura forme un cietre hermético en el extremo exterior del filtro coondo lá placa frontal esté en posiciótt. CUando el filtro esté alineado y la pláca' ' frÚntaÍ ... eSté ' en su·· lÜgar,' ajuste~ ias "'éuairo" tuercaS de mariposa lo suficiente para impedir fi.tgas:·Si·las ajusta demasiado, el filtro puede pegarse o la empaquetadura puede resultar dañada d~ mahertiirreversib1e. tf, ,: _ ..

3.Cietre la cubierta. Conecte el rotámetro (una bola en un indicador de .flujo de ' vidrio) al muestreador con la misma tuberfa usada durante la calibración y colóquelo o manténgaló en posición vertical ll la altura de la vista. Lea la parte más ancha de flotador (bola) y utilice el gráfico dé 'Cálibraclótq)lit~t't:onvertir ta lectura a Ostd (m3/min). · Después de tonectar el totámetro al muestreador, observe·et régimen de flujo durante _' 1 min. antes de realizar una lectura. Si se observa un cambio gradual en el régimen de fluJo, no realice utia lectura hasta que se alcance el equilibrio. Esto puede tomar de 2 a 3 minutos. Registre la· .. información de identificación de la muestra (n6mero del filtro, ubicación del lugar, datos de la muestra y inicial y final) en el registro de datos de alto volumen, . . Figura C-1. .. .,

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Page 154: Protocolo Monitoreo Aire

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REGISTRO DE OATOS DE ALTO VOLUMEN

Compafifa u Organización------------­

Dirección de la Estación ~---------------------------

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Ubicadóri de la Estacióh/Número de la Éstación ------., . ... , • 1

Fecha de Muestreo .. ~----------~----------~--~------

N úmerb de Filtro · · · · ----------~----------~~-----------

.Lectura del Fl~jo Iniciai. ___ ___;Final._· _ __;..._.....__

. . ' ~ . \

Tiempo Total del Muestreador ___ ...;...__--:...._--...;..· m in .

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. ,.1 Com~ntarios. __ _.__.._ __ __,~---------:..... ......... __ ..__ _ __.. • .•• 1·. ... :· ... , .. • 1

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•·. 1.• .. Nombre del Operador __ ....._....__·· -· -----------------'•' ..... ·,·: · ·· . , ... ' ( ' ~ r •t',,,. . .. ...,.,

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Figura C-1. Formato para el Registro de Datos de Alto Volumen

Page 155: Protocolo Monitoreo Aire

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Este registro de datos de alto volumen generalmente viene impreso en un sobre de · 10 cm x 25 cm, el cual se usa para devolver al laboratorio el filtro expuesto. Después de pesarlo, se archiva el filtro expuesto en el sobre.

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4. Desconecte el rotámetro de la tubería. Fije el cronómetro para que encienda y detenga el muestreador de tal manera que éste funcione durante 24 horas, desde la medianoche hasta la medianoche siguiente o de 8.00 !3-.m. a 8.00 a.m.

1 , •. . 1 ' •• , , ••. : . . 1 • \ .. , • •. •

5. Recupere el filtro utilizado en el muestreo tan pronto como sea posible después de este período de 24 horas de funcionamiento. Vuelva a conectar el rotámetro y

' registre el régimen de flujd comó se 'señaló anteriormente. Si el muestreador está equipado cbrt un controliídot de flujo, his lecturas efectuadas antes y después de la exposición del filtro deben ser las tnistrtüS. ' ' 1 · · ·

.. , · 6. Detenga el muestreadot, Remuevá ta ·placá frontal y teÜre ·del tamiz sostenedor el filtro expuesto, cogiéndolo cbn éuidadd de los extremos, no de las esquinas.

1 Revise el filtro para detectar signo!!' de fugáS de áire (poivo en el área de la

1 ..... empaquetadura) o de daños físicos; que , pudieran haber ocurrido durante el .. ·. muestreo o después de éste. El daño físico sufrido con posterioridad al muestreo

no invalidará la muestra si todas las piezas del filtro se colocan dentro del sobre. Revise la apariencia de las partículas. Cualquier cambio respecto .· al color

, r; . • ,, ... •· · normal, por ejempló, 'puede indidtt' hUevas fuentes de emisión o actividades de construcción en el área. Con un par de ·piriZa.s o un· alfiler, retire cualquier tipo

1 • de insectos voladores que puedieran haber quedado atrapados en el filtro. Anote · cualqúier cambio en el registro de alto volumen.

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1 ,, ••

! . i .. . '. - ' ' . 1 t 1 •• ' t t ; ,. .:(, . •. · ..... 7. Doble el filtro longitudinalmente por el medio, de tal manera que la parte

1 . ... , expuesta quede. dentro, asegurándose de que nitlgúrt elemento extraño entre en

. 1' 1· . • 1 • C?ntacto con el ~~pósito. Coloque el filtr<? en su respectivo sobre numerado.

8. Repita los pasos 1 al 4 con Uri filtro huéVo eh el slgulente período de muestreo. · Asegúresé de fijar i él cronómetro 'adécl.ládáml!hté ;~át'a comenzar en el dfa ..

·. · ·· ~ · .. apropiado. ··· ! ··~ ·. • , .,, ··.' · ·i !:_. .,.. ~ · ,,.,; · ! ;: i .. 1 . .1: . ' , . ' 1 ' ; . ' ' '. ,

9. Devuelva el sobre con el filtro ·al cuarto donde se encuentra la balanza analítica y permita que se equilibre dentto del sobre hasta que tenga las condiciones de temperatura y humedad de la habitación: Esto puede toihar varios dfas o más si

1, •.• , ,, , : • el clima era particularmente húmedo: durante ,el tiempo en que el filtro estuvo en .• ¡· el. ,muestrea~qr. " i ..•.. • '1 •11 ' rl.rr •r : ·, •d · ··· lll '~ .. ;!·¡·o

~ , :. • • ' • r : t ' ' , t •• '\' • , 1 • J t: ! : • 1 • • ' , • :' • t 1 ' : : i 1 f f- •' '11 ' i •

C.l.3 Procédhnlentos para la calibración de alto volumen '· • •' 1

C.l.J.l Propósito.

La calibración del muestreador de alto volumen es necesaria para poder relacionar la medición de campo con un patrón primario a través de un patrón de transferencia del régimen de flujo. ·

c.t.3.2 Calibración del patrón de transferencia del orlflcio.

Debe adquirirse una unidad de calibración de orificio de altO volumen para cada red de extractores de muestras. El procedimiento de calibración debe ser proporcionado por el fabricante. bebe revisarse la calibración del orificio una vez al afio en un laboratorio o una empresa acreditados, siguiendo los· procedimiehtos mostrados en las Flg. C-2 y C-3. La

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Page 156: Protocolo Monitoreo Aire

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información sobre la calibración enviada de vuelta con los orificios consiste en:

1. Una curva de calibración en m3/min (Or) vs. las lecturas del manómetro en cm (D.H) en papel gráfico lineal. Los valores del flujo (Or) están en condiciones de referencia (760 mm Hg y 25°C).

2. Una ecuación matemática de la curva de calibración en la forma: Or =a D.Hb.

3. Un coeficiente de correlación: Una curva de calibración aceptable consistirá de por lo menos seis puntos con un coeficiente de correlación de r = O. 999 o mejor.

Las siguientes instrucciones son para muestreadores que usan un rotámetro para medir el régimen de flujo. Para muestreadores que utilizan controladores de flujo electrónicos, véase la sección C-1.3.4.

La calibración del muestreador se indica en el diagrama de la Fig. C-4. El procedimiento de calibración del muestreador de alto volumen requiere sólo la medición de:

(1) la caída de presión a través del orificio D.H en cm de agua para un régimen de flujo fijo y

(2) la indicación de régimen de flujo (I) mediante el uso de un rok'Ímetro.

No es necesaria la medición de la temperatura ambiente ni de la presión barométrica al momento de calibrar el muestreador de alto volumen. En el caso de lugares que eskin cerca o forman parte de una esk'lción de monitoreo de la calidad del aire, equipada como para monitorear la temperatura ambiental, debe usarse la temperatura del día registrada en dicha estación como la temperatura promedio para el período de muestreo. L1. presión barométrica rara vez varía por encima de± 5% del promedio: Por lo tanto, si se conoce la altitud del lugar, puede determinarse la presión barométrica promedio a partir del cuadro C-1.

Pasos parn la calibración

l.Conecte el patrón de transferencia de régimen de [lujo (calibrador de orificio) en la entrada del muestreador. Prenda el motor de aire de alto volumen y verifique que no existan fugas cerrando temporalmente todo flujo a través del calibrador. Alcance el flujo apropiado usando las placas

158

Page 157: Protocolo Monitoreo Aire

PATRON DE TRANSFERENCIA PARA LA CALIBRACION DEL ORIFICIO

l. Delenninaciones requeridas

2. Calcular el flujo del volumen normal

V = (P¡- ó.P)(T.td) = std p T.

sld 1

Q ~td std = T

p _ 760 mm Hg O 101 K Pa

std- d )( ~~ Ó.ul~~D 2t~8)

l'atron dt: tr;w .. lt:lcnt.:ia Jc lluju

\lann mt'lro

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Volumen E..:taJ1dar Pr imario

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Curva de Calibración del patrón de transferencia

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Bomba de aire JXU"'B alto volwncn

Figura C-2 Sistema para la calibracion del orificio con palron de lransrerencia

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Page 158: Protocolo Monitoreo Aire

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V.00uaen medido-

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Datos de la calibración Registrada Nll Medidor de Volumen Estandar _______________ _ Tipo de Patrón de Transferencia Orificio Otro Na de Modelo NO de Serie ·-------(8) P1 mm Hg (o Pulg) (10) Ps.t.ct760 mm HG (ó 29.92 pul~) (9) T1 K (11) Ts.t.d 298K Por: _________________________ _ Fec~: _________________________________________ ___

Ecuación de Regresión Lineal (Y=mX + b) de Y=~ MI(P¡j P.td)(29EfT¡) sobre X=Ostd para la unidad de calibración del orificio

(i.e. ~ MI{P¡j PSTD)(29EfT¡) =m Ostd + b)

Pendiente (m)= lntercepcion (b)= ____________________ _ Coeficiente de Correlación (r)= ________________________________ _

Para usarse en calibraciones subsecuentes

X= J(Y- b) m Qstd=_!_ /A J ~J( 298).b

m~ ~ul i!td T 2

$ ~:iu!Sión ·wn~nciat{m

"'fa·:toola:·del '':medidor de -~men

...L:p}

{ma.Bg:~

L~

~ {X) R·en·-de Flujo Q~ (st<Í:m3 mm)

t ··OQd•.·dda :·pr-esi6n-a~·.·d ·:orüiclo

. ...i.:H

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Ecuaciones de calculo

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CÁLCULO DE LOS MÍNIMOS CUADRADOS

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Page 159: Protocolo Monitoreo Aire

Curva de Calibraci6n del Indicador de Flujo

Expresi6n Integrante I

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Muestreador Indicador de Flujo de la Muestra

FIGURA C-4: SISTEMAS PARA LA CALIBRACION DEL MUESTREADOR DE ALTO VOLUMEN

161

Page 160: Protocolo Monitoreo Aire

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"·"" ·61.9 .(,JA .,, .. , .(,,'ít\ .(,(.~ .(,1J ·'·"'- ·""' .10(1 ·10?

11.10 · 11A · 121 .1.15 .144 ·7.1.1 .111 -711 _,,.n -1M .191

O,AO · l'nt't ·Ail ··2~ .A.I.l ·A<I .AJO - 1'~0 .,.r.,. -An ·MI

163

Page 162: Protocolo Monitoreo Aire

de resistencia individuales. Deje que el sistema funcione por lo menos 1 minuto para obtener una velocidad constante del motor. Mantenga este flujo constante hasta que hayan pasado por el sistema por lo menos 3 m3 de aire. Registre la lectura del manómetro de entrada como ó.H. Registre

cada lectura en la tercera columna del cuadro mostrado en la Fig. C-5. Registre la lectura del rolámetro en la columna 4 de dicho cuadro.

2.Repita el paso 1 para por lo menos cinco placas con al menos tres en el intervalo de flujo especificado (1.1- 1.7 m3/min).

3.Mida o estime la temperatura del aire.

C-1.3.3.2 Cálculos de calibración.

L1 Fig. C-6 brinda un ejemplo de las mediciune..<; realizadas durante la calibración de un muestreador de alto volumen. El siguiente es un ejemplo de los cálculos de calibración tL<;ando datos de este cuadro. E.<;te ejemplo usa datos en unidades del sistema inglés y no en unidades del sistema métrico pues la ecuación de la curva del orificio esL:'Í en tales unidades. Sin embargo, todos los cálculos deben esL:1r en unidades métricas.

A. Calcule el flujo Or para ó.H = 6.8" usando la ecuación de la curva del orificio y una calculadora.

Or = .5163 x ó.H.4954

(ecuación de la curva del orificio dada por el fabricante) Or = .5163 x 6.8.4954 Or = 1.3345 m3/min

O se puede convertir directamente el valor _H de 6.8" a régimen de flujo (Or) leyendo el gráfico de calibración de orificio suministrado por el fabricante, por una empresa o un labora torio acredi L:1dos. ·

Repita los cálculos anteriores de Qr para cada valor _ H utilizando ya sea la ecuación de regresión o la curva de calibración.

B. C1lculc una regresión lineal de Or respecto a l. Para los cinco pares de datos mostrados en la hoja de datos del ejemplo, la ecuación de regresión es:

Or =al+ b Or = 0.0367I - .2535 Coeficiente de correlación: r = 0.9984

C. Prepare una curva de calibración de Or vs. I en un papel gráfico lineal. Véase la Fig. C-7.

C-1.3.4 Calibración usando un controlador de flujo en el muestreador de alto volumen

Para un mucstreador de alto volumen que utiliza un controlador de flujo constante, debe realizarse la siguiente evaluación del controlador de !lujo antes de la calibración.

164

Page 163: Protocolo Monitoreo Aire

HOJA DE CALCULO DE CALIBRACIÓN DEL MUESTREADOR DE ALTO VOLUMEN

Ubicación dclmucstreador: ------------------------------------------~~

Numero de la unidad del orificio ---------------------------Numero dclmucst rcador: ----------------

Ca 1 ibra do por: ------------------------­

Fecha: -----------------------------Numero del Indicador: -------------------(Rotómctro/ Registrador) Coeficiente de correlación de r =

Or=lll±b ________ ~------------------Qr= ____________ _ -------------------------------

No. dt> EJec. Volta:Je o No. de 1 Qt· Placa .A.H 1..-edura del Hégimen de

Manomt'fro en lndlcndor Flujo* Agua cm m

Der. Total t J~q.

1 2 3 4 5 6 1 DIIP•J P~m~:i

Régimen de flujo a partir de la tabla o ecuación para la calibración de la unidad del orificio

FIGURA C-5 : HOJA DE DATOS PARA LA CALIBRACION DEL MUESTREADOR DE ALTO VOLUMEN

165

Page 164: Protocolo Monitoreo Aire

HOJA DE CALCULO DE CALIBRACION DEL MUESTREADOR DE ALTO VOLUMEN

Ubiracion del mucstreador: Numero de la unidHd del orifico: EPH Numero del Muestreador 2436 Numero del indicador: Rotomctro

Coeficientes de correlacion. de r = 0.9984

Nº. de carrera Voltaje o Nº de

CHmpamento DENVER Calibrado por: MDA Fecha: 9 de Junio de 1977 /Rotometro 1 Registrador)

Or =al± B ---------­Or = 0.0367

H 1

1 -0.12535

Qr placa .Á. en Agua Lectura del Regimen de

Manometro indicador nujo* Cllllll

Derecha Total Izquierda

3,70 1 18 3,60 6,80 43 1,334

2,60 2 13 2,90 5,50 40 1,201

1,90 3 10 2,20 4,10 35 1,039

1,25 4 7 1,50 2,75 30 0,852

0,70 5 5 0,95 1,65 25 0,662

6 7

2,60 Dup-1 13 2,90 5,50 1,201 Dup2

Regimcn de flujo a partir de la tabla o ccuacion para la calibracion de la unidad de l o rificio

FIGURA C-6: HOJA DE DATOS PARA LA CALIBRACION DEL MUESTREADOR DE ALTO VOLUMEN

166

Page 165: Protocolo Monitoreo Aire

........ 0\ .._¡

60

50

40

30

20

10

Q

Curva de calibracion del extractor de muestras de alto volumen

'

.. · .. .. ...

.. .. Qr = 0,03671 - 0,2535 .. . . · .. · ..

.. r = 0,9984 T,t4 = 278"K ·- - - -· ·- - ¡--. . .. ..

.. ·

.. .. Fecha: 7 / 6 / 77 Pst<1 = 29,92"H2 .. .. . -··· .. ·

. --· · r echa de calibracion : 7!6n 7 Estacion del campamento DEN VER

¡--

. Extractor de muestras N". 2436

¡--

0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1, 1, 1, 1,8

Figura C-7 Curva de calibracion del extractor de alto volumen Q" m3 1 min

;, t

-~)

Page 166: Protocolo Monitoreo Aire

!.Monte una placa de orificio (o un dispositivo de flujo de referencia limpio) en la cabeza de muestreo con un filtro limpio colocado en ella.

2.Coloque una placa de resistencia #18 en el orificio (Fig. C-8). Registre la caída de presión a través del orificio (óH) y

calcule el flujo . Repita esta operación con una placa de resistencia# 13. El flujo debe mantenerse constante. Si no es así, el controlador de flujo no está funcionando adecuadamente. Debe identificarse la causa del error y tomar las medidas correctivas.

3.Desconecte el controlador de Dujo y proceda a calibrar tal como se describió anteriormente para un muestreador de alto volumen estándar.

4. Vuelva a conectar el controlador de flujo y, con un filtro y ninguna placa de resistencia en la unidad de calibración, registre la caída de presión a través del orificio (6H). También registre la temperatura ambiente y la presión barométrica (que puede estimarse a partir de la altitud).

5.Calcule Ostd tal como se describió anteriormente. El flujo calculado debe ser igual al flujo indicado.

En tanto el muestreador no presente cambios en el flujo durante el muestreo, el producto Ostd x tiempo en minutos dará el volumen de aire adecuado. Si se nota cambios en el flujo (que superen la capacidad de corrección de la temperatura que tiene el controlador, -20°C a +55°C), deberá determinarse los flujos de la misma manera que en un muestreador de alto volumen estándar.

C-1.3.5 Cálculo de TSP a partir del muestreador de alto volumen

El siguiente es un ejemplo que muestra los pasos para calcular la cantidad de materia partlculada recolectada en el filtro de alto volumen, con la corrección necesaria para presión y temperatura estándares.

Asumamos que en un dra de muestreo espedfico, se registró las siguientes mediciones:

Ii = 42

Ir= 41

T a = 32°C = 305°K

Pa = 628 mm.Hg (de la tabla de altitud)

El análisis gravimétrico del . filtro produjo el siguiente peso de las partkulas:

Wp = 0.100 g

A. Calcular el régimen de flujo promedio Or con una precisión de 0.01 m3/min.

l. Leyendo el gráfico

Ii = 1.290 m3/min y

Ir= 1.255 m3/min

168

1

1

1

1 1 i

1 1

l

Page 167: Protocolo Monitoreo Aire

2. De la ecuación de la curva, Qr = 0.0367 I- 0.2535

I¡ = 1.2879 m3/min y

Ir= 1.2512 m3/min

Qr Prom = 1.2879 + 1.2512= 1.27 m3/min a STP 2

B. Calcular el régimen de flujo promedio de un volumen estándar Qstd a partir de Qr mediante: ·

Pa*( ~td r2 Qsrd=Qr r *P

1 a srd

Qstd = 1.27 628 x 298 l/2

305 X 760

Qstd = 1.27 x 0.985 = l.l4 m3/min

C. Calcular el volumen de aire muestreado en condiciones estándar:

V (std m3) = Qstd x t min

V (std m3) = l.l4 m3/min x 1440 min

V (std m3) = 1642 (redondeando al m3 más cercano}

D. Calcular TSP

(g) * (1 0)6( u;() TSP(ugjm3

) = WP 1 g = v(std.m3

)

TSP (ug/m3} = 0.100 x lOQ = 61J.iglm3std

1642

169

Page 168: Protocolo Monitoreo Aire

lnsortadas entre el

orificio y la placa

con pestaña para

cambiar el flujo

Placas de resistencia

Manómetro

FIGURA C-8: GRAFICO DE LAS UNIDADES DE ORIFICIO QUE USAN PLACAS DE RESISTENCIA FIJA

r

170

Page 169: Protocolo Monitoreo Aire

T i

Apéndice D

Información sobre los Muestreadores TSP y PM

(Catálogo Disponible en la Dirección General de Asuntos AmbientaJes) 10

Page 170: Protocolo Monitoreo Aire
Page 171: Protocolo Monitoreo Aire

D-1. MUESTREADOR DE ALTO VOLUMEN DE FLUJO CRÍTICO PM10 CONJUNTO CONSISTENTE, II>.EJ'ENDIENTE DE COMPOSICIÓN Y MORFOLOGIA DE PARTÍCULAS

Especificaciones del Muesh·eador PM 10

_ Método de Referencia No.RFPS-1087-062 Aprobado por la Agencia de Ambiental de los Estados Unidos de América . Evita el sobremuestreo Invulnerable a In velocidad y dirección del viento Mantenimiento en un minuto Túnel aerodinámico probado y comprobado en funcionamiento por más de 10 años Gran exactitud con un régimen de flujo volumétrico constante

Dispositivo de Entrada Weddlng PM10 El Dispositivo de Entrada se utiliza desde 1982. Su diseño único patenllldo, evita el sobremuestreo tanto en condiciones con vientos fuertes • o en casos de materia particulada de muestra muy gruesa. La perfecta superficie ahsnrhente antirrehnte permite In recolección constnnte de rnatt:rinl p:1rticulndo, independientemente de su composición y morfologín. El Disposi tivo de Entrada Wedding I'M 10 no requiere mantenimiento. Lo único que se tiene que hacer es pasar la escohilln del dispositivo de entrada a lo largo del tubo interno y el mantenimiento de rutina estará terminado.

Cuhle•·ta de Alto Volumen Para In fabric.1ci<Ín de la Cubierta de Alto Volumen de Wcdding & Associates se utilizn una sola pieza. Es la unidad disponible más durable, libre de polvo y resistente en funcion;~mi ento. Se instnla un;~ plac1 deOectora de salida del ventilador y el aire sale a través de seis orifi cios de escape laterales, reduciendo la contaminación del filtro debido al polvo otra vez solidificado. Dispositivo de Flujo Crftleo El Dispositivo de Flujo Críti co (CFD) Wedding es un controlador de !lujo volumétrico moderno. Es el único controlador de Oujo disponible que reúne los requerimientos de)¡¡ Norma 40 del Código de Reglamento Fedem 1, Sección 50, Anexo J . No es necesnrio efectuar a diario una calibración minuciosn y l:1s calihr;~ciones de punto único ~n el dispositivo en funcionamiento, pueden efectuarse en menos de un minuto. No se necesitará hacer ajustes al régimen de nujo, simplemen te hay que aplicar)¡¡ potencia necesarin al motor/venti lador y el sistema funcionará con el régimen de Oujo del diseño previamente esta blecida. El ero no requiere mantenimiento en absoluto. No tiene componentes electrónicos que fallen. Para reemplazar f;ícilmcnte las escobillas del motor, se puede sacar el mont:~jc del mntor/ventil~dor y volverlo a instalar en unos cuantos minutos.

Dispositivo de Entrada Wedding PM 10 (Patente de los Estados Unidos de América No. 4 461 183) • Corte de 1 0±0,5 micrómetros. • Invulnerable a la velocidad y dirección del viento. • Superficie antirrebote, sin superficie de arrastre para las partículas recogidas. • No requiere desmontaje o reengrase de la superficie de depósito. • Aluminio anodi7.ado.

173

Page 172: Protocolo Monitoreo Aire

Dispositivo de Flujo Critico Wedding (Patente de los &tados Unidos de América No. 4 649 760) • Garantía de por vida y sin condiciones. • No posee componentes electrónicos ni móviles. • No requiere mantenimiento ni calibraciones minuciosas. • El calibrado se efectúa con un estándar de volumen NIST (Medidor Roots N6mero de Serie 8865015). Especificaciones del Sistema

R~glmen de Flujo:

Cubierta:

Motor!V entUador:

Temporizador MednJco de Siete Dfu:

Indicador de Tiempo de Funcionamiento:

DlmeJUiones de Montaje:

DlmeJUiones de Embarque:

Peto Neto/Peto de Embarque:

Onslpnct

1,13 m3/min reales (40 pies3/min reales)

Construida de una sola pieza de aluminio anodizado claro de 2 mm (0,080 pulgadas) de espesor. Incorpora un injerto a presión lateral para la supervisión in situ de la presión de estancamiento y seis orificios de escape laterales para prevenir la contaminación de los filtros por polvó solidificado.

De dos tiempos, 120 VCN60 Hz, 9,5 máximo real o 220 VCN50 Hz, 3,5 máximo real

Posee catorce disparadores que permiten la programación semanal de periodos de muestreo. El temporizador de seis dfas es opcional. Exactitud Total del Temporizador: ±15 minutos por cada 24 horas. 120 VCN60 Hz o 220 VCN50 Hz.

Intervalo: 99999,9 minutos. Exactitud: Más de ±0,1 minuto por cada 24 horas. 120 VCN60 Hz o 220 VCNSO Hz.

AJtura Total del Muestreador: 220 cm (87 pulgadas). Altura del Orificio del Dispositivo de Entrada: 185 cm (73 pulgadas).

DlmeJUiones de Embarque del Dispositivo de Entrada: 122 cm (48 pulgadas de alto) x 61 an (24 pulgadas de ancho) x 61 an (24 pulgadas de profundidad)· 0,454 m3 (16 pies3). DlmeJUionee de Embarque de la Cubierta: 122 cm (48 pulgadas de alto) x 61 cm (24 pulgadas de ancho) x 61 cm (24 pulgadas de profundidad) • 0,454 m3 (16 ples3),

Dlspo1ltlvo de Entrada: 17,7 kg (39 libras) /27,7 kg (6lllbru). Cubierta: 29,5 kg (65 libras) /39,5 kg (87 libras).

Manómetro: Re¡latra re¡ularmente la prealón de estancamiento aguu abajo del material flltrante para proporcionar un registro de flujo cualitativo.

Temporizador Proaramable Dl¡ltal: De eatado aólldo, pro¡ramable p11ra 365 d(aa, con 320 punto• de referencia para permltlr la pro¡ramacl6n de perlodoa de mueatreo aeal1n conven¡a al uauarlo. Bxactltud total del temporizador de 0,0191i por etda 24 horu. 120 VCN60 Hz con baterru de retpaldo opolonalea para 125 dfu.

Calibrador Electr6nlco1

Motor/Ventilador •In E~CGblllul

S.t,ndar de tranarerencla de prealón abaoluta. lntervalo1 0·25 llbru/pu1¡2 Exactitud! 0,01% a plena eaetla, :t0,5% a 40 plea3/mln. Deriva T4rmlcal :t0.02% a plena eeetlaf'F. Indicador Dlaltah 0·5 VCD. Apllcaclónt Se utiliza conjuntamente con el Dlapoaltlvo de Flujo Crftlco pera permitir una determinación exacta y eflclente del r•almen de nujo.

Se eatlma que el Motor/Ventilador eln Blcoblll11 puede eatar en funcionamiento por m•• de 20 000 hor11. (833 df11 de mueatra de 24 horu). La vida m•• prolon¡ada no aólo permitir' ahorrar por la poc1 neoealdad de repueatoa y aua retpectlvoa ooatoa de lnatalaolón, alno tamb"n porque no exlatlr•n etllbraclonea!1napeoclonea por reemplazo del motor/Ventilador o de laa eaooblllu del motor.

174

Page 173: Protocolo Monitoreo Aire

D-2. MUESTREADOR DE FLUJO PARA MUESTREO DE INTERMEDIO PM 10 O TSP

FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA DE TECNICAS ANALÍTICAS MATERIAL PARTICULADO

_ Disponible en I'M10 o TSI'

_ l'e•·mltc la opción en cuanto almatedal nltmnte

_ Invulnerable a la velocidad y dirección del viento

_ Requiere mfnlmo mantenimiento

llomba de 20 000 horas de duración

_ Control de FluJo de tecnologfa de punta

El Muestreador de Flujo Intermedio (lFS) de Wcdding &

Associntes se cre6 p:ua ofrecer a los usuarios más nexihilidad en su muestreo I'M 1 o y TSI'. El sistema revolucionMio de control de !lujo del IPS permite emplear una variedad de materiales filtrnntes incluyendo filtrn·m cmbranns. Esto permi te In nplicnci6n de una c:~ntidnd de técnicns arwlític:1s que no se encuentran disponibles en el muestreador de alto volumen.

175

Page 174: Protocolo Monitoreo Aire

-~ !) ¡; ~ :~ EspecifiCádones del Muestreador de Flujo Intennedio

Dispositivo de Entrada Wedding PM 10 de 4 pies3/min reales (Patente de los Estados Unidos de América No. 4 461 183) • Corte de 1 0±0,5 micrómetros. • Invulnerable a la velocidad y dirección del viento. • Superficie antirrebote, sin superficie de arrastre de las partículas recogidas. • No requiere desmontaje o reengrase de la superficie de depósito. • Aluminio anodi7..ado. • Malla protectora contra insectos.

CFCASF Wedding (Patente en trámite) • No requiere mantenimiento ni calibraciones minuciosas. • El calibrado se efectúa con un estándar de volumen comprobable NIST (Medidor RooL<;

Número de Serie HH65015).

Esneclflcaclones del Sistema

Régimen de FluJo:

Controlador de FluJo:

Cuhlerta:

Bomba al vacío:

Tempodzador Mecánico de Siete Dfas:

Indicador de Tiempo de Funcionamiento:

Dimensiones de Montaje:

Dimensiones de Embarque:

Peso Neto/Peso del Emharque:

Opciones

0,113 m3/min reales (4 pies3/min reales)

CFCASF (l'~tente en trámite) ; Exactitud de :t5% ~ 0,1 13 m3/min (4 pies3/min reales) con caída de presión _25 cm llg; :tiO% a 0,113 m3/min (4 pies3/min real es) con caída de presión _30 cm llg.

Construida de una sola pie7A1 de aluminio anodizado claro de 2 mm (O,ORO pulgadas) de espesor.

Tipo inducción, sin engrase, sin escobillas, con homh:~ de p:~ lct~s

de ca rbón y escape filtrado; 120 V CN60 Hz o 220 VCNSO llz, 5 rea l (valor rms); Duración >20 000 horas.

Posee ca torce di sparadores que permiten la programac10n sem~na l de los periodos de muestreo. El temporiz~dor de seis días e.~ opcional. Exactitud Total del Temporizador: :t15 minutos por 24 horas. J 20 VCN60 llz o 220 VCNSO Ilz.

Intervalo: 99999,9 minutos. Exactitud: Más de :t0,1 minutos por cada 24 horas. 120 VCN60 Hz o 220 VCNSO Ilz.

Altura Total del Muestreador 208 cm (82 pulgadas). Altura del Orlnclo del Dispositivo de Entrada: 185 cm (73 pulgadas).

Dimensiones de Embarque del Dispositivo de Entrada: 132,6 cm (52 pulg~das de alto) x 46 cm (18 pulgadas de ancho) x 46 cm (18 pulg:~d:~s de profundidad) - 0,28 m3 (9,75 pies3). Dimensiones de Embarque de la Cubierta: 122 cm (48 pulgadas de alto) x 61 cm (24 puljadas de ancho) x 61 cm (24 pulg~das de profundid~d) - 0,454 m (16 pies3) .

Dispositivo de Entmda: 4,5 kg (10 libras) /48,9 kg ( 19,5 libras). Cuhlertn: 35,5 kg (7R libras) /45,5 kg ( lOO Ji br~s).

Mnnómetro: Registra regul:mnente la presión de estancamiento :~guas ahajo del materi:~l riltrante p:~r:~ proporcionar un registro de nujo cunlitativo.

Temporizador Pmgmmahle Di_giL'II: De estado sólido, para 365 dí:~s, con 320 puntos de refercnci:t p:~ra permitir

la pr~1gramaci t~n de periodos de muestreo según convenga al usuano. Exactitud total del temporizador de 0,01% por cada 24 horas . J 20 VCN60 llz am baterías de respaldo opcionales pa r:~ 125 días.

176

r

Page 175: Protocolo Monitoreo Aire

Totnlizmlot· d" Fln jr¡: Este un1co instrumento funciona como un temporizador/controlador programable y como un dispositivo de almacenamiento de información. Todo lo que se necesita es indicar la fecha y hora en curso, la fecha y hora deseada para el inicio del siguiente periodo de muestra, y si se desea, el intervalo entre las muestras subsiguientes. El sistema recoge y almacena la fecha y hora de arranque, la fecha y hora de parada, el tiempo transcurrido (en segundos) para el periodo de muestra y el volumen to!HI (en pies3) medido durante el periodo de muestra. L1 información almacenada, hasta treinta (30) archivos, se puede recuperar mediante una computadora portátil y una conexión RS232 durante la visita al emplazamiento. El Totalizador de Flujo puede program:use mediante una computadora portátil y una conexión RS232 o utilizando el teclado del Totalizador de Flujo.

D-3. MUESTREADOR TSP DE ALTO VOLUMEN DE FLUJO CRÍTICO MUESTREO TSP CON CONTROL DE FLUJO VOLUMETRICO

Reúne todos los Requerimientos del Método de Referencia de la Nonna 40 del Código de Reglamento Federal, Sección SO, Anexo 8 Construcción fuerte y durable

Evita la contaminación del flltro

Probado en funcionamiento por miles de usuarios

El Dispositivo de Flujo Crftlco utiliza tecnologfa de punta

Cubierta de Alto Volumen Para la fabricación de la Cubierta de Alto Vo lumen de Wedding & Associates se utiliza una sola pieza. Es la unidad disponible más durable, libre de polvo y resistente en condiciones adversas. Se instala una placa deflectora de salida en el ventilador y é l aire sale a través de seis orificios de escape laterales, reduciendo la contaminación del filtro debido al polvo solidificado disperso otra vez. Dispositivo de Flujo Crftico El Dispositivo de Flujo Crítico (CFD) Wedding es un controlador de flujo volumétrico de tecnología de punta. No es necesario efectuar diariamente una calibración minuciosa y las cal ibraciones de punto único con el dispositivo en funcionamiento pueden efectuarse en menos de un minuto. No se necesitará hacer ajustes al régimen de flujo, simplemente se debe aplicar la potencia necesaria al motor/ventilador y el sistema funcionará en el régimen de flujo preestablecido en diseño. El CFD no requiere mantenimien to en absoluto. No tiene componentes electrónicos que fallen . Para reemplazar fkilmente las escobillas del motor, se puede sacar el montaje del motor/ventilador y volverlo a instalar en pocos minutos. Además, el sistema completo viene acompañado de la garantía sin condiciones más completa de la industria . Est:í garantizado que e l CFD nunca fallará con un uso de rutina durante el tiempo de vida normal del Muestreador PM 10 de W&A. En caso contrario, lo reemplazaremos sin costo alguno.

Lns juegos de reconversión del Dispos itivo de Entrada PM 10 proporcionan una manera simple y de costo razonable para convert ir el Muestrendor de Alto Volumen de Flujo Crítico TSP de Wedding & Associates para el muestreo PM i O·

177

Page 176: Protocolo Monitoreo Aire

&pecificaciones del Muestreador TSP

Especificaciones del Sistema

Réglmen de Fl~jo de In Muestra:

Cuble1ta:

M olor/Ventilador:

Temporizador Mecánico de Siete Días:

Indicador de Tiempo de Funcionamiento:

Dimensiones de Montaje:

Dimensiones de Embarque:

Peso Neto/Peso de Embarque:

Opciones

ManómetJ·o:

1,13 - 1,7 m3/min rea les (40-60 pies3/min reales)

Construid~ de un;~ sola pi ez~ de ~luminio anodizado claro, de 2 mm (O.ORO pulgad:~s) de espesor. Incorpora una espita l;~ter<~l de presión para el control in si tu de la presión de estanc.1miento, y seis orificios de esc.apc latcr<~k's para prevenir la contamin;~ción de los filtros por el polvo solidificado otra vez.

De dos ti empos, 120 VCN60 llz, 9,5 máximo real o 220 VCNSO llz, 3,5 máximo real

Posee c.1 tnrce dispar;~dores que permiten la programación semanal de los periodos de muestreo. El temporizador de seis días es opcional. Exnctitud Total del Temporl1.ador: ±15 minutos por cada 24 horas. J 20 VCN60 llz o 220 VCA/50 llz.

Rango: 99999,9 mi nulos. Exactitud: M:ís de ±0,1 mi nulo por c.1da 24 homs . 120 VCN60 1 lz o 220 VCNSO 1 lz.

Altura Total del Muestrendor : 132 cm (52 pulgadas). Altura hasta el Orificio del Dispositivo de Entrada: 112 cm ( 44 pulgadas).

Dimensiones del Techo pam el Embarque: 61 cm (24 pulgadas de alto) x 61 cm ~24 pulgndns de :~ncho) x 46 cm ( 18 pulgad:~s de profundidad) -0 ,17 rnJ (6 pies ). l>hnenslones de Emhnrque de In Cubierta: 122 cm ( 48 pulgadas de alto) x 61 crn (24 pulgndas de ;~ncho) x 61 crn (24 pulg:~d:~s de profundidad)- 0,454 m3 (16 pies\

Techo: 2,7 kg (6 libras)/5 kg (11 libms). Cubierta: 26 kg (57 libr:~s)/36 kg (79 libras).

Registr;~ rcgulnrmente 1:~ presión de estanc.1miento agu:~s ahajo del mnteriil1 fi ltrante para proporcionar un registro de Oujo cu:~litativo.

Temporizador P•·og•-amnble Digital: De estado sólido programable par;¡ 365 días, con 320 puntos de referencia par:~ permitir 1 ~ progr~maci6n de periodos de muestreo según convengn ~1 usu~rin.

Exactitud tot<~l del temporizador de 0,01% por cad:~ 24 horas. 120 VCN60 llz con haterí<~s de respaldo opcionales para 125 días.

Callbrador Electrónico:

Motor/Ventilador sin Escobillas:

Estándar de tr11nsferencia de presión 11bsoluta. Rango: 0-25 libras/pulg2. Exactitud: 0,01% a plena escala, ±0,5% a 40 pies3/min. Deriva Térmica: ±0.02% a plena escalarr. Indicador Digital: 0-5 VCD. Aplicación: Se utiliza conjuntamente con el Dispositivo de Flujo Crítico para permitir unn determinación exacta y eficiente del régimen de flujo .

Se estima que el MotorNentilador si n Escobillas puede estar en

funcionam iento por más de 20 000 horas . (833 días de muestreo de 24 horas). La vida más prolongada no sólo permitirá ;¡horrar por la poca necesidad de repuestos y sus respectivos costos de inst:1lación, sino también porque no existirán calibraciones/inspecciones por reemplazo del motor/ventilador o de escobillas del motor.

178

r

Page 177: Protocolo Monitoreo Aire

D-4. MONITOR DE PARTICULAS AMBIENTALES TEOM SERIES ,l400A MEDICION AUTOMATICA PARA LA MASA DE PARTICULAS

TECNOLOGIA DE PUNTA

El Mo nitor de l'artícul :~s de l Am biente de la Serie TEOM 1400 es e l que eligen J;¡s redes de supcrvisi<Ín de contaminación del aire en el mundo entero y mide en form;~ conti nu:~ la concentmción de p:~ rtícu l:~s. E~tc instrumento introduce una verdadera tecno logía de micropcso desarrollad:~ y patcntilda por Rupprecht & f';¡t:~shnick a la que se le dcnomin:~ el Microbalance Oscilatorio del Elemento de VMi ación Progresiva. Al utiliza r dife rentes d ispos itivos de cntr:~da , se puede confi gurar fáci lm ente el equipo pam medir I'M- 10, I'M-2.5 o una concentmción de TI'S. Esta unid:~d hasada en un microprocesa dor cumple fáci !mente todos los requi si tos concernientes a la ubicllción, proporciona al macenamie nto interno de datos, y capacidad de avanzada en cuanto a analogía y de entrada y salid:~ de datos en serie.

MEDI CION DE LA MASA DEL FILTRO DE BASE

Las mediciones d irectas de la masa del filtro de Base están considerad:~s como la técnica estándar para dete rminar la concentración de part íc ulas. J..os ins trumentos T EOM de Rupprecht & P:~tashnick son los ún icos s istemas de filtro de hase con información de sHi id::~ en tiempo rea l y capacidad para supervisa r la masa en tiempo real. El fi ltro intercambiable en el monitor de la serie 14QQ;¡ se puede utiliz;n también p;n:~ determin:~r gra nde~~ concentraciones de met:~ l pesHdo por medio de anális is M, ICI' o I'IXE.

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!"··· !' . • : - fr.

PRINCIPIO UNICO DE OPERACION

El monitor de 1::~ serie 1400a incorpom un hal:wce de inercia que mide la mas¡¡ recolectada en un filtro de cartucho intercambiable supervisando los correspondientes cambios de frecuencia de un elemento de variac ión pwgrcsi va. El (lujo de prueb::~ pasa a través del filtro, donde se recolecta 1 :~ masa de partículas y sigue a través de la cavidad del mencionado elemento e n el c.1mino hacia un sistema e lectrónico de control de Oujo y una bomba al vacío. El lrnnsducer de mas::~ TEOM no requiere volver a ser e::~ librado debido a que csl;i especialmente disciiacJo y consln1idn con materiales anli-desgaste. Se puede vcrificm la calihraci(m, sin embargo, también se puede hacer uso de un equipo opcional para vcrilicar la cal ibración de la masa que incluye un filtro de masa conocida.

APLICACIONES

l.os instrumentos TEOM han recibido de la EPA de los Estados Unidos certi ficados que norman la medición de concentración l'M-10 y de la EPA Alemana para la concentrac ión TSP.

L-1s :~pl icaci ones del monitor de la serie 1400a incluyen:

_ Rcdc.~ de supervi sión eJe la ca lidad de aire, incluyendo lug:1res cerrados.

_Proyectos correctivos (superfondos, desechos peligrosos, cte.)

_Interior y alrededores de ins talaciones industriales y de manejo de materiales .

_ Ingreso de rutina para el índice de la calidad del aire o índice de polutantes estándar.

_ Medidas de Higie ne Industrial/ aire interno.

I'RECISION CONSTANTE INCOMPARABLE

u)s datos de concentración de masa e n un promedio de una hora, en dos monitores TEOM ubicados en e l mismo lugar, mues tran la precisión incomparable de los instrumentos. El monitor de 1:~ serie !400a reu ne los estrictos criterios eJe accptaci(m de funcionamiento por hora que estllblecc e l C.a lifornia Air Rcsources Board (Consejo de Recursos Aéreos de C1 lifornia ).

llENEFICIOS DE LOS DATOS A CORTO PLAZO

El tiempo de resolución de l monitor de la serie 1400a permite a los usuarios identifi car hechos y dcterminllr las tendencias en ti empo real. Cuando se utiliza junto con datos meteorológicos o con infnrm:~cit)n de llnalizadores de polutantes gaseosos, es te artcfncto puede proporc ionar informaci<Ín vital en el es tudio de efectos contra la s:~lud humana. Entre otras apliCllcioncs en cuanto :¡ d:~ tos dependientes de l tiempo, se incluye idcnti!i c.1ci<Ín y control de la fuente, supervisión de seguridad a corto plazo, respues ta de emergencia, investig:~cioncs forenses y modcl:~ción numéric.1.

180

r

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Apéndice E

Instrucciones para el Análisis de Concentraciones de Plomo

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1

E-l Procedimientos de Análisis para la Detenninación de la Concentración de Plomo

E-1.1 Documentación e Inspección de Muestras

l. Tras recibir el filro muestra luego del postpesado para determinar el TSP, retire el filtro doblado del sobre en el que ha sido enviado y examine el formulario de datos de campo (Fig. C-1) con el fin de determinar si se ha suministrado toda la información necesaria para verificar que la muestra sea ,~ adecuada para su análisis y para calcular las concentraciones. Si faltan datos o si es evidente un funcionamiento incorrecto del muestreador (por ejemplo una fuga obvia en la empaquek1dura de la placa fron1<1l), a nule la muestra.

2. Registre el número del filtro en el libro de registros del laboratorio.

3. Examine el sobre en que se envió el filtro para ver si ha quedado en él material de muestra que puede haberse desprendido del filtro . Si se observa dicho material, recupere todo lo que sea posible, retirándolo del sobre y pasándolo al filtro con una brocha de cerdas suaves.

4. Registre cualquier observación que pueda tener un impacto sobre la validez de la muestra.

E. 1.2. Equipo E -1.2.1. Espectrofotómetro de Absorción Atómica. Se requiere un espectrofotómetro de absorción atómica para la determinación del contenido de plomo en las partículas suspendidas. Este instrumento debe estar equipado con una lámpara catódica al vacío para el análisis del elemento plomo o una lámpara de descarga sin electrodo. E-1.2.2. Acetileno. Debe usarse como combustible acetileno de la calidad recomendada por el fabricante del instrumento. C1mbie el cilindro-cuando la presión descienda por debajo de 50-100 psig. E-1.2.3. Aire. Se necesita como oxida.nte aire limpio filtrado (libre de partículas, aceite y agua en la medida de lo posible). E-1.2.4. Instrumental de Vidrio.

a. Vaso de precipitados. Se necesita vasos de vidrio de borosilicato con capacidades de 30 mi y 150 mi para disolver la muestra. Los vasos de precipitados Phillips son útiles para este propósito.

h. Matraz aforado. Se requiere matraces aforados de 100 mi (clase A) para el análisis.

c. Pipeta. Debe disponerse de varias pipetas graduadas (clase A) incluyendo pipetas de 1, 2, 4, 8, 15, 30, 50 mi para el análisis.

Debe limpiarse cuidadosamente todo el instrumenk1l de vidrio utili7..ando detergente de laboratorio, enjuagándolo, sumergiéndolo durante 4 horas en HN03 al 20% (w/w), enjuagándolo nuevamente 3 veces con agua des ionizada destilada y secándolo de manera que quede 1 ihre de polvo.

E-1.2.5. Placa Calentadora.

Se requiere placas calenk'ldoras o estufas de 750 watlc;; con suficiente superficie para albergar varios vasos de precipitados con muestras y

capaces de calentarse hasta 370°C para la cxtracci6n en caliente de la muestra.

183

Page 182: Protocolo Monitoreo Aire

. E-1.2.6. Baño de Ultrasonido sin Calentamiento.

Se requiere un bafio de ultrasorúdo para la extracción de la muestra cuando se emplea este procedimiento; este dispositivo debe suministrar la energfa necesaria (>20,000 ciclos por segundo). Los equipos con 450 watts o más de potencia de limpiado que se pueden encontrar en el mercado han demostrado ser satisfactorios.

E-1.2.7. Plantilla. No es imprescindible una plantilla (Fig. E-1) pero resulta útU para seccionar el filtro de fibra de vidrio.

E-1.2.8. Escalpelo y/o Cuchilla Circular. Para cortar el filtro, resulta adecuada una cuchilla circular, del tipo usado para co~r plzzas, con una .rueda delgada(< 1 mm de espesor). Ver Flg. E-2

E-1.2.9 Cristal de Reloj. Se necesita un cristal de --reloj para cubrir el vaso de precipitados que contiene la muestra.

E-1.2.10. Botella de Polletlleno. Se necesita botellas de polletUeno lineal para almacenar las muestras hasta su posterior análisis.

E-1.2.11. Pelfcula Selladora Parafllm M. Para el sellado de los vaso de precipitados con muestras acidificadas, se recomienda un material termopl"tlco en hojas, flexible, autosellador, a prueba de humedad y en esencia Incoloro. Los productos disponibles en el mercado (de los BB.UU.) satisfacen este requerlmi~nto.

E-1.l.12. Reactivos (An,lllls).

a. Acldo Nftrtco (HNOJ), Concentrado. Se ha encontrado que el HN03 tipo reactivo A.C.S. y el HN03 redestllado disponibles en el mercado tienen una concentración de plomo suficientemente baja.

b. Acldo Clotbfdrlco (HCI), Concentrado. Tipo reactivo A.C. S.

c. Apa. La misma fuente de agua destilada deslonlzada debe ser usada para todotlos propósitos en el análisis.

d. 3M HN03. Se usa esta solución en el procedimiento de extracción en caliente. Para prepararla, anada 192 mi de HN03 concentrado a a¡ua deatllada deslonlZAda en un matraz aforado de 1 litro. A¡lte bien, deje enrrlar y diluya hasta el volumen requerido usando a¡ua dealonizada deatllada. Prccaycl6n: Los vapores de ácido nítrico son tóxicos. Realice la preparación en una campana de ventllacldn bien aireada.

•· Filtro de Fibra dt Vldrto , La selección del filtro para el muestreador TSP ea Importante para el a'n,llals de plomo. Tlmbl6n es Importante un bajo contenido de plomo y una variación mínima en el contenido de plomo de un rtltro a otro. Se recomienda el filtro de eapectrocalldad que conten¡a menos aglutinante• or¡,nlcoa y contamlnantea inor¡fnlcos.

r. 0,45M HN03. Bata solución se uu como la matriz para las soluciones e1tjndar de calibración cuando se utlllza el procedimiento de extracción en caliente. Para preparar la solución, aftada 29 mi de HN03 concentrado a a¡ua deslonlzada destilada en un matraz aforado

184

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Fold•t d• LA•nU• p•r•

evl'-t qu• •l flll ro •• pegue al pl,allco

:Z5.5cm.

FMifa d• Hbt• de vldtlo dobledo llongllud~alm•nt• por la rnhad)

1 .....

e 1 puJo. ) ancho

30 c rn.

10 8 Cnl .

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FIGURA E-1: PLANTILLA PARA SECCIONAR TIRAS DEL FILTRO

186

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- - ---~ ;/« llt f '/< ~ ·· ·.,,

.;-~-;~~~~~(\~· ­,¡ ~( 1t:f ) ..

de 1 l itn~ . .-:gite bien,. deje enfriar y diluya hasta llenar el '~\~f~ í) _/~::--~· · agua desJomzada destilada. -~~,:u ·:~:: · :. ~:/·_·

g. 2,6M HN03 + O a 0,9M HCI. Esta solución se uti liza ~;i' ~-c( '' procedimiento de extracción ultrasónica y la concentración de H CI puede variar dc<;de O hasta 0,9 M. L1s directivas para preparar una solución de 2,6 M HN03 + O, 9 M HCI son las siguientes: coloque 167 mi de HN03 concentrado en un matraz aforado de !litro y añada 77 mi de HCI concentrado. Agite de 4 a 6 horas, diluya hasta obtener algo menos de 1 litro con agua desionizada destilada, deje enfriar hasta temperatura ambiente y diluya hasta obtener 1 litro.

h . 0 .4M IIN03 + xM HCI. E<;ta soluci6n se usa como la matriz para las soluciones estándar de calibración cuando se usa el proced imientn de extracción ullras6nica. Para prepararla, añada 26 mi de HN03 concentrado más el volumen requerido de HCI (ecuaci6n h-1) en un matraz aforado de 1 litro. Diluya hasta obtener cas i 1 litro con agua desionizada destilada.

E-1.3. Preparación de la Muestra para la Espectrofotometría de Absorción Atómica

E-1.3.1 Procedimiento de Extracción en Caliente:

l. Corte una tira de 1,9 cm x 20,3 cm (3/4" x R") del filtro expuesto, utilizando para ello una plantilla y una cuchilla circular, tal como se describe en las Figs. E-1 y E-2. Es pos ible usar otros métodos de corte. Debe tenerse cuidado para evitar la contaminación entre los filtros retirando cualquier fibra que pueda adherirse a la plantilla o a la cuchilla entre una muestra y otra.

Nota: Se ha demostrado que, a menos que la recolección se haya realizado cerca a una vía muy transitada, el plomo en las panículas ambient;tles recolectadas con el filtro de fibra de vidrio se distribuye uniformemente en todo el filtro, por lo que se puede tomar la tira de cualquier parte del filtro.

2. Doble la muestra por la mitad dos veces y colóquela en un vaso de precipitados de 150 mi. Añada 15 mJ de 3M HN0 3 pa ra cubrir complet.-1mente la muestra. Tape el vaso de precipit.-1dos con un cristal de reloj. E.:; importante mantener la muestra cubierta de tal manera que los productos de la corrosión (que se forman sobre la superficie de la campana de ventilación y que pueden contener plomo) no se depositen en el extracto.

3. Hierva cuidadosamente la muestra en un vaso de precipitados ll'>ando una placa calcnt.-1dora debajo de una campana ventiladora durante 30 minutos. No deje que la muestra se evapore tanto que se seq ue.

Precaución: Los vapores de ácido nítrico son tóxicos.

4. Después de 30 minutos, retire el vaso de precipitados de la placa calcnt;Jclora y deje enfriar hasta casi la tcmperiltura ambiente. Enjuague el cristal de reloj y los lados del vaso de precipitallus cun agua desionizada destilada.

185

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Tiras para otros análisis

'

19 mm. x 203 mm.

Análisis de p lomo

FIGURA E-2: METODO SUGERIDO PARA EL SECCIONAMIENTO DE TIRAS DE FILTRO

187

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1 •• ••

.. r

,1 '

5. Decante el extracto y el agua de enjuague en un matraz aforado de 1000 mi y añada agua dcsioni7 .. ada destilada hasta la marca de 40 mi del matraz; cúbralo con el cristal de vidrio y déjclo reposar dura nte un mínimo de 30 minutos. Este es un paso crítico y no puede ser omitido pues permite que el HN03 atrapado en el filtro se difunda o disperse dentro del agua de enjuague.

6. Decante el agua del filtro pasándola al matraz aforado; enjuage el filtro y el vaso de precipitados dos veces con agua desionizada des tilada y añada el agua de enjuage al matraz hasta que el volumen total llegue a 80 u 85 mi.

7. Coloque un tapón en el matraz y agítelo vigorosamente, déjel o reposar por aproximadamente 5 minutos o hasta que la espuma se haya disipado.

8. Aumente el volumen de la solución hasta el nivel del matraz con agua desioni7 .. ada destilada y me7.cle hicn. Deje que la soluci6n se asiente durante una hora antes de proceder con el anál isis.

Nota: No filtre la muestra extraída con el propósito de retirar materia particulada pues se producirá una pérdida de plomo como con.c:;ecuencia de la filtración. El extracto final puede ser centrifugado a 2000 rpm durante 30 minutos para retirar cualquier sólido suspendido.

9. Si la muestra va a ser almacenada para su análisis posterior, transfiérala a una botella de polietileno lineal, teniendo cuidado de no perturbar Jos sólidos sedimentados.

E-1.3.2. frocedimiento de Extracción Ultrasónica.

1. Corte una tira de 1,9 cm x 20,3 cm (3/4" x 8"), tal como se describe en el Procedimiento de Extracción en Caliente, paso 1.

2. Doble la muestra por la miu1d dos veces y colóquela en un vaso de precipitados de 30 mi. Añada 15 mi de solución de HN03/HCI (véase el paso 2 anterior) para cubrir completamente la muestra y tape el vaso de precipitados con Parafilm. El Parafilm debe estar ubicado sobre el vaso de precipitados de tal manera que ninguna parte del Parafilm entre en contacto con el agua en el baño ultrasónico. De lo contrario, el agua de enjuage del Parafilm producida en el paso 4 puede contaminar la muestra.

3. Coloque el vaso de precipitados en el baño ultrasónico y hágalo funcionar durante 30 minutos.

4. Enjuague el Parafilm y los costados del vaso de precipitados con agua desioni7.A.da destilada.

5. Decante el extracto y las aguas de enjuage en un matraz aforado de 100 mi. Añada 20 mi de agua desionizada destilada para cuhrir la tira del filtro, tape el matraz con Parafilm y déjelo reposar durante un mínimo de 30 minutos. Este es un paso crítico y no puede ser omitido . Luego, la muestra es procesada como en los pasos 6 a 9 descri tos anteriormente. Las muestras preparadas mediante el procedimiento de extracción en

188

Page 187: Protocolo Monitoreo Aire

caliente cst.1n ahora en 0.45 M HN03 y las muestras pr

procedimiento de extracción ultrasónica están ahora en O.

x M HCI.

E-1.3.2.1. Operación de los lnstnnnentos y Análisis

Debido a las diferencias en la fabricación y el modo de operación de los espectrofotómetros de absorción atómica, es difícil formular instrucciones

detalladas aplicables a todos los instrumentos. En consecuencia, se recomienda que el usuario siga las instrucciones de operacicín del fabricante.

1. Fije el espectrofotómetro de absorción atómica para las condiciones estándar de la manera siguiente: elija la lámpara catódica al vacío o la lámpara de descarga sin electrodo que resulte adecuada para el plomo, instálcla y alíniela con el instrumento; coloque el monocromador en 217,0m nm o 283,3 nm; seleccione el ancho de incisión del monocromador adecuado; fije la fuente de corriente para la luz según la recomendación del fabricante; prenda la llama y regule el Oujo de combustible y oxidante; ajuste el quemador para obtener la absorción y estabilidad máximas y equilibre el fotómetro.

2. Si está usando un registrador de banda, fije la velocidad de graficacicín

entre 8 y 15 cm por minuto y encienda Jos interruptores de potencia, servomecanismo y arrastre del papel. AjtL<>te el lapicero trazador en la línea de divisi6n de 5%. También ajuste la amplitud del dispositivo usando el estándar de calibración más alto. Mientras aspira la muestra est.'lndar, ajuste el dispositivo en la amplitud de respuest.1 deseada.

3. L1 muestra puede ser analizada direct.1mente del matraz aforado o se puede decantar una cantidad apropiada de muestra en un tubo de análisis. En cualquier caso, debe tenerse cuidado de no perturbar. los

sólidos sedimentados. Debe contarse por lo menos con el volumen de muestra mínimo requerido por el instrumento para cada aspiración.

4. Aspire las muestras, soluciones estándar y en blanco hacia la Oama y registre la absorbencia. Si está utilizando un registrador, espere que la respuesta se estabilice antes de registrar la absorbencia.

5. Determine el valor promedio de la absorbencia para cada concentració11 conocida y corrija lodos Jos valores de absorbencia sustrayendo el val0r de la absorbencia en blanco. Determine la concentración de plomo en

¡J.g Pb/ml a partir de la curva de cal ihración, tal como se describe en la subsección siguiente. Registre estos valores en el Formulario de

Registro de Datos (Fig. E-3).

Nota: a. L1s muestras que excedan el rango de calibración deben diluirse con

ácido de la misma concentración y matriz que las soluciones estándar de calibración y deben analizarse nuevamente.

b. Verifique si se ha producido un desplazamiento del punto cero como resultado de una posible obstrucción en el nebulizador, especialmente cuando se trat.1 de muestras con baja absorbencia.

189

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-o o

1

FORMULARIO DE REGISTRO DE DATOS

Proyecto Fecha - ---------Ubicación de la muestra Analista ---------

==================================================================================================================== Datos de la Muestra

Número de Volumen de Fhen Absorbancia Concentración Pb 1

Muestra Aire a STP, blanco en base a la Tota l m3 prom. ~g curva cal.

_ _ _ !lg Pb 1 m! ~g Pb 1m

Datos Estándar

Vol. de 20 ¡.lg / m l Concentración Absorbancia !lg Pb 1 mJ

Verificado por ____________________ ___

FIGURA E-3: FORMULARIO DE REGISTRO DE DATOS PARA EL ANALISIS DE PLOMO

........ ~-'-" .... ~ .­--¡oar-·

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1 i

1 1

1

J

uuo•o

E-1.3.3 Preparación de la Curva de Calibración

E-1.3.3.1 Solución E.c;tándar de Trabajo (20 }-Lg Ph/ml) . Prepárela diluyendo 2 mJ de solución madre de plomo (subsección j líneas arriba, si se utilizó la extracción en caliente o subsección k, si se utilizó el procedimiento de extracción ultrasónica) hasta obtener 100 mi utilizando ácido de la misma concentración y matriz que se utilizó en la solución madre de plomo. Se debe preparar esta solución estándar cada día.

E-1.3.3.2 Una Serie de Soluciones Estándar de Calibración. Prepárelas diariamente diluyendo la solución estándar de trabajo descrit.1 anteriormente tal como se indica a continuación u..o:;ando la misma matriz ácida empleada en la solución de trabajo. Puede utilí7 ... 1rse otras concentraciones de plomo siempre que estén dentro del rango lineal del instrumento.

Volumen de solución estándar Volumen Concentración

de trabajo de 20 ,ug/ml, mi final, mi pg Pb/ml

0,0 100 0,0

1,0 200 0,1

2,0 200 0,2

2,0 100 0,4

4,0 lOO O,R

8,0 100 1,6

15,0 lOO 3,0

30,0 100 6,0

50,0 100 10,0

100,0 100 20,0

E-1.3 .3.3. Curva de Calibración.

Dado que el rango de trabajo del análisis variará dependiendo de qué longitud de onda se utilice y del tipo de instrumento, no es posible suministrar un conjunto de instrucciones para la preparación de una curva de calibración.

Seleccione por Jo menos tres soluciones estéíndar (además de la solución en blanco) para cubrir el rango lineal indicado por el fabricante del instrumento. Aspire estas soluciones estándar y la solución en blanco y

mida la asborbencia. Repita esta operación hasta que se obtenga una buena concordancia entre las repeticiones. Grafique la absorbencia (eje y) vs. la concentración en ,ug Pb/ml (eje x) tal como se muestra en la Fig. E-4. Trace una línea recta a través de la porción lineal de la curva, pero no fuerce la curva de calibraci6n hacia cero.

191

Page 190: Protocolo Monitoreo Aire

<(

Nota: Para determinar la estabilidad de la curva de calibración, analice una solución estándar de control antes de la primera muestra, después de cada diez muestras y después de la. última muestra. Varíe la concentración de la solución estándar de control alternando, secuencialmente, un valor inferior a 1 p.g Pb/ml y un valor entre 1 y 10 p.g Pb/ml. Si cualquier solución estándar se desvía en más de 5% respecto al valor pronosticado por la curva de cálculo, tome medidas correctivas y repita los 10 análisis previos.

0.20

~ 0.15 ~ 0:: o en 00 <( 0.1 o

0.05

o o 2 4 6 8 1 o 1 2 1 4 1 6 1 8 20

CONCENTRACION, ug Pb/ml

FIGURA E-4. EJEMPLO DE UNA CURVA PARA LA ABSORBANCIA VS. CONCENTRACION DEL EST ÁNDARD DE Pb.

192

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E-1.4 Calibración del Equipo.

La calibración del equipo es una de las funciones más importantes para mantener la buena éaÜdaél; por lo tanto, se debe calibrar periódicamente el equipo de muestreo y de análisis. Todos los datos y cálculos involucrados en las calibraciones deben registrarse en un cuaderno de registro especial, el cual debe tener una sección aparte para cada aparato y muestreador.

Se recomienda el siguiente procedimiento, paso por paso, para una prueba de reproducibilidad:

1. Prepare una serie de soluciones estándar de plomo con un contenido de 0,2, 1,6 y 10,0 ¡.¡.g Pb/ml ó 3 concentraciones estándar que estén dentro del rango de concentración normal de las muestras, tal como se describió anteriormente.

2. Fije el espectrofotómetro para condiciones estándar, tal como se describió anteriormente.

3. Tome tres o más lecturas para cada solución estándar de metal preparadas en el paso 1. Esto puede hacerse secuencialmente o alternando las soluciones estándar; sin embargo, las soluciones estándar de calibración deben ser analizadas aleatoriamente a lo largo de todo el análisis para verificar la estabilidad de la calibración.

4. Registre la respuesta del instrumento en unidades de absorbencia. Si utiliza un registrador de banda, tome el punto medio del ruido como base y mida la diferencia neta entre el ruido base y la altura pico. Si el instrumento tiene un lector digital y una impresora, no habrá necesidad de medir manualmente los picos sino que las unidades de absorbencia podrán leerse directamente.

5. Determine la reproductibilidad del instrumento sustrayendo la respuesta más baja de la respuesta más alta y luego diviendo este resultado entre la respuesta promedio y multiplicándolo por 100. Corrija estos valores sustrayendo el valor de la solución en blanco. Por ejemplo, asuma que los tres valores de respuesta derivados de una solución estt1ndar de 10,0 ¡.¡.g Pb/ml son:

Absorbencia

En blanco = 0,005

Primer pico = O, 100

Segundo pico= 0,098

Tercer pico= 0,09R

Respuesta Pico menos Blanco

0,095

0,093

0,093

El valor de respuesta promedio para estos tres análisis es 0,094, lo que respresenta la concentración de la solución de me1.t1l estándar (10.0 pg Pb/ml). L1 fluctuación máxima porcentual de la absorbancia está dada por:

193

Page 192: Protocolo Monitoreo Aire

Fluctuación porcentual: 100 x'(0,095- 0,093) = 2% 0,094' ,

L1 fluctuación porcentual debe ·ser s 5%; de no ser así, haga revisar el instrumento por un ingeniero de manteni~Íento calificado.

E-1.5. Cálculo de las Concentraciohes dé Plomo

E-1.5.1. Volumen de Aire de la Muestra

El cálculo para el volumen del aire de la muestra es idéntico al método de alto volumen descrito en la sección V.l de este informe. Este cálculo debe haberse realizado como parte del análisis TSP.

Estimado de la ConcentraCión de Plomo en el Filtro en Blanco, (¡tg)

l. Si la tira def filtro ha sido ·cortada adecuadamente, entonces: 12 tiras/filtro =

• .•• •• • .1 • •

Area utilizable del fiftro,. 20 ~m x 23 cm (8" x 9")

Afea expuesta de una 'fira, 1,9 cm X ~0 cin (3/4" X 8") 2. Calcule el plomo total en cada filtro eXJ)~esto como:

·,

Fpb = p.g Pb/ml x 100 rril x 12 tiras tirá·· filtro

Donde Fpb = c1ntidad d~ plomo en 465 cm2 de filtro expuesto.

p.g Pb/ml = Concentración de plomo determinada · según la sección E-1.3.2.1. ' .

100 mi/tira= volumen de muestra total 3. Calcule el plomo total en cada filtro en blanco como:

Fpb = p.g Pb/ml x 100 mi x 12 tiras tira filtro

Donde Fpb =Cantidad deplomo en 465 crp2 de filtro en blanco. p.g Pb/ml = Concentración· de plomo detemiinada según la subsección E-1.3.2.1.

100 mi/tira= volumen total de. Id muestra

4. Cálculo de la Concentración de Plomo del FÍitro Expuesto

C = FpB v - FB

donde V = Volumen de Aire determinado en la sección C-1.3.5. del Apéndice C.

194

1

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