ANEXO I CONDICIONES PREVIAS AL

MUESTREO

A. SELECCIÓN DEL SITIO DE MUESTREO

A. 1. Determinación del diámetro equivalente (D_e): Determine el De del tramo de chimenea o ducto por donde fluyen los gases y partículas (chimenea), según sea alguno de los siguientes casos:

i. Chimeneas o duetos con secciones circulares: El diámetro equivalente corresponde al diámetro del círculo de la sección transversal.

ii. Chimeneas o duetos con secciones rectangulares: El diámetro equivalente se calcula mediante la ecuación:

donde L y W son largo y ancho.

iii. Chimeneas o duetos con secciones elípticas: Se escoge el diámetro mayor de la elipse como diámetro equivalente.

La selección del sitio de muestreo debe ser tal que garantice que el flujo se encuentre debidamente desarrollado y que no exceda la desviación permitida por el método descrito en la sección D. Para esto se busca ubicar la toma de las muestras en una zona que se encuentre, como mínimo, a 8 diámetros corriente abajo de la última perturbación de flujo (codo, conexión, cambio de diámetro en el dueto o chimenea, aditamento o accesorio instalado como válvulas, filtros, purificador de aire, lavador gases, sedimentador, ciclón, etc.), distancia B, y al menos 2 diámetros corriente arriba de la salida, distancia A (5 diámetros cuando la chimenea o dueto no descargue directamente a la atmósfera). Si no es posible cumplir con esta condición, entonces debe ubicarse mínimo a dos diámetros corriente abajo y medio diámetro corriente arriba de cualquier perturbación (ver Figura 1). En cualquiera de las anteriores se prefiere mantener una relación B:A de 4:1, y siempre se debe hacer una comprobación de ausencia de flujo ciclónico en el punto escogido, tal y como se describe en la sección D.

Figura 1. Ubicación de los puertos para la toma de muestras de las emisiones.

A.2. Número de puertos de muestreo (orificios): Para la toma de la muestra en todo el diámetro de la chimenea o ducto deberán utilizarse el número de puertos definidos abajo (Cuadro 1 y Figura 2).

Cuadro 1. Determinación del número de puertos de muestreo.

Para el caso de duetos o chimeneas con diámetros menores a 30 cm pero mayores a 10 cm, se deben hacer solo dos puertos separados de acuerdo a la figura 3. Donde en el primer puerto se hacen las mediciones de velocidad y en el segundo el muestreo de partículas, esto de manera simultánea. Las distancias entre los puertos, la salida y las perturbaciones deben cumplir con los criterios establecidos en la sección A.1.

B. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE PUNTOS DE MEDICIÓN El número de puntos de muestreo transversales sobre el diámetro de la chimenea o dueto se determinarán de acuerdo a las distancias A y B (previamente establecidas en la sección A.1) utilizando la Figura 4. Para esto, se calculan A y B en términos del diámetro equivalente del dueto o chimenea, luego se buscan estos valores en las escalas superior e inferior de la Figura 4, según corresponda. Se determina la intersección desde A y B con la línea central, según el diámetro del dueto o chimenea. El número de puntos transversales de muestreo a utilizar corresponde al valor más alto dado por A y B. Por ejemplo, si A =2 y B = 6.5 entonces el número de puntos de muestreo transversales es de 16.

Figura 4. Número de puntos de medición de emisiones al aire desde fuentes fijas y ubicación del sitio de muestreo.

C. LOCALIZACIÓN DEL NÚMERO DE PUNTOS EN EL ÁREA TRANSVERSAL DEL DUCTO O CHIMENEA

La distribución de los puntos de muestreo en el área transversal del dueto o chimenea depende de la forma de este. En el caso de ductos o chimeneas circulares localice los puntos transversales sobre los dos diámetros perpendiculares de acuerdo con el Cuadro 2 y el ejemplo mostrado en la Figura 5.

Figura 5. Ejemplo de la disposición de 12 puntos transversales de muestreo sobre el área transversal de un dueto o chimenea circular. Se alinean 6 sobre un diámetro y 6 sobre el otro. Las distancias están dadas en términos de porcentaje con respecto al diámetro total.

En el caso de duetos o chimeneas rectangulares divida el área transversal de la chimenea o dueto en una cuadrícula con divisiones iguales, cuya cantidad está dada por el número de puntos de muestreo calculados en la sección B. La distribución de las divisiones sigue un ordenamiento de tipo matriz, de acuerdo al Cuadro 3.

Cuadro 3: Divisiones del área tranversal para chimeneas o ductos rectangulares.

Número de divisiones de la sección transversal de la chimenea o dueto	Matriz
9	3x3
12	4x3
16	4x4
20	5x4
25	5x5
30	6x5
36	6x6
42	7x6
49	7x7

Localice cada punto transversal de muestreo en el centro de cada una de las divisiones (Figura 6). Sobre el lado más largo de la matriz en la sección transversal rectangular se colocan los puertos de muestreo. Para el caso del ejemplo de la Figura 6, donde se tiene una matriz 4x3, se requieren de 4 puertos de muestreo alineados sobre la cara más larga del ducto o chimenea.

Figura 6. Ejemplo de una sección transversal dividida en 12 secciones iguales, con puntos transversales en el centro de cada una.

En caso de que se necesite aumentar el número mínimo de sitios de muestreo expanda la matriz agregando los puntos extra hacia el largo o el ancho de la matriz (Cuadro 3). Por ejemplo, si se quiere expandir una matriz de 4x3 a 36 puntos, entonces las posibles matrices aumentadas serían 9x4 o 12x3; la matriz no necesariamente debe estar balanceada (no tiene que ser 6x6).

D. COMPROBACIÓN DE AUSENCIA DE FLUJO CICLONICO

Una vez establecido la ubicación de los puertos de muestreo y de los puntos de muestreo transversal, se debe determinar la presencia o ausencia de flujo ciclónico. En muchas fuentes estacionarias la dirección de flujo del gas de la chimenea o dueto es esencialmente paralela a las paredes de la chimenea o ducto. No obstante el flujo ciclónico puede existir: (1) después de aparatos como ciclones y salida inercial de lavadores venturi, o (2) en chimeneas o ductos que tienen entradas tangenciales u otras configuraciones de conductos que sirven para inducir remolinos. La siguiente técnica es aceptable para esta determinación.

i. Nivele y realice el cero a un manómetro.

ii. Conecte un pitot en Tipo S al manómetro.

iii. Ubique el pitot Tipo S en cada punto transversal, en sucesión, que los planos de las caras abiertas del tubo pitot son perpendicular al plano de la sección cruzada de la chimenea o ducto: cuando el tubo pitot Tipo S está en esta posición, está en referencia “0”.

iv. Note la presión diferencial (4) leyendo en cada punto transversal. Si un nulo (ceros) se obtiene en la lectura del pitot a referencia "°0" a un punto transversal dado, una condición del flujo aceptable existe a ese punto. Si la lectura del pitot no es ceros a referencia "00", ruede el tubo pitot (desvíe el rumbo a "90°" hacia arriba), hasta que se obtiene una lectura nula. Cuidadosamente determine y registre el valor del ángulo de rotación (a) al grado más cercano.

v. Después que la técnica nula se ha aplicado a cada punto transversal, calcule el promedio de los valores absoluto de a; asígnele a a valores de °0 a esos puntos que no se requirió ninguna rotación, e incluye estos en el promedio global.

vi. Si el valor promedio de a es mayor que 20° la condición de flujo global en la chimenea o ducto no es aceptable. El ente generador deberá realizar los ajustes necesarios para cumplir con la desviación permitida a ≤ 20°.